认知无线电

译者序前言第1章 认知无线电技术的历史和背景1.1 认知无线电前景1.2 认知无线电产生的历史和背景1.3 SDR简要历史1.4 基本SDR1.5 频谱管理1.6 美国政府在认知无线电发展中的作用1.7 智能程度1.8 本书组织结构参考文献第2章 通信政策和频谱管理2.1 引言2.2 认知无线电的使能技术2.3 频谱接入新机会2.4 认知无线电的政策挑战2.5 电信政策和技术对监管制度的影响2.6 认知无线电全球政策2.7 小结参考文献第3章 认知无线电平台：软件定义无线电3.1 引言3.2 硬件体系结构3.3 软件体系结构3.4 SDR开发和设计3.5 应用3.6 开发3.7 认知波形开发3.8 小结参考文献第4章 认知无线电所需技术4.1 引言4.2 无线电灵活性及无线电功能4.3 意识无线电、自适应无线电和认知无线电4.4 无线电功能和特点的比较4.5 CR可用技术4.6 对CR的资助和研究4.7 CR发展历程4.8 小结参考文献第5章 频谱意识5.1 引言5.2 干扰避免问题5.3 认知无线电作用5.4 频谱覆盖区最小化5.5 创造频谱意识5.6 信道意识和空间多信号5.7 频谱意识组网5.8 共存式和覆盖式技术5.9 自适应频谱对认知无线电硬件的要求5.10 小结参考文献附录 传播能量损耗第6章 认知政策引擎6.1 无线电政策管理展望6.2 背景和定义6.3 频谱政策6.4 认知政策管理先例6.5 无线电政策引擎体系结构6.6 政策引擎与认知无线电的综合6.7 认知政策管理的未来6.8 小结参考文献第7章 物理层和链路层认知技术7.1 引言7.2 当前信道条件下物理层和链路层的多目标优化7.3 认知无线电的定义7.4 建立无线电控制(Knob)和性能测量(Meter)7.5 MODM理论及其在认知无线电中的应用7.6 认知无线电中的多目标遗传算法7.7 高级GA技术7.8 高层智能需求7.9 智能计算机如何工作7.10 小结致谢参考文献第8章 认知技术：位置意识8.1 引言8.2 无线电地理定位和时间业务8.3 网络定位8.4 地理定位其他方法8.5 基于网络的方法8.6 边界判决8.7 蜂窝电话911为急救人员提供地理定位举例8.8 与其他认知技术的接口8.9 小结参考文献第9章 认知技术：网络意识9.1 引言9.2 应用及其要求9.3 网络要求的解决方案9.4 复杂的折中空间的处理9.5 对补救的认知9.6 DARPA SAPIENT计划9.7 小结参考文献第10章 用户认知业务10.1 引言10.2 语音和语言处理10.3 门房业务10.4 小结参考文献第11章 网络支持：无线电环境地图11.1 引言11.2 内部和外部网络支持11.3 REM介绍11.4 认知无线电的REM基础设施支持11.5 利用REM获得意识能力11.6 网络支持情景和应用11.7 REM的支持要素11.8 小结与开放的领域参考文献第12章 认知研究：知识表示与学习12.1 引言12.2 知识表示和推理12.3 机器学习12.4 实现考虑12.5 小结参考文献第13章 Ontology在认知无线电中的作用13.1 基于Ontology的无线电介绍13.2 认知无线电的知识密集性13.3 Ontology及其在认知无线电中的作用13.4 分层Ontology和参考模型13.5 例子13.6 开放的研究领域13.7 小结参考文献第14章 认知无线电体系结构14.1 引言14.2 CRA I：功能、组件和设计规则14.3 CRA II：认知环14.4 CRA III：推断等级14.5 CRA IV：体系结构映射14.6 CRA V：在SDR体系结构上构造CRA14.7 认知体系结构研究课题14.8 工业级AACR设计规则14.9 小结参考文献第15章 认知无线电性能分析15.1 引言15.2 分析问题15.3 传统工程分析技术15.4 博弈论用于分析问题15.5 相关博弈模型15.6 案例研究15.7 小结15.8 问题参考文献第16章 难题16.1 引言16.2 本书回顾16.3 基础设施为无线网络提供的业务参考文献术语表

UWB技术产生于20世纪60年代，当时主要应用于脉冲雷达（ImpulseRadar），美国军方利用其进行安全通信中的精确定位和成像。至20世纪90年代之前，UWB主要应用于军事领域，之后UWB技术开始应用于民用领域。UWB由于具有传输速率高、系统容量大、抵抗多径能力强、功耗低、成本低等优点，被认为是下一代无线通信的革命性技术，而且是未来多媒体宽带无线通信中最具潜力的技术。认知无线电采用频谱感知技术，能够感知周围频谱环境的特性，通过动态频谱感知来探测“频谱空洞”，合理地、机会性地利用临时可用的频段，潜在地提高频谱的利用率。与此同时，认知无线电技术还支持根据感知结果动态地、自适应地改变系统的传输参数，以保证高优先级的授权主用户对频段的优先使用，改善频谱共享，与其他系统更好地共存。 无线Mesh网络是近几年出现的具有一种无线多跳（Multi-hop）的网络结构。在Mesh网络中，每个节点可以和一个或者多个对等节点直接通信；同时也能模拟路由器的功能，从邻近节点接收消息并进行中继转发。这样，Mesh网络通过邻近节点之间的低功率传输取代了远距离节点间的大功率传输，实现了低成本的随时随地接入。网络中所有节点之间是相互协作的，如果Mesh网络中的一条链路失效了，网络可以通过替代链路将信息路由到目的地，优化了频谱的使用。认知无线电和无线Mesh网络结合，正是在增大网络密度和提高服务吞吐量的发展趋势下提出来的，适用于可能有严重的线路争用情况的人口稠密城市的无线宽带接入。认知Mesh网络通过中继方式可以有效地扩展网络覆盖范围，当一个无线Mesh网的骨干网络是由认知接入点和固定中继点组成时，无线Mesh网的覆盖范围能够大大增加。尤其是在受限于视距传输的微波频段，认知Mesh网络将有利于在微波频段实现频谱的开放接入。 一般的多跳Ad-hoc网络在发送数据包时会预先确定通信路由。认知无线电技术能够实时地收集信息并且自动选择波形，并向各方通知尚未使用的频率信息，适用于具有不可提前预测的频谱使用模式的应用场景。因此，当认知无线电技术应用于低功耗多跳Ad-hoc网络，能够满足分布式认知用户之间的通信需求。由于认知无线电系统可根据周围环境的变化动态地进行频率的选择，而频率的改变通常需要路由协议等进行相应调整，因此，基于认知无线电技术的Ad-hoc网络需要新的支持分布式频率共享的MAC协议和路由协议。