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文檔簡(jiǎn)介
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
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