无人机编队动态频谱管理综述
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摘要
未来战空是以无人机为主要力量、以电磁频谱为关键支撑.分析了建立无人机动态频谱管理系统的重要性,阐述了动态频谱跨层式设计的管理机制、基于MAS技术的智能化管理系统.介绍了动态频谱管理系统所涉及的频谱感知、频谱分配、频谱接入、功率控制等关键技术,并类比了各技术的适用性.总结了动态频谱管理中有待解决的问题和未来研究的方向。
Future war is empty unmanned aerial vehicle(UAV) as the main force, electromagnetic spectrum as the key support. In this paper, first of all, the importance of UAV dynamic spectrum management system are analyzed, this paper expounds the dynamic spectrum cross-layer design of management mechanism, the intelligent management system based on MAS technology. Then, this paper introduces the dynamic spectrum management system of spectrum sensing, spectrum allocation, key technology such as spectrum access, power control, and analogy the applicability of each technology. Finally, summarizes the problems to be solved in dynamic spectrum management and future research direction.
Future war is empty unmanned aerial vehicle(UAV) as the main force, electromagnetic spectrum as the key support. In this paper, first of all, the importance of UAV dynamic spectrum management system are analyzed, this paper expounds the dynamic spectrum cross-layer design of management mechanism, the intelligent management system based on MAS technology. Then, this paper introduces the dynamic spectrum management system of spectrum sensing, spectrum allocation, key technology such as spectrum access, power control, and analogy the applicability of each technology. Finally, summarizes the problems to be solved in dynamic spectrum management and future research direction.
引文
[1]罗守贵.电子战无人机的发展现状及趋势[J].舰船电子对抗,2009(2):26-28,52.
[2]姚富强,张建照,柳永祥,等.动态频谱管理的发展现状及应对策略分析[J].电波科学学报,2013,v.28(4):794-803.
[3]徐成.美军未来十年的电子战系统与技术[J].电子元器件应用,2001(12):49.
[4]袁仕继,王烟青,杨会杰,等.体系作战中无人机系统频谱管理研究[J].飞航导弹,2015,No.365(5):37-41.
[5]张原,柯玉宝,王夏峥,等.我国民用无人机频谱规划及同频干扰分析[C]//第十一届全国信号和智能信息处理与应用学术会议专刊:北京《计算机工程与应用》期刊有限公司(Journal of Computer Engineering and Applications Beijing Co.,Ltd),2017.
[6]柴立功,樊甫华,董世友,等.无人机群通用控制站的技术需求分析[J].无线电工程,2013(10):1-3,39.
[7]姜水桥.无人机通信系统频谱规划问题研究[J].科技视界,
[8]侯志军.浅析协调式区域动态电磁频谱管理[J].科技视界,2016,No.183(24):19,43.
[9]丁家昕,方箭,王坦.实施动态频谱管理提高资源利用效率[J].中国无线电,2018(1):25-28.
[10]林新鉴.认知无线电中动态频谱接入技术研究[D]:西安电子科技大学,2010.
[11]荣华.战术通信网频谱管理系统设计[J].通讯世界,2017,No.320(13):6-7.
[12]郑纪民,王倡文.频谱管理系统中的软件需求浅析[J].无线电工程,2006(4):65-68.
[13]秦航.基于认知无线网络动态资源管理的跨层设计研究[D]:武汉大学,2010.
[14]沈国勤.电磁频谱管理技术构架体系探析[J].中国无线电,2006(4):20-24.
[15]毕磊.战场频谱管理系统的设计与实现[D]:东北大学,2008.
[16]王先义,陈丹俊,刘斌,等.复杂电磁环境战场频谱管理[J].中国电子科学研究院学报,2008(4):338-344.
[17]张政.无线电监测测向设施开场自动测试系统构建方法研究[J].中国无线电,2018,No.270(2):74-75.
[18]Mchenry,M.,Steadman,等.XG DSA Radio System[C]//New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks,2008.Dy SPAN 2008.3rd IEEESymposium on,2008:1-11.
[19]廖云峰,陈勇,田家强,等.基于频谱数据库的分布式动态频谱接入算法[J].通信技术,2016,49(4):427-430.
[20]黄炳涛.海战场电磁频谱管理系统构想[J].舰船科学技术,2011,v.33;No.261(6):26-30.
[21]孙婷,向新,宋晓鸥,等.多智能体在认知无线电频谱管理中的应用研究[J].现代电子技术,2014,v.37;No.416(9):46-50.
[22]李冬,马海洋,于静.基于MAS的编队动态频谱管理系统[C]//中国通信学会青年工作委员会:Scientific Research Publishing,USA(美国科研出版社),2010:201-204.
[23]陈自卫,陈华东.基于MAS的分布式战场电磁频谱管理系统[J].兵工自动化,2009,v.28;No.128(6):35-37.
[24]黄丽.认知无线电网络中感知策略和频谱共享技术研究[D]:华中科技大学,2013.
[25]陈放.基于认知无线电频谱感知技术研究[D]:东华大学,2012.
[26]司春丽.认知无线电中频谱感知技术的研究[D]:河南工业大学,2012.
[27]陈瑞坤.认知无线电频谱感知技术及其应用研究[D]:华南理工大学,2013.
[28]冯永秀.认知无线电中频谱感知技术的研究[D]:南京邮电大学,2015.
[29]苏曦.基于认知系统中频谱特征的动态频谱分配与接入机制、资源优化方法研究[D]:北京邮电大学,2010.
[30]崔微微.集中式协作网络频谱感知优化问题研究[D]:郑州大学,2012.
