A. 鍚岄戞槸浠涔堟剰鎬
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B. 感知無線是什麼
線電通信頻譜是一種寶貴的資源，目前的頻譜管理主要存在3個方面的矛盾情況：頻譜使用是動態的，但頻譜分配是固定的；頻譜是稀有資源，但頻譜利用率不高，且存在大量空閑；可分配頻譜很少，但無線通信業務量和新技術在快速發展，頻譜需要量也在快速增長。
導致這些矛盾的根本原因在於固定分配頻譜方案和獨占頻譜使用權（即業務接入權或頻譜准入權）原則，因此有必要改變目前的頻譜分配和頻譜准入的管理辦法，目前ITU和FCC等無線電法規部門都已開始討論和研究這個問題。但由於固定頻譜分配方案過去在頻譜規范管理方面曾發揮過很好的作用，同時存在巨大的經濟和政治背景，短期內改變這種狀況很困難。
因此，現階段最實際的辦法是通過改變業務接入權或頻譜准入權，以開放頻譜使用、提高頻譜使用效率和充分利用空閑頻譜。特別是如果能夠將已分配但大量空閑的頻譜資源加以合理利用，目前頻譜資源的緊張狀況將得到極大的改善；在軍事通信對抗環境，往往既定的通信傳輸頻段因被敵方干擾或傳播環境惡劣而無法通信，必須尋找可以利用的空閑頻譜進行通信。這樣，迫切需要一種技術來解決開放頻譜和提高頻譜利用效率問題。
目前已有一些提高頻譜利用效率的方法，但不能從根本上解決問題，另外開放頻譜必須保護已購買頻譜者的利益，同時不能對授權使用該頻譜的業務和系統產生嚴重的干擾，影響它們的正常通信。感知無線電（Cognitive Radio，CR）提供了一種按伺機的方式共享和利用頻譜的手段，它可以有效地解決這兩個問題。目前採用的是基於頻譜授權的靜態頻帶分配的原則。隨著無線通信技術的高速發展，頻譜資源貧乏的問題日益嚴重，然而絕大多數國家的頻譜資源利用率卻不容樂觀[1]。認知無線電技術正是基於這一問題提出的。認知無線電是一種用於提高無線電通信頻譜利用率的新的智能技術。具有認知功能的無線通信設備可以感知周圍的環境，再利用已經分配給授權用戶，但在某一特定的時刻和環境下並沒有被佔用的頻帶，即動態再利用「頻譜空穴」；並能夠根據輸入激勵的變化實時地調整其傳輸參數，在有限信號空間中以最優的方式有效地傳送信息，以實現無論何時何地都能保證通信的高可靠性和無線頻譜利用的高效性[2]。認知無線電的一個基本的認知周期要經歷三種基本過程：感知頻譜環境；信道識別；功率控制和頻譜管理。其中，認知無線電的首要任務是感知頻譜環境，即頻譜空穴的檢測和選擇。
2 頻譜環境的感知
感知頻譜環境是認知無線電首要的任務，它體現了認知無線電最顯著的特徵：能夠感知並分析特定區域的頻段，找出適合通信的頻譜空穴。目前，認知無線電可能最先使用的兩個頻段是超高頻電視頻段400MHz-800MHz和已分配較少的3GHz-10GHz頻段[3]。但不可否認的是，隨著認知無線電技術的發展，會有更多的已分配頻段供認知用戶使用。可見，認知無線電將會面對不同種類的用戶，也就要求不同的靈敏度和感知速度，因此頻譜環境的檢測方法也有所不同。目前研究較多的方法有：匹配濾波器法、能量檢測法、循環平穩特定檢測法等等。
3 極弱信號的檢測問題
在認知無線電網路中，極有可能出現接收機的位置距離原始發送機太遠，以至於它們從邊緣開始接受信號的情況。此時，頻譜環境的感知可歸類為極弱信號的檢測問題。我們不僅可以通過改進頻譜檢測法來提高弱信號的檢測概率，還可以引入「協同機制」來更好地改善極弱信號的接收問題。
