基于循環(huán)平穩(wěn)理論的頻譜感知算法研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、頻譜感知就是指通過一些高效的信號(hào)檢測(cè)識(shí)別算法來獲得各無線通信頻段的占用情況。它的應(yīng)用已經(jīng)延伸到了許多相關(guān)領(lǐng)域，其中最為突出的就是在認(rèn)知無線電(CR)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。該系統(tǒng)利用感知出來的空閑頻段來傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)，一旦檢測(cè)到該頻段被授權(quán)用戶重新占用，CR系統(tǒng)便立即退出，再在其他空閑頻段上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過這種頻譜共享的方式大大提高了頻譜的利用率。可見頻譜感知技術(shù)是該系統(tǒng)正常工作的根本所在。
　　本文分析討論的基于循環(huán)平穩(wěn)理論的頻譜感知

2、算法，有效地克服了其他算法的缺點(diǎn)，不僅能有效地檢測(cè)出信號(hào)的有無，還能在一定程度上識(shí)別信號(hào)的某些調(diào)制參數(shù)以及完成信號(hào)的區(qū)分，硬件實(shí)現(xiàn)也不復(fù)雜。在對(duì)信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)理論進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，提出了基于循環(huán)自相關(guān)CAF函數(shù)易于實(shí)現(xiàn)的頻譜感知算法，然后據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì) BPSK信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)及參數(shù)識(shí)別。在構(gòu)建具體算法原理的基礎(chǔ)上，對(duì)BPSK信號(hào)的檢測(cè)識(shí)別進(jìn)行了Matlab性能仿真以及FPGA實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。通過在線仿真測(cè)試時(shí)的大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)從實(shí)踐中證實(shí)了基

3、于循環(huán)平穩(wěn)性對(duì)信號(hào)檢測(cè)以及參數(shù)識(shí)別的可行性。
　　更進(jìn)一步的，本文實(shí)現(xiàn)了對(duì)射頻接收的OFDM信號(hào)和模擬電視信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)。首先分析這兩種信號(hào)在干擾信號(hào)和噪聲中的循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)算法原理，然后對(duì)其進(jìn)行一系列的Matlab性能仿真分析，最后根據(jù)仿真鏈路進(jìn)行了具體的FPGA鏈路設(shè)計(jì)和Modelsim功能仿真，并在自主研發(fā)的認(rèn)知無線電硬件平臺(tái)上將其實(shí)現(xiàn)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的區(qū)分。由此探討了基于循環(huán)平穩(wěn)性的頻譜感知算法在CR通信系統(tǒng)中的