基于DVB-T频段认知无线电频谱感知系统射频模块的设计和实现

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kdkd03
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地面数字电视广播(Digital Video Broadcasting–Terrestrial,DVB-T)作为日常人们休闲娱乐的一部分,其频谱利用率较低,现已被国际上用来作为认知无线电的实验频带。认知无线电中频谱感知技术能够感知频谱空洞并将其合理利用。如何设计一套适用 DVB-T频段的认知通信硬件平台,是现在研究认知无线电领域的一个研究热点。而搭建一套认知无线电频谱感知系统平台,需要将其划分为若干子频段,通过频谱感知算法判断其频谱是否空洞,并最终利用该子频段。射频前端作为系统硬件部分中不可或缺的一部分,在面对多子频段情况下,传统射频前端模块的电路通常较为复杂,且切换频段需靠手动操作。这并不满足认知无线电频谱感知系统平台要求。  针对以上问题,本文提出并设计一款适用于 DVB-T频段认知无线电频谱感知系统射频模块。主要包括射频接收部分、射频发射部分和上位机部分三部分。  首先结合认知无线电频谱感知系统平台,确定射频前端的具体要求方案为:射频接收部分采用超外差式,将接收到的信号送入基带用于频谱感知算法分析处理。射频发射部分采用直接上变频,根据频谱感知分析结果调整自身的发射频率。上位机部分对射频接收、发射进行控制,并对系统的参数进行自适应配置。  接着针对已确定方案,设计各功能模块外围电路,给出射频接收和发射模块原理图,并进行印制电路板的设计。根据本系统硬件平台的需求,采用 Visual Basic程序开发软件设计上位机控制部分。  最后对各功能模块进行调试,并对射频接收部分、发射部分和上位机部分进行级联调试,对调试结果进行分析。测试结果表明,通过上位机的控制,射频接收部分能够以带宽8MHz实时动态变化,并在感知到频谱空洞后,射频发射部分能够迅速改变发射频率,实现利用频谱空洞完成数据传输。
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