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认知无线电(Cognitive Radio, CR)技术作为一种革命性的智能频谱共享技术,可显著提高频谱的使用率,是解决目前频谱资源紧张的有效手段,近年来受到了人们的广泛关注。它的核心思想是二次利用已分配给授权用户但却未获得充分利用的频段,从而提高频谱资源的利用率。频谱感知技术能够通过对接收信号进行分析获得可用频谱空穴,因而成为认知无线电的关键技术之一。
本文的主要研究方向为认知无线电中的频谱感知技术,主要包括两个方面:本地节点的频谱检测技术和多节点合作的频谱检测技术。在本地节点的频谱检测技术方面,本论文主要讨论了基于发射机的检测机制和基于接收机的检测机制。在基于发射机的检测机制中,主要讨论了匹配滤波检测、能量检测、循环平稳特征检测和小波检测,并从适用范围、优缺点和复杂度方面比较了它们的性能;在基于接收机的检测机制中,主要介绍了基于干扰温度的检测技术和本振泄露检测机制。由于单节点频谱检测技术的局限性及面临的挑战,多节点合作的频谱感知技术成为研究的热点,也是本文的研究重点。
论文第四章重点研究了多节点合作频谱感知中的数据融合方案。根据本地节点传送的检测数据类型的不同,将数据融合分为本地检测数据的软合并机制(软合并)和本地判决结果的融合机制(硬合并)。在软合并机制中,论文介绍了线性软合并、线性最优软合并、最大比合并和等增益合并等几种软合并算法;在硬合并机制中,论文首先介绍了“或”准则、“与”准则和“K秩”准则几种传统的硬合并算法,然后提出了一种含有加权系数的硬合并机制,并分别在高斯信道和瑞利信道条件下对以上几种准则进行了系统的性能仿真和对比分析。接着,论文提出了一种在本地检测中采用双门限能量检测的软硬结合的数据合并算法。理论分析表明,该方法能在节约系统带宽和提高系统检测概率方面完善系统的性能。最后,文章还提出了一种基于半数表决的二次合作检测机制。仿真结果表明,该方法比传统的一次合作检测机制有更好的检测性能。
本文的主要研究方向为认知无线电中的频谱感知技术,主要包括两个方面:本地节点的频谱检测技术和多节点合作的频谱检测技术。在本地节点的频谱检测技术方面,本论文主要讨论了基于发射机的检测机制和基于接收机的检测机制。在基于发射机的检测机制中,主要讨论了匹配滤波检测、能量检测、循环平稳特征检测和小波检测,并从适用范围、优缺点和复杂度方面比较了它们的性能;在基于接收机的检测机制中,主要介绍了基于干扰温度的检测技术和本振泄露检测机制。由于单节点频谱检测技术的局限性及面临的挑战,多节点合作的频谱感知技术成为研究的热点,也是本文的研究重点。
论文第四章重点研究了多节点合作频谱感知中的数据融合方案。根据本地节点传送的检测数据类型的不同,将数据融合分为本地检测数据的软合并机制(软合并)和本地判决结果的融合机制(硬合并)。在软合并机制中,论文介绍了线性软合并、线性最优软合并、最大比合并和等增益合并等几种软合并算法;在硬合并机制中,论文首先介绍了“或”准则、“与”准则和“K秩”准则几种传统的硬合并算法,然后提出了一种含有加权系数的硬合并机制,并分别在高斯信道和瑞利信道条件下对以上几种准则进行了系统的性能仿真和对比分析。接着,论文提出了一种在本地检测中采用双门限能量检测的软硬结合的数据合并算法。理论分析表明,该方法能在节约系统带宽和提高系统检测概率方面完善系统的性能。最后,文章还提出了一种基于半数表决的二次合作检测机制。仿真结果表明,该方法比传统的一次合作检测机制有更好的检测性能。