基于变换域通信的信令传输技术研究

发布时间：2020-04-03 12:58

【摘要】：变换域通信系统(Transform Domain Communication System,TDCS)是一种基于认知无线电的无线传输技术,它能通过谱分析自适应地使用所在频谱范围内的未被使用的频谱,而且在有干扰的情况下同样适用,在频谱资源有限的情况下极大的提高了频谱资源的利用率。本文在变换域通信系统的基础上结合正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统的优点设计了OFDM-TDCS信令传输系统,对整个系统进行了详细的设计,对变换域通信系统的同步技术、信道估计算法、干扰抑制算法和信令协议进行了研究,而且在无干扰和干扰情况下进行了系统性能的仿真分析,并使用通用软件无线电外设(Universal Software Radio Peripheral-2944,USRP-2944)平台进行了实现和性能的测试。本文的研究主要分为以下几部分:首先,对OFDM-TDCS的原理进行了说明,设计了系统帧格式和信令链路参数配置,给出了收发模型,并对基函数进行了设计;基于训练序列的同步方法设计了同步帧,并给出了时间同步方案和频偏估计方案。其次,研究了OFDM-TDCS的干扰抑制算法和信道估计降噪算法,而且针对慢衰落信道下LS信道估计算法性能差的情况,在基于变换域低通滤波的降噪、时间平均降噪和时间加窗降噪的基础上,加入基于连续均值去除的降噪处理,并对该算法的不同迭代次数和门限情况进行了仿真分析,结果表明,选取合适的迭代次数和门限能有效地提升系统性能;同时在干扰环境中对系统的误码性能进行了仿真分析,结果表明,系统具有较强的抗干扰能力。接着,制定了OFDM-TDCS在认知无线电场景中的信令传输协议,首先研究了单用户随机接入算法,并从通信链路的建立、断链维护和周期性维护方面给出了设计方案;然后针对多用户的复杂通信环境采用载波侦听多路访问算法避免碰撞,最后针对回退机制中的冲突提出了相应的解决方法。最后,使用软件无线电平台实现了OFDM-TDCS。对系统的发射机和接收机链路进行了详细的设计和说明,并且对OFDM-TDCS的抗干扰性能进行了测试,结果表明,该系统有很好的抗干扰能力,受硬件平台影响,实测性能比仿真性能约差2dB。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN925

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭非;郭建新;郭尧;;TDCS基于权系数的基函数设计方法[J];科学技术与工程;2015年25期

2 郭尧;毛玉泉;张衡阳;肖雷蕾;李平博;刘海彦;;基于双门限的变换域通信系统基函数设计[J];电讯技术;2014年09期

3 郭尧;毛玉泉;张衡阳;王杰;;基于优选混沌切换序列的TDCS伪随机相位生成方法[J];科学技术与工程;2014年26期

4 郭尧;毛玉泉;张衡阳;李平博;王建翔;;基于双Gold序列的TDCS基函数伪随机相位生成方法[J];中国科技论文;2014年07期

5 王杰;毛玉泉;张衡阳;袁天;郭尧;;一种新的TDCS基函数生成方法及性能分析[J];空军工程大学学报(自然科学版);2014年01期

6 王舒;达新宇;褚振勇;谢铁城;邹维;;一种新的TDCS基函数随机相位产生方法及性能分析[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2014年01期

7 谢铁城;达新宇;褚振勇;张亚普;王舒;邹维;;变换域通信系统基函数的最佳门限设计[J];系统工程与电子技术;2013年10期

8 王杰;毛玉泉;张衡阳;郭尧;李波;;基于Otsu准则的TDCS自适应判决门限算法[J];空军工程大学学报(自然科学版);2013年04期

9 朱丽莉;王舒;;TDCS伪随机相位生成法及其改进[J];计算机仿真;2013年07期

10 孙海欣;石要武;于晓辉;;基于扩频相位编码的变换域通信系统多址接入能力[J];吉林大学学报(工学版);2013年01期

相关博士学位论文 前2条

1 陈洪;移动通信中的MC-CDMA关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年

2 严春林;正交频分复用系统中的同步技术研究[D];电子科技大学;2004年

相关硕士学位论文 前10条

1 李春海;TD-LTE宽带集群系统下行同步技术研究与FPGA实现[D];电子科技大学;2017年

2 王若宇;OFDM信号的参数盲估计和盲同步技术研究[D];电子科技大学;2017年

3 关科科;基于控制信道划分的认知无线多信道MAC协议性能分析[D];电子科技大学;2017年

4 刘张超;认知无线电网络MAC协议的研究[D];江南大学;2016年

5 周睿;LTE小区搜索算法的研究与实现[D];电子科技大学;2016年

6 李鹏;基于频率子集的相干快跳频通信系统关键技术研究[D];电子科技大学;2016年

7 周灵眉;基于USRP的认知多信道MAC协议实现技术研究[D];电子科技大学;2015年

8 吕再兴;通信对抗中的干扰检测算法研究[D];电子科技大学;2011年

9 黄彪;认知无线电中OFDM-TDCS系统关键技术研究[D];电子科技大学;2011年

10 韩川;认知无线电场景中的变换域通信系统研究[D];电子科技大学;2007年

，

本文编号：2613400