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连续波多普勒无线电引信论文

连续波多普勒无线电引信论文
连续波多普勒无线电引信论文

认知无线电中合作频谱感知方法的研究毕业论文

认知无线电中合作频谱感知方法的研究毕业论文 第一章绪论 第一节认知无线电的研究意义和背景 信息时代的到来,使得无线频谱在现代社会成为不可或缺的的珍贵资源。无线频谱目前处于主要由国家统一分配授权使用状态。且一般一个频段只供一个独立的无线通信系统使用。这一种静态无线频谱的管理方式,简单有效,避免了许多不同无线通信系统之间的相互干扰。 可是这些已经被分配的授权频段和非授权频段中存在频谱资源的利用不平衡。第一,在整个频谱资源中,授权频谱就占用了很大的一部分,使得很多频段处于空闲的状态;第二,整个频谱资源中,可开放使用的非授权频段只占用很小的一部分,可在频段上的用户却很多,业务量大,这些无线电频谱段,已基本趋于饱和状态。 因此在信息网络和无线移动通信高速发展的现在,频谱资源的匮乏问题就越来越严重。所以,找寻更佳有效的频谱的管理方式,来充分利用不同时间,不同地域的空闲频谱,用来解决日益增长的频谱需求间的矛盾,成为现在人们不断重视的问题。 为解决以上问题人们现在的基本思路就是尽可能的的不断提高现有的已分配频谱的利用率。【2】所以,人们提出了认知无线电这一概念。认知无线电的基本理念是:具备认知能力的无线通信的设备,可依照“伺机(Opportunistic Way)”方式以接入授权的频段,且动态使用这频谱。这种出现在频域、时域和空域未利用的频谱资源被称作“频谱空穴”。 认知无线电(CR , Cognitive Radio)这一技术的出现发展给解决无线资源频谱的贫乏提供了一条新的路径。【3】CR是让允许认知用户自己适应感知授权频段的频谱空穴,机会式利用在时间和空间上的频谱空穴来进行信号的传输,来提高频谱的利用率。CR的核心概念是让无线通信设备具备发现存在的“频谱空穴”且能够合理有效的利用频谱空穴的能力。 CR可以使无线通信系统设备不经过授权,即可使用在通信上传输性能更好,频带宽的频段。这能够平衡通信系统的成本以及性能。且带宽的无线通信系统能够具备更大动态围的业务传输特性,这正有利于在宽频段的动态围机会式传输。由此可得,不断引入认知的机制,不仅可以更佳有效的去提升将来无线通信系统频谱的利用率这一问题,更加可以解决无线频谱在技术和各种应用上的迫切需求。

软件无线电技术论文

软件无线电技术 摘要:现行的面向具体用途来设计不同频段、不同制式的无线电通信电台及组网的思想已经远远不能满足现代无线电通信的实际需要,因此软件无线电系统及其技术,这种革新的通信理念与体制应运而生。文章对软件无线电技术的概念、功能和关键技术等进行了介绍,并阐述了软件无线电的应用和发展前景。 一.引言 软件无线电是近些年来随着微电子、信号处理、计算机等技术的高速发展应运而生的一种新的无线电技术。它最初起源于军事通信,是为了解决多军联合作战时通信互通互联问题而提出来的。经过这几年的迅速发展,软件无线电早已从军事领域的阶段逐步发展成为移动通信发展的基石,特别是第3、4代移动通信系统。个人移动通信系统已从第一代模拟蜂窝系统发展到第二代数字蜂窝系统(GMS、CDMA),目前正在向第三代移动通信系统发展,而且第四代移动通信技术也已经悄然问世。随着越来越大的通信需求,一方面使通信产品的生存周期缩短,开发费用上升;另一方面,新老体制共存,各种通信系统之间的互联变得更加复杂和困难、由于通信技术的迅猛发展,新的通信体制与标准不断提出,通信产品的生存周期减少,开发费用上升,导致以硬件为基础的传统通信体制无法适应新的局面;同时,不同体制互通的要求日趋强烈,并且随着通信业务的不断增长,无线频段资源变得越来越拥挤,对现有通信系统的频带利用率及抗干扰能力提出了更高的要求。但是沿着现有通信体制的发展,很难对频带重新规划。所以寻求一种既能满新一代通信系统需求,由能兼容老体制,而且更具有扩展能力的新的个人移动通信系统体系结构成为人们努力的方向。而软件无线电正好提供了解决这一问题的技术途径成为第三代移动通信系统研究的热点。 二.软件无线电的概念及特性 软件无线电技术将硬件、软件、无线技术有机地结合在一起,组成灵活多样的多功能系统。它的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,从通过软件编程来实现无线电台的各种功能,从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。功能的软件化实现势必要求减少功能单一的、灵活性差的硬件电路,尤其是减少模拟环节,把数字化处理(A/D和D/A转换)尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性,通过软件更新改变硬件配置结构,实现新的功能。软件无线电采用标准的、高性能的开放式

