一种基于中继转发的认知无线电合作频谱感知技术
认知无线电频谱感知技术分析

中 图分 类号 : N9 5 T 2
文献标 识码 : A
文章编 号 :0 79 1(0 20 .0 30 10 .4 62 1)20 3 .2
伴 随着 广 播 电视 、 动 通信 等领 域 中 的应 用 越 来 越 广 泛 , 线 移 无 电技术应用面不 断得 到扩 展 , 这使得有 限的无 线电频谱资源 , 与社 会 不 断 增 长 的 需 求产 生一 定 的 矛 盾 , 以说 , 着 人 类 社 会 对 无 线 可 随 电频谱 资源需求 的增长 , 其也 已成为稀缺的信 息社会 重要资源之 认知无 线 电技术正是在这种背景 下产生 的 , 它可从有 效解决因 固定频谱分配政策导致的频谱资源不合理分配 问题 , 并在探索频谱 空穴特性 的基础上 , 无线频谱资源高效利用 的重要手段 。 对 因此, 探 讨 频 谱 感 知 这 一 认 知 无 线 电关 键 技术 越 来 越 为 人 们 所 关 注 , 此 进 对
3 对认 知 无 线 电频 谱 感知 技 术 的 进 一步 分 析 、
实现 频 谱 管理 、 谱 共 享 是 频 谱 感 知 技 术 的 前 提 , 是 认 知 无 频 更 线 电系统的基本功能 , 认知无线 电中具有基 础地位 。 在 根据检测 的 依据 , 当前 频 谱 感 知 技术 类型 主 要 可 划 分 为 两 种 : 种 如 接 收 信 号 一 强度检测Rs I多分辨率频谱感知MR S , s、 S 等 是基于能量的检测 ; 另 种 则 包 括 基 于 信 号 符 号 构 成 的感 知 和 基 于信 号 相 关特 征 的感 知 等 , 是基于特 征的检测 。 这 31基 于能 量检 测 的认 知 无线 电感 知技 术 分析 . 能量检测是非相干检测 , 目前使用最多 , 为 也最简单的方案 。 采 用 能 量 检 测 , 收机 可 以 不 用 预 知 主 用 户 信 号 发 射 的 相 关 特 征 。 接 接 收机将信号依次通过模/ 数转换器 、 自相关运算 、 F 取 得接 收信 F T, 号 平 均 功 率 , 后再 拿得 到 的 结 果 和 阈值 进 行 比较 , 而 判 断 当前 然 从 信道主用户 占用与否 。 通过增 加接收机每次信号接收时间的长度 , 或增)F r ] F 运算 的点数 , I 就能够提高能量检测准确性。 不过 , 能量检 测 虽 较 易 实 现 , 也 存在 局 限 性 , 却 即对 主 用 户 信 号 和 接 收 噪声 不 能 进行有效分离 , 如果 工作 条件信噪 比相对 较低其性能不够稳定 。 32基 于 匹配 滤波 的感知 技 术 分析 . 在输入信噪比一定 的条件 下, 采用 匹配滤波器 能使输出信噪比 在某一 时间达到最大。 这使得这 种技术检测信号耗 时短 、 效益高 , 从 这个意义上盾来 , 匹配滤波是最优的信号检测技术。 但它 需要 待测 信号的先验信息 , 这个显著 的弱点, 加之硬件上的相对复杂 , 使其在 实 际感 知 条 件 下 不 易 实 现 。 在 信 号 检 测理 论 中 匹配 滤 波器 占有 十 分 重要 的地 位 。 实 信号 对 St的 匹 配 滤 波 器 , 冲 激 响 应 如 下 式 所 示 : () 其 ht k ( -t () s O ) = t 由 式 可见 , 匹配 滤 波 器 的 脉 冲 响应 ht ( 基本 为 输 入 信 号 s ) ) ( 的镜 t 像, 只不过是时间上右移 , 同时幅度上乘以中这一非零常数 。 匹配滤 波器能使输 出端信 噪比达到最大 , 但是为了匹配滤波的实现 , 获得 较多被检信号 的先验知识是重要前提 , 加之其计 算量 相对 较大 , 所 以这样方法通 常用来检测那些发送双方 都预知特征 的信 号。
认知无线电频谱感知技术研究

认知无线电频谱感知技术研究摘要:随着无线通信技术的迅猛发展,频谱资源短缺的问题越来越严重,甚至可能成为未来制约无线通信技术发展的瓶颈。
认知无线电技术通过对频谱资源的“二次利用”,为缓解频谱资源紧缺开辟了一条新的路径。
在认知无线电网络中,当认知用户感知到目标频段处于空闲状态时,可以接入该频段进行通信,一旦检测到主用户重新出现时,要及时做出避让,以免影响主用户的正常工作。
由此可知,频谱感知技术是保证认知无线电技术得以实现的关键和前提。
关键词:认知无线电;主用户;认知用户;频谱感知中图分类号:tn925 文献标识码:a 文章编号:1007-9599 (2013) 01-0000-021 引言随着无线通信技术的快速发展,可用的无线频谱资源越来越少。
但是由于目前的固定式频谱分配体制,许多国家已经将本国可用的频谱资源发配殆尽了,然而在这些已经分配的频谱中,频谱利用率较低。
可以预见,频谱资源甚至会成为未来制约无线通信技术发展的瓶颈。
正是为了解决上述问题,认知无线电技术应用而生了。
随着认知无线电的不断发展,对认知无线电的定义也不断发展,其中最具代表性的是fcc从频谱管理角度给出的定义[1]:”cr是指能够通过与工作的环境交互,改变发射机参数的无线电设备。
