赵振涛，尹斯星，李书芳

（1.公安部第一研究所；2.北京邮电大学）

1 引言

由于频谱资源的有限性，无线通信系统中射频前端的参数设置需根据频谱使用情况和相关频谱管理规定进行设定。认知无线电（Cognitive Radio，CR）技术可以感知周围无线频谱环境。按照现有频谱分配原则,无线频谱资源划分为授权频段与非授权频段,得到授权的团体和个人长期独占该频谱使用权。由于在某个地点授权用户（又叫主用户，Primary Users，PUs）不会在任何时间都使用该频段，因此，不少授权频段都处于空闲的状态（称为频谱空洞或频谱孔)。如3G/4G/5G和广播电视的授权频段虽然保障了高通信质量，但大多数时间的信道利用效率却太低（我国大多数城市的大多数时间饱和度不到35%）。因此需要利用认知无线电的频谱感知等关键技术，对无线信道进行能量收集和实时监测，在保障业务服务质量的基础上改变频谱的子信道分配和功率的效能分配，让非授权用户（又叫次级用户，Secondary Users，SUs）以竞争方式接入使用，从而更加有效地调控电磁环境中的频谱效率［1］。

对于需要无线充电的无线传感器，首先需要外部充电过程为感知计算和数据传输提供能量。如果没有足够的能量，传输也会中断。能量收集的主要挑战不是最小化能量消耗和最大化网络运行时间，而是收集能量的效用最大化［2］，即通过利用环境能量的空间变化来最大化数据传递速率［3］。能量效率间接反映了传感器对频谱的利用效率。为了改善CR系统的能量效率，通常采用降低能量消耗以及能量收集的方法［4］。……