一种基于协方差矩阵行列式的频谱感知方法

针对最大最小特征值检测法(Maximum-minimum Eigenvalues Based Detector,MMED)需要对协方差矩阵进行特征分解,计算复杂度较高的问题,提出了一种基于采样协方差矩阵行列式的频谱感知方法。该频谱感知方法利用了矩阵行列式的所有特征值,只需要计算采样协方差矩阵的行列式,即可得到接近或者稍优于MMED的感知结果。仿真分析结果表明,与MMED相比,所提出的频谱感知方法不仅计算复杂度低,而且具有更佳的感知性能。     

基于压缩感知的分步合作频谱感知方法

在研究自相关矩阵检测理论的基础上,提出一种采用压缩感知的分步合作频谱感知方法.通过压缩感知将海量采样数据量减小,提取能够有效代表原信号的采样点;通过随机选择参与运算的认知用户及其数量进行合作检测,并反馈有益信息,减少了传统合作检测所有认知用户参与检测带来的运算复杂度.仿真表明该方法提高了频谱检测率,缩短了频谱检测时长,...     

认知无线电中基于自相关矩阵的协作盲感知

为了克服传统的认知无线电频谱感知算法存在的不足,提出了一种基于自相关矩阵的协作式盲频谱感知方法,以提高频谱感知能力.该方法从样本自相关矩阵中提取检测统计量,采用双门限混合判决方法得到本地检测结果.认知基站将本地检测信息分成两类,并对软判决信息实施可靠性融合,最后给出全局判决结果.该方法是一种盲感知方法,不需要知道主用户...     

基于压缩感知信道能量观测的协作频谱感知算法

压缩感知为认知无线电宽带频谱感知提供了一种新思路。基于压缩感知原理,该文提出一种不需要重构宽带频谱本身,而是直接重构各信道能量的协作频谱感知方法。多个次用户使用宽带随机滤波器组获取信道能量的观测值。融合中心同步接收多个用户的能量观测,并利用同步稀疏自适应匹配追踪协作重构算法重构所有次用户的信道能量。仿真结果表明加性高斯白噪声环境下该协作感知方法所需的滤波器数目仅为传统方法的20%左右,瑞利衰落信道下也仅需传统方法的40%,有效降低了系统复杂度并改善感知性能。同时,该文提出的同步稀疏自适应匹配追踪算法对比经典的同步正交匹配追踪算法在重构精度及算法复杂度两方面都有所提升。     

基于可靠次用户信息的协作频谱感知算法研究

对认知无线电系统最基本要求之一就是次用户必须有能力以高的精确率来确定主用户是否存在。而以前对认知无线电频谱感知的研究表明：在实际认知网络中次用户之间的相互协作可以提高其频谱检测性能。然而,对于协作频谱感知而言,随着协作次用户数目的增加,势必会增大用于传输本地检测结果到融合中心的专用控制信道带宽,从而增加系统开销。该文在控制信道带宽有限的约束条件下,提出一种通过考虑可靠次用户信息的协作频谱感知算法来进一步改善频谱检测的性能。该算法的基本思想：只有具有可靠的本地检测结果的次用户才发送自己的检测结果到融合中心,否则,该次用户不发送任何信息。同时,对提出的该算法在理论上进行了推导,通过仿真结果表明：在控制信道带宽受限的约束下,相比于传统的或门协作频谱感知算法,提出的算法能够大大改善对主用户的检测性能。     

认知无线电系统中频谱感知方法的研究

由于无线通信技术的飞速发展，因此无线资源频谱日趋紧张．而另一方面现有无线通信网络采用的固定频谱分配策略导致许多已分配的频段在大多数情况下未能被充分利用。认知无线电技术的出现为提高频谱利用率提供了一条新的思路．认知无线电的一个重要要求就是能够动态的感知并接入频段，这就需要人们能够感知出空闲频段。论文主要介绍了认知无线电系统中的频谱感知方法，并运用能量检测法对对OFDM信号进行了仿真分析．     

基于认知无线电的频谱感知技术经典算法研究

基于认知无线电通信系统的核心技术频谱感知经典算法,详细阐述各个算法模型设计原理及实现机制。最后,对频谱感知技术经典算法的优缺点进行了比较,并对频谱感知技术的未来研究趋势进行了展望。     

基于认知无线网络的部分用户合作频谱感知算法

在认知无线电网络中,传统的合作频谱感知算法允许所有的认知用户参与合作。但是,当参与频谱感知的用户数量较大时,就会导致系统具有较低的传输性能。因此,对一种部分认知用户参与合作频谱感知的方法进行了研究。这种方法采用不同的融合准则,在满足给定系统的检测概率和虚警概率阈值的前提下,确定参与合作感知用户的数量,从而提高系统的检测概率和能量效率,降低系统的虚警概率。     

基于LSTM神经网络的频谱感知算法

在频谱感知中经典的能量检测算法在低信噪比时检测性能较低且门限难以估计,基于机器学习的感知算法受限于检验统计量的构造会造成接收信号原有结构信息的丢失。针对这些问题,本文提出一种基于LSTM神经网络的频谱感知方法,首先利用接收信号序列作为神经网络的输入特征向量,然后使用LSTM神经网络进行训练得到分类器,最后使用训练好的模型实现频谱感知。该方法无需估计检测门限值,也无需构造特征向量,仿真结果表明,所提算法在采样点和次级用户更少的情况下仍优于对比算法。      

