基于隨機矩陣理論和壓縮感知的合作頻譜感知技術研究.pdf

1、認知無線電技術對授權頻譜的不干擾“二次利用”可以有效的緩解頻譜資源短缺的問題。頻譜感知作為認知無線電網絡的關鍵技術,其感知性能的好壞,直接影響認知無線電系統(tǒng)的整體性能。目前,認知無線電在頻譜感知技術方面已取得一系列研究成果,但是感知特性引入了認知無線電網絡特有的安全問題,如物理層的主用戶仿真(Primary User Emulation,PUE)攻擊、媒體接入層的自私行為攻擊和拒絕服務攻擊等。另外,隨著認知無線電技術的發(fā)展和各種新業(yè)務的

2、不斷涌現,窄帶感知已經不能滿足日益增長的可用頻譜資源的需求,寬帶頻譜感知技術應運而生。論文主要針對合作頻譜感知過程中的PUE攻擊防御和寬帶感知技術進行了研究。
　　 針對合作頻譜感知中可能遭受而未被檢測到的PUE攻擊,論文進行了重點研究,我們在分析位置相關性對頻譜感知的性能影響的基礎上,提出了一種基于位置相關性的合作用戶選擇算法,并采用基于接收協(xié)方差矩陣最大最小特征值(Maximum Minimum Eigenvalue,MME

3、)的檢測方法進行合作頻譜感知。該方法優(yōu)先選擇空間上相對分散的認知用戶進行合作,且采用的檢測方法能夠有效地檢測實際環(huán)境中的相關信號,從而減緩了漏檢PUE攻擊對合作頻譜感知性能的影響。
　　 針對實際環(huán)境中寬帶頻譜先驗信息受限的條件下,論文研究了基于壓縮感知(Compressed Sensing,CS)的寬帶頻譜感知技術,提出了一種基于壓縮采樣的寬帶頻譜檢測方法。該方法采用蒙特卡洛模擬和曲線擬合的實驗數據分析方法,對寬帶頻譜的實際稀