窄带干扰抑制的一种新型频率编码正交UWB脉冲设计

文中提出一种基于正交载波和伪随机序列的新型频谱编码正交UWB脉冲设计方法，该方法是在频域中利用PN序列对经过频移的子脉冲进行编码来产生正交脉冲．在IR-UWB（脉冲无线电超宽带）中引入了正交载波和PN序列，使其不仅具有传统IR—UWB和多频带CB-UWB（基于载波的超宽带）优点，而且提高了UWB信号发射的瞬时频谱和瞬时能量的效率．脉冲的自相关和互相关特性皆优于传统的脉冲。另外，借助于认知无线电技术，可保证发送信号满足FCC的UWB频谱规划，避免与其他传统窄带系统干扰。仿真结果表明该脉冲设计方法能够有效的抑制窄带干扰，并降低复杂度。     

循环功率谱特征检测算法在认知超宽带无线通信的应用

认知超宽带无线通信技术结合了超宽带无线通信技术和认知无线电技术,信号频谱检测是认知超宽带无线通信系统的核心模块之一。循环平稳特性普遍存在于各种调制信号中,该文研究了一种新的检测算法循环功率谱特征检测算法,并以OFDM信号为例给出了软件仿真和性能分析。该检测算法能够区分有用信号,噪声信号和干扰信号,是最适合认知超宽带无线通信系统的。     

An effective suboptimal power loading scheme in OFDM-based cognitive radio systems

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is an attractive modulation candidate for Cognitive Radio (CR) networks. Effective and reliable subcarrier power allocation in OFDM-based Cognitive Radio (CR) networks is a challenging problem. This paper focuses on the power allocation for OFDM-based Cognitive Radio (CR) networks. Our objective is to maximize the total transmission rates of Secondary Users (SU) by adjusting the power of subcarrier while the interference introduced to the Primary User (PU) is within a certain range and the total power of subcarrier is not beyond the total power constraint. We investigate the optimal power allocation algorithm for OFDM-based Cognitive Radio (CR) based on convex optimization theory. Then, because of high complexity of the optimal power allocation algorithm, we propose an effective suboptimal power loading scheme. Theory analysis and simulation results show that the performance of the suboptimal power allocation algorithm is close to the performance of the optimal power allocation algorithm, while the complexity of the suboptimal power allocation algorithm is much lower.     

Error Analysis of Grouped Multilevel Space-Time Trellis Coding with the Combined Application of Massive MIMO and Cognitive Radio

In today’s scenario, demand for error-correcting codes with minimal error constraints for wireless communications. Multilevel coding scheme with trellis codes as component codes provides flexible data transmission rates, coding gain, diversity gain with improved spectral efficiency and low decoding complexity. This paper investigates the potential improvements by using the Multilevel coding scheme with massive Multiple-Input Multiple-Output in Cognitive Radio Networks with trellis codes as component codes. This paper discussed space-time coding with beamforming and antenna grouping according to the channel state information. Multilevel Space-time coding is based on multi-level Quadrature Amplitude Modulation signaling and beamforming to mitigate the effect of primary users for the enactment of secondary users in Cognitive Radio. The primary users provide channels dynamically to the secondary user for an unknown duration. Our transmission use Quadrature Amplitude Modulation based signals, with an adaptive grouping of antenna which weight according to the optimization, which inherently depends upon the resource allocation of the secondary user. The results show that the proposed coded system achieves Bit error rate/Symbol error rate/Frame error rate and Signal to noise ratio varies according to sources sensing time.

     

认知无线电技术在广电中的应用

介绍了认知无线电技术的发展背景和当前的研究状况,论述了发展认知无线电的重要性,讨论了认知无线电领域的几种关键技术,论述了认知无线电在广电领域的应用范围和发展前景。举例说明了广电运营商可通过认知无线电系统接入除传统电视业务之外的多种业务。     

超宽带无线技术的应用前景分析

从超宽带（UWB）的特点出发,在军事和民用两个领域概括了它的应用情况,同时对超宽带的应用前景进行了分析;最后探讨了超宽带技术发展的策略与方向。     

认知Mesh网络的动态分层图路由模型及路由策略

该文提出了在认知无线电Mesh网络环境下的动态分层图路由模型,该模型将节点感知范围内的信道可用性用两状态离散时间马尔可夫链建模,建立认知无线电Mesh网络拓扑和连通性的动态模型。基于该模型提出了一种跨层设计的动态接口分配方案。仿真结果表明,动态分层图模型在适应接入频谱的动态变化和描述认知无线电Mesh网络的拓扑结构方面,表现出比静态分层图模型更加优异的性能。     

