基于HMM模型多節(jié)點協(xié)作頻譜感知算法研究及仿真系統(tǒng)搭建.pdf

1、近十年來，隨著無線通信的飛速發(fā)展，對頻譜資源的需求也急速增加，從而導(dǎo)致本來就匱乏的頻譜資源變得更加日益緊張，這一問題成為阻礙無線通信技術(shù)發(fā)展的最大因素。在當(dāng)前采用統(tǒng)一分配方式來使用無線頻譜的情況下，可用于其它范圍內(nèi)分配的頻帶很少。此外，這些已分配的頻譜利用率并不高，只有15％～85％，導(dǎo)致頻譜資源的嚴(yán)重浪費。因此，如何提高頻譜利用率已成為當(dāng)前的通信領(lǐng)域的研究熱點之一。頻譜檢測是認(rèn)知無線電的核心技術(shù)，認(rèn)知無線電通過檢測周圍無線通信環(huán)境的頻

2、譜狀態(tài)，尋找到頻譜空洞，使得認(rèn)知無線電系統(tǒng)能夠與周圍通信環(huán)境相適應(yīng)。
　　(1)本文提出對認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)引入多個次用戶，對主用戶的頻譜狀態(tài)利用隱馬爾可夫鏈模型來進(jìn)行建模，遞歸計算各次用戶下一時隙的頻譜狀態(tài)為“忙”或“閑”的預(yù)測概率;統(tǒng)計所有次用戶下一時隙感知到的頻譜狀態(tài)為“忙”和“閑”的相應(yīng)次數(shù)，如果“忙”的比例大于預(yù)設(shè)閾值，則判定下一時隙的頻譜狀態(tài)為“忙”，否則為“閑”。仿真結(jié)果表明采用該算法的成功檢測率要比普通能量感知算法高出

3、大約20％，克服了傳統(tǒng)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中頻譜空洞不易于感知、頻譜狀態(tài)轉(zhuǎn)換頻繁以及現(xiàn)有頻譜感知可靠性較低和“隱蔽終端”外加減少對主用戶的干擾等問題，在快速檢測到頻譜的同時提高了感知的可靠性，并且大大降低了對主用戶的干擾。
　　(2)目前沒有一款專門的認(rèn)知無線電仿真平臺，而我們提出的基于HMM(Hidden Markov Model)多次用戶的協(xié)作頻譜感知的仿真最好能在模擬真實的認(rèn)知無線電仿真平臺上驗證效果，來衡量該算法的實用性和準(zhǔn)確性