節(jié)能與安全的認(rèn)知無線電系統(tǒng)合作頻譜感知技術(shù)研究

【摘要】：由于認(rèn)知無線電技術(shù)可以有效解決越來越緊張的頻譜利用問題,近年來成為了一個研究熱點,而作為認(rèn)知無線電的首要環(huán)節(jié),頻譜感知技術(shù)得到了廣泛的研究,尤其是合作頻譜感知。合作頻譜感知可以有效解決由“隱藏終端”與信號衰落引起的問題,大大提高檢測準(zhǔn)確率。但是,合作頻譜感知給認(rèn)知無線電系統(tǒng)帶來了額外的通信開銷,會使增加感知用戶的能量開銷與網(wǎng)絡(luò)的傳輸資源。同時,合作頻譜感知的合作機制使其更容易遭受攻擊,引發(fā)新的安全問題。因此,論文從降低通信開銷與提高安全性兩個角度,研究認(rèn)知無線電系統(tǒng)中的合作頻譜感知方法。 針對低通信開銷的合作頻譜感知方法,現(xiàn)有方法大多在以不可實現(xiàn)的假設(shè)條件下提出的,本文在研究頻譜感知結(jié)果的一般特性基礎(chǔ)上,提出了一種控制合作頻譜感知通信開銷的方法。通過有選擇地控制發(fā)送感知結(jié)果,降低頻譜感知過程中所需的通信開銷。仿真結(jié)果表明,該方法使系統(tǒng)在檢測概率與通信開銷間達(dá)到很好的折中,使通信開銷明顯降低,而對系統(tǒng)檢測能力的影響幾乎可忽略不計。 針對合作頻譜感知中的安全問題,論文研究了如何緩減主用戶仿真攻擊對合作頻譜感知結(jié)果的影響。通過選擇空間位置相距較遠(yuǎn)的用戶參與合作頻譜感知,有效地降低不同用戶同時被攻擊的概率,從而減小主用戶仿真攻擊產(chǎn)生的影響。另外,由于用戶選擇的過程較為簡單,可以避免原有用戶選擇算法的大計算量問題。仿真結(jié)果表明,該方法可有效降低主用戶仿真攻擊對系統(tǒng)的影響。 【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知無線電 合作頻譜感知 低通信開銷 PUE攻擊 空間距離 安全 用戶選擇
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 目錄8-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 研究背景與現(xiàn)狀11-21
• 1.2.1 CR概述11-13
• 1.2.2 CR技術(shù)的國內(nèi)外研究情況13-15
• 1.2.3 合作頻譜感知研究背景15-17
• 1.2.4 合作頻譜感知研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.5 合作頻譜感知中的節(jié)能問題18-19
• 1.2.5.1 節(jié)能的合作頻譜感知技術(shù)背景18
• 1.2.5.2 節(jié)能的合作頻譜感知技術(shù)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.6 合作頻譜感知中的安全問題19-21
• 1.2.6.1 安全的合作頻譜感知技術(shù)背景19-20
• 1.2.6.2 安全的合作頻譜感知技術(shù)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3 主要研究內(nèi)容與研究成果21-22
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容21
• 1.3.2 主要研究成果21-22
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排22-24
• 第二章 合作頻譜感知技術(shù)24-46
• 2.1 引言24-25
• 2.2 單用戶頻譜感知方法概述25-30
• 2.2.1 主用戶發(fā)射機信號檢測25-28
• 2.2.1.1 匹配濾波器檢測26
• 2.2.1.2 循環(huán)平穩(wěn)特征檢測26-27
• 2.2.1.3 協(xié)方差盲檢測27
• 2.2.1.4 能量檢測27-28
• 2.2.2 主用戶接收機信號檢測28-30
• 2.2.2.1 本振泄露檢測28-29
• 2.2.2.2 干擾溫度檢測29-30
• 2.3 合作頻譜感知技術(shù)30-35
• 2.3.1 硬判決融合方法32
• 2.3.2 軟判決融合方法32-35
• 2.3.2.1 似然比融合與序貫檢測融合33
• 2.3.2.2 線性加權(quán)融合33-34
• 2.3.2.3 特征值序貫檢測融合34-35
• 2.4 降低合作頻譜感知中通信開銷的方法35-41
• 2.4.1 硬判決融合代替軟判決融合36-37
• 2.4.2 阻止不可靠的感知結(jié)果的發(fā)送37-39
• 2.4.3 減少冗余感知結(jié)果的發(fā)送39-41
• 2.4.4 低通信開銷合作頻譜感知方法小結(jié)41
• 2.5 減小合作頻譜感知中PUE攻擊所產(chǎn)生的影響的方法41-44
• 2.5.1 感知結(jié)果獲得時的PUE攻擊防御方法41-43
• 2.5.2 感知結(jié)果融合時的PUE攻擊防御方法43-44
• 2.5.3 可抵御PUE攻擊的合作頻譜感知方法小結(jié)44
• 2.6 本章小結(jié)44-46
• 第三章 合作頻譜感知技術(shù)中降低通信開銷的方法研究46-60
• 3.1 系統(tǒng)模型46-48
• 3.1.1 CR用戶的頻譜檢測方法47
• 3.1.2 FC的數(shù)據(jù)融合方法47-48
• 3.2 通信開銷可控的合作頻譜感知方法48-54
• 3.2.1 感知結(jié)果的獲得48-49
• 3.2.2 感知結(jié)果的發(fā)送49-50
• 3.2.3 數(shù)據(jù)融合過程50-51
• 3.2.4 λ的取值方法51-54
• 3.3 仿真結(jié)果以及性能分析54-59
• 3.3.1 不同方法之間的比較54-56
• 3.3.2 λ對系統(tǒng)的影響56-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第四章 合作頻譜感知技術(shù)中安全的用戶選擇方法的研究60-80
• 4.1 PUE攻擊60-64
• 4.2 已有的抵御PUE攻擊的CR用戶選擇算法64-66
• 4.3 基于空間距離的CR用戶選擇算法66-68
• 4.3.1 感知結(jié)果的獲得66
• 4.3.2 CR用戶的選擇66-68
• 4.3.3 感知結(jié)果的融合68
• 4.4 仿真結(jié)果與性能分析68-79
• 4.4.1 仿真系統(tǒng)的搭建69-70
• 4.4.2 無PUE攻擊70-71
• 4.4.3 有PUE攻擊71-75
• 4.4.3.1 攻擊者攻擊程度較輕時72-74
• 4.4.3.2 攻擊程度較重時74-75
• 4.4.4 參與合作頻譜感知的用戶數(shù)75-78
• 4.4.5 攻擊者的攻擊代價78-79
• 4.5 本章小結(jié)79-80
• 第五章 總結(jié)與展望80-82
• 5.1 研究工作總結(jié)80
• 5.2 研究工作展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 攻讀碩士期間主要研究成果87

