基于中繼的協(xié)作頻譜感知技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代社會中，由于無數(shù)科研人員的不懈努力，無線通信領(lǐng)域的諸多難題被逐一攻克，人類的溝通與交流也因此變得更加快捷。然而，對更高資源利用率、更快數(shù)據(jù)處理速率和更強(qiáng)系統(tǒng)可靠性的需求，與匱乏稀少且不可再生的頻譜資源客觀現(xiàn)狀的這對矛盾日益突出，頻譜利用率低下已然成為無線通信技進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。于是，認(rèn)知無線電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)能夠使認(rèn)知用戶自身主動檢測并查找可用的頻段資源，在不影響授權(quán)用戶正常通信的情況下使用授權(quán)頻段進(jìn)行通信，以提高頻譜利用率。因

2、此，認(rèn)知無線電技術(shù)成為新一代移動通信技術(shù)中探求頻譜性質(zhì)、高效利用資源的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
　　在認(rèn)知無線電技術(shù)中，認(rèn)知用戶使用授權(quán)頻譜的重要前提是對頻譜資源迅速且精準(zhǔn)的感知，所以頻譜感知就成為研究認(rèn)知無線電首先需要解決的關(guān)鍵問題。另外，基于中繼的協(xié)作通信技術(shù)可以通過多個節(jié)點的空間分集，增加系統(tǒng)容量并提高系統(tǒng)性能。因此，將基于中繼的協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用至頻譜感知系統(tǒng)中構(gòu)造協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)，可以令認(rèn)知無線電系統(tǒng)的頻譜檢測能力獲得極大提高。

3、r>　　本文主要研究基于中繼選擇的協(xié)作頻譜感知技術(shù)。首先，簡要介紹了認(rèn)知無線電和頻譜感知的基本概念和發(fā)展情況；其次，闡述了協(xié)作頻譜感知技術(shù)的理論基礎(chǔ)，包括基本理論、頻譜感知算法和信息融合標(biāo)準(zhǔn)等；接下來，針對存在多個中繼的認(rèn)知系統(tǒng)，重點研究采用不同中繼選擇策略的協(xié)作頻譜感知方案對檢測性能的影響。首先研究了基于全局中繼選擇策略的協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)，針對中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)增益可變方案復(fù)雜程度高的問題，為了便于工程應(yīng)用，提出一種基于固定增益的最優(yōu)中繼選

4、擇方案，并分析該方案在基于能量檢測的系統(tǒng)檢測性能，推導(dǎo)出平均漏檢概率的理論表達(dá)式及閉式下界，全面的仿真結(jié)果證明理論分析的正確性，同時還討論了參與選擇的中繼數(shù)目對平均漏檢概率的影響；其次，對增益可變的基于部分中繼選擇策略的協(xié)作頻譜感知系統(tǒng)進(jìn)行了討論，針對其能耗高實用性差的缺點，提出了一種基于固定增益的最優(yōu)中繼選擇方案，并進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析及全面的仿真實驗，結(jié)果表明當(dāng)參與選擇的中繼個數(shù)達(dá)到兩個時，系統(tǒng)將獲得良好的檢測性能，可以在提高該方法