發(fā)布時間：2020-03-29 19:22

【摘要】：當(dāng)前世界各國對頻譜使用采用統(tǒng)一劃分或者拍賣的方式,這種體制導(dǎo)致頻譜資源使用率極低。認知無線電技術(shù)很好的解決了這樣的難題,認知無線電系統(tǒng)通過感知無線功率、系統(tǒng)損耗、干擾類型等頻譜特性,同時實時調(diào)整自身參數(shù),從而合理利用頻譜資源達到提高頻譜利用率的目的。超短波頻段是專網(wǎng)無線通信中重要頻段,該頻段無線電波在傳輸過程中表現(xiàn)出很大的頻譜特性差異,同時在電子對抗中,可用頻譜資源復(fù)雜多變。實際應(yīng)用中,頻譜特性以及頻譜協(xié)同感知是超短波高效傳輸?shù)氖滓鉀Q的問題。本課題基于認知無線電理論,詳細分析了超短波信道頻譜特性以及頻譜感知算法,同時針對超短波多節(jié)點傳輸,提出了協(xié)同感知分布式傳輸協(xié)議,最終設(shè)計了可重構(gòu)波形。主要內(nèi)容如下:(1)簡述了國內(nèi)外基于認知理論的超短波傳輸研究現(xiàn)狀,研究了該頻段頻譜特性,結(jié)合信道實測數(shù)據(jù)分析了多徑時延和頻譜特性關(guān)系。同時分析了超短波頻段系統(tǒng)損耗并舉例給出系統(tǒng)損耗差異曲線。研究了在電子對抗環(huán)境下頻譜特性,闡述了頻譜感知技術(shù)在超短波電子對抗通信環(huán)境中的應(yīng)用。(2)本文提出對超短波頻譜感知量化,分別從信噪比、誤碼率以及丟包率和干擾類型的維度闡述了超短波信道頻譜特性。提出了連續(xù)相位調(diào)制下歐式距離和信噪比的度量關(guān)系、信號誤碼特性以及在高斯噪聲和瑞利衰落信道環(huán)境下超短波信號頻譜性能。針對不同干擾源對信號傳輸不同程度的影響,給出了電子對抗環(huán)境下干擾信道頻譜檢測方法。仿真和實測結(jié)果表明該方法在電子對抗以及不同地形環(huán)境下能有效表征信道頻譜質(zhì)量,從而為超短波分布式建鏈提供理論依據(jù)。(3)根據(jù)超短波傳輸?shù)倪h距離傳輸以及信道優(yōu)選需求,提出了單節(jié)點頻譜感知以及多節(jié)點協(xié)同頻譜感知協(xié)議,分別應(yīng)用于點對點模式以及廣播模式下傳輸,給出超短波信道頻譜協(xié)同感知協(xié)議。運用該方法在拉遠測試中,能有效尋找合適頻點同時通信距離得到了有效的保證。(4)根據(jù)超短波信道頻譜特性以及頻譜協(xié)同感知協(xié)議,通過選擇合理的調(diào)制以及編碼方法,最終設(shè)計了超短波傳輸認知系統(tǒng)可重構(gòu)波形,并在電子科技大學(xué)抗干擾國家重點實驗室對基于空閑頻譜感知波形以及可重構(gòu)跳頻波形的抗干擾能力進行測試并給出了結(jié)果和分析。
【圖文】：

難以處理的干擾主要是阻塞干擾和跟蹤干擾。其中阻者部分傳輸頻點的一種干擾方式，，只要干擾功率大到信傳輸造成阻塞干擾。具體干擾方式如下圖所示：傳輸頻段傳輸頻點寬帶阻塞干擾f圖 2.3 寬帶阻塞干擾示意圖傳輸頻段傳輸頻點部分頻段阻塞干擾f圖 2.4 部分頻段阻塞示意圖

在頻譜空閑時，對某個信道的接收場強值掃頻范圍內(nèi)的均值和方差分布示意如圖3.1 所示：場強if頻率圖 3.1 瞄準(zhǔn)阻塞干擾場強方差分布示意圖當(dāng)頻譜環(huán)境中存在瞄準(zhǔn)干擾或者阻塞干擾時，頻譜掃頻各信道點的場強的均值和方差分布示意如圖 3.2所示：均值if頻率thm方差if頻率thv圖 3.2 跳頻干擾源場強分布示意圖在確定干擾指數(shù)的時，存在虛警就是沒有干擾源被感知為干擾源，漏警即存在干擾源卻沒有被感知為干擾源的情況。在最佳檢測器設(shè)計中，兩種錯誤概率不能夠同時減小，只能依據(jù)選擇的判決準(zhǔn)則來確定合適的干擾門限。當(dāng)所有信道都被干擾的情況下，為了獲取解調(diào)信噪比較高的信道，從所有被干擾信道中選取相對干擾較小的信道進行傳輸，本文提出干擾指數(shù)以衡量信道受干擾程度的重要指標(biāo)。當(dāng)系統(tǒng)對跳頻式干擾敏感時，增加方差因素加權(quán)，反之則增加均值因素加權(quán)。(1 )i i ic C Cw mean variance（3-7）3.4 頻譜感知量化計算方法分析確定歐式距離和相位誤差的映射關(guān)系以及誤碼率和信道不同類型衰落表征后，結(jié)合干擾源類型計算量化方法，本文提出了多維度描述超短波頻譜質(zhì)量退化的解決方案。維特比解調(diào)歐式距離度量 ，信號持續(xù)時隙數(shù)n ，本地標(biāo)準(zhǔn)值 ，為了歸一化相位誤差值 ：
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN925

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本文編號：2606410