【摘要】：當前世界各國對頻譜使用采用統(tǒng)一劃分或者拍賣的方式,這種體制導致頻譜資源使用率極低。認知無線電技術很好的解決了這樣的難題,認知無線電系統(tǒng)通過感知無線功率、系統(tǒng)損耗、干擾類型等頻譜特性,同時實時調整自身參數(shù),從而合理利用頻譜資源達到提高頻譜利用率的目的。超短波頻段是專網無線通信中重要頻段,該頻段無線電波在傳輸過程中表現(xiàn)出很大的頻譜特性差異,同時在電子對抗中,可用頻譜資源復雜多變。實際應用中,頻譜特性以及頻譜協(xié)同感知是超短波高效傳輸?shù)氖滓鉀Q的問題。本課題基于認知無線電理論,詳細分析了超短波信道頻譜特性以及頻譜感知算法,同時針對超短波多節(jié)點傳輸,提出了協(xié)同感知分布式傳輸協(xié)議,最終設計了可重構波形。主要內容如下:(1)簡述了國內外基于認知理論的超短波傳輸研究現(xiàn)狀,研究了該頻段頻譜特性,結合信道實測數(shù)據(jù)分析了多徑時延和頻譜特性關系。同時分析了超短波頻段系統(tǒng)損耗并舉例給出系統(tǒng)損耗差異曲線。研究了在電子對抗環(huán)境下頻譜特性,闡述了頻譜感知技術在超短波電子對抗通信環(huán)境中的應用。(2)本文提出對超短波頻譜感知量化,分別從信噪比、誤碼率以及丟包率和干擾類型的維度闡述了超短波信道頻譜特性。提出了連續(xù)相位調制下歐式距離和信噪比的度量關系、信號誤碼特性以及在高斯噪聲和瑞利衰落信道環(huán)境下超短波信號頻譜性能。針對不同干擾源對信號傳輸不同程度的影響,給出了電子對抗環(huán)境下干擾信道頻譜檢測方法。仿真和實測結果表明該方法在電子對抗以及不同地形環(huán)境下能有效表征信道頻譜質量,從而為超短波分布式建鏈提供理論依據(jù)。(3)根據(jù)超短波傳輸?shù)倪h距離傳輸以及信道優(yōu)選需求,提出了單節(jié)點頻譜感知以及多節(jié)點協(xié)同頻譜感知協(xié)議,分別應用于點對點模式以及廣播模式下傳輸,給出超短波信道頻譜協(xié)同感知協(xié)議。運用該方法在拉遠測試中,能有效尋找合適頻點同時通信距離得到了有效的保證。(4)根據(jù)超短波信道頻譜特性以及頻譜協(xié)同感知協(xié)議,通過選擇合理的調制以及編碼方法,最終設計了超短波傳輸認知系統(tǒng)可重構波形,并在電子科技大學抗干擾國家重點實驗室對基于空閑頻譜感知波形以及可重構跳頻波形的抗干擾能力進行測試并給出了結果和分析。
【圖文】：

難以處理的干擾主要是阻塞干擾和跟蹤干擾。其中阻者部分傳輸頻點的一種干擾方式，，只要干擾功率大到信傳輸造成阻塞干擾。具體干擾方式如下圖所示：傳輸頻段傳輸頻點寬帶阻塞干擾f圖 2.3 寬帶阻塞干擾示意圖傳輸頻段傳輸頻點部分頻段阻塞干擾f圖 2.4 部分頻段阻塞示意圖

