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1、碩士學(xué)位論文認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電協(xié)作頻譜感知技術(shù)的研究RESEARCHONALGORITHMOFCOOPERATIVESPECTRUMSENSINGINCOGNITIVERADIO羅曼哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年7月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TN958.2學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：621.396.75.969密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電協(xié)作頻譜感知技術(shù)的研究碩士研究生：羅曼導(dǎo)師：吳芝路教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：信息與通信工程所在單位：電子與信息工程學(xué)院答辯日期：2015年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TN958.2U.D.C.:621.396
2、.75.969DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONALGORITHMOFCOOPERATIVESPECTRUMSENSINGINCOGNITIVERADIOCandidate:LuoManSupervisor:Prof.WuZhiluAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringInformationandCommunicationSpecialty:EngineeringSchoolofElectronicsandAffiliation:Information
3、EngineeringDateofDefense:July,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要目前隨著智能電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類(lèi)現(xiàn)有的頻譜資源已經(jīng)到了嚴(yán)重缺乏的階段。認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)手段顯著地增加了空閑頻段利用率，對(duì)于所處感知環(huán)境可以進(jìn)行實(shí)時(shí)地檢測(cè)，通過(guò)感知并重新分配已被授權(quán)的空閑頻段，在最大程度上合理重分配頻譜資源。確定空閑頻段所需的速度和準(zhǔn)度，是評(píng)估認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電若干系統(tǒng)環(huán)節(jié)中的頻譜感知部分的重要依據(jù)。單節(jié)點(diǎn)頻譜感知仍
4、然存在一些明顯的缺點(diǎn)，因此本文主要針對(duì)集中式協(xié)作頻譜感知進(jìn)行研究。通過(guò)采用雙門(mén)限、分簇、改進(jìn)的兩步協(xié)作感知等方法提高了協(xié)作頻譜感知算法的性能并減少了其感知時(shí)間。最后討論了基于“簇”和改進(jìn)的兩步協(xié)作感知的聯(lián)合優(yōu)化算法，分析了改進(jìn)的聯(lián)合優(yōu)化算法在具體應(yīng)用中的可實(shí)施性和有效性。首先，針對(duì)頻譜感知的類(lèi)型，研究討論了幾種單節(jié)點(diǎn)感知算法的基本原理以及優(yōu)缺點(diǎn)。分別在噪聲平均功率恒定的和噪聲平均功率波動(dòng)的環(huán)境下對(duì)能量檢測(cè)進(jìn)行了分析，為研究雙門(mén)限能量檢測(cè)的門(mén)限的選取做了鋪墊。之后討論了不同的門(mén)限取值對(duì)雙門(mén)限能量檢測(cè)的影響。研究了循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)算法，相比能量感知算法，仿真分析表明循環(huán)平穩(wěn)檢
5、測(cè)對(duì)噪聲不敏感并且檢測(cè)準(zhǔn)確性高，但是該算法復(fù)雜度偏高。其次，針對(duì)雙門(mén)限能量協(xié)作感知方法的應(yīng)用局限性以及循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)的準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，提出了改進(jìn)的兩步協(xié)作感知。在兩步協(xié)作感知中，定義了粗感知和細(xì)感知，粗感知采用雙門(mén)限能量感知，細(xì)感知采用循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)得知，改進(jìn)后的兩步協(xié)作頻譜感知能夠在達(dá)到感知精度要求的基礎(chǔ)上，一定程度地減少感知開(kāi)銷(xiāo)和感知時(shí)間。再次，針對(duì)硬判決協(xié)作頻譜感知，通過(guò)討論“AND”準(zhǔn)則、“OR”準(zhǔn)則和“K秩”準(zhǔn)則和“簇”的概念，對(duì)協(xié)作頻譜感知關(guān)于檢測(cè)性能、準(zhǔn)確性和檢測(cè)時(shí)間方面進(jìn)行了優(yōu)化。本文將文中研究的算法相結(jié)合，提出了一種聯(lián)合協(xié)作頻譜感知的優(yōu)
6、化算法，通過(guò)仿真表明：提出的算法的檢測(cè)概率和檢測(cè)時(shí)間方面都得到了有效的優(yōu)化提升。關(guān)鍵詞：認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電；協(xié)作頻譜感知；兩步檢測(cè)；分簇頻譜感知I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheshortageofspectrumresourcehasbeenaseriousproblemnowadaysbecauseofthefastdevelopmentofsmartelectronicproductsandtechniquesofwirelesscommunication.Asthefirststepofcognitiveradio,spectrumsensinghas
7、todiscernunoccupiedfrequencybandquicklyandaccurately,whichmeansahardmissionforit.Byanalyzingthesinglenodespectrumsensing,severalproblemsaboutithasbeendiscoveredlikehiddenterminalsothatcentralizedcooperativespectrumsensingisstudiedinthispaper.Accordingtothesensingtim
