發(fā)布時(shí)間：2020-08-20 23:16

【摘要】：認(rèn)知無(wú)線電是一種提高無(wú)線頻譜利用率的有效方法,頻譜感知是其關(guān)鍵技術(shù)之一,本文主要研究頻譜感知算法及實(shí)現(xiàn)。首先,在分析比較經(jīng)典頻譜感知算法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,為避免噪聲功率波動(dòng)以及信號(hào)先驗(yàn)消息獲取困難,本文提出了基于二次協(xié)方差矩陣的頻譜感知算法。該算法在協(xié)方差矩陣的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步擴(kuò)大了有無(wú)主用戶信號(hào)時(shí)協(xié)方差矩陣的差異性,在低虛警概率條件下,有效提高了算法檢測(cè)性能。但由于二次協(xié)方差矩陣算法需要多天線接收,工程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,本文研究提出了利用功率譜極值和幾何平均的頻譜感知算法(PSEGAR)。該算法盡可能地消除了噪聲影響且保留主用戶信號(hào)信息,降低了未知載波頻偏和噪聲不確定性對(duì)頻譜感知算法性能的影響。然后,基于AD9361射頻芯片設(shè)計(jì)了頻譜感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)由AD9361射頻芯片、ZYNQ基帶處理單元和計(jì)算機(jī)(PC)構(gòu)成。AD9361主要實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的收發(fā)、變頻、A/D、D/A等功能;基帶單元主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理;PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)基于Simulink設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件,根據(jù)系統(tǒng)軟件架構(gòu),分別設(shè)計(jì)數(shù)控模塊、發(fā)射模塊、接收模塊和主控界面模塊。實(shí)現(xiàn)了控制參數(shù)和信號(hào)數(shù)據(jù)與硬件平臺(tái)的交互,同時(shí)可以自主設(shè)置主用戶信號(hào)的個(gè)數(shù)、功率、頻段位置和碼元速率等信息,并編程實(shí)現(xiàn)了本文所提出的PSEGAR頻譜感知算法。最后,本文對(duì)所設(shè)計(jì)的頻譜感知系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)時(shí)信號(hào)的頻譜感知測(cè)試。研究并提出了多調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生方法及實(shí)現(xiàn),信號(hào)性能測(cè)試結(jié)果表明,該硬件平臺(tái)產(chǎn)生的多調(diào)制信號(hào)EVM值小于2.1%。對(duì)所設(shè)計(jì)的頻譜感知系統(tǒng)的性能測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地接收空中信號(hào),且本文的PSEGAR算法能夠?qū)崟r(shí)感知空中信號(hào)。該算法無(wú)需主用戶信號(hào)先驗(yàn)信息,對(duì)噪聲不確定性和載波頻偏魯棒性強(qiáng)。該頻譜感知系統(tǒng)對(duì)研究實(shí)際環(huán)境下的頻譜感知算法具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN925

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2798571