認知無線電網(wǎng)絡中一種改進的寬帶頻譜協(xié)作感知算法研究.pdf

1、不斷持續(xù)增長的無線業(yè)務使得無線頻譜的需求持續(xù)增加，同時有研究表明現(xiàn)有的頻譜并未得到充分利用，這就出現(xiàn)了頻譜分配和頻譜需求之間的矛盾。認知無線電的出現(xiàn)將會有效的解決頻譜短缺問題，而且已成為無線通信中的一個熱點。認知無線電通信的一個重要前提是感知無線環(huán)境中的頻譜空洞，即頻譜感知。為了克服無線信道中由于衰落等原因造成的頻譜感知性能下降，協(xié)作頻譜感知引起學者們的廣泛關(guān)注。目前的協(xié)作頻譜感知算法都假定在頻譜感知周期內(nèi)認知用戶保持靜默，但是在實際應

2、用中，除主用戶發(fā)射的公共頻譜之外，還有來自其它認知用戶的局部頻譜。
　　 本文主要研究主用戶與認知用戶同時輻射信號時的寬帶頻譜感知問題，提出了相應的算法，具體研究工作如下：
　　 首先，本文介紹了認知無線電的基本概念和研究現(xiàn)狀，研究與分析了當前的頻譜感知技術(shù)，特別是協(xié)作與寬帶頻譜感知技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，深入研究了認知無線電中的寬帶頻譜感知中存在的問題。其次，本文介紹了壓縮感知技術(shù)以及該技術(shù)在寬帶認知無線電頻譜感知中的應用。

3、
　　 最后，本文提出了一種交替式的分布式協(xié)作寬帶頻譜壓縮感知算法，擬解決主用戶與認知用戶同時輻射信號時的頻譜感知問題。本算法將壓縮感知技術(shù)引入認知無線電的頻譜感知，利用認知網(wǎng)絡中的一跳范圍內(nèi)認知用戶之間信息交互的加權(quán)平均作為頻譜感知算法的約束，通過求解一致優(yōu)化問題估計頻譜，降低了認知無線電網(wǎng)絡中的頻譜感知的通信代價與計算復雜度。同時為了提高頻譜感知性能，有效的分離主用戶與相鄰認知用戶的頻譜，本文采用了一種交替式頻譜估計方法。又