Altera專家：認知無線電，認知一切

感知

　　第一個主要模塊是感知，它會影響接收器前端。與SDR不同，CR必須感知其特殊的環境。在要求不高的應用中，這一感知過程可能與時域復用接收通路可編程前端迅速查看接收情況一樣簡單。例如，接收器會掃描基站數據包之間預定義的通道列表。

　　Pollin指出：“進行機會頻譜接入(OSA)的系統非常簡單。大部分重點放在目前不受干擾的頻段，然后進行跳頻。這種方法的功能非常強大。”

　　對于要求快速響應的場景，無線電設備會含有完全獨立的接收通路，只用于監視間隔通道。使用獨立的通路，CR能夠同時處理所定義的頻段以及正常接收頻段內的信號活動。極端情況下，CR在實現感知功能時會有完全不同的接收通道。例如，一臺設備會有一個可調窄帶接收通路用于通信，一個帶寬非常大的通路用于感知，這樣，它可以連續處理較寬的無線電頻譜，而不用進行掃描。Pollin說：“取決于需求，監視功能可能需要帶寬非常大的模擬前端。”但是，寬帶電路成本非常高，因此，您應該盡量避免使用它。如果實際應用允許，您最好采用掃描的方式。

　　分類

　　SDR結構圖第二個重要的組成是分類功能。在分類模塊中，CR處理由感知模塊收集到的數據流，找到可能是干擾信號的功率模式，或者目標信號的功率模式，并對其進行分類。

　　對于一個簡單的OSA無線電，分類功能的實現與建立一個分配通道的功率直方圖一樣簡單，而不用關心功率代表了什么。無論通道保持靜默還是有信號。更復雜的無線電設備能夠推斷出較多的能量來源，例如發送器頻率、調試方式、傳輸時序：這是策略形成自適應模塊用于進行判斷的信息。

　　認知無線電技術公司總裁James Neel解釋說：“分類功能一般通過兩個步驟來實現。首先，您只是探測是否有能量，然后進一步獲得更多的信息。”

　　有時候可以通過統計計算進行探測，獲得更多信息。在其他情況下，無線電設備會嘗試調諧信號，對其進行解調，檢查數據包流。在這種情況下，無線電解調器可以同時用于接收器和分類目的，或者，對于前端電路的情況，會有完全獨立的數字處理器用于對未知信號進行分類。Neel指出，“如果您知道到底要找什么，那么，您可以設計定制分類硬件。”

　　如果您不知道要找什么，那么，所有工作都會很有趣。分類工作可以從提取模擬前端數據開始，然后，開發功率譜密度 (PSD)功能，例如通過快速傅里葉變換(FFT)來實現。然后，從功率譜隨時間的變化，信號采用了哪種調制方式等方面進行周期分析。根據實際應用需求，可以使用數字信號處理(DSP)芯片、FPGA，或者其他計算硬件來獲取這些統計信息。

　　自適應

　　然后，分類模塊將其結果傳送到CR第三個特有的組件，即，自適應模塊。在這里，分類數據和統計面臨兩個關鍵問題：它到底代表了什么含義，我應該怎么辦?在這一級，CR體系結構體現了應用驅動的最大變化。

　　不同在于問題的范圍。一個簡單的OSA無線電設備可能只是觀察其鏈路干擾電平或