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认知无线电频谱感知算法研究

作　者: 张慧
导　师: 张登银
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协作频谱感知数据融合
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着无线通信技术的快速发展,无线频谱资源的供需矛盾在急剧恶化。认知无线电能够对现有的频谱资源进行充分的利用。其中,频谱感知技术是指发现空闲频谱并感知主用户的再次出现,它是实现认知无线电的关键和前提。本文对现有的频谱感知技术进行了详细的分析介绍。针对传统的双门限协作感知算法的不足,本文提出了一种改进的双门限协作频谱感知算法。通过区别对待不同认知用户的感知信息对软融合结果和硬判决融合结果的影响,以期望降低检测性能差的认知用户对数据融合中心的影响,提高检测性能好的认知用户对数据融合中心的影响,这样可以提高融合结果的准确性,进而提高整体的感知性能。最后通过性能分析和仿真证明该算法能够提高频谱感知性能。传统的分簇协作感知算法中,簇中认知用户进行本地判决时的依据是仅与虚警概率相关的判决门限,在簇头使用“或”准则进行信息融合,频谱检测性能受到一定程度的限制。为了进一步提高检测性能,本文提出在簇内的每个认知用户进行本地频谱感知的时候,根据主用户到认知用户之间的感知信道条件来分别对判决门限进行相应的调整,再执行本地判决。在簇头进行第一次数据融合的时候,使用了本文提出的半数加权融合准则,这样簇头可以依据各认知用户的可靠程度来有区别的对待他们的检测结果。最后通过理论分析和仿真结果证明,本文所提出的算法可以进一步提高检测概率,从而提升整个感知系统的频谱感知性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章引言  8-12
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 研究现状  9-10
  1.3 本文主要工作  10-12
第二章频谱感知技术综述  12-21
  2.1 基于发射机的检测  12-16
    2.1.1 能量检测  13-15
    2.1.2 匹配滤波器检测  15-16
    2.1.3 循环平稳特征检测  16
  2.2 基于干扰温度的检测  16
  2.3 基于接收机的检测  16-17
  2.4 协作频谱感知  17-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章改进的双门限协作频谱感知算法  21-39
  3.1 问题描述  21-23
  3.2 现有研究工作  23-25
  3.3 改进的双门限协作频谱感知算法  25-30
    3.3.1 感知模型  25-26
    3.3.2 本地感知方案  26-27
    3.3.3 可信度因子  27-28
    3.3.4 算法描述  28-30
  3.4 性能分析与仿真  30-38
    3.4.1 性能分析  30-34
    3.4.2 性能仿真  34-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章一种门限自适应的分簇协作频谱感知算法  39-59
  4.1 问题描述  39-41
  4.2 现有研究工作  41-43
  4.3 门限自适应的分簇协作频谱感知算法  43-50
    4.3.1 系统结构  43-44
    4.3.2 门限自适应的本地感知  44-47
    4.3.3 簇头判决  47-48
    4.3.4 全局判决  48-49
    4.3.5 算法描述  49-50
  4.4 性能仿真  50-57
  4.5 本章小结  57-59
总结与展望  59-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间的学术论文  62-63
攻读硕士学位期间参加的科研项目  63
攻读硕士学位期间获得的专利申请  63-64
图表清单  64-66
参考文献  66-69

认知无线电频谱感知算法研究

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