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基于区块链的频谱管理:综述与初步探讨

北京交通大学学报 2021年第4期45卷 107-116页

作者：赵友平卢聪北京交通大学电子信息工程学院北京100044

随着第五代移动通信(5G)的商用以及工业互联网、人工智能、增强现实/虚拟现实和车联网等新应用的快速发展,当前集中式的频谱管理模式将面临极大的挑战(频谱资源紧缺、安全性威胁、维护费用高等).区块链自身的去中心化、时序数据、集体... 详细信息

随着第五代移动通信(5G)的商用以及工业互联网、人工智能、增强现实/虚拟现实和车联网等新应用的快速发展,当前集中式的频谱管理模式将面临极大的挑战(频谱资源紧缺、安全性威胁、维护费用高等).区块链自身的去中心化、时序数据、集体维护和安全可信等特点对于解决当前频谱管理面临的问题具有天然优势.本文首先分析了当前集中式频谱管理方式中的诸多问题,归纳了区块链应用于频谱管理的优势,并总结了基于区块链的频谱管理研究现状.然后,对基于区块链的频谱管理模式和工作流程进行了初步探讨.最后,总结了基于区块链的新型频谱管理系统架构、频谱感知与频谱交易所涉及的一系列新问题.

关键词： 5G 6G 区块链动态频谱共享频谱管理无线通信

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基于认知的频谱管理和时钟同步研究

基于认知的频谱管理和时钟同步研究

作者：苏畅北京邮电大学

学位级别：硕士

随着无线通信技术的飞速发展,静态独占式的频谱分配方式让有限的频谱资源日益紧缺。认知无线电技术使得无线设备能够感知频谱信息并且伺机接入空闲频段,有效地缓解了频谱资源匮乏的问题,因此认知无线电技术及相关系统的设计和实现成为... 详细信息

随着无线通信技术的飞速发展,静态独占式的频谱分配方式让有限的频谱资源日益紧缺。认知无线电技术使得无线设备能够感知频谱信息并且伺机接入空闲频段,有效地缓解了频谱资源匮乏的问题,因此认知无线电技术及相关系统的设计和实现成为近年来备受关注的研究方向。本文致力于实现一套基于ZYNQ平台的认知无线电系统,认知无线系统的频谱管理效率和网络时钟同步性能这两个问题密切相关。高效可靠的频谱管理需要认知系统良好的时钟同步特性作为支撑,而认知无线网络要想实现时钟同步必须要考虑认知用户动态使用频谱的场景,两者相辅相成。因此,要想实现稳固运行的认知无线系统,首先需要根据认知通信场景设计合理的频谱管理方案,其次需要解决认知无线网络中异步认知用户的时钟同步问题。本文的主要工作包括:第一,深入研究认知无线电技术相关背景知识,梳理频谱管理方案的设计要点,提出了一套基于频谱池的频谱管理方案。认知系统利用授权频段的历史信息,有选择性地观测并接入可用性较强的信道资源,减小了频谱管理的成本,提高了频谱空洞的利用率。第二,为解决异步认知系统效率低下的问题,本文首先分析了现有的无线网络同步协议,在此基础上提出了一种适用于分簇结构的认知无线网络同步方案。认知网络中的各个节点在簇首的调度下有序进行同步,提高了网络同步的效率,并且能达到较好的同步状态。最后,以熟悉ZYNQ硬件板卡的开发流程为前提,在核心的接入层设计中,完成了所提的频谱管理和时钟同步方案,实现了一套认知无线通信系统,并通过实际测试验证了系统性能,展示了最终的成果。

关键词：认知无线电频谱管理动态频谱接入时钟同步 ZYNQ系统

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一种电磁频谱管理盲监测技术

电波科学学报 2014年第4期29卷 786-791页

作者：杨保平陈永光孙光杨鸾洛阳电子装备试验中心河南洛阳471003 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

复杂电磁环境下对无线电信号进行监测时,基于时频分析的传统监测方式对频谱混叠信号难以进行识别.针对这一问题,提出了一种电磁频谱管理盲监测技术.在分析研究了盲源分离的理论基础上建立了基于最大信噪比算法的盲监测模型,基于该模型... 详细信息

复杂电磁环境下对无线电信号进行监测时,基于时频分析的传统监测方式对频谱混叠信号难以进行识别.针对这一问题,提出了一种电磁频谱管理盲监测技术.在分析研究了盲源分离的理论基础上建立了基于最大信噪比算法的盲监测模型,基于该模型仿真实现了6路频谱混叠无线电信号的分离提取.仿真结果表明:应用所建立的模型能够实现频谱混叠无线电信号的监测分析,判明所监测无线电设备的工作频率、信号形式和带宽等主要特征.

