基于认知无线电的协作频谱感知关键技术研究
发布时间：2021-01-15 01:24
虽然现代无线通信利用先进技术不断突破数据速率极限,但频谱资源仍是稀缺的宝贵资源。一来适用于无线通信的频谱大多被固定分配和授权,但其频谱效率和利用率低下;二来随着用户数量不断增加,频谱越来越拥挤,各种竞争和冲突不断发生。为了解决频谱资源短缺问题,研究人员提出了认知无线电技术,该技术允许未授权用户利用动态接入空闲频谱,实现频谱资源利用的最大化。其中频谱感知技术是认知无线电中重要的一环,是保证频谱资源动态分配以及重构网络参数的前提条件。协作频谱感知技术能够有效克服目前单节点频谱感知技术的局限性,因此本文重点对协作频谱感知的关键技术进行了深入的研究。针对现有的协作频谱感知固定时隙检测和受噪声影响较严重的问题,分别提出了基于分簇的协作序贯检测方法和基于智能算法优化的协作循环频谱感知方法。由于固定样本检测方法浪费信道资源,而序贯检测可以动态调整检测样本数据从而降低检测时隙的特点,针对在大尺度衰落信道下不同认知用户感知性能恶化不同和授权用户位置不确定情况,提出了基于分簇的协作序贯检测算法。该方法根据LEACH协议选取簇头,各簇分段并行计算似然比统计量的方法进行序贯检测,任一簇内判决成功即结束检测,该...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 认知无线电概述
1.2.1 认知无线电基本概念
1.2.2 认知无线电国内外发展现状
1.3 频谱感知技术研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 认知无线电频谱感知技术
2.1 频谱感知技术概述
2.2 本地频谱感知技术介绍
2.2.1 能量检测算法
2.2.2 匹配滤波器检测算法
2.2.3 循环平稳特征检测算法
2.3 其它频谱检测技术介绍
2.3.1 振荡器功率泄露检测
2.3.2 干扰温度的检测
2.3.3 基于协方差矩阵的检测
2.4 协作频谱感知技术介绍
2.4.1 协作频谱感知技术概述
2.4.2 硬判决融合算法
2.4.3 软判决融合准则
2.5 本章小结
第3章 基于分簇的协作序贯检测算法研究
3.1 频谱感知系统模型
3.2 序贯似然比检测方法
3.2.1 基于分段的单用户序贯检测
3.2.2 多用户协作序贯检测
3.3 基于分簇的序贯检测算法
3.3.1 分簇模型分析
3.3.2 基于分簇的序贯协作检测算法
3.3.3 感知系统性能分析及吞吐量优化
3.4 仿真结果分析
3.5 本章小结
第4章 基于循环平稳特征的协作频谱检测算法
4.1 循环平稳信号理论
4.1.1 循环平稳信号基本概念
4.1.2 循环谱估计方法
4.1.3 BPSK信号循环谱估计
4.2 循环平稳特征检测算法
4.2.1 基于二阶循环统计量的频谱检测算法
4.2.2 性能仿真与分析
4.3 基于循环平稳特征的协作检测算法
4.3.1 协作循环平稳特征检测算法
4.3.2 基于粒子群算法的协作循环平稳检测算法
4.3.3 算法仿真与分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态自适应双门限能量检测的序贯协作频谱感知算法[J]. 黄河,袁超伟. 电子与信息学报. 2018(05)
[2]DARPA“频谱共享挑战赛”融入人工智能技术成为亮点[J]. 袁政英. 防务视点. 2017(06)
[3]基于序贯与能量联合检测的频谱感知技术研究[J]. 林兴,陈长兴,任晓岳. 科学技术与工程. 2017(15)
[4]差分头脑风暴算法及其在频谱感知中的应用[J]. 刁鸣,王小兰,高洪元. 应用科技. 2016(05)
[5]采用分组数据的序贯频谱感知方法[J]. 王天荆,姜华,刘国庆. 西安交通大学学报. 2015(12)
[6]Cyclostationary Feature Detection Based Spectrum Sensing Algorithm under Complicated Electromagnetic Environment in Cognitive Radio Networks[J]. Yang Mingchuan,Li Yuan,Liu Xiaofeng,Tang Wenyan. 中国通信. 2015(09)
[7]认知无线电领域的国内外重点项目[J]. 徐宏飞,杨健,张建照. 中国无线电. 2015(03)
[8]频谱占用度测量与分析[J]. 王江舟,李军芳,范若璐,张高记. 西安邮电大学学报. 2014(05)
