本文關(guān)鍵詞：基于認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜感知機(jī)制的研究

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【摘要】：在如今龐大的無線通信環(huán)境下,網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量在劇增,頻譜資源的利用趨于緊張。一方面,每個國家都會挪出一些不用許可的頻段給工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)使用,即被稱為ISM頻段。由于ISM頻段具有免許可特性,只要遵守一定的傳輸功率,不對其他頻段造成影響便可直接使用,這種情況會造成頻譜擁擠。另一方面,許多不具有許可的頻段出現(xiàn)空閑沒有被合理利用而浪費(fèi),還有一些硬件設(shè)備又達(dá)不到高頻段利用的要求。針對以上兩種情況,瑞典的JosephMitola博士提出了認(rèn)知無線電的概念,美國通信管理局FCC于2002年設(shè)定工作組來對其進(jìn)行研究,在認(rèn)知無線電發(fā)展的基礎(chǔ)上,以Motorola等為首的公司提出了認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),該技術(shù)可以緩解頻譜資源的緊張。認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究主要包括兩個方面,一方面是頻譜的感知,另一方面是頻譜的動態(tài)分配。本文著重在頻譜感知方面進(jìn)行研究,完成工作如下:首先,進(jìn)行信號的預(yù)處理,即對要感知的頻段先進(jìn)行噪聲的去除,將有用信號從噪聲中分離出來,這樣可以提高信號的信噪比。單用戶利用匹配濾波、循環(huán)特征和能量檢測算法分別對感興趣的頻段進(jìn)行檢測,通過實驗仿真得出結(jié)論,信噪比高的情況下,能量檢測效果要好。其次,因為單節(jié)點(diǎn)在多徑和陰影下容易受到影響,不能準(zhǔn)確判斷主用戶的狀態(tài)。針對其不足之處,本文提出了多用戶的協(xié)同感知算法,存在一個融合中心,認(rèn)知用戶之間利用感知到的信息相互分享,然后將感知結(jié)果發(fā)送給融合中心,融合中心根據(jù)收到的信息進(jìn)行AND、OR準(zhǔn)則融合決策判斷。但是在噪聲不確定時,針對多用戶用能量檢測,傳統(tǒng)的單門限值不易確定,容易發(fā)生誤檢,所以本文提出了雙門限能量檢測算法,因為雙門限值可以增大一個門限值的不確定度區(qū)域,通過實驗結(jié)果表明,雙門限比傳統(tǒng)的單門限檢測的概率要大。但是雙門限能量檢測也只能將落在門限兩端的能量值進(jìn)行判決,而落在中間的值不作處理。最后,將落在雙門限之間的能量值利用協(xié)方差檢測算法進(jìn)行處理,而傳統(tǒng)的協(xié)方差檢測算法就是使用固定的閾值和虛警概率,不能有效的使感知誤差在任何情況下都達(dá)到最小,所以本文針對這一缺點(diǎn),將傳統(tǒng)的協(xié)方差進(jìn)行閾值的一個改進(jìn),通過實驗仿真,證明本文提出的方法能準(zhǔn)確地對空閑頻譜資源進(jìn)行感知。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925

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本文編號：1194901