分布式压缩感知实现宽带频谱感知的方法

频谱感知的第一步就是采集无线信号进行分析,越来越高的采样率成为宽带频谱感知研究中的难点。实际通信中主用户占用频谱具有稀疏特性,符合压缩感知理论的前提条件。因此,本文利用分布式压缩感知实现宽带频谱感知,提出基于差分信号分布式压缩感知（DS_DCS）的加权宽带频谱感知算法。该算法针对宽带频谱采样率高的问题,利用压缩感知技术降低采样率,同时引入差分处理方法降低计算复杂度;又针对单点检测带来的深衰落、隐节点以及抗噪声能力差等问题,采用分布式感知系统进行多节点协同检测并利用信噪比的估计对信号进行加权处理。仿真证明,该算法能有效降低各节点采样率,大幅提高系统检测概率,显著改善系统对噪声的鲁棒性。      

Ad Hoc认知网络中基于梯度算法的协作压缩频谱感知方法

ad hoc认知网络(CRAHNs)比起传统ad hoc网络有很多优势,如分布式多跳结构及动态变化的网络拓扑等。频谱感知是认知无线电技术的基础,采用压缩感知方法以低于奈奎斯特采样率的速率来获得较好的重构信号,同时可减轻数字处理设备的压力。本文使用多跳模型,每个认知用户感知的频谱不仅包括主用户的主频谱,也包括认知用户自身收到其他认知用户干扰的更新频谱。由于具有动态特性的ad hoc网络缺少融合中心,所以本文中提出一种基于梯度的分布式协作感知算法。该算法基于能量检测,具有可靠的感知性能和较少的能量消耗,并能快速收敛。仿真实验验证了算法的有效性。      

基于扩散机制的分布式宽带压缩频谱感知算法

针对认知无线电网络共享频谱资源的特征,本文提出一种基于扩散机制的分布式宽带压缩频谱感知方法。该算法包含两个工作阶段。在第一个阶段,每个认知用户对观测信号进行压缩感知和独立重构,产生本地频谱估计;在第二阶段,各个认知用户根据扩散机制协作更新频谱估计信息,实现最优估计。仿真结果表明,该算法与一致性分布式压缩频谱感知方法相比,可以快速增强认知无线电网络频谱感知能力,可应用于动态拓扑结构的认知无线电网络。     

基于信任度与信噪比的认知无线电协同频谱检测

无线网络中存在信噪比较高的恶意认知用户的情况,为了有效利用可靠的认知无线电(CR)技术用户的本地感知结果,提出了一种基于信任度的信噪比比较协同频谱感知算法,可有效剔除认知网络中存在的信噪比较高的恶意认知用户。仿真实验表明,在存在恶意认知用户的认知无线电网络中,该算法检测性能优于传统的或准则(OR)数据融合的协同频谱感知算法以及基于信噪比比较协同频谱感知算法。     

利用自相关矩阵的量化合作频谱感知方法

为了改善认知无线电的频谱感知性能,提出一种基于自相关矩阵的量化合作频谱感知方法,对各认知用户的本地检测结果采用多个判决门限进行有限位的量化,在融合中心采用加权投票准则对该量化信息综合处理,得出最终判决.该方法是一种盲感知方法,不需要知道主用户信号的先验知识和噪声方差信息.具体讨论了一种2 bit量化合作频谱感知方案,并将其与传统的基于能量检测的合作频谱感知方案作比较.理论分析和仿真结果表明,该方案可以有效提高频谱感知能力.     

基于信息可视化的协同感知模型

为了提高协同感知的直观性与交互性,提出了一种基于信息可视化的协同感知模型,在感知粒度和感知范围的支持下将感知对象与感知呈现模式相映射,引入了进程线、任务前趋图、思维导图等图形化的信息可视化方式以支持感知信息的通信,描述了不同设计端对感知信息的处理流程。在协同模板建模平台中实现并验证了该模型,有效提高了协同设计中交互的启发性,促进了设计过程中的通信与协作。     

基于认知无线电的军事电磁频谱管理研究

基本采用固定的管理方式的军用电磁频谱管理频谱利用率低,认知无线电是实现有效利用电磁频谱的关键技术,所以考虑将认知技术应用到电磁频谱管理中.介绍了认知无线电的基本概念及关键技术,分析了当前的电磁频谱管理的现状,发现其存在的局限性,进而提出基于认知无线电的军用电磁频谱管理的设想并给出了由此带来的优势.最后探讨了基于认知无线电的军事电磁频谱管理面临的技术难题.     

网络化电磁频谱感知体制分析

电磁频谱是一种重要的自然资源,准确感知是有效利用的前提,针对电磁频谱感知的需要,在分析传统电磁频谱感知体制的基础上,对基于网络化特性的电磁频谱感知技术体制进行了论述,并对涉及的主要关键技术提出了初步解决思路。     

基于Stackelberg博弈的多任务协作频谱感知算法

随着移动设备的增多,认知无线电技术诞生,而频谱感知是认知无线电技术中的重要一环。本文将群智感知和频谱感知结合,提出了一种基于Stackelberg博弈的多任务协作频谱感知算法。该算法将融合中心(平台)与次用户分别建模为Stackelberg博弈领导者和从属者。在领导者博弈中,平台给次用户发布最优的报酬值以获得最佳的效用;在从属者博弈中,本文着重考虑了剩余能量对次用户的影响,次用户在平台给的报酬下改变感知时间以获得最优的效用。仿真结果表明,该算法可以提高融合中心对频谱的检测概率。      

基于本体的电磁频谱感知资源调度管理

为了解决当前电磁频谱感知网中存在的资源异构性、多节点协同、感知资源管理等问题,本文提出一种新的感知资源管理方法,在传统物联网架构基础上建立资源调度层,利用语义本体技术构建本体知识库和感知资源池,实现对电磁频谱感知网感知资源的统一管理和任务资源的统一分配与调度。实验表明,该方法能较好地满足对多节点、多任务电磁频谱感知网的资源管理、任务协同管理需求,具有较好的技术应用前景。