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认知无线电中基于参数优化的感知技术研究

作　者: 沈达
导　师: 何迪
学　校: 上海交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 认知无线电频谱感知循环平稳检测感知机制自适应检测
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 22次
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内容摘要

认知无线电技术通过感知某一时间和地点未被使用的空闲频谱资源,即“频谱空洞”,并利用这些空闲资源进行通信来提高频谱利用率。频谱感知技术作为认知无线电的关键技术之一,负责检测空闲频谱资源,监测授权用户的活动情况等,如何高效准确的感知对整个认知系统的性能有重要的影响。本文主要从认知无线电的感知方法和感知机制两方面来研究。感知方法中循环平稳特征检测法在低信噪比下仍具有很好的性能,但计算复杂度相对较高,文中提出一种改进的循环平稳特征检测法,通过选择最优的感知参数来降低复杂度并保持较好的性能。仿真中以BPSK和QPSK信号为例验证了参数选择方案的可行性以及改进算法的良好性能。频谱感知机制主要用于控制物理层频谱感知方法的执行,具体参数包括感知模式、感知周期和检测时长等。实际应用中在保证一定的检测概率和虚警概率的前提下,检测时长随信噪比降低而增加,文中改进了一般的固定检测时长的检测方法,基于双门限检测给出了检测时间自适应的优化方案。在感知周期优化中,考虑系统性能如吞吐量和对主用户的冲突之间的权衡,通过理论分析主次用户的传输模型给出感知周期的优化方法。最后通过仿真验证了提出方法的有效性以及性能上的提升。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
插图索引  9-11
英文缩写对照表  11-12
主要符号对照表  12-13
第一章绪论  13-21
  1.1 引言  13-14
  1.2 研究背景和意义  14-17
  1.3 国内外研究现状  17-19
    1.3.1 国外研究现状  17-18
    1.3.2 国内研究现状  18-19
  1.4 本文的研究成果  19
  1.5 本文的内容组织  19-21
第二章认知无线电感知方法和感知机制  21-35
  2.1 引言  21
  2.2 感知方法  21-30
    2.2.1 发射端检测  22-26
    2.2.2 合作检测  26-28
    2.2.3 接收端检测  28-30
  2.3 感知机制  30-32
    2.3.1 感知模式选取  30-31
    2.3.2 感知时长设置  31
    2.3.3 感知周期优化  31-32
    2.3.4 信道选择策略  32
  2.4 信号检测理论  32-34
    2.4.1 二元检测模型  32-33
    2.4.2 判决理论  33-34
    2.4.3 N-P 准则  34
  2.5 本章小结  34-35
第三章基于最优参数选取的感知方法研究  35-53
  3.1 引言  35
  3.2 简化的循环平稳特征检测  35-37
  3.3 最优参数选择策略  37-39
  3.4 最优参数选取理论分析  39-44
    3.4.1 BPSK 信号分析  39-42
    3.4.2 QPSK 信号  42-44
  3.5 仿真结果与分析  44-51
  3.6 本章小结  51-53
第四章感知机制中感知时长自适应的研究  53-65
  4.1 引言  53-54
  4.2 感知时长固定的局限性  54
  4.3 能量检测方法介绍  54-56
  4.4 检测时间自适应的能量检测方法  56-61
  4.5 仿真结果与分析  61-63
  4.6 本章小结  63-65
第五章感知机制中感知周期的优化  65-73
  5.1 引言  65
  5.2 系统模型  65-66
  5.3 感知周期选择方案  66-68
  5.4 性能仿真与分析  68-71
  5.5 本章小结  71-73
第六章总结与展望  73-75
  6.1 工作总结  73-74
  6.2 工作展望  74-75
参考文献  75-81
致谢  81-83
攻读学位期间发表的学术论文目录  83-85
攻读学位期间参与的项目  85-87

认知无线电中基于参数优化的感知技术研究

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