认知无线电中基于循环谱的信号检测识别

论文摘要

随着无线通信技术的飞速发展,频谱资源变得越来越紧张。目前的频谱管理主要存在三个方面的矛盾情况：频谱使用是动态的,但频谱分配是固定的；频谱是稀有资源,但频谱利用率不高,且存在大量空闲；可分配频谱很少,但无线通信业务量和新技术在快速发展,频谱需要量非常大。为了解决上述问题,认知无线电技术应运而生,其基本思路就是尽量提高现有频谱的利用率。快速可靠地检测到主用户和频谱空穴是认知无线电实现的关键和前提。而通信信号的调制类型识别对于认知无线电这种智能通信系统具有重要研究意义。本文分为信号检测和调制方式识别两部分。信号检测部分重点研究了循环谱检测,为改进其在低信噪比下的检测性能,提出了将Chair-Varshney数据融合准则的思想应用于循环频谱检测的改进算法,使用多个循环频率处的循环谱进行联合检测。仿真和结果表明：改进算法充分地利用了各单点循环频率上的循环谱信息,在低信噪比时有更好的检测性能。由于无线环境的日益复杂性,本文也研究了多径信道下信号的检测性能,逻辑“与”的合作检测可以有效的减少多径的影响,提高了检测概率。在调制方式识别的研究中,利用信号的循环谱构造了两个统计参数,稳定性好,受信噪比影响小,在MPSK信号的识别中具有较高的检测概率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 认知无线电概述
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 认知无线电技术概述
• 1.1.2 认知无线电的关键技术
• 1.1.3 国内外研究现状
• 1.1.4 认知无线电的应用
• 1.2 本文研究的主要内容及论文结构安排
• 第2章 基于认知无线电的频谱检测方法
• 2.1 频谱感知技术综述
• 2.1.1 频谱感知定义及要求
• 2.1.2 频谱感知实现过程
• 2.1.3 频谱检测性能参数
• 2.1.4 频谱感知分类
• 2.2 基于发射机的单节点检测
• 2.2.1 匹配滤波器检测方式
• 2.2.2 能量检测器检测方式
• 2.2.3 循环平稳特征检测方式
• 2.3 本章小结
• 第3章 基于循环谱的信号检测及改进方法
• 3.1 循环特性检测基础
• 3.2 循环谱估计
• 3.3 循环特性检测改进方法
• 3.3.1 信号的循环平稳特性
• 3.3.2 循环特性检测
• 3.3.3 Chair-Varshney准则
• 3.3.4 循环特性检测改进方法
• 3.4 本章小结
• 第4章 多径信道下的循环谱检测研究
• 4.1 多径信道对信号的影响
• 4.2 多径信道BPSK信号循环平稳特性分析
• 4.2.1 多径的BPSK信号模型
• 4.2.2 多径信道下BPSK信号循环谱推导
• 4.3 多径信道BPSK信号循环谱仿真
• 4.4 多径信道循环谱检测
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于循环谱的MPSK信号调制方式识别
• 5.1 MPSK信号的频谱特征
• 5.2 MPSK信号调制方式识别算法的提出
• 5.2.1 归一化参数的选取
• 5.2.2 识别方法和计算机仿真
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