认知无线电体系结构：无线电XML工程基础

认知无线电（Cognitive Radio）是软件无线电技术发展的下一步，是一种新的智能无线通信技术，它将智能计算能力综合到软件无线电中，从而服务于嵌入式智能代理，使其更好地适应射频环境和用户需求。利用这项技术，用户可以更充分有效地利用无线频谱和各项业务。     

认知无线电物理层安全研究

通过分析认知无线(CR)物理层面临的安全问题,提出了动态跳频扩谱通信机制,并将跳频通信引入认知无线电体系,提高了认知无线电系统的安全性。     

认知无线电网络安全研究

分析了认知无线电网络中存在的两类安全隐患,归纳了针对这些安全隐患的网络攻击行为,介绍了目前安全领域的研究成果,并探讨了认知无线电网络安全技术未来的发展方向.     

基于数据库技术的认知无线电网络安全研究

传统的认知无线电渐渐被数据库驱动认知无线电所取代,但随之而来的网络安全问题也逐渐受到人们的关注,本文基于笔者的研究和相关文献的整理,首先对数据库驱动认知无线电进行了概述,并对GPS欺骗攻击和位置隐私泄露这两个较为严重的安全问题进行了分析,然后基于对部分算法的改进和新式技术的对接对数据库驱动认知无线电网络安全进行了优化研...     

一种能效优先的认知无线电模仿主用户攻击防御策略设计与性能分析

研究了一种能效优先的认知无线电PUEA防御策略并对其进行了性能分析.以PUEA存在时CSS能效作为目标函数,以CSS安全检测性能作为约束条件,从而构建一个安全的CSS系统模型进而求解该优化问题,实现保障能量有效性的安全频谱检测.在CSS中,融合中心以K秩准则(K-out-of-N准则)作为全局判决准则,保证能效最大化时得到最佳门限K和最佳认知用户数N.通过与最大比合并(MRC)准则下的安全CSS进行比较,所提PUEA防御策略在保证系统能效的同时提高了系统的检测性能,即所提PUEA防御策略可以有效折中能效与检测性能.数值仿真结果表明,所提策略不受PUE干扰功率影响,对于PUEA攻击具有较高的顽健性.     

基于CSS的认知无线电网络PUEA检测和缓解

针对认知无线电网络中的主用户仿真攻击问题,提出了一种基于能量检测的协作频谱感知方法.首先,假设存在一个智能攻击者,它能知道自己所处环境并可以选择不同的传输策略.然后,调整CSS规则和相关参数为能量探测器确定合适且有效的阈值.最后,利用Neyman-Pearson准则进行能量检测,从而检测出恶意攻击.仿真结果表明,相比传统的基于能量检测的频谱感知方法,该方法可以更好地减轻PUEA在频谱感知中的破坏作用.     

一种新的认知无线电主用户信号识别方法

频谱感知过程中的主用户识别是目前认知无线电研究的主要问题之一.利用主用户电台信号特征,提出一种新的、实用的认知无线电主用户识别方法.通过利用小波及聚类分析对电台开机或通信模式切换时产生的瞬态信号进行分析,提出了两个特征指标用于电台的识别从而判断用户的身份.计算机仿真结果验证了该方法的可行性,并给出了下一步研究方向.     

认知无线电体系结构分析

分析了认知无线电网络的集中式、Ad Hoc式和Mesh式体系架构及其节点与链路特性.在认知无线电终端方面,分析了系统组成,并阐述了其认知引擎中环境感知模块、方案制定与优化模块、知识库、知识进化器和接口模块的功能定义以及认知循环过程.最后,论述了认知无线电的频谱感知、频谱分配以及功率控制关键技术.     

认知无线电网络中用户行为建模综述

综述了近年来在认知无线电网络中用户行为建模的相关研究成果,第1部分主要论述了认知无线电网络中授权用户行为建模的相关方法及其模型,第2部分论述了认知无线电网络中认知用户行为建模的相关方法及其模型。提出未来的主要研究方向是研究授权用户行为、频谱空隙模式、认知用户行为、用户流特性这四者之间的内在联系及其相互之间的约束关系,揭示它们之间的本质联系。     

认知无线电网络中频谱感知算法研究

基于已有研究成果,对认知无线电中频谱感知算法进行了研究,涉及了几种常用经典算法及改进型新算法,并时各算法的优缺点分别进行了分类比较研究,探讨了未来可能的研究方向.     

