认知无线电宽带频谱感知技术研究--《安徽大学》2013年硕士论文
认知无线电宽带频谱感知技术研究
【摘要】：随着无线通信技术的不断进步,无线应用和服务的数量快速增长,频谱资源日益成为一种稀缺资源。可将频谱固定分配给特定用户使用的方式使频谱资源的利用率很低。认知无线电(Cognitive Radio, CR)技术的出现有效的解决了这个问题。频谱感知技术是CR系统的基础,次级用户(Secondary User, SU)通过频谱感知寻找“频谱空穴”,在不影响主用户(?)(Primary User, PU)正常工作的情况下伺机接入并利用授权频段进行通信。
目前大部分频谱感知方式都按照奈奎斯特(Nyquist)采样定理,以两倍于信号最高频率的采样率进行采样,在面对宽带频谱感知的情况时,巨大的数据量难以处理,硬件也难以实现。压缩感知(Compressive Sensing, CS)理论是一种通过较少的采样值来恢复原始信号的方法,所需的采样值远少于传统的采样方法,能够以较低速率对信号采样并精确重构。宽带频谱中存在许多没有被充分利用的频谱资源(这是认知无线电技术应用的前提),具有明显的频谱稀疏性。利用CS技术可以有效的实现对宽频带的检测。
本文主要围绕宽带频谱感知技术展开研究分析。首先分析了频谱感知和压缩感知的基本方法和原理,利用调制宽带转换系统(Modulated Wideband Converter, MWC)对宽带连续信号进行压缩采样并重构。针对无线环境中信号的稀疏度难以确定这一特点,研究分析了稀疏自适应匹配追踪算法(Sparsity Adaptive Matching Pursuit, SAMP)及其改进算法,在信号稀疏度未知的情况下精确的恢复原始信号。然后时传统协作频谱感知模型进行了改进,根据各个SU本地检测的可信度,给其设置不同的权值,使其能量检测的门限值动态变化。在协作频谱感知改进模型中引入压缩感知技术,建立了宽带频谱感知系统模型。各SU利用MWC对宽带信号进行压缩采样并重构,根据能量检测方法判断出宽频带内各子带的占用情况,实现对宽带频谱的检测。仿真结果表明该算法可以精确的重构出原始宽带信号,检测宽带频谱的占用状况,实现了对宽带频谱的检测,提高了系统的检测概率。
【关键词】：
【学位授予单位】：安徽大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TN925【目录】：
摘要3-4Abstract4-8第一章 绪论8-14 1.1 认知无线电技术的研究背景8-10 1.2 认知无线电技术的发展现状10-11 1.3 认知无线电宽带频谱感知技术的研究意义11-12 1.4 本文主要内容和工作安排12-14第二章 认知无线电频谱感知技术概述14-29 2.1 单用户频谱感知算法15-22
2.1.1 能量检测16-17
2.1.2 匹配滤波检测17-19
2.1.3 循环平稳特征值检测19-20
2.1.4 基于干扰温度的检测20-21
2.1.5 本振泄露检测21-22 2.2 单用户频谱感知技术的比较及其局限性22-24 2.3 多用户协作频谱感知算法24-28
2.3.1 协作频谱感知的融合准则24-26
2.3.2 仿真分析26-28 2.4 本章小结28-29第三章 压缩感知理论在频谱感知中的应用29-40 3.1 压缩感知理论29-33
3.1.1 稀疏表示31
3.1.2 测量矩阵设计31-33 3.2 压缩感知重构算法33-37
3.2.1 匹配追踪算法33-34
3.2.2 稀疏自适应匹配追踪算法34-36
3.2.3 一种改进的自适应匹配追踪重构算法36-37 3.3 仿真结果与分析37-39 3.4 本章小结39-40第四章 基于压缩感知的宽带频谱感知方法40-49 4.1 算法模型分析40-41 4.2 MWC压缩采样及重构41-43 4.3 本地能量检测43 4.4 基于动态门限的协作频谱感知43-45 4.5 仿真分析45-47 4.6 本章小结47-49第五章 总结与展望49-50参考文献50-54致谢54-55作者在硕士期间发表的文章55
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
【参考文献】
中国期刊全文数据库
王悦;冯春燕;曾志民;郭彩丽;;[J];电信科学;2008年07期
石光明;刘丹华;高大化;刘哲;林杰;王良君;;[J];电子学报;2009年05期
杨海蓉;张成;丁大为;韦穗;;[J];电子学报;2011年01期
张春梅;尹忠科;肖明霞;;[J];科学通报;2006年06期
孙玉宝;肖亮;韦志辉;邵文泽;;[J];自动化学报;2008年11期
赵知劲;张鹏;王海泉;尚俊娜;;[J];信号处理;2012年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库
