文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
认知OFDM传输系统设计与关键技术研究
姓名:周向炜
申请学位级别:硕士
专业:信息与通信工程
指导教师:张朝阳
20070501
摘要针对认知拷鞰传输系统,本文通过理论分析和算法仿真,着重于系统方案的设计态卸载子载波的方法抑制巾藕排园甓灾饔没Чぷ髌刀蔚母扇拧U攵酝垢扇牛认知无线电技术改变了传统的由政府授权使用无线电频谱的方式,它以频谱利用的高效性为目标,允许非授权用户机会式利用授权用户的频谱空洞传输。技术则因其灵活的频谱资源控制特性适于与认知无线电技术结合,构成频率捷变的传输系统。以及频谱感知、谱图交换、信道估计和干扰抑制等关键技术的研究。第一章说明了认知无线电技术的背景,并介绍了频率管理部门、标准化组织和理论学者的贡献,以及该技术在频谱感知和动态频谱管理两方面的研究进展。第二章构建完整的认知传输系统框架。分析了际踉谌现N尴叩缰械适应性,并说明了认知无线电系统应用的网络环境。描述了认知传输系统的周期,它由频谱感知、谱图交换与合并以及数据传输三个阶段组成。同时分析了系统收发的流程,指出无几率码在动态频谱环境中的应用。介绍了符号时间、保护间隔和子载波间隔等系统参数的设计方法,以及计算带宽效率评价系统性能的方法。作为本文重点的第三章详细描述了系统周期的前两个阶段一一频谱感知与谱图交换。针对频谱感知,研究了本地感知方案,提出在系统中采用能量感知的方法,并推导了最佳感知时间长度。之后提出了一种在物理层交换谱图信息的方法,仿真结果证明它能保证交换双方谱图达到较高的一致性。接着研究了系统周期第三个阶段一一数据传输中的关键技术。第四章研究认知接收机的信道估计算法。提出在应用最:荚蚬计导频子载波的信道响应后,对不均匀导频的信道响应估计值进行处理后采用时域内插,但当处理后的估计值个数小于信道径数时采用分段线性内插。仿真结果验证了该方法的性能。第五章研究认知縥发射机的干扰抑制方法。针对异构干扰,提出采用加窗和动究了一种主动抑制方案,通过加载干扰消除子载波的方法抑制对主用户子载波的干扰,仿真结果证明其有效地降低了干扰功率。本文算法的分析设计兼顾了有效性和复杂度,但尚有很多内容值得后续研究,包括分布式合作频谱感知、半盲信道估计、功率/速率/频率联合控制等。关键词:认知无线电,,频谱感知,谱图交换,信道估计,干扰抑制
,,甌,Ⅱ
/.篊竹瓵..瑃铲瓵//琒瓾,.
第一章绪论弟一早三百贺§认知无线电技术背景随着无线通信的飞速发展,先进的无线接入技术和编码调制方式带来无线资源利用效率的极大提高。然而,人们的带宽需求仍在增长,无线资源特别是可用频谱资源日益紧张的局面并未得到根本改变,频谱资源使用的不平衡性日益突出:一些非授权频段缥尴呔钟蛲滴衿刀相当拥挤,而一些授权频段绲缡庸悴ヒ滴衿刀则经常空闲,尤其是信号传播特性比较好的低频段频谱的利用率极低。怎样提高宝贵的频谱资源的利用率,在不同时间不同地点有效地利用不同的空闲频段,成为倍受人们关注的问题。认知无线电的出现,改变了传统的由政府授权使用无线电频谱的接入方式。它的基本思想是,具有认知功能的无线通信设备可以按照某种“伺机”方式工作在已授权频段。作为下一代无线通信能够动态利用频谱资源的核心技术,认知无线电技术已受到越来越多通信领域学者的关注,并被预言为未来最热门的无线技术【】。而正交频分复用是目前公认的易于实现频谱资源控制的传输技术,可以通过频率的组合或裁剪实现频谱资源的充分利用,可以灵活控制和分配频谱、时间、功率、空间等资源】。在这一背景下,研究认知传输系统就具有非常重要的理论意义和现实价值。“认知无线电”的概念始于博士于年发表的一篇论文。文中提出认知无线电通过“无线电知识描述语言”可以增强个人无线业务的灵活性【俊T甑牟┦柯畚闹校晗柑教至苏庖桓拍睿故玖巳现N尴叩绲母拍钅P【俊H现N尴叩绮捎梦尴叩缬虻幕谀P偷姆椒ǘ钥刂莆尴叩缙灯资褂玫墓嬖如射频频段、空中接口、协议以及空间和时间模式等型评恚ü尴叩缰J睹枋鲇镅裕表示无线电规则、设备、软件模块、电波传播特性、网络、用户需求和应用场景的知识,以增强个人业务的灵活性,使软件无线电技术能更好地满足用户需求。博士的本意是,它通过一定的无线电知识描述、分析、推理及决策过程来实现对无线环境的认知、通信参数的自适应调整以及通信服务的智能代理,是机器学习、人工智能在软件无线电架构中的体现和应用,是软件无线电技术的扩展和延伸。但这种认识缺乏相应的具有认知功能的物理层和链路层体系结构的有效支撑。随着认识的加深,人们对它的认识逐渐加深并统一,认为它是实现多无线电系统动态频谱共享和机会式共存的新型自适应作为一个全新概念提出的认知无线电,其涵盖面相当广泛。无线通信技术。可以将其基本概念归纳为【浚浙