認(rèn)知OFDMA系統(tǒng)中的主動干擾消除算法研究.pdf

1、認(rèn)知無線電技術(shù)是無線電發(fā)展史上的一座里程碑，它的出現(xiàn)給無線通信帶來了革命性的變化。非授權(quán)用戶通過頻譜檢測并伺機(jī)占用授權(quán)用戶遺留的空閑頻譜，有效地提高了頻譜利用效率?；贠FDM的頻譜池技術(shù)，通過打開或者關(guān)閉子載波可以實(shí)現(xiàn)對頻譜資源的靈活控制，將其結(jié)合認(rèn)知無線電技術(shù)，非授權(quán)用戶可以方便實(shí)現(xiàn)對授權(quán)頻段的動態(tài)頻譜接入(DSA)，實(shí)現(xiàn)與授權(quán)用戶的共存。雖然認(rèn)知OFDM系統(tǒng)可以充分利用授權(quán)用戶遺留下來的空閑頻譜，但是在其鏈路傳輸過程當(dāng)中，OFDM

2、的帶外輻射(OOB)將會對鄰近的授權(quán)用戶產(chǎn)生干擾。
　　 本文主要研究基于OFDM頻譜池技術(shù)的認(rèn)知無線鏈路傳輸過程當(dāng)中，認(rèn)知用戶對鄰近頻段主用戶產(chǎn)生的干擾問題以及如何消除干擾的有效技術(shù)。
　　 首先，本文研究認(rèn)知OFDM無線鏈路傳輸過程當(dāng)中，認(rèn)知用戶與主用戶的互相干擾問題。介紹了非連續(xù)正交頻分復(fù)用(NC—OFDM)的基本技術(shù)原理，作為一種基于OFDM的頻譜池技術(shù)，將其結(jié)合認(rèn)知無線電技術(shù)，推導(dǎo)了基于NC—OFDM的認(rèn)知無線

3、電帶外干擾的產(chǎn)生原理。分析了兩種互為對稱的帶外干擾抑制技術(shù)：“加窗”和“濾波”，并對其在認(rèn)知OFDM無線鏈路傳輸中，所取得的干擾抑制效果進(jìn)行了仿真比較。
　　 其次，對認(rèn)知OFDM系統(tǒng)中的主動干擾消除算法進(jìn)行了研究，目的是減輕認(rèn)知用戶對主用戶產(chǎn)生的干擾。推導(dǎo)了不加循環(huán)前綴，加循環(huán)前綴、時域加窗各種不同環(huán)境下的主動干擾消除算法模型，并對其性能進(jìn)行仿真比較。將原先方法固定放置干擾對消子載波的方式進(jìn)行改進(jìn)，提出了基于動態(tài)干擾對消子載波

4、的主動干擾消除算法，根據(jù)發(fā)送的OFDM符號結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，動態(tài)選擇最佳的放置位置。仿真表明，改進(jìn)后的方法相比與原方法，在相同的參數(shù)設(shè)置下，所取得的干擾抑制效果更加明顯。接著在新改進(jìn)方法的基礎(chǔ)上，對動態(tài)干擾對消子載波引入能量限制條件，使得在將干擾抑制效果維持在近似最佳的前提下，降低干擾對消子載波實(shí)際所消耗的能量，減緩認(rèn)知用戶功率譜密度波動。
　　 最后，將認(rèn)知單用戶環(huán)境下的主動干擾消除模型，推廣至認(rèn)知多用戶環(huán)境下，研究認(rèn)知多用戶OFDM

5、A系統(tǒng)中的干擾抑制問題。此時系統(tǒng)當(dāng)中的每個認(rèn)知用戶都需要對主用戶進(jìn)行主動干擾消除，研究不同認(rèn)知用戶干擾對消子載波的數(shù)目選擇、權(quán)值計算以及放置位置互相之間的關(guān)系。設(shè)計合適的干擾對消子載波放置位置，不僅能夠確保對主用戶形成充分保護(hù)，并可以使得有限的子載波資源得到充分利用，提高頻譜利用效率。通過仿真分析了認(rèn)知多用戶環(huán)境下，主動干擾消除算法的干擾抑制效果，相比與各認(rèn)知用戶不采取干擾抑制算法，主用戶的誤碼率(BER)得到了極大程度的改善。