频谱失配下的变换域通信系统基函数优化设计

针对频谱失配条件下变换域通信系统接收端误码性能下降的问题,提出了一种新的基函数优化设计方法。该方案可针对不同失配情况动态设计基函数的可用频点,实现频谱失配条件下系统抗干扰性能和频带利用率的最优化权衡,从而提升频谱失配条件下系统的误码性能。首先,建立远距离变换域通信系统模型,分析收发端电磁干扰环境。其次,通过分析频谱失配条件下基函数性能,理论推导系统误码率表达式,进而建立基函数幅度谱的最优化模型,并采用最速下降法进行最优解的搜索。仿真结果表明,与现有方法相比,本文所提方法更合理的设计了基函数幅度谱,在不同失配率下系统的抗干扰性能有明显提升,同时具有更好的信噪比误码性能。      

认知无线电频谱感知技术研究

认知无线电(CR)作为一种智能通信系统,能够充分了解周围的通信环境,实现频谱的动态利用。频谱感知被用作动态无线电访问的关键技术,并在近些年得到了广泛的研究及应用。文章介绍了三种不同的频谱感知技术:基于发射机的频谱检测、基于接收机的频谱检测和合作检测,并对三种检测技术的性能及优缺点进行了分析。     

合作频谱感知吞吐量和感知时间关系的研究

频谱感知是认知无线电的关键技术之一,能量检测是频谱感知的常用方法.为了用最少的频谱感知时间得到最大的系统吞吐量,文中研究了在合作频谱感知情况下两者的关系.通过仿真得到,合作频谱感知可以增加系统的吞吐量,减少频谱感知时间,同时用户的数量以及帧长对增加系统吞吐量和减少感知时间均产生一定的影响.     

基于空间谱的频谱感知算法及性能分析

现有的基于特征值或谱密度的频谱感知算法,多分别使用近似高斯分布和Tracy-Widom分布来分别分析求解检验统计量在信号是否存在时的分布,未能给出统一的解析表达式。该文提出均匀线阵(ULA)条件下基于空间谱密度比的频谱感知算法,并且基于顺序统计量的最新研究成果,给出检验统计量统一的闭合表达式。该算法基于离散空间谱密度最大最小值的比建立检验统计量。仿真结果表明,对于8阵元的ULA,在采样点数为1000、检测概率为0.9时,所提算法比最大最小特征值(MME)比算法有约1.7 dB的性能优势,同时也有效验证了检验统计量理论分布的准确性。     

认知无线电中频谱感知技术

固定频谱分配政策导致频谱使用率低下,为克服这一缺点,人们提出使用认知无线电技术实现动态频谱接入,从而有效利用频谱空穴。频谱感知是认知无线电的关键技术。文中介绍了目前已提出的频谱感知技术:发射机检测(包括匹配滤波器检测、能量检测和周期平稳特征检测)、合作检测、接收机检测及基于干扰温度的检测,仿真分析了各种方法的优缺点及有待解决的问题。为满足多用户环境和实时性要求,仍需探讨新的频谱感知方法,提高检测性能。     

分集技术下频谱感知的性能分析

研究了在普适的相关非同分布Nakagami-m衰落模型情况下,次用户采用能量检测和等增益合并技术进行频谱感知的性能.给出了检测概率的闭式表达式,并通过分析漏检概率的渐进曲线斜率说明分集技术对频谱感知性能带来了提升.利用数值结果和Monte-Carlo仿真验证了理论推导的准确性.最后通过Monte-Carlo仿真观察了等增益合并分集技术下信道相关性对检测概率的影响.     

认知无线电频谱感知技术综述

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。文章对频谱感知技术的研究进展进行了综述,重点总结和分析了几种典型的频谱感知模型,并在此基础上讨论了频谱感知下一步的研究方向。     

使次系统容量最大化的协作频谱感知性能分析及优化

针对认知无线电网络中SU数、检测门限、带宽、频谱利用率和次系统容量间关系的分析表明,一方面C-CSS不仅可降低虚警率、提高频谱利用率,还可利用较少的SU实现较高的次系统容量;另一方面在SU数一定且满足目标要求时,C-CSS与T-CSS实现最大次系统容量所要求的检测门限不同.提出协作频谱感知优化算法,利用NP准则通过直接对数学模型求解即可得到使次系统容量最大的SU数和相应检测门限.理论分析和仿真结果均表明,所提算法在保证目标检测率的前提下最大化了次系统容量.     

