基于拟合优度检验的认知无线电频谱检测技术

随着时代的进步和科技的发展,人们对于现有的频谱资源的需求量正在逐渐增大.为了能够尽可能的提高现有频谱的利用率,认知无线电技术由此产生,认知无线电通信的重要技术之一是频谱感知技术.常规的频谱感知技术往往有诸多局限性,引入拟合优度的概念,研究基于拟合优度的频谱感知技术的性能,分析各种变量对检测结果的影响.     

采用相关系数和拟合优度的频谱盲检测

已有的基于拟合优度频谱感知算法具有较好检测性能的前提是假设感知时主用户信号保持不变,这在认知无线电中是很少见的。该文提出一种适用于多天线认知系统的拟合优度盲频谱感知算法。首先,计算不同天线间接收信号的相关系数;其次,对相关系数进行进行适当的非线性变换使其服从学生分布;最后,对变换后的新序列使用侧重右尾检验的Anderson-Darling(RAD)准则进行拟合优度检验。理论分析和仿真表明,所提算法不需要任何先验信息,与基于最大最小特征值之比(MME)、Anderson-Darling(AD)检测算法以及噪声方差已知的能量检测相比,所提算法具有更好的检测性能。      

认知无线电的频谱感知算法研究

频谱感知技术、频谱共享技术、频谱管理技术是当前认知无线电的三大核心技术,而频谱感知技术是实现后续的频谱共享和频谱管理的前提。因此主要对当前认知无线电频谱感知技术的基础理论、算法模型以及频谱感知的具体算法做了详尽的分类,并利用Matlab仿真平台对主要的频谱感知算法进行了仿真,并根据仿真结果,比较了各个算法的性能优劣性,可为认知无线电用户的算法选择提供参考,同时也为认知无线电后续的频谱共享和频谱管理工作奠定一定基础。     

基于信号能量分布拟合优度的长短时记忆网络频谱感知算法研究

传统频谱感知算法性能在低信噪比下不够理想,在高信噪比下较好,算法性能随信噪比降低逐渐变差。本文提出了基于信号能量分布拟合优度的长短时记忆网络频谱感知算法,利用授权用户信号存在时的接收信号为基础,计算接收信号的能量分布,并将通过拟合优度算法得到的距离值作为特征构造特征向量,然后将特征向量输入长短时记忆网络训练得到模型,最后将测试数据输入训练模型进行预测,从而实现频谱感知。仿真结果表明,本文提出的新算法在信噪比为-13 dB,采样点数为28时,检测概率达到96.21%,明显优于传统能量检测算法和传统拟合优度算法。      

认知无线电技术综述

认知无线电是一种智能频谱共享技术,通过它授权用户的频谱资源得以利用.认知无线电具备感知无线通信环境、并可根据一定的学习和决策算法,实时、自适应地改变系统工作参数的能力,通过对它的利用实现了对无线频谱资源的动态使用,提高频谱资源的利用率.在对认知无线电技术提出的背景、认知无线电技术概念的发展和主要研究内容进行了介绍.     

基于小波包变换的能量检测技术研究

频谱感知技术是认知无线电实现的关键,对解决频谱资源匮乏的问题起着举足轻重的作用,因此受到业界的广泛关注。在分析比较了三种常见的频谱检测技术后,提出了一种在未知噪声下的基于小波包变换的能量检测算法,通过小波包变换对噪声和信号功率进行估计从而得到较为准确的判决门限。仿真结果显示,在未知噪声情况下的该算法具有较好的鲁棒性,有望成为适于认知无线电应用的频谱感知技术。     

认知无线电频谱感知技术综述

针对频谱资源匮乏这一问题,认知无线电技术在提高频谱利用率方面应用前景广泛,而频谱感知作为认知无线电技术实现的前提条件,是目前无线电领域的一个研究热点。近年来人们提出了很多种频谱感知的方法,综述了频谱感知技术的研究进展,对几种典型的传统频谱感知模型进行对比介绍,讨论了几种新型的感知技术,并对各种技术的性能进行深入分析,最后指出了频谱感知研究的挑战及发展趋势。     

认知无线电中频谱感知技术的研究进展

认知无线电技术作为解决当前频谱利用率低下这一问题的有效手段,已成为无线电发展的一个新的里程碑。频谱感知作为实现认知无线电的首要任务,主要涉及物理层的信号检测与处理以及链路层的控制与优化。文中对频谱感知技术的最新研究进展情况进行了综述,重点总结和分析了检测算法的性能、协作融合算法以及感知机制的参数优化,并在此基础上讨论了下一步的研究方向。     

认知网络中的协作频谱感知技术研究

认知无线电技术通过感知频谱后进行动态频谱资源分配,极大地提高了频谱利用效率。频谱感知是实现认知无线电技术的前提和基础,文中针对频谱感知技术中单节点检测的局限性对能够改善频谱感知能力的协作感知技术进行了分析及讨论,重点分析了基于能量检测法的协作感知中的各种数据融合算法,并在此基础上提出了目前协作感知中存在的问题及未来的研究方向。     

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。     

基于随机矩阵理论的频谱感知技术研究综述

认知无线电技术,可以提高频谱资源的利用率,应用前景广阔,极有可能引发无线通信领域的又一次重大变革。但频谱感知作为认知无线电技术的首要环节,其性能还远不能满足实际需要。研究出一种真正能够实际应用的高性能频谱感知方法已经成为一个亟待解决的问题。近年来,与无线通信领域密切相关的新理论——随机矩阵理论（RMT）,在频谱感知领域得到了进一步的应用,实现了高性能频谱感知。且RMT最新研究成果——非渐近随机矩阵理论（Non-Asymptotic RMT）有望将这项高性能感知技术真正推向实际应用。因此,基于随机矩阵理论的频谱感知技术具有重要的研究价值。本文总结RMT在认知无线电频谱感知领域的发展历程、介绍其基本原理、归纳其主要特点,并展望进一步研究的方向。      

