认知无线电中频谱感知技术研究论文

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1、认知无线电中频谱感知技术研究毕业论文目录第一章绪论11.1认知无线电的研究背景及意义11.2认知无线电技术的国内外发展现状11.2.1国际上和我国认知无线电技术的研究情况11.3全文的主要结构和研究内容6第二章认知无线电技术82.1频谱感知技术82.2频谱分配技术92.3功率控制技术102.4认知无线电技术的应用112.4.1认知无线电在WRAN中的应用112.4.2认知无线电在UWB系统中的应用112.4.3认知无线电在WLAN中的应用122.5本章小结12第三章认知无线电频谱感知技术143.1频谱感知技术系统模型173.2单节点频谱感

2、知技术183.2.1匹配滤波器感知183.2.2能量感知203.2.3循环平稳感知233.2.4单节点频谱感知的局限性263.3合作式频谱感知技术283.3.1合作式频谱感知的概念283.4合作式频谱感知的关键技术303.4.1“与”准则303.4.2“或”准则313.4.3“K秩”法323.5基于干扰温度的感知技术333.6本章小结35第四章实验仿真374.1实验仿真环境374.2能量检测仿真与结果3724.3匹配滤波器检测仿真与结果384.4合作式检测仿真与结果394.5本章小结41第五章结束语435.1论文总结435.2未来研究展望

3、44致谢错误！未定义书签。参考文献46附录482第一章绪论1.1认知无线电的研究背景及意义随着信息时代的到来，无线频谱已成为现代社会不可或缺的宝贵资源。它目前主要由国家统一分配授权使用，一个频段一般只能供一个无线通信系统独立使用，这种静态的无线频谱管理方式，简单而有效的避免了不同无线通信系统间的相互干扰。但是在这些已分配的授权频段与非授权频段中存在着频谱资源利用的不平衡性：一方面，授权频段占用了整个频谱资源的很大一部分，但其中不少频段处于空闲状态；另一方面，开放使用的非授权频段占整个频谱资源的很少一部分，但在该频段上的用户很多，业务量也很

4、大，无线电频段已基本趋于饱和。于是在无线和移动通信迅速发展的今天，频谱资源贫乏的问题也显得日益严重。因此，寻求一种更有效的频谱管理方式，充分利用各地区、各时间段的空闲频段，缓解不断增长的频谱的需求矛盾，成为人们关注的问题。为了解决上述问题，基本思路就是尽量提高现有已分配频谱的利用率。于是，认知无线电的概念应运而生。其基本思想是：具有认知功能的无线通信设备可以按照某种“伺机（OpportunisticWay）”的方式接入授权的频段内，并动态地利用频谱。这种在空域、时域和频域中出现的未被利用的频谱资源被称为“频谱空穴”。认知无线电的核心思想就

5、是使无线通信设备具有发现“频谱空穴”并合理利用这些频谱空穴的能力。认知无线电（CR，CognitiveRadio）技术的兴起和发展为解决无线频谱资源紧缺的问题提供了全新的途径。它通过允许认知用户自适应地感知授权频段在时间和空间上的频谱空穴，机会式地利用空穴进行信号传输，达到提高频谱的利用率的目的。CR还使得无线通信系统可不经授权地使用传输特性更好、带宽更宽的频段，有利于平衡通信的成本和性能；同时，宽带无线通信系统通常所具有大动态范围的业务流量特性，正适合于在较宽的动态可用频段内进行机会式传输。因此，引入认知机制不仅是提高未来无线通信系统频

6、谱利用问题的有效途径，也是技术和应用上的迫切需求。1.2认知无线电技术的国内外发展现状1.2.1国际上和我国认知无线电技术的研究情况59在认知无线电的发展过程中，对于认知无线电的定义和其功能的认识存在不同的观点。其中具有代表性的是Mitola、SimonHaykin及美国联邦通信委员会FCC的观点，多种观点各有偏重，相互补充。根据国内外的研究情况，一般来说，认知无线电频谱感知技术可以分为基于发射机的检测、合作(协作)检测、基于干扰的检测和基于接收机的检测这几大类。当然，在实际的感知算法中，为了提高检测性能，各种方法会有所融合。从2000年

7、JosephMiOtla提出了认知无线电(CR,CogntiveRadio)的概念，短短6年，认知无线电技术受到了许多工业组织，大学，研究中心，企业的支持和推进，他们认为CR技术是继软件定义无线电(SDR)技术后的另一个大事件。许多著名研究机构和大学的研究中心都开始了对认知无线电理论、实现方式和实际应用的研究;各标准化组织和行业联盟也纷纷开展相关的研究，并且开始着手制定认知无线电的标准和协议。著名通信理论专家SimonHakin在2005年2月JSACinCommunications上发表了关于认知无线电的综述性文章“CognitiveR

8、adio:Brain-EmpoweredWirelessCommunications”，开始了国际性的认知无线电技术研究。随后Berkeley、Virginia、Stevens等大学研究所和软