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基于认知无线电的频谱感知技术

作　者: 侯丽梅
导　师: 许成谦
学　校: 燕山大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 认知无线电能量检测合作检测 D-S证据理论检测性能
分类号: TN98
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着无线通信技术的飞速发展,频谱资源变得越来越紧张。频谱资源是一种不可再生资源,为了使频谱资源得到更充分的利用,认知无线电技术应运而生,并得到了广泛研究和发展。频谱感知技术已经成为认知无线电技术的基础和前提。当前对频谱感知技术的研究主要集中在单节点频谱检测和多节点合作频谱检测方面。合作检测可以通过处理多个认知用户的检测信息更准确的对频谱的使用情况进行判断。为了进一步提高频谱检测性能,本文在分析现有研究成果的基础上,在合作频谱检测和频谱检测不确定性等方面展开了深入研究,本文主要工作集中在以下方面。首先,为了克服门限值相同对频谱检测性能造成的影响,采用分组思想,提出一种多用户基于能量检测的合作频谱检测算法,将算法从两个认知用户合作检测情况扩展到多个认知用户合作频谱检测情况。其次,在认知无线电网络中,由于信道的随机性,造成频谱检测过程中的不确定性。为了将不确定性对频谱检测的影响降到最低,考虑证据冲突的情况,将D-S证据理论进行改进并将其改进算法应用到认知无线电频谱检测技术中,使D-S证据理论在认知无线电频谱检测中得到更好的应用。最后,论文通过实验仿真比较了合作频谱检测与单节点频谱检测性能,重点论证了本文提出的多用户基于能量检测的合作频谱检测算法,并在论文最后通过仿真分析,总结出多用户的最优组合方式。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-16
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 国内外研究状况  12-14
    1.2.1 认知无线电的频谱政策  12
    1.2.2 认知无线电的标准化机构  12-13
    1.2.3 认知无线电的研究机构  13-14
  1.3 本文主要研究内容  14-15
  1.4 本文的组织结构  15-16
第2章认知无线电中的频谱感知技术  16-27
  2.1 基于发射机检测  16-20
    2.1.1 能量检测  17-18
    2.1.2 匹配滤波器检测  18-19
    2.1.3 静态循环特征检测  19-20
  2.2 基于干扰的检测  20-21
  2.3 基于接收机的检测  21-22
  2.4 合作检测  22-26
    2.4.1 硬判决算法  22-24
    2.4.2 软判决算法  24-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章基于能量检测的合作检测算法的改进  27-38
  3.1 两个用户基于能量检测的合作频谱检测算法  28-32
    3.1.1 算法分析  28-31
    3.1.2 算法总结  31-32
  3.2 多个用户基于能量检测的合作频谱检测算法  32-37
    3.2.1 算法分析  33-35
    3.2.2 算法总结  35-37
  3.3 本章小结  37-38
第4章 D-S 证据理论在频谱检测中的应用  38-50
  4.1 D-S 证据理论  38-45
    4.1.1 D-S 证据理论方法  38-41
    4.1.2 D-S 证据理论分析  41
    4.1.3 D-S 证据理论改进算法  41-45
  4.2 D-S 证据理论在频谱检测中的应用  45-49
    4.2.1 基于D-S 证据理论频谱检测算法  45-48
    4.2.2 基于D-S 证据理论频谱检测算法分析  48-49
  4.3 本章小结  49-50
第5章实验验证及其分析  50-64
  5.1 合作频谱检测仿真实验  50-54
    5.1.1 实验开发工具介绍  50-51
    5.1.2 实验仿真及分析  51-54
  5.2 基于能量检测的合作频谱检测算法仿真  54-62
    5.2.1 实验仿真及分析  54-62
    5.2.2 实验总结  62
  5.3 本章小结  62-64
结论  64-66
附录1 实验程序  66-76
参考文献  76-81
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  81-82
致谢  82-83
作者简介  83

基于认知无线电的频谱感知技术

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