我們建立一個簡單的模型來說明協同機制的原理，如圖3所示，接收機R距離授權發送機P很遠，只能從P用戶功率邊緣上接受信號，即接收極弱的信號。此時C1進行頻譜檢測後，極有可能誤認為該頻帶是頻譜空穴。為了防止對授權用戶P造成干擾，我們引入協同機制。假設存在認知用戶C2滿足條件：C2處於P發射的功率主瓣范圍內，並且C2與P 之間的距離相對於R 與P 更近。這時，由C2 作為C1 的中繼點來感知P的發射功率，則能比較准確地分辨出P是否在和R進行通信。C1將數據包發送給C2，由C2 來轉發，如果P 與R 正在通信，C2 就返回給C1一個信息，由C1決定是否等待或是尋找另外的頻譜空穴。這樣，C1 和C2就構建了協同的關系，使C1 更快更准確地感知頻譜環境。上述的模型是比較簡單的情況，只考慮了兩個認知用戶。當模型更復雜些，例如多用戶的感知網路時，就必須考慮怎樣建立協同機制的問題了。一些文獻給出了相關討論，提出在多用戶的感知網路中，兩兩綁定的協同機制是比較實用的，即每兩個認知用戶為一組，相互協同完成頻譜環境的感知[7]。該協同機制在很大程度上提高了感知頻譜環境的准確性與效率，並且實現起來也比較容易.
5 感知無線電是一種無線電系統，它能夠自動地檢測周圍的環境情況，智能地調整系統的參數以適應環境的變化，在不對授權用戶造成干擾的條件下從空間、頻率、時間等多維地利用空閑頻譜資源進行通信。它區別於其他傳統無線電系統的主要特點是：對環境情況的感知能力、對環境變化的自適應性、系統功能模塊的可重構性、自主地工作和運行等。
感知無線電技術是無線電發展的一個新里程碑，其應用會帶來歷史性的變革。對於頻譜管制者而言，該技術可以大大提高可用頻譜數量，提高頻譜利用率，有效利用資源；對於頻譜持有者而言，利用該技術可以在不受干擾的前提下開發二級頻譜市場，在相同頻段上提供不同的服務；對設備廠商而言，該技術可以帶來更多的機會，具備感知無線電功能的設備將更具競爭力；對終端用戶而言，可以帶來更多帶寬，在感知無線電技術成熟後，用戶則可以享受到單個無線電終端接入多種無線網路的優勢；在軍事通信方面，根據感知無線電的特點可以「見縫插針」地利用空閑頻譜通信，提高通信的可靠性和對抗能力。因此，感知無線電技術必將是未來無線通信的一個重要發展方向，為無線電資源管理和無線接入市場帶來新的發展契機和動力。
6認知無線電技術的發展現狀
目前，CR主要出於初級階段，各項理論和技術處於研究和探索中，但它已得到了各界的關注，很多著名學者和機構投入到它的研究中。啟動了很多正對此的研究項目，最引人注目的是IEEE802.22工作組的工作，該工作組制定了利用空閑電視頻段進行寬頻無線接入的技術標准，這是第一個引入認知無線電概念的IEEE技術標准化活動。無線電知識描述語言也應運而生，驚奇CR的主要目標是提高頻譜利用率，研究預計，頻譜利用率將提高3% 到10%。它的長遠目標是與各項技術更好的結合，滿足日益增長的用戶對頻譜的需求，目前，認知無線電技術炙手可熱，應用前景一片大好。
綜上可知，認知無線電技術使無線通信設備具有發現頻譜空穴並合理利用空穴的能力，可以實現高效靈活的頻譜資源配置和工作狀態調整。認知無線電首要的任務是感知頻譜環境，本文對比分析了三種頻譜檢測的方法：匹配濾波器法、能量檢測法和循環平穩特性檢測法，針對其優缺點給出了各自適用的環境。另外，本文還介紹了「協同機制」用於改善極弱信號的接收問題。我們相信，隨著科