周期性协作频谱感知机制的优化

为了提高检测性能和频谱资源利用率,对认知无线电网络中的周期性协作频谱感知机制进行了研究.针对不同的衰落信道环境,通过引入有效传输时长比例和干扰时长比例作为次用户服务质量的衡量标准,给出了集中式协作感知下的检测时长、数据传输时长以及协作用户数量等参数的最优选取方法,从而获得最高的信道效率.仿真结果表明,通过选取最佳的协作...     

最大系统效用合作频谱感知优化算法

认知系统性能可以通过合作频谱感知技术的应用得到显著提高,但是由于随着参与频谱感知的认知用户数量增加,而必然会导致系统资源消耗增大。在综合评估系统性能和系统资源效率效用的基础上,通过科学选取感知时长和认知用户数量的策略,提出最大系统效用合作频谱感知优化算法。仿真结果表明,在系统探测概率确定的条件下,通过选择恰当的认知用户数量和感知时长,认知系统效用可以提升到最高。      

指数加权协作频谱感知算法分析及应用

为进一步提高认知无线电网络协作频谱感知性能,提出了一种新的加权软合并算法,该算法以信噪比指数形式进行权值计算,其目标是使权值-信噪比曲线更好地逼近检测概率-信噪比曲线,从而更好地利用信噪比信息来提高网络的协作感知性能。在单用户感知的基础上,介绍了指数加权软合并算法的思想和模型;其后以能量感知为基础,分别在Rayleigh和Nakagami衰落信道下,将指数加权软合并算法与传统软合并算法进行仿真比较,并分析得到了该算法的最优门限值;最后将新算法应用到基于簇的协作频谱感知中并进行仿真分析。仿真结果表明,新算法具有明显的性能提升。     

一种新的认知无线电频谱感知方法

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。     

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。     

基于中继的协作频谱感知

频谱感知技术是认知无线电系统实现的前提和基础。由于无线衰落环境下单节点频谱感知结果可靠性不高,主要讨论协作频谱感知中的中继协作频谱感知技术。针对单个中继节点的协作频谱感知网络,分析了在AF协议下的频谱感知结果。导出了在瑞利衰落环境下中继节点参与协作感知的检测概率上限的闭合表达式,并进行了数值仿真。数值分析结果表明中继节点参与协作能够提高频谱感知性能。     

Optimal Spectrum Sensing in Energy Harvesting Cognitive Radio Systems

In this paper,we consider a cognitive radio system with energy harvesting,in which the secondary user operates in a saving-sensing-transmitting（SST） fashion.We investigate the tradeoff between energy harvesting,channel sensing and data transmission and focus on the optimal SST structure to maximize the SU＇s expected achievable throughput.We consider imperfect knowledge of energy harvesting rate,which cannot be exactly known and only its statistical information is available.By formulating the problem of expected achievable throughput optimization as a mixed-integer non-linear programming one,we derive the optimal saveratio and number of sensed channels with indepth analysis.Simulation results show that the optimal SST structure outperforms random one and performance gain can be enhanced by increasing the SU＇s energy harvesting rate.     

基于两步式融合重构的压缩频谱检测方法

在宽带频谱检测技术中,针对传统分布式压缩感知方法(DCS)数据传输量大、能耗高的问题,提出了一种基于两步式融合重构的压缩频谱检测(TS-CSS)方法.该方法的数据重构过程分为先支撑集信息融合,后信号联合重构两步,通过支撑集信息融合获得的先验信息可指导信号的联合重构.仿真结果表明,联合重构时随机选择50％的用户参与,即可获得与传统DCS接近甚至更优的频谱检测性能,因而,该方法能够有效地降低系统数据传输量,节省频谱检测耗能.     

抗SSDF攻击的一致性协作频谱感知方案

在分布式认知无线电网络中,一般很难找到合适的融合中心能够收集所有协作用户的感知信息,而且协作过程极可能遭到篡改感知数据(Spectrum Sensing Data Falsification,SSDF)攻击.鉴于此,该文提出了一种改进的一致性协作频谱感知方案.利用Metropolis迭代规则,各次用户仅依靠邻接点之间的...     

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．     

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。