电磁频谱智能化管理

电磁频谱管控技术随着电子技术和移动通信技术的飞速发展，电磁频谱的使用和管理已经成为国家安全和经济安全不可或缺的重要组成部分。

电磁频谱是无线电和通信技术的物质基础，是国家军事、经济、文化、科技等领域的宝贵资源。

从20世纪70年代开始，电磁频谱管控技术逐渐兴起，并随着时间的推移逐渐成熟。

电磁频谱管控技术是指对无线电频谱进行监视、调控、分配和应用的技术方法和手段，是保障国家安全和经济安全必不可少的手段之一。

1978年，美国联邦通信委员会（FCC）实施了第一个完整的电磁频谱管理计划，从而奠定了全球电磁频谱管理的基石。

在这个计划中，FCC在全美范围内建立了用于电磁频谱分配、授权和监测的全国电磁频谱管理系统（NTIA）。

此后，许多国家陆续建立了自己的电磁频谱管理机构和电磁频谱管控体系。

在此基础上，电磁频谱管控技术得到了快速发展。

中国的电磁频谱管理始于20世纪50年代末期，1958年，中国电视机开始向社会公开发售，这标志着中国电磁频谱管理进入了规范化的阶段。

目前，中国电信、广电、铁路、卫星等行业均有相关的电磁频谱管控体系和技术方法。

电磁频谱管控技术主要包括电磁频谱监测、电磁频谱控制、电磁频谱分配、电磁频谱规划和电磁频谱利用等方面。

电磁频谱监测是电磁频谱管控技术的重要组成部分，可以实现对无线电频率和信号的监控、采集、分析和判断，为电磁频谱的合理利用提供依据。

电磁频谱监测技术主要包括远距离监测、局部监测和频谱探测等方式。

远距离监测主要是通过卫星、固定站、航空器等方式进行，可以实现对大范围的电磁频谱信号的监控；局部监测适用于对某个区域或目标进行频谱监测；频谱探测则是利用信号探测器、频谱分析仪等设备对电磁频谱进行在线监测。

