認(rèn)知水聲通信中的頻譜檢測技術(shù)研究.pdf

1、隨著人類對海洋資源開發(fā)利用的加大，人們對水下的通信需求和頻譜需求也日益增長。水聲通信正在由原來的點(diǎn)對點(diǎn)通信逐步發(fā)展為多用戶網(wǎng)絡(luò)化通信，水下通信用戶隨之增多，由于水下頻譜資源具有開放性以及可利用帶寬十分有限，勢必會引起多個水下用戶使用同一個頻段通信而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的碰撞和沖突，降低通信質(zhì)量。而認(rèn)知無線電技術(shù)的提出成功地緩解了陸上無線通信網(wǎng)絡(luò)中頻譜資源緊張的狀況，其作為一種新的無線通信技術(shù)已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。水聲通信采用聲波傳輸數(shù)據(jù)，

2、與無線通信技術(shù)有很多相似之處，目前水聲技術(shù)的研究也主要借鑒無線通信技術(shù)，認(rèn)知水聲通信就是在認(rèn)知無線電的基礎(chǔ)上提出的，它為解決水下頻譜資源的分配和提高水聲通信頻譜利用率提出了新的研究方向。
　　本文主要研究了認(rèn)知水聲通信技術(shù)中的頻譜檢測算法，具體研究工作如下：
　　1.首先對水聲信道的特性和模型以及認(rèn)知無線電的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，重點(diǎn)研究了頻譜檢測技術(shù)，分析了幾種基本檢測算法的優(yōu)缺點(diǎn)，為后續(xù)水下頻譜檢測算法的研究奠定了基礎(chǔ)

3、。
　　2.在以上研究的基礎(chǔ)上，提出了將多信道聯(lián)合頻譜檢測算法應(yīng)用于水聲通信中，建立了多信道聯(lián)合檢測數(shù)學(xué)模型，并將此模型轉(zhuǎn)換為以認(rèn)知水聲通信系統(tǒng)總吞吐量最大化為目標(biāo)的帶約束優(yōu)化問題，并使用粒子群優(yōu)化算法求解此最優(yōu)化問題。仿真實(shí)驗(yàn)表明在相同的水聲通信干擾條件下，本文所提算法比傳統(tǒng)未使用優(yōu)化而取一致判決門限的頻譜檢測方法能取得更高的系統(tǒng)總吞吐量。
　　3.針對水聲通信系統(tǒng)中硬件資源條件受限以及節(jié)能問題突出的情況，考慮水聲通信中頻