基于认知无线电的MB-UWB系统研究与实现

论文摘要

无线通信中,无线频谱是一种宝贵的自然资源,传统的频谱分配采用固定分配的方式,由政府机关或者社会团体授权使用。由于通信行业的迅速发展,无线频谱资源贫乏的问题日益严重。Multiband UWB通信系统由于其工作带宽极宽,可以达到很高的通信传输速率,但不可避免的与其他现存的无线设备发生频带冲突。Multiband UWB无线通信系统使用正交频分复用(OFDM)技术,可以实现动态频谱分配和生成传输频谱,从而可以在频谱发生冲突的情况下,实现与现有的窄带无线设备共存。本文介绍了Multiband UWB系统的原理,同时也介绍了一种易于实现的干扰信号检测方案。本文重点探讨动态频谱分配和传输频谱生成的实现方案,提出了AIC子载波通道精度改进算法,并设计了Multiband UWB系统中动态传输频谱生成的硬件实现电路。经过验证,该设计能快速正确地完成动态传输频谱生成的运算,并具有较高的精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 UWB 无线通信系统介绍
• 1.2.1 UWB 技术的历史
• 1.2.2 超宽带系统的特点
• 1.2.3 超宽带技术的应用领域
• 1.3 认知无线电技术介绍
• 1.3.1 认知无线电产生的背景
• 1.3.2 认知无线电模型
• 1.3.3 认知无线电的关键技术
• 1.4 超宽带与认知无线电的结合
• 1.5 本论文研究工作的意义与组织
• 第二章MULTIBAND UWB 系统原理
• 2.1 IEEE 802.15.3A 协议介绍
• 2.2 OFDM 系统介绍
• 2.3 MULTIBAND UWB 系统基带处理
• 2.3.1 编码方式与子载波调制
• 2.3.2 OFDM 调制原理
• 2.3.3 Multiband UWB 基带系统参数
• 2.4 MULTIBAND UWB 系统时频交织原理
• 2.5 本章小结
• 第三章 频带分配与传输频谱形成
• 3.1 干扰检测
• 3.2 频带分配
• 3.3 零子载波通道
• 3.4 AIC 子载波通道
• 3.4.1 AIC 子载波通道的原理
• 3.4.2 AIC 子载波通道的性能
• 3.4.3 AIC 子载波通道的精度改进
• 3.5 本章小结
• 第四章 形成传输频谱的硬件结构
• 4.1 技术指标
• 4.2 AIC 子载波通道处理模块功能分析
• 4.3 AIC 子载波通道处理模块的关键技术实现
• 4.3.1 定点数运算的复数乘法器
• 4.3.2 矩阵与向量的乘法电路
• 4.4 AIC 计算模块
• 4.5 AIC 计算模块的改进
• 4.5.1 QPSK 星座映射
• 4.5.2 基于QPSK 星座映射的复数乘累加模块改进
• 4.6 仿真综合结果
• 4.7 系统硬件资源与性能分析
• 4.8 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文的研究内容
• 5.2 课题的进一步研究方向
• 参考文献
• 致谢