cr的主体可能是sdr,但对cr设备而言,不一定必须具有软件或者现场可编程的要求。
”2 频谱感知技术2.1 概述频谱感知技术是认知无线电技术得以实现的关键和前提。
频谱感知是指认知用户在时域、空域、频域等多个维度对目标频段进行检测发现频谱空洞的过程,其目标是在保证主用户不受到认知用户干扰的前提下,实现对目标频谱的快速、准确的检测[1]。
2.2 频谱感知技术的分类根据感知技术的不同,频谱感知可以分为单用户本地感知和协同感知,其中单用户本地感知又可以进一步划分为主用户发射机检测和主用户接收机检测。
协同感知是在单用户本地感知的基础上提出的,可用使用的融合方式的不同将其划分为硬融合和软融合两种。
一种认知无线电系统频谱分配和频谱感知联合设计

i po o e ojit l c t e sn h eh lsa d s b ar ra d p we tteCR t n mi esS s rp sd t onl al aes n igtrs od n u cri n o ra r s t r O y o e h a t
t tt e t r u hp to he ha h h o g u ft CR s se y tm i a i z d. Th ag rt m ito uc s c nfd n e f ncin s m x mie e loi h n r d e o i e c u to
应 的影 响 以及 C R接 收机灵 敏 度 的限制 , 谱 感 知很 难 获 取 完全 理 想 的 频谱 可 用性 信 息 。非 理 想 频谱 感 频
知分 为两种 , 种是认 知 无线 电 网络可 能将 主用 户正 在 占用 的频谱 判决 为空 闲频 谱 , 一 即所谓 的漏 检 。漏检 会 对 主用户 造成 很大 的 干扰 , 须 保证这 种 干扰小 于一定 的 门限值 ; 必 另一 种是 认知 无线 电 网络可 能将 目前
表示 加性 高斯 白噪 声 , . 示 不存在 主 用户信 号 的假设 检 验 , 表
那 么 可 以得 到 每个 子信 道 的检测 概率 和虚 警概 率分 别 为 表示 存在 主用 户信 号 的假设检 验 。
g = rN( ( I+ r , 2 h I+ r ) A ) Q P( 1 o )2 o ) > = h M( l
空 闲 的频谱 判定 为 主用户 正在 占用 , 即所 谓 的虚警 。虚警使 得认 知无 线 电 网络 损 失部分 频谱 接人 的机 会 , 使 得 系统和 容量 降低 。漏 检概 率和 虚警 概率 依赖 于检 测 门 限 的设定 , 因此 每个 子 载 波 上 的检 测 门 限 的设 定 在 系统和 容量 和对 主用 户 的干扰 之间 做 出折衷 。近 两 年来 , 者们 开 始关 注非 理 想频 谱 感 知 条件 下 的 学
认知无线电网络中基于信任度的频谱感知技术

1 中师 范大学 电子信息工 程系 , , 华 武汉 4 0 7 30 9
2 . 黄石理 工学院 电子信息工程 系 , 湖北 黄石 4 50 300
1De t f E e to is a d I f r t n En i e r g, a h n r l Un v ri W u a 3 0 9, h n . p .o l cr n c n n o mai gn e i Hu z o g No ma i e st o n y, h n 4 0 7 C i a
算法能够在控制信道 带宽 受限条件 下, 以较 少的 网络开销获得更好 的频谱 感知性能 。
C m ue E gn eig日 d o p t n ier r n n 仰 f 口i邶计算机 工程 与应用 ff c D
2 1 ,6 2 ) 00 4 ( 7
13 0
认知无线 电网络 中基 于信任 度的频谱 感知 技术
章 磊 -, - 段莉 莉 ‘黄 光 明 ,
ZHANG Le , i DUAN Lil , —i HUANG Gu ng mi g a - n
w r . mp tr E gn e i g a d Ap l a o s 2 1 , 6 2 ) 1 3 1 5 o kCo u e n ie rn n pi t n , 0 0 4 ( 7 : 0 -0 . ci
Ab t a t sr c :A e n w c o e ai e s e tu o p r t p c r m s n i g v e s meh d b s d o e u ai n f r c g i v r d o n e a d d o s a n s n t o a e n r p t t o o n t e a i s u d r b n wi t c n t it o i h r i p o o e . e y o n t e s r i sl o t i s n b e v t n nd p n e t a d n y h u e s s r p s dEv r c g i v u e f t i r y b a n a o s r a i i e e d n l n o l t e s r wi r l b e n f r ai n o y h t e i l i o m