频谱利用率，进而达到很多无线通信业务对频谱高要求，并能够对目前因成不变频谱分配原则下对频谱资源不恰当使用情况从根本上进行改善。认知无线电技术被提出同时，也得到了很多公司，论坛和高校致重视，很多政府组织也逐渐开始肯定认知无线电技术。年，公布了份针对当前频谱资源使用原则特别工作组报告，这个报告指出了成不变分配原则导致不同频段上频谱利用率很不均衡情况，认知无线电工作组也因此而出现，年月，在华盛顿该工作组正式成立，随后，在年月个关于认知无线电技术学术会议在美国拉斯维加斯召开，这也是关于认知无线电技术理论研究开始里程碑。许多国家通信运营机构也逐渐认识到认知无线电在频谱利用率提高和空闲频谱充分利用方面重要意义，但是因为认知无线电技术还处于起步阶段，些关键技术实现难题还没有解决，所以使些问题研究也还属于理论研究和摸索过程，当然真正在通信系统中实现例子还很少，目前具有认知无线电性能通信万方数据万方数据目录专用术语注释表第章绪论课题研究背景及意义认知无线电基本概念认知无线电关键技术认知无线电国内外研究现状论文主要研究内容和章节安排第二章认知无线电频谱感知技术主用户发射端检测系统模型匹配滤波器检测能量检测循环平稳特征检测主用户接收端检测本振泄露功率检测基于干扰温度检测本地频谱检测算法比较能量检测法性能分析及仿真比较本章小结第三章协作频谱感知技术协作频谱感知基本概念协作频谱感知模型集中式协作模型分布式协作模型数据融合中心融合准则及性能仿真分析准则准则准则准则本章小结第四章基于信噪比筛选协作频谱感知优化算法实际环境协作频谱感知实际环境下协作频谱感知性能仿真分析基于信噪比筛选优化基于信噪比筛选协作频谱感知优化算法仿真分析本章小结第五章改进型双门限协作频谱感知算法双门限频谱感知算法基于传统双门限算法两点优化认知用户端门限值优化数据融合中心端优化万方数据改进型双门限协作频谱感知算法仿真分析本章小结第六章全文总结与展望总结展望参考文献致谢攻读硕士学位期间发表学术论文攻读硕士学位期间参加科研项目万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文专用术语注释表专用术语注释表符号说明检测概率虚警概率漏检概率缩略词说明认知无线电美国联邦通信委员会国际电信联盟微波接入全球互操作性信号噪声功率比实时频段筛选软件无线电循环自相关函数无线电知识描述语言发射功率调控无线区域网络自适应自组网免费频段通信授权用户非授权用户接入点数据融合中心万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论第章绪论课题研究背景及意义近年来，无线通信技术直处于高速发展状态，从简单数字语音时代，到后来无线多媒体时代，再到现在移动互联网时代。与此同时，数据无线通信传输速率也跨越了几个时代，从比特每秒数量级到比特每秒数量级，目前使用网络数据下行速度已达到百兆比特每秒级别。尽管这样，也不能满足人们对无线通信技术要求，而事实上，频谱资源是非常有限资源，频谱需求却随着无线通信进步在不断增长，这两方面矛盾也随之增加，这也是影响无线通信不断进步个重要因素。为了克服频谱资源不足这矛盾，方面，需要无线通信相关新理论作为支撑，研究出更多更高效无线接入技术，使当前各种通信业务接入等需求得到满足另方面，将目前载波调制相关技术不断完善，充分提高当前频谱利用率。尽管这些新方法新技术实现使频谱资源压力在定程度上得到了缓解，但由香农定律可知在实现上仍然存在很大限制，更没有办法使无线通信业务日益增长需求增长得到满足。因此，如何来提高频谱利用率，探寻出更有效方法和手段已经变得相当紧迫。换个角度来看，很多现在已经被授权频段上频谱并没有达到很好利用率，授权频谱使用非常不充分，并且使用频谱概率非常不平衡。专门做了项关于频谱占用统计，统计结果为年月到年月之间，在美国，在个频率以下授权频段平均频谱使用率约仅为百分之五。根据该报告内容，同样可以看到很多没有被分配频段也是非常紧缺，但是些已被分配频段使用率却不高甚至非常低。成不变频谱资源分配原则是导致这个问题原因所在。在当前无线通信需求和频谱资源分配原则下，不难看出由于很大比例频谱已经被分配给了各种授权频段去应用，能使用非授权频段频谱资源已经所剩无几，但是很多刚诞生无线业务都需要使用非授权频段频谱，所以非授权频段频谱使用变得非常紧张，大量业务都需要非授权频谱作为支撑。认知无线电技术出现根本初衷是让认知无线电系统中用户可以接入并使用那些授权用户暂时不需要使用空闲频段，并且不能够影响授权用户正常工作，进而能够动态地利用这些空闲频谱资源。使无线通信设备具备适当使用该空闲频谱且具备能够感知空闲频万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论谱能力就是认知无线电技术精髓所在。众所周知，无线频谱是数量有限稀缺资源，当前些方法对于频谱利用率只有很少提高，相比人们对它需要还相差甚远。然而认知无线电技术可以很大程度上改善频谱利用率，进而达到很多无线通信业务对频谱高要求，并能够对目前因成不变频谱分配原则下对频谱资源不恰当使用情况从根本上进行改善。认知无线电技术被提出同时，也得到了很多公司，论坛和高校致重视，很多政府组织也逐渐开始肯定认知无线电技术。