認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中AF協(xié)作頻譜檢測(cè)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(wú)線(xiàn)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(duì)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(gè)焦點(diǎn)。因此，有學(xué)者提出了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的概念，利用無(wú)線(xiàn)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(dòng)局面。
　　由于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電能夠智能的利用頻譜資源，提高頻譜的利用率，近年來(lái)受到了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。而頻譜檢測(cè)則是認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中

2、的一個(gè)基礎(chǔ)的核心技術(shù)，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的首要任務(wù)既是對(duì)頻譜空穴的感知，從而判斷認(rèn)知用戶(hù)是否能夠利用該段頻譜。為了準(zhǔn)確的判斷頻譜檢測(cè)的結(jié)果，近年來(lái)，協(xié)作通信被引入到認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中，即利用協(xié)作的頻譜檢測(cè)手段提高系統(tǒng)的感知性能。這也是本文關(guān)注的重點(diǎn)。
　　本文首先介紹了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的定義，回顧了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電頻譜檢測(cè)的發(fā)展情況，并給出了協(xié)作的信道估計(jì)算法的概述，為下文的展開(kāi)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(cè)方法。

3、給出了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電頻譜檢測(cè)的基本假設(shè)，以及認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電頻譜檢測(cè)的基本參數(shù)。逐一的分析了頻譜檢測(cè)的常用的方法，其中包括單點(diǎn)檢測(cè)與多點(diǎn)協(xié)作檢測(cè)。最后在多點(diǎn)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(hù)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(hù)合并的策略，并給出了最佳的部分合并的用戶(hù)數(shù)。
　　接下來(lái)，文章分析了協(xié)作通信在認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)比分析了幾種常見(jiàn)的協(xié)作通信的模式。著重的分析了基于時(shí)分復(fù)用放大前傳模式的協(xié)

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

5、對(duì)點(diǎn)信道的不同。并介紹了幾種常用的信道估計(jì)算法，并重點(diǎn)的分析了以上方法對(duì)于AF協(xié)作信道的適用性，從而選擇了較為合適的LMMSE估計(jì)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(shí)際的通信系統(tǒng)中，通過(guò)仿真來(lái)驗(yàn)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(duì)信道估計(jì)的仿真研究中，我們引入了時(shí)延窗結(jié)構(gòu)，抑制了噪聲的影響，進(jìn)一步