在頻譜空閑時，對某個信道的接收場強值掃頻范圍內的均值和方差分布示意如圖3.1 所示：場強if頻率圖 3.1 瞄準阻塞干擾場強方差分布示意圖當頻譜環(huán)境中存在瞄準干擾或者阻塞干擾時，頻譜掃頻各信道點的場強的均值和方差分布示意如圖 3.2所示：均值if頻率thm方差if頻率thv圖 3.2 跳頻干擾源場強分布示意圖在確定干擾指數(shù)的時，存在虛警就是沒有干擾源被感知為干擾源，漏警即存在干擾源卻沒有被感知為干擾源的情況。在最佳檢測器設計中，兩種錯誤概率不能夠同時減小，只能依據(jù)選擇的判決準則來確定合適的干擾門限。當所有信道都被干擾的情況下，為了獲取解調信噪比較高的信道，從所有被干擾信道中選取相對干擾較小的信道進行傳輸，本文提出干擾指數(shù)以衡量信道受干擾程度的重要指標。當系統(tǒng)對跳頻式干擾敏感時，增加方差因素加權，反之則增加均值因素加權。(1 )i i ic C Cw mean variance（3-7）3.4 頻譜感知量化計算方法分析確定歐式距離和相位誤差的映射關系以及誤碼率和信道不同類型衰落表征后，結合干擾源類型計算量化方法，本文提出了多維度描述超短波頻譜質量退化的解決方案。維特比解調歐式距離度量 ，信號持續(xù)時隙數(shù)n ，本地標準值 ，為了歸一化相位誤差值 ：
【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】：TN925

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 徐帆;徐細波;劉佳;;軍事領域認知無線電的應用探討[J];中國新通信;2017年06期

2 鐘宜潔;;基于博弈論的認知無線電頻譜分配技術探討[J];通訊世界;2017年09期

3 武曉波;;認知無線電關鍵技術及其在煤礦通信中的應用研究[J];通訊世界;2017年17期

4 汪瑞;;認知無線電技術在廣播電視監(jiān)測行業(yè)的應用[J];中國有線電視;2016年05期

5 錢小森;;認知無線電技術的國內外發(fā)展[J];科技傳播;2016年12期

6 馬娟;;淺析軍事通信應用認知無線電技術效果研究[J];無線互聯(lián)科技;2016年16期

7 沈濤;;認知無線電網絡:從理論到實踐[J];通信對抗;2013年02期

8 張峰;;軍事通信應用認知無線電技術效果探討[J];通訊世界;2015年18期

9 郎為民;陳凱;蔡理金;;認知無線電網絡研究[J];電信快報;2014年01期

10 桂波;;認知無線電關鍵技術在煤礦通信中的應用[J];煤炭技術;2014年02期

相關會議論文 前10條

1 饒毓;曹志剛;;認知無線電技術的標準化進程[A];2009年全國無線電應用與管理學術會議論文集[C];2009年

2 李俊葶;陳金鷹;劉慶豐;徐廣偉;;淺談認知無線電[A];四川省通信學會2008年學術年會論文集[C];2008年

3 劉曉雪;鄭寶玉;季薇;;認知無線電網絡中的一種協(xié)作分集機制[A];2010年通信理論與信號處理學術年會論文集[C];2010年

4 趙濱;馬鍇;關新平;;區(qū)分信道的認知無線電網絡頻譜分配算法研究[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

5 李雷;鄭寶玉;崔景伍;;一種改進的認知無線電網絡用定向L型天線[A];2010年通信理論與信號處理學術年會論文集[C];2010年

6 蘇胤杰;蔣鈴鴿;何晨;;基于協(xié)作通信的認知無線電中繼有效位置分析[A];2010年通信理論與信號處理學術年會論文集[C];2010年

7 李妍琳;康寧;刁寅亮;高攸綱;石丹;;認知無線電系統(tǒng)中頻點門限的擴展討論[A];第二十屆全國電磁兼容學術會議論文集[C];2010年

8 黃勇;任智;陳前斌;李晴陽;;基于OPNET的認知無線電網絡傳輸速率切換仿真研究[A];2009年全國無線電應用與管理學術會議論文集[C];2009年

9 張龍立;;在寬帶無線通信系統(tǒng)中應用的認知無線電技術[A];科技研究——2015科技產業(yè)發(fā)展與建設成就研討會論文集（上）[C];2015年

