基于USRP的認知無線電頻譜感知及動態(tài)接入技術研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信技術快速發(fā)展，人們對于無線業(yè)務需求不斷增加，無線電頻譜作為一種不可再生資源在無線通信技術及業(yè)務中的地位變得至關重要。然而目前的頻譜分配均采用靜態(tài)分配原則，這種固定的分配方式使得無線通信中可用未授權頻段越來越少，且容易因為授權頻段利用率低造成頻譜浪費。認知無線電理論被認為是解決上述問題的有效方法，其允許認知用戶在不對授權用戶產(chǎn)生不可忍受干擾的前提下使用授權用戶信道進行通信和數(shù)據(jù)傳輸，這就要求認知無線電系統(tǒng)具有快速的頻譜

2、感知和靈活的動態(tài)接入能力。
　　目前，國內(nèi)外關于認知無線電的研究大多基于理論和仿真，缺少實際無線環(huán)境中的測試，因此，本文使用USRP（Universal Software Radio Peripheral，通用軟件無線電外設）作為硬件平臺，GNU Radio（開源軟件無線電）作為軟件平臺，搭建了認知無線電通信系統(tǒng)。能夠在實際工作環(huán)境中實現(xiàn)頻譜感知和動態(tài)頻譜接入技術。本文的核心內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
　　第一，在USRP和

3、GNU Radio平臺上實現(xiàn)了大范圍的頻譜感知。通過研究能量檢測算法的基本原理，在USRP和GNU Radio平臺上實現(xiàn)了大范圍能量檢測方法，測試了虛警概率對檢測效果的影響。
　　第二，在傳統(tǒng)能量檢測算法的基礎上，針對廣播電視系統(tǒng)和蜂窩網(wǎng)式的移動通信系統(tǒng)這兩種不同授權用戶環(huán)境下的認知無線電系統(tǒng)，提出并實現(xiàn)了兩種基于先驗信息的能量檢測優(yōu)化算法，通過分析這兩類認知無線電系統(tǒng)的特點，分別從檢測序列和子信道劃分兩個方面對傳統(tǒng)能量檢測方法進