基于稀疏组套索的宽频带频谱感知研究

发布时间：2017-05-25 06:08

  本文关键词：基于稀疏组套索的宽频带频谱感知研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科技的不断提高,越来越多的移动设备逐渐走进人们的生活,移动设备只能工作在一定的无线频段范围内,而在这些可用频谱资源下,随着数据业务的不断扩大,已经变得非常拥堵。为了提高频谱的利用率,联邦通信委员会(FCC)表明,在授权频段有空闲部分的情况下,非授权用户可机会式地进行动态频谱接入。这种认知无线电技术提高了频谱资源的利用率。频谱感知是认知无线电中的关键技术,现在对宽频带的频谱感知的研究成了一个热点课题,怎样在低信噪比下能达到一个较高的检测性能是研究的一个难点。针对此问题,本文采用了一种基于稀疏组套索的宽频带频谱感知方法。首先,本文采用了一种基于稀疏组Lasso(SGLasso)的宽频带感知方法。该方法利用授权用户(PU)数量的稀疏性与授权用户传输功率谱密度(PSD)的稀疏性建立模型,将宽频带频谱感知问题转换为对授权用户发射信号功率密度的估计,重构发射信号功率谱密度向量,实现频谱检测。其次,稀疏组Lasso的频谱感知方法前提是信道增益矩阵已知,但是在一般情况下信道增益矩阵并不是确定的,会受到一些干扰的影响。针对这一问题,将稀疏组Lasso与总体最小二乘(TLS)相结合,提出了一种基于稀疏组总体最小二乘的频谱感知方法,从而解决了信道增益矩阵不确定性的问题。最后,利用稀疏组Lasso的多响应模型与频谱感知中多认知用户合作检测相结合,产生一种改进的合作检测方法。借助于稀疏组Lasso的参数模型,通过块坐标下降算法实现对未知参数的求解。通过与稀疏组Lasso频谱感知算法的比较,在低信噪比的情况下稀疏组Lasso合作感知算法能达到较高的检测性能。
【关键词】：频谱感知 功率谱密度 稀疏组套索 稀疏组总体最小二乘 合作频谱感知 块坐标下降
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 认知无线电研究现状11-14
• 1.3 认知无线电中频谱感知的研究现状14-15
• 1.4 本文主要研究内容及组织结构15-17
• 第2章 频谱感知技术17-33
• 2.1 频谱感知概述17-18
• 2.2 基于发射机检测的频谱感知方法18-26
• 2.2.1 匹配滤波器检测19-20
• 2.2.2 能量检测20-23
• 2.2.3 循环平稳特征检测23-25
• 2.2.4 性能仿真及分析25-26
• 2.3 合作检测26-32
• 2.3.1 单门限合作检测27-29
• 2.3.2 多门限合作检测29-30
• 2.3.3 性能仿真及分析30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 基于稀疏组Lasso的频谱感知方法33-44
• 3.1 稀疏组Lasso方法33-34
• 3.2 稀疏组Lasso频谱感知的物理模型34-35
• 3.3 稀疏组Lasso频谱感知的数学模型35-39
• 3.3.1 基本模型35-36
• 3.3.2 模型参数36-37
• 3.3.3 块坐标下降模型参数求解算法37-39
• 3.3.4 基于稀疏组Lasso的宽带频谱感知算法39
• 3.4 仿真结果及性能分析39-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 基于稀疏组总体最小二乘的频谱感知方法44-51
• 4.1 稀疏组总体最小二乘44
• 4.2 稀疏组总体最小二乘物理模型44-45
• 4.3 块坐标下降模型求解算法45-46
• 4.4 仿真结果及性能分析46-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第5章 基于稀疏组Lasso的合作频谱感知方法51-57
• 5.1 稀疏组Lasso多响应模型51
• 5.2 基于稀疏组Lasso的合作频谱感知算法51-54
• 5.3 仿真结果及性能分析54-56
• 5.4 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-64
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果64-65
• 致谢65-66
• 作者简介66

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 顾庆峰;杨仕平;;基于认知无线电的多频段跳频通信系统[J];电讯技术;2012年07期

2 申涛;胡中豫;李高峰;李伟;;基于关联分析的频谱感知信息加权融合算法[J];火力与指挥控制;2010年12期

3 吴玲玲;;快变信道下基于数据平滑的DVB-T信号频谱感知[J];现代电子技术;2012年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘婷婷;认知无线电中关键技术的研究[D];南京理工大学;2011年

  本文关键词：基于稀疏组套索的宽频带频谱感知研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：392814