基于USRP的認(rèn)知無(wú)線電頻譜感知及動(dòng)態(tài)接入技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著無(wú)線通信技術(shù)快速發(fā)展，人們對(duì)于無(wú)線業(yè)務(wù)需求不斷增加，無(wú)線電頻譜作為一種不可再生資源在無(wú)線通信技術(shù)及業(yè)務(wù)中的地位變得至關(guān)重要。然而目前的頻譜分配均采用靜態(tài)分配原則，這種固定的分配方式使得無(wú)線通信中可用未授權(quán)頻段越來(lái)越少，且容易因?yàn)槭跈?quán)頻段利用率低造成頻譜浪費(fèi)。認(rèn)知無(wú)線電理論被認(rèn)為是解決上述問(wèn)題的有效方法，其允許認(rèn)知用戶在不對(duì)授權(quán)用戶產(chǎn)生不可忍受干擾的前提下使用授權(quán)用戶信道進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)傳輸，這就要求認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)具有快速的頻譜

2、感知和靈活的動(dòng)態(tài)接入能力。
　　目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于認(rèn)知無(wú)線電的研究大多基于理論和仿真，缺少實(shí)際無(wú)線環(huán)境中的測(cè)試，因此，本文使用USRP（Universal Software Radio Peripheral，通用軟件無(wú)線電外設(shè)）作為硬件平臺(tái)，GNU Radio（開(kāi)源軟件無(wú)線電）作為軟件平臺(tái)，搭建了認(rèn)知無(wú)線電通信系統(tǒng)。能夠在實(shí)際工作環(huán)境中實(shí)現(xiàn)頻譜感知和動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)。本文的核心內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　第一，在USRP和

3、GNU Radio平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了大范圍的頻譜感知。通過(guò)研究能量檢測(cè)算法的基本原理，在USRP和GNU Radio平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了大范圍能量檢測(cè)方法，測(cè)試了虛警概率對(duì)檢測(cè)效果的影響。
　　第二，在傳統(tǒng)能量檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)廣播電視系統(tǒng)和蜂窩網(wǎng)式的移動(dòng)通信系統(tǒng)這兩種不同授權(quán)用戶環(huán)境下的認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)，提出并實(shí)現(xiàn)了兩種基于先驗(yàn)信息的能量檢測(cè)優(yōu)化算法，通過(guò)分析這兩類(lèi)認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的特點(diǎn)，分別從檢測(cè)序列和子信道劃分兩個(gè)方面對(duì)傳統(tǒng)能量檢測(cè)方法進(jìn)