OFDM信號頻譜感知技術(shù)的研究與硬件實現(xiàn).pdf

1、無線通信技術(shù)在近幾年發(fā)展非常迅速，因此對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)頻譜分配機制導(dǎo)致的頻譜使用率不均勻與日益增長的頻譜需求之間的矛盾日益顯著。認知無線電的概念就在這樣的背景下被提出，認知無線電技術(shù)被認為是解決目前頻譜資源緊張的一個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，同時實時監(jiān)測該頻段，如果有授權(quán)用戶進入則立即釋放，從而提高頻譜利用率，頻譜感知技術(shù)是實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵

2、技術(shù)。目前常見的頻譜感知傳統(tǒng)算法有：匹配濾波器檢測法、能量檢測法、循環(huán)平穩(wěn)特性檢測法等。
　　正交頻分復(fù)用技術(shù)，近幾年逐漸受到關(guān)注，越來越多的應(yīng)用在很多場合，比如數(shù)字電視、音頻廣播、無線網(wǎng)絡(luò)和寬帶網(wǎng)絡(luò)，而且，OFDM技術(shù)將會成為未來寬帶無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，所以對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)檢測法（Cyclic Prefix Correlation Coefficient, CPCC），

3、自相關(guān)系數(shù)檢測法是利用OFDM信號的循環(huán)前綴的相關(guān)性原理來進行檢測的，在單徑信道條件下，由對接收信號的協(xié)方差矩陣的估計推導(dǎo)出自相關(guān)系數(shù)的估計值，在虛警概率為0.05條件下，matlab仿真得出檢測概率與信噪比的關(guān)系，然后，完成CPCC算法的FPGA設(shè)計與實現(xiàn)，主要在Quartus II開發(fā)平臺上使用verilog硬件描述語言完成各個模塊的設(shè)計，用Modelsim對每個模塊進行仿真，最后，將程序下載到FPGA開發(fā)板并運行，利用Signal

4、Tap II進行實時獲取 FPGA運行時的內(nèi)部信號，就完成了CPCC算法的硬件實現(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、加法模塊和檢測模塊。所使用的OFDM基帶信號由matlab產(chǎn)生。并在不同信噪比情況下進行多次測試，得出與理論基本一致的結(jié)果。
　　通過對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算法是一個簡單并且計算高效的OFDM信號