本文關(guān)鍵詞：基于USRP的認知無線電頻譜高效利用技術(shù)的研究和實現(xiàn)

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【摘要】：隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,有限的無線電頻譜資源也顯得越來越珍貴。當前的靜態(tài)頻譜分配方式使得頻譜資源的利用率較低,已滿足不了無線通信業(yè)務(wù)的增長要求。在這種背景下,認知無線電技術(shù)應(yīng)運而生。認知無線電技術(shù)可以使得認知用戶對授權(quán)用戶的空閑頻譜進行“二次利用”,是一種能有效解決無線頻譜資源匱乏的方法。認知無線電技術(shù)的研究內(nèi)容主要包括了頻譜感知、頻譜分配和頻譜共享等。頻譜感知技術(shù)作為其中最重要、最關(guān)鍵的技術(shù),是實現(xiàn)一切技術(shù)的基礎(chǔ)和前提。本文就是以認知無線電頻譜感知為主要研究內(nèi)容,結(jié)合理論與實踐,實現(xiàn)頻譜資源的高效利用。本文在傳統(tǒng)能量檢測的基礎(chǔ)上,提出了一種新的自適應(yīng)雙門限分布式協(xié)作能量檢測算法,此算法的創(chuàng)新點在于:可以使認知用戶依據(jù)接收到的主用戶信號的信噪比動態(tài)地設(shè)立檢測門限,并且針對集中式的協(xié)作能量檢測算法過度依賴中心節(jié)點的問題,提出了基于一致濾波器的完全分布式的協(xié)作能量檢測方式。最后通過仿真分析了此算法的性能,驗證了該算法的有效性。本文的工作主要是針對實際的無線通信信道,應(yīng)用MATLAB和USRP(通用軟件無線電外設(shè))組成的軟件無線電系統(tǒng)作為新的建模、仿真和測試平臺。在平臺上進行了QPSK調(diào)制信號在真實信道中傳輸?shù)膶嶒?使用自適應(yīng)雙門限分布式協(xié)作能量檢測算法檢測了其頻譜的占用情況,在此基礎(chǔ)上還做了可用頻譜帶寬估計的分析,并設(shè)計了其演示系統(tǒng)的GUI界面。分析和實驗結(jié)果表明,此工作能夠很好的完成無線系統(tǒng)通信,實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)和頻譜感知的功能。
【關(guān)鍵詞】：認知無線電 頻譜感知 能量檢測 自適應(yīng)雙門限 分布式協(xié)作 MATLAB USRP 可用頻譜帶寬估計
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)13-14
• 第2章 認知無線電技術(shù)基礎(chǔ)14-26
• 2.1 軟件無線電平臺發(fā)展背景14
• 2.2 認知無線電基本概念14-16
• 2.3 認知無線電基本術(shù)語16-17
• 2.3.1 頻段分類16-17
• 2.3.2 用戶分類17
• 2.3.3 網(wǎng)絡(luò)分類17
• 2.4 認知無線電關(guān)鍵技術(shù)17-25
• 2.4.1 頻譜感知技術(shù)18-21
• 2.4.2 頻譜分配技術(shù)21-23
• 2.4.3 頻譜共享技術(shù)23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于MATLAB和USRP的認知無線電平臺構(gòu)建26-38
• 3.1 USRP及其軟件無線電平臺介紹26-31
• 3.1.1 USRP介紹26-30
• 3.1.2 軟件無線電平臺的構(gòu)建30-31
• 3.2 實驗平臺的設(shè)計思想31-33
• 3.3 實驗平臺的實現(xiàn)33-37
• 3.3.1 實驗平臺的環(huán)境和搭建過程33-34
• 3.3.2 實驗平臺的通信驗證34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 自適應(yīng)雙門限分布式協(xié)作能量檢測算法38-49
• 4.1 能量檢測基本理論38-41
• 4.1.1 檢測原理39-40
• 4.1.2 能量檢測FFT方法及實現(xiàn)40-41
• 4.2 自適應(yīng)雙門限分布式協(xié)作能量檢測算法41-46
• 4.2.1 問題描述41-42
• 4.2.2 數(shù)學(xué)模型和網(wǎng)絡(luò)模型42-45
• 4.2.3 算法的實現(xiàn)45-46
• 4.3 仿真和性能分析46-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 基于MATLAB和USRP的頻譜感知實現(xiàn)49-56
• 5.1 頻譜感知的實現(xiàn)49-51
• 5.2 可用頻譜帶寬估計及其GUI演示系統(tǒng)51-54
• 5.2.1 可用頻譜帶寬估計的意義51
• 5.2.2 可用頻譜帶寬估計的實現(xiàn)51-52
• 5.2.3 可用頻譜帶寬估計演示系統(tǒng)GUI界面52-54
• 5.3 平臺性能測試及驗證結(jié)果54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 總結(jié)與展望56-58
• 參考文獻58-62
• 致謝62-63
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張學(xué)軍;魯友;田峰;孫知信;成謝鋒;;基于信任度的雙門限協(xié)作頻譜感知算法[J];物理學(xué)報;2014年07期

2 劉會衡;陳偉;劉克中;;一種基于能量檢測的雙門限協(xié)作頻譜感知技術(shù)[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報;2011年04期

3 焦傳海;王可人;馮輝;;認知無線電中基于自相關(guān)矩陣的協(xié)作盲感知[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報;2011年01期

4 席志紅;王曉光;;基于干擾溫度模型的認知無線電動態(tài)功率分配算法[J];應(yīng)用科技;2010年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 宋安;無線自組織網(wǎng)絡(luò)性能分析模型與可用帶寬估計研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 趙海濤;多跳無線網(wǎng)絡(luò)中可用帶寬的估計和預(yù)測[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉洋;認知無線網(wǎng)絡(luò)中頻譜感知關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

2 黃凌;基于GNU Radio和USRP的認知無線電平臺研究[D];華南理工大學(xué);2010年

3 高凌飛;基于AODV路由協(xié)議的可用帶寬估計算法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

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本文編號：682665