认知无线电中的频谱感知技术研究

【摘要】： 频谱感知技术作为认知无线电的关键核心技术之一,得到了广泛的关注。本文针对频谱感知技术进行了较深入的研究,主要分为两个部分：其一,对单用户频谱感知技术的研究；其二,对合作式频谱感知技术中融合算法的研究。 本文首先对认知无线电系统这个大环境的背景、概念、国内外研究现状及关键技术做了详细的分析。随后对频谱感知技术的研究现状、概念及经典方法作了详细阐述,并针对目前频谱感知技术研究中存在的一些主要问题进行了深入研究。 在单用户频谱感知方面,本文基于OFDM系统,首先研究了利用OFDM循环前缀提高检测概率的能量感知算法,提出了最优感知时间的问题,并通过仿真进行详细讨论。其次,从最大化认知通信吞吐量角度出发,将多带联合检测应用于OFDM系统中,提出用遗传算法解决其中优化问题,从而达到提高认知通信吞吐量的目的。 合作式频谱感知方面,在对传统的合作式频谱感知中经典的信息融合算法进行仿真分析的基础上,针对实际的无线环境和现有融合算法存在的不足,提出了一种全新的基于拔河准则的合作式频谱感知技术,该方法充分利用空间分集,通过引入可信度因子加权地方判决,模拟拔河规则有效的融合了地方判决信息,与传统合作式频谱感知方法相比增强了合作式感知的有效性。大量仿真结果表明了本文提出的基于拔河准则的合作式频谱感知技术的有效性。