本文關(guān)鍵詞：基于認(rèn)知無線電的協(xié)作頻譜感知技術(shù)研究

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【摘要】： 當(dāng)前日益增長(zhǎng)的頻譜需求與有限的頻譜資源之間的矛盾是制約無線通信發(fā)展的主要瓶頸,然而根據(jù)調(diào)查,目前在授權(quán)頻段內(nèi)的頻譜資源利用率卻處于非常低的水平,為此人們提出認(rèn)知無線電技術(shù)。認(rèn)知無線電可以在已授權(quán)的頻段內(nèi)尋找空閑頻譜,并在不影響授權(quán)用戶正常通信的前提下動(dòng)態(tài)地利用頻譜資源,從而從根本上解決因頻譜資源的固定分配方式所導(dǎo)致的頻譜利用不合理的問題。頻譜感知技術(shù)是認(rèn)知無線電的關(guān)鍵技術(shù),是實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電的前提和先決條件。本文針對(duì)如何提高頻譜感知技術(shù)的檢測(cè)性能展開全面研究。 本文敘述了認(rèn)知無線電以及頻譜感知技術(shù)的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀以及相關(guān)概念,分析和研究了基于本地頻譜檢測(cè)的頻譜感知方式,在比較各種檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)認(rèn)知無線電需具備檢測(cè)未知形式主用戶信號(hào)能力的要求,選擇能量檢測(cè)算法作為研究重點(diǎn)。主要分析了能量檢測(cè)算法的原理、頻譜檢測(cè)效果及其分別在AWGN信道和Rayleigh衰落信道下的性能,并分別對(duì)不同信道下能量檢測(cè)算法進(jìn)行了仿真。 由于在衰落信道下本地頻譜檢測(cè)的性能嚴(yán)重下降,且在無線環(huán)境下不可避免的存在多徑和陰影效應(yīng)的影響,因此本文進(jìn)一步研究了利用多認(rèn)知用戶的協(xié)作來克服單認(rèn)知用戶檢測(cè)性能的不足。通過分析協(xié)作頻譜檢測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),分別研究了集中式和分布式的協(xié)作檢測(cè)方式,并對(duì)兩者的性能進(jìn)行了比較。在此基礎(chǔ)上,研究了基于集中式協(xié)作頻譜檢測(cè)方式的數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則,并深入研究了Chair-Varshney算法,根據(jù)該算法的判決關(guān)系式,重點(diǎn)推導(dǎo)和得出了Chair-Varshney準(zhǔn)則下全局虛警概率與檢測(cè)概率的表達(dá)式,結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了頻譜檢測(cè)性能的分析。 本文最后將分簇技術(shù)引入到認(rèn)知無線電的協(xié)作頻譜檢測(cè)中,研究并設(shè)計(jì)了一種基于分簇的協(xié)作頻譜檢測(cè)方案,給出了分簇協(xié)作檢測(cè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及檢測(cè)流程,并在分簇的情況下進(jìn)一步分析了協(xié)作方式的數(shù)據(jù)融合問題,通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于分簇的協(xié)作檢測(cè)方案可以帶來檢測(cè)性能的提高。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知無線電 頻譜感知 能量檢測(cè) 檢測(cè)概率 虛警概率
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TN925
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 認(rèn)知無線電的概念12-14
• 1.4 論文主要工作及組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第2章 本地頻譜檢測(cè)技術(shù)研究15-29
• 2.1 頻譜感知技術(shù)綜述15-17
• 2.1.1 頻譜感知技術(shù)定義15-17
• 2.1.2 頻譜感知技術(shù)的性能評(píng)價(jià)17
• 2.2 本地頻譜檢測(cè)算法分析17-21
• 2.2.1 主用戶發(fā)射機(jī)檢測(cè)算法18-19
• 2.2.2 主用戶接收機(jī)檢測(cè)算法19
• 2.2.3 本地頻譜檢測(cè)算法比較19-21
• 2.3 基于能量檢測(cè)的本地頻譜檢測(cè)研究21-24
• 2.3.1 能量檢測(cè)算法研究21-23
• 2.3.2 能量檢測(cè)算法性能參數(shù)研究23-24
• 2.4 仿真研究及性能分析24-28
• 2.4.1 能量檢測(cè)算法性能仿真24-27
• 2.4.2 衰落信道下能量檢測(cè)仿真27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于協(xié)作的頻譜感知數(shù)據(jù)融合研究29-46
• 3.1 本地頻譜檢測(cè)的局限性29-30
• 3.2 協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析30-33
• 3.2.1 集中式協(xié)作檢測(cè)模型30-32
• 3.2.2 分布式協(xié)作檢測(cè)模型32
• 3.2.3 集中式與分布式檢測(cè)模型的比較32-33
• 3.3 協(xié)作感知的數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究33-39
• 3.3.1 基本協(xié)作感知數(shù)據(jù)融合算法33-35
• 3.3.2 AND準(zhǔn)則的仿真分析35-37
• 3.3.3 OR準(zhǔn)則的仿真分析37-39
• 3.4 基于Chair-Varshney準(zhǔn)則的協(xié)作感知數(shù)據(jù)融合39-43
• 3.4.1 算法的理論分析39-42
• 3.4.2 算法的性能參數(shù)推導(dǎo)42-43
• 3.5 Chair-Varshney算法仿真及性能分析43-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于分簇的協(xié)作感知技術(shù)研究46-53
• 4.1 分簇技術(shù)的引入46-47
• 4.2 基于分簇的協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)47-49
• 4.2.1 分簇頻譜感知系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)47-48
• 4.2.2 分簇檢測(cè)的流程設(shè)計(jì)48-49
• 4.3 基于分簇的協(xié)作頻譜感知性能研究49-50
• 4.4 分簇算法仿真分析50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 總結(jié)53-54
• 5.2 展望54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀碩士學(xué)位發(fā)表論文和參加科研情況59

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張慧;認(rèn)知無線電頻譜感知算法研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

2 武學(xué)成;超高速無線局域網(wǎng)頻譜探測(cè)與分配策略技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

3 錢楓;短波信道下認(rèn)知無線電頻譜感知技術(shù)研究[D];桂林電子科技大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：940548