基于认知无线电的农业物联网频谱感知策略研究
发布时间：2022-10-21 12:54
农业是中国国民经济的根基。近年来,随着农业现代化的普及和发展,农业物联网得到了飞速发展。在农业物联网中,大量感知节点、终端需要将采集的农业信息传送到数据中心,以供农户、农业相关专家参考和分析。然而,随着农业物联网业务和传输数据量的爆炸式增长,利用传统的通信技术以及目前固定的频谱资源分配策略已经无法满足海量数据传输的需求,频谱匮乏成为制约农业物联网发展的瓶颈问题。认知无线电的出现为解决频谱资源紧缺提供了有效途径,它可以在不影响主用户正常通信情况下,通过频谱感知、动态频谱分配以及频谱共享,实现动态频谱分配和管理,从而有效的提高频谱利用率。本文将认知无线电与农业物联网结合,考虑农业物联网环境的特殊性,利用认知无线电的频谱感知技术,快速有效地对农业物联网中多个异构信道进行快速频谱感知,以解决农业物联网中频谱资源紧缺的问题。本文主要研究如下:（1）针对农业物联网的网络结构和特点,充分考虑农业物联网中不同的网络类型和带宽等因素,提出了两种认知农业物联网实施方案,为本文后续农业物联网频谱感知策略的实施提供了现实场景模型。（2）针对认知农业物联网中不同的认知用户对于异构信道的频谱感知性能的差异问题,本...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究动态和趋势
1.3.1 农业物联网技术发展现状
1.3.2 认知无线电发展现状
1.3.3 认知农业物联网的研究现状
1.3.4 认知无线电频谱感知技术的研究现状
1.4 研究目标、内容、技术路线
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
2 农业物联网
2.1 农业物联网架构
2.2 农业物联网中的通信技术
2.3 农业物联网的频谱资源分析
2.4 本章小结
3 认知无线电在农业物联网中的实施
3.1 认知无线电中的关键技术
3.2 认知无线电在农业物联网中的实施方案
3.2.1 实施方案一
3.2.2 实施方案二
3.3 认知农业物联网中的频谱感知
3.4 本章小结
4 有效吞吐量最大化的农业物联网异构多信道频谱感知策略
4.1 引言
4.2 系统模型
4.3 基于逐级满足算法的农业物联网频谱感知策略
4.3.1 算法描述
4.3.2 具体步骤
4.3.3 算法复杂度分析
4.4 仿真结果与分析
4.4.1 不同方法下的系统性能比较
4.4.2 不同检测概率下系统性能比较
4.4.3 不同SNR下的系统性能比较
4.5 本章小结
5 系统能效最大化的跨层农业物联网异构信道频谱感知策略
5.1 引言
5.2 系统模型
5.3 基于遗传算法的跨层异构多信道频谱感知策略
5.3.1 算法描述
5.3.2 具体步骤
5.3.3 算法复杂度分析
5.4 仿真结果与分析
5.4.1 不同方法下的系统性能比较
5.4.2 不同检测概率下的系统性能比较
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 文章总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
个人情况
教育背景
科研经历
在学期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]世界发达国家及我国农业物联网的发展与应用[J]. 徐爱清. 互联网天地. 2019(11)
[2]苹果生产信息精准追溯系统设计思路[J]. 张晓艳,卢德成,郑纪业,孙家波,牛鲁燕,阮怀军. 山东农业科学. 2019(10)
[3]基于云计算的蔬菜产品质量安全追溯系统[J]. 袁艺,李石开,汪骞,陶婧,孔令明,陶祥,桂敏,鲍锐. 中国蔬菜. 2019(02)
[4]我国降低5G频率占用费 全面鼓励5G发展[J]. 程琳琳,卞海川. 通信世界. 2018(12)
[5]认知无线电频谱感知估计时延的随机规划优化算法[J]. 姜显扬,夏凯莉,唐向宏. 电子与信息学报. 2017(11)
[6]机器视觉技术在玉米苗期杂草识别中的应用[J]. 颜秉忠. 农机化研究. 2018(03)
[7]基于LabVIEW的水产养殖环境无线智能监测系统[J]. 张红霞,马芳兰,杨旭辉,徐武德,郑礴. 甘肃科学学报. 2017(04)
[8]基于TDR的土壤水分传感器设计与试验[J]. 姜明梁,方嫦青,马道坤. 农机化研究. 2017(08)
[9]《工业和信息化部关于加强“十三五”信息通信业节能减排工作的指导意见》节选（一）[J]. 张莹婷. 工业炉. 2017(04)
[10]我国农业物联网发展现状·存在问题和对策[J]. 王笑娟,刘彩凤,谢虹,魏春,郝学景,张旭,王占森. 安徽农业科学. 2017(01)
博士论文
[1]农业物联网应用体系结构与关键技术研究[D]. 郑纪业.中国农业科学院 2016
[2]LTE-Advanced系统中若干关键技术的研究[D]. 彭岳峰.北京交通大学 2013
[3]异构融合网络环境下基于认知的资源管理方法研究[D]. 张国翊.北京邮电大学 2011
硕士论文
[1]认知无线电系统中能量有效的频谱感知与接入技术研究[D]. 谢晨升.南京邮电大学 2019
[2]认知无线电网络中能效优化方法研究[D]. 魏然.西安电子科技大学 2018
[3]基于非授权用户优先级的频谱接入方案研究[D]. 蔡成.延边大学 2017
[4]认知无线电网络中基于主用户高活跃度的吞吐量优化研究[D]. 曹航.郑州大学 2017
[5]认知无线电中基于能效的协作频谱感知及其网络资源优化[D]. 梁经纬.南京邮电大学 2016