论文-无线电骚扰限值及测量方法解析

无线电骚扰限值及测量方 法解析 张大为 2012-6-8 信息技术类设备,家用电器、电动工具类器具,电气照明类似设备的无线电骚扰限值和测量方法

无线电骚扰限值及测量方法解析 ---张大为 2012.06.08 目录 一、前言 二、无线电骚扰介绍 三、信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 四、家用电器、电动工具和类似器具的无线电骚扰限值和测量方法 五、电气照明和类似设备的无线电骚扰限值和测量方法 六、总结 关键词:EMI,电磁兼容,无线电骚扰限值 一、前言: 地球上各种各样的电磁波充斥着我们人类的生活空间,打雷、电视、收音机、电脑、电力线、电动机、汽车引擎、手机、医疗设备、电磁炉、微波炉、电热毯、电视广播发射台..等等。随着科技的发展我们对电磁波也有了越来越多的认识,被电子电气产品包围着的我们在享受快捷、高速、方便的同时也越来越多的暴露出了电磁辐射对生活的影响。广播电视接收质量下降,通话质量下降,视力下降... 如果有心人去网络上搜索“电磁辐射的危害”会看到形形色色的疾病和状况都好像和电磁辐射有关,这引发了更多的人对电磁兼容(EMC:Electromagnetic Co mpatibility)相关检测的关注,对人类所生存的电磁环境的担忧。他包含两个方面:一是,设备等本身产生的电磁波不能骚扰其它设备而导致其功能的丧失与降低;二是,其自身也应该具有相同的能力,承受其它设备所产生的干扰这就是“兼容”。 为此各国相继制订了电磁兼容的相关要求,来保护本国的电磁环境。根据产品特性不同电磁兼容所规定内容也差异很大,本篇文章主要是针对人们日常接触最频繁的小家电、电气照明设备以及信息技术设备的无线电骚扰标准中规定的检测

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 认知无线电的发展历程与现状 摘要:认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术,其核心思想是CR具有学习能力,能与周围环境交互 信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生,认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing )和系统的智能学习能力,实现动态频谱分配(DSA dynamic spectrum allocation )和频谱共享(Spectrum Shari ng )。本文主要分析认知无线电的起源,认知无线电的关键技术概要,认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面,对认知无线电进行一个概述,从而加深对无线电的认知与了解。关键字:认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧张的问题,出现了许多先进的无线通信理论与技术,如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率,但仍受限于Sha nnon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明:ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz 左右授权频段过于拥挤,而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,进而显著地提高频谱的利用率,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。 1. 认知无线电的发展历程

无线电论文

论文关键词:短波通信;民航;短波地面站;数据链 论文摘要:短波通信由于其天波传播特性,在通信领域具有其它通信手段无法替代的地位,特别是在民用航空地空通信中,短波通信对于航线覆盖与极地飞行,起着重要的保障作用。文章介绍了短波的传播方式与通信特点,并就短波通信在民用航空中的应用进行了论述。 应用短波按照国际无线电咨询委员会(CCIR)的划分是指波长在10m~100m,频率为3MHz~30MHz的电磁波。短波通信又称高频(HF)通信,实际上,为了充分利用短波近距离通信的优点,其实际使用的频率范围为1.5MHz~30MHz。由于短波通信的固有特点,长期以来,短波通信始终是军事指挥的重要手段之一,一直被广泛地应用于外交、气象、邮电、交通等各个部门,用以传送图像、数据、语言、文字等信息。同时,它也是海上航行和高空飞行的必备通信方式。短波通信是无线通信的基础,尽管目前无线通信新技术不断涌现,短波通信有逐渐退出通信领域的趋势,但是自身所拥有的优势和长处并不能被完全取代,在国际通信、防汛救灾、海难救援及军事等领域依然发挥着重要作用。 一、短波的传播方式 民航通信中使用到的短波实质为无线电波,主要用于地面与飞机间的通信,其通信传播方式主要有以下三种: 1.1地面波。地面波是沿着地球表面传播的波,它沿着半导电性质和起伏不平的地表面进行传播,一方面使电波的场结构不同于自由空间传播的情况而发生变化并引起电波吸收,另一方面使电波不像在均匀媒质中那样以一定的速度沿着直线路径传播,而是由于地球表面呈现球形使电波传播的路径按绕射的方式进行。 1.2天波。天波是经过地面上空40~800公里高度含有大量自由电子离子的电离层的反射或折射后返回地面的电波传输方式。天波是短波的主要传播途径,可实现长距离的传播,短波信号由天线发出后,经电离层的多次反射,传播距离可以由几百公里达到上万公里,且不受地面障碍物阻挡。在天波传播的过程中,路径衰耗、大气噪声、时间延迟、电离层衰落、多径效应等因素,都会造成信号的畸变与弱化,影响短波通信的效果。 1.3直接波。直接波是从发射天线到接收天线之间,不经过任何发射,直接到达,电波就象一束光一样,所以有人称它为视线传播。由于民航中,飞机大多数时间都是在飞行,所以有些时候地、空之间的短波通信,实际上是可以靠直接波完成的。 二、短波通信的特点 与卫星通信、地面短波等通信手段相比,无线电短波通信有许多显著的优点:(1)短波通信无需建立中继站即可实现远距离通信,(2)短波通信元器件要求低、技术成熟、制造简单、设备体积小、价格便宜,建设和维护费用低;(3)设备简单,目标小、架设容易、机动性强,即使遭到损坏也容易修理,由于其造价相对较低,可以大量装备,因而系统顽存性强。(4)电路调度容易,灵活性强,可以使用固定设置,进行定点固定通信,也可背负或装入车辆,实现移动中的通信。这些优点是短波通信被长期保留、至今仍被广泛应用的主要原因。同时,短波通信也存在着一些明显的缺点:(1)信道拥挤、频带窄;(2)短波的天波信道是变参信道,

