本文關(guān)鍵詞：認(rèn)知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)作頻譜感知技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：認(rèn)知無線傳感網(wǎng)可以合理利用空閑的授權(quán)頻段來克服傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源短缺這一發(fā)展瓶頸。認(rèn)知無線傳感網(wǎng)與經(jīng)典無線傳感器網(wǎng)不同,認(rèn)知無線傳感網(wǎng)除了常規(guī)的在ISM頻段進(jìn)行通信外,還利用感知技術(shù),在授權(quán)頻段內(nèi),利用頻譜空穴進(jìn)行通信,因此改善了無線傳感器網(wǎng)的性能;另外,認(rèn)知無線傳感網(wǎng)又是基于無線傳感器網(wǎng)的,存在節(jié)點(diǎn)能力弱,需要考慮節(jié)能以及節(jié)點(diǎn)協(xié)作等問題,不能直接套用傳統(tǒng)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),所以本文要研究認(rèn)知無線傳感器網(wǎng)對于授權(quán)頻段的感知技術(shù)。認(rèn)知功能的首要任務(wù)是檢測授權(quán)頻段以及對主用戶的存在與否進(jìn)行判斷。頻譜感知作為認(rèn)知無線傳感網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),得到廣泛深入的研究。本文研究了基于雙門限能量檢測的協(xié)作頻譜感知性能的優(yōu)化方案,首先,固定雙門限能量檢測的檢測門限值,對表決融合準(zhǔn)則的投票門限進(jìn)行優(yōu)化,使得在該能量檢測門限值條件下,協(xié)作頻譜感知的全局錯(cuò)誤概率最小;然后在表決融合準(zhǔn)則的投票門限取最優(yōu)值的前提下,對雙門限能量檢測的檢測門限值進(jìn)行了優(yōu)化,在不同接收信噪比條件下,最優(yōu)的檢測門限值是動(dòng)態(tài)的,所以要根據(jù)信噪比確定最優(yōu)的檢測門限值,使得協(xié)作頻譜感知的全局錯(cuò)誤概率在各信噪比條件下都達(dá)到最小值,從而提高了協(xié)作頻譜感知的性能。仿真結(jié)果表明,表決融合準(zhǔn)則的投票門限和雙門限能量檢測的檢測門限值取得各自的最優(yōu)值時(shí),全局錯(cuò)誤概率最低,檢測性能最好。由于信道衰落,主用戶與節(jié)點(diǎn)間的感知信道是時(shí)變的。本文中,提出了一種多時(shí)隙檢測模式,節(jié)點(diǎn)獨(dú)立的在各時(shí)隙內(nèi)檢測授權(quán)頻段的狀態(tài)并對各時(shí)隙的判決結(jié)果進(jìn)行融合并作出判決,無線傳感網(wǎng)進(jìn)行分簇,簇首接收到簇內(nèi)各節(jié)點(diǎn)傳送的判決結(jié)果后,對它們進(jìn)行融合得出判決結(jié)果,然后簇首將各自的判決結(jié)果傳送給融合中心,融合中心再次進(jìn)行融合并得出最終判決結(jié)果,故在頻譜感知過程中,認(rèn)知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行三步融合。而且,我們對簇的個(gè)數(shù)和感知時(shí)隙的個(gè)數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,使得吞吐量能耗比達(dá)到最大值。根據(jù)仿真結(jié)果,在主用戶得到充分保護(hù)的前提下,當(dāng)感知時(shí)隙的個(gè)數(shù)和簇的個(gè)數(shù)達(dá)到最優(yōu)值時(shí),吞吐量能耗比達(dá)到最大值。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 多時(shí)隙 吞吐量 能耗 三步融合 動(dòng)態(tài)雙門限能量檢測 表決融合準(zhǔn)則優(yōu)化 全局錯(cuò)誤概率
【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】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 專用術(shù)語注釋表9-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 研究背景10-15
• 1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述10-12
• 1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展瓶頸12-13
• 1.1.3 認(rèn)知無線電技術(shù)13-14
• 1.1.4 認(rèn)知無線電的關(guān)鍵技術(shù)14-15
• 1.2 認(rèn)知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概述及優(yōu)勢15-16
• 1.3 認(rèn)知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的未來應(yīng)用場景16-18
• 1.4 關(guān)于本課題的研究18-21
• 1.4.1 課題來源18
• 1.4.2 本文研究內(nèi)容18-19
• 1.4.3 論文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排19-21
• 第二章 頻譜感知技術(shù)21-38
• 2.1 引言21
• 2.2 發(fā)射機(jī)信號檢測21-27
• 2.2.1 匹配濾波器檢測22-23
• 2.2.2 能量檢測法23-26
• 2.2.3 循環(huán)平穩(wěn)特性檢測法26-27
• 2.3 協(xié)作頻譜感知27-35
• 2.3.1 分布式協(xié)作頻譜感知28-29
• 2.3.2 集中式協(xié)作頻譜感知29
• 2.3.3 融合算法29-35
• 2.4 干擾溫度檢測35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 第三章 認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中頻譜感知性能的優(yōu)化方案38-53
• 3.1 引言38-39
• 3.2 系統(tǒng)模型39-42
• 3.3 基于表決融合的雙門限協(xié)作頻譜感知的優(yōu)化42-48
• 3.3.1 表決融合準(zhǔn)則的投票門限的優(yōu)化42-45
• 3.3.2 雙門限能量檢測的門限值的優(yōu)化45-48
• 3.4 仿真結(jié)果及分析48-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 第四章 分簇認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中吞吐量能耗均衡的研究53-65
• 4.1 引言53-54
• 4.2 系統(tǒng)模型和問題描述54-56
• 4.2.1 分簇的CWSN模型以及幀結(jié)構(gòu)54-55
• 4.2.2 問題描述55-56
• 4.3 吞吐量能耗均衡56-61
• 4.4 仿真結(jié)果及分析61-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-68
• 5.1 全文工作總結(jié)65-66
• 5.2 未來研究工作展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 附錄1 程序清單71-72
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文72-73
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利73-74
• 附錄4 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目74-75
• 致謝75

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