認知無線電中頻譜感知及資源優(yōu)化分配的研究.pdf

1、隨著無線通信的飛速發(fā)展，有限的頻譜資源變得越來越緊張。除此之外，固定的頻譜分配策略也導致頻譜利用率低下。認知無線電作為解決這一矛盾的關鍵技術得到了越來越廣泛的關注。本文主要圍繞“認知無線電中頻譜感知與資源優(yōu)化分配”兩個方面展開探討，分別從異步協(xié)作頻譜感知、物理層的安全威脅攻擊、以及感知時間和資源分配聯(lián)合優(yōu)化方面，進行算法研究、理論分析和仿真實驗。
　　在同步協(xié)作頻譜感知中，感知和上報的過程都需要統(tǒng)一的時鐘，但是在實際環(huán)境中嚴格同步

2、比較困難且同步時鐘開銷較大，因此，研究異步協(xié)作頻譜感知是有必要的。針對目前異步協(xié)作頻譜感知中的計算開銷較大、及時性不好的問題，提出了基于 D-S（Dempster-Shafer）證據(jù)理論的觸發(fā)式異步協(xié)作頻譜感知算法。在所提算法中，認知用戶隨機開始進行頻譜感知和上報感知結果且采用雙門限能量算法計算信任度函數(shù)，當融合中心接收到有用的上報信息時，觸發(fā)融合，最后采用D-S證據(jù)理論融合有用的感知結果。仿真結果表明，提出的算法提高了異步協(xié)作感知的性

3、能，減小了認知系統(tǒng)的開銷。
　　針對協(xié)作頻譜感知算法大多假設認知用戶是可靠的，且公平對待每個用戶的感知結果，但在實際的認知無線電環(huán)境中，通常不能保證所有的認知用戶都是可靠的，惡意用戶可能篡改本地感知信息，向融合中心發(fā)送錯誤的感知結果，致使融合中心最終做出錯誤判決的問題，提出了一種基于信任度的惡意用戶檢測改進算法。提出的算法把 Stackelberg博弈論思想應用到頻譜感知算法中，融合中心根據(jù)認知用戶的可信度將其分為領導者和跟隨者，

4、跟隨者跟隨領導者的判決結果，同時提出的算法根據(jù)認知用戶的可信度可以很容易識別出多種類型的惡意用戶。
　　當認知用戶發(fā)生漏檢時，距離主用戶比較遠的認知用戶對主用戶產生的干擾比距離主用戶比較近的認知用戶對主用戶產生的干擾小，因此，在頻譜感知中只考慮漏檢概率會過度保護主用戶。針對這個問題，首先研究了一種干擾感知的模型，并且提出了一種新的衡量頻譜感知性能的指標-干擾概率，然后研究了資源優(yōu)化分配問題，以最大化認知系統(tǒng)的吞吐量為目標，在認知用