认知无线电论文:基于OFDM的认知无线电频谱共享技术研究

认知无线电论文:基于OFDM的认知无线电频谱共享技术研究 【中文摘要】当前,无线频谱资源的紧缺是限制无线通信与服务应用持续发展的瓶颈。认知无线电(Cognitive Radio,CR)作为一种新兴的技术,它改变了传统的由政府授权使用无线电频谱的方式,它以 频谱利用的高效性为目标,允许非授权用户机会式利用授权用户的频谱空洞传输,被认为是解决无线频谱资源紧缺问题的一种新方法。而正交频分复用(OFDM)技术灵活的选频方案为实现认知无线电系统提 供了良好的平台。针对基于OFDM的认知无线电系统,本文通过理论分析和算法仿真,着重于系统框架的设计以及基于OFDM的认知无线电 系统的频谱共享模型和用户资源分配等关键技术的研究。研究了单认知无线电场景中的最优功率分配算法、贪婪算法,以及对贪婪算法的改进算法。并在单认知用户分配算法的基础上,研究了多用户频谱分配算法,其中包括多用户注水算法和比例公平的改进算法。 【英文摘要】Currently, the radio spectrum resource shortage which limits the application of wireless communications and services is the bottleneck of sustainable development. As a new technology, Cognitive Radio (CR) has changed the traditional use of radio spectrum authorized by the government in the past, considered the efficient spectrum utilization as its target, and allowed non-authorized users

软件无线电发射机的实现与仿真(三)的论文

软件无线电发射机的实现与仿真(三)的 论文 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 由于频率与相位有一定的关系,为便于分析,可将式(4-56)改写为 =a(n)cos[ n+ ] (4-57) 式中,表示载波的角频率。所以=a(n)cos[ ]cos( n)-a(n)sin[ ]sin( n) = cos( n)- sin( n) (4-58) 式中 = a(n)cos[ ] (4-59) = a(n)sin[ ] (4-60) 这就是我们希望获得的同相和正交两个分量,根据、,就可以对各种调制样式进行解调,三大类解调的算法如下: 调幅(am)解调: a(n)= (4-61) 调相(pm)解调: = (4-62) (4-63)

调频(fm)解调 (4-64) 在利用相位差分计算瞬时频率,即= - 时,由于计算要进行除法和反正切运算,这对于非专用数字信号处理器来说是较复杂的,在用软件实现时也可以用下面的方法来计算瞬时频率: = = (4-65) 对于调频信号,其振幅近似恒定,设=1,则 (4-66) 式(4-66)就是利用、直接计算的近似公式。这种方法只有乘减运算,计算比较简便。最后得到的软件无线电数字正交解调的通用模型,如图所示。 shape \* mergeformat 图数字正交解调的通用模型 模拟调制信号解调算法 1. am解调 信号表达式: s(n)=a(n)cos( ) ( (4-67)式中,;为调制信号;为载波初始相位。 对信号进行正交分解,得到同相和正交分量: 同相分量:

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 摘要:认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术,其核心思想是CR具有学习能力,能与周围环境交互信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生,认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing)和系统的智能学习能力,实现动态频谱分配(DSA:dynamic spectrum allocation)和频谱共享(Spectrum Sharing)。本文主要分析认知无线电的起源,认知无线电的关键技术概要,认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面,对认知无线电进行一个概述,从而加深对无线电的认知与了解。 关键字:认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧张的问题,出现了许多先进的无线通信理论与技术,如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率,但仍受限于Shannon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明:ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz左右授权频段过于拥挤,而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,进而显著地提高频谱的利用率,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。 1.认知无线电的发展历程 认知无线电的概念是由Joseph Mitola博士在1999年提出的,他认为认知无线电可以使SDR从预置程序的盲目执行者转变为无线电领域的智能代理,并在论文中描述了认知无线电如何通过无线电知识表示语言(RKRL)来提高个人无线业务的灵活性。2004年Rieser支出认知无线电不一定必须有SDR的支撑,他提出基于遗传算法的生物启发认知模型更适用于可快速部署的灾难通信系统。该认知模型可对无线电系统的物理层和MAC层烦人演进建模,主要由三部分组成,包括用于监听无线环境,进行信道建模的无线信道遗传算法(WCGA)、演进并自适应无线环境的无线通信遗传算法(WSGA)和根据无线电信道模型和无线电参数,监视并改变系统的状态,以决定如何适应无线电的认知监视系统(CSM)。 2003年5月,FCC召开了无线电研讨会,讨论了利用认知无线电技术实现灵活频谱利用的相关技术问题。并且对从频谱管理的角度出发对认知无线网进行了官方定义,认为认知无线电是指能够通过与工作环境的交互,改变发射参数的无线电设备。针对频谱利用率低的现状,FCC提出采用认知无线电技术实现“开放

