认知无线电实验终端的软件设计和ofdm导频辅助信道估计算法的实现_硕士论文(编辑修改稿)

认知无线电实验终端的软件设计和ofdm导频辅助信道估计算法的实现_硕士论文(编辑修改稿)内容摘要：

....................................................9 IF Receiver Module Device Configuration ............................................................15 Design of Baseband and IF Interfaces between the Various Modules ..........................19 Design of Interface between GC1012B and SYNC Module ..................................20 Design of Interface between SYNC Module and DSP...........................................20 Design of Interface between Decoding Module and DSP ......................................21 DSP Configuration ........................................................................................................22 External Memory Interface Design ........................................................................23 EDMA Configuration .............................................................................................23 Interrupt Configuration...........................................................................................24 GPIO Configuration ...............................................................................................25 Discussion on the Improvement of Effective Data Rate ...............................................26 Brief Summary ..............................................................................................................28 4 Research of OFDM Channel Estimation Method ................................................................29 Characteristics of Wireless Channel ..............................................................................29 Largescale Decline ................................................................................................29 Smallscale Decline ................................................................................................30 OFDM Channel Estimation ...........................................................................................33 Pilot Insertion Method in Send Module .................................................................33 Channel Estimation of Pilot Subcarrier ..................................................................34 Channel Estimation of Data Subcarrier ..................................................................36 Brief Summary ..............................................................................................................38 5 Implementation of Channel Estimation in CR System.........................................................39 西安交通大学硕士学位论文 VIII Structure of the Experimental docking System .............................................................39 Design Expermental Method and Parameters ...............................................................40 Design and Implementation of OFDM Channel Estimation .........................................42 Correct the Frequency Offset in Time Domain ......................................................43 FFT .........................................................................................................................45 Correct the Frequency Offset in Frequency Domain..............................................46 Channel Estimation by Scattered Pilot ...................................................................49 Algorithm Complexity and Performance Analysis ........................................................49 Algorithm Complexity Analysis .............................................................................49 Performance Analysis .............................................................................................51 Brief Summary ..............................................................................................................53 6 Conclusions and Suggestions ...............................................................................................54 Conclusions ...................................................................................................................54 Suggestion .....................................................................................................................54 Acknowledgements .................................................................................................................56 References ...............................................................................................................................57 Declaration 在每一章的末尾 插入 下一章的 MathType 的章 标记 （打印前将其 字体颜色 变为白色， 在打印预览中 看不见即可） ： Equation Chapter 1 Section 1 1 绪论 1 1 绪论 选题意义及应用背景 无线频谱是一种珍贵的自然资源 ，它的分配利用通常是由无线电法规部门确定的。 目前世界各国采用的是基于静态频带分配的原则和方案。 近年来，通信界普遍认识到，静态 频带分配是造成当前频谱资源日趋缺乏的一个主要原因。 20xx 年 11 月，美国联邦通信委员会（ FCC）发布了一项由 SpectrumPolicy Task Force 提交的旨在有效管理美国频谱资源的报告 [1]。 该报告明确指出：“在许多频带，频谱的准入是一个比频谱资源本身稀缺更加重要的问题，很大程度上由于法规限制了这些频谱上的潜在用户获得准入。 ”事实确实如此，如果审视各类地域的频谱占用率，将会发现一些频带在绝大多数时间是未被占据的；一些频带是部分时间被占据的；而另外一些频带则是被密集使用的 [2]。 这种频谱利用不均的情况引导 通信业界研究人员去思考“频谱空穴”（ Spectrum Holes） [3]这样一个崭新概念，即“一个 频谱空穴是分配给 授权用户的频带，但是，在某一指定时间和空间，在授权 用户不占用这一频带的情况下，此频带可以被其他用户使用。 ”这样，频谱资源的潜在利用率可以得到明显提高。 为了解决当前这种低效率的频谱管理方式与不断增长的频谱资源需求之间的矛盾，瑞典的 Joseph Mitola 博士于1999 年在 软件无线电的基础上 ， 提出了认知无线电 （ Cognitive Radio, CR） 的概念。 认知无线电技术相应的被认为是未来探索频谱空穴特性、高效利用无线频谱的主要手段。 为了对认知无线电的理论方法和礼仪协议进行深入的研究和实验评 估， 项目组 设计了认知无线电实验系统。 认知无线电实验系统通信采用 OFDM 调制方式，在无线传输环境中，信道的时域与频域响应是时变的；多径引起的频率选择性衰落在不同的子载波上也表现出衰落的不一致性，从而导致 OFDM 符号各个数据子载波上出现畸变的不均匀性。 为 了达到高速率的数据传输，需要在 OFDM 系统中使用正交幅度调制（如16QAM， 64QAM 等）等调制方式，为了保证系统的性能不受信道多径和衰落效应的影响，就需要采用信道估计的方法跟踪信道响应的变化。 信道估计的目的就是估计出信道的时域或频域响应，对接收到的数据进行校正 和恢复，以获得相干检测的性能增益，并提高数据传输速率。 国内外研究现状分析 “认知无线电”这个词最早由 Joseph Mitola 在 1999 年提出 [46]。 他描述了认知无线电怎样通过一种称作“无线电知识表达语言（ RKRL）”的新语言来提高个人无线业务的灵活性。 随后， Mitola 的博士论文 [5]这样描述认知无线电：无线数字设备和相关的网络在无线电资源和通信方面具有充分的计算智能来探测用户通信需求，并根据这些需西安交通大学硕士学位论文 2 求来提供最适合的无线电资源和无线业务。 这被认为最终会演进成一个扩展的软件无线电平台 —— 一个能够根据网络或（和）用户要求完全重新配置通信功能、参数的无线黑盒子。 在 Mitola 的认知无线电中，在作出改变运行参数的决定的时。