to a s n t er 1 c l e ii n t h c mmo e ev r b s d n d u l tr s o d . o u e i e ib e, n y h c g i v s r e d h i o a d cso s o t e o n r c i e a e o o b e h e h l sI n s r S l l o l t e o t e u e f r a n i wi e h g e t e u a i n s ee t d t s n e h s e t m . i lt n e u t s o t a h s e tu t t ih s h h r p tt i o s lc e o e s t e p cr u S mu a i r s l o s h W h t t e p cr m e s g p ro ma c s n i ef r n e n u d r AW GN h n e s i i r v d a d t e c mm u i ai n ta c i l O r d c d a p o e o t e c n e t n 1 m eh d n e c a n l S mp o e n o h n c t r m S aS e u e s o p s d t h o v n i a t o . o o Ke r s c g i v a i ; p cr m e s g;e u a i n; o b e t r s o d y wo d : o n t e r d o s e t i u s n i r p tto d u l h e h l n
认知无线电频谱感知技术研究

精品文档供您编辑修改使用专业品质权威编制人:______________审核人:______________审批人:______________编制单位:____________编制时间:____________序言下载提示:该文档是本团队精心编制而成,希望大家下载或复制使用后,能够解决实际问题。
文档全文可编辑,以便您下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!同时,本团队为大家提供各种类型的经典资料,如办公资料、职场资料、生活资料、学习资料、课堂资料、阅读资料、知识资料、党建资料、教育资料、其他资料等等,想学习、参考、使用不同格式和写法的资料,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!And, this store provides various types of classic materials for everyone, such as office materials, workplace materials, lifestylematerials, learning materials, classroom materials, reading materials, knowledge materials, party building materials, educational materials, other materials, etc. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!认知无线电频谱感知技术探究摘要:随着无线电通信技术的快速进步和日益广泛的应用,频谱资源短缺的问题也越来越凸显。
认知无线电频谱感知技术性能分析及优化

认知无线电频谱感知技术性能分析及优化认知无线电频谱感知技术性能分析及优化摘要:随着无线通信技术的迅猛发展,频谱资源已经成为一种紧缺资源。
认知无线电技术可以有效地提高频谱利用效率,其中频谱感知技术是认知无线电的核心。
本文通过对频谱感知技术的性能进行分析与优化,旨在提高认知无线电系统的性能,优化频谱资源利用效率。
一、引言随着移动通信、物联网、卫星通信等无线应用的迅猛发展,对频谱资源的需求越来越大。
然而,可用的频谱资源是有限的,频谱资源的短缺已经成为限制无线通信发展的主要瓶颈之一。
因此,如何提高频谱利用效率成为一个重要的问题。
二、认知无线电技术概述认知无线电技术是指无线电设备能够感知和理解周围的无线电环境,并根据环境的变化做出相应的调整。
它基于频谱感知技术,可以利用未被使用的频谱资源进行通信,提高频谱的利用效率。
认知无线电技术可以通过对频谱的感知、推理和决策来实现智能的频谱管理。
三、频谱感知技术性能分析1. 频谱感知的基本原理频谱感知是指无线电设备通过感知和监测周围的频谱环境,获取可用频谱资源的状态信息。
它可以通过不同的感知方法实现,如能量检测、周期性检测、协作感知等。
2. 频谱感知的性能评估指标频谱感知的性能可以通过以下指标进行评估:感知准确率、感知时间、感知能耗等。
感知准确率是评估频谱感知的重要指标,它可以反映无线设备对频谱环境的感知能力。
3. 频谱感知技术存在的问题频谱感知技术在实际应用中存在一些问题,主要包括感知准确率不高、感知时间过长、感知能耗大等。
这些问题限制了认知无线电系统的性能和频谱利用效率。
