认知无线电中基于循环平稳频谱感知的研究

摘要

近年来，伴随着无线通信技术的飞速发展，无线通信业务和无线通信用户数也随之高速攀升，对频谱带宽的要求急剧膨胀。然而现有的静态频谱分配策略下的频谱资源利用率十分低下，使得频谱资源的稀缺程度不断加大。频谱资源需求的与日俱增与频谱匮乏相互矛盾。认知无线电被认为可以有效地解决这一矛盾，它通过允许认知用户动态接入授权频段的方式，使认知用户能与授权用户共用频带，从而提高频谱资源利用率。频谱感知技术是认知无线电系统的关键技术之一。本文研究了认知无线电中基于循环平稳的频谱感知算法，其主要工作如下：
　　(1)针对噪声不确定性造成的检测性能下降问题，提出了一种对噪声不确定稳健的循环特征检测方法。推导证明了在二维循环谱中，不同循环频率上的噪声分量具有独立同分布的特性，利用这一特性可以获得不需要噪声先验知识的判决门限，从而避免了噪声不确定性的影响。理论分析和仿真表明，所提方法的检测性能接近噪声功率精确已知的循环特征检测法。
　　(2)本文利用GNU Radio和通用软件无线电外设（USRP）搭建的软件无线电平台实现了OFDM信号的收发系统，并且在接收端利用上述对噪声不确定性稳健的循环特征检测法对信号进行检测，实验表明该方法能用于实际的通信环境，且实验结果验证了所提方法的有效性。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景和意义

1.2循环平稳频谱感知技术现状

1.3研究内容和框架

2.1频谱感知技术概述

2.2循环平稳理论

2.3基于信号循环平稳特征的频谱感知

2.4本章小结

3对抗噪声不确定性稳健的循环特征检测方法

3.1系统模型

3.2对抗噪声不确定性的循环特征检测法

3.3仿真及分析

3.4本章小结

4 OFDM信号的循环特征检测法及USRP实现

4.1 OFDM基本原理

4.2软件无线电平台GNU Radio和USRP

4.3 OFDM通信系统平台的搭建

4.4稳健的OFDM信号循环特征检测法

4.5实验结果及分析

4.6本章小结

5.1全文总结

5.2 下一步工作展望

参考文献

在 学 研 究 成 果

致谢