認(rèn)知無線電中的協(xié)同頻譜感知技術(shù)研究.pdf

1、認(rèn)知無線電(Cognitive Radio，CR)技術(shù)是解決目前頻譜資源緊張的有效手段。它的核心思想是二次利用已分配但卻未獲得充分利用的頻譜，從而提高頻譜利用率。避免干擾主用戶(Primary User,PU)的正常通信是認(rèn)知無線電最重要的限制，而頻譜感知則是保障這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)。為了提高頻譜感知的性能，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中的大量節(jié)點可以被用來進(jìn)行協(xié)同頻譜感知，協(xié)同頻譜感知可以有效地克服單節(jié)點頻譜感知的局限性。 本文的主要研究方向

2、為協(xié)同頻譜感知技術(shù)，按研究內(nèi)容的不同可以分為三個部分： 本文第一部分介紹了協(xié)同頻譜感知的技術(shù)基礎(chǔ)。本文首先介紹了單節(jié)點頻譜感知的幾種算法，并分析了它們的優(yōu)缺點。由于IEEE802.22無線區(qū)域網(wǎng)(Wireless Regional Area Networks，WRAN)致力于開發(fā)未獲得充分利用的廣播電視頻段，因此檢測電視信號是頻譜感知的任務(wù)之一。本文以陸地數(shù)字廣播電視(Digital Video Broadcasting-Ter

3、restrial，DVB-T)為例進(jìn)行了應(yīng)用場景分析，并且利用DVB-T信號的特性提出了三種檢測方案，仿真表明這些算法具有良好的性能。 本文第二部分研究了協(xié)同頻譜感知中的檢測數(shù)據(jù)量化方案。在協(xié)同頻譜感知中，本地節(jié)點的檢測數(shù)據(jù)需要首先經(jīng)過量化后才能傳送至中心節(jié)點。本文針對認(rèn)知無線電中主用戶的先驗信息比較缺乏的特點提出了兩種量化方案，分別是局部最優(yōu)量化和基于動態(tài)范圍的均勻量化。前者在主用戶信號比較微弱的時候是最優(yōu)的量化方案，在信號相

4、對較強(qiáng)時雖然不是最優(yōu)方案，但仍然有較好的性能。而基于動態(tài)范圍的均勻量化則不需要任何先驗信息，因此更加實用。 本文最后一個部分研究了協(xié)同頻譜感知中的數(shù)據(jù)融合技術(shù)。根據(jù)本地節(jié)點傳送的檢測數(shù)據(jù)類型的不同，將數(shù)據(jù)融合分為本地判決結(jié)果的融合和本地檢測數(shù)據(jù)的融合兩種類型。針對前者，本文提出了一種通過權(quán)值估計實現(xiàn)最優(yōu)數(shù)據(jù)融合的方案。針對后者，本文分析推導(dǎo)了多比特判決結(jié)果的最優(yōu)融合方案，并提出了一種最優(yōu)融合方案中未知部分的估計算法。仿真表明，本