一种自适应频谱成形器:在超宽带认知无线电中的应用  

作　　者：李斌[1] 周正[1] 邹卫霞[1] 

机构地区：[1]泛网无线教育部重点实验室北京邮电大学无线网络实验室,北京100876

出　　处：《中国科学：信息科学》2010年第12期1611-1625,共15页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:60772021;60902046;60902079);国家高技术研究发展计划重点项目(批准号:2009AA01Z262);国家重大科技发展专项(批准号:2009ZX03006-006/-009);北京邮电大学优秀博士生创新基金(批准号:CX201013);韩国知识经济部信息技术促进中心IITA项目(批准号:IITA-2009-C1090-0902-0019)资助

摘　　要：超宽带脉冲无线电(UWB-IR)在高速通信、高精度定位及穿墙透地等重要领域具有广阔的应用前景,它与认知无线电结合将进一步缓解频谱资源的紧张局势.然而,现有的UWB脉冲难以充分利用其频谱能量,导致其传输性能下降;同时,UWB-IR无法有效而灵活地进行频谱规避,从而无可避免地干扰其余授权用户.从数学插值理论出发,本文基于径向基神经网络提出一种通用频谱成形滤波器,进行合理简化后给出其简单硬件实现.该脉冲设计网络能快速跟踪UWB设备的工作环境,自适应地设计具有特定频谱的UWB-IR脉冲.当无授权用户工作时,它能最大化频谱利用率,改善UWB系统传输性能;当有授权用户时,在最大化非授权频段能量利用率的前提下,它能有效地规避授权频段,实现可靠频谱共享.理论分析和仿真表明,基于神经网络的UWB脉冲在频谱利用率、频谱规避性能及接收性能等方面均优于现有设计方案.

关 键 词：超宽带脉冲无线电 认知无线电 脉冲设计 径向基神经网络 频谱利用率 频谱避让 

分 类 号：TN925[电子电信—通信与信息系统]