本文關(guān)鍵詞：基于壓縮感知的認(rèn)知無線電技術(shù)研究

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【摘要】：不斷增長的頻譜需求和有限的頻譜資源之間的矛盾越來越成為限制無線通信發(fā)展的首要因素。認(rèn)知無線電技術(shù)作為解決這一矛盾的方法之一,它具有感知周邊頻譜環(huán)境和自適應(yīng)頻譜環(huán)境的能力,可以保證在任何時間和任何地點上實現(xiàn)高可靠性的無線通信,并且能有效地利用周圍有限的頻譜資源。認(rèn)知無線電主要包括頻譜感知、動態(tài)頻譜分配和頻譜管理三項主要關(guān)鍵技術(shù),而三者中的頻譜感知技術(shù)由于其在底層的基礎(chǔ)作用而成為當(dāng)前研究的熱點。本文針對頻譜感知技術(shù)進(jìn)行了分析和研究,提出一種基于壓縮感知的多用戶協(xié)作頻譜感知算法。具體工作如下:首先,本文介紹了認(rèn)知無線電技術(shù)的研究背景、定義以及發(fā)展?fàn)顩r。針對認(rèn)知無線電中的關(guān)鍵技術(shù)頻譜感知,本文也簡要介紹了幾種常用的頻譜感知技術(shù)。并從感知對象不同和感知用戶數(shù)的多少對認(rèn)知無線電頻譜感知進(jìn)行了分類,并進(jìn)行了比較和分析。其次,綜合考慮CRN(認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò))在檢測性能上所具有的較高的要求,提出了一種基于壓縮感知的協(xié)作頻譜感知方案,并闡述了該方案的主要思想、系統(tǒng)模型、數(shù)學(xué)描述和實現(xiàn)步驟。分析了經(jīng)典的基于匹配追蹤原理的重構(gòu)算法,比較了它們的優(yōu)缺點,并以此為基礎(chǔ)提出了一種改進(jìn)的算法—差分信號自適應(yīng)匹配追蹤(DSSAMP)重構(gòu)算法,該算法能夠保證同時具有良好的重構(gòu)時延(主要考慮從得到觀測信息到恢復(fù)出原始信息所耗費的時間)和重構(gòu)準(zhǔn)確率。再次,接著針對有噪聲加入的情況,本文提出了一種改進(jìn)的壓縮感知與重構(gòu)算法——基于能量檢測的閾值收縮迭代的差分重構(gòu)算法,該算法采用了對觀測能量向量差分重構(gòu)的處理方式,利用閾值收縮迭代算法來降低測量噪聲對重構(gòu)性能的不利影響,使得以上的感知方案在低信噪比的環(huán)境下仍然維持較好的重構(gòu)性能。最后,本文在Matlab環(huán)境下對本文所述的幾種頻譜感知算法進(jìn)行了仿真分析。實驗結(jié)果表明,在低信噪比情況下,基于閾值收縮迭代的差分重構(gòu)算法相比DSSAMP算法在重構(gòu)時延和重構(gòu)準(zhǔn)確度上有較大的改進(jìn)。既滿足對信號壓縮感知處理的實時性要求,也滿足了在低信噪比情況下要求頻譜感知的高可靠性要求。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知無線電 壓縮感知 能量檢測 重構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號對照表9-10
• 縮略語對照表10-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 認(rèn)知無線電研究背景13-14
• 1.2 認(rèn)知無線電概述14-16
• 1.2.1 認(rèn)知無線電基本概念14-15
• 1.2.2 認(rèn)知無線電的關(guān)鍵技術(shù)15-16
• 1.2.3 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r16
• 1.3 認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)16-19
• 1.3.1 認(rèn)知無線電的網(wǎng)絡(luò)模型16-17
• 1.3.2 認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)17-19
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排19-21
• 第二章 頻譜感知技術(shù)21-31
• 2.1 頻譜感知的概念21-22
• 2.2 基于發(fā)射機(jī)的頻譜感知技術(shù)22-25
• 2.2.1 匹配濾波器檢測22-23
• 2.2.2 能量檢測23-24
• 2.2.3 循環(huán)平穩(wěn)檢測24-25
• 2.3 基于接收機(jī)的頻譜感知技術(shù)25
• 2.4 單頻點頻譜感知25-26
• 2.5 多頻點協(xié)作感知26-31
• 第三章 基于壓縮感知的協(xié)作頻譜感知31-43
• 3.1 壓縮感知理論31-33
• 3.1.1 壓縮感知31-32
• 3.1.2 重構(gòu)算法32-33
• 3.2 協(xié)作頻譜感知的融合方法33-36
• 3.3 基于壓縮感知的多頻點協(xié)作頻譜感知36-38
• 3.3.1 系統(tǒng)模型36-37
• 3.3.2 寬帶協(xié)作頻譜感知37-38
• 3.4 基于MP原理的重構(gòu)算法38-42
• 3.4.1 基于匹配追蹤原理的重構(gòu)算法38-41
• 3.4.2 DSSAMP聯(lián)合重構(gòu)算法41-42
• 3.5 仿真與分析42-43
• 第四章 基于能量檢測的閾值收縮迭代差分重構(gòu)算法43-51
• 4.1 引入噪聲后的壓縮感知方法44
• 4.2 基于閾值收縮迭代的差分重構(gòu)算法44-47
• 4.3 仿真與分析47-51
• 第五章 總結(jié)51-53
• 參考文獻(xiàn)53-55
• 致謝55-57
• 作者簡介57-58

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陸陽;;認(rèn)知無線電差分協(xié)作壓縮頻譜估計算法[J];電訊技術(shù);2013年02期

2 方紅;楊海蓉;;貪婪算法與壓縮感知理論[J];自動化學(xué)報;2011年12期

3 王璐瑜;朱琦;;基于DSCS的寬帶頻譜感知新算法[J];信號處理;2011年06期

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本文編號：773057