超寬帶認(rèn)知無線電系統(tǒng)電磁干擾的研究.pdf

1、近年來，超寬帶認(rèn)知無線電作為一種新的頻譜共享無線通信技術(shù)，已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點。超寬帶無線通信系統(tǒng)需要以頻譜襯墊的方式與現(xiàn)有窄帶無線通信系統(tǒng)共存；而認(rèn)知無線電系統(tǒng)則需要感知其所在的無線環(huán)境中存在頻譜空洞然后擇機(jī)占用之；由此所帶來的電磁干擾問題顯然是超寬帶認(rèn)知無線電研究的關(guān)鍵技術(shù)。本文選題來源于國家自然科學(xué)基金等項目，具有重要的理論意義和實際意義。
　　 本文在深入研究超寬帶和認(rèn)知無線電基本原理的基礎(chǔ)上，重點探討了超寬帶認(rèn)知無線

2、電系統(tǒng)的電磁干擾問題，完成了以下具有創(chuàng)新性的研究成果：
　　 針對超寬帶無線通信系統(tǒng)需要以頻譜襯墊的方式與現(xiàn)有窄帶無線通信系統(tǒng)共存的問題，提出了一種基于物理層模型的電磁干擾分析方法，并利用該方法分析了脈沖無線電和MB-OFDM等不同技術(shù)體制的超寬帶系統(tǒng)對窄帶無線通信系統(tǒng)的影響；根據(jù)窄帶無線通信系統(tǒng)誤碼率和接收機(jī)靈敏度的要求，通過仿真得出了超寬帶在某些窄帶無線通信系統(tǒng)工作頻段的發(fā)射功率限制理論參考值。與傳統(tǒng)的基于干噪比的鏈路預(yù)算電

3、磁干擾分析方法比較，本文的方法能夠更有效地反映系統(tǒng)之間電磁干擾的實際情況，所得出的電磁兼容性分析結(jié)果更具說服力。
　　 針對超寬帶認(rèn)知無線電發(fā)射功率的限制以及干擾溫度的數(shù)學(xué)模型，本文提出了一種超寬帶認(rèn)知無線電的自調(diào)整功率發(fā)射方案。并根據(jù)輻射亮度和干擾溫度之間的關(guān)系，及干擾溫度界限，計算出超寬帶認(rèn)知無線電自調(diào)整發(fā)射功率的動態(tài)限制，即動態(tài)構(gòu)建了超寬帶認(rèn)知無線電的輻射模版。最后以超寬帶認(rèn)知無線電組成的室內(nèi)無線個域網(wǎng)為例，給出了平面和空

4、間兩種認(rèn)知場景，并對這兩種認(rèn)知場景進(jìn)行仿真分析。
　　 針對脈沖體制超寬帶認(rèn)知無線電的窄帶干擾抑制問題，利用變換域方法，提出了一種能夠抑制窄帶干擾的超寬帶認(rèn)知無線電脈沖的產(chǎn)生方法。首先修正了變換域通信系統(tǒng)，再根據(jù)超寬帶頻譜模板產(chǎn)生模板向量并使用模板向量替換尺度調(diào)整因子。利用多個修正的變換域通信系統(tǒng)感知無線電磁環(huán)境，進(jìn)而產(chǎn)生了能夠使用無線環(huán)境干擾自由譜的超寬帶認(rèn)知無線電脈沖。這種脈沖在不干擾主用戶的同時也抑制了窄帶干擾，并且適用任

5、意的超寬帶頻譜模版。
　　 此外，針對上述超寬帶認(rèn)知無線電脈沖的頻譜匹配指數(shù)不是最優(yōu)，并且模板向量依賴于超寬帶信號的調(diào)制方式等問題，提出了另一種采用壓縮Chirp信號結(jié)合修正的變換域通信系統(tǒng)產(chǎn)生超寬帶認(rèn)知無線電脈沖的方法。利用修正的變換域通信系統(tǒng)生成一個自調(diào)整的凹陷濾波器，使用壓縮Chirp信號產(chǎn)生滿足超寬帶頻譜模板的脈沖信號，并通過凹陷濾波器，進(jìn)而產(chǎn)生頻譜匹配指數(shù)更優(yōu)且尺度調(diào)整因子相對獨立的超寬帶認(rèn)知無線電脈沖。