基于图着色理论的认知网络频谱分配策略研究

为了解决认知网络下的动态频谱分配问题,结合图着色理论分析构建了认知系统频谱分配模型。在此基础上结合极大独立集(MIS)算法,通过设计综合分配权重,提出了一种基于信道效益的认知网络动态频谱分配算法。仿真结果表明,相比现有的MIS、Greedy算法,该算法能够有效提升实际认知网络系统的频谱利用率和公平性指标。     

认知无线电中联合功率控制的动态频谱分配算法*

针对认知无线电网络动态频谱分配算法开展研究,基于最大独立集理论,提出一种改进的联合功率控制的动态频谱分配算法,通过联合功率控制机制,避免用户之间的相互干扰和对已分配信道链路的干扰,满足多用户应用需求,并减少节点能耗。该算法以最大独立集为分配起点,允许一次同时分配信道给多个互不干扰的链路,同时兼顾资源分配的公平性,能够有效减少分配的总次数和用户间的信息交互量。仿真结果显示改进的动态频谱分配算法在需求满足率和公平性上都优于原有算法。     

认知无线电中基于QoS分级的频谱分配策略

为提高认知无线电中的系统吞吐量,保证频谱分配的公平性,提出一种基于服务质量(QoS)分级的频谱分配策略。建立模糊综合判决模型,根据认知用户的业务类型判别其QoS级别,应用CMSB信道分配算法进行频谱分配。仿真实验结果表明,该频谱分配策略能在满足认知用户QoS需求的同时,保证较高的系统吞吐量和接入公平性。     

认知无线电中结合差异性的免疫克隆优化频谱分配算法

频谱分配是认知无线电中的重要问题,而传统的频谱分配算法并未考虑频谱的差异性。提出一种基于免疫克隆优化算法、考虑频谱差异性的频谱分配算法,算法引入可信度矩阵对频谱的时间差异性进行建模。进行约束处理时,通过差异性算子(DCSO)的使用能将可信度更高的频谱分配给认知用户,从而提高系统的总收益。对于冲突激烈的认知用户,使用公平性算子（FCSO）能够增加它们被分配频谱资源的可能性,从而提高系统的公平性效益。仿真实验表明,相较于传统的免疫克隆优化算法、颜色敏感算法和遗传算法,本算法能显著增加网络的总收益、可信度,提高网络的公平性。     

一种改进的颜色敏感图论着色算法

针对认知无线电频谱分配的公平性问题,提出一种改进的颜色敏感图论着色算法。该算法根据用户频谱效益生成与频谱分配相关的权重,通过该权重对颜色敏感的图论着色算法进行修正,保证频谱分配的公平性。仿真实验结果表明,改进算法网络总效益虽有所下降,但频谱使用的公平性有较大的改善。     

基于最大加权独立集的频谱分配算法

动态频谱接入技术允许认知用户接入未授权的频谱,可以有效地提高频谱资源的利用率。频谱分配算法的时间开销和公平性是算法优劣的主要评价标准。本文从图论着色模型出发,构建了着色算法的评价体系及优化目标。针对用户间的公平性与分配的时间开销问题,在极大独立集的基础上提出了基于加权最大独立集的着色算法,获得了接近于最优的用户公平性,且该算法的时间开销等于信道数,与认知用户的数目无关。仿真分析验证了算法的正确性。     

认知无线网络中基于约束算子的二进制粒子群频谱分配算法

无线网络的频谱资源短缺问题日益严重,而动态频谱分配算法是解决此问题的一个有效方法.本文提出一种基于约束算子的二进制粒子群频谱分配算法,若多个次用户使用同一个频谱有干扰,则在对粒子做约束满足操作时,将此频谱分配给当前已获得频谱数较少的次用户,以提高频谱分配的公平性.仿真结果表明:与免疫克隆选择算法和传统的颜色敏感图着色算法[10]相比,在大多数情况下能实现更高的网络总带宽,提升频谱分配的公平性;在频谱干扰严重的情况下,频谱分配公平性提升更大.     