年，公布了份针对当前频谱资源使用原则特别工作组报告，这个报告指出了成不变分配原则导致不同频段上频谱利用率很不均衡情况，认知无线电工作组也因此而出现，年月，在华盛顿该工作组正式成立，随后，在年月个关于认知无线电技术学术会议在美国拉斯维加斯召开，这也是关于认知无线电技术理论研究开始里程碑。许多国家通信运营机构也逐渐认识到认知无线电在频谱利用率提高和空闲频谱充分利用方面重要意义，但是因为认知无线电技术还处于起步阶段，些关键技术实现难题还没有解决，所以使些问题研究也还属于理论研究和摸索过程，当然真正在通信系统中实现例子还很少，目前具有认知无线电性能通信,曾娟,张翠芳,王宇舟基于双门限新型协作频谱感知算法计算机应用,万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文参考文献,万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文致谢致谢时光飞逝，转眼间三年研究生学习即将结束，回顾在校这几年，感慨万千，研究生生活让我收获了很多知识，学会了如何生活，更懂得了如何做人做事，在这毕业论文完成之际，感谢所有曾经对本文撰写给予关心和指导人。首先要向我导师张学军教授表示诚挚感谢。您扎实渊博理论基础和学术知识，科学严谨治学态度，坚韧求实勇于开拓科研精神始终激励和指引着我，永远是我学习榜样。在您指导下，我学到不仅是专业知识，更重要是解决问题思路方法和态度，还有做人道理，这将使我受益终生。在此对您表示深深谢意！同时感谢师门同学们，正是你们营造出浓厚学习氛围影响了我，才使我养成了良好学习习惯也正是由于与你们交流讨论，才会有我进步。真诚感谢你们在我学习和生活中所给与支持和帮助。最后我要感谢我家人对我生活上照顾和学习上关心，使我能够全身心投入到学习和研究工作中，顺利完成学业。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文攻读硕士学位期间发表学术论文攻读硕士学位期间发表学术论文张学军吴敏唐小丽，基于信噪比筛选协作频谱感知优化算法，计算机应用研究万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文攻读硕士学位期间参加科研项目攻读硕士学位期间参加科研项目国家自然科学基金，基于累加干扰分析认知网跨层优化技术研究万方数据基于应用环境协作频谱感知算法研究作者吴敏学位授予单位南京邮电大学引用本文格式吴敏基于应用环境协作频谱感知算法研究学位论文硕士,单位代码密级公开硕士学位论文论文题目基于应用环境协作频谱感知算法研究吴敏陈德媛副教授张学军教授电路与系统复杂网络与系统工学硕士二零四年二月学号姓名导师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构学位或证书而使用过材料。与我同工作同志对本研究所做任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文复印件和电子文档允许论文被查阅和借阅可以将学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编本学位论文。本文电子文档内容和纸质论文内容相致。论文公布包括刊登授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名日期研究生签名导师签名日期万方数据摘要近年来，无线通信得到了飞速发展，到了移动互联网时代，无线通信重点已不是基本语音业务，而是各种多媒体数据业务。伴随着各种无线业务出现，频谱资源也愈发显得短缺。认知无线电技术通过对周围环境检测来自适应地调整无线通信设备相关参数，进而利用那些未充分利用授权频段，提高频谱利用率。实现认知无线电技术前提是不能对授权频段主用户造成干扰，该前提必须建立在良好频谱感知技术基础之上。论文从认知无线电国内外研究现状出发，介绍了其研究发展情况。然后介绍了些关键技术基本模型和相关功能。接着重点介绍了频谱感知技术，详细地对感知技术原理，分类，模型以及优缺点进行了讨论，并在此基础上着重研究了协作频谱感知技术，包括系统模型，结构分类和相关融合算法，同时进行了些性能仿真实验。论文分析了实际应用环境下协作频谱感知，并进行了仿真，通过仿真可以看出，在部分认知节点处于较恶劣环境中时会影响整体协作检测性能。为解决这种低信噪比节点降低系统感知性能问题，论文提出了种基于信噪比对参与协作认知节点进行筛选优化方法，通过筛选避免低信噪比节点参与协作。理论分析和仿真实验结果表明，文章所提出方法可以消除低信噪比节点影响，提高系统感知性能，同时具有较低计算复杂度。论文还分析了传统双门限算法，在些情况下其性能也不能得到保证，而且存在感知失败可能。针对传统双门限算法提出种改进型双门限算法，分别在认知用户本地检测端和数据融合中心端进行了优化处理，创建新感知模型，理论分析和仿真实验表明，本章所提算法更加能适应实际应用环境，可以有效提高系统频谱感知性能，具有相对较小通信开销，同时能解决传统双门限感知失败问题。关键词认知无线电，频谱感知，信噪比，筛选，双门限万方数据