在电磁频谱控制方面，主要是通过电磁频谱监测数据和相关法规制度，采取相应的措施进行频谱管制。

通过发放无线电通信执照、设定频道和频率、组织应急频率、限制某些频段的使用等方式对电磁频谱进行控制和管理。

电磁频谱分配是指将电磁频谱资源按照一定规则和标准分配给各个用户，确保各种频率资源的合理分配和利用。

无线电频谱的智能感知与管理技术在当今高度信息化的时代，无线电频谱资源已经成为了如同土地、水和空气一样重要的战略资源。

从我们日常使用的手机通信、无线网络，到航空航天、国防军事等关键领域，无线电频谱的应用无处不在。

然而，随着无线通信技术的飞速发展和各种无线应用的不断涌现，频谱资源的供需矛盾日益突出。

为了更加高效、合理地利用这一有限而宝贵的资源，无线电频谱的智能感知与管理技术应运而生。

无线电频谱，简单来说，就是用于无线通信和其他无线电应用的电磁波频率范围。

它就像是一条无形的高速公路，承载着各种无线信号的传输。

不同的频段被分配给不同的应用和服务，以避免相互干扰。

但由于频谱资源的有限性和需求的不断增长，传统的频谱分配和管理方式已经难以满足现代通信的需求。

智能感知技术是解决频谱资源管理问题的关键之一。

它就像是无线电世界的“眼睛”，能够实时监测和感知频谱的使用情况。

通过先进的传感器和监测设备，智能感知技术可以捕捉到频谱中的各种信号特征，包括信号的强度、频率、调制方式等。

这些信息被收集和分析后，能够为频谱管理提供准确的数据支持。

在智能感知技术中，频谱监测是一个重要的环节。

频谱监测系统可以在不同的地点和时间段对频谱进行监测，获取频谱使用的实时数据。

这些数据不仅可以帮助我们了解哪些频段被频繁使用，哪些频段相对空闲，还可以发现非法的频谱占用和干扰情况。

例如，在一些城市中，由于无线设备的密集使用，某些频段可能会出现拥堵，而通过频谱监测，我们可以及时发现并采取措施进行优化。

除了频谱监测，信号识别和分类技术也是智能感知的重要组成部分。

不同的无线应用产生的信号具有不同的特征，通过对这些特征的分析和识别，我们可以判断出正在使用频谱的设备类型和应用服务。

这对于合理分配频谱资源和保障频谱的有序使用具有重要意义。

比如，在紧急救援场景中，能够快速识别出关键的通信信号，并为其优先分配频谱资源。

智能管理技术则是基于智能感知所获取的信息，对频谱资源进行优化配置和动态分配。

3.国际合作：频谱管理是一个全球性的问题，各国应加强合作，共同管理和保护全球的电磁频谱资源。
4.法律法规：各国需要加强对电磁频谱管理的法律法规制定和执行，以维护公平、公正和公开的频谱管理环境。
5.安全保障：电磁频谱管理需要确保无线电设备的安全和可靠性，避免对人类健康和生态环境造成损害。
6.自动化技术：随着人工智能和自动化技术的不断发展Байду номын сангаас电磁频谱管理也将朝着智能化、自动化的方向发展，提高频谱管理的效率和精度。
电磁频谱管理的发展趋势包括以下几个方面：
1.科技创新：随着科技的不断发展，越来越多的无线通信技术被应用于实际生产和生活中，因此电磁频谱管理需要不断地跟进和创新，以适应新的技术发展趋势。
2.频谱共享：由于无线电频谱资源有限，频谱管理机构需要采取更加灵活的管理方式，如开放化、共享化等，以最大限度地提高频谱利用效率。

02
随着新技术的不断涌现，各种无 线通信设备和电子战系统广泛运 用，使得电磁频谱更加拥挤，频 谱管控难度加大。
目的和意义
基地训练中，电磁频谱的有效管控是 保障训练顺利进行和提高训练效果的 重要前提。
通过对复杂电磁环境下基地训练电磁 频谱管控的研究，可以提升我军在复 杂电磁环境下的作战能力和训练水平 ，为实战化训练提供有力支撑。
06
未来展望与研究方向
未来发展方向
电磁频谱管控技术
随着电磁环境的日益复杂，电磁频谱管控技术将更加重要。未来需 要加强电磁频谱管控技术的研究，提高频谱利用效率和电磁兼容性 。
智能化管控
利用人工智能、大数据等技术，实现电磁频谱的智能化管控，提高 管控效率和准确性。
多领域协同
加强与其他领域的协同合作，如通信、雷达、导航等，实现多领域电 磁频谱的协同管控。
02
复杂电磁环境概述
电磁频谱的复杂性
1 2
频谱范围广泛
电磁频谱覆盖了从极低频到极高频的广泛频率范 围，每个频段都有不同的应用和特性。
频谱资源有限
有限的频谱资源需要满足各种通信、导航、雷达 等系统的需求，导致频谱拥挤和干扰问题。
3
频谱动态变化
电磁环境中的频谱使用情况是动态变化的，不同 时间、地点和场景下的频谱占用情况可能不同。
电磁干扰的影响
信息泄露
电磁干扰可能导致敏感信息的泄露，对国家安全 和军事行动造成威胁。
通信中断
电磁干扰可以干扰通信信号，导致通信中断或信 息丢失，影响基地内部的指挥和控制。
导航定位误差
电磁干扰可能影响导航定位系统的精度，导致训 练过程中的位置误差和指挥失误。
电磁环境对基地训练的影响
01
02

探索精细化电磁环境测绘能力建设提升频谱资源管理科学化工
作水平
毕晓明;邹小红
【期刊名称】《中国无线电》
【年(卷),期】2016(0)12
【摘要】0前言频谱资源管理一直是无线电管理的核心职能,在无线电应用日益广泛、频谱需求更加旺盛、频谱资源相对短缺的形势下,无线电频谱管理工作面临着新的机遇和挑战,迫切需要利用新技术、打造新手段,科学管好频谱资源,充分释放资源价值。

基于此,山东省滨州市无线电管理办公室与成都点阵科技有限公司联合研发了＂电磁环境精细化监测测绘系统＂,在频谱资源精细化管理方面进行探索。

【总页数】3页(P59-61)
【作者】毕晓明;邹小红
【作者单位】山东省滨州市无线电监测站;成都点阵科技有限公司
【正文语种】中文
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复杂电磁环境下频谱管控对策研究摘要：目前国际对于智能电磁频谱管控方法的研究尚处于起步阶段,且以地面处理为主,现有天基信息管控能力并未充分发挥。

在实际战场应用时面临着态势信息获取难、指挥信息传输难、武器装备协同难等一系列作战问题.而这些问题的源头就是未能做到对电磁频谱资源进行合理的分配与高效的利用。

综上,随着武器装备信息化程度的不断提高,传统频谱管控手段日益面临效能挑战,亟需利用卫星广域覆盖、波束指向灵活的优势,解决地面独立管控方案受地形条件及监管范围限制的问题,对装备用频进行合理调度与规划,有效保障联合作战场景下多领域、全维度信息对抗的有效性和顽存性。

