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认知无线电通过对周围无线信号的实时检测,在不影响授权用户的频段的正常使用下利用这些空闲频段进行通信,能够很好的缓解频谱资源紧张的情况,有效的提高频谱利用率。在此利用认知的这一概念我们提出了一个针对跳频通信使用的空闲频段检测方法。本文首先介绍了认知无线电的基本概念,以及目前频谱利用的情况,然后提出了本次认知应用的领域即跳频通信的通信频段的无线电检测。然后对认知无线电中频谱检测中运用到的算法：AD采样定理、多速率信号处理、各种滤波器设计、数字下变频和FFT运算的基本知识进行了介绍。这些数字信号处理的算法是频谱检测FPGA实现的理论基础,多速率信号处理技术提供了减慢数据速率的情况下保持信号不失真,给后续的频谱分析计算带来了可能。AD采样定理是模拟到数字化的一道大门,只有变成数字信号以后才能对这些信号就行数字化的处理。FFT运算是频谱检测中频域分析的重要一步,将时域信号变成频域信号,才能对信号所占用的带宽进行分析。然后介绍了PCI接口原理,这是数据传输的通道,PCI具有高速的数据传输能力。其次给出了这些算法和接口的FPGA实现,包括直接数字频率合成(DDS)、数字下变频(DDC)、快速傅立叶变换(FFT)和PCI接口时序的FPGA实现。在实现时根据本次设计的具体要求设计出合理的参数,算法部分给出了这些参数的MATLAB软件仿真和modelsim软件仿真,两者的仿真都证明算法的可行性和FPGA实现的正确性。接口部分给出了PCI时序设计的状态机和quartus时序截图。最后给出了本次设计的硬件实现,包括：射频模块设计、AD采样电路的设计、FPGA模块设计、电源模块设计和PCI模块设计。所有这些算法和硬件的实现完成了从空中将无线信号接收,放大到AD采样,抽取滤波,FFT运算然后经过PCI接口将数据传输出来的整个信号检测系统。同时PCI接口传输来自上层的控制命令,控制检测系统的工作参数。通过设计和实际的应用证明了本次设计的可行性。也为认知的频谱检测概念提供了一种可依据的实现方案,同时本次设计参数修改简单,升级容易为下一步系统的集成提供了很好的一个模块依据。