認知通信中的頻譜感知算法優(yōu)化.pdf

1、在現(xiàn)代通信中，面對日益復雜多變的電磁環(huán)境，定頻通信受到了很大的威脅，當該頻點遇到干擾時，通信就無法正常進行。為了提高通信的抗干擾性、抗衰落性、保密性，跳頻通信作為擴頻通信的一種，現(xiàn)已成為現(xiàn)代通信中常選用的通信方式。然而，當跳頻通信中跳頻頻點受到干擾時，該頻點的信息就無法傳輸。認知無線電（CR）的思想是為解決頻譜資源匱乏問題且利用率低下而提出的，主要分為認知和重構(gòu)兩大功能。它是一種智能的無線通信系統(tǒng)，通過感知其周圍環(huán)境的信息并從環(huán)境中學習

2、，通過改變其內(nèi)部狀態(tài)參數(shù)實時地去適應電磁環(huán)境變化。
　　本文首先論述了需要將認知無線電技術與跳頻通信系統(tǒng)結(jié)合的意義，提出了一種認知通信系統(tǒng)。利用CR中的認知功能檢測電磁環(huán)境中的干擾信號，重構(gòu)功能改變通信系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)，選擇最佳跳頻表，規(guī)避干擾信號。詳述了認知通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與具體工作流程、關鍵技術和技術指標；介紹了跳頻通信系統(tǒng)中常見的干擾類型及其數(shù)學模型。認知功能中最關鍵的技術就是頻譜感知技術。它通過感知算法檢測電磁環(huán)境中的頻譜狀態(tài)

3、，從而尋找頻譜空洞。本文重點研究認知通信中的頻譜感知技術。詳細地闡述了幾種主要的頻譜感知算法的原理與數(shù)學模型，并對多節(jié)點的協(xié)作頻譜感知算法進行了簡單的介紹。利用MATLAB軟件對應用于認知通信中的能量檢測法和循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法進行了算法仿真與分析。最后，針對上述算法中采用FFT變換的過程中因數(shù)據(jù)截斷產(chǎn)生的頻譜泄露，引出了全相位FFT變換的概念。本文對頻譜感知算法進行了優(yōu)化，提出了基于全相位FFT的頻譜感知算法的原理與數(shù)學模型。利用MAT