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认知无线电频谱决策系统的分析和设计的开题报告

一、选题背景和意义

当前，无线电频谱资源的使用日益紧张，加上不少无线电频谱资源

一直被某些单位和部门垄断、闲置的情况，导致广大用户无法充分使用

频谱资源、发挥创新科技应用的能力以及市场竞争的机会。为了避免频

谱资源的滥用和浪费，增加频谱资源的利用效率，我国依据国际实践和

本国特点，坚持先管制、后开放，积极推行无线电频道划分改革，建立

和完善覆盖面广、使用范围广、服务质量高的新型频谱管理体制，推动

无线电频谱资源管理体制改革，全部划归国家统一管理。

因此，为提高频谱利用效率和合理分配无线电频谱，需要建立一种

符合现代信息技术发展要求，实现无线电频谱资源权益的保护、无线电

频谱资源的管理以及频谱实时监测等功能的“认知无线电频谱决策系

统”。

该系统可以实现对频谱资源的全面感知，包括频段、带宽、信号强

度和频谱的空闲状态等信息，可以自动感知和识别无线电信号的类型和

所处环境，采用智能分析算法进行数据处理和分析，得出结果以便基于

此进行频谱管理和决策。该系统可以实现自动决策，或者半自动决策，

以提高决策和管理的速度和准确性，也提高了频谱资源利用的效率，并

且可以自适应地进行频谱分配等决策，并实时评估和监控无线电频谱的

利用情况，从而保障无线电频谱资源的有效利用。

二、研究内容和技术路线

本课题将从以下几个方面进行研究：

1.频谱感知技术的研究：该方向包括对频段信息、带宽信息、信号

强度和频谱的空闲状态等信息进行全面感知和分析的技术。

2.多维数据智能分析技术的研究：该方向根据整合来自自然资源与

空间数据、社交网络、传感器网络、历史趋势和其他来源的数据资源，

综合大数据分析算法构建新型的综合分析系统。

3.决策算法的研究：该方向将深入研究现有的频谱资源决策和分配

算法，并根据实际需求设计新的决策算法，提高频谱资源的管理和利用

效率。

技术路线：首先开展频谱感知技术的研究，建立频谱感知系统，对

频段信息、带宽信息、信号强度和频谱的空闲状态等信息进行全面感知

和分析。其次，研究多维数据智能分析技术，综合来自自然资源与空间

数据、社交网络、传感器网络、历史趋势和其他来源的数据资源，构建

新型的综合分析系统。最后，深入研究现有的频谱资源决策和分配算法，

并根据实际需求设计新的决策算法，建立频谱决策系统。

三、预期研究成果

本课题研究成果预期为：

1.建立基于认知无线电频谱技术的频谱感知系统，实现无线电频谱

资源的全面感知和分析。

2.建立综合使用多维数据智能分析技术的所需的综合分析系统来分

析无线电频谱资源。

3.设计新的频谱资源决策和分配算法，提高频谱资源的管理和利用

效率。

4.建立基于认知无线电频谱技术的频谱决策系统，自动识别、自适

应地进行频谱分配等决策，并实时评估和监控无线电频谱的利用情况。

四、参考文献

1.鲍飞亚，《频谱共享技术与应用》，中国水利水电出版社，2009

年。

2.原秀峰，《数字上的信号处理》，中国电力出版社，2010年。

3.马占军、刘东生，《基于认知无线电技术的频谱分配策略研究》，

现代电子技术，2018年。

4.李春霖、李国勇、何鹏飞，《基于多维度分析和机器学习的泛在

传感网络数据挖掘方法研究》，现代通信技术，2019年。