基于壓縮感知的寬帶頻譜感知方案設(shè)計(jì).pdf

1、認(rèn)知無(wú)線電是頻譜資源利用效率低下問(wèn)題的有效解決方案之一。在該系統(tǒng)中，主用戶可優(yōu)先使用分配好的授權(quán)頻譜進(jìn)行通信，次用戶則可在不干擾主用戶通信的前提下，動(dòng)態(tài)地接入并使用主用戶的授權(quán)頻譜。次用戶在接入授權(quán)頻譜之前，需要檢測(cè)并估計(jì)周圍可以利用的頻譜資源,這是認(rèn)知無(wú)線電中的一個(gè)重要的問(wèn)題。在寬帶頻譜感知中，壓縮感知理論利用信號(hào)的稀疏性，以遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣速率完成對(duì)信號(hào)的壓縮采樣，顯著地降低了寬帶頻譜感知高速率采樣所帶來(lái)的硬件壓力。本文主要基于壓

2、縮感知對(duì)認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的頻譜感知和動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)展開研究，主要對(duì)以下兩個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究：
　　(1)實(shí)際通信中頻譜占用具有一定的稀疏性，根據(jù)頻譜占用的特點(diǎn)，提出了一種基于預(yù)測(cè)的差分信號(hào)壓縮感知算法，該算法利用信道占用時(shí)間上的相關(guān)性，建立了一種信道占用情況的預(yù)測(cè)模型，依此模型預(yù)測(cè)出信道占用的變化情況；基于預(yù)測(cè)結(jié)果，在重構(gòu)信號(hào)時(shí)可減少頻點(diǎn)的搜索范圍，兩次降低重構(gòu)算法的運(yùn)算量。仿真結(jié)果表明，在保證感知性能的前提下，新算法可大幅降

3、低迭代次數(shù)，減少算法復(fù)雜度。
　　(2)頻譜預(yù)測(cè)技術(shù)可以有效地指導(dǎo)頻譜感知技術(shù)，提高系統(tǒng)的感知效率。本文在分析了相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，提出一種基于支持向量機(jī)（Support Vector Machine,SVM）的寬帶頻譜預(yù)測(cè)方案。在本方案中，通過(guò)學(xué)習(xí)信道的的歷史占用狀態(tài)信息，預(yù)測(cè)出在下一個(gè)感知周期信道的占用狀態(tài)。該方案充分的利用寬帶無(wú)線通信在頻譜上的稀疏性和信道占用情況的時(shí)間相關(guān)性，將壓縮感知和支持向量機(jī)有效的結(jié)合起來(lái)進(jìn)行頻譜預(yù)測(cè)，