認(rèn)知無(wú)線電中的合作頻譜感知技術(shù)研究.pdf

1、目前，無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)技術(shù)、無(wú)線個(gè)域網(wǎng)絡(luò)(WPAN)技術(shù)、無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)(WMAN)技術(shù)等無(wú)線通信業(yè)務(wù)的高速發(fā)展使頻譜資源的緊缺成為限制無(wú)線通信和業(yè)務(wù)應(yīng)用持續(xù)健康發(fā)展的瓶頸，認(rèn)知無(wú)線電作為一種新興的技術(shù)，能夠在不影響授權(quán)頻段正常通信的基礎(chǔ)上，通過(guò)智能地感知周圍無(wú)線環(huán)境，使具有認(rèn)知功能的無(wú)線通信設(shè)備按照某種“機(jī)會(huì)方式”，接入到未被使用或輕微使用的授權(quán)的頻段內(nèi)，動(dòng)態(tài)地利用頻譜，提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，緩解頻譜資源缺乏與無(wú)線接入

2、需求日益增長(zhǎng)之間的矛盾，從而現(xiàn)已成為無(wú)線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。頻譜感知檢測(cè)技術(shù)作為認(rèn)知無(wú)線電的關(guān)鍵技術(shù)，是決定認(rèn)知無(wú)線電能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
　　 本文首先回顧了認(rèn)知無(wú)線電的定義，相關(guān)概念，確立了本文選題的理論依據(jù)。
　　 其次分類別地闡述了認(rèn)知無(wú)線電中現(xiàn)有的頻譜感知技術(shù)算法，主要包括本地檢測(cè)中的匹配濾波器檢測(cè)、能量檢測(cè)、循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)；多節(jié)點(diǎn)檢測(cè)中的“與”邏輯合并、“或”邏輯合并、“K”秩。
　　 當(dāng)用戶受嚴(yán)重多徑

3、、陰影衰落等因素的影響時(shí)，本地檢測(cè)結(jié)果就會(huì)大打折扣。因此，采用合作頻譜感知來(lái)快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)主用戶的出現(xiàn)。本文中采用G. Ganesan和Y.G. Li提出的合作方案：位于同一頻段的兩個(gè)認(rèn)知用戶和以TDMA模式工作，當(dāng)接收到的主用戶的信號(hào)功率比接收到的信號(hào)功率大時(shí)，在AF協(xié)議下選擇作為中繼用戶以改善它自身的檢測(cè)性能。但是，已有文獻(xiàn)中用于性能分析所采用的數(shù)字模型中忽略了一些影響檢測(cè)性能的重要參數(shù)。首先采用了能準(zhǔn)確描述合作頻譜感知的新數(shù)字模

4、型，并且通過(guò)論證和大量的仿真很好證明了模型的可行性。然后利用新模型對(duì)感測(cè)性能進(jìn)行分析，得到了一些新的結(jié)論并做出詳細(xì)解釋。本文發(fā)現(xiàn)，感測(cè)性能的改善與主用戶與認(rèn)知用戶之間的信道路徑損耗指數(shù)之比的值非常敏感。同時(shí)，感測(cè)性能隨主用戶和認(rèn)知用戶所在直線與主用戶和認(rèn)知用戶所在直線的夾角的增長(zhǎng)而降低的特點(diǎn)也要受到取值的影響。此外，發(fā)射功率變化對(duì)感測(cè)性能的影響也與有關(guān)，并且當(dāng)認(rèn)知用戶的功率遠(yuǎn)小于主用戶的功率的時(shí)候，的合作增益可以忽略。另外，認(rèn)知用戶的傳