本文關(guān)鍵詞：基于學(xué)習(xí)的頻譜感知機(jī)制和動(dòng)態(tài)接入策略設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著無線寬帶技術(shù)的飛速發(fā)展,頻譜資源的緊缺正日益成為制約無線通信技術(shù)發(fā)展的瓶頸。認(rèn)知無線電可通過感知周圍無線環(huán)境,尋求頻譜空穴,進(jìn)行智能的、動(dòng)態(tài)的頻譜接入,實(shí)現(xiàn)授權(quán)頻譜的二次利用,為解決頻譜短缺、提高授權(quán)頻譜利用率提供了新的思路。如何在不干擾主用戶的條件下,有效提高認(rèn)知用戶的吞吐量,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)高效的頻譜感知機(jī)制和接入策略都是需要著重考慮的因素。本文主要基于學(xué)習(xí)方法對(duì)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中的頻譜感知和動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)展開研究,具體內(nèi)容如下:第一章,首先概述了認(rèn)知無線電提出的背景、原理。接著具體介紹了認(rèn)知無線電中的若干關(guān)鍵技術(shù),如頻譜感知、頻譜管理和頻譜共享等。第二章,著重介紹現(xiàn)有的頻譜感知以及動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)。在頻譜感知方面,本章介紹了三種常見的單用戶頻譜感知方法以及一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的協(xié)作頻譜感知方法,另外重點(diǎn)概述了當(dāng)前認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中幾類主要的動(dòng)態(tài)頻譜接入模型,此外,例舉了基于Q-learning的智能頻譜接入模型,并仿真驗(yàn)證了其接入策略的合理性。最后,對(duì)當(dāng)前認(rèn)知無線電所用到的機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行了概括。第三章,針對(duì)頻譜感知中的能量檢測(cè)法提出了一種基于模糊C均值(Fuzzy C means,FCM)的自適應(yīng)門限選擇機(jī)制。該機(jī)制只需根據(jù)接收到的能量樣本的相似性和差異性進(jìn)行聚類,選取隸屬度值差異最小的能量樣本作為最佳門限值,而無需信噪比、初始門限等先驗(yàn)信息,因此在能量檢測(cè)中具有更強(qiáng)的自適應(yīng)性。Matlab仿真結(jié)果證明,新機(jī)制下獲取的最佳門限與文中推導(dǎo)的高斯白噪聲信道下的最佳檢測(cè)器門限相比,具有很好的擬合度。第四章,基于部分觀測(cè)馬爾科夫決策過程(Partially Observable Markov Decision P rocess,POMDP)的動(dòng)態(tài)頻譜接入模型,重點(diǎn)研究了非完美觀測(cè)(存在感知誤差)的情況,對(duì)兩種接入策略(基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的接入策略和基于信道狀態(tài)的接入策略)的影響。在此基礎(chǔ)上,并對(duì)認(rèn)知用戶的吞吐量以及頻譜利用率進(jìn)行了仿真,最后比較和分析了兩種策略的性能及復(fù)雜度。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知無線電 頻譜感知 動(dòng)態(tài)頻譜接入 機(jī)器學(xué)習(xí)
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN925
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 認(rèn)知無線電的背景及其研究意義9-10
• 1.2 認(rèn)知無線電的定義及主要特征10-12
• 1.3 認(rèn)知無線電中的關(guān)鍵技術(shù)12-15
• 1.3.1 頻譜感知12-13
• 1.3.2 頻譜管理13-14
• 1.3.3 頻譜共享14-15
• 1.4 認(rèn)知無線電的發(fā)展及研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4.1 認(rèn)知無線電的發(fā)展歷程15-16
• 1.4.2 認(rèn)知無線電的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 本文的主要內(nèi)容及安排17-19
• 第二章 認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中頻譜感知與動(dòng)態(tài)頻譜接入19-33
• 2.1 引言19
• 2.2 頻譜感知19-23
• 2.2.1 能量檢測(cè)法20
• 2.2.2 匹配濾波法20-21
• 2.2.3 循環(huán)平穩(wěn)特性檢測(cè)法21-22
• 2.2.4 KNN協(xié)作頻譜檢測(cè)法22-23
• 2.3 動(dòng)態(tài)頻譜接入23-27
• 2.3.1 MDP模型24-25
• 2.3.2 圖論與最優(yōu)化模型25
• 2.3.3 智能模型25-27
• 2.4 基于Q-learning的頻譜接入策略27-30
• 2.4.1 Q-learning理論27-28
• 2.4.2 基于Q-learning的頻譜接入策略28-29
• 2.4.3 仿真結(jié)果及分析29-30
• 2.5 認(rèn)知無線電中的機(jī)器學(xué)習(xí)30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基于FCM的智能頻譜感知機(jī)制設(shè)計(jì)33-46
• 3.1 引言33-34
• 3.2 能量檢測(cè)中的最佳門限34-36
• 3.3 基于FCM的自適應(yīng)門限選擇機(jī)制36-41
• 3.3.1 FCM基本理論36-38
• 3.3.2 系統(tǒng)模型38-39
• 3.3.3 基于FCM的自適應(yīng)門限選擇流程39-41
• 3.4 仿真結(jié)果及分析41-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 基于POMDP模型的頻譜接入策略設(shè)計(jì)46-57
• 4.1 引言46
• 4.2 場(chǎng)景建模46-49
• 4.2.1 POMDP模型46-48
• 4.2.2 充分統(tǒng)計(jì)量48
• 4.2.3 收益和目標(biāo)函數(shù)48-49
• 4.3 頻譜感知接入策略49-53
• 4.3.1 最優(yōu)的感知接入策略49-50
• 4.3.2 次優(yōu)的感知接入策略50-53
• 4.4 仿真結(jié)果及分析53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 總結(jié)與展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文63-64
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目64-65
• 致謝65

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5 申濤;程放;胡中豫;金成江;;一種可靠的協(xié)作式頻譜感知方案[J];火力與指揮控制;2011年09期

6 余婷;顧浩;胡靜;宋鐵成;沈連豐;;電磁頻譜感知教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

7 吳啟暉;丁國(guó)如;王金龍;李小強(qiáng);黃育偵;;認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于共識(shí)理論的分布式聚類合作頻譜感知研究[J];科學(xué)通報(bào);2012年09期

8 曲軼龍;張虎虎;齊冬蓮;;認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)多用戶協(xié)同頻譜感知協(xié)作機(jī)制研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2012年06期

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1 岳文靜;鄭寶玉;;一種基于信道可靠性的協(xié)作頻譜感知算法[A];2009年通信理論與信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

2 張培;孟慶民;朱衛(wèi)平;;一種可以減少感知時(shí)間的頻譜感知方法[A];2010年通信理論與信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

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5 張冰玉;鄭寶玉;岳文靜;;一種基于串行網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作頻譜感知方案[A];2010年通信理論與信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

6 馮子木;漆春梅;王軍;李樂民;;協(xié)同頻譜感知算法綜述[A];2008年中國(guó)西部青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

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本文編號(hào)：403187