認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中頻譜檢測(cè)機(jī)制的研究.pdf

1、認(rèn)知無(wú)線電已經(jīng)成為解決現(xiàn)有頻譜資源匱乏的非常有前途的技術(shù)。認(rèn)知無(wú)線電是一種智能的無(wú)線通信系統(tǒng)，它能夠感知周?chē)臒o(wú)線環(huán)境，通過(guò)一定的方法相應(yīng)地改變某些工作參數(shù)來(lái)實(shí)時(shí)地適應(yīng)環(huán)境，從而達(dá)到提高頻譜利用率、緩解頻譜資源緊張的目的。論文就認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的若干頻譜檢測(cè)機(jī)制進(jìn)行了研究，這包括檢測(cè)時(shí)間和檢測(cè)周期的優(yōu)化和選取，以及檢測(cè)信道中的信道搜索策略。
　　 論文首先介紹了認(rèn)知無(wú)線電的研究背景和意義、認(rèn)知無(wú)線電的關(guān)鍵技術(shù)，并分析了現(xiàn)有認(rèn)知無(wú)

2、線電系統(tǒng)中的頻譜感知方法以及它們面臨的挑戰(zhàn)。通過(guò)對(duì)頻譜檢測(cè)機(jī)制的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析，確定了本文選題的理論依據(jù)。
　　 接著，論文就檢測(cè)時(shí)間的選取和優(yōu)化從三種情況進(jìn)行了研究。在給定檢測(cè)概率的情況下，首先從認(rèn)知用戶(hù)頻譜利用率最大來(lái)對(duì)檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行最優(yōu)化。占用當(dāng)前頻帶的認(rèn)知用戶(hù)檢測(cè)到授權(quán)用戶(hù)的來(lái)臨后，進(jìn)行帶外頻段的搜索，從信道搜索的時(shí)間最小來(lái)對(duì)檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行最優(yōu)化。當(dāng)搜索到新的空閑頻段后，再?gòu)钠骄l譜利用率的最大優(yōu)化檢測(cè)時(shí)間。
　　

3、由于無(wú)線信道中存在多徑衰落、陰影效應(yīng)導(dǎo)致的隱終端問(wèn)題等，單認(rèn)知用戶(hù)使得能量檢測(cè)性能下降許多，并且在低信噪比時(shí)由于噪聲不確定性能量檢測(cè)失效。單憑借物理層的頻譜感知算法對(duì)提升頻譜利用率和保護(hù)授權(quán)用戶(hù)都有一定的局限性，因此本文第四章研究了在信道衰落環(huán)境下，采用協(xié)作檢測(cè)方法，對(duì)檢測(cè)參數(shù)的優(yōu)化和選取進(jìn)行了研究和仿真。
　　 檢測(cè)時(shí)間和檢測(cè)周期是頻譜感知算法中非常重要的兩個(gè)參數(shù)，它們的取值直接影響了頻譜空穴的檢測(cè)概率和主次用戶(hù)的碰撞概率。本

4、文第五章從最大化次用戶(hù)的平均頻譜利用率出發(fā)，在目標(biāo)檢測(cè)概率的限制下，提出了檢測(cè)時(shí)間和檢測(cè)周期聯(lián)合優(yōu)化的二維單目標(biāo)最優(yōu)化問(wèn)題，基于能量檢測(cè)，建立了聯(lián)合優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了理論推導(dǎo)和分析，找到了使認(rèn)知系統(tǒng)頻譜利用率最大的檢測(cè)時(shí)間和檢測(cè)周期求解方法。
　　 最后，本文研究了信道搜索策略中的兩階段檢測(cè)。選取合理的信道搜索策略可顯著減少檢測(cè)次數(shù)，節(jié)省檢測(cè)能量開(kāi)銷(xiāo)，提高頻譜利用率。次用戶(hù)需要在較寬的頻譜范圍內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，但由于信道數(shù)量多而