發(fā)布時間：2018-05-31 12:49

  本文選題：智能決策 + 頻譜分配算法��； 參考：《西南科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：衛(wèi)星、無人機等在通信過程中對傳輸數(shù)據(jù)率要求越來越高,同時需要避免因受到干擾而無法正常傳輸。為解決以上問題,在自適應通信系統(tǒng)的基礎上,結合認知無線電的方法,設計了基于自適應發(fā)射機的決策系統(tǒng),提供優(yōu)化發(fā)射方案。決策系統(tǒng)分為兩部分,一是在PC上實現(xiàn)的上位機軟件,二是PC與發(fā)射機FPGA板卡間的高速數(shù)據(jù)傳輸接口。上位機軟件在PC平臺上實現(xiàn),集成高速接口的驅動,提供可視化界面便于用戶參與發(fā)射決策,決策依據(jù)為當前無線電環(huán)境和用戶需求,決策功能依靠智能決策算法實現(xiàn)。采用的決策算法包括基于改進量子遺傳的頻譜分配算法和基于NSGA-II多目標優(yōu)化的頻譜決策算法。通過在Matlab中不同條件下的仿真測試,證明改進初始化策略和旋轉角選取策略的頻譜分配算法可獲得相對更優(yōu)的網絡效益,頻譜決策算法能動態(tài)優(yōu)化相關參數(shù)。PC和發(fā)射機FPGA板卡通過PCIE高速總線接口連接,決策依據(jù)和結果均由PCIE高速傳輸,實現(xiàn)二者間的數(shù)據(jù)交互和處理的實時性要求。高速傳輸使用FPGA板卡的PCIE總線DMA控制實現(xiàn),最高讀寫速度可達5.87GB/s。決策系統(tǒng)可根據(jù)干擾、頻譜環(huán)境和用戶需求,動態(tài)選擇調制方式和發(fā)射頻帶,實現(xiàn)最小化誤碼率、最小化信號功率和最大化數(shù)據(jù)傳輸速率三個通信目標的最優(yōu)權衡,為從事認知無線電環(huán)境中的智能決策引擎設計提供了研究思路。
[Abstract]:Satellites and UAVs require higher data rate in the process of communication, and need to avoid interference to prevent normal transmission. In order to solve the above problems, a decision system based on adaptive transmitter is designed based on adaptive communication system and cognitive radio. The decision system is divided into two parts, one is the PC software, the other is the high-speed data transmission interface between PC and transmitter FPGA card. The upper computer software is realized on PC platform, which integrates the driver of high-speed interface and provides visual interface to facilitate the user to participate in the launch decision. The decision is based on the current radio environment and user's demand, and the decision function is realized by the intelligent decision algorithm. The decision algorithms adopted include the spectrum allocation algorithm based on improved quantum genetic algorithm and the spectrum decision algorithm based on NSGA-II multi-objective optimization. Through the simulation test in different conditions in Matlab, it is proved that the spectrum allocation algorithm with improved initialization strategy and rotation angle selection strategy can obtain relatively better network benefits. The spectrum decision algorithm can dynamically optimize the correlation parameters. PC and transmitter FPGA card are connected by PCIE high-speed bus interface. The decision basis and result are transmitted by PCIE at high speed. The real-time requirement of data interaction and processing between them can be realized. The high speed transmission is controlled by PCIE bus DMA of FPGA card. The highest speed of reading and writing can reach 5.87 GB / s. The decision system can dynamically select modulation mode and transmit frequency band according to interference, spectrum environment and user requirements, and realize the optimal tradeoff among three communication objectives: minimizing bit error rate, minimizing signal power and maximizing data transmission rate. The research ideas are provided for the design of intelligent decision engine in cognitive radio environment.
【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN830

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本文編號：1959735