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认知无线电中合作频谱感知的性能分析

作　者: 纪莎莎
导　师: 王中训；刘云学
学　校: 烟台大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 认知无线电合作频谱感知合作中继增益点 2-bit软化硬合并方案
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着无线通信的迅速发展,频谱资源的稀缺成为提供新的通信服务的瓶颈。认知无线电的出现与发展是无线通信的一个重大转折,它提供了一种新的方式来共享频谱资源。认知无线电解决了在许多频段中的频谱低利用率的问题。频谱感知技术能够尽可能的增加利用频谱的机会,因此成为认知无线电的关键技术之一。本文的主要内容是研究认知无线电中的频谱感知技术,主要研究以平均功率为统计量的基于中继合作方案的增益点和2-bit软化硬合并方案的性能。1.我们研究了以平均功率为统计量的基于中继合作的频谱感知方案,认知无线电用户U1采用认知无线电用户U2作为其中继,从而获得性能改善。在这个方案下怎样为U1找到一个合适的中继U2是非常重要的,而且发现要使U1在合作方案受益,U2的归一化功率必须大于一个定值(增益点)。结果表明,当两个认知无线电用户的发送功率相等时,非功率限制和功率限制方案的增益点相同。若两个认知无线电用户的发送功率不相等时,我们改变非功率限制方案下的比例因子后使得两种方案的增益点相同。2.在合作频谱感知中,2-bit软化硬合并方案可以获得检测性能与复杂性的折中。本文研究了考虑了报告信道衰落对2-bit软化硬合并方案的影响,通过仿真分析得出2-bit软化硬合并方案性能受到非完美报告信道的影响,且性能下降与报告信道中的信噪比有关。并且得到了在非完美报告信道下,2比特合并方案比1比特合并方案优势更为明显的结论

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 认知无线电的发展背景  9-11
    1.1.1 无线频谱现状  9-11
  1.2 认知无线电概念和特点  11-14
    1.2.1 Mitola 提出的认知无线电概念  11-12
    1.2.2 其他认知无线电概念  12-14
  1.3 认知无线电的发展现状  14-16
2 频谱感知检测技术  16-28
  2.1 概述  16-18
  2.2 本地检测  18-22
    2.2.1 匹配滤波器检测  19
    2.2.2 能量检测  19-21
    2.2.3 循环平稳特征检测  21-22
  2.3 主用户接收端检测  22-24
    2.3.1 本振泄露功率检测  22-23
    2.3.2 基于干扰温度的检测  23-24
  2.4 合作检测  24-28
3 平均功率为统计量的频谱感知的增益点  28-44
  3.1 系统模型与合作方案  28-30
    3.1.1 信道模型  28-29
    3.1.2 合作方案  29-30
  3.2 平均功率为统计量的合作方案的检测  30-33
    3.2.1 复信号的检测  30-32
    3.2.2 功率限制方案和非功率限制方案下的公式  32-33
    3.2.3 非合作方案下的公式  33
  3.3 平均功率为统计量的合作方案的增益点  33-35
    3.3.1 合作增益和增益点的定义  34
    3.3.2 增益点的公式  34-35
  3.4 非功率限制方案增益点与接收功率（P1 ）的关系  35-39
    3.4.1 仿真结果与分析  35-36
    3.4.2 关于非功率限制方案增益点的结论  36-39
  3.5 增益点在功率限制方案与非功率限制方案下的关系  39-44
    3.5.1 用户U 1 和用户U 2 的发送功率相等时的增益点  39-41
    3.5.2 用户U 1 和用户U2 的发送功率不相等时的增益点  41-44
4 2-bit 软化硬合并方案在非完美信道中的性能分析  44-55
  4.1 合作频谱感知  44-46
    4.1.1 本地能量检测  44-45
    4.1.2 常用的合作频谱感知  45-46
  4.2 2-bit 软化硬合并方案  46-49
  4.3 仿真结果及性能分析  49-55
    4.3.1 2-bit 软化硬合并方案在非完美报告信道中性能分析  49-52
    4.3.2 2-bit 软化硬合并方案与1-BIT 硬合并方案的性能比较  52-55
5 结束语  55-57
参考文献  57-60
致榭  60-61
附录A 攻读硕士期间发表或录用的学术论文  61-62

认知无线电中合作频谱感知的性能分析

内容摘要

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