【摘要】：在無線終端與多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛的時代,可用頻譜資源已十分貧乏。認知無線電技術(shù)作為一項動態(tài)智能頻譜管理技術(shù),將是解決頻譜資源日漸短缺、頻譜利用低效等問題的關(guān)鍵手段。認知無線電的首要任務(wù)是頻譜感知。認知無線電的中心思想是在主用戶不占用其授權(quán)頻段時,允許次用戶動態(tài)接入該頻段,而當主用戶重新接入該授權(quán)頻段時,次用戶應立即撤出。在感知信號后,次用戶可以獨自判斷主用戶是否存在,也可以與其他次用戶合作完成判決,后者稱協(xié)作頻譜感知。次用戶在感知信號時若受到深度衰落等因素影響,其將很難獨自做出準確判決,而協(xié)作頻譜感知可通過次用戶之間的信息交互來解決該問題。首先,本文從頻譜感知技術(shù)方面介紹了課題的研究背景,著重敘述了協(xié)作頻譜感知的集中式與分布式兩大模型并進行比較,然后概述了國內(nèi)外抵御頻譜感知數(shù)據(jù)篡改(SSDF)攻擊的算法研究現(xiàn)狀;之后針對協(xié)作頻譜感知實時性問題,分別利用SCAN算法和"身份代碼"(IC)概念,提出了兩種快速分布式協(xié)作頻譜感知算法,MATLAB仿真驗證了所提兩種算法在提升收斂速度上的有效性。其次,協(xié)作頻譜感知網(wǎng)絡(luò)存在多種安全威脅,其中最為常見的當屬SSDF攻擊。發(fā)動SSDF攻擊時,惡意用戶以不同方式篡改自身數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)擴散影響整個用戶網(wǎng)絡(luò)。為此,本文將分析并利用SSDF攻擊方式的攻擊特征,制定每一種攻擊方式的應對策略,提出加權(quán)分布式協(xié)作頻譜感知算法(ACWCSS)。ACWCSS算法在面對不同方式的SSDF攻擊時均有較高的檢測性能,且不需要任何先驗知識。然而除SSDF攻擊外,協(xié)作頻譜感知網(wǎng)絡(luò)還易遭受其他安全威脅�，F(xiàn)有算法通常只針對一種SSDF攻擊設(shè)計抵御方案,一旦惡意用戶變換攻擊類型,算法檢測性能將大幅下降。為此,本文將從檢測正常次用戶角度入手,依據(jù)平滑處理前后的偏差大小確定用戶網(wǎng)絡(luò)中的正常次用戶,提出基于數(shù)據(jù)平滑的協(xié)作頻譜感知(DMCSS)算法。仿真結(jié)果表明,DMCSS算法面對SSDF攻擊有較好的檢測性能,且具有較強的魯棒性。之后,本文綜合兩類防御算法,建立一套較為完整的可信頻譜協(xié)作感知體系,以便實際中能夠靈活應用,保障認知網(wǎng)絡(luò)的正常運作。最后,總結(jié)歸納了全文的研究工作,并展望了今后的研究方向�？偠灾�,頻譜感知作為認知無線電的關(guān)鍵技術(shù),而協(xié)作頻譜感知由于自身的獨特優(yōu)勢又逐漸成為了認知無線電領(lǐng)域的研究重點。協(xié)作頻譜感知面臨諸多疑難問題,同時也具有廣泛的應用前景和現(xiàn)實的研究必要。
【學位授予單位】：西安郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN925

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