短波跳频信号频谱感知和研究.pdf

分类号密级U D C编号桂林电子科技大学硕士学位论文题目短波跳频信号频谱感知研究(英文) A Research on Spectrum Sensing of Short Wave Frequency Hopping Signal 研究生姓名: 闫江涛 指导教师姓名、职务:尹锁柱教授申请学位门类:工学硕士学科、专业:通信与信息系统提交论文日期:2011年4 月论文答辩日期:2011年6 月 2011年6月19日万方数据独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:日期:关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名:日期:导师签名: 日期万方数据摘要-I- 摘要认知无线电为解决短波通信中频谱资源匮乏的问题指出了新的途径,其中关键技术之一是频谱感知技术。随着短波跳频通信技术得到越来越广泛的应用,如何在短波信道中快速准确的实现对跳频主用户的感知,成为现阶段所面临的难题。论文在对短波跳频通信及认知无线电频谱感知技术深入分析的基础上,根据宽带分步检测的思想和认知无线电标准中的检测要求,设计出针对跳频信号的频谱感知方法,并根据短波信道的特性对算法进行改进。本文首先针对短波信道频移、频扩、衰落及多径的特点,在MATLAB环境下采用Watterson模型对短波信道进行建模。然后,在快速检测中分析了能量检测在高斯信道、瑞利信道及Watterson模型下的检测性能,并根据短波信道的特性,采用分集技术对能量检测算法进行改进。通过仿真表明,在相同条件下,采用平方律能量检测性能最优。在特征检测中,考虑到短波信道下噪声的谱相关性已经严重影响了跳频信号频点位置的估计,因此本文通过采用循环相关滤波器的方法对循环谱检测进行改进。由于循环相关滤波器中保留了信号的频谱特性,通过加强信号相关性,从而减弱了噪声在循环频率上对跳频信号的影响。在算法复杂度上,解决了传统循环谱检测中通过增加观察数据长度来改善检测性能,而导致复杂度急剧增长的问题。本文通过对不同截面上循环谱特性的分析,对短波跳频信号跳频频点及码元速率进行估计,(Correlated Cyclic Cross-Correlation)算法,经设计循环相关匹配滤波器实现了跳频信号驻留时间的估计。关键词:认知无线电;频谱感知;短波跳频万方数据Abstract -II- Abstract Cognitive radio offers a new way for the spectrum resource shortage in the short-munication, the key technology of which is spectrum sensing technology. With the wide application of shortwave frequency hopping technology, how to achieve fast and accurate perception of FH prime user over short-wave channel has e an urgent problem at this stage. The thesis designs a spectrum sensing method for FH bined with the idea of broadband step-by-step detection on the basis of in-depth analysis into short-wave munication and cognitive radio spectrum sensing technology. The algorithms prese