【摘要】：本學位論文的研究課題來源于國家自然科學基金項目——認知無線傳感網(wǎng)絡關鍵技術研究(項目編號:61372104),主要工作是協(xié)作頻譜感知算法的提出以及協(xié)作感知系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。本文根據(jù)協(xié)作系統(tǒng)的設計要求,首先在傳統(tǒng)算法的基礎上,提出一種基于噪聲不確定性的聯(lián)合能量和頻譜寬度感知算法,然后使用GNU Radio和USRP組建協(xié)作系統(tǒng)開發(fā)平臺,并在此開發(fā)平臺上對所提算法進行了驗證,實現(xiàn)了頻譜感知和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ�。全文共分�?章,主要內容如下:第1章介紹了課題的研究背景、研究意義和認知無線電的研究現(xiàn)狀,并給出了本學位論文的主要內容和組織結構。第2章首先介紹了軟件無線電的相關技術及研究,接著對認知無線電技術進行了分析,然后基于本文研究課題的應用場景和設計要求給出了協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)的方案設計,為系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎。第3章介紹了軟件無線電開發(fā)平臺的選擇,然后結合系統(tǒng)設計要求,采用GNU Radio和USRP搭建協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)的軟硬件平臺,并對GNU Radio和USRP的系統(tǒng)結構和相關功能進行了深入的分析和探討。第4章首先介紹了能量感知的模型,然后對協(xié)作頻譜感知進行了深入的分析。在此基礎上,提出一種基于噪聲不確定性的聯(lián)合能量和頻譜寬度感知算法,并采用MATLAB仿真來分析對比該算法與其他感知算法的性能,以此證明本文提出的協(xié)作頻譜感知算法性能更優(yōu)。第5章介紹了一種協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)的實現(xiàn)方法,在USRP的平臺上實現(xiàn)了協(xié)作頻譜感知和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ�。首先敘述了協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)的搭建過程,包括GNU Radio的安裝、實驗平臺的測試。然后在此平臺上進行了本文所提算法的實現(xiàn),并對實驗結果進行了分析,驗證了本文算法的優(yōu)越性。第6章是總結與展望。
【圖文】：

圖 3.5 USRP N210 前面板表 3.4 USRP N210 前面板介紹編號 名稱 含義1 RF1 射頻 1，連接天線，可接收可發(fā)送2 RF2 射頻 2，連接天線，只能接收3 REF IN 參考信號輸入4 PPS IN PPS（Pulse Per Second）信號輸入5 MIMO EXPANSION MIMO 擴展接口6 Gb ETHERNET 千兆以太網(wǎng)接口7 LED指示燈，A 代表正在發(fā)送，B 代表 MIMO連接，C 代表正在接收，D 代表硬件加載，E 代表參考時鐘，F(xiàn) 代表 CPLD 加載8 POWER 電源輸入，連接電源適配器下面將具體介紹 USRP N210 的硬件結構。 USRP 母板USRPN210 的母板上有 4 個高速 ADC 和 4 個高速 DAC，ADC 的采樣速率是

圖 3.6 USRP N210 母板實物圖面將分模塊詳細介紹母板各模塊功能：1）模數(shù)/數(shù)模轉換器數(shù)和數(shù)模轉換器與 FPGA 相連，是一個非常重要的部分，負責模擬信號與的轉換。其連接圖如圖 3.7 所示。USRP N210 的主 ADC 采用的是凌特公C 芯片——LTC2284，該芯片是一個雙通道的模數(shù)轉換芯片，工作頻率高秒，量化精度是 14 位。LTC2284 可以在 0~70MHz 的范圍內提供平坦的應以及在基帶的 85dB 無雜散動態(tài)范圍（SFDR，Spurious-free Dynamic 84 芯片是由凌特公司研發(fā)的產(chǎn)品，具有功耗低、動態(tài)范圍高、尺寸小的特發(fā)便攜式通信設備和軟件無線電系統(tǒng)。此外，USRP N210 還有兩個輔助括兩個 AD7922 芯片，，該芯片也是雙通道的，量化精度是 12 位，屬于串其作用是通過串行外設接口（SPI，SerialPeripheral Interface）總線與 FPGA于連接子板。輸出A狀態(tài)信號SPI總線100M時鐘兩個輔ADCAD7922
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN92

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本文編號：2604341