【摘要】：近年來,移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展導(dǎo)致無線數(shù)據(jù)流量需求呈指數(shù)型增長,能夠授權(quán)的頻帶資源越來越少。認知無線電作為一種動態(tài)頻譜接入機制,對于未來無線通信系統(tǒng)的頻譜效率提升和頻譜精細化利用具有巨大的潛在優(yōu)勢,因而成為未來無線通信系統(tǒng)頻譜接入的有效解決方案之一。本文圍繞著認知無線電頻譜檢測技術(shù)這一研究熱點,針對合作頻譜檢測中的用戶功率控制進行了較為全面的研究,研究了三種基于認知用戶功率控制輔助的合作頻譜檢測算法。同時,針對傳統(tǒng)的分簇合作頻譜檢測方案的不足,研究了分簇加權(quán)的合作頻譜檢測優(yōu)化方案。本文的主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新包括如下兩個方面:1.分析了傳統(tǒng)合作頻譜檢測的系統(tǒng)建模,重點研究了基于認知用戶功率控制輔助的合作頻譜檢測算法。為了使檢測場景建模更加符合實際的檢測場景,將檢測環(huán)境建模為兩級信道,即檢測信道和報告信道組成的聯(lián)合信道。分析推導(dǎo)了在未知和已知聯(lián)合信道統(tǒng)計特性時各個用戶在本地頻譜測量數(shù)據(jù)上報時的最優(yōu)發(fā)送功率,并提出了三種功率控制算法。同時,整個功率控制過程都由融合中心進行協(xié)調(diào),融合中心能夠取得信道統(tǒng)計特性的粗略估計并以此獲得功率控制矢量,有效地設(shè)置用戶在觀測數(shù)據(jù)上報階段的發(fā)射功率,避免了由用戶進行單獨的功率控制造成的巨大系統(tǒng)開銷、有效地縮短了功率控制進程。相比現(xiàn)有的等功率方案,所提出的功率控制輔助的合作頻譜檢測方案能夠較大程度地檢測性能提升。2.研究了基于分簇加權(quán)的合作頻譜檢測優(yōu)化方案。由于分簇內(nèi)各個用戶相對集中且所經(jīng)歷的信道特性相似,為了減少用戶上報本地頻譜測量數(shù)據(jù)的時間延遲和系統(tǒng)開銷,同時降低判決的錯誤概率,提出的分簇加權(quán)的合作頻譜檢測優(yōu)化方案在最小錯誤概率的約束下得到參與合作上報頻譜測量數(shù)據(jù)的最優(yōu)用戶數(shù)及判決門限。并且,為減少因報告信道帶寬受限導(dǎo)致的多用戶上報測量數(shù)據(jù)時存在的擁塞和等待延遲,在簇頭處使用軟數(shù)據(jù)融合來更好地利用各用戶的本地頻譜觀測數(shù)據(jù)中隱藏的主用戶信號的信息。所提的分簇加權(quán)合作頻譜檢測優(yōu)化方案能夠有效地降低報告時間延遲,減小判決錯誤概率。以上的兩個研究內(nèi)容圍繞著認知無線電中合作頻譜檢測展開,重點關(guān)注當(dāng)前合作頻譜檢測方案存在的不足。并且,主要工作點都集中在合作頻譜檢測的數(shù)據(jù)收集階段,通過該階段的處理使得最終能夠在融合中心取得準確的信道狀態(tài)判決。
【圖文】：

不同的頻譜共享方案

頻譜共享架構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN925

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 彌寅;盧光躍;;基于特征值極限分布的合作頻譜感知算法[J];通信學(xué)報;2015年01期

2 金明;李有明;高洋;;基于廣義特征值的合作頻譜感知方法[J];通信學(xué)報;2013年01期

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本文編號：2700684