[31]曹海西.认知无线网络中分布式频谱感知及入侵检测方案设计[D]:南京邮电大学,2016.
[32]苏杭.存在恶意节点的协作频谱感知算法研究[D]:西安邮电大学,2017.
[33]杨蕊.认知无线电频谱资源分配与共享技术研究[D]:哈尔滨工程大学,2012.
[34]贾杰,王闯,张朝阳,等.认知无线电网络中基于图着色的动态频谱分配[J].东北大学学报(自然科学版),2012,v.33;No.258(3):35-38.
[35]余翔,郭垸汝,马广浩.基于图论模型的改进型频谱分配算法[J].广东通信技术,2014,v.34;No.255(3):37-41.
[36]曾令康.基于博弈论的无线资源分配研究[D]:北京邮电大学,2010.
[37]李鹏.基于博弈论的认知无线电频谱分配算法研究[D]:北京邮电大学,2010.
[38]谭学治,刘玉涛,魏守明.基于博弈理论的认知无线电频谱分配[J].华南理工大学学报(自然科学版),2010,(5):22-26.
[39]张烨,龚晓峰.认知无线电频谱分配的博弈论方法[J].通信技术,2009(6):5-7.
[40]于江,张磊,沈刘平,等.一种基于遗传算法的战场频率分配方法[J].电讯技术,2011,v.51;No.272(7):90-96.
[41]于江,贺赛飞,张凤霞,等.模拟退火算法在战场频率资源分配中的应用[J].中国无线电,2018,No.269(1):41-45.
[42]柴争义,刘芳,朱思峰.混沌量子克隆算法求解认知无线网络频谱分配问题[J].物理学报,2011(6):828-835.
[43]Perich,F.,Morgan,等.Efficient dynamic spectrum access implementation[C]//MILITARYCOMMUNICATIONS CONFERENCE,2010-MILCOM 2010,2010:1887-1892.
[44]A Hall-Timothy,Anirudha Sahoo,Charles Hagwood,等.Dynamic Spectrum Access Algorithms Based on Survival Analysis.[J].IEEE transactions on cognitive communications and networking,2017,3(4):740-751.
[45]李彤,高瞻,陈俊宏.不完美感知情况下的分布式机会频谱接入[J].军事通信技术,2016,v.37;No.141(3):62-66.
[46]张爱清,叶新荣,丁绪星.认知无线电中的频谱共享技术[J].通信技术,2009(2):68-70.
[47]张楠.基于博弈论的认知无线电功率控制算法[D]:哈尔滨工业大学,2012.
[48]张国斌.认知无线电系统资源管理与分配关键技术研究[D]:华南理工大学,2011.
[49]谢玉鹏.认知无线电系统中联合频谱分配算法研究[D]:哈尔滨工业大学,2016.
[50]潘楠.分布式认知无线电网络中频谱切换方案研究[D]:西安电子科技大学,2014.
[51]张崇英.认知无线网络分布式主动频谱切换技术研究[D]:电子科技大学,2014.
[2]姚富强,张建照,柳永祥,等.动态频谱管理的发展现状及应对策略分析[J].电波科学学报,2013,v.28(4):794-803.
[3]徐成.美军未来十年的电子战系统与技术[J].电子元器件应用,2001(12):49.
[4]袁仕继,王烟青,杨会杰,等.体系作战中无人机系统频谱管理研究[J].飞航导弹,2015,No.365(5):37-41.
[5]张原,柯玉宝,王夏峥,等.我国民用无人机频谱规划及同频干扰分析[C]//第十一届全国信号和智能信息处理与应用学术会议专刊:北京《计算机工程与应用》期刊有限公司(Journal of Computer Engineering and Applications Beijing Co.,Ltd),2017.
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[10]林新鉴.认知无线电中动态频谱接入技术研究[D]:西安电子科技大学,2010.
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[16]王先义,陈丹俊,刘斌,等.复杂电磁环境战场频谱管理[J].中国电子科学研究院学报,2008(4):338-344.
[17]张政.无线电监测测向设施开场自动测试系统构建方法研究[J].中国无线电,2018,No.270(2):74-75.
[18]Mchenry,M.,Steadman,等.XG DSA Radio System[C]//New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks,2008.Dy SPAN 2008.3rd IEEESymposium on,2008:1-11.
[19]廖云峰,陈勇,田家强,等.基于频谱数据库的分布式动态频谱接入算法[J].通信技术,2016,49(4):427-430.
[20]黄炳涛.海战场电磁频谱管理系统构想[J].舰船科学技术,2011,v.33;No.261(6):26-30.
[21]孙婷,向新,宋晓鸥,等.多智能体在认知无线电频谱管理中的应用研究[J].现代电子技术,2014,v.37;No.416(9):46-50.
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[40]于江,张磊,沈刘平,等.一种基于遗传算法的战场频率分配方法[J].电讯技术,2011,v.51;No.272(7):90-96.
[41]于江,贺赛飞,张凤霞,等.模拟退火算法在战场频率资源分配中的应用[J].中国无线电,2018,No.269(1):41-45.
[42]柴争义,刘芳,朱思峰.混沌量子克隆算法求解认知无线网络频谱分配问题[J].物理学报,2011(6):828-835.
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[45]李彤,高瞻,陈俊宏.不完美感知情况下的分布式机会频谱接入[J].军事通信技术,2016,v.37;No.141(3):62-66.
[46]张爱清,叶新荣,丁绪星.认知无线电中的频谱共享技术[J].通信技术,2009(2):68-70.
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[51]张崇英.认知无线网络分布式主动频谱切换技术研究[D]:电子科技大学,2014.