收藏本站
收藏 | 论文排版

认知无线电协作频谱感知性能提升方法研究

夏文芳  
【摘要】:认知无线电(Cognitive radio,CR)可以较好地解决频谱资源匮乏和授权频段利用率低下的矛盾,成为一种最具有应用前景的动态频谱接入技术。其核心思想就是在不干扰授权用户通信的前提下与之共享频谱资源,这就决定了CR的首要任务就是检测所处无线环境的空闲频段,即频谱感知技术。频谱感知的本质是在含有噪声的情况下确定授权用户信号是否存在。通常,CR系统对授权用户信号以及地理位置等信息一无所知,授权用户可能要求CR系统具有更好的频谱感知性能才‘允许其与之共享频段,这些因素使得传统的频谱感知技术难以直接应用于CR系统。 协作频谱感知通过处于不同地理位置的多个节点协作,获得空间分集的感知信源,可明显提升感知性能,成为一种最具有应用前景的感知方法。论文重点研究了CR系统中的协作频谱感知技术,为了提高感知性能,分别对协作频谱感知技术中的信号处理、传输以及融合中的一些重要问题进行了研究。论文的主要工作如下: (1)在分析能量检测算法与信号功率谱密度函数关系的基础上,提出了一种基于信号相关性的检测算法。根据信号相关性对功率谱密度函数的影响,采用中心频率分量作为观测统计量,以提高对具有一定相关性的授权用户信号的检测性能。同时针对该算法在信号完全不相关时的不足,提出了一种自适应频谱感知模型,在几乎不增加算法复杂度的基础上,估算接收信号的相关性,并自适应地选择合适的检测算法。 (2)考虑到不同认知节点感知性能不同,论文在分析了协作频谱感知性能和参与协作的单个节点感知性能之间关系的基础上,提出了一种基于认知节点个体特征的协作节点选择策略,将在有限时间内的协作感知性能优化问题转化为典型的0-1非线性规划问题,采用粒子群优化算法求解该问题,获得协作节点选择最优解。根据系统的需求不同,论文考虑了两种不同的优化目标:最优感知性能(最小感知贝叶斯风险)和最大CR系统吞吐量。分析和仿真结果显示,在不同的应用场景中,通过选择合适的认知节点参与协作,可获得较全部节点参与协作时更小的贝叶斯检测风险或更大的CR系统吞吐量。 (3)在异构的网络环境中,认知节点的移动会导致接收信号强度和噪声功率发生变化,这使得采用固定门限参数的频谱感知策略无法保证在任何时候均工作于最优感知状态。为了解决这一问题,论文提出了一种自适应门限参数的协作频谱感知策略。该算法无需授权用户信号、感知信道以及噪声的任何先验知识,协作节点根据自身历史感知性能,自适应调节门限参数,数据融合中心采用最优数据融合算法获得最优感知性能。 (4)与简单的非协作感知算法相比,协作频谱感知虽然可获得性能的提升,但是带来了额外的能耗和时延开销。论文在分析协作频谱感知能耗模型的基础上,提出了一种低功耗的协作频谱感知策略。首先将协作节点按照所处地理位置分簇,通过减小通信距离降低传输功率。同时节点在上报本地判决时采用游程编码技术,通过减小传输的判决数量以减小传输能耗。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 滕志军;韩雪;杨旭;;认知无线电中基于博弈论的频谱分配算法[J];计算机应用研究;2011年07期
2 胡虹梅;覃玉荣;;基于用户需求的改进型CSGC频谱分配算法[J];无线电通信技术;2011年04期
3 王晓飞;陈岳兵;张希;张权;唐朝京;;基于免疫克隆选择的认知无线网络频谱分配研究[J];电子与信息学报;2011年07期
4 杨光;蒋军敏;施苑英;;基于潜在博弈的认知无线电频谱分配研究[J];现代电子技术;2011年13期
5 徐金玉;柳平;;基于用户等待时间和带宽需求的改进CSGC算法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2011年04期
6 刘英挺;刘欣;李赞;张海林;;避免串谋的动态频谱租赁机制[J];吉林大学学报(工学版);2011年05期
7 陈宏滨;赵峰;邓小芳;;基于社交网络的认知无线电频谱共享模型[J];计算机应用研究;2011年08期
8 王永华;杨健;程良伦;万频;张伯威;;无线认知传感器网络的研究[J];计算机科学;2011年07期
9 王力;易辉跃;陈斌;胡宏林;;无线网络中需求驱动的动态频谱分配[J];计算机工程;2011年18期
10 胡晓宁;仵国锋;胡捍英;王强;;基于最小误检概率的最优感知用户数目优化算法[J];信息工程大学学报;2011年03期
11 刘思洋;高俊;刘全;;协作频谱感知中基于累积可疑度水平的抗SSDF攻击策略[J];四川大学学报(工程科学版);2011年S1期
12 曹开田;王尚;;基于RMT的合作频谱感知新算法及其性能分析[J];计算机应用研究;2011年07期
13 曾娟;王宇舟;张翠芳;;指数加权协作频谱感知算法分析及应用[J];雷达科学与技术;2011年04期
14 张晓;王金龙;吴启晖;;认知无线电中基于状态转移概率的感知时隙优化算法[J];通信学报;2011年08期
15 曹开田;杨震;;一种新型的基于最大特征值的合作频谱感知算法[J];电子与信息学报;2011年06期
16 朱卿;宋春林;谈彩萍;江兴歌;;基于多融合准则的双门限协作频谱感知算法[J];计算机应用;2011年08期
17 韩勇;陈强;王建新;;一种SSDF攻击检测的证据理论合作频谱感知算法[J];信号处理;2011年07期
18 杨金星;高月红;杨大成;;认知无线电中的频谱共享技术[J];现代电信科技;2011年07期
19 崔微微;赵海峰;穆晓敏;;协作认知网络中基于融合准则与感知时间联合优化的策略[J];电讯技术;2011年08期
