认知无线电中频谱感知技术的研究与实现

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1、学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个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；也不包含为获得西安电子科技大学或其它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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期兰!!：!：!?关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学

2、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西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文：学校可以公布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论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。本人签名：叠翌导师签名：白期甲／弓．兰．I刁摘要IIlllIIllrllllHIIHIlit／IIIY2380619认知无线电具有感知、学习的能力，通过重构系统参数，以适

3、应外界环境。频谱感知作为认知无线电的关键技术，成为了本文的研究重点。然而，认知无线网络中，信号形式多样，频谱拥挤，背景噪声和干扰严重，这对检测算法提出了更高的要求和严峻的挑战。本文首先介绍了认知无线电的基本概念及其发展近况，并对以能量检测为代表的传统感知算法进行了研究，分析得出其在低信噪比条件下性能恶化的缺点，因而引出了一种非线性的信号处理方法一随机共振技术，改善了接收端的信噪比。其次，研究了两种随机共振模型，即双稳态随机共振模型和阈值随机共振模型，并且分析了随机共振与能量检测相结合的算法。通过仿真发现，在低信噪比条件下，检测性能得到了提

4、升。最后，以能量检测为基础，在一种软件无线电平台USEP中，设计并实现了频谱感知系统。进一步，将Multi．ArmedBandit问题的解决策略应用于频谱感知控制流程中，减少了寻找空闲频段造成的时延，提高了传输效率，使得整个认知系统性能得到了改善。关键字：认知无线电频谱感知随机共振MAB问题软件无线电AbstractCognitiveradio(CR)hastheabilitiesofawarenessandlearningtoadaptthevariableenvironmentincommunicationsbyreconfiguri

5、ngitsparameters．Spectrumsensingasthecoretechnologyincognitiveradioismainlystudiedinthispaper．However,variouskindsofcommunicationsignals，seriousinterferenceandcrowedspectrumincognitiveradionetworkofferhigherdemandsandsevererchallengesforsignaldetectionalgorithms．Thisdisser

6、tationfirstlooksbackonthebasicconceptsofCRandcorrespondingdevelopment．Totackletheproblemofperformancedegradationoftraditionalspectrumsensingmethodwithenergydetection(ED)underthecircumstanceoflowsignaltonoiseratio(SNR)，anonlinearsignalprocessingmethod，stochasticresonance(S

7、R)，isconsideredinthispaper,whichCanimprovetheSNRinreceivingend．Next，asthetypicalSRmodels，Bi-stableStochasticResonance(BSR)andThresholdStochasticResonance(TSR)arediscussed，inordertofurtheranalyzeacombinationofEDmethodwithSR．Numericalresultsareprovidedtoillustratethiscombin

8、ationworkswelleveninlowSNR．Finally,aspectrumsensingsystemisdesignedandimplementedinUSed',aplatfo