本文關(guān)鍵詞：基于USRP的認(rèn)知無線電頻譜感知及動態(tài)接入技術(shù)研究　出處：《廣西師范大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： GNU Radio USRP 認(rèn)知無線電 頻譜感知 動態(tài)接入

【摘要】：近年來,隨著無線通信技術(shù)快速發(fā)展,人們對于無線業(yè)務(wù)需求不斷增加,無線電頻譜作為一種不可再生資源在無線通信技術(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線通信中可用未授權(quán)頻段越來越少,且容易因?yàn)槭跈?quán)頻段利用率低造成頻譜浪費(fèi)。認(rèn)知無線電理論被認(rèn)為是解決上述問題的有效方法,其允許認(rèn)知用戶在不對授權(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)知無線電系統(tǒng)具有快速的頻譜感知和靈活的動態(tài)接入能力。目前,國內(nèi)外關(guān)于認(rèn)知無線電的研究大多基十理論和仿真,缺少實(shí)際無線環(huán)境中的測試,因此,本文使用USRP(Universal Software Radio Peripheral,通用軟件無線電外設(shè))作為硬件平臺,GNU Radio(開源軟件無線電)作為軟件平臺,搭建了認(rèn)知無線電通信系統(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GNU Radio平臺上實(shí)現(xiàn)了大范圍的頻譜感知。通過研究能量檢測算法的基本原理,在USRP和GNU Radio平臺上實(shí)現(xiàn)了大范圍能量檢測方法,測試了虛警概率對檢測效果的影響。第二,在傳統(tǒng)能量檢測算法的基礎(chǔ)上,針對廣播電視系統(tǒng)和蜂窩網(wǎng)式的移動通信系統(tǒng)這兩種不同授權(quán)用戶環(huán)境下的認(rèn)知無線電系統(tǒng),提出并實(shí)現(xiàn)了兩種基于先驗(yàn)信息的能量檢測優(yōu)化算法,通過分析這兩類認(rèn)知無線電系統(tǒng)的特點(diǎn),分別從檢測序列和子信道劃分兩個(gè)方面對傳統(tǒng)能量檢測方法進(jìn)行改進(jìn),使用USRP和GNU Radio平臺測試并驗(yàn)證了上述兩種改進(jìn)方法的可行性。第三,在頻譜感知的基礎(chǔ)上,建立了集中式認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)。使用兩臺USRP硬件分別作為認(rèn)知基站和認(rèn)知用戶,設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)架。實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知基站和認(rèn)知用戶之間從頻譜感知到空閑頻段下發(fā)再到空閑頻段動態(tài)接入等過程。完成了上.述關(guān)鍵過程的測試,并在此基礎(chǔ)上測試了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of wireless communication technology, the demand for wireless services is increasing. The status of radio spectrum as a non-renewable resource in wireless communication technology and services has become very important. However, the static allocation principle is adopted in the current spectrum allocation. This fixed allocation method makes less and less unauthorized frequency bands are available in wireless communication. Cognitive radio theory is considered to be an effective method to solve the above problems. It allows cognitive users to communicate and transmit data using authorized user channels without causing intolerable interference to authorized users. This requires the cognitive radio system to have fast spectrum sensing and flexible dynamic access ability. At present, most of the researches on cognitive radio are based on the theory and simulation, and lack of testing in the actual wireless environment. Therefore, this paper uses USRP(Universal Software Radio Peripheral (Universal Software Radio Peripheral) as the hardware platform. GNU Radio (open source software radio) serves as a software platform. The cognitive radio communication system is built. It can realize spectrum sensing and dynamic spectrum access technology in the actual working environment. The core content of this paper mainly includes the following aspects: first. The spectrum sensing is realized on the platform of USRP and GNU Radio, and the basic principle of energy detection algorithm is studied. A large-scale energy detection method is implemented on the platform of USRP and GNU Radio, and the influence of false alarm probability on the detection effect is tested. Secondly, based on the traditional energy detection algorithm. Aiming at two kinds of cognitive radio systems under different authorized user environments, radio and television systems and cellular mobile communication systems, two energy detection optimization algorithms based on prior information are proposed and implemented. By analyzing the characteristics of these two kinds of cognitive radio systems, the traditional energy detection methods are improved from two aspects: detection sequence and sub-channel division. Using USRP and GNU Radio platform to test and verify the feasibility of these two improved methods. Third, on the basis of spectrum sensing. A centralized cognitive wireless network is established using two USRP hardware as cognitive base stations and cognitive users. The basic architecture of the network is designed. The process from spectrum sensing to dynamic access of idle frequency band and then to idle frequency band between cognitive base station and cognitive user is realized. The testing of the key process mentioned above is completed. On this basis, the overall performance of the network is tested.
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN925

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 岳文靜;鄭寶玉;;一種基于可靠度的頻譜感知算法[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年06期

