认知无线电OFDM系统的最优频谱感知周期选择

为了使认知无线电（CR）系统最大限度地利用频谱机会,提出了一种选择感知周期的方法. 对于采用正交频分复用(OFDM)的CR系统,联合设计感知器和收发信机,交替进行频谱感知和数据传输,1次感知若干个授权用户子频带. 在一定的感知性能要求下,给出了确定基于OFDM的CR系统感知时间长度的方法,并将最优感知周期的选择建模为一个带约束的非线性优化问题. 优化结果显示,CR系统在最大限度地利用频谱机会的同时,能满足对授权用户干扰的限制.     

认知无线电网络中合作频谱感知参数优化

为提高频谱感知的效率,提出了一种在资源受限的认知无线电网络中合作频谱感知参数优化算法,在保证对授权用户的干扰不超过指定门限时,对信道利用效率与系统资源利用效率进行选择性加权,使认知无线电网络的感知效率最大化. 针对不同使用特征的授权信道,该算法均可求解出相应的最优感知参数组合. 仿真结果表明,在避免干扰授权用户的前提下,最优感知参数组合系统能最大化感知效率.     

认知无线电网络中压缩协作频谱感知

低频谱利用率条件下的信道状态向量具有稀疏性,为降低认知无线电网络中各个认知用户的频谱感知冗余,基于压缩感知技术提出了一种低复杂度的协作频谱感知方法. 仿真结果表明,通过稀疏观测矩阵提高了单个认知用户感知过程的速度和效率;在融合中心对观测数据进行重构过程中使用因子图迭代算法,大幅降低了计算难度;同时可以根据认知网络中的频率使用情况,自适应调整认知用户的感知点数,确保整个网络的高效感知.     

认知无线电中传输阶段频谱感知研究

认知无线电系统中,如何进行有效地频谱感知是关系到次用户系统传输效能的首要问题,也是认知无线电长期的研究热点之一。传统的认知无线电中,频谱感知只发生在特定的感知阶段,而忽略了决策、传输阶段信息对频谱感知的支持作用。提出了一种充分利用传输阶段的信息进行频谱感知的方法,并基于感知结果优化下一阶段的发射功率分配。考虑基于解码信息的频谱感知算法,在传输阶段,次用户接收机在接收到次用户发射机的信息后,对信息进行解码;之后,将次用户信息从接收信号中去除,利用剩余的信号检测主用户的工作状态,并根据状态的不同,优化次用户下一阶段的发射功率。数值仿真结果表明,相对于传统的衬底式认知无线电算法（传输阶段的信息没有被用于频谱感知）,在对主用户造成相同的平均干扰情况下,提出的算法能够在一定程度上提升次用户平均信道容量。提出的算法通过对传输阶段信息的二次利用,能够为频谱感知行为提供更多的可用信息,提升检测主用户当前工作状态的正确率,在对主用户造成一定的平均干扰约束下,更加精确地控制次用户自身的传输参数,从系统机制的层面上提高了对通信信道的综合利用率。     

认知无线电中协作能量概率分布频谱感知方法

提出了一种基于能量概率分布（EPD）的协作频谱感知算法,以提高认知无线电的检测性能．与传统能量检测使用能量均值做为检测统计量不同,EPD感知算法中的协作感知次用户统计大于给定门限值的采样信号个数,并传送给数据融合中心,数据融合中心将所有统计结果进行叠加,并与噪声的能量概率密度进行相关运算来获得判决结果．利用高斯近似理论分析所提出的EPD协作频谱感知算法的检测性能．仿真结果表明,协作用户数越多,新提出算法的检测性能比传统协作频谱感知硬判决算法越有优势,同时又不需要任何主用户的先验信息．     

一种认知无线电系统频谱分配和频谱感知联合设计

目前对认知无线电系统频谱分配的研究均假定频谱感知的结果完全理想,这在现实条件下显然无法满足。考虑非理想频谱感知,结合正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing）传输方式,提出一种频谱分配和频谱感知的联合算法。该算法在构造目标函数时引入了信任度函数,并通过迭代求解得到近似最优的子载波、功率分配和检测门限值。仿真结果表明,文章提出的联合设计在性能上优于传统的独立设计。     

认知无线电网络中安全的合作频谱感知

在建立认知无线电网络威胁模型的基础上,分析了恶意攻击下传统合作频谱感知算法性能的下降程度. 为了对抗恶意用户对频谱感知协议的攻击,提出了一种基于信誉的加权合作频谱感知算法. 该算法根据每个认知用户的历史行为更新其信誉值,再利用信誉值为每个认知用户分配加权因子,最后进行加权融合及判决. 仿真结果表明,在威胁环境下新算法优于传统合作频谱感知算法.     

