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认知无线电网络频谱检测技术的研究.pdf
认知无线电网络中频谱检测技术的研究 摘要 本研究课题受到了国家自然科学基金《基于时域频谱利用概率分布曲线拟 合的频谱检测研究》(编号,北京邮电大学校定基金《认知无线电系 统频谱检测与机会接入研究》和华为科技基金《基于授权用户频谱利用统计规律 的认知MAC机制与算法研究》的资助。 认知无线电CR(CognitiveRadio)作为一种革命性智能频谱共享技术,可显著 提高频谱的使用率,近两年受N-;人们的广泛关注【l~31。应用这项技术的认知用 户能自动感知所处的频谱环境,实现对已分配给授权用户但未被占用频谱空穴的 Radio Networks)首要解决的核 接入。组建实际认知无线电网络CRN(Cognitive 心问题是如何采用频谱检测技术准确地识别频谱空穴、检测授权用户出现。本文 主要研究认知无线电中的频谱检测这项关键技术。 本文首先分析了课题的研究背景,对认知无线电技术做了简要的介绍,再从 弱信号检测引出认知无线电中的频谱检测技术,重点从理论及仿真两方面验证其 性能,然后讨论本文提出的一种新的频谱检测机制。 第二章针对传统的低信噪比下的弱信号检测技术做了简要介绍,分类整理 当前几种主要的检测方法,并进行了简要的分析比较。 第三章总结当前领域内的频谱检测方法,分类整理并对主要的几种方法进 行分析,分析了基于信道衰落、噪声特性等因素对频谱检测性能的影响,提出了 物理层检测、MAC(MediumAccessControl,媒体访问控制)层自适应检测以及多 用户合作检测中存在的关键技术问题及其分析处理方法,并对检测性能进行了定 性和定量的分析和探讨。 第四章分析一种传统的检测机制,分析其不足,并提出一种新型的检测机 制。为灵活控制认知无线电网络中MAC层频谱检测的成本,提出了一种基于可 变检测间隔的频谱检测机制FSP(Flexible SensingPeriod),可比传统的固定间隔 检测更有效地控制检测成本。 关键词:认知无线电,频谱检测,弱信号检测,检测机制,合作检测,检测 成本,更新报酬定理,剩余寿命 of in Radio Research Cognitive Sensing Spectrum Network Abstract ScienceFundation NationalNatural TheResearcharc the supportedby utilization on statistic”(NO· on detectionbasedspectrum “Research spectrum about radioinMAC 6077211 Fundation“Researchcognitive Technology 0).Huawei andTelecommunications·
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