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基于隨機(jī)矩陣漸近譜理論的頻譜感知技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間:2017-05-15 19:05

  本文關(guān)鍵詞:基于隨機(jī)矩陣漸近譜理論的頻譜感知技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,無線頻譜資源以及使用效率變得越來越重要,而認(rèn)知無線電(Cognitive Radio,CR)作為一種有效的頻譜共享技術(shù),大大提升了頻譜利用率,已經(jīng)得到了人們的廣泛關(guān)注和討論。數(shù)據(jù)處理已經(jīng)成為當(dāng)代的重要研究內(nèi)容,而隨機(jī)矩陣?yán)碚?Random Matrix Theory,RMT)在處理多維矩陣信息方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢,且在核物理、數(shù)字通信、金融等領(lǐng)域已經(jīng)得到了諸多應(yīng)用。在無線通信領(lǐng)域,隨機(jī)矩陣?yán)碚撘呀?jīng)被成功的應(yīng)用到容量分析、性能分析以及接收機(jī)設(shè)計(jì)等諸多方面。因此實(shí)現(xiàn)二者的有機(jī)結(jié)合,已經(jīng)得到了學(xué)者們的廣泛研究。本文主要研究基于隨機(jī)矩陣?yán)碚摰奶卣髦殿l譜感知算法,此類算法通過利用隨機(jī)矩陣?yán)碚撝刑卣髦邓哂械膬?yōu)良特性,在感知過程中不受噪聲不確定的影響,且無需預(yù)先知道信號或信道的相關(guān)信息。首先,本文針對噪聲相關(guān)的情況,對特征值頻譜感知算法進(jìn)行了研究分析,并應(yīng)用隨機(jī)矩陣?yán)碚撗芯苛嗽肼曄嚓P(guān)下新的頻譜感知判決閾值,仿真結(jié)果表明新的閾值在噪聲相關(guān)的情況下明顯優(yōu)于采用M-P律的算法。其次,在噪聲不確定的情況下對MME算法的能量效率進(jìn)行了優(yōu)化分析,通過對感知時(shí)間的優(yōu)化來獲得最優(yōu)的能量效率,并與能量檢測算法進(jìn)行了對比分析。最后,考慮到頻譜感知過程中發(fā)生碰撞沖突的可能性,對發(fā)生碰撞沖突情況下的MME感知算法的能量效率進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析和仿真驗(yàn)證,并通過對感知時(shí)間和幀周期的聯(lián)合最優(yōu)化,獲得了最優(yōu)能量效率。
【關(guān)鍵詞】:認(rèn)知無線電 隨機(jī)矩陣?yán)碚?/strong> 頻譜感知 特征值 能量效率
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN925
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • abstract5-8
  • 專用術(shù)語注釋表8-9
  • 第一章 緒論9-14
  • 1.1 頻譜感知研究背景及現(xiàn)狀9-10
  • 1.2 隨機(jī)矩陣?yán)碚撗芯勘尘凹捌鋺?yīng)用10-12
  • 1.3 本文主要工作及課題來源12-13
  • 1.4 本文結(jié)構(gòu)安排13-14
  • 第二章 頻譜感知與隨機(jī)矩陣?yán)碚?/span>14-28
  • 2.1 頻譜感知原理及方法14-19
  • 2.1.1 發(fā)射機(jī)檢測15-18
  • 2.1.2 協(xié)作檢測18-19
  • 2.2 隨機(jī)矩陣漸進(jìn)譜理論19-22
  • 2.2.1 隨機(jī)矩陣19-20
  • 2.2.2 隨機(jī)矩陣漸進(jìn)譜理論20-22
  • 2.3 頻譜感知中的隨機(jī)矩陣?yán)碚?/span>22-27
  • 2.3.1 基于RMT的頻譜感知基本原理22-24
  • 2.3.2 特征值感知算法24-27
  • 2.4 本章小結(jié)27-28
  • 第三章 噪聲相關(guān)下的特征值頻譜感知算法28-37
  • 3.1 系統(tǒng)模型28-31
  • 3.1.1 信號模型28-30
  • 3.1.2 噪聲模型30-31
  • 3.2 系統(tǒng)分析31-34
  • 3.3 仿真結(jié)果34-36
  • 3.4 本章小結(jié)36-37
  • 第四章 MME頻譜感知算法能量效率優(yōu)化分析37-47
  • 4.1 引言37-38
  • 4.2 系統(tǒng)模型38-39
  • 4.3 算法及能量效率分析39-42
  • 4.3.1 MME(Maximum-Minimum Eigenvalue)算法39-40
  • 4.3.2 ED(Energy Detection)算法40-41
  • 4.3.3 能量效率41-42
  • 4.4 最優(yōu)感知時(shí)間42-43
  • 4.5 仿真分析43-46
  • 4.6 本章小結(jié)46-47
  • 第五章 碰撞沖突下MME算法能量效率分析47-56
  • 5.1 引言47
  • 5.2 系統(tǒng)模型47-48
  • 5.3 能量效率分析48-50
  • 5.4 幀周期和感知時(shí)間優(yōu)化分析50-53
  • 5.4.1 最優(yōu)幀周期50-51
  • 5.4.2 最優(yōu)感知時(shí)間51-52
  • 5.4.3 聯(lián)合最優(yōu)化52-53
  • 5.5 仿真分析53-55
  • 5.6 本章小結(jié)55-56
  • 第六章 總結(jié)與展望56-58
  • 參考文獻(xiàn)58-61
  • 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文61-62
  • 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利62-63
  • 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目63-64
  • 致謝64

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本文編號:368589


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