基于USRP平台的认知无线电频谱感知技术实现与分析文献综述

 2024-07-10 11:07
摘要

随着无线通信技术的飞速发展,频谱资源日益稀缺,认知无线电(CognitiveRadio,CR)作为一种灵活高效的频谱共享技术应运而生。

频谱感知技术作为认知无线电的关键技术之一,负责实时监测授权频谱的使用情况,为认知用户提供空闲频谱信息,以实现动态频谱接入,提高频谱利用率。

通用软件无线电外设(UniversalSoftwareRadioPeripheral,USRP)凭借其开放性、灵活性和可编程性,为认知无线电频谱感知技术的研究与实现提供了理想的硬件平台。

本文首先介绍了认知无线电和频谱感知技术的基本概念,阐述了频谱感知技术的研究背景和意义;其次,综述了国内外基于USRP平台的认知无线电频谱感知技术的研究现状,详细分析了各种常用频谱感知算法的原理、优缺点和适用场景;接着,介绍了基于USRP平台的认知无线电频谱感知系统的硬件架构和软件设计,并对系统的性能进行了测试和评估;最后,对认知无线电频谱感知技术的发展趋势进行了展望。


关键词:认知无线电;频谱感知;USRP平台;频谱资源利用

1.认知无线电与频谱感知技术概述

#1.1认知无线电认知无线电(CR)是一种智能无线通信技术,它赋予无线电系统感知周围环境的能力,并根据感知到的信息动态地调整自身的通信参数,例如发射功率、调制方式、编码方案和工作频率等,以适应不断变化的无线电环境,从而提高频谱利用率和通信质量。


#1.2频谱感知技术频谱感知技术是认知无线电的关键技术之一,其功能是通过感知周围环境中的无线电信号,识别授权用户的频谱使用情况,找到可用的频谱资源,为认知用户提供动态频谱接入的机会。


#1.3频谱感知的意义频谱感知技术的研究对于解决当前频谱资源短缺问题、提高频谱利用率、推动认知无线电技术发展具有重要意义。

2.基于USRP平台的频谱感知技术研究概况

#2.1USRP平台概述通用软件无线电外设(USRP)是一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的软件无线电平台,具有开放性、灵活性和可编程性等特点,被广泛应用于无线通信领域的教学、科研和工程实践。

USRP平台可以与计算机进行高速数据传输,并可以通过软件定义无线电(SDR)技术实现各种无线通信功能,包括信号的采集、生成、调制、解调、编码、解码等,为认知无线电频谱感知技术的研究提供了理想的硬件平台。

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