[6]基于吞吐量最大化的认知无线电频谱感知算法研究[D]. 刘芳.东北大学 2014
[7]低功耗高可靠ZigBee组网研究[D]. 代成斌.广东工业大学 2014
[8]2.4GHz ZigBee与WiFi以及蓝牙系统间干扰分析[D]. 胡思雨.西安电子科技大学 2014
[9]认知无线电中协作频谱感知算法研究[D]. 郭军平.东北大学 2013
[10]基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计[D]. 纪丽猛.燕山大学 2013
本文编号：3695682
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究动态和趋势
1.3.1 农业物联网技术发展现状
1.3.2 认知无线电发展现状
1.3.3 认知农业物联网的研究现状
1.3.4 认知无线电频谱感知技术的研究现状
1.4 研究目标、内容、技术路线
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
2 农业物联网
2.1 农业物联网架构
2.2 农业物联网中的通信技术
2.3 农业物联网的频谱资源分析
2.4 本章小结
3 认知无线电在农业物联网中的实施
3.1 认知无线电中的关键技术
3.2 认知无线电在农业物联网中的实施方案
3.2.1 实施方案一
3.2.2 实施方案二
3.3 认知农业物联网中的频谱感知
3.4 本章小结
4 有效吞吐量最大化的农业物联网异构多信道频谱感知策略
4.1 引言
4.2 系统模型
4.3 基于逐级满足算法的农业物联网频谱感知策略
4.3.1 算法描述
4.3.2 具体步骤
4.3.3 算法复杂度分析
4.4 仿真结果与分析
4.4.1 不同方法下的系统性能比较
4.4.2 不同检测概率下系统性能比较
4.4.3 不同SNR下的系统性能比较
4.5 本章小结
5 系统能效最大化的跨层农业物联网异构信道频谱感知策略
5.1 引言
5.2 系统模型
5.3 基于遗传算法的跨层异构多信道频谱感知策略
5.3.1 算法描述
5.3.2 具体步骤
5.3.3 算法复杂度分析
5.4 仿真结果与分析
5.4.1 不同方法下的系统性能比较
5.4.2 不同检测概率下的系统性能比较
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 文章总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
个人情况
教育背景
科研经历
在学期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]世界发达国家及我国农业物联网的发展与应用[J]. 徐爱清. 互联网天地. 2019(11)
[2]苹果生产信息精准追溯系统设计思路[J]. 张晓艳,卢德成,郑纪业,孙家波,牛鲁燕,阮怀军. 山东农业科学. 2019(10)
[3]基于云计算的蔬菜产品质量安全追溯系统[J]. 袁艺,李石开,汪骞,陶婧,孔令明,陶祥,桂敏,鲍锐. 中国蔬菜. 2019(02)
[4]我国降低5G频率占用费 全面鼓励5G发展[J]. 程琳琳,卞海川. 通信世界. 2018(12)
[5]认知无线电频谱感知估计时延的随机规划优化算法[J]. 姜显扬,夏凯莉,唐向宏. 电子与信息学报. 2017(11)
[6]机器视觉技术在玉米苗期杂草识别中的应用[J]. 颜秉忠. 农机化研究. 2018(03)
[7]基于LabVIEW的水产养殖环境无线智能监测系统[J]. 张红霞,马芳兰,杨旭辉,徐武德,郑礴. 甘肃科学学报. 2017(04)
[8]基于TDR的土壤水分传感器设计与试验[J]. 姜明梁,方嫦青,马道坤. 农机化研究. 2017(08)
[9]《工业和信息化部关于加强“十三五”信息通信业节能减排工作的指导意见》节选（一）[J]. 张莹婷. 工业炉. 2017(04)
[10]我国农业物联网发展现状·存在问题和对策[J]. 王笑娟,刘彩凤,谢虹,魏春,郝学景,张旭,王占森. 安徽农业科学. 2017(01)
博士论文
[1]农业物联网应用体系结构与关键技术研究[D]. 郑纪业.中国农业科学院 2016
[2]LTE-Advanced系统中若干关键技术的研究[D]. 彭岳峰.北京交通大学 2013
[3]异构融合网络环境下基于认知的资源管理方法研究[D]. 张国翊.北京邮电大学 2011
硕士论文
[1]认知无线电系统中能量有效的频谱感知与接入技术研究[D]. 谢晨升.南京邮电大学 2019
[2]认知无线电网络中能效优化方法研究[D]. 魏然.西安电子科技大学 2018
[3]基于非授权用户优先级的频谱接入方案研究[D]. 蔡成.延边大学 2017
[4]认知无线电网络中基于主用户高活跃度的吞吐量优化研究[D]. 曹航.郑州大学 2017
[5]认知无线电中基于能效的协作频谱感知及其网络资源优化[D]. 梁经纬.南京邮电大学 2016
[6]基于吞吐量最大化的认知无线电频谱感知算法研究[D]. 刘芳.东北大学 2014
[7]低功耗高可靠ZigBee组网研究[D]. 代成斌.广东工业大学 2014
[8]2.4GHz ZigBee与WiFi以及蓝牙系统间干扰分析[D]. 胡思雨.西安电子科技大学 2014
[9]认知无线电中协作频谱感知算法研究[D]. 郭军平.东北大学 2013
[10]基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计[D]. 纪丽猛.燕山大学 2013
本文编号：3695682
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