認知OFDMA無線通信系統(tǒng)優(yōu)化設計.pdf

1、認知無線電是一種新穎智能的無線通信技術(shù)，通過動態(tài)利用無線信道中空閑或極少被利用的授權(quán)頻譜的方式提高頻譜利用率。認知無線電通過感知到的無線環(huán)境結(jié)果，分析信道狀態(tài)，并決定傳輸參數(shù)使認知無線電設備可以根據(jù)環(huán)境改變自身的傳輸方式。OFDMA是認知無線電理想空中接口協(xié)議。通過理論分析和算法仿真，本文重點研究了認知OFDMA系統(tǒng)的平臺設計實現(xiàn)、傳輸體制設計以及無線通信系統(tǒng)的上層資源分配和功率控制等問題。
　　 本文首先簡要介紹了認知無線電的

2、技術(shù)背景和發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了認知OFDRA系統(tǒng)應用中可能存在的問題。
　　 第二章構(gòu)建了認知OFDMA系統(tǒng)接收機和發(fā)送機的結(jié)構(gòu)框架。分析了OFDMA技術(shù)應用在認知傳輸系統(tǒng)的可行性，并說明了認知無線電系統(tǒng)的認知周期。描述了認知系統(tǒng)發(fā)送機的結(jié)構(gòu)設計，包括頻譜感知、數(shù)據(jù)傳輸和自適應控制。同時分析了認知OFDMA系統(tǒng)接收機的建鏈過程，并給出認知用戶定時同步估計和頻偏補償算法。
　　 第三章認知OFDMA系統(tǒng)平臺的設計實現(xiàn)是本文的

3、重點工作。平臺基于軟件無線電的設計思想，為認知OFDMA系統(tǒng)的關鍵技術(shù)提供測試和驗證環(huán)境。硬件平臺由嵌入式處理器、可編程FPGA、數(shù)字信號處理DSP和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換四個部分組成。每個部分都有自己獨立的系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境，但是在作為認知OFDMA系統(tǒng)的開發(fā)平臺各個部分必須協(xié)調(diào)合作。因此，針對各個部分的操作系統(tǒng)開發(fā)、軟件程序設計、以及之間接口的設計都是平臺開發(fā)和實現(xiàn)的難點。
　　 第四章研究了認知用戶的接入功率控制問題。認知網(wǎng)絡中主用戶

4、和認知用戶共存共享無線頻譜，針對認知用戶和主用戶子載波間的相互干擾，提出了認知用戶接入功率的頻譜輪廓生成算法。并針對主用戶干擾約束模型，提出一種認知用戶步進式的接入功率控制方法。仿真分析表明其可以在功率受限條件下提高認知用戶的信道容量。
　　 第五章研究了認知網(wǎng)絡中干擾約束下的功率和子信道分配的聯(lián)合優(yōu)化問題。建立了干擾約束下的頻譜利用率最大化為目標函數(shù)的優(yōu)化模型，并提出基于遺傳算法的求解方法。通過對比啟發(fā)式算法的仿真結(jié)果，可以看