認(rèn)知無線電中AF協(xié)作頻譜檢測技術(shù)研究.pdf

1、頻譜資源是一種稀缺、不可再生、且有限的資源。隨著無線技術(shù)迅猛的發(fā)展，頻譜資源面臨著較嚴(yán)重的緊張局面。對此引起了通信業(yè)界的廣泛的關(guān)注，如何解決頻譜資源的短缺已成為業(yè)界的一個焦點。因此，有學(xué)者提出了認(rèn)知無線電的概念，利用無線電的認(rèn)知能力，發(fā)現(xiàn)空閑的頻譜資源并加以利用，從而提高頻譜的利用率，解決頻譜資源短缺的被動局面。
　　由于認(rèn)知無線電能夠智能的利用頻譜資源，提高頻譜的利用率，近年來受到了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。而頻譜檢測則是認(rèn)知無線電中

2、的一個基礎(chǔ)的核心技術(shù)，認(rèn)知無線電的首要任務(wù)既是對頻譜空穴的感知，從而判斷認(rèn)知用戶是否能夠利用該段頻譜。為了準(zhǔn)確的判斷頻譜檢測的結(jié)果，近年來，協(xié)作通信被引入到認(rèn)知無線電技術(shù)中，即利用協(xié)作的頻譜檢測手段提高系統(tǒng)的感知性能。這也是本文關(guān)注的重點。
　　本文首先介紹了認(rèn)知無線電的定義，回顧了認(rèn)知無線電頻譜檢測的發(fā)展情況，并給出了協(xié)作的信道估計算法的概述，為下文的展開討論做了鋪墊。
　　在第二章中，文章系統(tǒng)的討論了現(xiàn)有的頻譜檢測方法。

3、給出了認(rèn)知無線電頻譜檢測的基本假設(shè)，以及認(rèn)知無線電頻譜檢測的基本參數(shù)。逐一的分析了頻譜檢測的常用的方法，其中包括單點檢測與多點協(xié)作檢測。最后在多點協(xié)作的基礎(chǔ)上，分析了利用硬合并方式采用部分信噪比較高的認(rèn)知用戶進(jìn)行合并的策略，我們發(fā)現(xiàn)該策略要優(yōu)于利用全部的用戶合并的策略，并給出了最佳的部分合并的用戶數(shù)。
　　接下來，文章分析了協(xié)作通信在認(rèn)知無線電領(lǐng)域的應(yīng)用，對比分析了幾種常見的協(xié)作通信的模式。著重的分析了基于時分復(fù)用放大前傳模式的協(xié)

4、作頻譜檢測模型，并推導(dǎo)了基于該模型的系統(tǒng)檢測概率。在此基礎(chǔ)上，本章針對理想信道估計這一在實際系統(tǒng)中很難實現(xiàn)的假設(shè)，重新分析了信道估計誤差對該系統(tǒng)影響。推導(dǎo)了系統(tǒng)在非理想信道估計下的性能參數(shù)，并通過仿真證實了信道估計誤差將嚴(yán)重的影響檢測系統(tǒng)的性能，使頻譜檢測參數(shù)得到嚴(yán)重的惡化。從而引出下一章針對協(xié)作信道估計的研究。
　　第四章則圍繞AF協(xié)作信道的信道估計展開研究。通過對信道相關(guān)理論的研究，分析了AF協(xié)作信道的特點，比較了其與傳統(tǒng)的點

5、對點信道的不同。并介紹了幾種常用的信道估計算法，并重點的分析了以上方法對于AF協(xié)作信道的適用性，從而選擇了較為合適的LMMSE估計算法。接著給出了AF鏈路的誤碼率性能的理論值，為下文提供了理論基礎(chǔ)。
　　最后，在前幾章理論分析的基礎(chǔ)上，將理論建立在實際的通信系統(tǒng)中，通過仿真來驗證理論的正確性和可行性。給出了仿真系統(tǒng)，建立了基于DS-CDMA系統(tǒng)的AF協(xié)作模型。在對信道估計的仿真研究中，我們引入了時延窗結(jié)構(gòu)，抑制了噪聲的影響，進(jìn)一步