认知无线电网络中的合作频谱感知方法及安全性研究
[Abstract]:In order to effectively alleviate the increasing shortage of spectrum resources, cognitive radio technology has become an important science and technology. By repeated reaccess of authorized spectrum resources, it efficiently alleviates the contradiction between the rapidly expanding wireless access service and the shortage of spectrum resources. Spectrum sensing is the basic core of cognitive radio technology, and it is an important means to ensure that the main user is protected from harmful interference and to improve the available spectrum efficiency. However, the premise is not only to improve the spectrum efficiency as much as possible, but also to ensure that the main user can communicate normally and be free from other harmful interference. Therefore, how to optimize the spectrum sensing parameters so that the minimum system overhead can achieve the maximum system detection gain is a key part of our research. At the same time, in wireless communication environment, the transmission of signal is easily affected by path loss, shadow effect and multi-path effect, and the perceptual node itself may actively initiate tampering with perceptual information, forgery, eavesdropping and other attacks. This leads to the wrong decision. Therefore, this paper systematically studies the cooperative spectrum sensing problem in a more practical and insecure sensing environment, and the main results are as follows: 1. Based on the more practical spectrum sensing environment with malicious nodes, the spectrum sharing network model based on cooperative sensing is studied. The secondary users will dynamically adjust their transmission power according to the cooperative sensing results. In order to prevent malicious nodes from seriously affecting the perceptual performance of the perceptual system, this paper studies how to carry out cooperative sensing to improve the perceptual performance. Under certain detection probability and correlation power constraints, an optimization problem is established, which takes maximizing the throughput of the secondary network as the objective function. The simulation results first highlight the great influence of the number of malicious nodes on spectrum sensing, and also show that the proposed algorithm can effectively calculate the optimal sensing time and transmission power regardless of the existence of malicious nodes. When the maximum interference power limit and the maximum transmit power limit are reduced, the throughput of the network is increased. 2. Aiming at a humanized "intelligent" attack mode, a cooperative spectrum sensing model based on trust value is proposed to effectively defend against network attacks. Compared with the other two extreme cases (the ideal case without malice in the network and the worst case with malicious nodes without defense), the detection performance is verified from two aspects of false alarm probability and average throughput, compared with the other two extreme cases (the ideal case without malice in the network and the worst case with malicious nodes without defense). It is shown that by dynamically adjusting the trust value of each perceptual node, the cooperation scheme can effectively defend against malicious nodes in the network and ensure the detection performance of the whole network.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN925
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,本文编号:2478699
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