基于认知无线电的多载波宽带抗干扰通信系统，涉及一种多载波宽带抗干扰通信系统。它提高了现有的多载波通信系统的抗干扰能力。发射端：对OFDM系统进行资源分配，选择有效子载波；将选择到的子载波的开/关信息作为子载波认知信息发送至发射端的射频终端；将选择到的子载波作为系统输入的数据流的载波信号，并进行编码及QAM/PSK调制、串并转换、快速傅立叶逆变换、并/串转换和加入循环前缀后，在射频前端与子载波的开/关信息一起发射至信道。接收端：将子载波的认知信息发送至串/并转换单元；同时，将接收的信号经去除循环前缀、串/并转换、快速傅立叶变换、并/串转换、解码及QAM/PSK解调后输出。本发明专利技术适用于无线通信、航天测控系统及空间通信系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多载波宽带抗干扰通信系统。
技术介绍
电磁环境作为复杂的空间之一，其包含各种无规律的干扰。随着无线射频技术的日益应用，空间电磁信号变得更加拥挤和复杂。面对日益紧张的无线通信资源，尤其是频率资源，认知无线电(CR，Cognitive Radio)作为一种智能无线通信技术，通过利用在某一时间留下的频谱空洞，能够有效解决频谱分配和利用之间的矛盾。而多载波正交频分多路复用(OFDM，Orthognal Frequency Division Multiplexing)是目前公认的比较容易实现频谱资源控制和有效利用的多载波传输方式，OFDM本身所具有独特优势也是认知无线电首选的复用和调制技术。同时，将OFDM技术应用到认知无线电领域将面临很多问题和挑战，多载波通信系统的抗干扰能力还有待提高。
技术实现思路
本专利技术为了提高现有的多载波通信系统的抗干扰能力，从而提供一种基于认知无线电的多载波宽带抗干扰通信系统。基于认知无线电的多载波宽带抗干扰通信系统，信号发射过程步骤Al、对系统进行资源分配，选择有效子载波；步骤A2、将步骤Al选择到的子载波作为系统输入的数据流的载波信号，对所述系统输入的数据流进行编码及QAM/PSK调制，获得调制结果；同时，将步骤Al选择到的子载波的开/关信息作为子载波认知信息发送至发射端的射频终端；步骤A3、将步骤A2获得的调制结果通过串/并转换模块进行串/并转换，获得N 路并行的信号；步骤A4、将步骤A3获得的N路并行信号进行快速傅立叶逆变换，获得N路变换后的结果；步骤A5、将步骤A4获得的N路变换后的结果通过并/串转换模块进行并/串转换，获得一路转换后的信号；步骤A6、将步骤A5获得的一路转换后的信号加入循环前缀，并输入至射频前端；步骤A7、发射端的射频前端将步骤A6获得的加入循环前缀的信号与子载波认知信息一同通过发射天线发射至信道；信号接收过程步骤Bi、接收端的射频前端采用接收天线接收发射端发射的信号；步骤B2、将步骤Bl接收的信号中的带有循环前缀的信号去除循环前缀，获得去除循环前缀后的信号；同时，步骤Bl接收的信号中的带有子载波认知信息的数据流通过射频前端发送至串/并转换模块；步骤B3、将步骤B2获得的去除循环前缀后的信号与子载波的认知信息一同采用串/并转换模块进行串/并转换，获得N路并行的信号；步骤B4、将步骤B3获得的N路并行的信号进行快速傅立叶变换，获得N路变换后的结果；步骤B5、将步骤B4获得的N路变换后的结果通过并/串转换模块进行并/串转换，获得一路转换后的信号；步骤B6、将步骤B5获得的一路转换后的信号进行解码及QAM/PSK解调并输出；所述N为正整数。有益效果本专利技术将认知无线电和OFDM系统相结合，能够有效的提高多载波通信系统的抗干扰能力。附图说明图1是本专利技术系统的信号发射过程的原理示意图；图2是本专利技术系统的信号接收过程的原理示意图。