第五章基于压缩协作频谱感知的联合恢复算法-实验室管理系统

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1、密级：保密期限：硕士研究生学位论文题目：多频段认知无线电协同模型研究与设计学号：106204姓名：朱新星专业：电子科学与技术导师：张晓莹学院：电子工程学院2013年1月9日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表

2、示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密

3、论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：北京邮电大学硕士学位毕业论文多频段认知无线电协同模型研究与设计多频段认知无线电协同模型研究与设计摘要认知无线电通过感知无线环境，发现空闲的授权频段，实现频谱资源的重复利用，可以有效地缓解频谱资源日益稀缺的问题。首先，本文研究了认知无线电技术的背景和原理，重点研究了协作频谱感知理论中的协作通信技术、频谱感知技术和协作感知技术，及压缩感知理论中的信号稀疏表示、测量矩阵设计和信号重构算法。其次，本文在研究了认知无线电、协作频

4、谱感知理论的基础上，建立了协作频谱感知的系统模型，提出了基于非理想控制信道的协作节点选择算法，并进行性能分析。仿真结果显示，在达到系统的目标误警概率的要求下，选择等效检测概率高的部分认知用户参与协作频谱感知，与网络中所有认知用户参与协作频谱感知的频谱检测性能近似，但减少了向融合中心发送的本地判决的数量，减小了融合中心进行数据融合的时间，降低了判决阈值的精度要求，减小了系统的功耗。最后，本文在研究了压缩感知理论的基础上，建立了压缩协作频谱感知的系统模型，提出了基于压缩协作频谱感知的联合恢复算法，并进行

5、性能分析。仿真结果显示，参与协作频谱感知的每个认知用户随机感知部分信道，就可以达到理想的检测概率和误警概率，同时减少了每个认知用户的感知负担和融合中心的计算负载，降低了系统的功耗。关键词：认知无线电，协作频谱感知，压缩感知，节点选择，联合恢复V北京邮电大学硕士学位毕业论文多频段认知无线电协同模型研究与设计ResearchandDesignonMultibandCognitiveRadioCooperativeModelABSTRACTCognitiveRadiodiscoverstheidleaut

6、horizedspectrumbysensingthewirelessenvironment,soastoreusethespectrumresource.Theuseofcognitiveradiocanefficientlyalleviatetheproblemofincreasinglyscarcespectrumresource.Firstly,thispaperstudiesthebackgroundandprincipleofcognitiveradio,andinvestigatest

7、hecooperativespectrumsensingandcompressivesensingindetail.Thepartofcooperativespectrumsensingconsistsofcooperativecommunication,spectrumsensing,andcooperativesensing.Andthepartofcompressivesensingconsistsofsparserepresentationofthesignal,designofthemea

8、surementmatrix,andsignalreconstruction.Secondly,onthebasisofcognitiveradioandcooperativespectrumsensing,thispaperestablishesasystemmodelofcooperativespectrumsensing,proposesanalgorithmofimperfectcontrolchannelbasedcooperativeuserselecti