第1章　绪论

1.1　认知无线电背景

进入21世纪以后，随着无线通信业务的快速增长，可用的无线频谱资源变得越来越稀缺，而授权频段的频谱利用率却很低。所谓授权频段，是指无线频谱管理机构将某个无线频段授予特定的用户并给予他们在一定地理范围内对该频段的绝对使用权，未经授权的用户不能在这个区域使用已授权的频段。美国联邦通信委员会（Federal Communications Commission，FCC）的研究报告表明，无线频谱的利用情况极不平衡，一些非授权频段非常拥挤，而有些授权频段的频谱利用率非常低[1]。针对无线通信领域频谱资源越来越紧缺的事实及授权频段的频谱利用率亟待提高的需求[2～6]，认知无线电技术[7]（Cognitive Radio，CR）应运而生。

认知无线电能够感知周围的环境特征，并使用人工智能技术从环境中学习，通过实时调整某些传输参数（如传输的功率、载波频率及调制方式等），使系统的无线规则与输入的无线电激励的变化相适应。从理论上说，认知无线电技术允许用户在时间、频率及空间上进行多维复用，与以往将某一固定的无线频段分配给特定用户使用的固定分配方式有本质的区别，因此，大大降低了频段和带宽对无线通信发展所带来的限制。由于认知无线电网络具有极高的频谱使用效率，其相关技术代表着未来发展的方向，因此，受到人们越来越多的关注。