关键词：复杂电磁环境；频谱管控；对策前言电磁频谱资源存在于现代作战的全空间,同时也贯穿于作战的全过程,是一种无形却十分关键的战斗力。

对一个国家及其军队来说,军事电磁频谱,尤其是卫星通信频谱的高效利用对获得信息化战争的主动权、电磁控制权具有十分重要的意义。

但电磁频谱也是一把双刃剑。

当己方装备大量密集部署时,由于装备的自主性不足,一旦各装备不对用频加以合理限制就会加剧战场的电磁频谱资源冲突,使得装备之间产生自扰和互扰。

1频谱管控概念内涵现阶段用频管理主要在战前对频谱进行静态划分,提前规划各设备的工作频点、带宽和功率等指标,虽然减少了设备间的冲突,但也带来了资源的空置浪费,还限制了设备的性能发挥,在面临强对抗下的突发干扰时难以灵活应对。

同时,未来战争中的用频设备将会向功能集成化、体积小型化、部署密集化和目标复杂化发展.传统固定频段正变得愈发拥挤,继续依靠静态分配手段势必导致内部用频冲突加剧。

面向未来强博弈密集联合作战场景的天基智能频谱管理技术,有必要以传统方案为基石,进一步向智能化发展。

具体表现为由地面独立走向星地联合、由静态分配走向实时交互、由固定方案走向因地制宜和由集中决策走向智能协同。

在星地协同方面,在强敌拒止及恶劣信息交互条件下,我方地基通信能力严重受限,导致用频调度与实际作战需求脱节,相关决策信息支持完全失效,严重影响装备正常工作的问题。

电磁频谱智能化管理浅析电磁频谱管理的智能化，就是针对电磁频谱管理中涉及到的政策制定、频谱共用、频率自动选择、频谱参数审核、环境监测、设备检测、频管数据存储与信息处理、通信、用频设备的控制等方面，应用智慧地球、感知中国的理念和新技术，提高电磁频谱管理的智能化水平。

新技术在电磁频谱管理中的应用，主要体现在以下五个方面。

1.加强电磁频谱管理政策的研究当前电磁频谱应用新技术的快速发展，极大地超过了政策制定者做出反应的能力，随着智慧地球的深入推进，电磁频谱的有效管理将是智慧地球能否实现和完善的“瓶颈技术”。

当前国家各类用频系统的频谱使用仍处于静态规划和初步动态协调的阶段，且主要通过文电进行人工频率调整和协同，难以适应动态计划对频谱使用的需求。

由此可见，实施动态频谱管理政策势在必行，今后我们可以加强研究“政策捷变（policy-agile）”，依靠一种动态变化的政策来约束行为的频谱管理方法。

在这种管理方法中，对无线电设备来讲，约束行为的政策是随时间和位置的变化而动态变化的；政策不再固定嵌入到无线电设备中，而是可以在机动过程中加载；无线电设备需要在动态变化的频谱管理政策约束下，根据所处的频谱环境改变频谱接入策略。

2.认知无线电的应用FCC在2003年12月发布的一则通告中，对认知无线电做了如下定义：认知无线电是一种能够根据与他的操作环境进行交互而改变传输参数的无线电。

从这个定义可知，智慧的认知无线电应该具有三个主要特点：认知能力、重配置能力和学习能力。

其体系结构称为认知环（OOPDAL），主要包含七个主要步骤：感知、感知信息判断（分析）、生成计划、推理决策、计划执行、反馈学习和知识共享。

目前对认知无线电的研究主要集中在认知无线电系统中的合作及跨层设计技术、空间型号检测和分析及Qos保证机制等，研究的广度和深度都很不够。

今后可以在干扰湿度模型的构建、基于Qos的频谱决策技术、动态频谱接入技术、（非）合作式频谱共享技术、网间频谱共享技术、认知无线电路由协议设计、无线电指示表述和认知无线电网络安全问题等方面进行深入的研究。

电磁频谱管理【浅谈电磁频谱管理】未来高条件下的战争是多维一体的、立体的信息化战争,敌我双方将在指挥控制、情报侦察、无线通信、雷达导航、精确制导、遥测遥控等领域中使用大量的电子装备,因此对频谱的依赖性越来越强,电磁频谱在战场上的作用更加举足轻重。

