認(rèn)知無線電頻譜感知技術(shù)研究及FPGA實現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的固定頻譜分配機(jī)制與頻譜實際需求之間的矛盾日益顯著，頻譜短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重。認(rèn)知無線電(Cognitive Radio， CR)技術(shù)是解決目前頻譜資源緊張的有效手段，它的核心思想是二次利用已分配但卻未得到充分利用的頻譜，從而提高頻譜利用率。避免干擾主用戶(Primary User, PU)的正常通信是認(rèn)知無線電最重要的限制，而頻譜感知則是保障這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 本文首先回顧了認(rèn)知無線電的由來

2、和相關(guān)概念，通過對國內(nèi)外認(rèn)知無線電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的總結(jié)分析，確立了本文的研究方向——認(rèn)知無線電中的頻譜感知技術(shù)。本文主要有以下三部分內(nèi)容：
　　 首先，在概括總結(jié)現(xiàn)有的頻譜感知技術(shù)的基礎(chǔ)上重點研究了不確定信號檢測中的能量檢測法和循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法。此外，根據(jù)能量檢測與循環(huán)平穩(wěn)特征檢測的特點，提出了基于雙門限的能量-循環(huán)平穩(wěn)特征聯(lián)合檢測法，該方法利用雙門限的能量檢測法進(jìn)行粗檢，利用循環(huán)平穩(wěn)特征進(jìn)行二次檢測。仿真結(jié)果表明，無論在噪聲確

3、定或不確定的情況下，與循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法相比，該方法在保證檢測性能下降不多的情況下，大大降低了計算復(fù)雜度；與能量檢測法相比，該方法在復(fù)雜度增加不多的情況下，有效提高了檢測性能。
　　 其次，在研究了目前比較流行的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T信號的基礎(chǔ)上，分析了DVB-T此類基于OFDM技術(shù)的確定性信號的檢測方法：基于循環(huán)前綴(CP)的滑動相關(guān)、基于導(dǎo)頻的滑動相關(guān)以及綜合考慮計算量和檢測性能的基于循環(huán)前綴內(nèi)導(dǎo)頻的滑動相關(guān)。通過matla

4、b仿真分析了這三種算法基于DVB-T信號的檢測性能，仿真結(jié)果表明基于導(dǎo)頻的滑動相關(guān)檢測性能最優(yōu)，但其計算量較大，折中考慮檢測性能和計算量后，基于循環(huán)前綴內(nèi)導(dǎo)頻的滑動相關(guān)比較實用。
　　 最后，在第三章研究的基礎(chǔ)上，基于QuartusⅡ7.0開發(fā)平臺，對能量檢測法和循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法進(jìn)行了FPGA設(shè)計與實現(xiàn)，采用Altera公司的Cyclone Ⅱ的EP2C70F672C8N芯片，基于modelsim仿真軟件，對這兩種算法進(jìn)行了仿