认知无线电网络中的一种新型协作频谱感知方法

提出一种能够应用于认知无线电网络中的新型协作频谱感知方法--双阚值能量检测,该方法同时利用了次要用户的接收信号能量和局部判决结果两种信息,由判决中心结合次要用户的局部判决结果和接收信号能量,做出最终判决从而确定主要用户存在与否.该方法在通信流量增加不多的情况下能够充分提升检测性能.仿真结果表明当接收信号能量落入延迟判决区间的概率较大时,该算法能够显著地改善认知无线电网络的协作频谱感知能力.     

认知无线电中的协作频谱感知技术

频谱资源匮乏是目前通信领域遇到的一个难题,缓解频谱资源短缺的一个有效方法是频谱感知技术,它可以实现频谱的动态利用,提高频谱的利用率。首先介绍了能量检测法、匹配滤波检测法以及循环平稳特性检测法3种单用户谱感知技术,然后研究了协作频谱感知技术的系统结构和感知模型,最后基于能量检测法的协作频谱感知中的\"K-N\"融合准则进行仿真,结果表明,当K=[N+1/2]时,协作频谱感知的性能达到最优。     

一种认知无线电的分布式合作频谱检测方法

在认知无线电的实际应用场景中,频谱检测技术至关重要。针对具有阴影衰落,多径衰落及噪声变化的无线通信环境,分析了噪声的不确定性对能量检测的影响,并根据每个认知用户接收到信噪比[γ]的不同,采用一种动态调整判决门限的合作检测方法来提高频谱检测率。仿真实验表明,该方法比一般的合作检测方案在避免对第一用户产生干扰的条件下,明显提高了频谱检测效率,使授权用户网络和认知用户网络都能得到可靠的通信。     

非白高斯噪声中基于导频的匹配滤波频谱检测

为了在低信噪比的情况下,能够用很少的采样样本得到很高的检测概率,考虑到现实生活中噪声和信号在传输过程中的衰落,所以在非白高斯信道中采用线性模型对信号进行估计,在此基础上对导频运用匹配滤波检测,讨论了决定检测概率的重要因素——偏移系数的最大值的选取。仿真结果表明,选取非白高斯噪声信道是必要的;偏移系数选取最优值将会得到很好的检测性能;对导频进行检测可以减少采样数。     

基于高效协作感知算法的认知无线电研究*

针对协作频谱感知中感知开销过高问题,提出了一种联合考虑选择最佳的感知节点数以及感知的信道数来降低协作感知开销的方法。该算法分析了协作感知算法中感知节点数、感知的授权信道数与协作感知精度以及感知开销之间的关系。仿真结果表明,与其他算法相比,该算法能够有效地降低感知开销并提高系统的感知性能,验证了该算法的有效性。     

认知无线电中差值能量检测

在认知无线电系统中,认知用户需要实时准确地判断频谱的使用情况。研究了能量检测算法的检测性能,发现当噪声波动性较大时,能量检测性能会大幅下降,在低信噪比时尤为明显。因此提出利用噪声不确定性的最大波动范围修正能量检测,并在此基础上提出了一种差值联合能量检测,即通过每次能量检测的差值变化大小校正判决结果,得到最终的融合判决结果。仿真表明,这种改进的能量检测方法的性能在保证传统能量检测优点的情况下有效地提高了认知用户对频谱实时准确的检测性能。     

频谱感知协作检测方法仿真研究

在认知无线电系统中,认知无线电用户需要快速准确地检测出主用户及其闲置的频带.本文就一种利用两个认知用户协作感知频谱的检测方法进行仿真研究,结果表明,它可以减少检测时间和增加检测的灵敏度.     

基于UPF的INS非高斯噪声故障检测

由于实际组合导航系统很可能受到非高斯噪声的影响,而传统的故障检测方法对非高斯噪声情况讨论较少.基于粒子滤波的故障检测技术非常适合处理非线性、非高斯问题,并且有效地克服了传统方法的不足,但是普通的粒子滤波器存在粒子“退化”等问题.为此,本文提出了一种基于UPF滤波器的导航系统故障检测方法,通过在普通粒子滤波中引入UKF产生建议分布及重采样的方法,有效抑制了普通粒子滤波器粒子“退化”的问题.并针对噪声的非高斯特性,将似然检测方法与粒子滤波可以估计似然函数的特点相结合,提出了一种基于UPF的故障检测方法.通过GPS/SINS组合导航系统在噪声服从瑞利分布情况下的故障检测仿真实例,表明此方法适用于在非高斯噪声情况下的导航系统故障检测.     

认知无线电协作频谱感知机制的优化

频谱感知的目标是在尽量避免对主用户造成干扰的条件下为感知用户提供尽可能多的频谱接入机会。由于单用户频谱检测算法的局限性,协作频谱感知被提了出来。在满足对主用户干扰限度的条件下,为了使单个授权信道的频谱感知效率达到最大,引入一种新的协作频谱感知机制,联合优化包括感知时间、传输时间、参与协作的感知用户数目在内的感知参数,并通过穷尽搜索算法得到最优解。在此基础上研究了多个授权信道情况下的频谱感知效率问题,提出了一种授权信道选择分配方案。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

认知无线电系统协作频谱感知机制优化

为使干扰受限情况下的频谱感知效率达到最大,提出一种认知无线电系统协作频谱感知机制的优化方案。定义系统模型,运用协作频谱感知对系统目标进行联合优化,包括感知时间、传输时间、参与协作的感知用户数在内的感知参数优化。仿真结果证明,采用该优化方案,能在满足干扰受限的条件下最大化频谱感知效率。     

基于阵列信号处理的认知无线电频谱空洞检测方法

探讨了一种基于阵列信号处理技术的干扰温度估算方法,以提高认知无线电频谱空洞检测精度.在该方法中,定义了考察区域内任意一点的干扰温度,通过估计干扰源的参数来计算干扰温度值,形成了考察区域内的干扰温度分布,进行频谱空洞可用性判决.理论分析和仿真结果表明,与MTM-SVD方法相比,该方法对考察区域干扰温度的估算具有较高的精细度,从而提高了频谱检测的精度.     