基于认知无线电的农业物联网架构的研究

物联网是当今研究的一个热门技术,我国作为农业大国,在现代化大农业的发展中,物联网技术在智慧农业中得到很好的应用。认知无线电是一类智能无线通信技术,能够通过对周边环境的感知而发现空闲的可用频谱资源,从而提高频谱利用率。将农业物联网与认知无线电技术相结合,能够缓解农业物联网所面临的频谱资源紧张问题。分析了物联网频谱研究涉及的方面和频谱管理的现状,将认知无线电频谱感知技术应用到农业物联网环境中,研究基于认知的农业物联网的网络架构,提出了认知无线电技术在农业物联网中应用带来的挑战。     

认知无线电技术的国内外发展与研究现状

为了研究认知无线电技术的国内外发展现状,对从1999年至2008年的所有的IEEE中有关认知无线电技术的文章进行了统计分析,用表格形式展现了总体研究情况、系统/结构的设计、频谱感知、频谱决策、频谱共享、频谱切换等几方面的研究现状,并对文章的研究内容、目前可供研究的开放性等问题进行了总结和分析,最后统计了各国研究机构和大学在认知无线电研究领域的情况统计结果显示目前对系统/结构设计、频谱感知和频谱共享三方面的研究较多,而对其他方面研究较少;美国、欧洲和中国在认知无线电技术方面取得了一些成果     

基于CMMB信号频谱感知和参数估计的研究

为了挖掘广播电视超高频(UHF)频谱资源的重复利用,以认知无线电研究为基础,对比了3种常用非合作式下基于发射机的频谱感知方法的优劣点。主要介绍了灵敏度较高的循环平稳特征检测算法,并完成了针对中国移动多媒体广播(CMMB)信号频谱感知的MATLAB仿真,在GUI界面实现了效果演示。     

CR系统谱感知技术研究

认知无线系统中谱感知是基础与前提,以认知无线系统谱感知的研究为主题,在综合相关研究成果的基础上从谱感知研究的核心技术内容入手,着重对有关本地检测的技术手段、先验知识的参考应用、谱预测与主用户网络信息的利用等关键性问题进行了阐述分析,对涉及问题解决的核心要点进行了概括分析,同时在综合考虑认知无线系统工作应用实际的情况下,对今后认知无线系统谱感知研究需要重点关注的方向进行了讨论分析。     

认知无线电技术对未来移动通信产业的影响

随着各种无线通信新技术和应用不断出现,频谱资源变得越来越紧张,使用认知无线电技术将实现频率资源的动态使用,有效解决目前严重的频谱资源紧张问题,提高无线电频谱的使用效率。认知无线电技术越来越受到全球广泛的关注。世界各国均开始研究应用认知无线电技术解决频谱使用烯张问题。本文简要分析了认知无线电技术的特点、发展趋势和对全球通信行业的影响。     

Femtocell网络中基于双门限的两层协作频谱感知技术

在Femtocell和Macrocell构成的两层异构网络中,前人提出运用认知无线电的技术来解决网络中存在的干扰问题,但大多数研究主要集中在频谱资源的管理上,没有提出高效的频谱检测方法。本文结合认知无线电中频谱感知技术提出了基于双门限的两层协作频谱感知,检测出空洞的频谱资源分配给Femtocell用户使用,既能提高频谱资源的利用率,又能有效的抑制Femtocell与Macrocell之间的干扰。文中推导出了Femtocell用户基于双门限的两层频谱感知的检测概率和虚警概率,给出了Femtocell网络中感知信息两比特编码的融合准则和基于双门限的两层协作频谱感知的具体实施方法。仿真结果表明,所提算法能够有效提高Femtocell用户的频谱检测概率,通过对感知信息进行两比特编码,再将编码后的信息发送至融合中心进行融合,能够有效的提高整个系统的检测性能,抗噪声能力强。      

认知无线电网络用户合作机会接入方案的研究

认知无线电技术可以用来解决随着无线通信的迅速发展而突显出来的频谱实际利用率不高的问题,并缓解频谱分配紧张的局面.本文所关注的是多个认知无线电用户(SU)的机会频谱接入问题.分布式认知无线电网络中,为避免和授权用户(PU)发生冲突,通常采用周期性感知方法,这将使吞吐量降低.本文提出了一种认知无线电用户间高效的合作方案.文中分析了用户合作的最好和最坏两种情况下系统吞吐量的解析解.通过仿真验证了理论结果,并比较分析几种方案下每个用户和系统吞吐量随用户数量的变化,得出了用户间有效的合作可以提高各自以及整个系统的吞吐量的结论.     

Multi-channel transmission strategy for dynamic spectrum access

Cognitive radio is a promising technology that deals with the scarcity of radio spectrum. In this paper, we propose a new multi-channel transmission strategy for dynamic spectrum access in cognitive radio network. Starting with the model of spectrum activities, we present the multi-channel transmission strategy which has primary user’s protection mechanism to improve the spectrum efficiency and study its performance under perfect and imperfect sensing. Numerical example results reveal that the performance of the proposed strategy has the superiority with respect to capacity performance of cognitive users and the protection of primary users.