Fel y gwyddom i gyd, mae'r sbectrwm radio yn adnodd naturiol gwerthfawr. Er mai'r sbectrwm electromagnetig o dan 3000GHz yw'r sbectrwm radio yn ddamcaniaethol, oherwydd cyfyngiadau technegol, ar hyn o bryd dim ond o 9kHz i 400GHz y mae pobl yn rhannu'r band amlder defnydd. Yn wir, mae bandiau amlder milwrol wedi'u crynhoi o dan 40GHz, tra bod bandiau amledd sifil wedi'u crynhoi'n bennaf o dan 3GHz. Gyda datblygiad cyflym technoleg cyfathrebu symudol, mae gwasanaethau cyfathrebu di-wifr newydd yn dod i'r amlwg mewn ffrwd ddiddiwedd, mae nifer y defnyddwyr yn parhau i gynyddu, ac mae adnoddau sbectrwm yn dod yn fwyfwy prin. Er mwyn datrys y broblem hon, mae amrywiaeth o dechnegau modiwleiddio uwch, technegau codio, technegau aml-antena, addasu cyswllt a thechnolegau newydd eraill wedi'u dyfeisio'n olynol. Mae'r technolegau hyn wedi gwella gallu'r sianel o wahanol onglau ac wedi cyflawni canlyniadau da. Fodd bynnag, oherwydd terfyn Shannon, mae'n amhosibl cynyddu capasiti'r sianel am gyfnod amhenodol. Er y gellir ailddefnyddio'r sbectrwm radio, ar gyfer pwynt amlder neu fand amlder penodol, mae wedi'i gyfyngu mewn parth amser a maes gofod penodol, ac ni ellir ei ailddefnyddio. Yn wahanol iawn i'r prinder adnoddau sbectrwm yw cyfradd defnyddio isel iawn y sbectrwm presennol.
Mae Ffigur 1 yn dangos y defnydd o sbectrwm 0-6GHz a brofwyd gan Brifysgol California, Berkeley. Mae'r canlyniadau mesur gwirioneddol yn dangos, yn y band amlder trwyddedig byd-eang, hyd yn oed yn y band amlder 300MHz i 3GHz gyda nodweddion lluosogi signalau da a galw tynn iawn, fod cyfradd defnyddio'r sbectrwm yn llai na 6%; yn y band amlder 3-4GHz, mae cyfradd defnyddio'r sbectrwm yn gostwng i 0.5%; Uwchben 4GHz, mae'r defnydd amlder yn is. Felly, mae sut i rannu adnoddau sbectrwm yn effeithiol a gwella'n llawn y defnydd o'r sbectrwm wedi dod yn broblem frys i'w datrys. Yn y cyd-destun hwn, mae technoleg Radio Gwybyddol (CR, Radio Gwybyddol) yn cynnig ateb newydd—gwella effeithlonrwydd defnyddio sbectrwm di-wifr drwy Rannu Sbectrwm Dynamig (DSS, Rhannu Sbectrwm Dynamig).
Cymhwyso Radio Gwybyddol mewn Cyfathrebu Milwrol
3.1 Cynyddu gallu'r system gyfathrebu
Mae'r prinder sbectrwm di-wifr nid yn unig yn amlwg yn y maes sifil, ond hefyd yn y maes milwrol. Yn enwedig o dan amodau rhyfel modern, mae amrywiaeth o ddyfeisiau electronig wedi'u sefydlu'n ddwys mewn ardal gyfyngedig, a fydd yn gwneud adnoddau'r sbectrwm yn eithriadol o dynn. At hynny, wrth uwchraddio offer radio sifil a'r cynnydd sydyn yn nifer y defnyddwyr, mae'r galw am sbectrwm hefyd yn cynyddu. Mae rhai sefydliadau mewn rhai gwledydd wedi gwneud cais i ddyrannu rhan o'r sbectrwm milwrol i ddefnydd sifil. Bydd y duedd hon yn sicr o waethygu ymhellach y prinder adnoddau sbectrwm radio milwrol. Gall CR ddefnyddio adnoddau sbectrwm yn ddeinamig, a all wella'r defnydd o sbectrwm yn ddamcaniaethol gan ddwsinau o weithiau. Felly, hyd yn oed os caiff CR ei fabwysiadu'n rhannol, gellir gwella gallu'r system gyfathrebu gyfan yn fawr.
