认知无线电技术，三张图即可揭秘？-原理图|技术方案

相信童鞋们都对大名鼎鼎的认知无线电技术有所耳闻，那到底是个什么东东呢？下面就来给大家普及一下认知无线电的基本知识。

随着无线通信需求的不断增长，对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据伟大的香农同志所提出的信息理论，这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面，已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。问题出现了，解决发法捏？因此，伟大的科学家筒子们提出了采用认知无线电(CR，全称Cognitive Radio)技术，通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源，从而有效解决上述难题。

认知无线电是一种智能频谱共享技术，通过智能学习以及对频谱环境的感知对传输参数进行实时的调整，能够对频谱的利用率进行显著的提升。

图1 认知环

1认知无线电架构
“无线电之父”Mitola的概念模型包括硬件和软件。其软件部分由基础软件和智能软件构成。硬件部分重点使用软件无线电的基本体系结构，由安全模块、调制解调器、天线、射频、基带信号处理和用户接口部分构成。调制解调器可以解决收发信号的调制解调以及均衡信号的问题；天线是为了接收并发射无线电信号；射频前端由无线电信号的放大以及其必要变换构成；基带处理模块能够解决网络中的各种协议与控制问题，兼容不同的网络；用户接口部分可以根据RKRL语言满足不同的接口服务，同时使用关于用户需要的支持自动推理的方法，实现个人通信服务。

图2 CR射频前端结构图

2认知无线电物理层技术特征
1.   频率侦听
认知无线电技术在应用中，能够对频谱进行连续的侦听，以此对没有占用的频谱进行及时的发现，在不对主用户造成干扰的情况下对用户的再次出现进行快速的检测，以此便于为用户腾出相应的带宽。要想对该功能进行实现，就需要对一种新的功能-频谱侦听技术进行运用，能够获得非常高的检测率。而受到检测能力的限制以及阴影衰落以及多径情况的影响，为了能够更为准确的对用户不同的接收功率进行检测，该技术在带宽频率捷变以及前端灵敏度方面具有更高的要求。在早期，其对周期平稳过程以及导频信号技术进行应用，并不能够对频谱检测的可靠性进行满足。而就目前来说，则可以通过DF、AF以及CF协议的应用对其频谱侦听能力进行提升。

2.   动态频谱分析
在现今的频谱研究中，欧洲地区的很多项目已经对不同网络的动态频谱分配算法进行了研究，而对于认知无线电网络来说，用户在可用信道、位置以及数量方面的需求具有着变化的特征，并因此使这部分技术存在着不完全适用的情况。考虑到目前动态频谱分配在标准、政策以及接入协议等方面的限制，基于频谱统筹策略是现今应用较多的频谱共享技术，在该技术中，其思想即首先将不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池，之后再将其划分为不同的信道。没有得到授权的用户，则可以对这部分空闲的信道进行临时的占用。对于该策略来说，对信道应用的公平性以及利用率进行了充分的考虑，可以说是一个受限信道的分配问题。

图3 频谱感知技术分类

3认知无线电技术的发展
就目前来说，无线电思想已经在很多无线通信的领域当中得到了应用，如在5GHz频段的IEEE·802.11a，则对TPC以及DFS机制进行了应用，以此有效的避免了同雷达信号间的干扰。而在高速情况下接入的EVDO以及HSDPA认知调制，则需要通过对用户需要服务的确认对用户工作的最佳环境进行识别，并在此基础上对更为有效的数据速率以及调制方案进行设定，以此对用户的QoS需求进行满足。对于这部分技术来说，其仅仅是认知无线电功能中非常小的一部分，能够按照渐进方式扩展到无线电全部性能。

认知无线电技术是现今非常热门的无线技术类型，据射频君所知，下一代的单兵电台就以及打算采用认知无线电+去中心化的方式来实现，高级吧？嘿嘿，所以就目前来说，射频君还是可以预见认知无线技术较大的发展潜力，有兴趣的童鞋们未来可以从链路维护、定价策略以及系统安全等方面进行更加深入的研究。

-电子元器件采购网（www、oneyac、com）是本土元器件目录分销商，采用“小批量、现货、样品”销售模式，致力于满足客户多型号、高质量、快速交付的采购需求。自建高效智能仓储，拥有自营库存超50,000种，提供一站式正品现货采购、个性化解决方案、选型替代等多元化服务。 （本文来源网络整理，目的是传播有用的信息和知识，如有侵权，可联系管理员删除）

从工业、汽车到家电、移动设备等，电源和电池的身影无处不在。根据市调公司Semico Research的最新报告 “能量采集：未来十亿美元的半导体市场” 将最新的发展趋势授予了能量采集、不断增长的生态系统、技术创新领域，并指出至2020年能量采集将驱动半导体行业销售额达到30亿美元。

ADI公司工业与能源事业部亚太市场经理 张松刚

ADI能量无处不在，能量采集和储存技术其实也并不是很新。而在细分领域中，电源的应用与创新是什么？针对这一问题，来自ADI公司的工业与能源事业部亚太市场经理张松刚先生认为，“随着物联网的飞速发展，越来越多的应用会用到能量采集技术、能源管理系统和可充电电池，以便能够在整个产品生命周期中持续使用。很多公司都在投入去开发能量收集芯片，产生了很多创新技术；在这个细分领域中，遇到的问题是想要将收集到的能量真正排上用场，既需要解决芯片自身低功耗的问题，还要考虑如何大幅提高转换效率，这对能量采集芯片设计提出了新的挑战。”

对于管理与应用微能量，必须积少成多地把它们收集并管理起来，这也涉及到能量存储及减小漏电流的问题，需要有能连续存储并极低漏电流的存储器件，只有漏电流远远小于收集的能量，这些采集来的能量才有可能会被用到；一旦这些采集到的能量集中管理起来后，可以被用来驱动一些短暂或脉冲型的负载；对于那些连续工作的负载就牵扯到另一个问题，低功耗和超低功耗器件，只有这些超低功耗的器件的工作损耗与采集的能量及这些能量的管理达到平衡，微能量采集才能真正被广泛应用。

ADI针对能量采集芯片的挑战，对于大幅提高转换效率很多物理定律及相关材料问题，不是一个很容易解决的问题，大幅度降低芯片自身的功耗及管理好采集到的能量则相对比较容易实现。ADI目前推出了一系列基于太阳能的能量采集芯片--ADP5090/5091/5092，是一款非常好的解决方案。首先它具有极低的功耗（<300nA）并在很低的电压（380mV）下即可启动工作；它可以管理采集到的微能量并给电池（锂电池、薄膜电池、超级电容等）和电容充电，使之达到负载所需的工作电压；可以支持突发性的射频输出或MCU，并支持第二个后备电池；对于如何提高太阳能的转换效率，该芯片特别设计了MPPT控制功能来保证太阳能电池板能一直工作在最大功率点上，只需要手表盘大小的太阳能电池板即可工作。该芯片可以广泛应用于可见光照射下的任何便携式设备、无供电电源的传感器、无线发射模块、可穿戴设备等多种应用中。

-电子元器件采购网（www、oneyac、com）是本土元器件目录分销商，采用“小批量、现货、样品”销售模式，致力于满足客户多型号、高质量、快速交付的采购需求。自建高效智能仓储，拥有自营库存超50,000种，提供一站式正品现货采购、个性化解决方案、选型替代等多元化服务。 （本文来源网络整理，目的是传播有用的信息和知识，如有侵权，可联系管理员删除）