无线电通信装备和电子设备的不断增加,对频率的需求迅速增长,频率资源越来越紧张,必须对电磁频谱采取有效管理,否则将导致可用频率的严重匮乏。

1 电磁频谱管理的重要性1.1 保障通信系统总体性能的发挥电磁频谱是有限的自然和军事资源,更是不可或缺的战略资源,是战场信息的主要载体。

特别是短波频谱资源因其具有不易“摧毁”的“中继系统”――电离层而具有很高的军事价值。

最有效地使用有限的频谱资源是频谱管理的重要内容之一,没有频谱管理,就谈不上对有限频谱资源的合理有效使用。

在战时如果缺乏强有力的频谱管理,就不可能保证诸多类型的通信系统总体性能的发挥和提高。

1.2 确保电子设备系统可靠有序工作未来高技术条件下的战争是多维一体的、立体的、信息化战争,战争成败的关键在于取得对信息资源的控制权,形成压倒对手的信息优势,同时将信息优势转化为战术优势,提高部队战斗力和生存能力。

战场电磁环境异常复杂,电磁信号将非常密集。

军用无线电设备一般发射功率大,接收灵敏度高,如果频谱管理不当,容易产生相互干扰。

连同敌方电磁辐射源再加上周围环境噪声和电气干扰,战场电磁环境十分拥挤。

战争中,指挥控制系统、情报侦察系统、通信系统、电子战系统等电子设备在战场上的广泛应用,使信息的获取、控制和利用都将与争夺电磁频谱的使用和控制紧密相关,频谱管理的能力就成为指控系统稳定运行的关键,直接影响到作战的成败。

1.3 是取得战场制电磁频谱权的前提取得制电磁频谱权是开展信息战的前提,是取得现代战争胜利的关键。

在电磁频谱权争夺中,战场频谱管理将发挥重要的作用。

主要表现在:一是通过对电磁频谱的变化情况进行监测分析,及时调整我方各层次通信、指挥和控制系统的使用频率,保证通信指挥顺畅。

频谱监测技术的分类
1.按照监测方式的不同，频谱监测技术可分为被动监测和主动 监测两种。被动监测是指通过接收和处理无线电信号来获取频 谱信息，而主动监测则是指通过发射无线电信号并接收回波信 号来获取频谱信息。 2.按照监测对象的不同，频谱监测技术可分为固定监测和移动 监测两种。固定监测是指通过固定的监测站或监测设备对周围 的电磁波频谱进行监测，而移动监测则是指通过移动式的监测 设备对行进路径上的电磁波频谱进行监测。
▪ 频谱池技术
1.频谱池技术是一种将多个用户的频谱资源集中管理，实现共 享使用的技术。 2.该技术能够降低用户的频谱使用成本，提高整体利用效率。 3.频谱池技术需要解决用户间的干扰协调和管理机制等问题。
频谱资源共享技术
▪ 频谱资源共享技术的应用前景
1.随着无线通信技术的不断发展和应用场景的不断丰富，频谱资源共享技术的应用前景越来越 广阔。 2.未来，该技术将与5G、物联网、边缘计算等新兴技术相结合，为智能通信和智慧城市建设 等领域提供更多的支持和保障。
频谱规划与分配技术
频谱规划与分配技术
▪ 频谱规划与分配技术概述
1.频谱资源是有限的，需要进行科学合理的规划与分配，以满 足不同业务需求。 2.频谱规划与分配技术需要遵循公平、公正、透明、灵活的原 则，促进频谱资源的高效利用。
▪ 频谱规划与分配技术的发展趋势
1.随着移动通信、物联网、车联网等技术的快速发展，频谱规 划与分配技术将更加注重灵活性和动态性。 2.未来频谱规划与分配技术将更加注重智能化和自主化，通过 人工智能等技术提高频谱资源利用效率。
电磁波频谱管理技术
干扰协调与管理技术
干扰协调与管理技术
▪ 干扰协调与管理技术的概述
1.干扰协调与管理技术是电磁波频谱管理技术的重要组成部分，主要用于确保不同 无线电设备之间的正常工作，避免相互干扰。 2.该技术主要通过规划、控制、协调和监测无线电设备的频谱使用，以确保无线电 设备在不影响其他设备正常工作的前提下，能够充分利用频谱资源。

技术Special TechnologyDI G I T C W 专题68DIGITCW2020.030 引言电磁频谱管理是无线电管理部门制定电磁频谱管理政策、制度，划分、规划、分配、指配频率和卫星轨道资源，以及对频率和卫星轨道资源使用情况进行监督、检查、协调、处理等活动的统称。

