面向不確定網絡基于證據理論的協(xié)作頻譜感知研究.pdf

1、由于靜態(tài)的頻譜授權和頻譜分配策略以及需求的大大增加，因此當前的頻譜監(jiān)管機制導致了可用頻譜的極端匱乏，然而大量的無線頻譜資源在時間和空間維度上是未經使用的。出于頻譜資源的靈活的管理和有效使用的需要，認知無線電技術被提出，可靠高效的頻譜感知是認知無線電技術中的重要組成部分。由于單用戶頻譜感知存在著很大的弊端，因此充分利用了空間多樣性的協(xié)作頻譜感知技術被廣泛研究，而協(xié)作感知是容易受到惡意認知用戶的攻擊的。因此在一個存在惡意用戶的不確定的無線環(huán)

2、境中有效地安全機制是十分必要的。
　　本文的主要目標是在不確定無線網絡環(huán)境中保證良好的協(xié)作頻譜感知的性能，因此面向不確定網絡針對基于Dempster-Shafer（D-S）證據理論的協(xié)作頻譜感知進行了研究，并且基于軟件無線電外設（Universal Software Radio Peripheral，USRP）平臺對協(xié)作頻譜感知進行了實現并進行了測試和分析，主要工作如下：
　?。?）建立了基于證據理論的協(xié)作感知方法的系統(tǒng)模型

3、，并扼要分析了D-S證據理論的基本原理以及三種不同的攻擊模式。
　?。?）提出了基于信譽度和信噪比相結合的證據理論協(xié)作感知方法，對認知用戶的感知信息進行當前的信譽度和歷史信譽度的評估歸一化得出信譽度，并根據信譽度來判定是否為惡意用戶；同時考慮根據信噪比和信譽度的不同對剔除惡意用戶以后的認知用戶的基礎概率分配（Basic Probability Assignments，BPA）函數進行加權；最后通過證據理論融合得到感知結果。通過對無

4、惡意用戶環(huán)境下以及不同攻擊模式和不同惡意用戶數目等環(huán)境下進行實驗仿真，通過對仿真結果進行對比和分析，可以看出該方法均能取得更好的感知性能。
　?。?）提出了基于投影近似和改進型證據理論協(xié)作感知方法，對認知用戶的感知信息利用投影近似法進行預處理以此來減少認知用戶上報至融合中心的數據量，以達到降低協(xié)作感知的帶寬開銷；同時通過信譽度和信噪比對認知用戶的感知數據進行處理和調整；最后通過改進型的證據理論進行數據融合得到感知結果。實驗結果表明