認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中一種改進(jìn)的寬帶頻譜協(xié)作感知算法研究.pdf

1、不斷持續(xù)增長的無線業(yè)務(wù)使得無線頻譜的需求持續(xù)增加，同時(shí)有研究表明現(xiàn)有的頻譜并未得到充分利用，這就出現(xiàn)了頻譜分配和頻譜需求之間的矛盾。認(rèn)知無線電的出現(xiàn)將會(huì)有效的解決頻譜短缺問題，而且已成為無線通信中的一個(gè)熱點(diǎn)。認(rèn)知無線電通信的一個(gè)重要前提是感知無線環(huán)境中的頻譜空洞，即頻譜感知。為了克服無線信道中由于衰落等原因造成的頻譜感知性能下降，協(xié)作頻譜感知引起學(xué)者們的廣泛關(guān)注。目前的協(xié)作頻譜感知算法都假定在頻譜感知周期內(nèi)認(rèn)知用戶保持靜默，但是在實(shí)際應(yīng)

2、用中，除主用戶發(fā)射的公共頻譜之外，還有來自其它認(rèn)知用戶的局部頻譜。
　　 本文主要研究主用戶與認(rèn)知用戶同時(shí)輻射信號(hào)時(shí)的寬帶頻譜感知問題，提出了相應(yīng)的算法，具體研究工作如下：
　　 首先，本文介紹了認(rèn)知無線電的基本概念和研究現(xiàn)狀，研究與分析了當(dāng)前的頻譜感知技術(shù)，特別是協(xié)作與寬帶頻譜感知技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，深入研究了認(rèn)知無線電中的寬帶頻譜感知中存在的問題。其次，本文介紹了壓縮感知技術(shù)以及該技術(shù)在寬帶認(rèn)知無線電頻譜感知中的應(yīng)用。

3、
　　 最后，本文提出了一種交替式的分布式協(xié)作寬帶頻譜壓縮感知算法，擬解決主用戶與認(rèn)知用戶同時(shí)輻射信號(hào)時(shí)的頻譜感知問題。本算法將壓縮感知技術(shù)引入認(rèn)知無線電的頻譜感知，利用認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的一跳范圍內(nèi)認(rèn)知用戶之間信息交互的加權(quán)平均作為頻譜感知算法的約束，通過求解一致優(yōu)化問題估計(jì)頻譜，降低了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中的頻譜感知的通信代價(jià)與計(jì)算復(fù)雜度。同時(shí)為了提高頻譜感知性能，有效的分離主用戶與相鄰認(rèn)知用戶的頻譜，本文采用了一種交替式頻譜估計(jì)方法。又