电磁频谱管理的核心目标是以合理、公平、有效和经济的方式使用、利用或保护有限的电磁频谱和卫星轨道资源，使各种用频设备和台站能够经济、有效地在各种电磁环境下不受干扰地正常工作，使电磁频谱资源管理效能最大化。

随着信息技术快速发展，用频设备的种类和数量迅猛增长，电磁环境日趋复杂，用频矛盾日渐突出，传统的电磁频谱管理技术手段势必向智能化、网络化方向发展，通过先进的技术手段充分利用电磁频谱资源，提高频谱利用率，缓解当前及未来对频谱需求的压力，解决用频冲突，维护用频秩序，有效发挥电磁频谱管理职能效益。

1 基于认知无线电技术的电磁频谱管理目前，无线网络和移动通信的业务需求量不断增大，电磁频谱资源需求急剧增加，传统的静态频率划分对授权频段利用具有独占性、排他性，频谱资源利用率较低，已不能满足日益增长的用频需求。

认知无线电（Cognitive Radio ，CR ）又称为智能无线电，关键技术是频谱感知、频谱共享技术。

基于认知无线电技术的电磁频谱管理可通过感知周围电磁环境，使用人工智能技术从环境中学习，在时间域、空间域、频率域上找到空闲频谱资源，自适应地改变自身工作方式和状态，对空闲资源进行最大化的合理管理和高效运用，实现频谱资源的再利用。

认知无线电可以有效解决当前电磁频谱资源利用不均衡问题，为无线通信带来新的发展空间。

但是认知无线电技术的应用对现行的频谱管理体制提出了挑战，在目前管理体制下，认知无线电技术应用需要制定相应的管理规定，规划用于认知无线电技术的频段，防止用户在认知过程中对其他用户系统产生有害干扰，确保正常的用频秩序。

2 基于规则写入芯片的电磁频谱管理无形的电磁空间需要遵守相应的管理规则，防止相互间发生干扰，维护电波秩序。

传播现象非常严重 ，降低了测向交会定位 的精度与可信度 。 基于测 向交会体制的干扰源定位设备已不能完全满足无线电
干 扰 排 查 的业 务需 求 。
本系统在实际工作中携带方便 、隐蔽性强 、自动化程度
高 ，已经多家用户实际应用 ，达到良好的经济和社会效益 。
１方案
系统由便携式监测终端设备 、天线和平板电脑或手机操 作终端组成 。总体架构如图 １ 所示 。
只在监测设备本身性能提升上 ，包括接收机的扫描速度 、中
频带宽 、灵敏度、动态范围等指标 ，而在频谱资源管理精细 化手段建设上还存在一些不足 ，主要体现在 ：
面 、动 态 、精确掌控 区域 内的电磁 环境信息 。按 照这种方
案建设的系统主要应用于 电磁环 境的移动 监测 和固定监测 ，
统 ”，在频 谱 资源 精细 化 管 理方 面 进行 探 索 。
（ ５）固定监测站的建设面 临诸多 困难 。一是城市无线
电监测站的站址选择非 常困难 。二是大型固定监测站适应电 磁环境变化的能力较差 ，当新的建筑物影响到监测工作时 ， 难以调整站址 。 针对这些 不足 ， 电磁环 境精细 化监测测绘 系统 ”提
移动 监测主要可 对公路 沿线 、铁路 沿线 、航线 进行监测和
干扰 查找 ，固定 监测主要 用于考试 保障和重大 活动的电磁 环境监测 。 系统通过 以 自动任 务的控制接 收机进行 无线电频谱 监 测 ，通过控制 ＧＰＳ进行时间和地理位置信息的获取 ，把 监
（ １） 现有 的大 型固定监 测站对局部空间的监测能力有 限。大型固定监测站覆盖范围大 ，监 测到的频谱 占用情况可 能是多个不 同地点频率复用的台站混合情况 ，难以对其逐一
出融 合时域 、频 域 、地域 、调制域 、能 量域 、空域 等多维 信息的立体化综合监测解决方案 。 通过 电子地 图、 瀑布 图、

