Matlab认知无线电中调制方式识别系统的设计与实现(2)
1.2 现状分析
1.2.1 认知无线电技术
认知无线电是一种由Joseph Mitola博士在1999年八月份提出的具有学习与感知能力的无线电技术，是一种由软件无线电延伸与拓展而生的新技术[8]。它能够对周围环境（无线信道、电磁环境等）进行充分感知并与之交互信息，通过交流选择最合适的方式以降低冲突发生，提高信息传输速度与质量。认知无线电系统可以清晰的描述出周边频谱资源分布并指出当前授权频段与非授权频段、已占用频段与空闲频段，并以此选取最佳工作参数和传输方式，建立可靠的通信链路。主要工作过程如下：（1）由接收机对无线传输环境进行分析并对信道信息进行估计；（2）由发射机进行功率控制和频谱管理，构成一个完整的认知过程。
有调查显示，目前频谱资源使用紧张问题最主要出现在非授权的公共频段，在这一频段当中，由于用户多、频谱宽度窄，导致业务量十分拥挤。而与之对应的是已授权频段的利用率往往15%—85%之间，频谱使用并不高效。造成这种情况的主要原因在于对整体的用户使用率和预留的频谱资源没有一个系统的、及时的认识。譬如设想中占用较多频谱资源的授权用户并不会在任何一个时刻都保持着对频谱资源的使用，然而却在所有的时刻全部预留出这一频谱资源供其使用，这种静态的频谱分配方式导致了大量授权频谱资源处于空闲状态，从而造成了资源浪费。而认知无线电技术给了人们一个解决这一问题的方法。
由于可用频段是有限的，解决频谱资源利用率低的现实方法就是如何充分利用现有的资源，即发现并有效利用上段所说的处于空闲状态的频谱资源（频谱空穴）。如何准确快速定位出空穴所在，动态分配频谱资源，是目前认知无线电技术所要努力的主要方向之一。
当前认知无线电不仅要完成最基本的通信功能，还要完成较为完备的电子侦察任务，例如全频段快速扫描、信号分析与识别以及信号处理等。目前有些运营商目前已具备了对目标信号的测向定位能力，即基于位置的服务。随着技术的发展，认知无线电系统将会成为一种具备各种能力的通用性通信硬件平台，而不是传统意义上的通信电台。
1.2.2 信号调制方式识别技术
信号调制方式识别对认知无线电有以下作用：（1）避免对主用户的干扰；（2）认知用户对频谱可多文度共享；（3）认知用户会获得制式信息反馈，从而提高频谱感知性能；（4）为泛在接入提供支撑。调制方式识别技术分为人工识别与自动识别两种，由于效率较低且实别准确度受主观影响较大，目前人工识别正在被自动识别所取代。相关专家于上个世纪八十年代提出信号识别技术的两个可行方向：（1）利用模式识别理论通过信号的时域特征参数进行识别；（2）利用统计分析对信号频域特征参数进行统计识别[9]。之后出现了基于包络采样或信号频谱特征的统计模式识别，利用周期谱函数进行识别，以及时域频域综合识别等。调制信号分类特征选取日趋多样化，主要包括“最小距离”模式、决策树、神经网络、模糊聚类等。
现阶段常用的识别基本方法为决策论方法与统计模式识别方法。
决策论方法的基本思想是看是否符合假设检验的要求，如果判定结果为真，则假设的条件为真；为假则相反。这种方法在待识别种类有效（即总有一种信号的调制方式会被识别出来）的情况比较适用。而统计模式识别方法则预先选定特征，通过对信号进行预选参量提取来完成模式识别，以此识别出信号的调制方式。本文使用的方法是基于特征提取的模式识别方法。
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