發(fā)布時間：2020-04-03 12:58

【摘要】：變換域通信系統(tǒng)(Transform Domain Communication System,TDCS)是一種基于認(rèn)知無線電的無線傳輸技術(shù),它能通過譜分析自適應(yīng)地使用所在頻譜范圍內(nèi)的未被使用的頻譜,而且在有干擾的情況下同樣適用,在頻譜資源有限的情況下極大的提高了頻譜資源的利用率。本文在變換域通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上結(jié)合正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系統(tǒng)的優(yōu)點設(shè)計了OFDM-TDCS信令傳輸系統(tǒng),對整個系統(tǒng)進行了詳細(xì)的設(shè)計,對變換域通信系統(tǒng)的同步技術(shù)、信道估計算法、干擾抑制算法和信令協(xié)議進行了研究,而且在無干擾和干擾情況下進行了系統(tǒng)性能的仿真分析,并使用通用軟件無線電外設(shè)(Universal Software Radio Peripheral-2944,USRP-2944)平臺進行了實現(xiàn)和性能的測試。本文的研究主要分為以下幾部分:首先,對OFDM-TDCS的原理進行了說明,設(shè)計了系統(tǒng)幀格式和信令鏈路參數(shù)配置,給出了收發(fā)模型,并對基函數(shù)進行了設(shè)計;基于訓(xùn)練序列的同步方法設(shè)計了同步幀,并給出了時間同步方案和頻偏估計方案。其次,研究了OFDM-TDCS的干擾抑制算法和信道估計降噪算法,而且針對慢衰落信道下LS信道估計算法性能差的情況,在基于變換域低通濾波的降噪、時間平均降噪和時間加窗降噪的基礎(chǔ)上,加入基于連續(xù)均值去除的降噪處理,并對該算法的不同迭代次數(shù)和門限情況進行了仿真分析,結(jié)果表明,選取合適的迭代次數(shù)和門限能有效地提升系統(tǒng)性能;同時在干擾環(huán)境中對系統(tǒng)的誤碼性能進行了仿真分析,結(jié)果表明,系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力。接著,制定了OFDM-TDCS在認(rèn)知無線電場景中的信令傳輸協(xié)議,首先研究了單用戶隨機接入算法,并從通信鏈路的建立、斷鏈維護和周期性維護方面給出了設(shè)計方案;然后針對多用戶的復(fù)雜通信環(huán)境采用載波偵聽多路訪問算法避免碰撞,最后針對回退機制中的沖突提出了相應(yīng)的解決方法。最后,使用軟件無線電平臺實現(xiàn)了OFDM-TDCS。對系統(tǒng)的發(fā)射機和接收機鏈路進行了詳細(xì)的設(shè)計和說明,并且對OFDM-TDCS的抗干擾性能進行了測試,結(jié)果表明,該系統(tǒng)有很好的抗干擾能力,受硬件平臺影響,實測性能比仿真性能約差2dB。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN925

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2613400