学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

认知无线电中频谱感知方法的研究

作　者: 吴征
导　师: 赵君喜
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 认知无线电 频谱感知 样本数 序贯检测 正则化正交匹配追踪
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 27次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着无线通信技术的快速发展,有限的频谱资源已经满足不了日益增长的频谱需求,成为制约无线通信发展的瓶颈。在这种背景下,提出了认知无线电技术。它能够提高频谱的有效利用率,缓解当前的频谱紧张形势。频谱感知是认知无线电得以应用的基础,本文主要对其进行讨论和研究。本文首先介绍了单用户频谱感知算法,并比较了这几种算法的优缺点。由于多径衰落和阴影衰落的存在,使得单个认知用户的检测结果不具有准确性,故本文在第三章研究了协作频谱感知来抵抗这种不足。在协作频谱感知中,信息融合是其实现的关键,不同的融合算法对系统性能的影响不同,本章主要讨论了决策融合和数据融合两种方法,并对这两种方法的性能进行分析和比较。与固定样本数检测相比,第四章研究了非固定样本数的序贯检测方法。其优点在于所需样本数少,节省了信道资源;不足点在于当恶意用户多时,检测性能较差。为了在有恶意用户的情况下提高频谱的检测概率,并用更少的样本数来达到判决门限,本文提出一种基于正确判断能力的改进加权序贯频谱检测算法。该方法根据用户的正确判断能力对各个认知用户的似然比加权一个更优的系数,能够识别恶意用户并且利用恶意用户发送的数据。仿真结果表明,本文算法能够在较少样本数的情况下获取较高的检测概率。本文最后将压缩感知技术与频谱感知相结合,研究了基于压缩感知的宽带频谱感知技术。在压缩感知技术,重要的是如何将原始信号从压缩得到的样本中重构出来。在重构算法中,本文采用了稳定性较好的正则化正交匹配追踪算法。当其应用到频谱感知中时,由于部分频谱一直处于使用状态,我们可以将这些频谱作为重构的已知信息,所以本文提出一种基于部分样本已知的频谱重构算法,即改进的正交匹配追踪算法。仿真实验证明,在相同条件下,通过改进的算法重构出的数据更为准确。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
缩略语  10-11
图表快查  11-13
第一章 绪论  13-19
  1.1 研究背景及意义  13-15
    1.1.1 研究背景  13-14
    1.1.2 研究意义  14-15
  1.2 认知无线电中的关键技术  15-16
    1.2.1 频谱感知  15-16
    1.2.2 动态频谱管理  16
    1.2.3 功率控制  16
  1.3 认知无线电国内外研究现状  16-17
  1.4 认知无线电技术的实际应用  17-18
  1.5 论文内容及章节安排  18-19
第二章 单用户频谱感知  19-28
  2.1 引言  19-20
  2.2 频谱检测模型及性能指标分析  20-21
    2.2.1 频谱检测模型  20-21
    2.2.2 性能评价指标  21
  2.3 主用户发射端检测  21-25
    2.3.1 匹配滤波检测  21-23
    2.3.2 能量检测  23-24
    2.3.3 循环平稳检测  24-25
  2.4 主用户接收端检测  25-27
    2.4.1 本振泄露功率检测  26
    2.4.2 基于干扰温度的检测  26-27
  2.5 单用户频谱检测的各种算法优缺点对比  27
  2.6 本章小结  27-28
第三章 协作频谱感知  28-40
  3.1 协作频谱感知的网络框架及流程  28-29
  3.2 硬决策融合准则  29-31
    3.2.1 AND融合准则  30
    3.2.2 OR融合准则  30
    3.2.3 Majority融合准则  30-31
  3.3 2bit 决策软融合  31-32
  3.4 数据融合  32-34
  3.5 实验仿真及其分析  34-38
    3.5.1 AND融合准则的仿真  34
    3.5.2 OR融合准则的仿真  34-36
    3.5.3 AND融合准则和OR融合准则的比较  36-38
    3.5.4 Majority融合准则仿真  38
    3.5.5 决策硬融合和决策软融合比较  38
    3.5.6 数据融合和决策融合比较  38
  3.6 本章小结  38-40
第四章 频谱感知中的序贯检测  40-48
  4.1 序贯检测  40-41
  4.2 加权序贯检测  41-43
  4.3 一种改进的加权序贯检测  43-44
  4.4 实验仿真及结果分析  44-47
  4.5 本章小结  47-48
第五章 基于压缩感知算法的宽带频谱重构  48-59
  5.1 宽带频谱感知技术  48-49
  5.2 压缩感知  49-52
    5.2.1 压缩感知理论基础  49-51
    5.2.2 感知模型  51-52
  5.3 ROMP 算法  52-53
  5.4 一种基于部分频谱已知的ROMP信号重构算法  53
  5.5 实验仿真及结果分析  53-58
    5.5.1 整体重构效果比较  54
    5.5.2 观测矩阵对信号重构算法的影响研究  54-56
    5.5.3 信噪比对检测概率的影响  56-58
    5.5.4 时间消耗  58
  5.6 本章小结  58-59
第六章 总结与展望  59-61
  6.1 本文总结  59-60
  6.2 工作展望  60-61
参考文献  61-65
致谢  65-66
攻读硕士学位期间发表学术论文  66

相似论文

  1. 基于高阶累积量的频谱感知技术仿真分析,TN911.23
  2. NC-OFDM系统旁瓣抑制方法研究,TN919.3
  3. 用于频谱感知的小型宽—窄带组合天线的设计与研究,TN822
  4. 基于协作中继的认知无线电功率分配算法研究,TN925
  5. 基于随机矩阵理论和压缩感知的合作频谱感知技术研究,TN925
  6. 基于压缩感知的认知无线电频谱检测技术及其研究,TN925
  7. 认知无线电系统合作频谱感知中感知数据错误化攻击防御技术,TN925
  8. 认知无线电技术在ZigBee中的应用研究,TP212.9;TN929.5
  9. 认知无线电中协作频谱感知技术的研究,TN925
  10. 变速率OFDM调制方案的设计与实现,TN919.3
  11. 认知无线电网络中的基于信道特征的主用户仿真攻击防御技术,TN925
  12. 认知无线电频谱感知算法研究,TN925
  13. 多用户CR-OFDM系统中的动态资源分配技术研究,TN919.3
  14. 认知无线电网络中协作传输技术研究,TN925
  15. 认知无线电的频谱感知及频谱接入策略研究,TN925
  16. 基于非合作博弈的认知无线电功率控制算法,TN925
  17. 基于认知无线电的频谱感知技术研究,TN925
  18. 认知无线网络中宽带压缩频谱感知关键技术,TN925
  19. 认知无线电的频谱分配技术研究,TN925
  20. 认知OFDM系统中的资源分配技术研究,TN919.3

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信
© 2012 www.xueweilunwen.com