无线电频谱的智能管理技术在当今数字化、信息化的时代，无线电频谱已成为一种极其宝贵的资源。

从我们日常使用的手机通信、无线网络，到航空航天、广播电视、军事领域等，无线电频谱的应用无处不在。

然而，随着各类无线电设备的不断增加和应用场景的日益复杂，如何有效地管理和利用这一有限的资源，成为了摆在我们面前的一个重要课题。

这时候，无线电频谱的智能管理技术应运而生，为我们解决频谱资源紧张和优化利用的问题提供了有力的支持。

无线电频谱是指电磁波频率的范围，不同的频率范围被分配给不同的无线电业务和应用。

就像城市中的道路一样，频谱资源有限，而需求却不断增长。

如果没有合理的规划和管理，就会出现频谱拥堵、干扰等问题，影响无线电通信的质量和可靠性。

传统的无线电频谱管理主要依赖人工监测和分配，这种方式效率低下，而且难以应对快速变化的频谱需求。

而智能管理技术则通过引入先进的技术手段和算法，实现了对频谱资源的自动化、智能化管理。

其中，频谱感知技术是智能管理的基础。

它就像无线电频谱世界中的“眼睛”，能够实时监测频谱的使用情况，发现空闲频谱资源。

通过各种传感器和监测设备，频谱感知技术可以收集到大量的频谱数据，并对这些数据进行分析和处理，从而准确地了解频谱的占用情况。

频谱预测技术则像是“先知”，能够根据历史频谱使用数据和当前的频谱状态，对未来频谱的需求和可用性进行预测。

这有助于提前规划频谱资源的分配，避免频谱短缺和浪费。

例如，通过对某个地区在特定时间段内的移动通信流量进行分析，可以预测出未来一段时间内该地区对频谱资源的需求，从而提前进行频谱的分配和调整。

在频谱分配方面，智能算法发挥了重要作用。

这些算法能够根据频谱感知和预测的结果，以及不同用户的需求和优先级，实现频谱资源的高效分配。

比如，基于遗传算法、蚁群算法等优化算法，可以在众多的频谱分配方案中找到最优解，确保频谱资源得到最合理的利用。

智能频谱管理技术还包括频谱共享和动态频谱接入。

频谱共享是指多个用户或系统共同使用同一频谱资源，通过合理的协调和管理，实现频谱的高效利用。

浅析电磁频谱管理作者：李学李保宁来源：《世界家苑·学术》2018年第10期摘要：当随着科学技术的不断发展，电磁技术的不断突破，现代战争从形态到策略都发生了本质的改变，信息技术以及电磁技术在现代战争中有着广泛的应用空间。

决定战争结果的因素向着复杂化多元化发展。

以信息技术、电子技术作为核心的通讯手段已经成为提升军队综合作战能力的关键。

课题研究由此出发，通过对现阶段我军使用的电磁频谱技术进行研究和分析，寻找其存在的问题和弊端，并提出相关的解决策略。

关键词：战争；电磁频谱；研究；管理引言电子频谱技术是军事设备信息化的核心技术，通过电子频谱技术可以让海军作战集团、陆军作战集团、空军作战集团等不同领域的作战集团具有协同作战的能力，形成海陆空全空间领域的综合作战集团。

为了保障电子频谱技术在各方的顺利应用，对电磁频谱的管理显得尤为重要，逐渐成为业内的重要的学术研究话题之一。

1.电磁频谱的管理现状电子频谱管理工作的主要目的是根据战争需要以及各单位作战特点，对电磁频谱资源进行最优化分配。

以求最大限度提升电磁频谱在军队中的作用和发挥，提高电磁频谱技术价值。

确保在相同电磁频谱资源下，不对可以再作战中获得最大优势。

我国虽是军事大国，在军事科研领域位居世界前沿，但在电磁频谱的管理研究上起步较晚，截止到目前，仍旧缺乏成熟完善的管理体制。

虽然我国军事管理部门近年来逐步加快对了电磁频谱管理技术以及方法的研究力度，并提高了对相关专业人才的培训力度和范围，但相对西方军事大国还是存在较多不足与弊端。

我国军队电子频谱设备整体较为落后，管理和技术人员的数量较少无法满足我国军队对电磁频谱技术人员的实际数量需求，也缺乏完善的人才储备系统，在短期内无法达到国际领先水平，但我国军事管理以及科研部门，已经认识到自身在电子频谱方面存在的不足与弊端，并有针对性的加强了对管理体制的构建研究，在近年内也取得了相应的成果。