2 劉婷婷;王建新;束鋒;;合作頻譜感知吞吐量和感知時(shí)間關(guān)系的研究[J];現(xiàn)代雷達(dá);2009年05期

3 常帥;孔凡軍;陳娟;鄭學(xué)強(qiáng);;協(xié)同頻譜感知中的認(rèn)知用戶數(shù)優(yōu)化[J];軍事通信技術(shù);2010年03期

4 汪一鳴;周劉蕾;;基于追蹤定位的認(rèn)知頻譜感知解決方案[J];通信學(xué)報(bào);2010年11期

5 岳文靜;鄭寶玉;孟慶民;崔景伍;解培中;;衰落信道下提高協(xié)作頻譜感知能力的方法[J];中國科學(xué):信息科學(xué);2011年02期

6 韓勇;陳強(qiáng);王建新;;合作頻譜感知安全技術(shù)研究[J];通信技術(shù);2011年06期

7 韓勇;王放;陳強(qiáng);王建新;;一種信任度模糊分配的合作頻譜感知算法[J];信號處理;2011年06期

8 蔣金波;王可人;陳小波;金虎;;頻譜切換中基于頻譜感知的鏈路保持概率[J];探測與控制學(xué)報(bào);2011年06期

9 劉穎;楊震;;協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)中的結(jié)盟技術(shù)研究[J];南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年05期

10 秦臻;薛峰;梁繼民;;最大系統(tǒng)效用合作頻譜感知優(yōu)化算法[J];信號處理;2013年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 岳文靜;鄭寶玉;;一種基于信道可靠性的協(xié)作頻譜感知算法[A];2009年通信理論與信號處理學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

2 張培;孟慶民;朱衛(wèi)平;;一種可以減少感知時(shí)間的頻譜感知方法[A];2010年通信理論與信號處理學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

3 郝博雅;周輝;孫斌;;基于權(quán)值的合作頻譜感知算法[A];第六屆全國信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

4 吳昊;趙杭生;;基于三階累積量的頻譜感知技術(shù)研究[A];2009年全國無線電應(yīng)用與管理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

5 張冰玉;鄭寶玉;岳文靜;;一種基于串行網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作頻譜感知方案[A];2010年通信理論與信號處理學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

6 馮子木;漆春梅;王軍;李樂民;;協(xié)同頻譜感知算法綜述[A];2008年中國西部青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

7 王翊;胡艷軍;唐希雯;;一種改進(jìn)的基于多閾值的協(xié)作頻譜感知方法[A];2011年通信與信息技術(shù)新進(jìn)展——第八屆中國通信學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

8 鄭仕鏈;何斌;楊偉程;;認(rèn)知無線電寬帶頻譜感知試驗(yàn)研究[A];浙江省信號處理學(xué)會2011學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

9 李佳俊;黃清;孔勇;;基于小波變換的認(rèn)知無線電寬帶頻譜感知方法[A];中國電子學(xué)會第十六屆信息論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

10 楊家勝;劉光斌;程俊仁;;基于壓縮采樣技術(shù)的認(rèn)知無線電寬帶頻譜感知方法[A];中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 肖淑艷;認(rèn)知無線電中頻譜感知及資源優(yōu)化分配的研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

2 卿浩博;面向無線通信系統(tǒng)的頻譜感知理論與技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

3 楊雪洲;認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)頻譜感知與資源分配研究[D];電子科技大學(xué);2014年

4 齊佩漢;穩(wěn)健精細(xì)抗差異性頻譜感知技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 劉洋;基于跨層優(yōu)化的頻譜感知關(guān)鍵技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

6 史振國;認(rèn)知OFDM系統(tǒng)中頻譜感知與基于感知的干擾對齊方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 江曉林;認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中頻譜感知算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

8 m云海;BWT系統(tǒng)中基于認(rèn)知的頻譜聚合技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 秦臻;基于認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的頻譜感知與信道切換技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

10 賈瓊;認(rèn)知無線電系統(tǒng)中的頻譜感知技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王艷君;認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于多節(jié)點(diǎn)的協(xié)作頻譜感知技術(shù)的研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 谷凱;基于GNU Radio的動態(tài)頻譜感知及數(shù)據(jù)傳輸[D];海南大學(xué);2015年

3 孟晨;基于稀疏組套索的寬頻帶頻譜感知研究[D];燕山大學(xué);2015年

4 魏亮;認(rèn)知車載網(wǎng)中頻譜感知算法仿真研究[D];西南交通大學(xué);2015年

5 周瑞;基于信任度的認(rèn)知無線電聯(lián)合頻譜感知研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

6 錢陸;基于數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸?shù)念l譜感知系統(tǒng)的研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

7 羅曼;認(rèn)知無線電協(xié)作頻譜感知技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

8 李然;基于隨機(jī)矩陣?yán)碚摰念l譜感知算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 張蔚;基于動態(tài)壓縮采樣的寬帶頻譜感知技術(shù)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

10 宋雙;基于序貫檢測的認(rèn)知無線電協(xié)作頻譜感知算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號：1396965