認(rèn)知無線電中基于多節(jié)點(diǎn)的協(xié)作頻譜檢測.pdf

1、認(rèn)知無線電是解決頻譜短缺問題的一個(gè)有效的技術(shù)，頻譜檢測技術(shù)是認(rèn)知無線電的核心技術(shù)之一，認(rèn)知用戶通過對所處的環(huán)境進(jìn)行檢測以發(fā)現(xiàn)“頻譜空洞”，從而在不影響授權(quán)用戶的情況下提高頻譜利用率。由于受到多徑效應(yīng)和深度衰落的影響，“隱終端”問題嚴(yán)重影響頻譜檢測的性能。協(xié)作頻譜檢測能夠有效應(yīng)對“隱終端”問題，有效地提高系統(tǒng)檢測性能。本文從多個(gè)角度對基于多節(jié)點(diǎn)的協(xié)作頻譜檢測進(jìn)行了深入的研究，針對參與檢測用戶數(shù)和系統(tǒng)吞吐量進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化，并提出了一種用于分

2、簇協(xié)作檢測的分簇算法。
　　 本文研究了基于能量檢測的頻譜檢測方法，分析了基于多節(jié)點(diǎn)的協(xié)作檢測的系統(tǒng)模型，研究了基于不同數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則下的協(xié)作檢測算法，分析了信噪比和采樣點(diǎn)數(shù)對檢測概率和虛警概率的性能影響。仿真結(jié)果表明三種基于數(shù)據(jù)融合的協(xié)作頻譜檢測算法與基于單節(jié)點(diǎn)的頻譜檢測相比都在一定程度上提高了檢測性能。
　　 對于協(xié)作檢測，參與的用戶數(shù)越多，系統(tǒng)的頻譜檢測性能越好，但是隨著用戶數(shù)增加，系統(tǒng)用于檢測的開銷迅速增大?；谧?/p>

3、佳用戶數(shù)的協(xié)作檢測研究的是如何在滿足系統(tǒng)性能指標(biāo)的前提下，折中考慮檢測性能和檢測開銷，對參與協(xié)作檢測的用戶數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。本文分析了基于“與”和“或”準(zhǔn)則的協(xié)作檢測的最佳用戶數(shù)問題，分別在瑞利衰落信道和Nakagami信道下，對最佳用戶數(shù)問題進(jìn)行仿真，從而得到不同衰落信道下的最佳用戶數(shù)。
　　 本文針對認(rèn)知無線電中協(xié)作頻譜檢測的參數(shù)給出基于協(xié)作檢測的系統(tǒng)吞吐量的概念，并推導(dǎo)出系統(tǒng)吞吐量的數(shù)學(xué)表達(dá)式。研究了基于最優(yōu)系統(tǒng)吞吐量的參數(shù)優(yōu)化

4、問題，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明存在一定的虛警概率和用戶數(shù)使得系統(tǒng)吞吐量最大，并分別得出最優(yōu)虛警概率和最優(yōu)用戶數(shù)的表達(dá)式。仿真結(jié)果也證明的理論推導(dǎo)的正確性。
　　 最后本文對認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)采用分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，將網(wǎng)絡(luò)劃分為簇，簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)和簇頭構(gòu)成第一層網(wǎng)絡(luò)；簇首構(gòu)成第二層網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離路由轉(zhuǎn)發(fā)。分層網(wǎng)絡(luò)既可以保證原有覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)通信，也可以大幅節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能量。本文提出了一種基于leach分簇協(xié)議的改進(jìn)算法，該算法中結(jié)合了協(xié)作檢