关键词：频谱管理盲监测最大信噪比

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频谱管理服务系统架构技术的演进研究

科学技术创新 2019年第4期 46-51页

作者：林超林利蔺发军辽宁葫芦岛92941部队44分队中国人民解放军战略支援部队航天系统部信息网络管理中心中国电波传播研究所

为了给频谱管理服务系统的架构设计提供思路,本文研究了历代频谱管理服务系统的架构设计,分析了其优缺点,概括了其架构演进的特点,提出了未来架构设计需要面临的挑战,主要分析了客户端、服务器端和服务三个方面的架构设计,为本系统的长... 详细信息

为了给频谱管理服务系统的架构设计提供思路,本文研究了历代频谱管理服务系统的架构设计,分析了其优缺点,概括了其架构演进的特点,提出了未来架构设计需要面临的挑战,主要分析了客户端、服务器端和服务三个方面的架构设计,为本系统的长期架构发展提供了设计参考。

关键词：频谱管理架构设计 SOA 微服务 MVC

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NTIA频谱管理问题浅析及启示

上海信息化 2022年第12期 53-55页

作者：汪志斌不详

美国的频谱管理由NTIA与FCC各司其职,共同完成。NTIA承担联邦政府用频管理的职责,FCC负责民用频谱和各州政府用频管理。然而,NTIA在管理方面存在数据采集不足、缺乏完善的频谱重新划分规划流程等问题,诸多经验教训值得反思。

关键词：频谱管理规划流程数据采集 FCC 经验教训州政府重新划分各司其职

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频谱管理在试飞工程中的应用

中国科技信息 2019年第18期 38-39页

作者：张鹏强中国飞行试验研究院

机载电子设备是否电磁兼容问题是飞行试验安全进行的前提。针对日趋复杂的机内外电磁环境,本文首先对无线电干扰类型进行介绍,在此基础上有针对性的提出各类干扰的频率管理方法,最后以频谱管理理论指导实际工作。

关键词：互调干扰机载电子设备频谱管理频率覆盖同频干扰

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电磁环境频谱感知与管理技术研究

电磁环境频谱感知与管理技术研究

作者：张杰西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着装备信息化、网络化的快速发展,战场电磁环境日益复杂,环境中雷达、通信、电子对抗等多种电子设备分布密集、敌我双方电磁对抗激烈,在战场电磁环境中引入认知无线电中的频谱感知与管理技术可以极大的提升频谱的利用率以及用频装备... 详细信息

随着装备信息化、网络化的快速发展,战场电磁环境日益复杂,环境中雷达、通信、电子对抗等多种电子设备分布密集、敌我双方电磁对抗激烈,在战场电磁环境中引入认知无线电中的频谱感知与管理技术可以极大的提升频谱的利用率以及用频装备的作战性能。本文基于战场中的频谱感知与管理的应用场景,对频谱感知算法进行了仿真分析,并根据图论着色模型提出了两种适用于不同场景的频谱分配策略。本文主要工作内容如下:1.建立了战场电磁环境中主要的辐射信号模型,包括雷达信号和通信信号模型,对雷达信号中的线性调频、脉冲编码、常规脉冲以及通信信号中的ASK、FSK、PSK、MSK等信号进行了仿真和分析。2.对频谱感知算法进行了研究,重点对匹配滤波检测算法和能量检测算法进行了建模与仿真。首先利用雷达信号与通信信号对上述两种算法的有效性进行了研究,研究了影响两种算法检测性能的重要因素,并对不同信噪比下两种算法的检测性能进行了对比研究。仿真结果显示,在低信噪比条件下匹配滤波检测算法的性能明显好于能量检测算法,但当需要同时对多个信号进行检测时,匹配滤波算法需要依次对各信号进行检测,而能量检测算法则可一次完成。随后基于战场中的频谱感知与管理的应用场景,针对环境中的多个通信信号采用能量检测算法进行了感知分析,获得了空间中目标频段存在的频谱空洞。3.研究了博弈论、拍卖竞价和图论着色等三种频谱分配模型,并分析了各自的适用场景。其中图论着色模型由于考虑到了各信号对频谱空洞的需求以及各信号之间共存的关系,对战场电磁环境中的信号重分配时具有更好的灵活性,故采用图论着色模型对模拟的场景进行建模,并针对不同类型信号之间是否需要添加保护频带而提出了两种分配策略,结合该应用场景对算法进行推演,并对分配后的空间频谱占用情况进行了仿真。最后对存在干扰时的频谱再分配进行了分析,结果证明这两种分配策略具有合理性及灵活性。

关键词：频谱感知频谱管理认知无线电图论着色模型