基于FPGA的分数低阶矩频谱感知系统的设计开题报告
2020-06-01 16:01:06
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
1.1研究背景及国内外研究现状
#160;长期以来,为了保证各种无线通信应用和服务的质量,频谱的分配采用静态分配策略。随着无线通信的飞速发展,频谱资源作为一种有限的资源,变得非常稀缺。正交频分复用 (orthogonal frequency division multiplexing, ofdm)、多输入多输出(multiple input multiple output, mimo)等技术可以用来提高频谱利用效率,但这些方法受香农信道容量理论极限值的限制,对提高频谱利用效率的作用十分有限。另一方面,美国联邦通信委员会(federal communications commission, fcc)和美国加州大学通过对伯克利市区进行了实地频谱测量,研究表明大多数授权的无线频谱在时间或空 间上却被闲置,平均利用率仅为 15%~85%。图 1 显示某市区午间 0-6ghz 频谱的使用情 况,频谱使用大多集中在 0-3ghz 频段,而 3-6ghz 频段的利用率极低,即使是 3ghz 以下的密集频段,在城市区域大部分时间内也处于空闲状态。这表明频谱资源静态分配方式造成了频谱的巨大浪费,是导致频谱资源缺乏的主要因素。为了保证无线通信工业的持续发展, 人们亟需研究全新的频谱资源分配策略以提高频谱利用率。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1、第一个问题就是射频子板的选用,由于不同子板性能差别巨大,价格差别也巨大,参考文献选用XCVR2450射频子板,网络报价4000,由于资源有限,这里选用接受频率较低,性能较差的子板,而且不同子板使用方式大不相同,所以子板的选取与使用将是前期一重点。利用子板接受信号,此信号为高频宽带信号,经过ADC转化为数字信号送入FPGA处理。对ADC的要求较高,而且高采样率的ADC其价格也是成倍的翻。同时高采样率的ADC也对后期信号处理产生一定的难度。本设计打算采用接受频率较低,带宽较窄,价格较为便宜的射频子板。
2、设计前期主要是频域处理法,算出各频点能量值,后期将进一步分析信号统计特征,对于预处理过后近似理想的信号可以添加各种高斯、非高斯噪声进行处理。所以噪声模型的设计也是一大重点。打算使用FPGA进行噪声的模拟。