> 硕士毕业论文 > 59200字硕士毕业论文多输入多输出认知无线电信号多维参数估计算法研究

59200字硕士毕业论文多输入多输出认知无线电信号多维参数估计算法研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:59200字
论点:感知,频谱,检测
论文概述:

本文对认知无线电中的频谱感知技术做了全方面的介绍并对现有的认知无线电的频谱感知算法做了比较分析。在传统频谱感知技术的理论基础上,针对频谱感知的频谱的低利用率问题,结合

论文正文:

第一章简介

1.1研究背景和意义

随着无线通信技术的不断发展,高数据传输率已经成为现代移动通信设备的必然要求,但是频谱资源的静态分配系统显然不能满足多媒体数据通信设备的需求。1999年,约瑟夫·米托拉(Joseph Mitola)在软件无线电的基础上提出了认知无线电的概念。认知无线电(Cognitive radio)是一种智能系统,能够有效感知一定带宽内的周围频谱环境,检测授权用户的存在,并在不干扰授权用户的情况下使用频带。因此,认知无线电可以视为授权频带的再利用,成为频谱资源的有效利用方式。
频谱感知是认知无线电的核心技术。认知用户可以通过感知链路提取环境中的状态信息,从而有效利用频谱空空洞。频谱感知技术作为认知无线电技术的关键环节,通过对频谱空孔的实时监测,估计频谱空孔的特征,并根据频谱的特征选择可用的奖励段,即感知奖励频谱
的应用形式。近年来,随着认知无线电技术的快速发展,频谱感知吸引了认知无线电领域专家学者的关注,并取得了一系列可观的成就,但频谱感知算法仍然面临诸多挑战。

1.2频谱检测算法面临的挑战

传统频谱检测通常使用整个频谱的能量来做出决策。然而,当它与认知无线电技术相结合时,感知的内涵应该更加丰富,包括对授权用户信号类型的感知,如调制方式、波形、带宽、载波频率、到达方向等信息。
感知空也已扩展到包括时域空域、频域、码域和地理位置信息的多维感知。感知方式包括局部感知、合作感知、主动感知等。感知内容的丰富无疑增加了对信号分析和处理的要求。随着信号检测和频谱分析技术的日益成熟,频谱检测算法可以借鉴现有的信号检测理论和分析处理方法。
现有频谱检测技术包括匹配滤波器检测和波形检测!Xi,小波检测,bing检测最大特征值检测,能量检测,循环平稳检测,本地振荡器泄漏检测,干扰温度检测,宽带检测,信道检测,地理位置信息检测!刀锋,合作感知分为集中式感知和分布式感知,包括基地10中继的合作感知!9}、基地非常萧萧协作感知等。
虽然光谱传感技术正在朝着多样化和丰富化方向发展,但是, 频谱感知技术的研究仍然面临以下困难:
(1)隐藏主要用户问题
(2)传统频谱感知算法难以处理扩频和跳频信号
(3)长感知持续时间带来的干扰问题
(4)频谱感知的硬件平台建设问题
(5)频谱感知算法
(6)多维频谱之间的扩展问题[/k0/]

主要用户和认知用户通常处于十种复杂噪声的背景中,现有的噪声有高斯噪声、有色噪声和乘性噪声。由此产生的多径衰落、多址干扰、快速衰落、角度衰落等。这些因素直接或间接导致隐藏的主要用户
1.2.2扩频信号的检测
不适用于扩频信号、直接序列信号和跳频信号的十种常用能量检测算法。大多数商用设备使用的扩频技术是直接序列扩频技术和载波跳频技术。直扩信号借助地址码调节扩频信号的频带,每个频率的能量相对较小;FS信号与DS信号相似,除了它使用的调制器在频率上是可变的,即信道中的信息带宽是变化的。当主用户使用直扩信号和直扩信号时,主用户的能量分散在更宽的频带上,因此很难被认知用户识别。如果可以知道主要用户的一些信息,例如调制方法和地址码信息,那么可能有更好的解决这些问题的方法。

第2章光谱检测基础……20-32
2.1能量检测算法……20-23
2.2波形检测算法……23
2.3匹配滤波器检测……23-24
2.4循环平稳检测……24-26
2.5各种检测算法……26-28
2.6合作传感技术……28-30[/ Br/] 2.6.1集中感知……28-29
2.6.2分布式感知……29-30
2.7本章概述……30-32
第3章……32-48 [/BR/] 3.1基于多维信号参数估计的信号参数估计……32-33[/比尔/] 3.2移动平均检测算法……33-39
3.2.1 MME检测原理……33-36 [/BR/] 3.2.2……36-37 [/BR/] 3.2.3模拟分析……37-39
3.3……39-46[/比尔/] 3.3.1主要用户的波达方向估计……39-41[/比尔/] 3.3.2波达方向模拟……41-42[/比尔/] 3.3.3直布罗陀/ PN……42-44[/溴/] 3.3.4码分多址信号的伪码估计仿真……44-46 [/BR/] 3.4本章概述……46-48
第4 DS章基于并行因子码分多址信号的多……48-60[/比尔/] 4.1多维参数的定义……48-50[/比尔/] 4.1.1张量……49
4.1.2……49-50
4.2多参数张量的分解……50-52
4.3 ALS算法分析……52-53
4.4模拟分析……53-57
4.5本章概述……57-60

摘要
随着通信技术的快速发展,频谱资源越来越紧张。认知无线电作为一种智能感知技术,利用频谱动态解决频谱拥塞问题。频谱感知技术作为认知无线电技术的核心环节,是一个极具挑战性的研究方向。本文全面介绍了认知无线电中的频谱感知技术,并对现有的认知无线电频谱感知算法进行了比较和分析。基于传统频谱感知技术的理论,针对频谱感知利用率低的问题,结合LVPVIE检测算法、MUSIC算法和ALs算法,对LVIIMO认知无线电的多维频谱空进行扩展。本文的主要工作如下:
(1)对能量检测算法、循环平稳检测算法和其他传统频谱检测算法进行了比较和分析,并分析了各种传统算法的局限性和优势。
(2)在移动平均检测算法的基础上,结合音乐波达方向算法和相关矩阵奇异值分解理论,估计数字信号的波达方向信息和伪码信息。通过仿真分析,基于10个LVPVIE算法的多维参数估计算法能够在检测到主用户的前提下估计主用户的到达方向和伪码信息,从而为认知用户更好地分配资源铺平了道路。