无线电遥控器毕业论文

无线电遥控器毕业论文 目录 1前言 (1) 1.1研究方向 (1) 1.2研究背景 (1) 1.3研究意义及作用 (1) 2方案分析 (1) 2.1方案要求 (1) 2.2方案原理 (1) 2.3方案器件 (2) 2.4方案步骤 (2) 3 电路分析 (3) 3.1发射系统 (3) 3.1.1数据电路 (5) 3.1.2编码电路 (6) 3.1.3调制振荡发射电路 (6) 3.2接收系统 (5) 3.2.1接收振荡电路 (9) 3.2.2整形放大电路 (10) 3.2.3译码电路 (11) 3.2.4手动开关电路 (12) 3.2.5 D触发器电路 (12) 3.2.6驱动电路 (13) 3.2.7控制电路 (14) 3.3电源电路 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)

1前言 1.1研究方向 无线电遥控就是利用电磁波在远距离上,按照人们的意志实现对物体对象的无线操纵和控制,这种无线控制的方式就叫做无线电遥控。 1.2研究背景 随着电子技术的飞速发展,新型大规模遥控集成电路的不断出现,使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机,智能化程度大大提高。近年来,遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。无线电遥控技术的诞生,起源于无线电通信技术,最初的构想是无线电电报技术的建立,真空电子管的发明使得无线电技术的应用和普及很快应用在民用和军用等各个领域。自从爱迪生发明电灯以来,人类对照明电器的开启和关断控制主要使用手动机械开关。随着无线电的发展,从上个世纪60年代开始,相继出现了无线电遥控的灯开关。无线电遥控器(RF Remote Control)是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后,可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备,去完成各种操作,如闭合电路、移动手柄、开动电机,之后再由这些机械进行需要的操作。一个多键的无线电遥控器可集中控制全家的只能遥控开关,具有人性化夜光功能,方便夜间找到开关位置,具有安装方便,使用简单,安全可靠等优点。但因为无线电波有穿墙越壁能力,所以会误开关邻居的灯。为了解决这个难题,后来的一种无线电遥控器采用了编码技术,像一把钥匙开一把锁一样,一个遥控器只对应控制一盏灯。

调频连续波雷达简要分析

连续波调频雷达 雷达主要分为脉冲雷达和连续波雷达两大类。当前常用的雷达大多数是脉冲雷达,常规脉冲雷达是周期性地发射高频脉冲。而连续波雷达即是发射连续波信号的雷达,它的信号可以是单频、多频或者调频(多种调制规律如三角形、锯齿波、正弦波、噪声和双重调频或者是编码调制)的。单频连续波雷达可用于测速,多频(至少三个频点)和调频连续波雷达可用于测速和测距。它的优点是不存在距离盲点、精度高、带宽大、功率低、简单小巧,缺点是测距量程受限、存在多普勒距离耦合和收发很难完全隔离。 f 锯齿波调频 频率-时间特性曲线 调频连续波雷达参数与性能分析: 1、频率: 13.6GHz (±15MHz) (Ku 波段) 2、扫频带宽F ?: 30MHz 距离分辨率:m F C R 51030210326 8 =???==?? 3、调制周期T : ms 06.1=T 理论最大量程:Km C T R 1591031053.02 max 83=???=?=- 0 调制周期T 带宽 F t

4、实际回波最大迟延: s d m 16.0t max = 实际最大量程: Km C R d 241031008.02 t max 83max =???=?= -‘ 实际最大差拍频率: M T t F d b 53.4f max max =?=? 5、相干处理时间间隔:ms s d 9.0m 16.0ms 06.1t -T T max Coherent =-== f 锯齿波调频 频率-时间特性曲线 可采点数: 36000m 9.040T Fs N Coherent =?=?=s MHz 实际频率分辨率: Hz MHz N Fs 111136000 400f === 对应的实际距离分辨率:m F C T R 89.5103021111 1031006.120f 6 83=??????=??= ??‘ (量程越小,差拍频率越小,可获得的越大的相干处理时间,能该晒距离分辨率) 6、速度多普勒耦合: 速度较小不考虑,采用锯齿波调频信号时,一般直接将其影响加到系统误差中去。若采用三角波调频倒可以再信号处理时对其进行补偿。 0 调制周期T 带宽 F t

