認(rèn)知通信中的頻譜感知算法優(yōu)化.pdf

1、在現(xiàn)代通信中，面對(duì)日益復(fù)雜多變的電磁環(huán)境，定頻通信受到了很大的威脅，當(dāng)該頻點(diǎn)遇到干擾時(shí)，通信就無法正常進(jìn)行。為了提高通信的抗干擾性、抗衰落性、保密性，跳頻通信作為擴(kuò)頻通信的一種，現(xiàn)已成為現(xiàn)代通信中常選用的通信方式。然而，當(dāng)跳頻通信中跳頻頻點(diǎn)受到干擾時(shí)，該頻點(diǎn)的信息就無法傳輸。認(rèn)知無線電（CR）的思想是為解決頻譜資源匱乏問題且利用率低下而提出的，主要分為認(rèn)知和重構(gòu)兩大功能。它是一種智能的無線通信系統(tǒng)，通過感知其周圍環(huán)境的信息并從環(huán)境中學(xué)習(xí)

2、，通過改變其內(nèi)部狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)地去適應(yīng)電磁環(huán)境變化。
　　本文首先論述了需要將認(rèn)知無線電技術(shù)與跳頻通信系統(tǒng)結(jié)合的意義，提出了一種認(rèn)知通信系統(tǒng)。利用CR中的認(rèn)知功能檢測(cè)電磁環(huán)境中的干擾信號(hào)，重構(gòu)功能改變通信系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)，選擇最佳跳頻表，規(guī)避干擾信號(hào)。詳述了認(rèn)知通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與具體工作流程、關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)指標(biāo)；介紹了跳頻通信系統(tǒng)中常見的干擾類型及其數(shù)學(xué)模型。認(rèn)知功能中最關(guān)鍵的技術(shù)就是頻譜感知技術(shù)。它通過感知算法檢測(cè)電磁環(huán)境中的頻譜狀態(tài)

3、，從而尋找頻譜空洞。本文重點(diǎn)研究認(rèn)知通信中的頻譜感知技術(shù)。詳細(xì)地闡述了幾種主要的頻譜感知算法的原理與數(shù)學(xué)模型，并對(duì)多節(jié)點(diǎn)的協(xié)作頻譜感知算法進(jìn)行了簡單的介紹。利用MATLAB軟件對(duì)應(yīng)用于認(rèn)知通信中的能量檢測(cè)法和循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)法進(jìn)行了算法仿真與分析。最后，針對(duì)上述算法中采用FFT變換的過程中因數(shù)據(jù)截?cái)喈a(chǎn)生的頻譜泄露，引出了全相位FFT變換的概念。本文對(duì)頻譜感知算法進(jìn)行了優(yōu)化，提出了基于全相位FFT的頻譜感知算法的原理與數(shù)學(xué)模型。利用MAT