分层认知无线电网络中基于稳定匹配的资源分配算法

频谱资源的合理分配是认知无线电技术追求的目标之一,随着认知无线电网络中的次用户(SUs)数量不断增加,频谱资源的精确、实时分配与管控越来越难以实现。针对此问题,该文提出一种分层的认知无线电网络(CRN)架构,多个管理实体专注于为各层用户提供频谱服务;并在该架构下,提出一种基于稳定匹配的资源分配算法,用户通过自主协商形成分配结果,不仅保证了主用户(PUs)对次用户的功率限制,还充分考虑了各自的效用。仿真结果表明,所提算法的性能接近于最优方案,并降低了计算复杂度和系统时延。     

ALOHA脉冲超宽带网络的性能分析

脉冲超宽带(IR-UWB)系统的脉冲宽度极窄,脉冲占空比极低,使用跳时和时间分集传送。该文分析了分布式脉冲超宽带网络中采用ALOHA 方式共享信道时帧传送失败的原因,推导出帧传送失败的概率,通过分析数据帧产生-缓冲-传送的M/G/1 排队过程,得到了网络吞吐、帧传送延时的公式。仿真结果说明,ALOHA脉冲超宽带网络的吞吐,帧传送延时和网络稳定性能远远优于ALOHA 载波调制技术网络。     

一种认知无线电周期数据传输优化机制

如何合理选择频谱感知时间和数据传输时间使系统传输效率最大化是认知无线电研究的一个重要方向,具有极其广泛的应用背景。针对该问题,该文提出一种认知无线电周期数据传输优化机制,并分别给出频谱感知时间、信道搜索时间以及数据传输时间的优化计算方法。从数值及仿真结果可知,在不同的主用户到达强度的情况下,所得到的最优频谱感知时间、最优信道搜索时间和最优数据传输时间能够确保对主用户的保护性并有效降低数据传输延迟。     

超宽带微波滤波器研究现状

超宽带技术具有低功耗、高速率、保密性强等优势,在空间导航、空间通信、雷达等领域有广泛的应用与良好的发展前景。综合了国内外超宽带技术的最新进展,介绍了超宽带微波滤波器的作用、特点及关键问题。从z变换法、多模谐振器法、滤波器级联法等设计方法和微带结构、多层电路结构、腔体结构及新材料等实现结构对近期超宽带微波滤波器的设计进行归纳总结并举例说明。最后展望了超宽带滤波器小型化、高集成、高性能的发展趋势。     

从软件无线电到认知无线电,走向终极无线电——无线通信发展展望

介绍软件无线电三种基本结构及认知无线电基本概念的基础上,提出了基于电子侦察原理的一种新的认知无线电实现架构及其对应的认知循环过程.同时,针对认知无线电存在的问题,提出了基于盲源分离的认知无线电--终极无线电(ultimate radio)的新概念,并对其实现的可行性进行了初步的分析讨论.     

Transmission Power Control Aware Routing in Cognitive Radio Ad Hoc Networks

Abstract—Cognitive radio technology has drawn much attention since it is a promising candidate to efficiently utilize the scarce radio resources. However, cognitive radio introduces new challenges in the protocol stacks in wireless networks. This paper proposes a routing protocol for Cognitive Radio Ad Hoc Networks (CRAHNs), called Transmission Power Control aware AODV (TPC-AODV). TPC-AODV is based on Ad hoc On Demand Distance Vector (AODV) routing protocol. The main objectives of TPC-AODV are to avoid interruption of primary users’ communication and to support basic Quality of Service for secondary users. TPC-AODV takes inputs from both secondary users’ application requirements and the channel condition after spectrum sensing. These inputs enable secondary users’ communication with specific transmission power on the selected channel. Our simulation results show that TPC-AODV improves network performance in terms of throughput and delay compared to AODV in CRAHNs.     

