认知无线电系统中的信号检测与协作通信研究

发布时间：2023-06-10 15:38

　　近年来,随着移动互联网络的飞速发展和无线用户的增加,频谱资源的合理分配与利用问题已成为当前通信技术最关键的研究课题之一。由于无线信号经由信道的传输会同时受到多径衰落和阴影衰落的共同影响,因此为更好地动态管理与利用无线频谱资源,深入开展在衰落场景中的信号检测和协作通信研究具有重大的理论意义与应用价值。同时为进一步提升认知网络中次用户发送端到次用户接收端的通信性能,本文主要研究认知无线电系统中的信号检测和协作通信,主要的创新工作包括:1、针对能量检测算法应用于无线通信场景中存在的信噪比墙和噪声不确定性的问题,提出一种在认知无线电非同分布高斯信号背景下的基于增强能量检测的协作感知算法,在低信噪比条件下,给出一种采用增强能量检测算法,用于检测次用户检测概率和虚警概率,推导达到最小总错误率的最优协作用户数表达式。理论分析和仿真结果表明,与其他场景中的能量检测算法相比,本文所提算法不但在低信噪比条件下具有更优的检测性能,还能更好地克服能量检测算法的噪声不确定性问题。2、针对在一般高斯白噪声环境中,传统的双门限能量检测频谱感知算法忽略确定两门限之间感知信息的问题,提出一种基于动态自适应双门限能量检测...

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题依据和研究意义
    1.2 国内外的研究历史和当前挑战
        1.2.1 认知无线电技术的发展历史和现状
        1.2.2 基于认知无线电频谱感知在衰落信道中的信号检测
        1.2.3 基于认知无线电的协作通信
    1.3 本论文的主要创新
    1.4 本论文的主要内容和结构安排
    参考文献
第二章 基于认知无线电的信号检测算法
    2.1 非同分布高斯信号背景下基于增强能量检测的协作感知
        2.1.1 系统模型
        2.1.2 增强的能量检测算法
        2.1.3 非同分布高斯信号噪声背景下的化简
        2.1.4 融合中心总错误率最优化
        2.1.5 仿真实验结果
        2.1.6 本节小结
    2.2 基于动态自适应双门限能量检测的序贯协作频谱感知算法
        2.2.1 系统模型
        2.2.2 动态自适应双门限协作感知算法
        2.2.3 动态自适应双门限能量检测算法
        2.2.4 基于动态自适应双门限能量检测的门限最优化
        2.2.5 实验仿真和性能比较
        2.2.6 本节小结
    参考文献
第三章 基于认知无线电协作感知在广义衰落信道中的信号检测
    3.1 基于能量检测协作感知算法在广义无线衰落信道α-κ-μ中的信号检测
        3.1.1 系统模型
        3.1.2 α-κ-μ衰落模型
        3.1.3 衰落信道中的信号检测
        3.1.4 α-κ-μ衰落信道中基于能量检测的受试工作特征曲线下的平均面积
        3.1.5 α-κ-μ衰落信道中基于能量检测的接收分集
        3.1.6 仿真分析
        3.1.7 本节小结
    3.2 广义衰落级联信道κ-μ/α-μ的遍历容量研究
        3.2.1 κ-μ分布和α-μ分布
        3.2.2 κ-μ分布和α-μ分布的乘积模型
        3.2.3 乘积模型的累积分布函数
        3.2.4 乘积模型Z的遍历信道容量
        3.2.5 仿真实验
        3.2.6 本节小结
    参考文献
第四章 认知无线电网络中基于云的统一优化子集配对算法
    4.1 中继子集对系统模型
    4.2 中继子集选择条件下的中断概率
    4.3 最优中继子集的替换和配对
    4.4 仿真实验与性能对比
    4.5 本节小结
    参考文献
第五章 总结和展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作
附录
致谢
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本文编号：3833128