3.2 Gwella effeithlonrwydd rheoli sbectrwm
Mae rheoli sbectrwm battlefield yn bwnc pwysig iawn, ac mae milwrol pob gwlad yn rhoi pwys mawr ar ymchwil i'r mater hwn. Fodd bynnag, ar hyn o bryd, mae'r dyraniad sbectrwm meysydd brwydrau yn cael ei wneud yn y bôn ar ffurf dyraniad amlder sefydlog. O'r sefyllfa wirioneddol o ran gwrthweithio, nid yw'r cynllun hwn yn gwbl lwyddiannus. Ar y naill law, mae'r cynllun dyrannu hwn nid yn unig yn arwain at ddefnyddio adnoddau sbectrwm yn isel, ond mae hefyd yn hawdd achosi ymyrraeth electromagnetig o fewn y system neu rhwng grymoedd cyfeillgar; ar y llaw arall, mae'r cynllun dyrannu hwn yn gofyn am lawer o amser ar gyfer cynllunio sbectrwm cyn i'r frwydr ddechrau ; Yn ogystal, unwaith y penderfynir ar yr amlder cyfathrebu, ni ellir ei newid ni waeth beth sy'n digwydd yn y wladwriaeth sy'n ymladd. oherwydd
Felly, yn y rhyfel modern lle mae sefyllfa'r maes brwydrau'n newid yn gyflym, mae'r cynllun dyrannu sbectrwm sefydlog yn hawdd i ohirio'r diffoddwyr. Gall CR synhwyro amgylchedd electromagnetig y maes brwydr yn yr ardal lle mae wedi'i leoli, a chanfod yn awtomatig argaeledd y lled band a'r sbectrwm gofynnol. Felly, gellir cwblhau'r broses o ddyrannu adnoddau sbectrwm yn gyflym gyda chymorth CR, a gellir addasu'r amlder cyfathrebu yn awtomatig hefyd yn ystod y broses gyfathrebu. Mae nid yn unig yn gwella cyflymder rhwydweithio, ond mae hefyd yn gwella cydnawsedd electromagnetig y system gyfathrebu gyfan.
3.3 Gwella gallu jammer EOD gwrth-ymyrraeth y system
Mae gallu gwrth-jamio yn ddangosydd pwysig ar gyfer mesur offer cyfathrebu o dan amodau rhyfel modern, ac mae hefyd yn warant bwysig ar gyfer ennill y rhyfel. Ymhlith y technolegau gwrth-jamio sianel traddodiadol yn bennaf mae sbectrwm lledaeniad, hopio amlder, hopio amser a thechnolegau cysylltiedig sy'n deillio o hynny. Mae gan CR nid yn unig y gallu gwrth-ymyrraeth uchod, ond mae hefyd yn atal ymyrraeth drwy addasu'r cyfeiriad ffa oherwydd ei ddefnydd o dechnoleg synhwyro safle, ynghyd â thechnoleg DBF. Mae CR nid yn unig yn gwella'r gallu gwrth-ymyrraeth, ond gall hefyd leihau'r pŵer trosglwyddo a gwella'r gallu gwrth-ymyrryd. Mae gan radio gwybyddol alluoedd dysgu peiriant uwch, sy'n gallu dysgu a dadansoddi ymyrraeth, fel y gall ddewis strategaethau gwrth-jamio priodol (dewis sianel gyfathrebu briodol, dull modiwleiddio, trosglwyddo pŵer, patrwm hopio amlder, ac ati) i osgoi ymyrraeth . Yn ogystal, oherwydd bod band amlder gweithio CR yn eang iawn, mae hefyd yn cynyddu'r anhawster o ymyrryd.
3.4 Darparu Gwrthgynigion Electronig jammer signal RF
Y dull traddodiadol o wrthfesurau electronig yw canfod yn gyntaf amgylchedd electromagnetig y maes brwydr drwy ganfod radio maes brwydrau, ac yna cyfleu'r sefyllfa a ganfuwyd i'r gwrthgynigion electronig drwy rwydwaith cyfathrebu'r frwydr, a bydd y milwyr sy'n gyfrifol am y dasg gwrthgynigion electronig yn gwneud ymyrraeth. Mae'r dull hwn nid yn unig yn gofyn am lawer o adnoddau manŵer a materol, ond mae hefyd yn gofyn am gydweithrediad agos â'r milwyr sy'n gyfrifol am ad-drefnu'r amgylchedd electromagnetig a gwrthgynigion electronig. Felly, mae'r cyfnod o ailgyflunio i weithredu ymyrraeth yn hir, sy'n hawdd ei ohirio. Gall CR adnabod ffrind neu niwl yn gyflym ac yn gywir drwy synhwyro nodweddion sbectrwm electromagnetig y maes brwydr. Gall ryddhau neu osgoi ymyrraeth yn gyflym tra'n cynnal ail-lunio sbectrwm electromagnetig, nad yw ar gael mewn radio traddodiadol.
