认知无线电中协同频谱感知技术研究
Research on Cooperative Spectrum Sensing Technology in Cognitive Radio
认知无线电技术(Cognitive Radio, CR)作为新兴的一种革命性信息交流模式.如何能准确的发现"频谱空洞"并合理利用所发现"空洞"的能力作为它的核心思想.为了提高频谱利用率,可以充分利用检测到的"频谱空洞".这是认知无线电技术的一项应用.而频谱感知技术是认知无线电的关键技术,是实现认知无线电的前提和先决条件.本文针对如何提高频谱感知技术的检测性能展开全面研究.本论文针对目前频谱使用的不合理性引出了一个新兴的技术即认知无线电技术,首先介绍了研究背景及意义和认知无线电技术在国内外的发展现状.其次介绍频谱感知技术,主要分为本地感知和协同频谱感知.针对本地感知主要概述了一些通常使用的方法,并对这些方法的优缺点进行比较.重点研究了能量检测方法和双门限检测方法,分别在AWGN信道和Rayleigh衰落信道中进行性能仿真.在实际应用中,随着检测概率的增加,来提高频谱的利用率;虚警概率越低,对授权用户的干扰越小.但是由于认知用户的探测器受内部硬件条件限制,外加上外部复杂多变的无线环境诸如阴影、多径等不利因素.无法满足上述的性能指标,为此本论文继续研究了协同频谱感知技术.基于协同频谱感知技术,主要介绍了集中式协同检测、分布式协同检测和信息融合问题.重点研究了基于D ? S证据理论、基于数据融合的加权协作频谱感知算法和基于决策融合的协作频谱感知算法.虽然协同频谱感知技术能避免认知用户对授权用户的干扰和降低认知用户设备的成本.但是这并不能满足实际应用中的需要,因此,本文提出了一种带有信道选择的双门限检测方法,基本思想是在感知信道中执行感知时,频谱传感器选择瞬间信噪比最大的信道进行传输数据.目的使感知信道瞬间实现的检测概率变大,来提高频谱的利用率.这就是认知无线电技术解决频谱利用率的一个基本思路的实现.
- 作者：
- 张雅南
- 学位授予单位：
- 沈阳航空航天大学
- 专业名称：
- 信号与信息处理
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 李玉峰
- 中图分类号：
- TN925
- 关键词：
- 认知无线电；频谱感知；能量检测；双门限检测；带有信道选择的双门限检测
- Cognitive radio (CR)；Spectrum sensing；Energy detection；Double threshold detection method；Double threshold detection with channel selective method