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基于USRP的认知无线电通信终端设计

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摘要

在无线通信技术迅速发展的今天,频谱资源也愈加紧张。为了解决频谱资源匮乏的问题,人们提出了认知无线电这一概念。认知无线电利用具有认知功能的无线通信设备感知周围的环境,若发现某段授权频谱当前空闲,就将该频段分配给认知用户使用;一旦发现授权用户重新使用该频段,则认知用户应采用某种方式立即退避,从而避免对授权用户造成有害干扰。总之,认知无线电通过灵活智能的运作,发现“频谱空洞”,并合理地对其充分利用,从而极大的提高了频谱利用率。为了能够准确灵敏地发现“频谱空洞”,其中的频谱感知技术便成为认知无线电中的研究热点。
  本文针对认知无线电通信演示系统的单小区通信场景,设计基于USRP的认知无线电通信终端。文中首先对认知无线电做了简要介绍,然后说明小区的整体场景,最后重点对终端节点的感知功能及通信功能进行详细设计和实现。基于GNU Radio开源软件和USRP(通用软件无线电外设)搭建了认知无线电平台,使用Python脚本语言进行开发,并且通过wxPython描绘出图形界面对实现的结果予以直观显示。

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