基于无线光接入网的认知无线电接收系统的研究

摘要

随着移动用户的不断膨胀和新通信系统的层出不穷，传统的静态频段分配方式已经很大程度地约束了通信行业的持续发展。在频段资源日益紧缺的情况下，认知无线电技术作为一种智能的动态频谱共享解决方案，成为了研究的热点。认知无线电通过对无线环境的检测，选择使用空闲频段，并实时监控使用频段，在不影响频段主用户的前提下，能有效地缓解频段紧缺的问题，充分利用各频段资源。
　　 本文以军事应用为背景，研究了认知无线电接收系统以及接收端技术。文章首先以工程应用为前提研究了频谱检测技术；然后侧重地研究了各种通信信号调制方式的识别方法，提出了一种基于调制信号的平稳循环特性的信号调制方式的识别方法，该方法同时适用于模拟调制和数字调制信号。该识别方法可分成三个部分：首先是循环谱密度的算法实现，通过研究和仿真，最终确定运用频率平滑算法；其次是特征提取，经过对各调制信号的循环谱形状和特征的分析，提取了f域、α域谱线条数，f域、α域标准差等6组循环谱下的特征相量；最后是分类识别，选用SVM分类器经过大样本训练后，对提取的特征向量进行分类进而完成对输入信号调制方式的识别。最后在信噪比为9dB-23dB的条件下，对AM、DSB、SSB、BPSK、QPSK、BFSK、QFSK、MSK、16QAM、ASK十种常见调制方式的调制信号进行计算机仿真及实验，最终实验结果的正确率达到了97.5％，也证明了该算法的有效性。
　　 本文通过对基于光载射频系统的光接入网技术的研究，将无线光接入网与认知无线电网络结合，并提出了组网方案。在引无线光接入网后能有效地解决移动通信系统中接入网带宽这个瓶颈问题，并为系统带来抗电子干扰性、低能耗、低损耗、方便安装和维护等优点。
　　 文中最后从系统设计的角度，给出了整套军事认知无线电接收系统的解决方案和具体处理流程。将系统划分成若干个功能模块，并对每个模块的具体实现方案和技术细节做了总结性的描述。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究内容及工作

1.3 全文内容安排

第二章 认知无线电中的频谱检测技术

2.1 引言

2.2 常用的检测方法

2.2.1 匹配滤波器法

2.2.2 能量检测法

2.2.3 循环平稳检测法

2.2.4 协同检测法

2.2.5 干扰温度模型

2.3 本章小结

第三章 基于循环平稳算法的调制方式识别

3.1 引言

3.2 循环平稳检测算法

3.2.1 基础概念

3.3.2 算法的工程实现

3.3 调制信号分类

3.3.1 各种调制信号的仿真与特征分析

3.3.2 信号特征提取

3.4 基于支持向量机的分类器

3.4.1 SVM分类算法基本原理

3.4.2 SVM多类别分类

3.5 本章小结

第四章 无线光接入网

4.1 引言

4.2 ROF技术

4.2.1 ROF系统原理

4.2.2 ROF系统分类

4.2.3 ROF系统特点

4.3 ROF系统和认知无线电网络的融合

4.3.1 ROF发射器

4.3.2 ROF接收器

4.3.3 基于ROF的布网方案

4.4 本章小结

第五章 接收检测系统架构与仿真结果

5.1 系统实现框图

5.2 调制方式识别仿真结果

5.3 本章小结

第六章 课题总结

6.1 全文总结

6.2 下一步研究方向

参考文献

致谢

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