20 周惟风;朱琦;;一种改进的基于博弈论的动态频谱共享算法[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张冰玉;郑宝玉;岳文静;;一种基于串行网络的协作频谱感知方案[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
2 张培;孟庆民;朱卫平;;一种可以减少感知时间的频谱感知方法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
3 赵滨;马锴;关新平;;区分信道的认知无线电网络频谱分配算法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 陈太尚;;一种基于认知无线电的组合加权分簇算法[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年
5 章坚武;赵琪;邹婧媛;;改进的认知无线电图着色频谱分配算法[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年
6 刘威;;无线移动通信技术的发展及应用[A];第二届城市科学论坛论文集[C];2006年
7 沈嘉;王军;李少谦;;认知无线电网络基于配对算法的频谱分配策略[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
8 王翊;胡艳军;唐希雯;;一种改进的基于多阈值的协作频谱感知方法[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
9 董洁;陈岩;;认知无线电中的频谱感知技术[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年
10 徐聪;宋志群;刘芳;;认知无线电中频谱分配方法的研究[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 夏文芳;认知无线电协作频谱感知性能提升方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 王谦;频谱感知与通信系统的性能分析与设计[D];大连海事大学;2011年
3 刘云学;认知无线电中的频谱感知技术研究[D];山东大学;2009年
4 丁汉清;认知无线电频谱感知技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 李美玲;认知无线电网络中的频谱感知技术及应用研究[D];北京邮电大学;2012年
6 王首峰;认知无线电频谱接入与频谱切换技术研究[D];北京邮电大学;2011年
7 麦磊鑫;基于认知用户协作的频谱检测方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 王颖;频谱灵活全光网中资源分配与优化关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年
9 陈雁;无线通信中的合作中继与感知频谱共享技术研究[D];浙江大学;2009年
10 王再励;认知无线网络中的协作频谱检测技术研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑雪云;中继协作频谱感知性能与吞吐量[D];中国科学技术大学;2010年
2 彭霄;高效的协作频谱感知策略研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 夏颖;CMMB信号的频谱感知技术研究[D];北京交通大学;2010年
4 马博;感知无线电中的协作频谱检测研究[D];北京邮电大学;2010年
5 杨东;认知无线电合作频谱检测技术的研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 邓丽粼;认知无线电中的频谱感知技术研究[D];西南交通大学;2010年
7 孟涛;认知无线电中的频谱感知技术研究[D];南京理工大学;2010年
8 刘坤;无线传感器网络中的频谱感知技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
9 吴伟;认知无线电网络中节能、安全的合作频谱感知技术研究[D];浙江大学;2011年
10 范燕芬;认知无线电频谱协作检测算法和博弈分配策略的研究[D];中南大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 卢子月;管好频率 管好台站 管好秩序[N];通信产业报;2011年
2 ;WiMAX:技术领先部署积极[N];计算机世界;2008年
3 张虹;国际频谱政策新走向[N];人民邮电;2006年
4 朱振华;感知无线电:频谱共享更智能[N];通信产业报;2006年
5 Johna Till Johnson;频谱分配之舞:下一步怎么跳?[N];网络世界;2007年
6 周晓娟孟祥初;TD的新对手,还是未来的伙伴?[N];通信产业报;2007年
7 宜欣;NGMN董事会发表下一代网络频谱需求白皮书[N];人民邮电;2007年
8 本版编辑国家无线电频谱管理研究所 何廷润 逄丹;关于3G的第一场交锋[N];通信产业报;2008年
9 泰克公司中国市场经理 张权;实时频谱分析仪:RF测试有力工具[N];中国电子报;2006年
10 小米;新加坡移动获得市场新增长力[N];国际商报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978