OFDM信號(hào)頻譜感知技術(shù)的研究與硬件實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線通信技術(shù)在近幾年發(fā)展非常迅速，因此對(duì)頻譜的利用造成了擁塞的現(xiàn)象，而另一方面，授權(quán)頻譜的使用率卻非常低，傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配機(jī)制導(dǎo)致的頻譜使用率不均勻與日益增長(zhǎng)的頻譜需求之間的矛盾日益顯著。認(rèn)知無(wú)線電的概念就在這樣的背景下被提出，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)被認(rèn)為是解決目前頻譜資源緊張的一個(gè)有效而且可行的手段，它的的核心思想是感知空閑的頻段加以利用，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該頻段，如果有授權(quán)用戶進(jìn)入則立即釋放，從而提高頻譜利用率，頻譜感知技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵

2、技術(shù)。目前常見(jiàn)的頻譜感知傳統(tǒng)算法有：匹配濾波器檢測(cè)法、能量檢測(cè)法、循環(huán)平穩(wěn)特性檢測(cè)法等。
　　正交頻分復(fù)用技術(shù)，近幾年逐漸受到關(guān)注，越來(lái)越多的應(yīng)用在很多場(chǎng)合，比如數(shù)字電視、音頻廣播、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和寬帶網(wǎng)絡(luò)，而且，OFDM技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，所以對(duì)OFDM的頻譜感知就變得格外重要。
　　本文選用算法是自相關(guān)系數(shù)檢測(cè)法（Cyclic Prefix Correlation Coefficient, CPCC），

3、自相關(guān)系數(shù)檢測(cè)法是利用OFDM信號(hào)的循環(huán)前綴的相關(guān)性原理來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的，在單徑信道條件下，由對(duì)接收信號(hào)的協(xié)方差矩陣的估計(jì)推導(dǎo)出自相關(guān)系數(shù)的估計(jì)值，在虛警概率為0.05條件下，matlab仿真得出檢測(cè)概率與信噪比的關(guān)系，然后，完成CPCC算法的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要在Quartus II開(kāi)發(fā)平臺(tái)上使用verilog硬件描述語(yǔ)言完成各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，用Modelsim對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行仿真，最后，將程序下載到FPGA開(kāi)發(fā)板并運(yùn)行，利用Signal

4、Tap II進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取 FPGA運(yùn)行時(shí)的內(nèi)部信號(hào)，就完成了CPCC算法的硬件實(shí)現(xiàn)，構(gòu)成CPCC算法需要的模塊包括ROM模塊、乘法器模塊、控制模塊、加法模塊和檢測(cè)模塊。所使用的OFDM基帶信號(hào)由matlab產(chǎn)生。并在不同信噪比情況下進(jìn)行多次測(cè)試，得出與理論基本一致的結(jié)果。
　　通過(guò)對(duì)CPCC算法的分析得出，CPCC算法在只有噪聲情況下，相關(guān)很小，但在頻段被使用的情況下，相關(guān)性非常大。CPCC算法是一個(gè)簡(jiǎn)單并且計(jì)算高效的OFDM信號(hào)