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OFDM中认知无线电频谱检测

2014-2-22 22:03| 发布者: 闪电| 查看: 48| 评论: 0|来自: 网络

摘要: 无线电通信频谱是一种宝贵的资源,目前采用的是基于频谱授权的静态频带分配的原则。随着无线通信技术的高速发展,无线电用户数量急剧增加,频谱资源贫乏的问题日趋严重。认知无线电基于软件无线电,是一种用于提高无 ...


无线电通信频谱是一种宝贵的资源,目前采用的是基于频谱授权的静态频带分配的原则。随着无线通信技术的高速发展,无线电用户数量急剧增加,频谱资源贫乏的问题日趋严重。认知无线电基于软件无线电,是一种用于提高无线电通信频谱利用率的新的智能技术[1]。具有认知功能的无线通信设备可以感知周围的环境,并能根据输入激励的变化实时地调整其传输参数,在有限信号空间中以最优的方式有效地传送信息,以实现无论何时何地都能保证通信的高可靠性和无线频谱利用的高效性。认知无线电的一个认知周期要经历3个基本过程:感知频谱环境、信道识别、功率控制和频谱管理。认知无线电技术最显著的特征是能够感知并分析特定区域的频段,找出适合通信的“频谱空穴”,利用某些特定的技术和处理,在不影响已有通信系统的前提下进行工作。因而,认知无线电系统传输信号时首先要感知该地无线电频谱环境,即频谱检测和“频谱空穴”搜寻与判定[2]。

下一代移动通信的链路层调制方式主要采用OFDM形式,因此认知无线电与OFDM系统之间的频谱共享已是必然趋势。OFDM的多载波调制技术以及自适应型功率分配给认知无线电更带来了巨大的灵活性。本文采用能量检测法,将认知无线电频谱空穴检测与OFDM相结合,提出了一种多载波检测方法。

1 认知无线电信号检测方法

1.1 匹配滤波器检测法

匹配滤波器是信号检测中的一种比较常用的方法,它能使接收信号的信噪比最大化。在认知无线电设备中使用匹配滤波器,实际上完成的是解调授权用户的信号,这样认知无线电用户就要知道授权用户的物理层和媒体控制层的信息:调制方式、时序、脉冲形状、封装格式等,利用这些信息来实现与待检测信号在时域和频域上的同步,从而解调信号[3]。这些信息可以被存放在认知无线电的存储器中。匹配滤波器的设计准则是使输出SNR在某一时刻达到最大,这是对任何信号进行检测的优化算法。匹配滤波器冲激响应h(t)表示为:
  


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