MME频谱感知算法能量效率优化分析

绿色通信是未来无线通信发展的必然趋势,为了提高认知无线网络频谱感知算法的能量效率以及算法稳定性,实现低功耗绿色通信,该文在噪声不确定的实际环境下分析了基于特征值的最大最小特征值（MME, Maximum-Minimum Eigenvalue）频谱感知算法的能量效率,并利用黄金分割优化算法获得了使能量效率最大化的最优感知时间。理论分析和仿真结果表明,在噪声不确定的情况下,基于特征值的MME感知算法的能量效率要明显优于传统的能量检测算法,且MME感知算法不受噪声不确定性的影响,在低信噪比下具有更稳定的感知性能。      

一种基于特征值极限分布理论的盲多天线频谱感知算法

当信道空闲时接收信号取样协方差矩阵的特征值在数值上均近似等于噪声方差,而主用户信号的出现则改变了这些特征值的大小。基于这一事实,论文提出一种基于取样协方差矩阵特征值的频谱感知算法。该算法以取样协方差矩阵的最大特征值与其他特征值的和之比作为感知判决量。基于大维随机矩阵理论的特征值极限分布理论,分析了算法的理论虚警性能,在此基础上提出了理论判决门限的计算方法。新算法在感知判决过程中无需事先知道噪声方差、主用户信号和信道增益等先验信息。因而,新算法属于一种全盲多天线频谱感知算法,具有广泛的适用范围。进一步的数值仿真结果验证了新方法的有效性。     

基于SVM的频谱接入准则设计

在以往的认知无线电研究过程中,研究者通常忽略了传播信道的随机性和授权用户位置的不确定性对频谱感知的影响.本文提出了基于概率模型的动态频谱使用策略.并分析研究了支持向量机在频谱接入准则设计中的应用.     

一种应用于电力无线专网的基于信任度的协作频谱感知算法

新型电力无线宽带系统是为满足智能配用电系统的通信需求,在电力专用230 MHz频谱资源上研究开发的电力无线专网,该系统在应用过程中可能会存在与230数传电台共用同一段频谱的情况.为保证两个系统同时稳定、高效地运行,提出一种基于信任度的协作频谱感知算法.根据用户行为特点将感知用户分为受信感知用户、失效用户和干扰用户,并对非受信用户给出相应的判定方法;分析受信用户本地检测结果与参与协作的感知用户及其通信信道信噪比之间的关系,进而定义出各感知用户可信度的权重,并在此基础上提出一种基于信任度的协作频谱感知算法.仿真结果表明,相比传统的硬判决协作频谱检测方法,基于感知用户信任度的协作感知算法能获得更高的检测性能.     

认知无线网络中基于节点功耗和频带利用率的感知时隙优化算法

本文主要研究感知时隙对次用户节点功耗和频带利用率的影响,在保证检测性能的前提下,分析它们之间的折中关系,通过构造新的指标函数来衡量不同系统对次用户节点功耗和频带利用率的要求,并引入调节因子以便根据系统的不同需求选择不同的感知时隙。仿真结果表明,次用户节点功耗和频带利用率均是感知时隙的递减函数,在给定调节因子的情况下,总存在一个最优的感知时隙能够使得指标函数达到最小。      

认知无线电中频谱检测技术研究

认知无线电技术是为了解决频谱资源匮乏的问题而提出的一种无线通信技术。首先简述了认知无线电的背景和概念,然后详细研究了认知无线电中的各种检测技术,分析了其优缺点。     

Cooperative blind spectrum sensing using autocorrelation matrix

To improve the spectrum sensing performance in cognitive radios, a scheme of cooperative blind spectrum sensing based on autocorrelation matrix is proposed. The test statistic is extracted from the autocorrelation matrix of the received signal samples and a bi-threshold hybrid decision scheme is designed for local spectrum sensing. The cognitive radio base station makes a credibility fusion based on the local soft decisions and then takes global fusion combining with the local hard decisions. The proposed method is blind in the sense since it requires no apriori knowledge of the signal and the noise power. Theoretical analysis and computer simulation results show that the proposed method can enhance the spectrum sensing capability.     

一种多用户协同频谱感知功率控制方案

分析和研究了多用户协同频谱感知原理,通过时分方式,实现了多用户之间的频谱共享。同时为避免对主用户产生有害的干扰,从用户通过一种算法控制它的发射功率,保证主用户的通信服务质量。最后对多用户协同频谱感知和单用户频谱感知的性能进行了仿真研究,结果表明多用户协同频谱感知可以明显提高频谱感知的性能,克服阴影/衰落作用的不利影响,提高频谱利用率。     

一种基于时频相关性的快速频谱感知算法

频谱感知技术是认知无线电的核心和基础,而自从认知无线电技术被提出以来就一直受到极大的关注。通过对无线频谱占用情况的实时采集处理,对频谱占用情况在时域和频域上的相关性进行分析。利用这种时频域的相关性提出一种快速频谱感知算法,通过频繁模式挖掘提取有效模式,使得在只需要对部分频域和时域的频谱进行检测,就可以完成对整个频谱的占用情况的认知。最后通过实时采集数据进行实验分析,表明该算法确实能达到较好的性能。