認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的頻譜感知技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

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1、西南科技大學(xué)工程碩±專業(yè)學(xué)位論文認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的頻譜感知技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)作者姓名謝前英所巧學(xué)院信息工程學(xué)院專業(yè)電子與通作工考王／令員域學(xué)校導(dǎo)師姚遠(yuǎn)程教授校外營(yíng)師湯春林研究買論丈完成日期２０１６年５肖３０ＨClassifiedIndex:TN92U.D.C:654.1SouthwestUniversityOfScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchandImplementationonSpectrumSensingTechniqueofCogni

2、tiveRadioSystemGrade:2013Candidate:XieQianYingAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:ElectronicandCommunicationEngineeringSupervisor:YaoYuanCheng,ProfessorMay29th,2016獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得西南科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位

3、或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。簽名：日期：關(guān)于論文使用和授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解西南科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文的復(fù)印件，允許該論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨荚撜撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)簽名：導(dǎo)師簽名：日期：西南科技大學(xué)碩士研究生論文第I頁(yè)摘要隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，日益增長(zhǎng)的頻譜需求和有限的頻譜資源之間的矛盾日益突出，已成為制約無(wú)線通信發(fā)展的主要瓶頸之一。認(rèn)知無(wú)線電作為一

4、種智能的無(wú)線通信技術(shù)，能夠在不影響授權(quán)用戶通信的情況下利用已分配的頻譜，可以使當(dāng)前頻譜效率低下的狀況得到明顯改善。頻譜感知技術(shù)作為認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的基礎(chǔ)和前提，是研究認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)首要解決的問(wèn)題。本文對(duì)認(rèn)知無(wú)線電中的頻譜感知技術(shù)和其相關(guān)的硬件實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了相關(guān)研究。首先介紹了認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)和頻譜感知技術(shù)以及相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀；接著詳細(xì)介紹了現(xiàn)有的頻譜感知技術(shù)，并對(duì)這些頻譜感知方法進(jìn)行了對(duì)比分析，總結(jié)了各檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)項(xiàng)目需要選擇了能量檢測(cè)算法來(lái)完成后續(xù)研究；然后在Matlab平臺(tái)下對(duì)能量檢測(cè)法進(jìn)行了不同參數(shù)下的性能分析并針對(duì)基于能量檢測(cè)法的頻譜感

5、知系統(tǒng)進(jìn)行了建模仿真；在此基礎(chǔ)上提出基于能量檢測(cè)的頻譜感知系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)框圖，重點(diǎn)介紹了數(shù)字基帶信號(hào)部分的FPGA實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證過(guò)程；最后根據(jù)設(shè)置不同的參數(shù)，對(duì)整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了性能仿真和分析，分析結(jié)果與理論推導(dǎo)一致，本系統(tǒng)可以正確檢測(cè)頻段的占用情況。本文研究采用VerilogHDL硬件描述語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言，利用Xilinx的FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)ISE13.3工具和MentorGraphics公司的Modelsim仿真軟件，基于Xilinx公司的virtex-6系列芯片XC6VLX240T-1FFG1156展開(kāi)。本次研究工作對(duì)于認(rèn)知無(wú)線電頻譜感知研究進(jìn)行了有益的

6、探索，對(duì)進(jìn)一步的研究有積極的意義。關(guān)鍵詞：能量檢測(cè)頻譜感知認(rèn)知無(wú)線電FPGA西南科技大學(xué)碩士研究生論文第II頁(yè)AbstractInrecentyears,astherapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,thecontradictionbetweenthegrowingdemandsandthelimitedspectrumresourceshasbecomeoneofthemainbottlenecksthatrestrictthedevelopmentofwirelesscommunicat

7、ion.Asanintelligentwirelesscommunicationtechnology,cognitiveradiocandiscoveryandreasonablyusethefreespectrumamongdistributedspectrumwithoutaffectauthorizedusers,whichimprovestheutilizationratioofanexistingspectrum.Spectrumsensingisoneofthebasisofcognitiveradiosystem,whichisthefir

8、stproblemtobesolved.Thispapermainlystudi