文档介绍：单位代码: 10293 密级:
硕士学位论文
论文题目:认知无线电中频谱感知方法的研究
学号 Y001090622
姓名吴征
导师赵君喜教授
学科专业信号与信息处理
研究方向无线通信与信号处理技术
申请学位类别工学硕士
论文提交日期二零一二年三月
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南京邮电大学
硕士学位论文摘要
学科、专业: 工学信号与信息处理
研究方向: 无线通信与信号处理技术
作者: 2009 级研究生吴征
指导教师: 赵君喜教授
题目:认知无线电系统中的频谱感知方法研究
英文题目:Research on Spectrum Sensing in Cognitive Radio Systems
主题词:认知无线电;频谱感知;样本数;序贯检测;
正则化正交匹配追踪
Keywords:Cognitive Radio;Spectrum Sensing;the Number of Samples;
Sequential Detection;Regularization Orthogonal Matching Pursuit
南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要
摘要
随着无线通信技术的快速发展,有限的频谱资源已经满足不了日益增长的频谱需求,成
为制约无线通信发展的瓶颈。在这种背景下,提出了认知无线电技术。它能够提高频谱的有
效利用率,缓解当前的频谱紧张形势。频谱感知是认知无线电得以应用的基础,本文主要对
其进行讨论和研究。
本文首先介绍了单用户频谱感知算法,并比较了这几种算法的优缺点。由于多径衰落和
阴影衰落的存在,使得单个认知用户的检测结果不具有准确性,故本文在第三章研究了协作
频谱感知来抵抗这种不足。在协作频谱感知中,信息融合是其实现的关键,不同的融合算法
对系统性能的影响不同,本章主要讨论了决策融合和数据融合两种方法,并对这两种方法的
性能进行分析和比较。
与固定样本数检测相比,第四章研究了非固定样本数的序贯检测方法。其优点在于所需
样本数少,节省了信道资源;不足点在于当恶意用户多时,检测性能较差。为了在有恶意用
户的情况下提高频谱的检测概率,并用更少的样本数来达到判决门限,本文提出一种基于正
确判断能力的改进加权序贯频谱检测算法。该方法根据用户的正确判断能力对各个认知用户
的似然比加权一个更优的系数,能够识别恶意用户并且利用恶意用户发送的数据。仿真结果
表明,本文算法能够在较少样本数的情况下获取较高的检测概率。
本文最后将压缩感知技术与频谱感知相结合,研究了基于压缩感知的宽带频谱感知技术。
在压缩感知技术,重要的是如何将原始信号从压缩得到的样本中重构出来。在重构算法中,
本文采用了稳定性较好的正则化正交匹配追踪算法。当其应用到频谱感知中时,由于部分频
谱一直处于使用状态,我们可以将这些频谱作为重构的已知信息,所以本文提出一种基于部
分样本已知的频谱重构算法,即改进的正交匹配追踪算法。仿真实验证明,在相同条件下,
通过改进的算法重构出的数据更为准确。
关键词:认知无线电;频谱感知;样本数;序贯检测;正则化正交匹配追踪
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南京邮电大学硕士研究生学位论文 ABSTRACT
ABSTRACT
With the rapid dev