認(rèn)知無線電頻譜感知技術(shù)研究 畢業(yè)論文

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1、認(rèn)知無線電頻譜感知技術(shù)研究摘要認(rèn)知無線電CR（CognitiveRadio）作為一種革命性智能頻譜共享技術(shù)，以不干擾授權(quán)業(yè)務(wù)為前提，允許非授權(quán)業(yè)務(wù)利用頻段傳輸信號，可顯著提高頻譜的使用率，是解決目前頻譜資源緊張的有效手段，并逐漸成為了當(dāng)今通信界的研究熱點(diǎn)。避免干擾主用戶PU（PrimaryUser）的正常通信是認(rèn)知無線電最重要的限制，而頻譜感知則為這一目標(biāo)提供保障。為了提高頻譜感知的性能，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中的大量節(jié)點(diǎn)可以被用來進(jìn)行協(xié)同頻譜感知，協(xié)同頻譜感知可以有效地克服單節(jié)點(diǎn)頻譜感知的局限性。本文首先分析研究了常用的頻譜感知技術(shù)，尤其是能

2、量檢測技術(shù)。在無線信道中信號會受到多徑衰落、陰影的影響，將導(dǎo)致頻譜檢測性能急劇下降。為了解決這個問題，多個認(rèn)知用戶可以通過協(xié)同感知提高檢測性能。本文研究了當(dāng)今熱門協(xié)同頻譜檢測算法和協(xié)同感知中的數(shù)據(jù)融合問題，隨著參與協(xié)同檢測的認(rèn)知用戶數(shù)目的增大，頻譜檢測檢測性能逐漸增強(qiáng)。但頻譜檢測差錯概率并不隨著認(rèn)知用戶數(shù)目的增大而繼續(xù)增大，而是趨于平緩。相反過多的認(rèn)知用戶參與協(xié)同檢測會使整個認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的感知時間過長，即靈敏度降低。同時也會造成巨大的系統(tǒng)開銷。本文提出了一種新的基于可信度的協(xié)同檢測算法。在滿足目標(biāo)錯誤概率的條件下，只選擇可信度較高的一

3、些認(rèn)知用戶參與協(xié)同頻譜檢測。仿真結(jié)果表明當(dāng)認(rèn)知用戶中存在惡意節(jié)點(diǎn)或者故障節(jié)點(diǎn)時，該算法同傳統(tǒng)算法相比較,頻譜檢測性能更好，具有更強(qiáng)的健壯性。關(guān)鍵詞：認(rèn)知無線電；頻譜檢測；能量檢測；協(xié)同頻譜檢測AbstractCognitiveradio(CR)techniqueisconsideredasoneofthesolutionsofcurrentspectrumresourcescarcity.Thecoreideaofcognitiveradioistoexploitthelicensedbutunderutilizedspectrum,i

4、nordertoimprovethespectrumefficiency.Incognitiveradiosystems,avoidinginterferencetoprimaryusersisthemostimportantconstraint.Andspectrumsensingisthekeytechniquetoachievethisgoal.Inordertoimprovetheperformanceofspectrumsensing,cooperativespectrumsensingisproposed,whichcanr

5、ecoverthelimitsofspectrumsensingbyonlyonenode.Inthisdissertation,wefirstgiveanoverviewofsomewell-knownspectrumsensingtechniques,especiallyenergydetection.However,inwirelesschannels,signalsoftensufferfromshadowingandfading,whichmayleadtoaverypoorsensingperformance.Inorder

6、tosolvethisproblem,cooperativespectrumsensinghasbeenstudiedtoimprovethespectrumsensingperformance.Thisdissertationfocusesonthewell-knowncooperativespectrumsensingtechniquesandtheoptimalfusionruleforcooperativespectrumsensing.Thesensingperformanceisimprovedasthenumberofse

7、condaryusersforcooperativesensingincreases.However,thereexistsanerrorfloorwherethedecreaseoftheprobabilityoferrorisminorandtoomanycooperativeuserswillmakethewholesensingtimeintolerantlylongandhugeconsumptionofsystemresource.Inthisdissertation,weproposedanovelcooperatives

8、pectrumsensingalgorithm.Onlyafewcognitiveuserswithhighestreputationareselectedtocooperatewhileguarantee