文档介绍：学科门类: 工学分类号: TN929
单位代码: 10293 密级:
博士学位论文
论文题目: 认知无线电的频谱感知技术
优化研究
学号 D0429
姓名姬国庆
指导教师朱洪波教授
学科专业电磁场与微波技术
研究方向无线通信与电磁兼容
论文提交日期二零一一年十月
DOCTORAL DISSERTATION
Optimization of Spectrum Sensing
Techniques in Cognitive Radio
by
Ji Guo-Qing
Supervised by
Prof. Zhu Hong-Bo
College of Electronic Science & Engineering
Nanjing University of Posts and munications
October 2011
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南京邮电大学
博士学位论文摘要
学科、专业:工学电磁场与微波技术
研究方向:无线通信与电磁兼容
作者: 姬国庆
指导教师: 朱洪波教授
题目:认知无线电的频谱感知技术优化研究
英文题目:Optimization of Spectrum Sensing Techniques in Cognitive
Radio
主题词:认知无线电,频谱感知技术,优化
Keywords: Cognitive Radio,Spectrum Sensing Techniques,Optimization
本论文得到以下基金项目资助:
1、国家 973 项目课题(2007CB310607):认知协同与网络容量优化理论
2、国家自然科学基金重点项目(60432040):超宽带高速无线接入理论与关键
技术
3、国家自然科学基金项目(60572024):脉冲通信系统的频谱特性与电磁兼容
性研究
4、教育部博士点基金项目(200509230031):脉冲无线电通信理论的基础理论
与关键技术研究
摘要
该学位论文研究了认知无线电的频谱感知技术中的噪声特性和感知开销与系统性
能的折中优化问题。为进一步认识信噪比墙现象的本质,研究了噪声功率的波动模型,
明确了能量检测器中信噪比墙现象的必然性。然后,归纳总结了克服信噪比墙现象的
感知算法优化。接着,为全面实现感知开销参量和系统性能的折中,研究了本地采样
数与合作用户数的联合优化。最后,为解决数据冲突对感知性能影响的问题,研究了
基于数据冲突的感知周期和采样时间的联合优化。具体的研究内容和成果包括以下几
个方面:
1) 研究了通信系统中噪声的起源、归类和统计特性,提出了服从对数正态分布
的噪声功率波动模型。基于提出的噪声功率波动模型,进一步研究了能量检测算法中
的信噪比墙问题;与已有噪声功率波动模型比较,通过置信区间分析,验证了已有的
闭区间波动模型是对数正态模型的特例,即对数正态分布的模型更接近噪声功率波动
的真实。
2) 基于信噪比墙现象对本地感知算法稳健性的重要影响,对研究这个问题的工
作做出了全面的归纳分析。明确了出现信噪比墙现象的本质原因,一是在频谱感知的
假设检验中判决门限对噪声功率的依赖性;二是待测信号已知信息的不充分。总