无线电频谱感知技术分析与比较

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1、无线电频谱感知技术的分析与比较本文由囧哟囧哟贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。南京邮电大学硕士学位论文无线电频谱感知技术的分析与比较姓名：陈婷申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：朱洪波20090401摘要随着频谱资源同趋紧张，认知无线电技术成为无线通信领域新的研究热点。频谱感知技术足决定认知无线电能否实现的关键技术之一，而本文作是对无线电频谱感知技术进行分析与比较。论文首先介绍无线电频谱感知技术的相关理论，包括认知无线电的概念和关键技术以及频谱感知的基本概念，对现有的频谱

2、感知方法，即匹配滤波法、能量检测法、循环平稳特征检测法也进行了简要说明。接着在信号分析的理论基础上，应用ＭＡＴＬＡＢ工具箱设计出一个频谱感知信号的分析与显示的图形用户界面（ＧＵＩ）。在频谱感知过程中，此设计可以对接收到的不同随机调制信号进行自动识别、存储、调用，并以图形和文字两种形式显示波形及分析结果，而且有特别的防错和容错设计。在进行频谱感知时，需要对所观察的频段进行干扰温度的谱估计，所以本文又对频谱感知的两种信号谱估计方法进行理论比较，选出较优的多窗谱（ｍｕｌｔｉｔａｐｅｒ）估计方法，并着重分析了各参数对其性能的影响。最后比较了能量检

3、测法下认知用户独立检测、多样性技术检测及协作检测的性能，得出后两种检Ｎｉｌ够大大提高频谱感知可靠性的结论，并总结能量检测法的性能特点。本文对无线电频谱感知技术的相关内容进行了分析与比较，并通过仿真得到了一些特点及规律，具有一定的理论及实际意义。关键词：认知无线电；频谱感知；图形用户界面；多窗谱估计；能量检测ＡｂｓｔｒａｃｔＡｓｒａｄｉｏｓｐｅｃｔｒｕｍａｒｅｓｏｕｒｃｅｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｓｃａｒｃｅ，ｃｏｇｎｉｔｉｖｅｒａｄｉｏ（ＣＲ）ａｒｉｓｅｓａｓｆｏｃｕｓｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｓ

4、ｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ，ｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎＣＲ，ｐｌａｙｓｏｎａｖｉｔａｌｐａｒｔｉｎＣＲｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｔｈｅｓｉｓｗｉｌｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｒａｄｉｏｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｔｈｅｏｒｙｏｆｒａｄｉｏｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｓｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆＣＲａｎｄｂａｓｉｃｃｏｎｃｅｐｔｏｆｓｐｅ

5、ｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ．Ａｂｒｉｅｆｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍａｔｃｈｅｄｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，ｅｎｅｒｇｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｙｃｌｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙｆｅａｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｓａｌｓｏｇｉｖｅｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｓｉｇｎａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｇｒａｐｈｉｃａｌｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＧＵＩ），ｗｈｉｃｈｉｓｕｔｉｌｉｚｅｄｆｏｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｉｓｐｌａｙｏｆｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｉｇｎａｌｓ，

6、ｉｓｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭＡＴＬＡＢｔｏｏｌｂｏｘ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓａｂｌｅｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙ，ｓｔｏｒｅａｎｄｃａｌｌｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｃｅｉｖｅｄｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｓａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ，ｔｈｅｗａｖｅｆｏｒｍｓａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｓｈｏｗｎｉｎｇｒａｐｈｉｃｓａｎｄｔｅｘｔｆｏｒｍｓ．Ａｓｐｅｃｉａｌａｎｔｉ—ｆａｕｌｔａｎｄｆａｕｌｔ—ｔｏｌｅｒ

7、ａｎｔｄｅｓｉｇｎｉｓｉｎｃｌｕｄｅｄｔｏｏ．Ｗｈｅｎｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏａｄｏｐｔｓｐｅｃｔｒａｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｂｙｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｗｏｓｉｇｎａｌｓｐｅｃｔｒａｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｂｅｔｔｅｒｍｕｌｔｉｔａｐｅｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｃｈｏｓｅｎａｎｄｉｔｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｂａｓｅ

8、ｄｏｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｓｅｐａｒａｔｅ，ｄｉｖｅｒｓｅａｎｄｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣＲｕｓｅｒｓａｒｅｃｏｍｐ