基于機(jī)器學(xué)習(xí)的認(rèn)知無線電頻譜感知.pdf

1、無線電頻譜資源是一種非常寶貴的資源。目前，頻譜資源由國家統(tǒng)一分配給了不同的授權(quán)用戶，盡管有相當(dāng)一部分頻段很少被使用。然而，現(xiàn)代社會(huì)無線通信技術(shù)發(fā)展迅速，無線業(yè)務(wù)種類越來越豐富。因此，頻譜稀缺和需求量不斷增加的矛盾成了人們關(guān)心的一個(gè)嚴(yán)重的問題。
　　認(rèn)知無線電作為一種新的無線電通信方式被認(rèn)為是解決頻譜利用率低的問題的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。美國聯(lián)邦通訊委員會(huì)定義認(rèn)知無線電是一種智能的無線電通信系統(tǒng)。具有認(rèn)知功能的無線通信設(shè)備可以感知周圍的電磁

2、環(huán)境并從中捕獲信息，能夠根據(jù)輸入激勵(lì)的變化實(shí)時(shí)地調(diào)整其傳輸參數(shù)，例如傳輸功率、載波頻率和調(diào)制方式等。
　　頻譜感知是認(rèn)知無線電中的第一環(huán)也是最重要的一環(huán)，其核心思想就是在不對(duì)其他用戶造成干擾的前提下，使無線通信設(shè)備具有發(fā)現(xiàn)“頻譜空穴”并合理利用的能力?！邦l譜空穴”就是一些在某一時(shí)刻某一空間未被授權(quán)用戶占用的頻譜。為了使未授權(quán)用戶可靠地感知到并有效地使用“頻譜空穴”，并且不對(duì)授權(quán)用戶造成干擾，多種多樣的頻譜檢測(cè)方法應(yīng)運(yùn)而生。頻譜檢測(cè)

3、技術(shù)有三種：發(fā)射源檢測(cè)、合作檢測(cè)和干擾檢測(cè)。本論文主要研究的是發(fā)射源檢測(cè)，發(fā)射源檢測(cè)主要包括能量檢測(cè)、循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)和匹配濾波檢測(cè)。
　　本論文主要從機(jī)器學(xué)習(xí)的角度研究頻譜感知，并提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的頻譜感知方法。這種方法將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入頻譜檢測(cè)中，將能量檢測(cè)和循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)與其結(jié)合起來。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練前，先對(duì)主用戶的樣本信號(hào)進(jìn)行信息預(yù)處理，提取4個(gè)特征值。然后經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，對(duì)主用戶信號(hào)信息進(jìn)行學(xué)習(xí)與積累。最后對(duì)接