认知无线电系统中的频谱感知技术研究与实现

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1、西南科技大学工程硕±专业学位论文认知无线电系统中的频谱感知技术研究与实现作者姓名谢前英所巧学院信息工程学院专业电子与通作工考王／令员域学校导师姚远程教授校外营师汤春林研究買论丈完成日期２０１６年５肖３０ＨClassifiedIndex:TN92U.D.C:654.1SouthwestUniversityOfScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchandImplementationonSpectrumSensingTechniqueofCogni

2、tiveRadioSystemGrade:2013Candidate:XieQianYingAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:ElectronicandCommunicationEngineeringSupervisor:YaoYuanCheng,ProfessorMay29th,2016独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位

3、或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：西南科技大学硕士研究生论文第I页摘要随着无线通信技术的快速发展，日益增长的频谱需求和有限的频谱资源之间的矛盾日益突出，已成为制约无线通信发展的主要瓶颈之一。认知无线电作为一

4、种智能的无线通信技术，能够在不影响授权用户通信的情况下利用已分配的频谱，可以使当前频谱效率低下的状况得到明显改善。频谱感知技术作为认知无线电系统的基础和前提，是研究认知无线电技术首要解决的问题。本文对认知无线电中的频谱感知技术和其相关的硬件实现方法进行了相关研究。首先介绍了认知无线电技术和频谱感知技术以及相关的国内外研究现状；接着详细介绍了现有的频谱感知技术，并对这些频谱感知方法进行了对比分析，总结了各检测方法的优缺点，根据项目需要选择了能量检测算法来完成后续研究；然后在Matlab平台下对能量检测法进行了不同参数下的性能分析并针对基于能量检测法的频谱感

5、知系统进行了建模仿真；在此基础上提出基于能量检测的频谱感知系统的硬件实现框图，重点介绍了数字基带信号部分的FPGA实现和验证过程；最后根据设置不同的参数，对整个检测系统进行了性能仿真和分析，分析结果与理论推导一致，本系统可以正确检测频段的占用情况。本文研究采用VerilogHDL硬件描述语言作为编程语言，利用Xilinx的FPGA开发平台ISE13.3工具和MentorGraphics公司的Modelsim仿真软件，基于Xilinx公司的virtex-6系列芯片XC6VLX240T-1FFG1156展开。本次研究工作对于认知无线电频谱感知研究进行了有益的

6、探索，对进一步的研究有积极的意义。关键词：能量检测频谱感知认知无线电FPGA西南科技大学硕士研究生论文第II页AbstractInrecentyears,astherapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,thecontradictionbetweenthegrowingdemandsandthelimitedspectrumresourceshasbecomeoneofthemainbottlenecksthatrestrictthedevelopmentofwirelesscommunicat

7、ion.Asanintelligentwirelesscommunicationtechnology,cognitiveradiocandiscoveryandreasonablyusethefreespectrumamongdistributedspectrumwithoutaffectauthorizedusers,whichimprovestheutilizationratioofanexistingspectrum.Spectrumsensingisoneofthebasisofcognitiveradiosystem,whichisthefir

8、stproblemtobesolved.Thispapermainlystudi