認知無線電頻譜感知技術研究及FPGA實現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信技術的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的固定頻譜分配機制與頻譜實際需求之間的矛盾日益顯著，頻譜短缺現(xiàn)象日益嚴重。認知無線電(Cognitive Radio， CR)技術是解決目前頻譜資源緊張的有效手段，它的核心思想是二次利用已分配但卻未得到充分利用的頻譜，從而提高頻譜利用率。避免干擾主用戶(Primary User, PU)的正常通信是認知無線電最重要的限制，而頻譜感知則是保障這一目標的關鍵技術。
　　 本文首先回顧了認知無線電的由來

2、和相關概念，通過對國內外認知無線電技術發(fā)展現(xiàn)狀的總結分析，確立了本文的研究方向——認知無線電中的頻譜感知技術。本文主要有以下三部分內容：
　　 首先，在概括總結現(xiàn)有的頻譜感知技術的基礎上重點研究了不確定信號檢測中的能量檢測法和循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法。此外，根據(jù)能量檢測與循環(huán)平穩(wěn)特征檢測的特點，提出了基于雙門限的能量-循環(huán)平穩(wěn)特征聯(lián)合檢測法，該方法利用雙門限的能量檢測法進行粗檢，利用循環(huán)平穩(wěn)特征進行二次檢測。仿真結果表明，無論在噪聲確

3、定或不確定的情況下，與循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法相比，該方法在保證檢測性能下降不多的情況下，大大降低了計算復雜度；與能量檢測法相比，該方法在復雜度增加不多的情況下，有效提高了檢測性能。
　　 其次，在研究了目前比較流行的數(shù)字電視標準DVB-T信號的基礎上，分析了DVB-T此類基于OFDM技術的確定性信號的檢測方法：基于循環(huán)前綴(CP)的滑動相關、基于導頻的滑動相關以及綜合考慮計算量和檢測性能的基于循環(huán)前綴內導頻的滑動相關。通過matla

4、b仿真分析了這三種算法基于DVB-T信號的檢測性能，仿真結果表明基于導頻的滑動相關檢測性能最優(yōu)，但其計算量較大，折中考慮檢測性能和計算量后，基于循環(huán)前綴內導頻的滑動相關比較實用。
　　 最后，在第三章研究的基礎上，基于QuartusⅡ7.0開發(fā)平臺，對能量檢測法和循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法進行了FPGA設計與實現(xiàn)，采用Altera公司的Cyclone Ⅱ的EP2C70F672C8N芯片，基于modelsim仿真軟件，對這兩種算法進行了仿