基于频谱异构和用户移动的频谱共享算法研究

频谱共享允许多个认知节点以机会主义方式使用空闲频谱资源,而绝大多数的频谱共享研究没有考虑传输距离、错误率等方面的频谱异构特性。针对集中控制认知无线网络,提出一种基于频谱异构和用户移动的频谱共享算法。网络中不同类型的频谱信道具有不同的覆盖范围,认知用户可以静止或移动。认知用户的信道分配综合考虑了信道可使用时间、用户地理位置、接入公平性等因素,并在此基础上建立了一个信道分配效用函数,最终目的是最大化系统总效用。仿真结果表明,提出的频谱共享算法能够大大减少系统中的信道切换次数,同时系统其他方面的性能也能够得到保证。     

改进蜉蝣算法求解认知车载网络频谱分配问题

针对传统认知车载网络频谱分配效率低、速度慢的问题,提出基于改进蜉蝣优化算法的频谱分配算法。以反向学习、动态惯性权重、多阶段动态扰动及正余弦优化交配机制提升标准蜉蝣优化算法的寻优性能;将频谱分配变量映射为蜉蝣个体位置信息,将网络吞吐量和接入公平性作为评估蜉蝣位置的适应度函数,利用改进蜉蝣算法搜索最优频谱分配方案。实验结果表明,改进算法的搜索精度和收敛速度都有所提升,能够更快得到频谱分配方案,车载用户收益和分配公平性方面也更有保障。     

基于改进二进制灰狼算法的频谱分配

为解决当前频谱资源紧缺和利用率低的问题,提出一种基于改进二进制灰狼算法(IBGWO)的频谱分配方案.在算法中加入一个非线性收敛因子、柯西扰动策略和自适应权重,提高算法的寻优性能;在连续空间到离散空间的转换中,引入一个新的转换函数实现离散化操作;将改进后的二进制灰狼算法和频谱分配模型结合,以最大化系统效益和认知用户接入公平性为优化目标进行仿真实验.实验结果表明,提出算法在频谱分配时能取得较高的系统效益和认知用户接入公平性.     

Welch法在双曲拱桥固有频率检测信号识别中的应用

随机振动法是检测桥梁信号中常用的一种方法,首先采用经典功率谱估计的方法对高速静态应变采集系统DH3817得到的数据进行处理,但频谱泄漏是不可避免的.因此采取Welch功率谱估计法,从而达到频域滑动平均的效果,去掉频域曲线中的"毛刺",最终得出该桥的固有频率,以判断该桥梁是否需要加固.     

基于LabVIEW的离散频谱校正技术仿真

在许多工程应用领域,离散频谱分析发挥着越来越重要的作用,频谱分析结果的精确程度是在工程应用取得成功的关键因素之一,但是在现阶段,经过快速傅里叶变换得到的离散频谱,其频率、幅值和相位均可能产生较大误差.基于这一原因,研究了离散频谱的校正技术,通过LabVIEW软件编写出两种基于频谱校正方法(比值校正法和能量重心校正法)的校正程序,并构造相应的函数仿真来验证该方法的可行性.通过仿真结果分析,表明该程序可以进行离散频谱校正,大大提高频谱分析的精度,取得了不错的效果.     

基于频谱池的认知无线电频谱切换分析

为了解决认知无线网络中认知用户频繁切换的问题,最大程度上降低认知用户的切换次数,在已建频谱池的基础上,提出了频谱空穴空闲时间由长到短的排队时间模型,并对该模型下的频谱切换概率问题进行对比研究.推导了一次认知业务请求服务时间内发生频谱切换的概率公式,研究了授权用户到达率与认知用户到达率对频谱切换概率的影响,给出了频谱切换的概率仿真,仿真证明该模型比随机信道选择的效果更优越.     

