【正文】 ................................ 6 檢測(cè) ............................................................... 6 分析 ............................................................... 6 調(diào)整 ............................................................... 6 推理和學(xué)習(xí) ......................................................... 6 第三章 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的關(guān)鍵技術(shù) .................................. 8 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的頻譜感知技術(shù) .............................................. 8 基于發(fā)射機(jī)的頻譜檢測(cè)技術(shù) ........................................... 9 基于接收機(jī)的頻譜檢測(cè)技術(shù) .......................................... 14 動(dòng)態(tài)頻譜分配 ......................................................... 15 功率控制 ............................................................. 16 第四章 合作頻譜檢測(cè)技術(shù) ..................................... 17 概述 ................................................................. 17 合作頻 譜感知的分類(lèi) ................................................... 18 中心式合作頻譜感知 ................................................ 18 分布式合作頻譜感知 ................................................ 18 基于外部節(jié)點(diǎn)的合作頻譜感知 ........................................ 19 數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則 ......................................................... 20 硬判決算法 ........................................................ 20 軟判決算法 ........................................................ 21 部分用戶(hù)合作 ......................................................... 22 第五章 基于加權(quán)的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電檢測(cè)融合技術(shù) ...................... 24 概述 ................................................................. 24 基于能量檢測(cè)的單認(rèn)知用戶(hù)檢測(cè)模型 ..................................... 24 合作檢測(cè) ............................................................. 25 基于加權(quán)的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電檢測(cè)融合技術(shù) ..................................... 25 加權(quán)合作方案 ...................................................... 25 加權(quán)合作性能 ...................................................... 26 仿真和結(jié)果分析 .................................................... 28 結(jié)束語(yǔ) ..................................................... 30 致 謝 ..................................................... 31 參考文獻(xiàn) .................................................... 32 附錄 ....................................................... 33 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒 論 論文研究背景 目前隨著無(wú)線(xiàn)通信業(yè)務(wù)需求的快速增長(zhǎng)，可用頻譜資源變得越來(lái)越稀缺。 l 南京郵電大學(xué) 通達(dá)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目： 基于加權(quán)的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電檢測(cè)融合技術(shù)研究 專(zhuān) 業(yè)： 通信工程（專(zhuān)轉(zhuǎn)本） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 關(guān)鍵詞： 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電 ； 加權(quán) ； 頻譜 檢測(cè) ； 判決 ； ABSTRACT This paper studies the cognitive radio judgement based on the weighted fusion technology. In order to overe the problem of low reliability of a single cognitive user judgement and multipath fading and shadowing effects, so the cooperative spectrum sensing technology to solve the above problems, but in the actual working environment, a single cognitive user due to the distribution of different location and environment, the average signal to noise ratio will be different, and the present, and other weightaware algorithm does not consider the impact of these factors, so it is not optimal. Based on the above problem, a weighted cooperative spectrum sensing technology based on a single cognitive user at different signal to noise ratio, dynamic give different weights of each cognitive user, and the judgment delivered in cognitive users fusion center, the center of each cognitive user39。 