节约能耗的协作感知和改进的抵御SSDF研究
本文关键词：节约能耗的协作感知和改进的抵御SSDF研究 出处：《云南民族大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：在认知无线电(Cognitive Radio,CR)中,为了不对PU的通信造成干扰的前提下,有效的利用空闲频谱,认知用户必须快速准确的进行频谱感知。由于多径衰落、阴影效应、硬件等因素,单用户频谱感知很难保证其准确性,为了解决这个问题,多用户协作频谱感知技术被提出。协作频谱感知技术要求多个认知用户同时参与对同一目标频段的感知,然后综合每个认知用户的感知信息做出最终判决。协作感知的方式通过利用分集增益的优势在一定程度上提高了感知性能,但也带来了新的安全威胁——频谱感知数据篡改攻击(SSDF),即指在协作频谱感知过程中,会存在一些恶意的认知用户,它们通过篡改自己的本地感知信息,致使感知信息融合结果的真实性大大降低。因此,为了抵御这种攻击,提升系统的鲁棒性,本文主要基于能量高效的协作频谱感知进行研究,同时在抵御SSDF攻击的协作频谱感知融合方式上做出改进,达到抵御SSDF攻击的目的。首先,本文简要分析了几种单用户频谱检测的方法;接着介绍了CR面临的SSDF网络安全威胁;同时介绍了协作频谱感知算法:中心式和分布式以及基于协作频谱感知的融合准则。其次,由于目前大部分文献都只注重提升系统的检测性能等方面,忽略了协作感知过程中处理感知数据所消耗的能量,因此本文第三部分针对协作频谱感知中的能量消耗问题进行了研究。基于硬融合规则,在保证一定检测概率的条件下,提出两种降低协作频谱感知的能量消耗的分步算法。并在第二种算法中将第一步的模糊能量感知结果充分利用,更进一步提高系统能量利用。通过仿真实验,所提算法的能量损耗与传统协作频谱感知算法相比显著减少。最后,因为SSDF是协作频谱感知技术的一种非常典型的攻击方式,恶意用户通过改变自身的感知数据,将错误的感知数据发送给融合中心,误导融合中心做出错误的判决结果,给CR网络带来了巨大的安全隐患。本文第四部分做了基于软融合的协作频谱感知抵御SSDF的研究,在传统线性加权融合算法的基础上,提出一种改进信誉度的软融合算法。本文算法将SU的历史感知数据对当前时刻的影响考虑进去,用时间递减因子来衡量历史数据;通过每个SU在每次融合服务中提供的服务质量来动态更新其信誉度,并按照平均信誉度来分配SU的加权系数。通过仿真分析对比,改进算法的检测性能优于传统线性加权的软融合算法。
[Abstract]:In the cognitive radio ( CR ) , in order not to interfere with the communication of the PU , it is necessary to effectively utilize the idle spectrum , and the cognitive user must quickly and accurately carry out the spectrum sensing .
【学位授予单位】：云南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN925
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，本文编号：1385720
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