具体实施例方式具体实施方式一、结合图1和图2说明本具体实施方式，基于认知无线电的多载波宽带抗干扰通信系统，信号发射过程步骤Al、对系统进行资源分配，选择有效子载波；步骤A2、将步骤Al选择到的子载波作为系统输入的数据流的载波信号，对所述系统输入的数据流进行编码及QAM/PSK调制，获得调制结果；同时，将步骤Al选择到的子载波的开/关信息作为子载波认知信息发送至发射端的射频终端；步骤A3、将步骤A2获得的调制结果通过串/并转换模块进行串/并转换，获得N 路并行的信号；步骤A4、将步骤A3获得的N路并行信号进行快速傅立叶逆变换，获得N路变换后的结果；步骤A5、将步骤A4获得的N路变换后的结果通过并/串转换模块进行并/串转换，获得一路转换后的信号；步骤A6、将步骤A5获得的一路转换后的信号加入循环前缀，并输入至射频前端；步骤A7、发射端的射频前端将步骤A6获得的加入循环前缀的信号与子载波认知信息一同通过发射天线发射至信道；信号接收过程步骤Bi、接收端的射频前端采用接收天线接收发射端发射的信号；步骤B2、将步骤Bl接收的信号中的带有循环前缀的信号去除循环前缀，获得去除循环前缀后的信号；同时，步骤Bl接收的信号中的带有子载波认知信息的数据流通过射频前端发送至串/并转换模块；步骤B3、将步骤B2获得的去除循环前缀后的信号与子载波的认知信息一同采用串/并转换模块进行串/并转换，获得N路并行的信号；步骤B4、将步骤B3获得的N路并行的信号进行快速傅立叶变换，获得N路变换后的结果；步骤B5、将步骤B4获得的N路变换后的结果通过并/串转换模块进行并/串转换，获得一路转换后的信号；步骤B6、将步骤B5获得的一路转换后的信号进行解码及QAM/PSK解调并输出；所述N为正整数。原理编码OFDM (COFDM, Coded OFDM)是OFDM与信道编码的结合技术，它不仅具有 OFDM技术本身的强抗多径能力，而且还具有克服信道平坦性衰落的能力。COFDM基于使信息在频域和时域扩展的方法，通过编码使传输时的各码元信号受到的衰落近似统计独立， 从而消除平坦性衰落及多普勒频移的影响。COFDM采用各子载波联合编码及其它多种措施来抵消多径衰落、同频干扰以及各种噪声，从而使其在复杂电磁环境中，能达到较低的误码率并具有优异的抗干扰能力及信道利用率高的特点。典型的编码体制有RS、卷积、trellis、 turbo及LPDC码。RS和内部编码经常在基于OFDM的系统中级联应用，内部编码相对比较复杂，目前已经证明它即使在提高了峰均值功率比性能的同时也能提高误码率性能。本专利技术是一种非连续的编码OFDM(NC-Coded OFDM)宽带抗干扰系统，它是基于 OFDM宽带传输体制上建立起来的通信技术，它不仅具有多载波传输特点，而且还具有编码与认知的功能。本专利技术一方面具有较好的抗多径、抗衰落能力，同时其非连续子载波的传输特点使其能够灵活的调整通信频段，不仅具有干扰躲避的能力，而且该体制本身还具有抗窄带干扰的能力。另一方面，本项目所提出的NC-COFDM也可以看成是一种在COFDM技术上发展出来的，具有频段裁剪能力的通信系统，其通过控制相关子载波的0N/0FF(开/关)信息以调整链路通信频段，实现链路建立及干扰躲避目的。另外，本专利技术中的“编码”即是采用信道编码的OFDM系统，本专利技术的新传输体制将要求使用复杂度相对较低的LPDC码，使其可在提高系统频带利用率的同时增强系统抵抗多径衰落的能力，提高系统传输的有效性， 将十分适合在恶劣衰落环境中应用，适合高速移动体的宽带数据传输。本专利技术利用认知无线电和OFDM技术相结合来解决干扰识别，以及弱信号高效传输，而提出的一种具备OFDM技术原有优势、具有编码和认知功能的NC-COFDM宽带抗干扰传输系统，并根据频谱感知、干扰识别结果，针对不同干扰样式选择代价较小的抗干扰策略。 