基于参数优化和帧结构设计的频谱感知方法研究

发布时间：2017-12-08 01:04

  本文关键词：基于参数优化和帧结构设计的频谱感知方法研究

  更多相关文章： 认知无线电 频谱感知 吞吐量 能量效率 连续频谱感知 频谱预测

【摘要】：随着各种无线电技术与业务的飞速发展,已有的无线电频谱已经无法满足用户的需求。根据相关的研究数据可知,已分配频谱的频谱利用率非常低,其中存在着大量的“频谱空洞”。因此,针对解决频谱缺乏问题的认知无线电技术渐渐成为了通信领域的热门研究方向之一。认知无线电共有四大关键技术,即频谱感知、频谱管理、频谱共享和频谱移动。其中频谱感知技术是实现认知无线电的重要前提,它主要是来用来获得授权信道的状态信息,以供次用户来决定是否接入授权信道进行通信。频谱感知技术是要在保证次用户不对主用户造成有害干扰的前提下,提供给次用户接入授权信道的机会的,所以这就需要频谱感知的准确度高,即感知性能要好,以对主用户提供足够的保护。而对于次用户来说,其希望能够获得更大的接入授权信道的机会,可达到的吞吐量越大越好。随着现在全球变暖问题日益严重,绿色通信越来越受到重视,人们对能量消耗也有了越来越多的关注,而与能量消耗和吞吐量相关的能量效率也逐渐引起了学者的研究兴趣。本文就分别对感知性能、能量效率与吞吐量三个方面来展开了相关的研究,并取得了一定的研究性成果。本文提出了一种感知性能和能量效率联合优化的方法。在采用“K秩”融合准则来进行协作的认知无线电网络中,影响系统性能的参数为融合准则的判决门限、参与协作的次用户数和感知时间。所以可以将优化问题分为两个阶段,第一阶段,给定感知时间,通过使错误概率最小来得到最优的判决门限和参与协作的次用户数;第二阶段,给定判决门限和参与协作的次用户数,通过使能量效率最小来得到最优的感知时间。本文利用数学推导,证明了两个优化问题均存在最优值,再利用联合迭代算法可以得到综合最优的判决门限、次用户数和感知时间。另外,针对认知无线电网络的吞吐量优化问题,本文结合了频谱预测和连续频谱感知的研究重新设计了新的帧结构模型。先将主用户的频谱划分为两个子频带,然后在一个子频带中加入基于隐马尔科夫的频谱预测,使次用户只在预测为空闲的信道中选择感知信道,从而提高感知到空闲频谱的概率。而在另外一个子频带中进行连续的信息传输,进而提高系统的吞吐量。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN925

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘婷婷;王建新;束锋;;合作频谱感知吞吐量和感知时间关系的研究[J];现代雷达;2009年05期

2 常帅;孔凡军;陈娟;郑学强;;协同频谱感知中的认知用户数优化[J];军事通信技术;2010年03期

3 汪一鸣;周刘蕾;;基于追踪定位的认知频谱感知解决方案[J];通信学报;2010年11期

4 岳文静;郑宝玉;孟庆民;崔景伍;解培中;;衰落信道下提高协作频谱感知能力的方法[J];中国科学:信息科学;2011年02期

5 韩勇;陈强;王建新;;合作频谱感知安全技术研究[J];通信技术;2011年06期

6 韩勇;王放;陈强;王建新;;一种信任度模糊分配的合作频谱感知算法[J];信号处理;2011年06期

7 蒋金波;王可人;陈小波;金虎;;频谱切换中基于频谱感知的链路保持概率[J];探测与控制学报;2011年06期

8 刘颖;杨震;;协作频谱感知系统中的结盟技术研究[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2012年05期

9 秦臻;薛峰;梁继民;;最大系统效用合作频谱感知优化算法[J];信号处理;2013年02期

10 江晓林;顾学迈;何晨;;基于压缩感知的联合协作频谱感知算法[J];上海交通大学学报;2013年07期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 岳文静;郑宝玉;;一种基于信道可靠性的协作频谱感知算法[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年

2 张培;孟庆民;朱卫平;;一种可以减少感知时间的频谱感知方法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年

3 郝博雅;周辉;孙斌;;基于权值的合作频谱感知算法[A];第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2012年

4 吴昊;赵杭生;;基于三阶累积量的频谱感知技术研究[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年

5 张冰玉;郑宝玉;岳文静;;一种基于串行网络的协作频谱感知方案[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年

6 冯子木;漆春梅;王军;李乐民;;协同频谱感知算法综述[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年

7 王翊;胡艳军;唐希雯;;一种改进的基于多阈值的协作频谱感知方法[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年

8 郑仕链;何斌;杨伟程;;认知无线电宽带频谱感知试验研究[A];浙江省信号处理学会2011学术年会论文集[C];2011年

9 李佳俊;黄清;孔勇;;基于小波变换的认知无线电宽带频谱感知方法[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年

10 杨家胜;刘光斌;程俊仁;;基于压缩采样技术的认知无线电宽带频谱感知方法[A];中国通信学会第六届学术年会论文集（上）[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 肖淑艳;认知无线电中频谱感知及资源优化分配的研究[D];中国矿业大学;2015年

2 卿浩博;面向无线通信系统的频谱感知理论与技术研究[D];北京邮电大学;2015年

3 杨雪洲;认知中继网络频谱感知与资源分配研究[D];电子科技大学;2014年

4 齐佩汉;稳健精细抗差异性频谱感知技术研究[D];西安电子科技大学;2014年

5 卢剑奇;认知无线电频谱感知关键技术研究[D];电子科技大学;2015年

6 刘洋;基于跨层优化的频谱感知关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2014年

7 史振国;认知OFDM系统中频谱感知与基于感知的干扰对齐方法研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

8 江晓林;认知无线电网络中频谱感知算法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

9 m云海;BWT系统中基于认知的频谱聚合技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 秦臻;基于认知无线网络的频谱感知与信道切换技术研究[D];西安电子科技大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王艳君;认知无线网络中基于多节点的协作频谱感知技术的研究[D];昆明理工大学;2015年

2 谷凯;基于GNU Radio的动态频谱感知及数据传输[D];海南大学;2015年

3 孟晨;基于稀疏组套索的宽频带频谱感知研究[D];燕山大学;2015年

4 魏亮;认知车载网中频谱感知算法仿真研究[D];西南交通大学;2015年

5 周瑞;基于信任度的认知无线电联合频谱感知研究[D];湖南工业大学;2015年

6 钱陆;基于数据并发传输的频谱感知系统的研究[D];北京邮电大学;2014年

7 栾红志;基于能量检测的协作频谱感知技术研究[D];解放军信息工程大学;2014年

8 王勇锋;多天线认知无线网络频谱感知技术研究[D];解放军信息工程大学;2014年

9 郭寿明;认知无线电系统中频谱感知算法研究[D];东北大学;2014年

10 吴玉林;基于分布式压缩感知的协作频谱感知技术研究[D];福州大学;2013年

，

本文编号：1264446