软件无线电的应用

软件无线电的应用 软件无线电的应用 摘要:软件无线电技术正日益广泛地应用于现代通信的各个领域。 关键词:软件无线电;数字信号处理;调制解调;数字广播;世界数字广播 软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的,其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线,将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性 1 用软件无线电技术实现卫星控制平台 传统的卫星测控平台存在着性能不完善,调制方式、副载波、码速率组态不灵活,体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台,通过注入不同的软件,实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变,应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。 软件无线电技术正日益广泛地应用于现代通信的各个领域。随着A/D/A器件与DSP处理器的迅速发展,使得软件无线电技术广泛地应用于陆上移动通信、卫星移动通信与全球定位系统等。 用软件无线电技术实现卫星控制平台包括软件无线电通用平台 的DSP技术和DSP实现信号调制和解调。其中软件无线电通用平台的DSP技术又包括 TMS320C6701 DSP芯片,DSP技术在软件平台中的应用,调制器与解调器。DSP实现信号调制和解调又包括信号调制,信号解调。 软件无线电通用测控平台是卫星测控平台发展的方向,可以很好地解决原来平台开发成本高、周期长、通用性差的问题。以新一代DSP芯片TMS320C6000作为软件无线电平台的核心,可以很好地满足需要,且有较大的冗余度,利用升级。

基于认知无线电的无线通信研究现状

2010年第05期,第43卷 通 信 技 术 Vol.43,No.05,2010 总第221期Communications Technology No.221,Totally 基于认知无线电的无线通信研究现状 白敏丹 (中国传媒大学信息工程学院,北京 100024) 【摘 要】归纳了从软件无线电到认知无线电功能的演进。认知无线电是在软件无线电的基础上提出的智能化的无线通信技术,它着力解决频谱资源的有效利用问题;认知无线电概念的提出将对现行的频谱管理体制提出挑战,并给无线通信带来新的发展空间。软件无线电在其系统硬件无需变更的情况下,可以在不同的时候根据需要通过软件加载来完成不同的功能。认知无线电可以感知周围电磁环境,通过无线电知识描述语言(RKRL)与通信网络进行智能交流,并实时调整传输参数,以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。文中在此基础上探讨了认知无线电技术未来发展值得关注的热点问题。 【关键词】软件无线电;认知无线电;无线通信;移动通信 【中图分类号】TN92【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2010)05-0044-03 Situation of Wireless Communication Based on Cognitive Radio BAI Min-dan (Information Engineering School, Communication University of China, Beijing 100024,China) 【Abstract】The paper summarizes the functional evolution from software radio to cognition radio. Cognitive radio is a software-defined radio based on the intelligent wireless communication technology. It emphatically resolves how to make use of spectrum resources. The proposal of cognitive concept would challenge the present spectrum management system, and bring new space for the development of wireless communication. Software radio system could, without any change of system hardware, implement various functions at different times by loading the software. Cognitive radio could sense the surrounding electromagnetic environment and realize intelligent exchanges with communications network through radio knowledge description language (RKRL), and by real-time adjustment of the transmission parameters, achieve high reliability and spectrum utilization efficiency of communication system at anytime and anywhere. Based on these, this paper discusses the hot issues in the future development of cognitive radio technology. 【Key words】software radio; cognitive radio; wireless communication; mobile communication 0 引言 通过近20年的发展,移动通信已成为通信领域最活跃、市场份额最高的产业,也成为国际上市场竞争最激烈的部分。但是,按着传统的思路的产品开发及生产方式,已表现出不少问题,如产品是针对特定的标准中一个版本来开发和制造的。当新技术出现或版本升级或提供新业务时,只能开发新的专用芯片,制造新一代的设备。其结果不是限制了新技术和新业务的使用,就是给制造商、运营商带来更大的投资风险,给用户带来诸多不便。随着各种新标准、新协议的不断发布,无线系统制造商和通信服务提供商不得不做出响应,通过系统升级,以保持其技术的先进性,不断为用户提供高质量的通信服务(从1 G到4 G)。但是,如此反复的重新设计和硬件的不断更新换代,不仅成本高,浪费资源,而且给最终用户也带来诸多不便。软件无线电SDR(Software Defined Radio)就是在这样的背景下诞生的能经得起时间考验的无线通信系统[1]。 软件无线电是指采用固定不变的硬件平台,通过软件重构(升级)来实现灵活多变的通信体制和通信功能的无线电系统。软件无线电硬件平台的特点是通用化、标准化、模块化,以及对信号波形的广泛适应性;软件无线电的核心是其驻留在DSP和/或FPGA和/或ASIC内部的功能软件,这些软件是可升级、可重构的,以适应不同的技术标准、接口协议和信号波形。近几年,软件无线电在微电子技术的带动 收稿日期:2009-09-02。 作者简介:白敏丹(1964-),女,硕士,副教授,主要从事专业及基础课教学的研究工作。 44