[9]一种双重序贯检测的协作频谱感知方法[J]. 高锐,李赞,司江勃,齐佩汉,潘蕾. 西安交通大学学报. 2014(04)
[10]一种改进的认知无线电循环功率谱特征检测算法[J]. 王红军,毕光国. 信号处理. 2010(07)
硕士论文
[1]认知无线电中基于循环谱的协作频谱感知算法研究[D]. 张黎.北京邮电大学 2018
[2]基于循环平稳特性的频谱感知算法研究与实现[D]. 郭睿刚.电子科技大学 2016
本文编号：2977935
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 认知无线电概述
1.2.1 认知无线电基本概念
1.2.2 认知无线电国内外发展现状
1.3 频谱感知技术研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 认知无线电频谱感知技术
2.1 频谱感知技术概述
2.2 本地频谱感知技术介绍
2.2.1 能量检测算法
2.2.2 匹配滤波器检测算法
2.2.3 循环平稳特征检测算法
2.3 其它频谱检测技术介绍
2.3.1 振荡器功率泄露检测
2.3.2 干扰温度的检测
2.3.3 基于协方差矩阵的检测
2.4 协作频谱感知技术介绍
2.4.1 协作频谱感知技术概述
2.4.2 硬判决融合算法
2.4.3 软判决融合准则
2.5 本章小结
第3章 基于分簇的协作序贯检测算法研究
3.1 频谱感知系统模型
3.2 序贯似然比检测方法
3.2.1 基于分段的单用户序贯检测
3.2.2 多用户协作序贯检测
3.3 基于分簇的序贯检测算法
3.3.1 分簇模型分析
3.3.2 基于分簇的序贯协作检测算法
3.3.3 感知系统性能分析及吞吐量优化
3.4 仿真结果分析
3.5 本章小结
第4章 基于循环平稳特征的协作频谱检测算法
4.1 循环平稳信号理论
4.1.1 循环平稳信号基本概念
4.1.2 循环谱估计方法
4.1.3 BPSK信号循环谱估计
4.2 循环平稳特征检测算法
4.2.1 基于二阶循环统计量的频谱检测算法
4.2.2 性能仿真与分析
4.3 基于循环平稳特征的协作检测算法
4.3.1 协作循环平稳特征检测算法
4.3.2 基于粒子群算法的协作循环平稳检测算法
4.3.3 算法仿真与分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态自适应双门限能量检测的序贯协作频谱感知算法[J]. 黄河,袁超伟. 电子与信息学报. 2018(05)
[2]DARPA“频谱共享挑战赛”融入人工智能技术成为亮点[J]. 袁政英. 防务视点. 2017(06)
[3]基于序贯与能量联合检测的频谱感知技术研究[J]. 林兴,陈长兴,任晓岳. 科学技术与工程. 2017(15)
[4]差分头脑风暴算法及其在频谱感知中的应用[J]. 刁鸣,王小兰,高洪元. 应用科技. 2016(05)
[5]采用分组数据的序贯频谱感知方法[J]. 王天荆,姜华,刘国庆. 西安交通大学学报. 2015(12)
[6]Cyclostationary Feature Detection Based Spectrum Sensing Algorithm under Complicated Electromagnetic Environment in Cognitive Radio Networks[J]. Yang Mingchuan,Li Yuan,Liu Xiaofeng,Tang Wenyan. 中国通信. 2015(09)
[7]认知无线电领域的国内外重点项目[J]. 徐宏飞,杨健,张建照. 中国无线电. 2015(03)
[8]频谱占用度测量与分析[J]. 王江舟,李军芳,范若璐,张高记. 西安邮电大学学报. 2014(05)
[9]一种双重序贯检测的协作频谱感知方法[J]. 高锐,李赞,司江勃,齐佩汉,潘蕾. 西安交通大学学报. 2014(04)
[10]一种改进的认知无线电循环功率谱特征检测算法[J]. 王红军,毕光国. 信号处理. 2010(07)
硕士论文
[1]认知无线电中基于循环谱的协作频谱感知算法研究[D]. 张黎.北京邮电大学 2018
[2]基于循环平稳特性的频谱感知算法研究与实现[D]. 郭睿刚.电子科技大学 2016
本文编号：2977935
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