四、频谱感知技术性能优化1. 多参数优化算法通过使用多参数优化算法,可以有效地优化频谱感知技术的性能。
例如,可以使用遗传算法、粒子群算法等优化算法来优化感知准确率、感知时间等指标。
2. 机器学习算法机器学习算法在频谱感知技术中的应用也可以提高性能。
通过训练模型,可以提高感知准确率,并减少感知时间。
认知无线电中的频谱感知技术的研究

认知无线电中的频谱感知技术的研究频谱感知技术(Spectrum Sensing Technology)是无线通信领域中的一项关键技术,用于实时监测和掌握无线电频谱利用状况。
在实际应用中,频谱感知技术可以帮助无线通信系统在频谱资源有限的情况下更高效地利用频谱,提高通信质量和吞吐量。
频谱感知技术主要包括两个方面的内容,即频谱监测(Spectrum Monitoring)和频谱分析(Spectrum Analysis)。
频谱监测主要用于监测和探测频谱中的信号活动,通过收集并分析频谱中的信号信息,获取频谱利用的实际情况和空闲频段的位置。
频谱分析则是对收集到的频谱信息进行分析,从而获得更为详细的频谱利用情况,包括信号类型、功率水平等参数。
频谱感知技术的研究主要包括以下几个方面:1.频谱探测算法的研究:频谱探测算法是频谱感知技术的核心,主要用于对频谱进行探测和监测。
目前常用的探测算法包括能量检测、周期性检测、协方差检测等。
研究者通过改进和创新算法,提高频谱探测的灵敏度和准确性,从而更好地感知频谱环境。
2.频谱数据库的构建和管理:频谱感知技术需要依赖频谱数据库来存储、管理和查询频谱信息。
研究者需要设计合理的数据库结构,确保频谱信息的高效存储和查询。
此外,频谱数据库还需要支持实时更新,保持频谱信息的时效性。
3.多传感器协同感知:通过多个传感器的协同感知,可以提高频谱感知的全局性和鲁棒性。
多传感器协同感知可以通过传感器部署优化、传感器选择算法优化等方式实现,研究者需要探索合适的方法和算法,提高系统的感知性能。
4.频谱共享与动态频谱分配:频谱感知技术可以帮助实现频谱资源的共享与动态分配。
研究者需要借助频谱感知技术,实现对频谱的实时监控和调度,从而实现频谱资源的高效利用。
此外,研究者还需考虑频谱共享和动态频谱分配对无线通信系统性能的影响,并提出相应的优化策略。
5.频谱感知技术在无线电认知网络中的应用:无线电认知网络是基于频谱感知技术的一种新型无线通信网络,可以通过感知频谱,智能地分配和共享频谱资源。
认知无线电基于感知信息量化的合作频谱感知

■■■■ ■
嘲 教 秘 簟
i o “ n i r n H i
■。 ’。。。。。 。。。。。。 。 ・‘。 。。。。。。 。。。’一
认知无线电 技术I
【 本文献信息 】 陈亚琨 , 海峰 , 晓敏 . 赵 穆 认知无 线 电基于感 知信 息量化 的合 作频谱感 知[ ] 电视技术 ,0 2 3 ( 7 . J. 2 1 ,6 1 )
( c o o I o a o n n i en ,hnz uU ir t Z eg o 4 00 ,h a Sh lf n r t nadE g er g Z e h n e i , h z u 50 1 C i ) o fm i n n aii etm sni , e f ndhr m i tnshm i atao fbe e nr rah sr A s c】T s v te otdco i s c u s g a ws t e a c b ao e e t q nitno os vd e yf c e r r l c r tn n p r e n n oe do ni c wh u zi r e g oe u
认知无线 电基于感知信息量化 的合作频谱感知
陈亚琨 , 海峰 , 赵 穆晓敏
( 州大 学 信 息工 程 学 院 , 南 郑 州 400 ) 郑 河 50 1
【 摘 要 】针 对认 知无线 电频谱感知性 能的提高 与传 输开销 的矛 盾 , 究 了一种 基 于感 知信 息量化 的合 作频 谱感 知模 型 , 此 研 在 基础 上 , 究 了感知信道信 噪 比、 研 认知用 户数 对检测概率 的影响 以及感 知 时间 、 噪 比对 虚警概 率和 吞吐 量的影 响 , 信 并将检 测性 能与软判决和硬 判决 比较 。理论 分析和仿 真结果表 明 , 方法在每个 认知用 户 只增加 1bt 输开 销 的前 提下 能够极 大地 改善 该 i传 检 测性能 , 实现 了频谱利用率 与传 输开销 的较好 权衡。 【 关键词 】认 知无线 电; 合作 频谱 感知 ; 判决 ; 判决 ; b 量化 硬 软 2i t 【 中图分 类号】T 95 N1 【 文献标 识码】A
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
o e c o e a in i ih c o e ai e e i in y i o n t b l y o a u i g p r r a c s b d n o p r t n wh c o p r t f c e c s lw a d s i t f me s r e o o v a i n f m n ei a .