10 安康;梁濤;;認知星地融合網絡中基于隨機干擾的保護區(qū)分析[A];第十四屆衛(wèi)星通信學術年會論文集[C];2018年

相關重要報紙文章 前10條

1 黑龍江 王宇宙 編譯;認知無線電發(fā)展綜述[N];電子報;2012年

2 本報記者 盧子月;認知無線電讓網絡不再擁擠[N];通信產業(yè)報;2011年

3 常麗君;避堵走閑，美開發(fā)認知無線電上網系統(tǒng)[N];科技日報;2014年

4 北京郵電大學WSPN實驗室 雷光;認知無線電技術[N];通信產業(yè)報;2007年

5 ;認知無線電：未來無線通信的重要發(fā)展方向[N];人民郵電;2007年

6 本報記者　鄭煥斌;未來通訊 看我獨霸[N];科技日報;2006年

7 江蘇泰州市無線電管理辦公室 劉瀏 竇沛沛;認知無線電整合“閑散”頻譜[N];通信產業(yè)報;2009年

8 四川 楊遠清 編譯;可檢測空閑頻帶的認知無線電接收器[N];電子報;2013年

9 特約撰稿人 吳康迪;日本4G路線明晰 “催熟”新技術[N];通信產業(yè)報;2009年

10 上海無線電監(jiān)測站 李春燕;動態(tài)頻譜管理技術：從認知無線電到人工智能[N];中國電子報;2017年

相關博士學位論文 前10條

1 胡祝華;認知無線電寬帶頻譜壓縮感知算法研究[D];海南大學;2019年

2 楊藝;面向認知無線電適變能力提升的決策機制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

3 張帆;能量收集認知無線電網絡中資源管理技術研究[D];北京交通大學;2018年

4 季中恒;多天線認知無線電網絡功率優(yōu)化技術研究[D];戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學;2019年

5 魏縱橫;認知無線電網絡MAC層頻譜管理技術研究[D];華南理工大學;2018年

6 王子（Prince SEMBA YAWADA）;認知無線電網絡中的譜資源管理[D];北京科技大學;2019年

7 張樹英;基于控制理論的認知無線電網絡動態(tài)功率控制研究[D];吉林大學;2019年

8 陸川;基于認知無線電技術的網絡資源優(yōu)化理論及應用的研究[D];廣東工業(yè)大學;2018年

9 秦勉;認知無線電系統(tǒng)中物理層安全傳輸方法研究[D];鄭州大學;2018年

10 羅俊;認知無線電中基于多天線的信號處理技術的研究[D];華中師范大學;2017年

相關碩士學位論文 前10條

1 薛晨光;基于認知無線電的超短波傳輸技術[D];東南大學;2018年

2 方晨廖暉;數(shù)據(jù)庫驅動認知無線電網絡中的jamming攻擊及防御[D];上海交通大學;2016年

3 李青;基于認知無線電的廣播上行網絡規(guī)劃研究[D];上海交通大學;2016年

4 張海嬌;認知無線電下頻譜利用率及其協(xié)作中繼技術的研究[D];杭州電子科技大學;2019年

5 徐琳;認知無線電中強化學習技術研究[D];杭州電子科技大學;2019年

6 張煜培;認知無線電中頻譜切換與認知決策引擎研究[D];杭州電子科技大學;2019年

7 馬宏昊;非時隙能量收集認知無線電網絡的資源分配策略研究[D];北京交通大學;2019年

8 許密;協(xié)作認知無線電網絡中的安全傳輸問題研究[D];北京交通大學;2019年

9 李夢輝;認知無線電中基于全雙工多天線的SWIPT的研究[D];華北電力大學;2019年

10 文槿奕;基于認知無線電的IoT傳感器網絡資源分配算法研究[D];重慶郵電大學;2018年

本文編號：2606410