【摘要】：隨著無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需求量不斷增長,由于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)采用的頻譜分配政策是固定不變的,所以無線通信的相關(guān)業(yè)務(wù)量現(xiàn)已很難滿足人們的需求。同時,現(xiàn)已分配給授權(quán)用戶的頻段的利用率也很低。認(rèn)知無線電(Cognitive Radio,CR)技術(shù)的提出,可以有效緩解非授權(quán)用戶(又稱為認(rèn)知用戶)和授權(quán)用戶(又稱為主用戶)兩者在利用頻譜資源方面的矛盾。CR技術(shù)中的一個重要環(huán)節(jié)也是其關(guān)鍵的技術(shù)就是頻譜檢測,現(xiàn)已是學(xué)者和專家研究的重點(diǎn),本文亦是對CR中的頻譜檢測技術(shù)進(jìn)行了較深的研究,并且著重研究了多用戶間的協(xié)作式頻譜檢測方法。首先,研究了CR技術(shù)的發(fā)展背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用意義,對幾種典型的單用戶的頻譜檢測算法進(jìn)行了對比性研究。具體研究內(nèi)容包括:能量檢測法、匹配濾波器檢測法、循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法、干擾溫度模型檢測法以及本振泄露功率檢測法。其中對能量檢測算法進(jìn)行了較深入的研究。為了克服單節(jié)點(diǎn)頻譜檢測算法的局限性,在此基礎(chǔ)上對協(xié)作式頻譜檢測的方法做了進(jìn)一步的研究。具體內(nèi)容包括:協(xié)作式頻譜檢測技術(shù)以及相關(guān)的數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則。其次,針對CR系統(tǒng)中的一個重要問題:高效利用認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中主用戶已授權(quán)頻段內(nèi)的空閑頻譜問題,進(jìn)行了針對性的研究論證。盡管傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合協(xié)作頻譜檢測算法簡單且容易實(shí)現(xiàn),但是在授權(quán)用戶數(shù)目非常多的情況下,檢測效果卻是不理想的。為進(jìn)一步改進(jìn)檢測性能,本文提出了一種基于信噪比選擇的多用戶數(shù)據(jù)融合協(xié)作頻譜檢測算法,并對所提出的方法進(jìn)行了仿真測試。通過仿真結(jié)果得出,與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合協(xié)作的檢測算法相比,本文提出的方案,在提高檢測概率及增強(qiáng)檢測可靠性方面均有一定程度的改善。最后,針對CR系統(tǒng)檢測中控制信道上通信請求量過多,又損耗帶寬資源且判決結(jié)果還不夠可靠的問題,本文提出一種基于信噪比加權(quán)雙門限的分組協(xié)作頻譜檢測方案。此方案將信噪比加權(quán)雙門限檢測法與分組協(xié)作檢測法結(jié)合起來。該算法將所有認(rèn)知用戶進(jìn)行分組,每個組篩選出一個簇頭。組內(nèi)認(rèn)知用戶首先對主用戶進(jìn)行檢測,而后根據(jù)信噪比加權(quán)雙門限法把判決結(jié)果或檢測能量值發(fā)送給簇頭,簇頭再次使用信噪比加權(quán)雙門限法檢測,得出判決結(jié)果并將其匯報至融合中心,融合中心使用或融合方式融合所有結(jié)果,從而給出最終判決。其中用到的信噪比加權(quán)雙門限法依據(jù)各認(rèn)知節(jié)點(diǎn)信噪比的大小賦予不同的權(quán)值,使得權(quán)值的大小對融合判決的影響得以控制。通過仿真分析得出,本文所提出的方法,不僅可以有效地提高頻譜檢測概率,而且能夠減少控制信道上的通信請求,從而降低系統(tǒng)資源的損耗。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN925

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本文編號：2585915