基于吞吐量最大化的認知無線電頻譜感知算法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的頻譜管理機制存在資源分配不合理、頻譜利用率低的弊端，已不能滿足高速無線通信業(yè)務飛速增長的需求，頻譜資源緊缺問題日益嚴重。認知無線電通過機會式接入空閑頻譜能夠有效提高頻譜利用率和緩解頻譜資源緊張現(xiàn)狀，逐漸成為近年來的研究熱點。頻譜感知作為認知無線電的核心技術之一，需要快速、準確的識別空閑頻譜，并在保護主用戶不受干擾的前提下為次級用戶提供頻譜接入機會，因此，研究頻譜感知算法具有十分重要的意義。
　　本文詳細介紹了認知無線電及頻譜

2、感知的研究現(xiàn)狀與關鍵問題，系統(tǒng)分析了頻譜感知的基本算法，對基于吞吐量最大化的頻譜感知算法進行了深入研究，在此基礎上提出了雙閾值頻譜感知算法和多信道頻譜感知算法。
　　針對傳統(tǒng)能量檢測使用單閾值判決不能兼顧漏檢率和虛警率要求、感知時間長的問題，提出了基于吞吐量最大化的雙閾值頻譜感知算法。該算法引入雙閾值分別控制漏檢率與虛警率，通過對目標函數(shù)和約束條件的分析化簡，吞吐量最大化問題轉化為關于感知時間和閾值之差的聯(lián)合優(yōu)化問題，將聯(lián)合優(yōu)化問

3、題分解為兩個單變量的子優(yōu)化問題，采用交替優(yōu)化迭代法求解。與傳統(tǒng)單閾值方法相比，所提算法能夠在滿足檢測率要求的條件下降低感知虛警率，且縮短所需感知時間，從而有效提高認知用戶系統(tǒng)的吞吐量。
　　考慮到讓單個認知用戶感知全頻帶的方法在實際應用中會受到硬件復雜度和成本的限制，本文從實際應用角度出發(fā)，研究了多個認知用戶共同完成對多條信道感知的問題，提出了基于吞吐量最大化的多信道頻譜感知算法。該算法聯(lián)合優(yōu)化感知時間和認知用戶分配，為每條信道尋