認知無線電中協(xié)作頻譜感知的性能優(yōu)化研究.pdf

1、近年來，隨著無線電頻帶需求的快速增加，頻譜資源的缺乏日益突顯。為了解決頻譜缺乏和頻譜利用率之間的矛盾，認知無線電技術通過實現(xiàn)頻譜的共享從而提高頻譜利用率。本文主要針對認知無線電中兩種改進的協(xié)作頻譜感知方案進行研究，并通過仿真試驗證實了改進方案的有效性和合理性，主要研究內(nèi)容如下：
　　 1．通過廣泛的查閱與分析國內(nèi)外文獻資料，介紹了認知無線電中頻譜感知的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了各種頻譜感知技術的原理及其優(yōu)缺點，重點討論了協(xié)作頻譜感知

2、相比單用戶感知的優(yōu)勢以及協(xié)作感知存在的問題。
　　 2．感知時間和報告時間重疊的協(xié)作頻譜感知研究
　　 傳統(tǒng)的協(xié)作頻譜感知方案將頻譜感知操作分成了感知階段和報告階段兩個獨立的過程。該傳統(tǒng)方案把頻譜檢測的操作局限在用于感知階段的時間塊，考慮到較長的感知時間更有利于提高檢測性能，本文做出一種改進的協(xié)作頻譜感知方案。在不增加額外時間開銷的前提下，該方案將頻譜檢測的操作從傳統(tǒng)協(xié)作方案中的感知時間延伸到其他協(xié)作用戶的報告時間。為了

3、達到更好的檢測性能，我們讓參與協(xié)作的一個認知用戶在上一個認知用戶的報告時間內(nèi)仍然執(zhí)行頻譜檢測，所有的協(xié)作用戶均采用這種感知時間和報告時間重疊的方式執(zhí)行頻譜感知且依次報告感知結果給融合中心，然后融合中心利用加權的軟融合方法，優(yōu)化權系數(shù)達到精確的總體判決。仿真結果顯示改進方案比傳統(tǒng)方案有顯著的性能增益。
　　 3．基于中繼的協(xié)作頻譜感知研究
　　 在認知基站配備單天線的傳統(tǒng)協(xié)作感知方案中，認知用戶將感知觀測值以時分復用的方式

4、報告給認知基站，報告所需時間隨協(xié)作用戶數(shù)的增加而變大；并且當通過衰落的報告鏈路發(fā)送感知信息給認知基站時，感知性能會嚴重惡化，為此本文介紹一種基于中繼的協(xié)作頻譜感知方案。該方案中認知基站配備多根接收天線，在考慮到感知鏈路和報告鏈路均遭遇到衰落的條件下，認知無線電網(wǎng)絡中的感知節(jié)點充當中繼的功能，認知中繼以放大前傳的方式同時轉(zhuǎn)發(fā)接收到的信號給認知基站。認知基站解碼出每個認知中繼的發(fā)送信號并計算其能量值，然后對信號的能量值加權進行最終融合判決。