并逐步更细频谱设备，加大了技术型人才的培养和扶持力度，相信在不远的未来，我国军队在电磁频谱的管理上位列世界前沿。

1 认知无线电技术概述 1.1 认知无线电技术概念 认知无线电技术属于无线通信技术，此概念最早在1999
年由瑞典皇家技术学院的Joseph Mitola博士提出，英文全称为 Cognitive Radio，简称CR。此后，随着认知无线电技术的成 熟，越来越多的国家开始致力于研究其应用价值和应用途径。 比如，将认知无线电技术应用于军用领域，提高电子对抗能 力；应用于民用领域，将之应用于宽带网络中。与传统无线电 技术思路相比，认知无线电技术将众多的终端设备当作一个整 体，而非孤立存在的个体，再通过认知能力和重构能力，实现 对电磁频谱的自主感知、分析以及决策等一系列的过程，完成 对频谱的智能化分配。
后，可允许非授权用户在不影响授权用户的情况下，接入频率 资源。相比于静态频谱分配方式，认知无线电技术可利用频谱 感知技术、频谱分析技术、频谱共享技术等关键技术，实现对 频谱的及时合理分配。
2.2 提高电磁频谱的抗干扰性 电磁环境并不平静，而是充满了变化，这就要求在电磁 频谱管理中，可以根据变化的特征，及时修改频率、功率等 参数，以便应对变化的电磁环境。然而，传统的频谱管理方式 中，一旦相关的频率被固定之后，不允许相关的人员进行随意 更改。因此，当发生突发事件的情况下，静态的频谱管理网很 容易受到变故的影响，从而影响授权用户的通讯工作，其抗干 扰性能较差。不过，将认知无线电技术引入频谱管理体系中， 通过干扰估测技术，评估用户之间的干扰可能性，再通过用户 间的协商活动，降低干扰的可能性。此外，如果不幸，发生了 干扰事件，可利用频谱移动性管理技术，第一时间切换频率， 确保通讯工作的正常进行。 2.3 推进电磁频谱的智能化管理 在以往频谱管理工作中，先由频谱检测网对周围的电磁环 境进行检测，对检测数据加以处理后，传输至频谱管理网，再 结合用户对频谱的需求，制定出频谱规划方案，最后由用频装 备网执行规划方案，三个网互相独立。此管理属于自上而下的 集中式管理，离不开人类的分析和决策，降低了频谱管理的效 率。但是，认知无线电技术有着不错认知能力，可以对周围的 电磁环境进行分析，对空闲的频谱进行规划和分配，再结合相 关的网络标准，创建好通畅的通讯渠道，满足非授权用户和授 权用户的需求。从感知环境、分配频谱、到建立通讯的整个过 程中，不需要工作人员的过多参与，减轻了电磁频谱管理人员 的工作负担，进而实现了对频谱的自动化管理[2]。

国外电磁频谱管控系统概述未来战争环境的复杂性不仅局限于地形、天候等因素，电磁环境的复杂性、重要性逐渐成为大家的共识，战场电磁环境越来越成为作战双方博弈的焦点，敌我双方对于频谱管理的能力将直接影响到战场制电磁权的主动。

下面简述国外典型的电磁频谱管控系统。

1. 频谱XXI系统美军的频谱XXI系统是美国防部标准化联合频谱管理自动化系统。

频谱XXI系统包括干扰分析与路径损耗、电子战去冲突、联合受限频率表、干扰报告、频谱占用图、数据交换等13个模块。

有频率资源记录系统等强大的数据库支持，在美军频谱管理周期13个环节中发挥着重要作用。

频谱XXI系统是一个基于Windows操作系统的采用C/S模式的软件系统。

该软件系统运用最新的理论技术，解决了长期以来影响频谱规划与管理的问题，使频谱管理人员对频谱能够近实时的进行自动化管理，确保分配的频点相互兼容。

系统可以与美国现有的军、民用的所有的频谱管理软件系统实现互联互通。

其主要功能如下:制定频率指配方案;预测高频传播;点到点的链路分析计算;干扰分析计算;交换频率指配信息;近实时的频率指配和效果分析;提供电子战辅助决策支持;雷达探测性能分析。

2. AESOP规划系统在美国海军开发AESOP 之前，水面舰艇频率计划和频谱管理由各业务领域各自进行，通信领域将频谱管理作为通信计划的一部分，使用工具为通信计划模块（CPM）；战斗系统指挥员也独立进行频谱管理，使用工具为电磁兼容分析程序（EMCAP）；情报（INTEL）、信息战（IW）和电子战（EW）等业务部门在制定计划过程中，也需要了解频谱使用情况。

这种由各业务部门自行频谱管理的状况，造成了极大的用频冲突和资源浪费。

为解决美国海军的上述频谱冲突问题，并满足美海军频谱战略中“发展一个与实际作战应用相结合的、动态的战略频谱计划”的目标，实现“海军频谱管理需求”所确定的频谱计划能力、频谱控制能力、频谱监视与可视化能力，美海军开始开发水面舰艇电磁频谱操作程序。

