车载自组织网络前导序列及前导检测算法设计

发布时间：2017-10-30 12:19

  本文关键词：车载自组织网络前导序列及前导检测算法设计

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【摘要】：移动自组织网络(MANET)作为物联网的关键技术之一,其无中心、自组织和分布式的互联组网模式使其具备部署展开快速灵活、抗毁性高等优点,拓宽了移动通信的应用范围,特别是在军事通信领域具有广阔的发展前景。车载自组织网络(VANET)是为车辆间组网通信而设计的移动自组织网络。车载自组织网络中节点间的通信多以分组突发的形式进行,其网络拓扑频繁变化、无线信道环境恶劣。此时,如何在节点间快速准确地实现突发数据包(帧)的同步与检测,是一项重要任务。论文针对这个问题进行了详细讨论,并提供了可行的解决方案。论文主要工作如下：首先介绍了论文的研究背景和具体应用场景,简要论述了物联网、自组织网以及数字通信系统中几种同步技术的概念、特点和作用,并介绍了论文中所讨论的VANET节点间同步的含义和设计方案。其次,详细讨论了用于同步的前导序列的设计。包括前导序列的概念及作用、本系统中前导帧的帧格式以及前导序列的分组搭配规则。阐述了前导序列码本设计应遵循的原则和优化目标,详细介绍了基于遗传算法的前导序列码本设计的实现方法和技术细节。随后,对接收端前导检测算法的设计和实现进行了说明。介绍了信道和匹配滤波器模型以及检测算法的性能评价指标。提出了“双相关峰”检测法以降低误检概率和虚警概率,并对算法原理和实现流程进行了详细阐述。随后,对一种基于接收信号功率估计的自适应门限检测算法进行了数学建模和分析,并和固定门限检测方案作了对比。最后,完成了前导序列搜索算法和前导检测算法的Matlab仿真,给出了仿真参数和结果,分析证明论文的设计方案行之有效,达到了预期要求。
【关键词】：车载自组织网络 帧同步 序列设计 遗传算法 前导检测
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 缩略语8-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究背景9-16
• 1.1.1 物联网技术及其军事应用9-11
• 1.1.2 车载自组织网络11-15
• 1.1.3 通信系统中的同步技术15-16
• 1.2 车载自组织网络节点同步方案16-18
• 1.3 论文主要工作与结构安排18-19
• 第二章 车载自组织网络前导序列设计19-31
• 2.1 前导序列设计原则19-24
• 2.1.1 前导序列的概念以及作用19-20
• 2.1.2 前导帧结构20-21
• 2.1.3 前导序列码本的优化目标21-24
• 2.2 基于遗传算法的前导序列码本搜索24-29
• 2.2.1 遗传算法概述25-27
• 2.2.2 应用遗传算法进行前导序列码本搜索27-29
• 2.3 本章小结29-31
• 第三章 车载自组织网络前导检测算法设计31-55
• 3.1 系统模型31-34
• 3.1.1 无线信道模型31-33
• 3.1.2 匹配滤波检测器33-34
• 3.2 前导检测算法总体设计34-40
• 3.2.1 前导检测算法的性能评价指标34-35
• 3.2.2 基于“双相关峰”的前导检测算法35-37
• 3.2.3 检测算法的具体流程37-40
• 3.3 自适应检测门限40-53
• 3.3.1 采用自适应检测门限的意义40-41
• 3.3.2 基于接收信号功率估计的自适应门限算法41-42
• 3.3.3 自适应门限算法的数学模型42-53
• 3.4 本章小结53-55
• 第四章 算法仿真结果及分析55-69
• 4.1 基于遗传算法的前导序列码本搜索仿真55-58
• 4.1.1 码本1的搜索结果55
• 4.1.2 码本2的搜索结果55-58
• 4.2 前导检测算法仿真58-66
• 4.2.1 仿真参数58-62
• 4.2.2 仿真结果及分析62-66
• 4.3 本章小结66-69
• 第五章 总结与展望69-71
• 5.1 工作总结69
• 5.2 工作展望69-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-75

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本文编号：1117665