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针对异构认知网络中频谱管理框架的频谱决策问题展开研究,综合考虑物理层频谱感知错误和无线信道衰落、主用户的多次打断带来的不利影响,提出了基于概率的和基于感知的具有负载均衡功能的频谱决策方法。对于基于概率的频谱决策方法,基于短时业务优先的调度策略采用动态规划方法给出了其平均等待时延的闭式解;对于基于感知的频谱决策方法,提出了允许其中断后可以重新搜索可用信道的决策方法,减少了等待主用户传输的时延,并在分析比较两者时延的基础上,提出了一种总体时延最优的频谱决策方法。此外,将认知网络的异构信道特性考虑分析框架中,理论分析较具一般性。仿真结果证实了方法的有效性。 相似文献
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频谱感知是认知无线电(CR)的关键技术之一。在该机制中,对主用户(PU)信号的可靠检测是实现CR的前提。提出一种基于自适应决策融合的合作频谱感知算法用于频谱感知,该算法通过估计PU的先验概率与各个CR用户(SU)的漏检及虚警概率,然后运用Chair-Varshney准则对局部判决进行决策融合以得到全局判决。仿真结果表明,采用该方案的全局虚警和漏检概率明显低于单个SU,可有效提高CR系统频谱感知的可靠性。 相似文献
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针对集中式多用户多天线认知无线电网络,提出一种基于自适应空间映射的频谱共享策略,根据授权用户接入的随机性所带来的频谱和空间资源占用情况的变化,认知系统将发射信号自适应地映射在认知基站与授权用户之间信道的子空间上,避免或抑制系统间干扰,从而在保证授权用户通信质量的前提下,为认知用户提供通信机会,并且在认知系统内部利用块对角化和奇异值分解方法分离不同认知用户的信号,消除系统内干扰。性能分析和仿真结果表明,与已有的频谱共享方法相比较,该策略不仅具有更高的认知系统可达和速率,并且对于由不同授权系统负载情况形成的不同场景具有更强的鲁棒性。 相似文献
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针对采用联合overlay和underlay频谱共享模式的认知中继网络,基于频谱感知结果和干扰信道条件,提出了自适应功率控制策略,从理论上分析了次用户的中断概率。通过Monte-Carlo仿真,与单一overlay或underlay频谱共享模式和固定功率控制方案下次用户的中断性能进行了比较。仿真结果表明,采用自适应功率控制方案,在相同中断概率条件下,次用户对主用户的干扰概率降低了70%~80%;在相同干扰概率条件下,次用户的中断概率降低了1~2个数量级,频谱共享性能得到了有效提高。 相似文献
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认知无线电技术与UWB技术结合解决干扰问题已成为近几年研究的热点。基于认知的思想,在满足联邦通信委员会(FCC)频谱限制的基础上,设计出最佳脉冲波形,使其与周围电磁环境中的干扰设备的功率谱相互正交,从而有效地避开干扰。通过对电磁环境的周期性重复采样,UWB可以成为自适应抑制干扰的通信系统,实现了认知超宽带无线电的概念。此方法不需要在整个频段内降低UWB脉冲的功率谱密度,为提高UWB脉冲发射功率和增大UWB系统的通信距离,提供了一种灵活易行的解决方案。 相似文献
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随着新型无线业务的不断发展,频谱供需矛盾日益明显.认知无线电网络被认为是实现动态频谱共享、缓解频谱供需矛盾的重要途径,近年来相关研究受到了广泛关注.本文对认知无线电网络中的频谱分配研究进展进行了分析.论文首先介绍了认知无线电网络的技术背景,分析了认知无线电网络中频谱分配的关键问题和算法设计目标.在此基础上总结了主流频谱分配模型的设计思想与技术特点,并详细描述了各模型经典分配算法的实现机制.最后,对频谱分配研究趋势进行了展望. 相似文献
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为了降低认知无线电中次用户对主用户的干扰,提出了次用户通过多个时隙的能量感知联合检测主用户的频谱感知方法。每个传输帧被分成若干个时隙,次用户在每个时隙的开始进行能量感知,通过合并多个时隙的感知结果,提高次用户对主用户的检测性能。为了最大化次用户的频谱效率,将主用户状态建模为二维马尔科夫随机过程,并根据该过程优化单时隙频谱感知时间。仿真结果表明:相比Liang的“先听后传”频谱感知方法,提出方法仅牺牲14%的频谱效率,却使干扰概率降低了28%;随着信噪比增加,提出方法的最大频谱效率逐渐接近“先听后传”频谱感知方法。 相似文献
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Weighted one bit hard combination for cooperative spectrum sensing is proposed in this paper. Two thresholds are adopted to divide the possible energy value into three weighted regions.If the energy value falls into the corresponding region, it will be judged as “1”, no information or “0”. When the probability of false alarm is constrained to be constant, the objective is to maximize the probability of detection. The optimization problem is simplified by separating the weight of the middle region into several intervals. Simulation results show that the sensing performance of the proposed scheme is much better than that of the traditional one bit hard combination scheme and almost the same as that of the equal gain combination (EGC) scheme. Moreover, compared with the traditional one bit hard combination, fewer average sensing bits are required to transmit to the data fusion center with the proposed method. 相似文献
