【摘 要】
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随着无线通信技术的迅猛发展,兴起了越来越多的无线网络业务,由于频谱分配是固定的,而频谱使用是动态的,造成了频谱利用率低,频谱资源分配严重不均的问题。信号活动检测(Signal Activity Detection,SAD)技术是认知无线电中频谱感知的关键技术之一,结合动态频谱接入技术可以有效地改善频谱资源的使用状况,进而提高频谱利用率。幅度/相位调制是大容量数字通信和卫星通信等系统中通信信号主要的
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随着无线通信技术的迅猛发展,兴起了越来越多的无线网络业务,由于频谱分配是固定的,而频谱使用是动态的,造成了频谱利用率低,频谱资源分配严重不均的问题。信号活动检测(Signal Activity Detection,SAD)技术是认知无线电中频谱感知的关键技术之一,结合动态频谱接入技术可以有效地改善频谱资源的使用状况,进而提高频谱利用率。幅度/相位调制是大容量数字通信和卫星通信等系统中通信信号主要的调制方式,幅度/相位调制信号SAD是大容量数字通信和卫星通信等系统中认知无线电频谱感知的关键技术。本论文对幅度/相位调制信号SAD算法及其检测性能理论值进行了研究。本论文主要工作如下:(1)综述了幅度/相位调制信号SAD技术。概述了 SAD技术的发展历程;总结了 SAD技术的评价指标和研究分类;深入研究了幅度/相位调制信号SAD算法的研究现状,指出现有研究中的不足之处,明确本论文的研究方向。(2)将能量检测、匹配滤波器检测和似然比检测等经典检测方法应用到幅度/相位调制信号SAD问题上,得到适用于幅度/相位调制信号的能量检测器(Energy Detector,ED)、改进的能量检测器(Modified Energy Detector,MED)、匹配滤波检测器(Matched Filter Detector,MFD)、贝叶斯检测器(Bayesian Detector,BD)和广义似然比检测器(Generalized Likelihood Ratio Detector,GLRD)算法;设计了低算法复杂度的改进的匹配滤波检测器(Modified Matched Filter Detector,MMFD)算法,通过用关键的参考信号替代所有参考信号的方式,大幅减小算法复杂度的同时达到了与MFD算法相同的检测性能;对所提的幅度/相位调制信号SAD算法的检测性能进行了仿真与分析。(3)设计了加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)中多边形判决区域漏检概率计算的新方法,优化了计算过程;计算并通过仿真验证了 MMFD对AWGN中多进制数字相位调制(Multiple Phase Shift Keying,MPSK)信号的检测性能理论值,还计算并通过仿真验证了 MMFD、ED和MED对AWGN中多进制脉冲幅度调制(Multiple Pulse Amplitude Modulation,MPAM)和多进制正交幅度调制(Multiple Quadrature Amplitude Modulation,MQAM)的检测性能理论值;总结出了幅度/相位调制信号SAD算法检测性能的近似最优理论值。
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