本文主要研究了 基于加權(quán)融合的 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電頻譜檢測(cè)技術(shù)，首先闡述了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的定義、當(dāng)前 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電 的研究現(xiàn)狀，然后討論了 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)在的關(guān)鍵技術(shù) ，并系統(tǒng)地介紹了各種典型的頻譜檢測(cè)方法，接著討論了基于不同融合準(zhǔn)則的合作檢測(cè)技術(shù)， 最后著重研究了 基于加權(quán)的 頻譜檢測(cè) 融合技術(shù) ，并且對(duì) 該 算法進(jìn)行了 MATLAB 仿真，仿真結(jié)果表明，基于加權(quán)的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電檢測(cè)融合技術(shù)對(duì) 檢測(cè)性能有著很大的提升。 國(guó)外的許多著名學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)都投入到了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的相關(guān)研究當(dāng)中。它建議任意一無(wú)線(xiàn)電只要能夠具有自適應(yīng)頻譜感知功能就可稱(chēng)為是 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電 。 由于是免許可使用 ， 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電必須具備迅速發(fā)現(xiàn)首要用戶(hù)的能力 ， 在工作過(guò)程中時(shí)刻檢測(cè)首要用戶(hù)是否處于活動(dòng)狀態(tài) ， 從而確保不對(duì)其產(chǎn)生干擾 。一般情況下，白色區(qū)域和有限度的灰色區(qū) 域 即頻譜空穴 可被等待的用戶(hù)所使用， 頻譜空穴 指已被分配給某授權(quán)網(wǎng)絡(luò)，但在特定時(shí)間和具體位置該網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)用戶(hù)并沒(méi)使用或沒(méi)充分利用的頻譜資源。 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 dtetxtxTR tJTTTX ?????? ? ??? ???? 222 * )2()2(1lim)( （ 211） 循環(huán)自相關(guān)函數(shù)還體現(xiàn)了循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)的頻移相關(guān)性，令： tJetxt ??? ?? )()( tJetxt ?? ?? )()( 頻域表示為： )2()( ??? fXUfU )2()( ??? fXUfV 則有： dtetxtxTR tJTTTX ?????? ? ??? ???? 222* )2()2(1lim)( （ 212） dtttTdtetxtxTR T TTtJT TTX ?? ????????? ?????? 22*222* )2()2(1lim)2()2(1lim)( ??????? ? （ 213） 循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的傅里葉變換定義為譜相關(guān)函數(shù)由下式得到： ?? ????? def ftJRS 2)()( ?????? （ 214） 在二元假設(shè)模型中，應(yīng)用循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)，很容易得到如下所示的關(guān)系式： ????????????????????HSHHSSHSSffHfHffFHffsnsn1*01002000,)()2()2(0,00,)()()(0,)()(?????? （ 215） 循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)無(wú)需知道信號(hào)的先驗(yàn)信息而且能夠區(qū)分噪聲和主用戶(hù)信號(hào)及調(diào)制類(lèi)型，可以擺脫 背景噪聲的影響，因此與能量檢測(cè)法相比對(duì)信號(hào)有更好的檢測(cè)性能。這種信號(hào)分析方法對(duì)應(yīng)于頻域的二進(jìn)制頻程劃分，特別適用于具有豐富低頻成分的信號(hào)。但該方法的計(jì)算復(fù)雜度高，劃分越精細(xì)，復(fù)雜度越高，同時(shí)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。 等人采用物理層和 MAC 層的跨層設(shè)計(jì)聯(lián)合檢測(cè)方法，通過(guò)加強(qiáng)多用戶(hù)之間的合作來(lái)提高檢測(cè)能力。 Nie等人將對(duì)策論的應(yīng)用做了進(jìn)一步的擴(kuò)展，分別分析了合作用戶(hù)和非合作用戶(hù)情況下系統(tǒng)的性能，指出基于合作的 DSA可提高全網(wǎng)的性能。 首先考慮兩用戶(hù)（單個(gè)認(rèn)知用戶(hù)與主用戶(hù)）共享頻譜時(shí) 的功率控制問(wèn)題。為了避免對(duì)主用戶(hù)造成干擾，頻譜感知被認(rèn)為是認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)參與合作感知的認(rèn)知用戶(hù)節(jié)點(diǎn)數(shù)增加時(shí)，則會(huì) 相應(yīng)的增加感知節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的帶寬，造成系統(tǒng)感知性能下降。 圖 分布式合作檢測(cè)原理圖 感知 另外一種容易被大家忽視的合作感知方法是基于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)外部感知節(jié)點(diǎn)的合作頻譜感知技術(shù)，它也是一種非常具有應(yīng)用前景的頻譜感知方法。前一種情況可以認(rèn)為是數(shù)據(jù)級(jí)的合作，也被稱(chēng)為軟判決 (soft decision)，后者可認(rèn)為是決策級(jí)合作，相對(duì)應(yīng)的被稱(chēng)為硬判決 (hard decision)。分區(qū)算法在信道條件好的認(rèn)知用戶(hù)中采用硬判決 ,而在信道條件較差的認(rèn)知用戶(hù)中采用了軟判決。對(duì)于給定在線(xiàn)用戶(hù)數(shù)為 M的認(rèn)知無(wú) \線(xiàn)電系統(tǒng)，其融合單元的用戶(hù)數(shù)目為 k，融合準(zhǔn)則為“或”準(zhǔn)則。為了測(cè)量接收信號(hào)的能量，首先接收到的主用戶(hù)信 號(hào) x(t)通過(guò)中心頻率為 fc、帶寬為 W的理想帶通濾波，對(duì)理想帶通濾波器輸出信號(hào)進(jìn)行平方運(yùn)算，并在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積分，并將積分器的輸出 Y與門(mén)限值 ? 進(jìn)行比較，從而檢測(cè)出主用戶(hù)是否出現(xiàn)。所以合作檢測(cè)時(shí)盡量選擇接收信噪比高的用戶(hù)站的檢測(cè)結(jié)果融合，忽略掉低信噪比的用戶(hù)站的結(jié)果，有利于系統(tǒng)檢測(cè)性能。軟判決協(xié)作檢測(cè)算法中 ， 每一個(gè)認(rèn)知用戶(hù)的檢測(cè)都采用軟判決 ， 檢測(cè)結(jié)果可以是似然比值 ， 也可以是能量值 。數(shù)據(jù)級(jí)合作指的是合作單元直接把傳感器所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行合作處理。 有人提出了 一種分布式合作感知方法，該南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 方法中各認(rèn)知用戶(hù)只共享最后的判決結(jié)果，而無(wú)需傳送大量中間結(jié)果，減輕了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的負(fù)載。 合作頻譜感知的分類(lèi) 中心式合作頻譜感知 在中心式的合作感知方法中，中心