基于认知超宽带的频谱共享技术研究

引入了认知无线电思想构成认知超宽带(CUWB),达到抑制窄带的通信目的.分析了高斯导函数组合脉冲波形叠加的方式以及脉冲形成因子的寻找算法,并且结合认知无线电频谱检测技术在干扰频点降低超宽带(UWB)能量.仿真结果证明了引入认知能够提高未受干扰频段功率,增大UWB通信距离,并改善与其他无线系统频谱共享.     

Multiple access interference and multipath interference analysis of orthogonal complementary code‐based ultra‐wideband systems over multipath channels

In order to alleviate multiple access interference and multipath interference of ultra‐wideband (UWB) system, we propose the orthogonal complementary code (OCC)‐based direct‐sequence UWB system and offset‐stacking (OS)‐UWB system. OCC has perfect partial autocorrelation and cross‐correlation characteristics. With the application of OCC in UWB system, we can obtain better performance in multiple access interference and multipath interference. The proposed OS‐UWB structure can also achieve variable data rate transmission because of its innovative OS spreading technique. Theoretical analysis and simulation results show that the proposed UWB system can achieve excellent performance and outperform the unitary code‐based direct‐sequence UWB system. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于光纤光栅的超宽带信号产生与传输

针对现有方法功率利用率低与调制实现困难的问题,采用基于光纤光栅（FBG）的超宽带（UWB）调制信号产生方法,建立了UWB信号产生系统。不仅可以实现UWB信号的调制,而且提高了产生信号的信噪比。实现了二进制相位调制（BPM）、脉冲幅度调制（PAM）和脉冲位置调制（PPM）等UWB信号产生。分析了光纤传输对产生信号的影响,...     

认知无线网络中一种基于放大转发的协作传输策略

在不干扰主用户数据传输的条件下,通过次用户间的彼此协作传输,可以使认知无线网络获得明显的空间和时间分集增益,从而改善次用户传输性能。该文针对主次用户共存,主用户交替转移信道忙闲状态的网络环境下,提出了一种基于放大转发的协作传输方案,当主用户存在时机会的使用中继节点转发数据,并且对所提方案的无冲突传输时间进行了理论分析,给出了非协作传输和协作传输模式下的无冲突传输时间的解析表达式,理论分析和仿真结果表明,协作传输方案的无冲突传输时间明显优于非协作传输方案,次用户协作为认知无线网络带来可观的性能增益。     

无线通信领域的“下一个大事件”——认知无线电

认知无线电是在软件无线电基础上发展而来的能够自适应外界环境变化的智能无线通信系统,其核心思想是使无线通信设备具有发现"频谱空穴"并合理利用所发现的"频谱空穴"的能力。认知无线电的提出为从根本上解决日益增长的无线通信需求与有限的无线频谱资源之间的矛盾开辟了一条行之有效的新途径。从认知无线电技术的研究背景入手,综合阐述了认知无线电的定义及其特点、实现认知无线电的关键技术以及超宽带与认知无线电相结合的认知超宽带通信技术。     

认知无线网络中次用户的一种协作传输策略

在认知无线网络中同时存在着主用户和次用户,次用户的通信行为必须在不影响主用户数据传输的前提下进行。为了保证次用户的传输连续性并改善次用户Qos,研究人员提出了次用户间相互协作传输的策略,基于此该文提出了一种基于放大转发的双中继协作传输方案并对所提方案次用户的无冲突传输时间及误比特率进行了详细的理论分析。蒙特卡洛仿真结果表明,双中继协作传输策略能在单中继协作传输的基础上进一步增加次用户的无冲突传输时间并减小误比特率,双中继协作传输显著地提高了系统的传输性能。      

基于干扰驱动的多输入单输出认知系统线性预编码设计

在多天线(MIMO)认知无线电网络(CR)中,传统的预编码算法主要是抑制或消除认知用户(SUs)之间的干扰,达到优化系统性能的目的。与传统算法不同,该文从利用干扰的角度提出了两种新的预编码算法,即认知部分线性预编码(CR-PLP)和认知相位调整预编码(CR-PALP)。理论分析和仿真结果表明,这两种算法都能够利用星座图中的相位信息,通过保留相长干扰,提高接收端信号的信干噪比(SINR)。与CR-PLP使相消干扰为零不同,CR-PALP通过相位旋转将干扰转化成相长干扰,以较低的计算复杂度,进一步降低了误符号率(SER),提高了认知用户的信息速率。