认知无线电论文

摘要在认知无线网络中,当主用户的频带当前没有使用时,副用户允许利用主用户的频带。为了支持这种频谱再利用的功能,副用户需要感知无线电的频率环境,并且一旦主用户使用了这个频段,副用户在一定的时间内必须让出该信道。因此,在认知无线电中频谱感知是很重要的。在频谱感知中有两个参数:监测概率和假报警概率。监测概率越高,主用户受到的保护越好。而对于副用户来说,假报警概率越低,可以再利用的空闲信道越多,因此副网络可利用的吞吐量越高。这篇文章中,我们要学习当主用户充分的受到保护时,怎样确定感知时间使得副网络获得最大的吞吐量。我们要精确地计算出权衡感知吞吐量这个问题,并且利用能量检测来说明这个问题有一个最佳的检测时间,它可以使得副网络获得最高的吞吐量。协同感知运用多重小时隙,多重副用户同样学习使用了本文章中提出的方法。通过电脑仿真,我们知道对于一个6MHz的信道,当帧长度是100ms,且副用户收到主用户的信噪比是20dB,当保持了90%的检测概率时,能获得最高吞吐量的感知时间是14.2ms。当利用了分布式的频谱感知时,最佳感知时间会降低。 关键词认知无线电,感知吞吐量,频谱复用,频谱感知,吞吐量最大值。

1引言 过去的十年里,我们看到了无线服务越来越流行。根据频谱固定分配的方法,在很多国家,大部分可利用的频谱都分配给了固定的设备。另一方面,频谱再利用地方式缓解了固定频谱分配所造成的没有充分利用的问题。事实上,在美国,FCC目前的做法表明70%的固定频段没有利用。而且,其频段占用的时间短至毫秒,长则数小时。所以推动了频谱重复利用的思想,它允许当主用户或主网络不使用其频段时,副用户或者副网络使用该频段。 频谱再利用的核心技术是认知无线电,它包括三部分:(1)频谱感知阶段:副用户需要去感知并且检测无线环境来检测空白频谱。(2)动态频谱管理:为了通信认知无线电网络需要去选择最佳的可利用频段。(3)适用通信:认知无线电设备要能够辨别出它的传输参数(载频,带宽,传输功率等等),这可以更好的利用一直在变化的频谱。 2003年12月,FCC发布了通知表明,认知无线电对于设备的频谱共享很有帮助。之后,成立了IEEE802.22工作组,为无线区域网络(WRAN)设定标准,它利用了电视广播的VHF/UHF频段。这样做之后,还需要对于主用户来说没有有害干扰,因为在VHF/UHF频段包括了电视用户和FCC部分74个无线麦克风。 图1说明了WRAN系统的拓扑结构,主用户包括电视用户和无线麦克风,副用户包括WRAN基站(BS)和WRAN客户前置设配(CPEs)WRAN体系对用农村和城郊区域都提供无线带宽,其半径可达33千米。WRAN的使用是依靠接入了临时没有使用的电视频段。当主用户没有使用TV信道时,对于WRAN 体系来说最基本的目标就是最大限度的利用该频谱。为了保护主用户,当主用户需要使用时,WRAN系统在一定时间内(802.22小组规定的时间为2s)需要撤离该信道。所以对于认知无线电系统频谱感知是很重要的。在802.22WRAN,MAC帧包括一个感知时隙和一个数据传输时隙,这是的周期频谱感知传输可以实现。第一个要学习的问题就是降低平均搜索时间,其主要对象就是提高副用户在短时间内能够找到至少一个可利用的空闲信道的机会。一旦找到这个最佳搜索时间,就要使之最优化,以获得最高的吞吐量。

脉冲多普勒雷达的总结

脉冲多普勒雷达的总结 1、适用范围 脉冲多普勒(PD)雷达是在动目标显示雷达基础上发展起来的一种新型雷达体制。这种雷达具有脉冲雷达的距离分辨力和连续波雷达的速度分辨力,有更强的抑制杂波的能力,因而能在较强的杂波背景中分辨出动目标回波。 2、PD雷达的定义及其特征 (1)定义:PD雷达是一种利用多普勒效应检测目标信息的脉冲雷达。 (2)特征:①具有足够高的脉冲重复频率(简称PRF),以致不论杂波或所观测到的目标都没有速度模糊。 ②能实现对脉冲串频谱单根谱线的多普勒滤波,即频域滤波。 ③PRF很高,通常对所观测的目标产生距离模糊。 3、PD雷达的分类 图1 PD雷达的分类图 ①MTI雷达(低PRF):测距清晰,测速模糊 ②PD雷达(中PRF):测距模糊,测速模糊,是机载雷达的最佳波形选择 ③PD雷达(高PRF):测距模糊,测速清晰 4、机载下视PD雷达的杂波谱分析 机载下视PD雷达的地面杂波是由主瓣杂波、旁瓣杂波和高度线杂波所组成的。 、PRF 的选择 (1)高、中、低脉冲重复频率的选择 ①机载雷达在没有地杂波背景干扰的仰视情况下,通常采用低PRF加脉冲压缩。 ②迎面攻击时高PRF优于中PRF。尾随时,在低空,中PRF优于高PRF ;在高空,高PRF优于中PRF。 ③交替使用中、高PRF的方法,或者再加上在下视时采用低PRF的方法,并在低、中PRF时配合采用脉冲压缩技术,将是在所有工作条件下得到远距离探测性能的最有效的方

