本文關(guān)鍵詞：認(rèn)知無線電系統(tǒng)的頻譜檢測技術(shù)研究

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【摘要】：認(rèn)知無線電技術(shù)是新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)的重要組成部分,也是未來下一代移動通信系統(tǒng)的重要技術(shù)特征,該技術(shù)在不對擁有頻譜的授權(quán)用戶或其他非授權(quán)用戶產(chǎn)生有害干擾的前提下,認(rèn)知用戶通過擇機(jī)的方式接入授權(quán)用戶頻段或非授權(quán)頻段,或者采用公共資源池的方式,使多個(gè)系統(tǒng)可以共享頻譜,以提高頻譜利用率。為解決頻譜資源不足問題、實(shí)現(xiàn)頻譜動態(tài)管理及提高頻譜利用率提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐�，F(xiàn)階段認(rèn)知無線電的研究主要圍繞頻譜檢測、物理層傳輸技術(shù)、無線資源管理、網(wǎng)絡(luò)安全等方面開展,其中頻譜檢測是認(rèn)知無線電的基礎(chǔ)支撐技術(shù),其余技術(shù)完成的前提條件就是準(zhǔn)確快速的頻譜檢測。本論文主要針對這一關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究。首先,介紹了認(rèn)知無線電技術(shù)的研究背景及意義,并介紹了目前熱門的關(guān)于認(rèn)知無線電的研究方向,引出本文著重介紹的頻譜檢測技術(shù)。本文對認(rèn)知無線電頻譜檢測方法進(jìn)行了調(diào)研,從認(rèn)知無線電角度研究了頻譜檢測不同方面的問題,給出了與頻譜檢測相關(guān)的挑戰(zhàn)并介紹了一些早期的頻譜檢測技術(shù)諸如能量檢測,匹配濾波檢測等。文章對協(xié)作檢測概念以及其不同形式進(jìn)行了解釋,并給出了目前一些無線標(biāo)準(zhǔn)的檢測特性。我們介紹了數(shù)字電視頻帶的DTMB信號,針對DTMB數(shù)字電視信號及其信號特征進(jìn)行了頻譜檢測算法的探討。我們根據(jù)DTMB信號幀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),研究了利用幀頭PN序列相關(guān)的PNAC和PNCC算法。并針對DTMB電視信號的幀頭模式二提出了基于線性合并的頻譜檢測方法。此算法可以不受相位偏移的影響,同時(shí)檢測性能得到了提高。在已有的基于協(xié)作矩陣頻譜檢測算法的基礎(chǔ)上,提出了基于快速傅里葉變換的盲頻譜檢測算法。該算法消除了噪聲不確定性的影響,而且相比于匹配濾波器算法和循環(huán)平穩(wěn)檢測算法,是一種盲檢測算法,因此不需要信號的先驗(yàn)信息,且性能也優(yōu)于能量檢測算法。而且因?yàn)楸苊饬颂卣髦档姆纸庥?jì)算顯著降低了計(jì)算復(fù)雜度,保證了有效簡單的工程實(shí)現(xiàn)。本章對算法步驟進(jìn)行了詳細(xì)的描述,并求出了理論判決門限值�；诮邮招盘柕膮f(xié)方差矩陣,提出了一種擬合優(yōu)度算法,該算法可以充分利用其協(xié)方差矩陣的特征值,我們對已知的AD算法進(jìn)行了改進(jìn),并對特征值進(jìn)行歸一化處理,基于隨機(jī)矩陣?yán)碚?推導(dǎo)出了隨機(jī)矩陣歸一化無序特征值的累積概率密度函數(shù)。仿真結(jié)果表明我們提出的算法檢測性能優(yōu)于MME算法,且在信號具有較強(qiáng)相關(guān)性時(shí)檢測算法性能好于噪聲功率已知情況下的能量檢測。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知無線電 頻譜檢測 采樣協(xié)方差矩陣 特征值
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 本論文專用術(shù)語的注釋表10-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 論文研究背景及意義11-12
• 1.2 認(rèn)知無線電的研究方向12-14
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排14-15
• 第二章 認(rèn)知無線電中的頻譜檢測技術(shù)15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 認(rèn)知無線電的頻譜檢測技術(shù)的挑戰(zhàn)15-18
• 2.2.1 硬件要求15-16
• 2.2.2 隱藏主用戶問題16
• 2.2.3 擴(kuò)頻主用戶的檢測16-17
• 2.2.4 檢測時(shí)間和頻率17
• 2.2.5 安全性17-18
• 2.3 認(rèn)知無線電的頻譜檢測方法18-23
• 2.3.1 能量檢測18-20
• 2.3.2 基于波形的檢測20
• 2.3.3 基于循環(huán)平穩(wěn)特征的檢測20-21
• 2.3.4 基于無線電識別的檢測21
• 2.3.5 匹配濾波21-22
• 2.3.6 其他檢測算法22
• 2.3.7 不同檢測方法的比較22-23
• 2.4 協(xié)作檢測23-25
• 2.4.1 集中式檢測24
• 2.4.2 分布式檢測24
• 2.4.3 外部檢測24-25
• 2.5 使用歷史信息進(jìn)行檢測25-26
• 2.6 當(dāng)前無線標(biāo)準(zhǔn)中的頻譜檢測26-27
• 2.6.1 IEEE802.1k26
• 2.6.2 藍(lán)牙26-27
• 2.6.3 IEEE802.2227
• 2.7 本章小結(jié)27-29
• 第三章 基于線性合并的DTMB電視信號檢測29-41
• 3.1 引言29
• 3.2 DTMB電視信號特征分析29-34
• 3.2.1 DTMB電視信號介紹29-31
• 3.2.2 DTMB電視信號特征分析31-34
• 3.3 DTMB電視信號檢測34-37
• 3.3.1 PNAC算法描述35-36
• 3.3.2 PNCC算法描述36
• 3.3.3 基于線性合并的DTMB頻譜檢測算法36-37
• 3.4 仿真分析37
• 3.5 本章小結(jié)37-41
• 第四章 基于快速傅里葉變換的頻譜檢測41-53
• 4.1 引言41
• 4.2 MME算法模型及描述41-43
• 4.3 基于快速傅里葉變換的檢測算法43-47
• 4.3.1 檢測模型及算法43-44
• 4.3.2 判決門限理論推導(dǎo)44-47
• 4.4 仿真分析47-50
• 4.4.1 無線麥克風(fēng)信號的頻譜檢測47-48
• 4.4.2 PALD信號的頻譜檢測48-50
• 4.5 本章小結(jié)50-53
• 第五章 基于擬合優(yōu)度檢驗(yàn)的頻譜檢測53-69
• 5.1 引言53
• 5.2 基于擬合優(yōu)度檢驗(yàn)的認(rèn)知無線電頻譜檢測原理53-54
• 5.3 Anderson-Darling檢測54-56
• 5.4 基于協(xié)方差特征值的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)56-65
• 5.4.1 檢測算法數(shù)學(xué)基礎(chǔ)56-60
• 5.4.2 信號模型及頻譜檢測算法60-65
• 5.5 仿真分析65-67
• 5.6 本章小結(jié)67-69
• 第六章 全文總結(jié)與展望69-71
• 6.1 論文工作總結(jié)69
• 6.2 論文工作展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果77-79
• 致謝79

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