【摘要】：在現(xiàn)代通信中,面對日益復雜多變的電磁環(huán)境,定頻通信受到了很大的威脅,當該頻點遇到干擾時,通信就無法正常進行。為了提高通信的抗干擾性、抗衰落性、保密性,跳頻通信作為擴頻通信的一種,現(xiàn)已成為現(xiàn)代通信中常選用的通信方式。然而,當跳頻通信中跳頻頻點受到干擾時,該頻點的信息就無法傳輸。認知無線電(CR)的思想是為解決頻譜資源匱乏問題且利用率低下而提出的,主要分為認知和重構(gòu)兩大功能。它是一種智能的無線通信系統(tǒng),通過感知其周圍環(huán)境的信息并從環(huán)境中學習,通過改變其內(nèi)部狀態(tài)參數(shù)實時地去適應(yīng)電磁環(huán)境變化。本文首先論述了需要將認知無線電技術(shù)與跳頻通信系統(tǒng)結(jié)合的意義,提出了一種認知通信系統(tǒng)。利用CR中的認知功能檢測電磁環(huán)境中的干擾信號,重構(gòu)功能改變通信系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù),選擇最佳跳頻表,規(guī)避干擾信號。詳述了認知通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與具體工作流程、關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)指標;介紹了跳頻通信系統(tǒng)中常見的干擾類型及其數(shù)學模型。認知功能中最關(guān)鍵的技術(shù)就是頻譜感知技術(shù)。它通過感知算法檢測電磁環(huán)境中的頻譜狀態(tài),從而尋找頻譜空洞。本文重點研究認知通信中的頻譜感知技術(shù)。詳細地闡述了幾種主要的頻譜感知算法的原理與數(shù)學模型,并對多節(jié)點的協(xié)作頻譜感知算法進行了簡單的介紹。利用MATLAB軟件對應(yīng)用于認知通信中的能量檢測法和循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法進行了算法仿真與分析。最后,針對上述算法中采用FFT變換的過程中因數(shù)據(jù)截斷產(chǎn)生的頻譜泄露,引出了全相位FFT變換的概念。本文對頻譜感知算法進行了優(yōu)化,提出了基于全相位FFT的頻譜感知算法的原理與數(shù)學模型。利用MATLAB軟件對新算法進行仿真,通過對仿真性能的分析能夠看到,此方法有效地抑制了頻譜泄露、提高了頻譜檢測的準確率。同時,可為認知通信后續(xù)的頻譜分析、智能學習提供更可靠的頻譜信息,從而更好地規(guī)避干擾,提高通信質(zhì)量。
【圖文】：

假設(shè)無線頻譜環(huán)境中 30-88MHz 上存在單音干擾，干擾信號為 BPSK 調(diào)制信號，其載波頻率為 fc=30MHz，碼率 Rb=400000bps，信噪比為-20dB。利用 MATLAB仿真軟件，對該干擾信號進行循環(huán)平穩(wěn)特征檢測，取采樣頻率 fs=204.8MHz，其中噪聲為高斯白噪聲。由于內(nèi)存有限，循環(huán)譜圖具有對稱性，這里只畫出了左半軸的譜圖，并分成兩段給出，，并將循環(huán)譜值最大處（非零）放大。仿真結(jié)果如下：

假設(shè)無線頻譜環(huán)境中 30-88MHz 上存在單音干擾，干擾信號為 BPSK 調(diào)制信號，其載波頻率為 fc=30MHz，碼率 Rb=400000bps，信噪比為-20dB。利用 MATLAB仿真軟件，對該干擾信號進行循環(huán)平穩(wěn)特征檢測，取采樣頻率 fs=204.8MHz，其中噪聲為高斯白噪聲。由于內(nèi)存有限，循環(huán)譜圖具有對稱性，這里只畫出了左半軸的譜圖，并分成兩段給出，并將循環(huán)譜值最大處（非零）放大。仿真結(jié)果如下：
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN925

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 曾亞輝;智能電網(wǎng)無線通信網(wǎng)中的頻譜感知技術(shù)應(yīng)用研究[D];天津大學;2016年

本文編號：2580089