Reduction of artifacts in images from MR truncated data using singularity spectrum analysis

In this paper,the theory of signal singularity spectrum analysis (SSA) is proposed,Using SSA theory,a new method is presented to reduce truncation artifacts in magnetic resonance(MR) image due to truncated spectrum data.In the scheme,after detecting signal singulatrity locations using wavelet analysis in spectrum domain,SSA mathematic model is constructed,where weight coefficients are determined by known truncated spectrum data.Then,the remainder of the truncated spectrum can be obtained using SSA.Experiment and simulation results show that the SSA method will produce fewer artifacts in MR image from truncated spectrum than existing methods.     

认知无线电在频谱感知和资源分配方面的探讨

认知无线电是一种智能无线电技术,具有自主寻找和利用空闲频谱资源的能力,它是解决无线通信需求增长与频谱资源稀缺的有效途径。本文简述了认知无线电的基本原理,对其在频谱感知和资源分配方面的研究进行了总结,并探讨了该技术发展需要解决的几个关键问题。     

An Efficient Optimized Handover in Cognitive Radio Networks Using Cooperative Spectrum Sensing

Cognitive radio systems necessitate the incorporation of cooperative spectrum sensing among cognitive users to increase the reliability of detection. We have found that cooperative spectrum sensing is not only advantageous, but is also essential to avoid interference with any primary users. Interference by licensed users becomes a chief concern and issue, which affects primary as well as secondary users leading to restrictions in spectrum sensing in cognitive radios. When the number of cognitive users increases, the overheads of the systems, which are meant to report the sensing results to the common receiver, which becomes massive. When the spectrum, which is in use becomes unavailable or when the licensed user takes the allocated band, these networks have the capability of changing their operating frequencies. In addition, cognitive radio networks are seen to have the unique capability of sensing the spectrum range and detecting any spectrum, which has been left underutilized. Further this capability of recognizing the spectrum range based on the dimensions detected, allows for determination of the band, which may be utilized. The main objective of this paper is to analyze the cognitive radio’s spectrum sensing ability and evolving a self-configured system with dynamic intelligence networks without causing any interference to the primary user. The paper also brings focus to the quantitative analysis of the two spectrum sensing techniques namely; Energy Detection and Band Limited White Noise Detection. The estimation technique for detecting spectrum noise is based on the detection of probability and probability of false alarms at different Signal-to-Noise Ratio (SNR) levels using Additive White Gaussian Noise signal (AWGN). The efficiency of the proposed Cooperative CUSUM spectrum sensing algorithm performs better than existing optimal rules based on a single observation spectrum sensing techniques under cooperative networks.     

认知无线电中一种n步串行信道感知策略

为了提高频谱感知的整体性能,基于链路层多认知用户集中式协作感知思想,提出一种带缓冲区的双周期n步串行协作感知机制.该机制利用多认知用户分时、分段协作提高频谱感知效率,建立频谱池缩短被中断用户切换延迟时间,使用离散马尔可夫模型对感知参数建模,通过求解最优搜索步长和双感知周期比,提高认知用户频谱感知性能和QoS.仿真实验结果显示,该算法在感知效率、被迫中断概率和中断时间方面均优于随机搜索和传统串行搜索策略.     

业务类型感知的认知无线电动态频谱选择算法

在分析认知无线电的业务类型与主用户频谱空穴时长之间关系的基础上,提出一种认知业务类型感知的动态频谱选择算法.通过将认知业务接入到与其服务时长相近似的主用户频谱空闲时间隙中,结合认知用户的业务类型动态选择空闲信道,降低认知业务与主用户业务冲突的概率,增加主用户频谱空闲间隙的使用效率.模拟结果表明,本算法能够有效地降低认知用户的业务冲突率,进一步提高频谱资源的利用率.     

地震动谱烈度传感器设计

谱烈度传感器采用三分量MEMS器件采集加速度信号,经过mR带通滤波器,采用一种地震动谱烈度的实时计算方法,根据单自由度系统的地震输入响应,利用Z变换方法,得到相对速度反应谱的差分方程,来计算实时地震动谱烈度.