焦鹏飞;李亮;赵骥;;[J];CT理论与应用研究;2012年01期
黄添强;苏立超;;[J];江苏技术师范学院学报;2011年10期
鲁振兴;高静;张义飞;;[J];电讯技术;2008年08期
王超;梁大鹏;;[J];电讯技术;2010年11期
吴凌华;张小川;;[J];电讯技术;2011年01期
陈鹏;徐烽;;[J];电讯技术;2011年09期
陈鹏;徐烽;邱乐德;王宇;;[J];电讯技术;2012年01期
彭岁阳;卢大威;张军;胡卫东;沈振康;;[J];电波科学学报;2010年02期
李松;朱丰;刘昌云;冯有前;张群;;[J];电波科学学报;2011年05期
朱丰;张群;顾福飞;孙凤莲;李开明;;[J];电波科学学报;2012年01期
中国重要会议论文全文数据库
高建虎;陈杰;张履谦;;[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
王安娜;周小星;孙红英;杨鸿武;;[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集（一）[C];2011年
高畅;李海峰;马琳;;[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集（一）[C];2011年
周小星;王安娜;孙红英;杨鸿武;;[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集（二）[C];2011年
梁瑞宇;奚吉;张学武;;[A];2010’中国西部声学学术交流会论文集[C];2010年
陈守宁;郑宝玉;吉晓东;;[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
王绍青;王鹏;;[A];频谱管理与监测系统建设研讨会论文集[C];2011年
郑仕链;何斌;杨伟程;;[A];浙江省信号处理学会2011学术年会论文集[C];2011年
范晋祥;杨建宇;;[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年
赵翠;周遥;毛鑫萍;马永阳;;[A];浙江省信号处理学会2012学术年会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库
杨瑞明;[D];电子科技大学;2010年
周小平;[D];上海大学;2011年
吴敏;[D];南京理工大学;2010年
杨荣根;[D];南京理工大学;2011年
邓海松;[D];南京理工大学;2011年
杨成;[D];复旦大学;2011年
王悦;[D];北京邮电大学;2011年
唐亮;[D];北京邮电大学;2011年
石磊;[D];北京邮电大学;2011年
朱旭琪;[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库
邢云;[D];大连理工大学;2010年
单进;[D];苏州大学;2010年
王晓;[D];浙江大学;2011年
黄莹;[D];东北电力大学;2011年
焦东立;[D];电子科技大学;2011年
刘志州;[D];西安电子科技大学;2011年
王超;[D];西安电子科技大学;2011年
张兰兰;[D];中国地质大学（北京）;2011年
刘宇鑫;[D];北方工业大学;2011年
李国峰;[D];吉林大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
焦李成,谭山;[J];电子学报;2003年S1期
张杰,廖桂生,王珏;[J];电子学报;2004年12期
石光明;刘丹华;高大化;刘哲;林杰;王良君;;[J];电子学报;2009年05期
方红;章权兵;韦穗;;[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年08期
方红;章权兵;韦穗;;[J];计算机研究与发展;2008年08期
张春梅;尹忠科;肖明霞;;[J];科学通报;2006年06期
李树涛;魏丹;;[J];自动化学报;2009年11期
刘丹华;石光明;周佳社;;[J];西安电子科技大学学报;2008年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库
邓韦;朱琦;;[J];通信技术;2007年11期
赵丹;;[J];大众科技;2008年01期
向春钢;何世彪;;[J];移动通信;2008年10期
刘佳;马惠珠;;[J];应用科技;2009年01期
滕晓云;于宏毅;袁佳;;[J];电信科学;2009年06期
孙景芳;;[J];中国科技信息;2010年14期
赵陆文;周志杰;缪志敏;惠毅;;[J];无线通信技术;2007年04期
胡波;傅丰林;陈东;杨涛;;[J];电子元器件应用;2008年06期