无线电频谱的智能感知与管理在当今高度数字化和信息化的时代，无线电频谱成为了一种极其宝贵且有限的资源。

从我们日常使用的手机通信、无线网络连接，到航空航天、军事国防等重要领域，无线电频谱的有效利用和管理都至关重要。

而随着技术的不断发展，无线电频谱的智能感知与管理逐渐成为了提升频谱资源利用效率、保障通信质量和安全性的关键手段。

无线电频谱，简单来说，就是一系列不同频率的电磁波范围。

这些频率就像是一条条无形的“高速公路”，承载着各种无线电信号的传输。

然而，频谱资源并非取之不尽、用之不竭。

不同的应用和服务对频谱的需求各不相同，有的需要宽频带以实现高速数据传输，有的则只需要窄带就能满足基本通信需求。

这就使得频谱的分配和管理变得极为复杂。

传统的频谱管理方式主要依赖于固定的频谱分配策略，即预先将频谱划分给特定的用户或服务。

这种方式虽然在一定程度上保证了频谱的有序使用，但却存在着频谱利用率不高的问题。

因为在很多时候，被分配的频谱可能并未被充分利用，而其他有需求的用户却无法使用，导致频谱资源的浪费。

为了解决这一问题，智能感知技术应运而生。

智能感知就像是给频谱资源管理装上了一双“慧眼”，能够实时、准确地监测和分析频谱的使用情况。

通过各种先进的传感器和监测设备，智能感知系统可以收集到大量关于频谱的信息，包括信号强度、频率占用情况、干扰水平等。

这些信息经过处理和分析后，能够为频谱管理提供有力的决策支持。

例如，在某个区域内，如果监测到某一频段的使用率较低，智能感知系统就可以将这一信息反馈给管理部门，以便将该频段重新分配给更需要的用户。

或者，当发现某个频段存在严重的干扰时，智能感知系统能够迅速定位干扰源，并采取相应的措施来消除干扰，保障正常的通信。

在智能感知技术中，频谱感知算法是核心之一。

这些算法的目的是从复杂的电磁环境中准确地检测出频谱的空闲状态和使用情况。

常见的频谱感知算法包括能量检测算法、匹配滤波检测算法和循环平稳特征检测算法等。

无线电频谱的智能感知与管理技术与应用在当今数字化、信息化的时代，无线电频谱已成为一种极其宝贵且不可或缺的资源。

从我们日常使用的手机通信、无线网络，到航空航天、国防军事等重要领域，无线电频谱的有效利用和管理至关重要。

随着科技的不断进步，无线电频谱的智能感知与管理技术应运而生，为频谱资源的高效利用带来了新的机遇和挑战。

无线电频谱，简单来说，就是电磁波频率的范围。

不同的无线电业务需要在特定的频段上运行，以避免相互干扰。

然而，由于频谱资源的有限性和需求的不断增长，频谱短缺的问题日益凸显。

传统的频谱分配方式往往是固定的、静态的，导致某些频段过度拥挤，而另一些频段却闲置未用。

这就好比在交通拥堵的道路上，有些车道车满为患，而有些车道却空空如也。

为了解决这一问题，智能感知技术成为了关键。

智能感知就像是频谱世界的“眼睛”，能够实时、准确地监测频谱的使用情况。

通过各种传感器和监测设备，收集频谱信号的特征参数，如频率、功率、带宽等，并对这些数据进行分析和处理，从而了解频谱的占用状态。

这为频谱的动态分配和管理提供了重要的依据。

在智能感知技术中，频谱感知算法起着核心作用。

常见的算法包括能量检测法、匹配滤波检测法、循环平稳特征检测法等。

能量检测法是一种简单直观的方法，通过检测接收信号的能量来判断频谱是否被占用。

但它容易受到噪声的影响，检测性能不够稳定。

匹配滤波检测法则需要已知信号的先验信息，在特定情况下能够实现较好的检测效果，但适用范围相对较窄。

循环平稳特征检测法利用信号的循环平稳特性进行检测，具有较好的抗噪声和干扰能力，但计算复杂度较高。

除了算法，硬件设备的发展也为智能感知提供了有力支持。

例如，高性能的频谱分析仪能够实现宽频段、高精度的频谱监测；智能天线能够提高信号的接收和发射效率，增强频谱感知的能力；而软件定义无线电技术则使得频谱感知设备更加灵活、可配置。

有了智能感知的“眼睛”，还需要智能管理的“大脑”来对频谱资源进行合理的分配和优化。