認知無線電中基于欠采樣的寬帶頻譜感知關鍵技術研究.pdf

1、無線通信技術的迅猛發(fā)展使其已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠帧o線通信速率的快速增長是以更多頻譜資源的消耗為基礎的，而傳統(tǒng)無線頻譜管理基于固定分配，造成了人為的頻譜資源危機，極大地限制了新型無線應用的發(fā)展。認知無線電技術允許非授權用戶（Secondary User）感知授權用戶（Primary User）的頻譜使用情況，動態(tài)接入共享空閑頻譜資源，能夠有效地提高頻譜利用率，解決頻譜稀缺問題。頻譜感知技術是認知無線電的基礎，是實現(xiàn)動態(tài)頻

2、譜共享的第一步，具有重要的研究意義。未來無線通信的寬帶化對寬帶頻譜感知技術提出了迫切的需求，而傳統(tǒng)基于采樣定理的寬帶頻譜感知對采樣率的要求遠超出現(xiàn)有ADC的采樣能力，極大的限制了寬帶頻譜感知的發(fā)展。本文研究基于欠采樣的寬帶頻譜感知技術，有效的降低寬帶頻譜感知對采樣率的要求。
　　本文首先對認知無線電中寬帶頻譜感知技術研究的背景、現(xiàn)狀進行了詳細的介紹，從奈奎斯特速率感知(Nyquist)和欠采樣感知(Sub-Nyquist)兩個方面

3、詳細討論和分析了寬帶頻譜感知的相關研究工作。
　　本文針對當前基于Nyquist采樣率的寬帶頻譜感知算法對ADC采樣率要求過高而基于Sub-Nyquist采樣的壓縮感知技術算法復雜，對設備同步要求高等問題，提出了基于欠采樣的陣列化多速率寬帶頻譜感知方法SWSS。SWSS采用多個分支以不同的采樣率對寬帶信號進行采樣，然后基于中國剩余定理對多個采樣分支的欠采樣信號進行解混疊，重構頻譜，實現(xiàn)了寬帶頻譜的實時準確感知。MATLAB仿真表明

4、，SWSS系統(tǒng)能夠有效降低寬帶頻譜感知對ADC采樣率的要求以及系統(tǒng)的復雜度，具有良好的擴展性。
　　針對環(huán)境中電磁環(huán)境動態(tài)變化影響感知精度的問題，提出了基于采樣率和檢測分辨率調(diào)整的自適應欠采樣寬帶頻譜感知方法ASWSS?；趯拵ьl譜感知的實際情況，分別針對檢測信號信噪比變化和頻譜占用率變化兩種情況，提出了相應的自適應策略，促使系統(tǒng)能夠自動根據(jù)當前環(huán)境狀況調(diào)整系統(tǒng)的感知分支數(shù)、采樣率、檢測分辨率。MATLAB仿真實驗表明ASWSS能