张爱清;叶新荣;丁绪星;;[J];移动通信;2009年06期
董占奇;;[J];南阳理工学院学报;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库
吴昊;赵杭生;;[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年
李文清;郭宗良;;[A];中国通信学会第六届学术年会论文集（上）[C];2009年
陈珊珊;张洪顺;张兵;;[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年
李佳俊;黄清;孔勇;;[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
杨家胜;刘光斌;程俊仁;;[A];中国通信学会第六届学术年会论文集（上）[C];2009年
马陆;陈晓挺;刘会杰;梁旭文;;[A];第六届卫星通信新业务新技术学术年会论文集[C];2010年
尚琴;陈金鹰;龙燕;;[A];四川省通信学会2007年学术年会论文集[C];2007年
章坚武;李峥;;[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年
董洁;;[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年
赵知劲;张伟卫;徐世宇;;[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库
黄俊园;[D];武汉大学;2014年
王文忠;[D];北京邮电大学;2008年
陈国东;[D];北京邮电大学;2007年
安春燕;[D];北京邮电大学;2013年
马伟;[D];北京邮电大学;2010年
刘思杨;[D];北京邮电大学;2009年
赵成仕;[D];北京邮电大学;2010年
刘芳芳;[D];北京邮电大学;2012年
代泽洋;[D];电子科技大学;2013年
张雯;[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库
金露;[D];杭州电子科技大学;2014年
徐泽芳;[D];杭州电子科技大学;2014年
刘鹏;[D];海南大学;2014年
刘祥;[D];安徽大学;2014年
单思洋;[D];海南大学;2014年
胡俊伟;[D];杭州电子科技大学;2014年
刘先锋;[D];西安电子科技大学;2009年
陈家峰;[D];大连海事大学;2009年
高博;[D];西安电子科技大学;2008年
罗凡;[D];成都理工大学;2009年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 知识超市公司
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备74号您所在位置： &
&nbsp&&nbsp
认知无线电中关键技术研究硕士开题报告.doc10页
本文档一共被下载：
次 ,您可免费全文在线阅读后下载本文档
文档加载中...广告还剩秒
需要金币：50 &&
你可能关注的文档：
··········
··········
南京邮电大学硕士研究生学位论文开题报告
院（系、所） 通信与信息工程 导师
专业 信号与信息处理 研究方向 无线通信与信号处理技术
论文题目 认知无线电中的关键技术研究
论文选题来源 国家 部委 省 市 企业 校级 自选 有无合同 经费数
类型 基础研究 应用研究 开发研究 其它 备注
开题报告提交日期（由研究生部填写）
与选题有关的国内外研究综述，研究目的和实际意义（列出主要阅读参考文献，不少于15篇）
电磁波频谱作为一种国家所有资源,被固定的分配给不同用途的用户[1]。不同国家地区的频谱分配都有一个共同点,那就是大部分的频谱已经被分配出去。同时由于通信的不断发展,各种通信技术方式的不断出现以及公众对不同业务需求的不断增加,这种固定授权分配的方式使得频谱显得越来越紧张,造成一种稀缺。
但同时对电磁波的使用效率进行测量的时候发现,很多已经分配的频谱并没有被充分的利用。 如下:
图1 频谱利用率
根据FCC的[2],频谱的利用率大概只有15%~85%。。因此频谱资源并不是绝对的短缺,只是使用效率不高造成的。
因此FCC 2002在[3][4]中提出了改善频谱利用率的报告,并且提出了干扰温度模型。1999年Joseph Mitola也提出认知无线电（CR：Cognitive Radio）的概念IP化、异构化及个性化等方面发展，以达到通信的“无所不在”。
一般认为,未来的无线通信系统将由各种不同的网络融合而成，其中包括未来的蜂窝移动通信网络、无线局域网（WLAN）、移动Ad Hoc网络（MANET）、无线传感器网络（WSN）、卫星网络、公共电话交换网络（PSTN）等。网络融合具有融合增益，体现在：网络间流量均衡、网络分集、覆
