基于地理位置信息的分簇協(xié)作感知.pdf

1、無(wú)線通信技術(shù)及其應(yīng)用已進(jìn)入快速發(fā)展的階段，激烈的頻譜爭(zhēng)奪已經(jīng)興起。傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配方式是導(dǎo)致無(wú)線通信頻譜資源嚴(yán)重不足的根本原因。然而，對(duì)頻譜使用的測(cè)試情況表明了大部分的授權(quán)頻譜并未得到充分的利用。于是，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)提供給一組用戶機(jī)會(huì)式接入授權(quán)頻譜的方式，極大程度地提高了頻譜利用率。頻譜感知作為認(rèn)知無(wú)線電的物理層技術(shù)，它通過(guò)對(duì)一個(gè)較寬的頻譜進(jìn)行頻譜環(huán)境的感知并利用頻譜占用信息機(jī)會(huì)式提供無(wú)線電接入來(lái)滿足用戶的通信需求，是

2、實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無(wú)線電的關(guān)鍵。
　　本文首先概述了認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的基本概念、主要能力及其關(guān)鍵技術(shù)等;隨后介紹了認(rèn)知無(wú)線電中現(xiàn)有的頻譜感知技術(shù)，全面總結(jié)了頻譜感知技術(shù)的原理和特點(diǎn)。詳細(xì)分析比較了單節(jié)點(diǎn)感知和協(xié)作感知方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并比較了它們的感知性能。針對(duì)單節(jié)點(diǎn)感知法存在的“隱蔽認(rèn)知用戶”而導(dǎo)致檢測(cè)概率低的缺陷，目前的頻譜感知方法多采用協(xié)作感知。協(xié)作感知的研究難點(diǎn)在于如何分簇協(xié)作和決策融合。分簇協(xié)作就是將網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)劃分到相互連通且覆蓋

3、一定區(qū)域的多個(gè)簇，分簇結(jié)構(gòu)決定了系統(tǒng)性能優(yōu)劣;而決策融合的三種硬判決準(zhǔn)則（“OR”、“AND”和“K秩”）存在著檢測(cè)概率低，虛警概率高的缺點(diǎn)。為此，本文在已有協(xié)作感知方法的基礎(chǔ)上提出了一種基于位置信息的分簇協(xié)作感知算法，旨在改善頻譜感知性能。
　　第3章和第4章為本論文的研究重點(diǎn)。第3章給出了基于地理位置信息的分簇協(xié)作算法原理、流程和性能特點(diǎn)，與同類算法相比，所提算法的改進(jìn)之處體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:第一，通過(guò)分析惡意節(jié)點(diǎn)在協(xié)作感知中

4、帶來(lái)的影響，對(duì)惡意節(jié)點(diǎn)和非惡意節(jié)點(diǎn)加以區(qū)分;第二，利用位置信息改善了簇結(jié)構(gòu)的合理性;第三，在決策融合階段利用位置信息不同所映射的不同可信度權(quán)值對(duì)D-S融合算法進(jìn)行了改進(jìn)。
　　第4章通過(guò)仿真分析論文提出的算法，分別與去除惡意節(jié)點(diǎn)協(xié)作，基于LACA分簇協(xié)作和D-S融合協(xié)作算法進(jìn)行了比較，可看出利用位置信息帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。即該算法獲得較大的檢測(cè)概率，保證主用戶不受到干擾;同時(shí)虛警概率較低，使認(rèn)知用戶可以有更多的機(jī)會(huì)利用空閑頻譜。但該算法的