当前位置:主页 > 科技论文 > 信息工程论文 >

稳定分布噪声中基于能量检测的频谱感知算法研究

发布时间:2018-05-03 00:20

  本文选题:认知无线电 + 频谱感知 ; 参考:《大连海事大学》2017年硕士论文


【摘要】:随着无线通信技术的快速发展,有限的频谱资源变得越来越宝贵,传统的固定频谱分配方案已经满足不了日益增长的无线通信业务与频谱资源匮乏之间的矛盾。为了解决这一矛盾,认知无线电(Cognitive Radio,CR)作为一种新兴的技术应运而生,它使用一种"伺机"的方式接入和共享空闲频谱资源,有效地提高了频谱利用率。可靠的频谱感知是认知无线电实现其功能的关键技术之一,对其进行研究具有重要的应用价值。目前已经有许多成熟的信号检测技术可用于频谱感知,但在实际应用中,通信信道往往受到非高斯噪声的影响,使得传统基于高斯噪声模型假设下的检测算法不再适用。本文正是在这一背景下,采用α稳定分布作为脉冲噪声的数学模型,结合传统的能量检测(Energy Detection,ED)技术,提出了适用于脉冲噪声环境的三种改进的能量检测频谱感知算法。虽然α稳定分布是描述通信信道中非高斯噪声的最佳模型,但由于α稳定分布噪声不存在有限的二阶统计量,因此基于二阶统计量的能量检测算法在该噪声条件下性能严重退化甚至失效。为了解决这一问题,本文首先提出了基于非线性预处理的能量检测算法,通过将接收到的信号进行预处理变换使其具有二阶统计量,再进行能量检测,文中定义了保持抑制比参数来衡量非线性预处理函数的能力,仿真实验证明,该算法的检测性能要优于基于分数低阶统计量的检测算法和能量检测算法,并且非线性预处理函数的保持抑制比越大,其对应的检测性能越好;其次,基于核函数理论提出了一种核能量检测算法,其核心是通过核映射的方法将接收信号映射到变换域上,然后求变换域上的能量进行检测,仿真实验表明该算法在高斯噪声和α稳定分布噪声中都具有良好的检测性能;最后,针对调制信号具有循环平稳性的特点,提出了一种基于分数低阶循环谱能量的检测算法,仿真实验表明该算法在α稳定分布噪声中对调制信号的检测性能要优于基于二阶循环谱能量的检测算法和基于分数低阶统计量的检测算法。
[Abstract]:With the rapid development of wireless communication technology, the limited spectrum resources become more and more valuable. The traditional fixed spectrum allocation scheme can not meet the contradiction between the growing wireless communication services and the lack of spectrum resources. In order to solve this contradiction, Cognitive Radio (CR) as a new technology emerged as the times require. It uses a "opportunistic" way to access and share the idle spectrum resources, which effectively improves the spectrum efficiency. Reliable spectrum sensing is one of the key technologies to realize the function of cognitive radio. At present, there are many mature signal detection techniques that can be used in spectrum sensing, but in practical applications, the communication channel is often affected by non- noise, which makes the traditional detection algorithm based on Gao Si noise model is no longer applicable. Under this background, using 伪 stable distribution as the mathematical model of impulse noise and combining with the traditional energy detection technique, this paper presents three improved spectrum sensing algorithms suitable for impulse noise environment. Although the 伪 stable distribution is the best model for describing the non- noise in the communication channel, there is no finite second-order statistic for the 伪 stable distribution noise. Therefore, the energy detection algorithm based on second-order statistics has serious degradation and even failure under the noise condition. In order to solve this problem, an energy detection algorithm based on nonlinear preprocessing is proposed in this paper. In this paper, the ability of measuring nonlinear preprocessing function by preserving rejection ratio parameters is defined. The simulation results show that the detection performance of this algorithm is better than that of the detection algorithm based on fractional low order statistics and the energy detection algorithm. And the larger the retention and suppression ratio of nonlinear preprocessing function, the better the detection performance. Secondly, a kernel energy detection algorithm based on kernel function theory is proposed. The core of the algorithm is to map the received signal to the transform domain by the kernel mapping method, and then calculate the energy in the transform domain to detect. The simulation results show that the algorithm has good detection performance in both Gao Si noise and 伪 stable distributed noise. A detection algorithm based on fractional low order cyclic spectrum energy is proposed for modulation signal with cyclic stability. Simulation results show that the proposed algorithm performs better than the second order cyclic energy detection algorithm and the fractional low order statistic algorithm in detecting modulation signals in 伪 stable distributed noise.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN925

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 曹慧;;瑞利信道下多天线能量检测性能研究[J];电视技术;2011年11期

2 吕春英;周宁;赵伟;巩艳;;基于小波包去噪的能量检测方法研究[J];中国无线电;2012年03期

3 段栋栋;骆德渊;;基于信噪比墙的协作能量检测算法[J];电子设计工程;2014年06期

4 林英沛;;一种自适应的快速能量检测方法[J];科技视界;2014年25期

5 刘会衡;胡健;;实高斯信号下的能量检测技术[J];通信技术;2011年08期

6 马国栋;武穆清;徐春秀;;一种新的联合频谱能量检测方法[J];通信技术;2011年04期

7 刘鑫;谭学治;徐贵森;;噪声不确定下认知无线电能量检测性能的分析[J];四川大学学报(工程科学版);2011年06期

8 王蒙;陈德章;杨晶晶;王鲁嘉;黄铭;;基于蒙特卡洛方法的频谱能量检测研究[J];无线电工程;2013年01期

9 许建霞;刘会衡;刘克中;;认知无线电中一种双门限能量检测算法[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2011年04期

10 王晓侃;卢光跃;包志强;白辉;;一种新的分布式协作能量检测算法[J];电讯技术;2012年09期

相关博士学位论文 前2条

1 杨志华;IR-UWB能量检测接收机性能优化与评估[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 吴进波;感知无线电系统中能量检测及MAC层调度技术的研究[D];北京邮电大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 王浩安;基于多层能量检测的动物声音检测与识别[D];福州大学;2013年

2 王欣玉;认知无线电网络中基于能量检测的频谱感知算法研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 董淑雅;认知无线电中宽带频域能量检测算法研究[D];海南大学;2016年

4 秦协安;基于USRP的认知无线电频谱高效利用技术的研究和实现[D];湖南大学;2015年

5 滑伟;基于能量检测的自适应频谱检测算法研究[D];西安电子科技大学;2015年

6 王隆前;稳定分布噪声中基于能量检测的频谱感知算法研究[D];大连海事大学;2017年

7 高仁阳;基于主用户特性的频谱检测技术研究[D];华侨大学;2017年

8 胡小峰;基于噪声不确定性和用户状态改变的能量检测算法研究[D];重庆邮电大学;2014年

9 李粉;基于噪声不确定度的能量检测研究[D];烟台大学;2012年

10 吴明清;链锯反冲能量检测方法研究[D];上海交通大学;2007年



本文编号:1836108

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/1836108.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户f198e***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com