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基于最佳中继选择的协作频谱感知方案研究 总被引:8,自引:0,他引:8
本文提出了一种基于最佳中继的多用户协作频谱感知方案,通过认知无线电网络中多用户间的相互协作,可以获得明显的空间分集增益,从而改善认知用户的检测性能.针对所提出的多用户协作感知方案,在瑞利衰落环境下分析了相应的系统检测概率,同时也理论推导了传统非协作方案的感知性能.根据检测概率的解析式,对非协作方案和多用户协作方案,进行了相应的数值实验和性能比较.与非协作感知方案相比,多用户协作方案能够显著提高主用户的检测概率.此外,随着候选中继用户数目增加,多用户协作方案对主用户检测概率的改善量越加明显. 相似文献
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Cooperative spectrum sensing in cog- nitive radio is investigated to improve the det- ection performance of Primary User (PU). Meanwhile, cluster-based hierarchical coop- eration is introduced for reducing the overhead as well as maintaining a certain level of sens- ing performance. However, in existing hierar- chically cooperative spectrum sensing algo- rithms, the robustness problem of the system is seldom considered. In this paper, we pro- pose a reputation-based hierarchically coop- erative spectrum sensing scheme in Cognitive Radio Networks (CRNs). Before spectrum sensing, clusters are grouped based on the location correlation coefficients of Secondary Users (SUs). In the proposed scheme, there are two levels of cooperation, the first one is performed within a cluster and the second one is carried out among clusters. With the reputa- tion mechanism and modified MAJORITY rule in the second level cooperation, the pro- posed scheme can not only relieve the influ- ence of the shadowing, but also eliminate the impact of the PU emulation attack on a rela- tively large scale. Simulation results show that, in the scenarios with deep-shadowing or mul- tiple attacked SUs, our proposed scheme ach- ieves a better tradeoff between the system robustness and the energy saving compared with those conventionally cooperative sensing schemes. 相似文献
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This paper addresses the problem of joint optimization of subchannel selection and spectrum sensing time for multiband cognitive radio networks under the sensing capability constrains. In particular, we construct a multiband spectrum sensing framework, and derive the probabilities of detection and false alarm taking the different subchannel gain into account. Furthermore, we formulate the multiband sensing as a two-parameter optimization problem under the sensing capability constrains and guaranteeing the QoS of the secondary user. Moreover, we develop a semi-analytical optimization scheme to achieve the optimal solution. 相似文献
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一种新的认知无线电频谱感知方法 总被引:1,自引:1,他引:0
认知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的新的智能技术。首先简述了认知无线电的背景和概念,然后针对认知无线电频谱感知的能力,对比分析了现有的三种频谱检测方法:匹配滤波器法、能量检查法和循环平稳特征检测法,在对其进行研究的基础上,提出一种将能量检测法和循环平稳特征检测法相结合的双门限检测法,通过仿真验证了该方法的有效性和优越性。 相似文献