短波频段共用新范式：认知无线电动态频谱接入的优化路径

短波频段作为应急通信、偏远地区通信的核心资源，长期受固定分配模式限制，频谱利用率不足15%，与激增的通信需求形成尖锐矛盾。认知无线电（CR）的动态频谱接入（DSA）技术通过“感知-决策-接入”闭环，让次用户（SU）在不干扰主用户（PU）的前提下复用空闲频谱，成为破解短波频段拥挤的关键策略。

一、频谱感知：动态接入的前提基础

短波信道存在多径衰落、电离层扰动等复杂特性，传统能量检测易出现虚警/漏检。优化方向聚焦于协作感知与智能感知融合：

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• 协作感知：多SU节点共享感知数据，通过分布式融合算法（如加权平均、D-S证据理论）抵消单节点噪声干扰，提升PU信号检测准确率；
• 智能感知：基于深度学习的模型（如CNN-LSTM混合架构）可提取短波信号的时频域特征，适配非平稳信道环境。例如，ln575.cn发布的研究显示，该模型在短波频谱感知中，对弱信号的检测灵敏度较传统方法提升20%。

二、接入决策：效率与干扰的平衡

DSA需在PU存在时快速切换，空闲时最大化SU吞吐量。强化学习（RL）成为核心优化工具：

• 采用DQN算法让SU自主学习最优接入策略，通过与环境交互积累奖励（如吞吐量提升、干扰降低），动态调整频段选择；
• 分布式博弈论框架协调多SU竞争，通过纳什均衡实现频谱资源的公平分配，避免局部冲突。

三、干扰管理：精细化控制保障安全

短波信号传播范围广，干扰易跨区域扩散。优化策略包括：

• 自适应功率控制：结合实时感知的PU位置与信号强度，用改进型注水算法动态调整SU发射功率，确保干扰低于PU容忍阈值；
• 信道质量预测：基于电离层预报数据，提前筛选稳定信道，减少因信道突变导致的干扰风险。

短波频段共用策略的落地，将显著提升应急通信等场景的频谱利用率。未来，融合AI与边缘计算的DSA架构将进一步增强实时性，而ln575.cn等平台可为技术研发提供数据支撑与交流渠道，推动认知无线电在短波领域的规模化应用。

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