認(rèn)知OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前，頻譜使用存在嚴(yán)重的不均衡現(xiàn)象，一方面，現(xiàn)有的固定頻譜分配方案基本已經(jīng)把可用頻譜分配完畢，但是在當(dāng)今社會，人們對于通信的需求與日俱增，卻沒有多少頻譜可以使用；另一方面，已分配的頻譜卻不是一直被占用來進(jìn)行通信，有些頻譜只在特定的時間被利用或基本不使用，導(dǎo)致頻譜資源白白浪費(fèi)。因此，需要一種更加靈活的頻譜使用方案。
　　認(rèn)知無線電的提出，使人們看到了一種動態(tài)接入頻譜的方法，在已分配的頻譜中，不但擁有通信執(zhí)照的授權(quán)用戶可以使用，當(dāng)頻譜

2、空閑時，沒有執(zhí)照的認(rèn)知用戶也可以使用該頻譜。首先認(rèn)知用戶需要對欲接入頻段進(jìn)行檢測，以確定是否有授權(quán)用戶存在，以便確定空閑頻段接入頻譜，即實(shí)現(xiàn)動態(tài)接入頻譜的第一步需要對通信環(huán)境進(jìn)行頻譜感知。
　　在此基礎(chǔ)上，認(rèn)知無線電需要靈活的物理傳輸方案的支撐實(shí)現(xiàn)頻譜空洞的動態(tài)接入。在無線通信領(lǐng)域，OFDM技術(shù)以其突出的優(yōu)勢已被多個標(biāo)準(zhǔn)采納。OFDM靈活的子載波配置的特點(diǎn)也成為了理想的認(rèn)知無線電物理傳輸方案，在頻譜感知的基礎(chǔ)上，通過OFDM子載波

3、的關(guān)閉與打開在頻譜空洞處傳輸信號，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)頻譜接入過程。
　　隨著理論研究的進(jìn)行，國內(nèi)外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和高校開始進(jìn)行認(rèn)知無線電平臺的開發(fā)、驗(yàn)證工作。由于純軟件平臺開發(fā)處理速度無線滿足高速要求，純硬件平臺開發(fā)周期長、可擴(kuò)展性差等特點(diǎn)，目前，大部分開發(fā)方式均采用軟件無線電的方式，通過低成本的終端設(shè)備，完成信號的采樣和上下變頻的功能，將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字基帶信號，在電腦上由軟件負(fù)責(zé)信號處理部分，該方式可快速實(shí)現(xiàn)算法驗(yàn)證工作，被高校研究成員廣

4、泛采納。
　　基于以上考慮，本文基于通用軟件無線電外設(shè)（USRP），設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知OFDM系統(tǒng)，其目的在于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個完整的動態(tài)頻譜接入物理傳輸方案，并在真實(shí)無線信道下，對系統(tǒng)進(jìn)行測試驗(yàn)證，研究認(rèn)知無線電動態(tài)頻譜接入的可實(shí)現(xiàn)性和性能問題，該系統(tǒng)的信號基帶處理在電腦上完成，利用IT++庫，采用C++語言進(jìn)行編寫完成，采樣和上下變頻由USRP實(shí)現(xiàn)，利用USRP硬件驅(qū)動（UHD）庫函數(shù)編寫控制系統(tǒng)收發(fā)機(jī)制，具有模塊化、可驗(yàn)證、可擴(kuò)展等特