文档介绍：西安电子科技大学
博士学位论文
认知无线电中无线频谱感知技术的研究
姓名:陈东
申请学位级别:博士
专业:通信与信息系统
指导教师:李建东
20090101
摘要随着无线通信技术和应用的快速发展,无线服务的重点已向多媒体通信等需要较宽频谱和较高下载速率的服务转移,而无线频谱资源的匮乏已成为实现高性能数据服务的严重障碍。实际上,频谱的匮乏主要是由于陈旧的频谱分配系统而不是频谱本身的缺乏。在当前无线频谱固定分配的管理框架下,大部分频谱资源处于低利用率的状态。认知无线电能够动态的利用时间和空间上暂时空闲的无线频谱资源,为新的无线应用提供工作频段,因此被认为是未来实现动态频谱接入、解决无线频谱匮乏问题的关键技术之一。认知无线电技术是一项复杂的技术,其研究内容包括了无线频谱感知、动态频谱共享和管理等诸多技术问题。本文针对认知无线电系统的无线频谱感知技术做了深入研究,主要芯苛嗽肷蝗范ㄐ曰肪诚轮饔没藕偶觳馕侍狻L岢隽嘶谛藕判W嫉主用户信号检测方法。在信号检测前利用保护带宽等对无线环境的噪声功率进行估计,减小噪声方差不确定性对检测器稳健性的影响。推导了满足检测器稳健性要求下的噪声校准时间的选择方法,并解决了在静默期应用中最大化检测性能的参数选择问题。在已知噪声方差不确定性时,提出了通过双门限协作检测提高检测性能的方法。其中各协作用户的检测门限由噪声方差不确定性决定,仿真表明该方法的性能优于传统的协作检测方尴咄ㄐ胖欣媒邮斩嗵煜呤迪挚占浞旨岣叽涞目煽啃浴1疚睦接收多天线间衰落的差异,提出了瑞利衰落信道下基于空时二维检测的主用户检测方法。通过分别基于空间维度信道衰落和时间维度主用户信号变化的广义似然比检验,能够实现在未知噪声功率情况下的主用户信号检测。检测方法与噪声功率无关,因此对噪声不确定性具有稳健性。尴咂灯赘兄N1苊馊现N尴叩缤缒诓看涞母扇牛枰T谛藕偶觳馄间利用静默期暂停自身网络通信。然而静默期所导致的传输中断引入了额外的开销,并影响网络的传输性能。出于降低感知开销的目的,本文研究了不需要静默期的主用户信号检测方法。提出了基于线性自信号消除的主用户信号检测,基于信道衰落模型消除次用户自身信号,实现无静默期的检测。针对系统提出了一种低复杂度的基于互补符号对的无静默期检测方法,该方法与使用静默期的能量检测具有相近的性能。在系抑氐闶笛槭倚畔⒖蒲а芯克泶尴咄ㄐ攀笛槭的创新性成果如下:法。
认知无线电中无线频谱感知技术的研究统自信号消除模型的基础上,推导并对比了已有方法利用自信号消除的检芪尴叽úニヂ洹⒃肷蝗范ㄐ缘纫蛩赜跋欤üヒ淮斡没У男藕偶测并不能获得可靠的检测结果。利用多个次用户协作感知是提高检测性能的有效方法,然而,协作感知过程中的协作信息交互将弓攵钔獾目销。本文提出了基于相干和模拟发送的协作感知方案,将协作开销从Ⅳ跎傥Mü孕鞲兄P阅艿姆析,推导出对主用户干扰受限约束下,最大化检测性能的低复杂度加权系,籑的决策融合协作检测方法对比,本文方法具有显著检测性能提高。关键词:认知无线电,机会频谱接入,无线频谱感知,主要用户信号检测,协作感知,噪声不确定性测性能。数分配方法。与具有相同协作开销的基于码分复用抑氐闶笛槭倚畔⒖蒲а芯克泶尴咄ㄐ攀笛槭
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