基于能量检测算法的频谱感知方法分析

简要介绍了认知无线电通信系统中基于能量检测算法的频谱感知方法,分析了能量检测算法的原理和性能,研究了噪声的不确定性对检测性能的影响。仿真实验表明,能量检测法是一种有效的频谱感知方法。     

认知无线电网络中基于接收信号强度的定位算法

为了解决无线定位精度与复杂测距之间的矛盾,提出一种基于接收信号强度比较的非测距定位算法,RSSC定位算法(received signal strength compare)。为了满足认知无线电网络中主用户的非合作特性,RSSC算法不需要主用户与认知用户合作。通过比较认知用户所测量到的接收信号强度,逐步确定主用户所在的区域,取区域的质心作为主用户的位置估计。根据认知用户密度、用户密度和信噪比三种参数,对RSSC算法的性能进行了分析。实验结果表明,RSSC算法与其他非测距定位算法相比,能够明显提高定位精度。     

非高斯背景下的频域广义匹配检测

采用广义匹配滤波器在功率谱未知的非高斯噪声中检测宽带信号。在估计功率谱时,为减小周期图法谱估计产生的误差,采用了平滑周期图法来估计非高斯噪声的功率谱,并在此基础上对信号进行恒虚警概率损失下的广义匹配滤波检测。实验证明,用平滑周期图法估计功率谱并进行的广义匹配检测,可以得到较好的检测效果。其检测性能稍弱于功率谱取真值时的检测,但远远优于传统的匹配滤波器。这一结论用到处理复杂的声纳和雷达信号,在实际应用中有一定的指导意义。     

认知无线电网络中利用FEC和DE的多节点频谱感知算法

针对认知无线电网络(CRN)中空闲频谱感知困难的问题,提出了利用前向纠错和差分进化算法的多节点频谱感知算法;首先,利用基于差分进化算法的协同检测完成信号感知;然后,研究了信道噪声对频谱感知性能的影响;最后,分析了前向纠错技术在信道存在噪声时对频谱感知性能的影响;仿真实验将纠错和无纠错控制信道的不同信噪比作为依据,采用3种不同的检测方法评估了文章的算法;结果表明,在存在噪声的认知无线电网络中,该算法提高了系统的性能和检测概率,且协同感知算法的性能随着节点数目的增加而提高,该算法适合应用于实时性要求较高的应用程序.     

非高斯噪声下多循环平稳特征频谱检测

研究非高斯噪声下基于循环平稳特征的主用户检测问题。结合主用户信号的多循环平稳特征,通过求和准则和最大准则对多个循环频率的谱相关函数进行整合,提高检测结果的可信度。在等权求和准则的基础上,利用不同循环频率处不同程度的循环平稳特征,提出一种基于谱相关函数的加权求和准则。仿真结果表明,多循环频率合作可以提高检测效率,并且加权求和准则的检测性能优于等权求和 准则。     

有色噪声背景下陆基导航接收机对信号的检测

针对我国典型海域干扰噪声的特点,提出了在有色噪声背景下直接序列扩频体制的无线电导航接收机对接收信号检测方法,即利用卡尔曼滤波技术对接收的信号进行建模从而得出自相关函数,根据单层神经网络对相关函数中的有色噪声协方差参数进行预测.同时,给出了系统的递推公式、预测自相关函数表达式、程序流程图和计算机仿真.计算机仿真结果表明,该方法不仅能够有效的逼近有色噪声,而且程序计算复杂度较低,从而提高了系统的稳定性.     

基于认知用户移动性的协作频谱感知研究

协作频谱感知能在一定程度上消除多径和阴影的影响,然而现有协作频谱感知方案均假设各认知用户处于静止状态,未考虑认知用户在协作感知期间的移动对检测性能的影响。针对上述问题,在集中式频谱检测方法的基础上,提出一种认知用户移动状态下的协作检测模型,使主用户处于静止状态,认知用户以一定速度作匀速直线运动。仿真及分析结果表明,随着移动认知用户速度的增大,运用线性融合规则的移动认知用户与静止认知用户协作检测性能均逐渐降低,因此需选择移动速度较小的认知用户作为协作对象以提高频谱感知的整体检测性能。     

认知无线电在应急通信中的应用

莫拉克台风侵袭台湾,造成了严重的经济和人员损失伤亡。为了在洪灾后及时开展救援工作,尽快恢复通信系统是至关重要的。根据应急通信的特殊性和要求,在分析了认知无线电关键技术的基础上,建立了一个基于认知无线电技术的通信模型,提出了解决灾后通信线路拥堵并提高频谱利用率低下的新思路。详细介绍了三种频谱感知的方法:匹配滤波检测、能量检测、周期平稳过程特征检测。认知无线电技术的研究为灾后应急通信建设提供了新的思考模式和技术前景。