认知无线电频谱感知算法研究

发布时间：2017-10-17 03:39

  本文关键词：认知无线电频谱感知算法研究

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【摘要】：随着通信技术的不断发展,频谱资源匮乏问题日益严重,认知无线电技术是解决频谱资源稀缺问题的重要途径,然而,频谱感知技术是认知无线电技术的前提。目前,频谱感知技术的研究主要从单用户感知和协作感知两方面进行。本文的主要研究内容为对传统单用户感知算法和基于集中式的协作感知算法进行改进。在认知无线电研究中,目前单用户频谱感知的研究主要集中在能量感知、匹配滤波感知以及循环平稳特征感知。匹配滤波法由于需要知道主用户先验信息而应用面比较窄,许多专家和学者将能量感知和循环平稳特征感知的优点相结合,但是大多是利用固定双门限来进行改进,但是在认知无线电网络环境中,信号复杂多变,固定双门限法缺乏相应的灵活性,频谱检测概率稳定性较差。针对此问题,本文提出基于自适应动态双门限-循环平稳特征联合检测算法。在此改进算法中,认知用户根据信噪比的大小来动态的设置双门限,当认知用户接受到主用户信号的能量在双门限以外时采用能量检测法,反之,则采用循环平稳特征检测。最后通过实验仿真和性能分析,在同等虚警概率下,该改进型算法的检测概率较传统固定门限算法有所提高,并且抗噪声能力较强。在传统的集中式协作频谱感知中,数据融合方式主要有硬融合和软融合,软融合算法控制信道数据量过大,硬件实现较难。在硬融合中,主要有基于“与”准则、“或”准则以及“K”秩准则,前两者融合算法缺乏灵活性,应用比较局限。传统的基于“K”秩算法中K值都是固定不变的,当参与协作的用户数量发生变化时,固定K值不再适用,要么增大融合中心的计算复杂度,要么降低了系统的检测概率。针对此问题,本文提出一种最优“K”值的算法,在该算法中,根据参与协作的用户数找出最优K值,当用户数增多时适当提高K值,当用户数减少时适当减小K值,最后通过实验仿真证明,在同等虚警概率下,本文算法较传统“K”秩算法检测概率有所提高,并且当信噪比下降时,该算法仍然能保持较高的检测概率。
【关键词】：认知无线电 频谱感知 单用户感知 协作感知
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景11-12
• 1.2 认知无线电的国内外研究现状12-14
• 1.3 认知无线电的应用14-15
• 1.4 本文研究内容与组织结构15-17
• 第二章 认知无线电频谱感知技术综述17-27
• 2.1 频谱感知技术概述17-18
• 2.2 频谱感知技术的分类18-19
• 2.3 单用户频谱感知19-25
• 2.3.1 匹配滤波检测20-21
• 2.3.2 循环平稳特征检测21-22
• 2.3.3 能量检测法22-25
• 2.4 存在的问题以及改进目标25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 基于动态双门限的循环平稳特征频谱感知算法27-38
• 3.1 传统固定门限的检测27-29
• 3.2 基于动态双门限的循环平稳特征检测29-37
• 3.2.1 自适应动态双门限的设置方法30-32
• 3.2.2 自适应动态双门限—循环平稳特征联合算法32-35
• 3.2.3 仿真结果与分析35-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第四章 基于动态“K秩”融合的协作频谱感知38-51
• 4.1 感知协作的必要性分析38-39
• 4.2 基于中继协作的分布式频谱感知39-42
• 4.3 集中式协作频谱感知42-45
• 4.3.1 基于逻辑“与”准则的研究43
• 4.3.2 基于逻辑“或”准则的研究43-45
• 4.4 基于动态“K”秩的协作频谱感知算法45-47
• 4.4.1 改进算法提出的背景45-46
• 4.4.2 提出最优“K”秩法的理论依据46-47
• 4.5 实验仿真分析47-50
• 4.6 本章小结50-51
• 第五章 总结与展望51-53
• 参考文献53-57
• 致谢57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1046631