正在加载中，请稍后...君，已阅读到文档的结尾了呢~~
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
认知无线电毕业设计论文
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer--144.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口认知无线电毕业设计论文_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
认知无线电毕业设计论文
上传于||暂无简介
阅读已结束，如果下载本文需要使用1下载券
想免费下载本文？
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩42页未读，继续阅读
你可能喜欢认知无线电宽带频谱感知技术研究_硕士论文_学位论文
> 优秀研究生学位论文题录展示
认知无线电宽带频谱感知技术研究
关键词: &&
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 125次
引　用: 0次
无线频谱资源是一种稀缺的不可再生资源。在通信行业的发展历史进程中,人们利用无线频谱资源的方式是固定的将其划归为不同的频段供不同的用途利用,从而在频谱利用上产生了矛盾。即某些频段的利用率不能满足实际需求,而大量的频段利用率低,导致频谱利用率普遍较低,造成频谱资源的浪费。就是为了有效提高频谱利用率而提出的一种新的无线电传输方式,实现自适应的频谱分配利用。认知无线电设计的初衷是,通过智能感知和学习自身所处的无线频谱环境,实现利用无线频谱传输的功能。认知无线电在工作过程中,能够主动获取环境信息,实时改变调整传输参数(如调制技术、传输功率和载波频率等),从而达到提高无线频谱利用效率的目的。本文首先介绍了认知无线电的背景、研究现状和应用,对认知模型和认知环做了阐述。然后针对认知无线电研究领域的常见技术进行了说明,采用提及的若干技术完成了基于双门限的信号检测仿真。本论文研究重点是频谱占用的问题,提出了一种采用低速率采样的信号分析处理算法。该算法可以减小信号采集过程中的代价,完成混合信号的分离,为掌握频谱实际占用情况提供依据。本文基于Matlab平台和USRP平台设计了认知无线电仿真模型,用计算机仿真和实际物理仿真验证了算法的可实现性。通过对认知无线电网络信号处理的深入研究,本文取得了以下成果:(1)针对认知无线电感知过程中需要固定感知频段的不足,提出了自适应的感知算法。(2)提出了新的检测方法,对认知无线电的细粒度感知做出了适当补充,进而获得了更多频谱占用信息。本文的研究成果,为宽带频谱信号制式识别提供了可用信息。
摘要&&4-5ABSTRACT&&5-8图目录&&8-10表目录&&10-13符号表&&13缩略词列表&&13-14第一章 绪论&&14-17&&1.1 研究背景&&14-15&&1.2 论文研究内容&&15-16&&1.3 论文章节安排&&16-17第二章 的概念及频谱感知关键技术&&17-44&&2.1 认知无线电体系结构&&17-18&&2.2 认知无线电研究现状&&18-20&&2.3 认知无线电频谱感知关键技术&&20-36&&&&2.3.1 压缩感知技术&&20-24&&&&2.3.2 小波分析技术&&24-28&&&&2.3.3 技术&&28-32&&&&2.3.4 双门限能量检测&&32-36&&2.4 自适应感知算法&&36-44&&&&2.4.1. 场景分析及问题描述&&36&&&&2.4.2. 算法描述&&36-37&&&&2.4.3. 算法推导&&37-40&&&&2.4.4. 算法仿真与分析&&40-43&&&&2.4.5. 本章工作总结&&43-44第三章 宽带频谱信号分离算法&&44-61&&3.1 网络场景及问题描述&&44-47&&3.2 算法描述和推导&&47-53&&&&3.2.1. 压缩采样及信号恢复&&47-49&&&&3.2.2. 确定频谱边缘&&49-50&&&&3.2.3. 信号分离&&50-53&&3.3 仿真及分析&&53-60&&3.4 本章工作总结&&60-61第四章 频谱感知算法性能仿真与实现&&61-70&&4.1. USRP 简介&&61-62&&4.2. 实验环境硬件设置&&62-67&&4.3. 性能仿真&&67-69&&4.4. 本章工作总结&&69-70第五章 总结与展望&&70-72&&5.1. 全文工作总结&&70-71&&5.2. 未来研究工作展&&71-72致谢&&72-73参考文献&&73-78个人简介&&78-79攻硕期间取得的研究成果&&79-80
,TP212.9;TN929.5
> 工业技术 >