认知无线电中基于谱估计的频谱感知技术研究

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要随着无线通信业务的飞速发展和广泛应用，有限的频谱资源和固定的频谱分配模式都导致了频谱资源利用率极其低下，进而成为频谱资源紧缺的瓶颈。认知无线电作为一种智能的无线通信技术，可以有效地解决这个问题。认知无线电通过感知授权用户闲置的频谱空穴，并能在不对原有的授权系统造成干扰的情况下实现频谱的二次利用，以达到提高频谱利用率的目的。频谱感知技术作为认知无线电系统的关键技术，对频谱感知技术的研究具有深远的意义。本文主要针对单节点发射端检测法进行了研究，分析了能量检测法在不同信道下，检测概率、虚警概率、门限值、信噪比和采样点数的不同对

2、检测性能的影响。分析了基于能量检测的合作感知方法，并针对“与”准则和“或”准则进行了计算机仿真，验证了合作检测要优于单节点检测。本文着重的介绍了循环平稳特征检测法，对循环谱理论进行了详细的分析，对于授权用户的不同调制信号进行了理论分析和计算机仿真，验证了循环谱理论不仅对噪声具有免疫性，且具有分离、识别有用信号的能力。在循环相关匹配滤波器检测统计量的基础上进行分析，采用了集平均的频域平滑循环周期图方法构造了检测统计量，仿真验证了不仅要优于能量检测法、循环平稳检测，且不需要知道信号的先验知识。关键词：认知无线电；频谱感知；能量检测；循环平稳特征检测-I

3、-华北电力大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentandwideapplicationofwirelesscommunicationsservices,thelimitedspectrumresourcesandfixedspectrumallocationpatternshaveledtoextremelylowutilizationofspectrumresources,andbecomingscarcespectrumresourcestothebottleneck.Asanintelligentwire

4、lesscommunicationtechnology,cognitiveradiocaneffectivelysolvethisproblem.Cognitiveradiocandetectspectrumholesoftheauthorizeduser,andachievethesecondaryuseofspectruminconditionofnotinterferingwiththeexistinglicensingsysteminordertoimprovespectrumefficiency.Spectrumsensingtechno

5、logyisthekeytechnologyofcognitiveradiosystems,andtheresearchonithasfar-reachingsignificance.Thispapermainlystudiedthedetectionofsinglenodetransmitter,analyzedtheeffectofdetectionprobability,falsealarmprobability,thresholdSNRandsamplingpointsnumbertothedetectionperformanceofthe

6、energydetectionmethodinthedifferentchannels.Meanwhile,thispaperanalyzedco-operationbasedonenergydetectionsensingmethod,andmadecomputersimulationfor"and"guidelinesand"or"criteria,provedthatthecooperationissuperiortosingle-nodedetectiontest.Thispaperemphaticallyintroducedthecycl

7、ostationaryfeaturedetectionmethod,analyzedthecyclicspectraltheoryindetail,madethetheoreticalanalysisandcomputersimulationtothedifferentmodulationsignalsofauthorizingusers,verifiedthatthecyclicspectraltheorynotonlyhasimmunitytothenoisespectrum,butalsohastheabilityofseparatingan

8、didentifyingtheusefulsignal.Accordingtoexpressionofcycliccorr