基于无速率编码的认知无线电系统传输机制的设计与研究.pdf

⑧论文作者签名:燮垫蕴指导教师签名:型篁!匹论文评阅人l:黄爱堇麴援逝江太堂评阅人2:王堡副塾援逝逛太堂评阅人3:直室答辩委员会主席:委员l:委员2:委员3:委员4:浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文足本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得逝姿态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:档文消签字日期:沙,墀岁月}乙日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝鎏盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名:穑支滴导师签名:签字目期:加,z年;月IL签字目甥》∥庠多月,~Et鍪塑Y2047510致谢时光飞逝,转眼间漫长而又短暂的研究生生涯即将结束,我将告别校园踏上社会。在毕业论文即将完成之际,回首过去三年,得到了太多关心和帮助。首先我要衷心地感谢我的导师张朝阳教授,张老师渊博的学术水平,认真的治学态度,温和宽厚的处事风格使我受益匪浅。张老师对学术的执着追求和极大热忱给我留下了深刻的印象,让我决定以同样认真的态度投入将来的工作中去。每当我在项目中感到困惑遇到问题时,张老师总能细心地给我讲解和点拨。不但帮助我及时解决问题,还能举一反三融会贯通,引发许多新的思考。张老师严谨的学术作风和为人处事的积极态度不断地影响着我,使我在思维方式和生活态度上有了积极的变化。张老师为我们的研究工作带来了丰富的课题来源和良好的科研环境,让我们更加高效地进行科研工作。张老师还给我们提供了丰富的资源,让我们在学习工作之余,也能快乐地享受生活,顺利完成研究生阶段的学习。此外还要感谢叶露、闻春燕、王联响和宫本康同学,我们作为同一届的硕士研究生一起成长共同进步,感谢你们对我学习和工作上的帮助,也感谢你们陪伴我度过丰富多彩的校园生活。还要特别感谢殷锐博士、陈晓明博士和陈少磊博士,他们在我的毕业论文完成过程中给了我很多帮助和指导。另外特别感谢富饶硕士每天回寝室路上的陪伴。还要特别感谢我的三位室友,路丹晖、钟烈和方正同学,在生活中给了我很多关心和照顾。我还要感谢给我许多帮助的余官定老师,已经毕业的师兄师姐,罗海燕博士、吴可镝博士、张建敏博士、王培雅硕士、李雪娇硕士、姜松硕士、陈淑宝硕士、林泽硕士、刘经泽硕士、唐颖硕士等。以及与我一起工作过的师弟师妹,吴泠岑、马习然、方博文、王鑫磊等。还有正在实验室攻读博士学位的张华滋、王超、张昱、王秋芳、朱亮亮、蔡啸、张亮等,感谢攻读硕士学位的姚创沐、李军一起调试硬件平台。最后我要深深地感谢父母二十多年来对我生活和学习上的无私奉献和备至关怀,他们的爱是我不断努力的动力和源泉。我要感谢我的女友于洲颖,她在学业和生活上给了我无尽的关爱和支持。楼文涛反榴年,月于求是园浙江人学硕士学位沦文摘要摘要进入2l世纪以来,认知无线电成为无线通信领域的一个新兴热点。认知无线电是一种智能的频谱共享技术,认知用户通过频谱感知伺机占用授权用户遗留的空闲频谱资源,有效地改善了传统的固定频谱分配方式带来的浪费。利用认知无线电可以更加高效地利用频谱资源,极大地缓解了频谱资源紧张的问题。无速率编码是一种既有良好的编码增益,又能自适应信道状态的信道编码技术。把无速率编码引入认知无线电,可以利用无速率编码对网络动态环境的自适应能力来对抗授权用户不可预知的出现。本文首先介绍了认知无线电和无速率编码的概念和特点,然后提出了在认知网络中引入无速率编码的工作场景,研究了适用于不同译码方法的系统设计和帧结构;另外本文研究了基于无速率编码认知通信的吞吐量优化和能量分配问题,最后利用软件无线电平台,给出了认知收发终端具体的实现方案。本文首先研究了如何设计基于无速率编码的认知无线电系统传输机制,提出了希望最终实现的通信场景。本文研究的认知系统选用Raptor码作为认知通信的信道编码方法,通过性能仿真考察了不同码长的Raptor码在硬判决和软判决两种译码算法下的性能。然后选择码长和分布得到适用于认知环境的Raptor码,并针对硬判决和软判决译码算法分别设计了两种差异明显的系统帧结构。最后讨论了如何把已经形成的系统帧结构调制到OFDM系统上,帧与帧之间被看成并行的数据流调制到各个子信道上,实现了之前提出的基于无速率编码的认知系统工作场景。之后研究了基于无速率编码认知无线电系统的优化算法。为研究的认知系统建立了模型,从用户在含有主用户群的多信道认知