认知无线电中的高效频谱感知技术研究

发布时间：2023-02-14 09:32

　　随着人类现代社会的进步,我们进行通信的方式也在不停的向先进的方向进行演变,越来越多的新型的无线和有线的通信网络被大规模的部署。因而呈现出多种网络并存的现状,可分配的频谱越来越少,加之频谱资源采用固定分配的方式,其短缺的问题越来越严峻。频谱感知作为认知无线电的基础技术,可以实时对空闲频谱进行观测,为后续次用户采用动态接入技术来利用这些资源提供数据基础,能够大幅度改善现在对频谱资源的利用率低下的困局,因此在近年来得到了国内外广泛的研究。本文主要研究了各个应用场景下的频谱感知问题,主要工作内容如下:针对单个用户在窄带频谱下的感知场景,研究了能量感知技术、基于香农熵和基于信号的指数熵的感知技术以及在毫米波环境下基于波束成形背景的快速频谱感知技术,仿真并分析了这些算法的特点、性能以及适用的范围。在由宏基站和微基站构成的异构网络场景下,研究了基于双门限的两层协作感知技术,并在此之上作出改进,针对噪声功率存在波动的情况,对基于噪声功率不确定性的两层协作感知技术和基于动态双门限的协作感知技术进行研究,进一步提高了算法的鲁棒性。此外,本文还针对各次级用户信道条件不同的情况作出改进,提出了基于改进K秩的协...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词表
符号表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 频谱感知技术研究现状
    1.3 本文内容及结构安排
第二章 窄带频谱资源的高效鲁棒感知技术
    2.1 引言
    2.2 基于能量感知的频谱感知技术研究
        2.2.1 系统模型
        2.2.2 能量检测原理
        2.2.3 能量感知性能仿真
    2.3 基于熵的频谱感知技术研究
        2.3.1 系统模型
        2.3.2 基于信息熵的频谱感知算法
        2.3.3 基于指数熵的频谱感知算法
    2.4 基于波束成形背景的快速频谱感知技术研究
        2.4.1 系统模型
        2.4.2 感知算法原理
        2.4.3 仿真结果
    2.5 本章小结
第三章 复杂网络环境下的高效协作感知技术
    3.1 引言
    3.2 宏蜂窝和微蜂窝构成的异构网络中的频谱感知技术
        3.2.1 引言
        3.2.2 系统模型
        3.2.3 异构网中基于双门限思想的双层协作感知算法
        3.2.4 基于噪声功率存在波动性的双门限合作感知方案
        3.2.5 复杂网络环境下基于动态双门限思想的协作感知策略
    3.3 改进的协作频谱感知融合算法
        3.3.1 基于改进K秩的协作频谱感知技术
        3.3.2 基于选择用户的协作频谱感知技术
    3.4 本章小结
第四章 高效宽带频谱感知技术
    4.1 引言
    4.2 压缩感知理论
        4.2.1 压缩感知简介
        4.2.2 重建算法
        4.2.3 仿真结果
    4.3 对于宽带频谱资源的连续观测问题研究
        4.3.1 基于压缩采样的序贯检测算法
        4.3.2 快速变化感知算法
    4.4 本章小结
第五章 扩频信号的高鲁棒性感知技术
    5.1 引言
    5.2 基于循环自相关的CDMA-DSSS信号检测技术
        5.2.1 系统模型
        5.2.2 原理推导及算法流程
        5.2.3 仿真结果
    5.3 基于PAPR(峰值-均值功率比)的CDMA-DSSS信号检测技术
        5.3.1 系统模型
        5.3.2 算法流程及原理
        5.3.3 仿真结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献



本文编号：3742378