认知无线通信系统方案设计和基于USRP的实现

摘要

随着无线通信技术的迅速发展，宝贵的频谱资源日趋紧张，已经成为制约无线通信进一步发展的瓶颈之一。认知无线电技术采用动态地在授权频谱中寻找频谱空洞并进行使用的方法，有效地缓解了频谱资源紧张与无线通信频谱需求之间的矛盾。近年来，基于认知无线电技术的认知无线通信系统成为无线通信领域内重要的频谱解决方案之一。本文针对认知无线通信系统在软件无线电平台上的实现进行了深入的研究和实践，目的在于设计一个能够不需要频谱授权并独立工作的认知无线通信系统，通过对频谱的精确探测和有效管理，实现对频谱资源的高效利用。
　　 本文首先简要介绍了认知无线电技术的背景和国内外研究现状；其次简要介绍了认知无线电技术的基本概念和关键技术，主要对认知无线电的应用进行了研究，设计了认知无线通信系统的具体解决方案。在解决方案的基础上，利用USRP/GNU Radio/Python软件无线电平台对系统内的重要节点进行了实现，为认知无线电技术从理论到实践做了一定的工作。最后，为证明本系统的正确性和稳定性，利用信号发生器和频谱分析仪对系统进行了旁测和验证。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 认知无线电技术背景

1.2 认知无线电的研究现状

1.3 论文结构

第二章 认知无线电简介

2.1 认知无线电的基本术语

2.2 认知无线电的基本概念及其演进

2.3 认知无线电的关键技术简介

2.3 认知无线电技术的应用

24 小结

第三章 认知无线通信系统的方案设计

3.1 通信场景与总体目标

3.2 网络结构与节点构成

第四章 基于USRP的认知通信系统实现

4.1 开发工具与平台简介

4.2 管理中心节点

4.3 认知用户节点

4.4 频谱环境模拟器

4.5 帧结构与信令体系

第五章 系统功能验证与性能分析

5.1 管理中心节点功能验证

5.2 认知用户节点功能验证

5.3 频谱环境模拟器功能验证

5.4 小结

结束语

致谢

参考文献