法。 (2)高PRF时重复频率的选择 ①使迎面目标谱线不落人旁瓣杂波区中: ②为了识别迎面和离去的目标: A、当接收机单边带滤波器对主瓣杂波频率固定时: B、当接收机单边带滤波器相对发射频率是固定时: 注:单边带滤波器的通带范围应从,单边带滤波器的中心频率是固定的,但偏离应为。 6、PD雷达的信号处理系统 PD雷达的信号处理系统主要由单边带滤波器、主瓣杂波抑制滤波器、零多普勒频率抑制滤波器、多普勒滤波器组、检波积累、转换器和门限等部分组成,下面总结各组成部分的特点及其实现方法。 (1)单边带滤波器 特点:带宽近似等于脉冲重复频率fr, 一般设置在中频; 从回波频谱中只滤出单根谱线; 避免了后面信号处理过程中可能产生的频谱折叠效应; 距离选通波门必须设在单边带滤波器之前; 要求带外抑制至少要大于60dB; 实现方法:采用石英晶体滤波器 (2)主瓣杂波抑制滤波器 特点:比目标回波能量要高出60-80dB; 主瓣杂波抑制滤波器的幅一频特性应是主瓣杂波频谱包络的倒数; 相当于一个白化滤波器,经过主瓣杂波抑制之后,后面的多普勒滤波器可以 按照白噪声中的匹配滤波理论来进行设计; 实现方法:首先确定它的频率,用一个混频器先消除变化的,就可以用一个固定频率的滤波器将其滤除. 确定主瓣杂波中心频率有两种方法:一种方法是利用频率跟踪; 另一种是由天线指向和载机飞行速度计算出主瓣杂波应有的多普勒频移,直接控制压 控振荡器去产生的振荡濒率。 (3)零多普勒频率抑制滤波器 特点:用于高度杂波的滤除; 同时抑制发射机直接进人到接收机的泄漏; 实现方法:①只需断开滤波器组中落人高度杂波区的那些子滤波器的输出; ②使用可防止检测高度线杂波专用的CFAR电路; ③使用航迹消隐器除去最后输出的高度线杂波。 (4)多普勒滤波器组 特点:是覆盖预期的目标多普勒频移范围的一组邻接的窄带滤波器; 起到了实现速度分辨和精确测量的作用; 可以设在中频,也可以设在视频;

认知无线电中频谱感知技术研究 Matlab仿真 免费分解

毕业设计(论文)题目:认知无线电中频谱感知技术研究专业: 学生姓名: 班级学号: 指导教师: 指导单位: 20分太坑爹了。老子放个免费的 日期:年月日至年月日

摘要 无线业务的持续增长带来频谱需求的不断增加,无线通信的发展面临着前所未有的挑战。无线电频谱资源一般是由政府统一授权分配使用,这种固定分配频谱的管理方式常常会出现频谱资源分配不均,甚至浪费的情形,这与日益严重的频谱短缺问题相互矛盾。认知无线电技术作为一种智能频谱共享技术有效的缓解了这一矛盾。它通过感知时域、频域和空域等频谱环境,自动搜寻已授权频段的空闲频谱并合理利用,达到提高现有频谱利用率的目的。频谱感知技术是决定认知无线电能否实现的关键技术之一。 本文首先介绍了认知无线电的基本概念,对认知无线电在 WRAN 系统、UWB 系统及 WLAN 系统等领域的应用分别进行了讨论。在此基础上,针对实现认知无线电的关键技术从理论上进行了探索,分析了影响认知网络正常工作的相关因素及认知网络对授权用户正常工作所形成的干扰。从理论上推导了在实现认知无线电系统所必须面对的弱信号低噪声比恶劣环境下,信号检测的相关方法和技术,并进行了数字滤波器的算法分析,指出了窗函数的选择原则。接着详细讨论了频谱检测技术中基于发射机检测的三种方法:匹配滤波器检测法、能量检测法和循环平稳特性检测法。为了检验其正确性,借助 Matlab 工具,在Matlab 平台下对能量检测和循环特性检测法进行了建模仿真,比较分析了这两种方法的检测性能。研究结果表明:在低信噪比的情况下,能量检测法检测正确率较低,检测性能远不如循环特征检测。 其次还详细的分析认知无线电的国内外研究现状及关键技术。详细阐述了频谱感知技术的研究现状和概念,并指出了目前频谱感知研究工作中受到关注的一些主要问题,围绕这些问题进行了深入研究。 关键词:感知无线电;频谱感知;匹配滤波器感知;能量感知;合作式感知;