3.5 Gwella rhyng-gysylltedd y system
Ar hyn o bryd, mae gan wahanol ganghennau o'n byddin nifer fawr o orsafoedd radio o wahanol fodelau. Mae gan y gorsafoedd radio hyn amleddau gweithio gwahanol, trosglwyddo pŵer, dulliau modiwleiddio, ac ati, ac ni allant gyflawni rhyng-gysylltedd a rhyngweithredu, sydd wedi dod yn ffactor pwysig sy'n cyfyngu ar weithrediadau ar y cyd y tri lluoedd arfog. gall jammer sgramblo ffôn celloedd gynnwys band amledd eang, a defnyddio meddalwedd i wireddu prosesu band sylfaenol y signal, modiwleiddio OS a chynhyrchu'r tonffurf signal RF. Drwy lwytho gwahanol feddalwedd yn annibynnol, gall CR gyfathrebu â gorsafoedd radio tonnau byr, gorsafoedd radio tonnau uwch-fyr, a hyd yn oed lloerennau. Mae'n union oherwydd y gall CR ddysgu protocolau a gwasanaethau cyfathrebu rhwydwaith yn annibynnol,
Gwella'r gallu i ryngweithredu a rhyng-gysylltedd y system.
Yn ogystal â'r swyddogaethau a'r manteision uchod, mae CR hefyd yn darparu swyddogaethau lleoli a chanfyddiad yr amgylchedd, sydd â'r manteision o fod yn llai agored i ymyrraeth radio sifil a rhwydweithio cyflymach, sy'n fanteisiol na ellir eu hadfer o radio traddodiadol.
4 Cyfleoedd a heriau ar gyfer radio gwybyddol milwrol
Ystyrir mai CR yw cyfeiriad y genhedlaeth nesaf o ddatblygu cyfathrebu. Gan y gall technoleg CR wella effeithlonrwydd defnyddio'r sbectrwm di-wifr yn sylweddol, mae wedi denu sylw mawr yn y diwydiant ac mae wedi datblygu'n gyflym yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Fodd bynnag, mae CR yn dal i wynebu llawer o heriau o ddefnydd labordy i ddefnydd ymarferol a milwrol:
(1) Mae'r rhan fwyaf o'r ymchwil gyfredol yn aros yn yr haen gorfforol, ac ychydig o ymchwil sydd ar rwydweithio CR, topoleg rhwydwaith, protocolau rhwydwaith, ac ati;
(2) Mae angen ymchwil bellach i synhwyro sbectrwm cyflym a thechnoleg adnabod signalau;
(3) Canfyddiad amgylcheddol cyflym ac effeithiol a sut i ddefnyddio gwybodaeth am ganfyddiad amgylcheddol yn effeithiol;
(4) Cysylltu technoleg ail-sefydlu a chynnal a chadw pan fydd CR yn cyflawni addasiad amlder deinamig;
(5) Mae dyluniad terfynell y CR yn gymhleth, sy'n gofyn am algorithmau prosesu signalau digidol cyflym ac effeithlon, sy'n sensitif iawn, a chaledwedd a meddalwedd cadarn a dibynadwy sy'n bodloni safonau milwrol;
(6) Dysgu peirianyddol a sut i wneud gwell defnydd o iaith gyfrifiadurol i wneud y rhwydwaith CR yn fwy deallus ac yn fwy unol â nodweddion a gofynion cyfathrebu milwrol;
(7) Cydnawsedd rhwng CR ac offer gweithredol. Mae cost terfynellau CR yn uchel, a hyd yn oed at ddefnydd milwrol, mae'n amhosibl paratoi milwyr ar raddfa fawr mewn cyfnod byr o amser. Mae hyn yn ei gwneud yn ofynnol i CR gwmpasu'r rhan fwyaf o fandiau amlder, dulliau modiwleiddio a dulliau hopio amlder offer cyfathrebu gweithredol ein lluoedd arfog;
(8) Miniaturization a dyluniad defnydd pŵer isel y derfynell.
