基于波形设计的认知CDMA抗干扰方法研究

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1、：密级：分类号ＵＤＣ：编号：工学博士学位论文基于波形设计的认知ＣＤＭＡ抗干扰方法研究博士研究生：李清伟指导教师：郭黎利教授学科、专业：信息与通信工程哈尔滨工程大学２０１７年１１月分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文基于波形设计的认知CDMA抗干扰方法研究博士研究生：李清伟指导教师：郭黎利教授学位级别：工学博士学科、专业：信息与通信工程所在单位：信息与通信工程学院论文提交日期：2017年10月论文答辩日期：2017年11月学位授予单位：哈尔滨工程大学Classi

2、fiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofD.EngResearchonAnti-InterferenceMethodofCognizeCDMACommunicationSystemBasedonWaveformDesigningCandidate:LiQingweiSupervisor:Prof.GuoLiliAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpecialty:InformationandCommunica

3、tionEngineeringDateofSubmission:October，2017DateofOralExamination:November，2017University:HarbinEngineeringUniversity基于波形设计的认知CDMA抗干扰方法研究缩略语对照CUCognitiveUsers认知用户AUAuthorizedUsers授权用户CDMACodeDivisionMultipleAccess码分多址BERBitErrorRate误码率SINRSignaltoInterfere

4、nceplusNoisepowerRatio信干噪比SOFSpectrumOverlapFactor频谱重叠因子EBBIEquivalentBaseBandInterference等效基带干扰2ASKBinaryAmplitudeShiftKeying二进制幅度键控调制BPSKBinaryPhaseShiftKeying二进制相位键控调制2FSKBinaryFrequencyShiftKeying二进制频率键控调制SNRvsBERSNRversusBER信噪比误码率SIRvsBERSIRversusBER信

5、干比误码率CSCClassicSpread-spectrumCommunication常规扩频通信SSNSOFSpectrumNulling频谱零陷方法MAIMultipleAccessInterference多址干扰MPIMultiplePathInterference多径干扰NBINarrowBandInterference窄带干扰DWODoubleWaveformOptimizing双波形优化MWOMultipleWaveformOptimizing多波形优化ESFCEnergySpectrumFla

6、tnessCrition能量谱平坦度准则WSWaveformSet波形集基于波形设计的认知CDMA抗干扰方法研究摘要随着通信理论与方法的发展，通信用户数量日渐增多，导致有限的频谱资源日益稀缺。认知无线电方法可使得认知用户(CU)利用空间的白谱进行通信，提高了频谱利用效率。认知CDMA系统，不仅具有CDMA方法的优势，同时能够使得用户形成具有零陷可控的频谱，将其作为认知无线电的具体实现方法，可有效降低CU频谱接入时对于授权用户(AU)的干扰，同时保证CU自身的通信性能。新型的认知无线通信系统——认知CDMA通

7、信系统，就是这两者结合而成。本文针对认知CDMA通信系统抗干扰方法进行研究。主要包含三个方面：第一，针对窄带授权或者干扰，认知CDMA用户在占用的频段形成零陷，来规避与窄带AU或干扰用户；第二，认知CDMA用户与宽带CDMA授权以及认知CDMA用户自身存在多址干扰，研究多址干扰的抑制；第三，认知CDMA用户在实际通信中，需要研究抗多径干扰的方法。三方面的干扰抑制方法均通过波形设计实现。具体工作如下：(1)对用户的误码率性能的分析，经典的分析都是在时域上基于噪声和信号的统计特性进行的。而在认知系统下，基于频谱

8、感知的基础上，对AU的频谱占用情况是最直观的。在非理想情况下，CU和AU的频谱是存在重叠的，当CU和AU非正交时，这样的频谱冲突带来双方性能的下降。因此，从频域上建立CU与AU频谱重叠的程度和误码率性能的关系，能够更直观的反应频谱重叠对系统性能造成的损失。本文推导了三种经典调制和任意chip波形的扩频通信两类通信系统在干扰存在下的误码率公式，推导并证明了CU和AU非正交条件下频谱重叠因子的存在，并给出了其与误码率