隨著智能電網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等概念的提出與發(fā)展,人類社會正在向信息化、數(shù)字化的發(fā)展方向高歌猛進。而能夠收集、傳輸數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡作為智能網(wǎng)絡中不可或缺的一部分,其應用的場景日益廣泛、規(guī)模與日俱增,同時其服務質(zhì)量與帶寬的需求急劇增長。這種局面導致無線通信中頻譜資源稀缺的嚴重性日益顯著,極大地限制了無線傳感器網(wǎng)絡的實際部署。因此,研究人員逐漸將注意力集中在可以高效、智能地利用頻譜資源的新型通信網(wǎng)絡模式上。認知無線電(Cognitive Radio,CR)技術旨在令非授權設備具備準確感知授權用戶頻譜使用情況,機會性利用授權用戶的頻譜傳輸數(shù)據(jù)的能力,具有十分廣闊的應用前景。結(jié)合認知無線電技術建立認知傳感器網(wǎng)絡,自然成為了解決無線傳感器網(wǎng)絡頻譜不足問題的一種有效方案。認知傳感器網(wǎng)絡的誕生無疑為數(shù)字化城市建設提供了保障,這同時意味著網(wǎng)絡的應用場景中通常存在著人類活動。頻繁的車輛打火、電力線傳輸、開關通斷等等人為產(chǎn)生的電磁脈沖,使得認知傳感器網(wǎng)絡的環(huán)境噪聲常常具有脈沖特性,基于高斯白噪聲信道假設研究與建立的通信設備在此場景下的性能會嚴重惡化。因此,本文以更符合實際情況的Middleton A類噪...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究的目的和意義
    1.2 認知無線電技術概述
        1.2.1 認知無線電的功能與網(wǎng)絡模型
        1.2.2 認知無線電的工作模式與應用前景
    1.3 認知傳感器網(wǎng)絡在實際實施中面臨的問題
        1.3.1 脈沖噪聲下的頻譜感知
        1.3.2 節(jié)點的能耗與吞吐量
        1.3.3 脈沖噪聲下的信號接收
    1.4 論文的研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
第2章 脈沖噪聲模型與相關研究問題
    2.1 引言
    2.2 Middleton A類噪聲模型
    2.3 常用的頻譜感知方法
        2.3.1 能量檢測器
        2.3.2 匹配濾波檢測器
        2.3.3 特征檢測器
        2.3.4 其他檢測方法
    2.4 結(jié)合能量收集的節(jié)點幀結(jié)構(gòu)模型
    2.5 脈沖噪聲下的信號接收
        2.5.1 最優(yōu)接收機
        2.5.2 局部最優(yōu)接收機
        2.5.3 截斷器與限幅器
    2.6 本章小結(jié)
第3章 Middleton A類噪聲模型下的頻譜感知方法
    3.1 引言
    3.2 基于能量檢測的頻譜感知方法
        3.2.1 Middleton A類噪聲下的能量檢測
        3.2.2 噪聲參數(shù)不確定對感知性能的影響
    3.3 基于分數(shù)低階矩的頻譜感知方法
        3.3.1 全局與局部最優(yōu)檢測
        3.3.2 基于FLOM的頻譜感知方法
        3.3.3 帶噪聲功率估計的NPE-FLOM頻譜感知方法
    3.4 性能分析與仿真結(jié)果
        3.4.1 FLOM檢測器的性能分析
        3.4.2 帶噪聲功率估計的NPE-FLOM檢測器的性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Middleton A類噪聲下頻譜感知與能量收集的聯(lián)合優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 認知節(jié)點的幀結(jié)構(gòu)
        4.2.1 傳統(tǒng)認知節(jié)點幀結(jié)構(gòu)
        4.2.2 能量收集認知節(jié)點幀結(jié)構(gòu)
    4.3 節(jié)點平均吞吐量分析模型
        4.3.1 Middleton A類噪聲信道的容量
        4.3.2 傳統(tǒng)節(jié)點的平均吞吐量
        4.3.3 補償供給認知節(jié)點的平均吞吐量
        4.3.4 完全供給認知節(jié)點的平均吞吐量
    4.4 幀結(jié)構(gòu)參數(shù)的聯(lián)合優(yōu)化
        4.4.1 傳統(tǒng)認知節(jié)點的平均吞吐量優(yōu)化
        4.4.2 補償供給認知節(jié)點的平均吞吐量優(yōu)化
        4.4.3 完全供給認知節(jié)點的平均吞吐量優(yōu)化
    4.5 性能分析與仿真結(jié)果
        4.5.1 認知節(jié)點平均吞吐量與幀結(jié)構(gòu)的關系
        4.5.2 認知節(jié)點平均吞吐量與頻譜感知方法的關系
        4.5.3 能量收集率與授權用戶信號信噪比對節(jié)點平均吞吐量的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 Middleton A類噪聲下的信號接收方法研究
    5.1 引言
    5.2 Middleton A類噪聲下的傳統(tǒng)接收方法
    5.3 Middleton A類噪聲下基于分數(shù)低階矩的接收方法
    5.4 Middleton A類噪聲下基于分數(shù)冪的接收方法
    5.5 性能分析與仿真結(jié)果
        5.5.1 FLOM接收方法的性能仿真與分析
        5.5.2 分數(shù)冪接收方法的性能仿真與分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
個人簡歷



本文編號：3974574