认知无线电网络架构与协议体系

认知无线电网络具有动态、灵活、智能地使用频谱资源,提高频谱利用率的特点,其网络结构和协议体系的设计是实现上述网络功能的关键。现有基于认知无线电技术的网络架构主要有美国的CORVUS系统,基于IEEE 802.22的无线局域网(WRAN)和支持多信道多接口的无线Mesh网络;协议体系有CORVUS协议体系,军用的XG系统协议及WRAN协议等。     

一种基于CR的无线通信侦察体系结构

在分析认知无线电思想的基础上,定义了基于认知无线电的无线通信侦察分析的概念,设计了一种基于认知无线电的无线通信侦察分析的体系结构,为无线通信侦察技术研究提供参考。     

基于SCA的认知无线电台结构研究

认知无线电作为一种智能无线电技术,可赋予无线通信系统以电磁环境感知能力,有效解决频谱利用率和管理的问题.软件通信体系结构(简称SCA)已被软件无线电论坛采纳为嵌入式系统的标准通信软件结构.SCA提供了一种支持通信软件和硬件可移植、可配置、可扩充和可重用的软件平台.本文首先论述了认知无线电的概念、功能,接着结合开源认知无线电的概念,提出了一种基于SCA的认知无线电台的新结构,并进行了详细的阐述.     

一种基于PUE恶意干扰的认知无线电态势感知方案

为了能及时、准确地掌握大范围内的仿冒主用户攻击情况及正确显示频谱态势图,提出一种基于仿冒主用户攻击检测的恶意用户干扰态势的研究方案,通过检测信道是否被恶意用户仿冒主用户攻击及对实施攻击的恶意用户的能量分布的检测与推理来构建干扰态势,并将其绘制成干扰态势图,从而方便决策者快速掌握大范围中的仿冒主用户攻击情况。仿真结果表明,该方案能够把主用户和恶意用户的能量及位置分离出来,从而充分发掘潜在的频谱空洞,提高频谱图的准确性,进而提高系统容量及安全性。     

认知无线网络架构与关键技术研究

认知无线网络是一种开放性的智能网络,通过网络环境的学习分析,对网络状态进行规划、决策和响应。认知无线网络使网络从静态工作模式发展到动态自适应工作模式,从单一封闭式网络发展到异构融合网络,是解决网络容量受限,实现频谱高效利用和异构网络融合的有效途径之一。认知无线网络的相关研究在国家973项目的支持和项目组各单位的共同努力下取得了长远发展,主要讨论认知无线网络架构的理论模型、实现功能以及部署实现,然后分析了支撑架构的关键技术研究,主要包括多域主动认知方法、自主资源决策管理、无线自主传输机制以及体系结构适变技术等。     

协作频谱感知在认知网络中的应用

认知无线电能够灵敏感知周围环境的变化,通过频谱感知功能发现频谱空洞,使得认知无线电能够与周围通信环境相适应。在认知无线电网络中,认知用户（次用户）必须连续地监控频谱,检测主用户是否存在。如果主用户存在,次用户必须尽快地退出该频段,从而不影响主用户。在文中采用一种协作机制,即两用户进行协作频谱感知,从而提高主用户的检测率,减少了检测时间,并且得到捷变增益。我们用Matlab给出仿真结果。     

基于稳定匹配的认知无线网络协作物理层安全机制

在Underlay认知无线网络中,次用户被允许在主用户进行数据发送时接入主用户的频谱.此时,主用户将对次用户和窃听者造成干扰.利用协作干扰技术,主用户产生的干扰可以被用来改善次用户的物理层安全.基于此,本文针对包含多个主次用户的Underlay认知无线网络,提出了一种新的协作物理层安全机制.为了在保证主用户通信质量的前提下,最大化网络中次用户的总的安全容量,该机制将对次用户进行合理的频谱接入选择和功率控制.另外,考虑到个体理性和自私性对于频谱接入稳定性的影响,该机制利用稳定匹配理论将频谱接入选择问题建模为一对一的双边匹配问题,通过构建主次用户之间的稳定匹配来保证频谱接入的稳定性.仿真结果表明,使用本文所提安全机制,可以在保证主用户通信质量的前提下,稳定而又有效地改善网络中次用户获得的总的安全容量.     

Distributed Channel Allocation Using Kernel Density Estimation in Cognitive Radio Networks

Typical channel allocation algorithms for secondary users do not include processes to reduce the frequency of switching from one channel to another caused by random interruptions by primary users, which results in high packet drops and delays. In this letter, with the purpose of decreasing the number of switches made between channels, we propose a nonparametric channel allocation algorithm that uses robust kernel density estimation to effectively schedule idle channel resources. Experiment and simulation results demonstrate that the proposed algorithm outperforms both random and parametric channel allocation algorithms in terms of throughput and packet drops.     

认知无线电网络诱骗攻击问题及安全解决方案

针对认知无线电网络可用频谱动态变化的特点,提出一种特有的诱骗攻击问题,即在分布式认知无线电网络中,当认知节点采用按需路由协议建立路由链接时,恶意节点向路由请求数据包中加入虚假频谱信息,诱使其他节点建立路由链接,随后丢弃需其转发的数据包.为了解决这个问题,将认知无线电网络分成单跳有簇头结构,通过簇头检测恶意节点.为便于检验方案的可行性,结合簇头检测结果设计了一种路由协议.理论分析和仿真实验表明该安全问题会显著降低网络通信性能,本文提出的解决方案是有效和可行的.