■黑迈
近一段时间，“感知无线电”技术吸引了越来越多人们的关注。
对大多数人来说，这种技术可能还比较陌生，但是凭借着相对于传统无线电技术的优势，近几年有了迅速的发展。目前，研究和应用的领域也已经由军用延伸到了民用，而且正以很快的速度发展着。
何为感知无线电
“感知无线电”技术，是一种凭借着无线通信网络或者其中的节点感应信道环境干扰，并且智能避开干扰的一种无线通信模式，此概念最早在1999年提出。
美国splinter公司的陈启博士表示，“感知无线电”实际上就是软件定义无线电加上智能处理。软件定义无线电本身并不能改变自身的参数，还需要人为参与。而智能处理则是一种可以代替人为参与的人工智能技术。结合了这两者，感知无线电便应运而生了。
陈启的主要研究领域是“感知无线电”的感知处理和人工智能算法部分。他介绍说，这两个部分就好比是人的大脑，负责控制无线电参数的调整和改变。
传统的智能处理算法主要是着重于物理层参数的处理，而陈启的研究项目则是侧重于多层智能处理。区别于其他研究领域，它不仅仅针对物理层的参数，而且融合了高层的一些参数，例如网络层、应用层等等。
“这就很大程度上增加了人工智能算法的复杂程度和对于算法效率的要求。”陈启说。
事实上，这种技术如果得以应用，它能使得“感知无线电”由一对节点发展成为一个网络。人工智能算法和感知处理这两个重要的环节都是由软件处理实现的，很大程度上提高了“大脑”本身的灵活程度和自适应程度。
如果再加上和另外一种新型的认知分类系统（Leaning Classifier System）的匹配，无线电本身就具有了学习和自我改善的功能。它的工作原理也很容易理解，就是人工智能算法本身可以通过对以往的经验和案例进行学习和记忆从而创建新的算法，从而在极少的人为参与的情况下对新的情况进行处理的能力。
前景广阔
该技术之所以能迅速发展，主要得力于软件定义无线电 （Software-defined Radio） 技术的成熟和发展。软件定义无线电技术，区别于传统无线电的地方是它可以自身改变无线电的传输或者接收参数，因为很多传统无线电的功能都是由计算机软件实现的，比如中心频率、调制方式、带宽、比特率等等。
陈启介绍道，在美国，“感知无线电”已经随着微电子技术和集成电路的技术进步，朝着小而集成的方向迅速发展。早期的“感知无线电”需要电脑作软件部分的处理，这就在极大程度上限制了它的便携性。
而新一代的软件定义无线电一般由四个模块组成：数字处理模块（DSP module）、可编程逻辑器件模块（FPGA module）、电源模块（Power module）和无线电前端模块（RF module）。数字处理模块的主要功能是进行基带数字信号处理，例如调制解调等等。
其实，可编程逻辑器件模块则是起到了一个衔接基带和射频前端的作用，而且更重要的作用是进行数模转换，信号采样。射频前端的主要功能不言而喻，就是负责信号的收发、放大、滤波等等。
“当前‘感知无线电’民用和商用的例子还较少。但是随着技术的发展和硬件成本的降低，‘感知无线电’的优势也会渐渐被商用所采纳。”陈启说。
例如，Sprint 公司的下一代4G网络发展计划，代号为“网络视野”，包括了许多很前沿的技术，软件定义无线电就是其中很重要的一个部分。而移动通信技术的飞速发展使得一个运营商需要支持几种不同的网络，如2G、3G、4G WiMax和4G LTE等。
如果运营商为每种网络都建造技术设施和基站的话，成本可以想象。但这种多重网络技术并存的现象至少会持续几年或者十几年。软件定义无线使得Sprint可以用同一的基站设施、塔台、天线等等设备支持多种不同的网络，而且可以自由地在网络之间切换。
“如果这种技术得以利用，那么将会为企业节省大量的成本。”陈启说。
《中国科学报》 (2012-02-25 A2 新知)