认知无线电原理技术与发展趋势

摘要:认知无线电是指具有自主寻找和使用空闲频谱资源能力的智能无线电技术。认知无线电技术的提出,为解决不断增长的无线通信应用需求与日益紧张的无线频谱资源之间的矛盾提供了一种有效的解决途径。当前,认知无线电技术从理论到实践都面临很多困难。文章简述了认知无线电的基本原理,对认知无线电涉及的射频、频谱感知和数据传输等物理层核心关键技术进行了总结分析,并结合当前的发展状况对该技术未来的发展趋势进行了预测。 关键词:认知无线电;频谱感知;数据传输;网络体系与协议 Abstract: Cognitive Radio (CR) is an intelligent radio technology which has the capability to search and utilize underutilized spectrum resources. CR has been recognized as an effective solution to the dilemma introduced by the rapid growth of wireless communications and the scarcity of spectrum resources. However, from theory to practical applications, there are many challenges faced by CR currently. In this paper, the key physical layer techniques of CR, such as radio frequency front-end, spectrum sensing and data transmission, are discussed. According to the status of the research, the development tendency of this technology is also predicted. Key words: cognitive radio; spectrum sensing; data transmission; network architecture and protocol 随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。因此,人们提出采用认知无线电(CR)技术,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。 这一思想在2003年美国联邦通信委员会(FCC)的《关于修改频谱分配规则的征求意见通知》中得到了充分体现,该通知明确提出采用CR技术作为提高频谱利用率的技术手段。此后,CR技术受到了产业界和学术界的广泛关注,成为了无线通信研究和市场发展的新热点。然而,CR技术从理论到大规模实际应用,还面临很多挑战。这些挑战包括了技术、政策和市场等诸多方面。本文从技术的角度,总结分析CR的基本原理、关键技术,并对将来技术发展趋势进行预测。 1 认知无线电基本原理 1.1 认知无线电的概念与特征 自1999年“软件无线电之父”Joseph Mitola Ⅲ博士首次提出了CR的概念并系统地阐述了CR的基本原理以来,不同的机构和学者从不同的角度给出了CR的定义[1-3],其中比较有代表性的包括FCC和著名学者Simon Haykin教授的定义。FCC认为:“CR是能够基于对其工作环境的交互改变发射机参数的无线电”[4]。Simon Haykin则从信号处理的角度出发,认为:“CR是一个智能无线通信系统。它能够感知外界环境,并使用人工智能技术从环境中学习,通过实时改变某些操作参数(比如传输功率、载波频率和调制技术等),使其内部状态适应接收到的无线信号的统计性变化,以达到以下目的:任何时间任何地点的高度可靠通信;对频谱资源的有效利用。”

认知无线电频谱感知技术现状研究

认知无线电频谱感知技术现状研究 【摘要】近年来无线电技术飞速发展,无线通信得到广泛应用,随之而来的是更多的用户需求与无线电频谱资源紧张的矛盾。认知无线电可以有效地解决无线通信中频谱资源紧张的问题,为资源的高效利用提供方案。 【关键词】节点选择;频谱感知;协作频谱感知 从1999年CR这一概念被Joseph Mitola III提出至今,认知无线电技术一直为无线通信研究的热门。认知无线电技术和频谱感知技术的发展日新月异,近期开始有更多的学者开始研究复杂环境下的协作频谱感知方案。 一、认知无线电 Simon Haykin定义CR通过构建理解方法论来学习环境并且通过实时改变运行过程中的某些参数来适应环境带来的统计变化,这些参数包括载频、调制方法和发射功率等参数。总之它是一种感知周围环境的智能无线通信系统,其中核心目标包括:随时随地,高度可靠的通信和高效的频带利用率。Simon Haykin构建CR的框架是从信号处理和自适应过程的角度进行的。另外,Joseph Mitola III认为,为了提高无线电技术的灵活性,认知无线电技术使用“;无线电知识表达语言”;(Radio Knowledge Representation Language,RKRL)。这一语言将会逐步演变成由软件进行配置,符合网络或者用户要求的通信功能和参数的软件无线电。CR通过对环境的观察、自身定位、计划决策、学习、判断和执行来完成自身功能的循环。 同时,美国联邦通讯委员会发布的FCC 03-322文件,申明了CR是一种能通过和其所在的环境相互作用来改变自身发射频率的无线电技术。包括主动地与其他频带使用用户进行交流协商或者通过被动的感知与判断等方式[1]。FCC还具体对CR的使用标准和适用场合做了规定。 二、频谱感知技术 在CR中,频谱感知已经成为核心研究内容,而且频谱感知技术目前又以对主用户发射机进行检测的为主。对发射机进行检测分为单节点检测和多节点检测(又称作合作检测或者协作频谱感知)。单节点检测主流的方法又有能量检测(Energy Detection),循环平稳特性检测(Cyclostationarity)和匹配滤波器检测(Matched Filtering Detection)。 协作频谱感知,又称多节点频谱检测。由于主用户的发送信号经过不同的衰落的信道到达感知从用户(CU),因此主用户的信号伴随着一定的阴影效应或多径衰落,将多个CU的单节点检测作为可以互相协作的整体,共同对同一段频谱进行感知,多节点能量检测技术可以通过AP的信息融合技术,将这一信道的不良干扰大幅度降低。这样,在AP通过特定的融合、判决后得到对主用户LU的

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