|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Diplomová práce spadá do oblasti kognitivních rádiových sítí. Tyto sítě jsou schopny využívat kmitočtové spektrum efektivněji než současné radiokomunikační sítě, přičemž jednoznačnou předností je možnost koexistence kognitivních i klasických sítí. Pozornost je věnována klíčové úloze kognitivního rádia – sledování spektra. V práci jsou podrobněji zkoumány vlastnosti cyklostacionárního detektoru, jehož hlavní výhodou je vysoká spolehlivost detekce při nízkých hodnotách SNR při apriorní znalosti cyklického kmitočtu vyslaného signálu. Vlastnosti detektoru jsou testovány na OFDM signálech používaných reálnými systémy, u kterých je cyklostacionarita způsobena především využitím cyklického prefixu. Kvantitativně jsou vyjádřeny vlivy decimace cyklické autokorelační funkce a vícecestného šíření OFDM signálu naspolehlivost detekce. Stanoveny jsou optimální hodnoty vah multifrekvenčního detektoru.
V detektoru teststat vytvoří posunutá kopie přijatého signálu, délka posunu odpovídá
hodnotě proměnné lag. Dále uvažován vliv AWGN šumu, tedy potřeba zadat hodnotu SNR dB. Pro mapování dat dle konstelačního diagramu příslušné
digitální modulace použit příkaz randsrc, jehož vstupními parametry jsou počet
nosných, počet signálových prvků OFDM data příslušného konstelačního diagramu
použité modulace. Tyto výpočty mohou být cyklicky
opakovány, prováděný počet cyklů zadává proměnné Repeat.5 Model cyklostacionárního detektoru OFDM signálu
v MATLABu
Dle zadání byla MATLABu vytvořena sada programů pro detekci OFDM signálu na
základě metody popsané kap. Pro samotný detektor jsou podstatné
hodnoty velikosti detektoru, poměru vzorkovacích intervalů modulátoru detektoru,
decimačního faktoru informace počátku vzorkování (vztaženo normalizovanému
vzorkovacímu intervalu TsRX). Při
modelování šíření signálu možné využít model dvoucestného šíření nastavením
odpovídajících parametrů (relativní úroveň zisku druhé přenosové cesty) a
tau_path (zpoždění druhé přenosové cesty), nebo možné využít předdefinované
kanály uvedené příloze Pro využití druhé varianty výjimkou kanálů RL20,
RC20 SUI 2,4 nutné mít MATLABu nainstalován Communications System
Toolbox. Následně jsou převedeny paralelní datové toky jeden tok sériový. Aplikace decimačního faktoru výsledek korelační
analýzy provádí příkazem decimate. znalosti funkcí
. 4.
Na základě takto sesbíraných údajů stanovena funkce hustoty rozdělení
pravděpodobnosti testovací statistiky jak pro případ, kdy přijímán OFDM signál
zarušený šumem, tak pro případ, kdy vysílání nedochází.30
4. takto upraveného signálu vypočte odhad
cyklické autokorelační funkce příkazem fft následně vypočítána hodnota testovací
statistiky nejen pro přijatý zašuměný signál, ale také pro vygenerovaný šum podle
vztahů (4.
Model také umožňuje zadat hodnotu normalizovaného kmitočtového offsetu
subnosných (vztaženo kmitočtu subnosných).
Hlavní skript volá funkci CreateSignal, která základě zadaných parametrů vytvoří
požadovaný OFDM signál. Získané hodnoty
jsou uloženy proměnné hlavním skriptu.2. případě využití informací několika násobků cyklického
kmitočtu jsou dílčí testovací statistiky sečteny zadanými vahami.
Do hlavního skriptu jsou buďto přímo nebo přes vytvořené uživatelské rozhraní
zadávány všechny důležité parametry, které ovlivňují jak vytváření vysílaného signálu
OFDM, tak jeho přenos komunikačním kanálem následnou detekci. Modulování jednotlivých větví subnosné provedeno příkazem
ifft.10). Šum přenosového prostředí
je zaveden příkazem awgn. Vliv
přenosového kanálu aplikován pomocí funkce filter.6) (4.1 4. případě aplikace kmitočtového offsetu subnosných je
vykreslena spektrální výkonová hustota signálu před aplikací offsetu její aplikaci. Očekává zadání vzorkovacího kmitočtu, počtu nosných signálu OFDM,
délky cyklického prefixu, počtu nenulových nosných OFDM signálu, počtu
vygenerovaných signálových prvků, typ modulace (QPSK, 8PSK, QAM, QAM) a
tzv. lag, tedy hodnotu zpoždění signálu potřebnou výpočtu CAF dle vztahu (4. Uživatelské
rozhraní otevře zadáním příkazu cyclostationary příkazovém řádku
MATLABu. Následně vypočtena vzájemná korelační funkce přijatého
signálu jeho zpožděné kopie.3)
