面向不確定網(wǎng)絡(luò)基于證據(jù)理論的協(xié)作頻譜感知研究.pdf

1、由于靜態(tài)的頻譜授權(quán)和頻譜分配策略以及需求的大大增加，因此當(dāng)前的頻譜監(jiān)管機(jī)制導(dǎo)致了可用頻譜的極端匱乏，然而大量的無線頻譜資源在時(shí)間和空間維度上是未經(jīng)使用的。出于頻譜資源的靈活的管理和有效使用的需要，認(rèn)知無線電技術(shù)被提出，可靠高效的頻譜感知是認(rèn)知無線電技術(shù)中的重要組成部分。由于單用戶頻譜感知存在著很大的弊端，因此充分利用了空間多樣性的協(xié)作頻譜感知技術(shù)被廣泛研究，而協(xié)作感知是容易受到惡意認(rèn)知用戶的攻擊的。因此在一個(gè)存在惡意用戶的不確定的無線環(huán)

2、境中有效地安全機(jī)制是十分必要的。
　　本文的主要目標(biāo)是在不確定無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中保證良好的協(xié)作頻譜感知的性能，因此面向不確定網(wǎng)絡(luò)針對(duì)基于Dempster-Shafer（D-S）證據(jù)理論的協(xié)作頻譜感知進(jìn)行了研究，并且基于軟件無線電外設(shè)（Universal Software Radio Peripheral，USRP）平臺(tái)對(duì)協(xié)作頻譜感知進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)并進(jìn)行了測(cè)試和分析，主要工作如下：
　?。?）建立了基于證據(jù)理論的協(xié)作感知方法的系統(tǒng)模型

3、，并扼要分析了D-S證據(jù)理論的基本原理以及三種不同的攻擊模式。
　　（2）提出了基于信譽(yù)度和信噪比相結(jié)合的證據(jù)理論協(xié)作感知方法，對(duì)認(rèn)知用戶的感知信息進(jìn)行當(dāng)前的信譽(yù)度和歷史信譽(yù)度的評(píng)估歸一化得出信譽(yù)度，并根據(jù)信譽(yù)度來判定是否為惡意用戶；同時(shí)考慮根據(jù)信噪比和信譽(yù)度的不同對(duì)剔除惡意用戶以后的認(rèn)知用戶的基礎(chǔ)概率分配（Basic Probability Assignments，BPA）函數(shù)進(jìn)行加權(quán)；最后通過證據(jù)理論融合得到感知結(jié)果。通過對(duì)無

4、惡意用戶環(huán)境下以及不同攻擊模式和不同惡意用戶數(shù)目等環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，通過對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和分析，可以看出該方法均能取得更好的感知性能。
　?。?）提出了基于投影近似和改進(jìn)型證據(jù)理論協(xié)作感知方法，對(duì)認(rèn)知用戶的感知信息利用投影近似法進(jìn)行預(yù)處理以此來減少認(rèn)知用戶上報(bào)至融合中心的數(shù)據(jù)量，以達(dá)到降低協(xié)作感知的帶寬開銷；同時(shí)通過信譽(yù)度和信噪比對(duì)認(rèn)知用戶的感知數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和調(diào)整；最后通過改進(jìn)型的證據(jù)理論進(jìn)行數(shù)據(jù)融合得到感知結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明