u e o c mb n l p e d cso n o a in s d t o i e mu t l e i n i fr t .T e s lt n r s l h w t a h s meh d c n i r v i i m o h i ai e u t s o h tt i mu o s to a mp o e
第4卷 第 1 8 2期 20 0 8年 1 2月
国钇 技
Tee o l c mmu i ai n En i e i g n c to gne rn
Vo . 8 14
№ .2 1
De . 0 8 c2 0
文章编 号 :0 1 9 X( 0 8 1 0 1 0 1 0 —8 3 2 0 ) 2— 0 5— 5
d t ci n p r r n e ee t e o ma c o f
不对授权用户的通信造成干扰 , 认知用户必须在授
1 引 言
随着通信 的不断发展 , 频谱资源变得越来越缺 乏, 传统的频谱管理方式 受到了极大 的挑战。认 知 无 线 电 ( R) C 技术 能够实 现 空 闲频谱 的二 次利 用 , 因 此 , 到 了越来 越 多 的关 注 H 。 受 认知无线 电通过对频谱进行不断的监测来发现 频谱空穴 , 并利用发现 的频谱空穴进行通信。为 了
Th spa e r s n s a ne meh d t c i v o p r t n b t e n e nd mu t — e hr u h r l ・ i p rp e e t w t o o a h e e c o e a i ewe n o e us r a li— us r t o g ea— o yn uho z d us r Ssg lb ea ig a t r e e ’ ina y r ly—u e .The e De i sr n t mpse h tr—S a e o h frc mpr h nsv e iin t e r s e e ie d cso o y i h
A o e a i e S e tu n i g Te h i ue Ba e n Co p r tv p c r m Se sn c n q s d o
Rea — t a s iso o g ii e Ra i l y — r n m s i n f r Co n tv d o
C l g , h n qn io n nv r t, h n qn 0 0 4, hn ) o ee C o g igJ t gU i sy C o g ig 0 7 C ia l ao ei 4
A s a tT et dt nl op rt eset m snigb sdo ea b t c : h aio a co ea v p c u e s ae n rl r r i i r n y一 ̄ nm sinjs ra zso e—t a s i o ut el e n s i o
合 多个判决信息。仿真结果表明, 通过该方法能够改善 网络 中认知 用户的检 测性 能, 并且具有更好 的 可 靠性 。
关键 词 : 认知 无 线 电 ; 频谱 感 知 ; 中继 ; 作 ; 合 D—S综 合判 决 ; 测性 能 检 中 图分 类号 : N 2 .2 T 9 95 文 献标识 码 : A
测性 能稳 定性 较 差 。为此 , 出了一 种新 的 方 法。该 方 法通 过 中继 用户 转发 授 权 用 户的信 号 , 提 实现 网络 中一 个认 知 用户 与 多个认 知 用 户之 间 的合 作 。 然后 采 用 D mpt —Sa 综 合 判 决 理 论 来综 e s r h ̄r e
一
种基 于中继转发的认 知无 线电合作频谱 感知技 术
向春钢 何世彪 , , 2葛利嘉
(. 1 重庆通信学 院 , 重庆 4 0 3 2 重庆交通 大学 计算 机与信息学院 , 庆 4 0 7 ) 00 5; . 重 00 4
Hale Waihona Puke 摘要 : 统 的基 于 中继 的合作 频谱 感知 方 法只 能 实现 “ 对 一 ” 合作 , 作 效 率 较低 , 作 的检 传 一 的 合 合
tedtc o e o a c f ont erdo( R)adh sbt r ei it. h e t n pr r n eo g iv a i C ei fm c i n a e e l bly t r a i Ke o d :o nd erdo( R) s et m sn ig rl ;co ea o ; y w r s cg iv a i C ; p c u e s ;ea op rt n D—S cm rh nied cs n r n y i o pe es eio ; v i
XI NG C u A h n—g n HE h —ba , E i ag , S i io G L 一
( . h n q gC m nct nC l g , h n qn 0 0 5 C ia2 C mp t n nom t n I C o g i o mu ia o o ee C o g ig4 0 3 , h ;. o ue ad If ai n i l n r r o