认知无线电中OFDM多用户频谱分配

针对认知无线电需要提高频谱利用率,限制功率以及保障QoS的要求,结合OFDM技术,研究了认知无线电场景中的多用户频谱分配,并给出了2种算法.其中,最优算法通过授权用户的SIR下限得到认知无线电的发射总功率,并采用拉格朗日定理为每个认知用户分配子载波和功率;次优算法引入"分配比例因子"来体现用户分配中的公平原则,并通过限制SIR得到频谱分配结果.仿真表明,最优、次优算法的性能好于基于FDMA的静态频谱分配算法,最优算法相对于FDMA能够有35%的容量提升;次优算法容量略有减小,但充分保障了用户的QoS需求.2种算法从不同层面满足了认知无线电的需求.     

面向区域的认知无线电系统的频谱感知模型

建立了面向区域的频谱感知模型(RSSM),根据路径损耗和衰落裕度理论推导出了RSSM感知区域的大小。基于RSSM,在单用户频谱感知中分析了阈值设定方法以及次用户位置对频谱感知性能的影响;在协作频谱感知中,利用D-S理论分析了硬决策协作频谱感知中次用户分散性对感知性能的影响。最后通过仿真实验证明了本文模型的正确性。     

认知无线电网络高能效协作频谱感知技术

提出了一种协作频谱感知方式. 通过对本地观测向量和预设门限的比较,认知用户可以根据本 地感知的可靠性决定是否向基站发送本地判决结果. 在不同控制信道条件下,采用计数准则 和Neyman Pearson准则对所提出的协作频谱感知方式进行了感知性能研究. 理论分析和仿 真结果表明,这种协作频谱感知方式在保证检测性能的基础上,有效减少了协作通信开销, 提升了感知能效.     

MB-OFDM认知无线电子载波编码技术

针对基于正交频分复用（OFDM）信号的认知无线电系统存在的子载波间干扰问题,提出了一种加深OFDM信号频谱凹槽的编码方法.该方法通过在相邻2个子载波上传输相同的信息,并将这2个子载波上传输的数据乘以一定的权值使其频谱凹槽处的边带能量相互抵消,达到降低特定频带功率的目的.理论分析和计算机仿真结果表明,本文方法不仅能加深频谱凹槽的深度,还具有很好的抗噪声性能.     

认知无线电中OFDM信号联合参数估计

提出了一种基于循环自相关函数实现正交频分复用(OFDM)信号参数联合估计的算法．该算法只需在相应切面上搜索峰值距离就可实现OFDM信号的码片时间、有用符号时间、符号周期参数的联合估计. 并在低信噪比条件下,用频域累积法计算OFDM信号循环自相关函数. 计算机仿真结果验证了新算法的有效性.     

小波变换在OFDM系统频偏估计中的应用

提出了一种基于小波变换的正交频分复用(OFDM)系统频偏估计的新方法,这种方法与其他频偏估计方法的不同在于,它不需要知道不稳定信号的平均接收功率,也不需要变化的时间观察窗,仿真显示,它可以跟踪频偏的变化,具有自适应特性,估计方法简单易行,且精度较高。     

OFDM系统中快速频偏估计

提出了正交频分复用(OFDM)系统中一种新的载波频偏估计算法.载波频偏估计过程可分为获取和跟踪,其中,获取过程和时间同步是同时完成的.新算法可实现的最大载波频偏获取范围是整个信号带宽的一半.新的跟踪算法是一个最大似然算法,在加性白噪声高斯信道(AWGN)下,当N(训练序列长度的一半)等于128时,其性能比Schmidl算法提高约7.27 dB;在多经信道下,当信噪比不是很高时,新算法仍具有优势.     

时变信道下OFDM系统载波频偏估计算法研究

针对时变信道下OFDM系统的载波频偏估计,对现有的几类典型载波频偏估计算法的原理和步骤进行归纳总结,通过对载波频偏估计的性能仿真进行对比,分析其算法的优劣,以期为在时变信道下OFDM系统的频率同步技术的进一步研究提供有益的参考.     

基于自适应训练序列的MIMO-OFDM系统频率同步算法

对多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的频率同步问题进行研究,提出基于自适应训
练序列的MIMO-OFDM系统的频率同步算法. 所提出的训练序列利用接收端的信道状态信息(CSI)进行设计,并利用此训练序列对Schenk的载波频编(CFO)估计器进行改进,进一步提高了衰落信道下CFO估计的准确性. 仿真结果表明,本算法能降低信道噪声的干扰,提高时变信道下CFO估计精度.     

认知无线电衰落信道的两步协作频谱感知方案

针对单天线单用户频谱感知性能严重恶化的问题.为了进一步提高频谱检测性能,减小感知数据传输开销,提出了两步协作频谱感知方案.仿真结果表明,提出的基于平方率合并的软合并两步协作频谱感知方案,克服了多径衰落、阴影衰落和接收机不稳定的问题,大大提高了频谱检测可靠性,具有软合并协作和硬合并协作的优点,减小了网络负载,同时提高了检测性能.     

认知无线电中OFDM协作频谱感知技术及其优化

利用正交频分复用信号包含循环前缀的特点,提出一种针对该信号的多用户场景下的协作检测模型,用最大化偏移系数的方法对系统的权值向量进行优化,得到优化权值向量的闭合表达式. 理论分析和仿真结果均表明,所提算法检测性能优于经典协作检测算法.