技發展和CR技術成熟，在不久的未來，認知無線電將有效地服務於人們的生活
C. 計算機網路的由來
網際網路是Internet的中文譯名，它的前身是美國國防部高級研究計劃局（ARPA）用於軍事目的的通信網路。
20世紀60年代末，正處於冷戰時期。當時美國軍方為了自己的計算機網路在受到襲擊時，即使部分網路被摧毀，其餘部分仍能保持通信聯系，便由美國國防部的高級研究計劃局（ARPA）建設了一個軍用網，叫做「阿帕網」（ARPAnet）。阿帕網於1969年正式啟用，當時僅連接了4台計算機，供科學家們進行計算機聯網實驗用。這就是網際網路的前身。到70年代，ARPAnet經過獨斷發展，又設立了新的研究項目，最終形成「互聯網」。研究人員將之簡稱「Internet」。這個名詞就一直沿用到現在。
Internet的發展引起了商家的極大興趣，從而使Internet開始走向商業化。在最近幾年，網際網路更以驚人的速度向前發展，很快就達到了今天的規模。
中國互聯網路的發展
第一個階段:與INTERNET電子郵件的連通
第二個階段:與INTERNET實現全功能的TCP/IP連接
1994年4月
中國科技網
(科技)
1995年5月
中國公用計算機互聯網
(商業)
1995年11月
中國教育與科研計算機網
(教育)
1995年11月
中國金橋信息網
(商業)
計算機網路目前正處於迅速發展的階段，網路技術的不斷更新，進一步擴大了計算機網路的應用范圍。計算機網路具有以下幾個主要方面的應用。
(1)資源共享
利用網路將共用信息在網上發布，實現信息資源利用的最大化。
(2)信息傳輸
將信息利用互聯網傳輸，實現低成本、快捷、高效，無時空間限制的傳輸方式。
(3)遠程登錄
遠程登錄是指允許一個地點的用戶與另一個地點的計算機上運行的應用程序進行交互對話。
(4)傳送電子郵件
計算機網路可以作為通信媒介，用戶可以在自己的計算機上把電子郵件(E－mail)發送到世界各地，這些郵件中可以包括文字、聲音、圖形圖像等信息。
(5)電子數據交換
電子數據交換(EDI)是計算機網路在商業中的一種重要的應用形式。它以共同認可的數據格式，在貿易夥伴的計算機之間傳輸數據，代替了傳統的貿易單據，從而節省了大量的人力和財力，提高了效率。
(6)聯機會議
利用計算機網路，人們可以通過個人計算機參加會議討論。聯機會議除了可以使用文字外，還可以傳送聲音和圖像。
國際互聯網的新功能是層出不窮的，但一般來說，各種新功能的開發都是基於以上的幾個主要功能衍生、發展而來的。總之，計算機網路的應用范圍非常廣泛，它已經滲透到國民經濟以及人們日常生活的各個方面。
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E. 無線通信當前的研究方向
研究方向的重點研究范圍是多域協同寬頻大容量無線通信、短距離微功率無線通信和無線電頻譜資源的相關理論與技術。其主要研究內容包括：基於多域協同逼近香農容量界的寬頻無線通信理論與技術，無線電頻譜理論與技術；通信頻譜資源規劃及其開發使用；無線電管理理論與技術；無線通信中的電磁兼容理論與技術；短距離寬頻高速無線通信理論與技術；寬頻無線接入技術；面向泛在服務的異構多域協同無線通信技術；多天線與MIMO技術；虛擬多天線理論與技術；分布式協同無線通信網路理論與技術，無線MESH技術；無線通信網路優化技術；電波傳播與電磁干擾；微波通信與衛星移動通信技術；軟體無線電技術；認知無線電技術；無線通信系統的電磁防護技術等。