认知无线电独立问世

近十年前，认知无线电概念的实现看起来还遥不可及，如果政府没有花费大量资金支持研究和基础设施建设，这项技术将永远只是一个空想。那么，认知无线电技术怎么就在此时“产生”了呢？ 约瑟夫·米托拉III博士(JosephMitola III)率先提出了认知无线电技术，并将其定义为一种“能够感知自身、用户及射频”，并融入了“语言技术和机器视觉”的无线电技术。而早在2004年，我与当时就职于MITRE的米托拉以及当时就职于通用动力的布鲁斯·菲特(Bruce Fette)进行交流时，认知无线电概念的基础似乎才刚要开始形成。 软件无线电能够应用于多种无线基带处理和调制/解调方案中，而如此炙手可热的原因要部分归功于能耗不断降低的新型多核处理架构的出现。从前端方面看，直接转换无线电等技术的出现提高了CMOS集成水平，从而使灵活的前端似乎能够匹配灵活的处理架构。就连美国联邦通信委员会(FCC)也很合作，开放更多的频谱，并就如何使用官方许可的地方运营无线电来缓解带内干扰问题寻求解决方法。 一切似乎即将就绪，但为了充分挖掘手机的潜力，还有一些十分重要的问题需要解决。用菲特的话说，手机应不仅能够避免产生干扰，适应多种频带，还应具备极强的感知能力，例如，能提醒驾驶员汽车正在接近上次在此路线上行驶时碰到的坑洼。 2004年时，智能性、处理能力、对环境位置感知等认知能力要求均无法满足，因而认知无线电那时仍只是一个空想。至于智能性，当时有人建议基于射频微机电系统(MEMS)来制造能够调到任何频带的可编程带通滤波器，而不需要多个射频前端。信号会从天线传至滤波器，再到数字模块。但是射频MEMS技术还不成熟。 那时，我还与瑞典皇家理工学院(瑞典，斯德哥尔摩)的Gerald Q Maguire教授进行过探讨，他指出无线技术的进步与内存价格的不断降低之间有着重要联系。事实上，他认为这种联系是至关重要的，我个人也同意他的看法，但我们可以先把这一想法放在一边。 时间一晃来到了2013年，看看都发生了什么。首先是iPhone及其多感官、多频带和位置感知技术，内存大幅提升，同时形成了软件(应用)开发人员生态系统，突然之间手机实现了完全感知，能够适应多种频带，并能向用户提供其所处位置和所去过地方的所有信息(去问问NSA吧)。这是此前所有政府、机构和组织都无法想象或达成的。瞧！认知无线电独立问世了(图）。

图：2004年，人们预测认知手机将在2014年问世，但道路还一片迷茫。而出乎意料的是，依靠互联应用生态系统的多感官iPhone/iOS和安卓设备问世了，并且几乎比预期提前了一年。
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尽管灵活射频前端部分仍存在一些问题，但有一个好消息是，Cavendish Kinetics于6月4日宣布公司正基于“突破性射频MEMS专利技术”对可调谐射频电容进行样品测试。我希望这项测试能够成功，但不管结果如何，它都启发了我去回顾这十年来我们所取得的成就。 有时候看着我的孩子，我完全无法想象今后会怎样，而他们又将会生活在一个什么样的世界中。你们能想象吗？请发送邮件至patrick.mannion@ubm.com与我联系。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载