隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,頻譜資源的需求急劇增加,頻譜資源稀缺業(yè)已成為無(wú)線電發(fā)展的瓶頸。近年來(lái)提出的認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)為有效緩解頻譜資源稀缺問(wèn)題提供了理論與技術(shù)支撐。其首要任務(wù)是準(zhǔn)確、高效地感知頻譜狀態(tài),主要包括單節(jié)點(diǎn)頻譜感知技術(shù)與合作頻譜感知技術(shù)。單節(jié)點(diǎn)頻譜感知技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于感知效率快,但面臨隱藏終端、認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)性能差、陰影、衰落和多徑效應(yīng)等的挑戰(zhàn)。合作頻譜感知理論和技術(shù)是突破上述挑戰(zhàn)的核心手段,近年來(lái)一系列方法從不同角度相繼被成功提出并加以應(yīng)用。從融合角度而言,主要包括硬融合與軟融合兩種方式。硬融合的核心優(yōu)勢(shì)是部署相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低、通信開(kāi)銷(xiāo)少、傳輸效率快,但決策可靠性低,面臨參數(shù)優(yōu)化的挑戰(zhàn)。軟融合在檢測(cè)可靠性方面優(yōu)于硬融合,但已有方法還面臨頻譜感知數(shù)據(jù)不確定性量化、頻譜感知數(shù)據(jù)篡改、感知方法計(jì)算復(fù)雜度高和融合機(jī)制四個(gè)方面的挑戰(zhàn)。針對(duì)合作頻譜感知面臨的上述挑戰(zhàn),本文在系統(tǒng)分析認(rèn)知無(wú)線電感知環(huán)境條件下,從無(wú)線電通信與統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)、模糊決策、不確定性推理和機(jī)器學(xué)習(xí)等多學(xué)科、多領(lǐng)域交叉融合的角度出發(fā),開(kāi)展認(rèn)知無(wú)線電合作頻譜感知方法研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.分析和總結(jié)了單節(jié)點(diǎn)頻譜... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

認(rèn)知無(wú)線電的工作流程[6]

傳統(tǒng)的頻譜感知算法主要包括波形檢測(cè)、匹配濾波器檢測(cè)、循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)、能量檢測(cè)、特征值檢測(cè)和似然比檢測(cè)[6,8]。波形檢測(cè)是在已知授權(quán)用戶(hù)信息的條件下,利用已有的授權(quán)用戶(hù)的波形信息與接收到的波形信息進(jìn)行對(duì)比,從而確定是否存在頻譜空洞。匹配濾波器檢測(cè)的核心思想是在輸出端使得信號(hào)的信噪比達(dá)到最大,從而能夠在一定時(shí)間內(nèi)獲得高處理增益,進(jìn)而判定頻譜的占用情況。循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)是基于接收信號(hào)的靜態(tài)循環(huán)特征來(lái)檢測(cè)授權(quán)用戶(hù)是否存在。能量檢測(cè)的主要原理是在高斯白噪聲的條件下,且授權(quán)用戶(hù)信號(hào)先驗(yàn)信息未知的條件下,根據(jù)給定的能量閾值來(lái)確定授權(quán)用戶(hù)對(duì)頻譜的占用情況。除去以上幾類(lèi)方法,還有似然比檢測(cè)、協(xié)方差矩陣特征值檢測(cè)、多路接收天線的盲檢測(cè)和干擾濕度檢測(cè)等。上述方法的優(yōu)勢(shì)和局限性將在第2章給予重點(diǎn)闡述。1.2.2.2合作頻譜感知

近二十年來(lái),CR相關(guān)理論和技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展,一些相關(guān)的CR標(biāo)準(zhǔn)體系也相繼在無(wú)線電領(lǐng)域得以成功應(yīng)用。如圖1-1所示,頻譜感知是CR應(yīng)用的基石,一直以來(lái)屬于CR理論和技術(shù)研究的焦點(diǎn)。如上所述,CR頻譜感知已經(jīng)取得了一系列研究成果并確立了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,除對(duì)硬件的較高需求外,還需在理論方面突破以下挑戰(zhàn)(見(jiàn)圖1-3):1.2.3.1頻譜感知數(shù)據(jù)的不確定性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于信號(hào)集合勢(shì)和連續(xù)性的認(rèn)知無(wú)線電寬帶頻譜感知[J]. 申濱,喻俊,黃瓊,陳前斌.  電子學(xué)報(bào). 2016(08)
[2]基于最優(yōu)中繼的自適應(yīng)協(xié)作頻譜感知算法[J]. 張學(xué)軍,魯友,田峰,嚴(yán)金童,成謝鋒.  電子學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]利用LMS的頻譜感知算法[J]. 王凡,盧光躍.  信號(hào)處理. 2016(05)
[4]認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)安全綜述[J]. 裴慶祺,李紅寧,趙弘洋,李男,閔瑩.  通信學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的軟件無(wú)線電技術(shù)[J]. 吳啟暉,莫永成,王金龍,陳朝暉.  移動(dòng)通信. 2000(02)

博士論文
[1]IEEE 802.22WRAN的認(rèn)證協(xié)議設(shè)計(jì)與CPE的管理[D]. 王聰.天津大學(xué) 2017
[2]認(rèn)知無(wú)線電空時(shí)域頻譜感知與幀優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 鄧敏.華南理工大學(xué) 2017
[3]動(dòng)態(tài)不確定環(huán)境下的頻譜感知技術(shù)研究[D]. 孫夢(mèng)巍.北京郵電大學(xué) 2017
[4]認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中頻譜感知算法研究[D]. 江曉林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3549790