基于壓縮感知的認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)研究.pdf

1、不斷增長(zhǎng)的頻譜需求和有限的頻譜資源之間的矛盾越來(lái)越成為限制無(wú)線通信發(fā)展的首要因素。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)作為解決這一矛盾的方法之一，它具有感知周邊頻譜環(huán)境和自適應(yīng)頻譜環(huán)境的能力，可以保證在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)高可靠性的無(wú)線通信，并且能有效地利用周圍有限的頻譜資源。認(rèn)知無(wú)線電主要包括頻譜感知、動(dòng)態(tài)頻譜分配和頻譜管理三項(xiàng)主要關(guān)鍵技術(shù)，而三者中的頻譜感知技術(shù)由于其在底層的基礎(chǔ)作用而成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
　　本文針對(duì)頻譜感知技術(shù)進(jìn)行了分析和研

2、究，提出一種基于壓縮感知的多用戶協(xié)作頻譜感知算法。具體工作如下：
　　首先，本文介紹了認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的研究背景、定義以及發(fā)展?fàn)顩r。針對(duì)認(rèn)知無(wú)線電中的關(guān)鍵技術(shù)頻譜感知，本文也簡(jiǎn)要介紹了幾種常用的頻譜感知技術(shù)。并從感知對(duì)象不同和感知用戶數(shù)的多少對(duì)認(rèn)知無(wú)線電頻譜感知進(jìn)行了分類，并進(jìn)行了比較和分析。
　　其次，綜合考慮CRN（認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)）在檢測(cè)性能上所具有的較高的要求，提出了一種基于壓縮感知的協(xié)作頻譜感知方案，并闡述了該方案的主

3、要思想、系統(tǒng)模型、數(shù)學(xué)描述和實(shí)現(xiàn)步驟。分析了經(jīng)典的基于匹配追蹤原理的重構(gòu)算法，比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)提出了一種改進(jìn)的算法—差分信號(hào)自適應(yīng)匹配追蹤（DSSAMP）重構(gòu)算法，該算法能夠保證同時(shí)具有良好的重構(gòu)時(shí)延（主要考慮從得到觀測(cè)信息到恢復(fù)出原始信息所耗費(fèi)的時(shí)間）和重構(gòu)準(zhǔn)確率。
　　再次，接著針對(duì)有噪聲加入的情況，本文提出了一種改進(jìn)的壓縮感知與重構(gòu)算法——基于能量檢測(cè)的閾值收縮迭代的差分重構(gòu)算法，該算法采用了對(duì)觀測(cè)能量向量差