目标是在多载波体制下，针对复杂电磁环境，利用认知无线电频谱感知思想提高性能及抗干扰能力，保证通信质量并满足宽带数据传输要求，实现弱信号高效传输。它具备OFDM的抗多径、抗自然衰落特性、适于宽带传输、具有通信频段可裁剪特性能够实现干扰躲避能力的NC-COFDM宽带认知抗干扰通信能力，同时，本专利技术基于认知的宽带无线抗干扰传输新体制的研究不仅能够推进地面无线移动通信高效本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．基于认知无线电的多载波宽带抗干扰通信系统，其特征是：信号发射过程：步骤Ａ１、对系统进行资源分配，选择有效子载波；步骤Ａ２、将步骤Ａ１选择到的子载波作为系统输入的数据流的载波信号，对所述系统输入的数据流进行编码及ＱＡＭ／ＰＳＫ调制，获得调制结果；同时，将步骤Ａ１选择到的子载波的开／关信息作为子载波认知信息发送至发射端的射频终端；步骤Ａ３、将步骤Ａ２获得的调制结果通过串／并转换模块进行串／并转换，获得Ｎ路并行的信号；步骤Ａ４、将步骤Ａ３获得的Ｎ路并行信号进行快速傅立叶逆变换，获得Ｎ路变换后的结果；步骤Ａ５、将步骤Ａ４获得的Ｎ路变换后的结果通过并／串转换模块进行并／串转换，获得一路转换后的信号；步骤Ａ６、将步骤Ａ５获得的一路转换后的信号加入循环前缀，并输入至射频前端；步骤Ａ７、发射端的射频前端将步骤Ａ６获得的加入循环前缀的信号与子载波认知信息一同通过发射天线发射至信道；信号接收过程：步骤Ｂ１、接收端的射频前端采用接收天线接收发射端发射的信号；步骤Ｂ２、将步骤Ｂ１接收的信号中的带有循环前缀的信号去除循环前缀，获得去除循环前缀后的信号；同时，步骤Ｂ１接收的信号中的带有子载波认知信息的数据流通过射频前端发送至串／并转换模块；步骤Ｂ３、将步骤Ｂ２获得的去除循环前缀后的信号与子载波的认知信息一同采用串／并转换模块进行串／并转换，获得Ｎ路并行的信号；步骤Ｂ４、将步骤Ｂ３获得的Ｎ路并行的信号进行快速傅立叶变换，获得Ｎ路变换后的结果；步骤Ｂ５、将步骤Ｂ４获得的Ｎ路变换后的结果通过并／串转换模块进行并／串转换，获得一路转换后的信号；步骤Ｂ６、将步骤Ｂ５获得的一路转换后的信号进行解码及ＱＡＭ／ＰＳＫ解调并输出；所述Ｎ为正整数。...
【技术特征摘要】
1.基于认知无线电的多载波宽带抗干扰通信系统，其特征是 信号发射过程步骤Al、对系统进行资源分配，选择有效子载波；步骤A2、将步骤Al选择到的子载波作为系统输入的数据流的载波信号，对所述系统输入的数据流进行编码及QAM/PSK调制，获得调制结果；同时，将步骤Al选择到的子载波的开 /关信息作为子载波认知信息发送至发射端的射频终端；步骤A3、将步骤A2获得的调制结果通过串/并转换模块进行串/并转换，获得N路并行的信号；步骤A4、将步骤A3获得的N路并行信号进行快速傅立叶逆变换，获得N路变换后的结果；步骤A5、将步骤A4获得的N路变换后的结果通过并/串转换模块进行并/串转换，获得一路转换后的信号；步骤A6、将步骤A5获得的一路转换后的信号加入循环前缀，并输入至射频前端； 步骤A7、发射端的射频前端将步骤A6获得...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾敏，顾学迈，郭庆，刘晓锋，杨林超，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93
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