基于USPR硬件平臺的無線電頻譜感知實現(xiàn).pdf

1、認知無線電（Cognitive Radio，CR）能夠較好地解決無線頻譜資源匱乏和頻譜利用率低下的矛盾，成為下一代無線網(wǎng)絡研究的一個熱點。在無線電網(wǎng)絡頻譜認知領域，頻譜認知系統(tǒng)的物理層傳輸必須具有適應性能力強、響應靈活以及高頻譜利用率的特性，以提高整個無線通信系統(tǒng)的通信質量，處理其適變性方面的問題；在低信噪比下，對較寬頻譜資源來說，頻譜認知用戶應該實現(xiàn)可靠感知，檢測主（授權）用戶（Primary User，PU）和其它次（非授權）用戶（

2、Secondary User，SU）當前占用頻譜的情況，處理無線電通信頻譜認知性方面的問題。本論文主要研究在通信系統(tǒng)中無線電頻譜的認知問題。
　　為了研究無線通信系統(tǒng)的頻譜認知問題，本文在多信道離散傅里葉轉換（DFT）濾波器組模型的基礎上，針對多信道頻譜感知技術，引入時域順序感知算法，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)模擬實驗，分別導出理論檢測率和誤警率，并與傳統(tǒng)周期圖譜估算（PSE）方法的理論數(shù)據(jù)對比，從實際應用角度檢測該算法的無線頻譜感知性能。在數(shù)據(jù)

3、模擬分析的基礎上，本文基于通用軟件無線電外設（Universal Software Radio Peripheral，USRP）和軟件無線電（GNU Radio），設計了一個基于濾波器組的并行頻譜感知的軟件框架，并在硬件平臺上完成了無線頻譜感知性能的測試。
　　實驗結果表明，基于濾波器組的并行頻譜感知性能與理論值接近，且濾波器組頻譜感知方法相對應傳統(tǒng) PSE，檢測率有所提高，誤警率有所下降。同時實驗結果也提示，基于開銷和性能之間的

4、權衡，濾波器組應該謹慎選擇原型濾波器長度。由于濾波器組有較低的頻譜泄露水平，本文實現(xiàn)的基于濾波器組多信道頻譜感知方法，可在SU接收端同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和頻譜感知，它作為多信道頻譜感知的一種實用策略，適用于非等帶寬多信道頻譜的估算和感知。
　　本文對認知無線電頻譜能量感知方法進行了分析與探討，在頻譜感知策略中，引入時域順序感知算法，設計了基于濾波器組的多信道頻譜感知的解決方案，完成了頻譜感知實驗。本文的無線頻譜感知方法能夠在一定程度上