认知无线电集中式联合频谱感知算法研究.ppt

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1、2021/9/81认知无线电集中式联合频谱感知算法研究2021/9/8课题来源及研究的目的与意义1国内外研究现状2硬判决联合频谱感知算法4软判决联合频谱感知算法5周期性联合频谱感知机制及其优化6主要内容结论7频谱感知关键技术32021/9/8课题来源及研究的目的与意义1国内外研究现状2硬判决联合频谱感知算法4软判决联合频谱感知算法5周期性联合频谱感知机制及其优化6主要内容结论7频谱感知关键技术32021/9/8频谱资源使用不充分美国0-6GHz频谱资源利用率的测量结果绝大多数频段未被充分使用高频频段的频谱使用率非常低美国0-6GHz频谱资源的使用情况频率(GHz)

2、0-11-22-33-44-55-6利用率(%)54.435.17.60.0250.1284.6美国0-6GHz的频谱资源利用率2021/9/8FCC将没有被授权用户充分利用的频谱叫做“频谱空穴”或者“空闲频谱”FCC提出非授权用户可以采用认知无线电(CognitiveRadio,CR)技术实现对空闲频谱的感知和利用充分利用空闲频谱认知无线电频谱感知频谱感知的作用使无线通信设备具有感知空闲频谱并合理利用的能力避免对授权用户产生任何干扰频谱感知挑战快速、准确地检测授权用户是否存在解决隐终端问题联合频谱感知的作用对授权用户不同方位的检测，有效地克服隐终端问题在达到相同

3、检测精度下，可以降低系统对单用户检测灵敏度的要求认知无线电联合频谱感知联合频谱感知分类集中式分布式协调控制认知用户基站获得所有用户的感知信息，检测精度高最大化自己的感知性能，合并的信息有限，检测精度较低认知用户本身需要融合功能，终端的设计复杂频谱感知性能体现发现空闲频谱的能力，感知性能越高认知无线电能够识别更多的空闲频谱探测授权用户的能力，感知性能越高认知无线电能够发现越微弱的授权用户信号课题来源及研究目的课题来源国家自然基金项目认知无线电中基于图论和博弈论的联合频谱分配算法研究(编号：61071104)研究目的为认知无线电的频谱分配提供先期的频谱感知和频谱空穴的

4、获取2021/9/8课题来源及研究的目的与意义1国内外研究现状2硬判决联合频谱感知算法4软判决联合频谱感知算法5周期性联合频谱感知机制及其优化6主要内容结论7频谱感知的关键技术3认知无线电的概念JosephMitola认知无线电应该基于软件无线电的平台，是一种智能化的软件无线电。认知无线电通过无线电知识表式语言采用模式推理的方式与网络进行智能交流.认知循环FCC认知无线电是一种通过与频谱环境进行交互而改变传输参数的无线电，它能够采用动态频谱接入的方式使用授权频谱,具有认知和重配置能力.国外研究现状认知无线电系统结构的研究美国国防部制定的下一代通信计划(NextGe

5、nerationCommunicationProgram,XG)美国佐治亚理工学院提出了基于OFDM的认知无线电宽带频谱池系统美国加州大学伯克利分校和柏林技术大学合作研发的一种利用虚拟无许可频谱的认知无线电系统美国加州大学智能网实验室研发的采用可升级的分布式频谱共享方案的Nautilus系统FCC与2005年提出了第一个基于认知无线电的标准化协议IEEE802.22，也叫无线区域网(WirelessRegionalAreaNetworks,WRAN)国外研究现状认知无线电频谱感知的研究美国佐治亚理工学院的Ganesan博士提出了一种分布式的联合频谱感知算法，信噪比

6、较高的用户作为中继将感知信息转发给信噪比低的用户韩国首尔大学的ChongjoonYou提出了使用TV频段的集中式联合频谱感知方法，各认知用户独立的采用能量检测法感知授权用户，并通过一个融合中心收集所有用户的感知信息并作出最终决策美国佛罗里达大学的JoseCP提出联合频谱感知能够产生分集增益，可以通过改变门限来控制联合频谱感知性能佐治亚理工学院的JunMa等人提出了采用软判决的联合频谱感知算法，算法基于Neyman-Pearson原则能够提高认知无线电的检测概率伦敦国王学院的Stota教授提出了基于放大中继和检测中继的认知无线电联合频谱感知算法，通过增加中继用户数可

7、以提高检测概率国内研究现状国内会议和基金2008年5月，北京邮电大学承办了中欧认知无线电研讨会2011年中国通信与网络国际学术会议认知无线电专题973计划、863计划和国家自然科学基金都对认知无线电进行了立项支持国内频谱感知研究大连理工大学的刘航等人采用循环平稳特征检测法实现了低信噪比条件下的频谱感知南京邮电大学的程世伦提出了基于纳什议价的联合频谱感知算法中国电子科技集团三十六所的郑轶等人提出了一种基于融合中心进行信噪比比较的认知无线电联合频谱感知算法国内研究现状北京邮电大学的虞贵财研究了感知时长和噪声功率波动对联合频谱感知灵敏度的影响哈尔滨工业大学的石磊提出了基

8、于分布式优