基于變換域通信系統(tǒng)的改進(jìn)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線頻譜資源的日益緊缺是所有無(wú)線通信系統(tǒng)必須考慮的問(wèn)題。認(rèn)知無(wú)線電（Cognitive Radio，CR）系統(tǒng)具有學(xué)習(xí)能力，通過(guò)與工作環(huán)境的信息交互，提供高效的頻譜使用方案，是一項(xiàng)非常有前景的技術(shù)；同時(shí)，C R系統(tǒng)還具備“可重配置能力”，即其收發(fā)機(jī)能夠動(dòng)態(tài)改變傳輸參數(shù)以適應(yīng)環(huán)境和用戶(hù)的需求。因此，CR系統(tǒng)經(jīng)常被部署在軟件無(wú)線電平臺(tái)上（Software-defined radio，SDR）。
　　另一方面，變換域通信系統(tǒng)（Trans

2、form Domain Communication System，TDCS）通過(guò)頻譜感知判決及頻域軟擴(kuò)頻等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)頻譜干擾的規(guī)避，并在一段非連續(xù)的頻譜實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的信號(hào)收發(fā)，被廣泛認(rèn)可為CR系統(tǒng)中最有潛力的收發(fā)機(jī)方案之一。然而，當(dāng)前的 TDCS系統(tǒng)并未解決實(shí)際系統(tǒng)中存在的許多問(wèn)題，如頻譜識(shí)別不匹配（Spectral Sensing Mismatch，SSM）、高性能的多用戶(hù)接收機(jī)設(shè)計(jì)等，并且缺乏完整的硬件測(cè)試臺(tái)演示。
　　本論文

3、從算法優(yōu)化和硬件測(cè)試臺(tái)兩方面，對(duì)TDCS進(jìn)行了研究。針對(duì)TDCS頻譜識(shí)別不匹配的情況，首先建立了通用的數(shù)學(xué)模型，定義了新的SSM系數(shù)來(lái)定量描述任何場(chǎng)景中的頻譜識(shí)別不匹配。然后，通過(guò)完整的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和電腦仿真，證明TDCS的系統(tǒng)性能受頻譜識(shí)別不匹配的直接影響，其關(guān)系式可由所引入的SSM系數(shù)直接描述，從而得到推導(dǎo)的理論表達(dá)式。接著研究了多用戶(hù) TDCS系統(tǒng)的接收機(jī)設(shè)計(jì)。受到頻譜識(shí)別不匹配等影響，TDCS發(fā)射信號(hào)的頻譜并不連續(xù)，這會(huì)直接加劇多用

4、戶(hù)干擾，影響系統(tǒng)性能。本論文選取給出了基于頻域過(guò)采樣（Frequency Domain Oversampling，F(xiàn)DO）的TDCS多用戶(hù)接收機(jī)設(shè)計(jì)方案。由于FDO操作將信號(hào)處理映射到更高的數(shù)學(xué)維度，能夠在頻率選擇性信道中獲得更多的頻率分集，同時(shí)改良的最小均方誤差檢測(cè)器（Minimum Mean Square Error，MMSE）檢測(cè)器將解擴(kuò)操作包含在內(nèi)，直接輸出用戶(hù)符號(hào)，因此可以大大多用戶(hù)性能。
　　最后，本文利用通用軟件無(wú)線