如何使用GNU Radio和USRP实现频谱检测的方法

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上传日期: 2020-07-10

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标签:GNU(42)接收器(980)滤波器(3102)

  目前,在认知无线电领域用于检测某频段内是否有信号存在、有哪些信号存在的方法有多种。以检测类型划分,可分为信号存在性检测和信号覆盖范围检测两类;以检测节点个数划分,可分为单节点检测和多节点联合检测;以检测方法划分,主要分为匹配滤波、能量检测、周期特性检测三类。总结归纳各种方法如图所示:

  其中,x(t)是认知无线电接收到的信号,s(t)是第一用户传输的信号;n(t)是加性白高斯噪声;h 是信道的增益;Ho 是未被占用的假设,表明了目前在这一确定频段上没有第一用户;H1 是另一种假设,表明目前存在第一用户。下面将对单节点检测的几种方法进行介绍、分析:

  (1)匹配滤波器探测当认知无线电获悉了第一用户的信号后,静态高斯噪声理想探测器就是匹配滤波器,原因在于它能使接收到的信号的信噪比(SNR)最大化。匹配滤波器的主要优点是它只需很短的时间就可以获得高处理增益。然而,它必须有效地对第一用户的信号进行解调,这就意味着它需要第一用户的先验知识,比如解调方式和阶数、数据包格式等。上述信息可以预存在认知无线电的内存中,然而,对解调来讲,认知无线电必须通过时间和载频同步甚至信道同步来获得第一用户的相关性。如果这些信息是不准确的,那么,匹配滤波器的性能就会变得很差。匹配滤波器探测的一个明显缺点在于,认知无线电对每一类型的第一用户都要有一个专门的接收器。

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