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

認(rèn)知無線電中聯(lián)合功率控制的動態(tài)頻譜分配算法    馮文江;王茹茹;蔣衛(wèi)恒;吳迪;

基于隨機矩陣?yán)碚摵蛪嚎s感知的合作頻譜感知技術(shù)研究    劉發(fā)宇

基于用戶需求和歷史信息的動態(tài)頻譜分配算法    夏齡;馮文江;

基于梯度的CRAHN分布式協(xié)作頻譜感知方案    秦曉慧;

認(rèn)知無線電中聯(lián)合功率控制的動態(tài)頻譜分配算法研究    王茹茹

基于認(rèn)知用戶QoS及信道特征的動態(tài)頻譜分配    葉培青

壓縮感知理論及其研究進(jìn)展    石光明;劉丹華;高大化;劉哲;林杰;王良君;

認(rèn)知無線電中基于極大獨立集的頻譜分配算法    樊路;劉玉濤;譚學(xué)治;蔣夢雄;

基于證據(jù)理論的協(xié)同頻譜感知算法    鄭學(xué)強;王金龍;陳娟;

基于Dempster-Shafer證據(jù)理論的協(xié)同頻譜感知算法    鄭學(xué)強;王金龍;吳啟暉;崔麗;陳娟;

基于表決融合的帶寬受限的協(xié)作頻譜感知算法    卞荔;朱琦;

基于關(guān)聯(lián)分析的頻譜感知信息加權(quán)融合算法    申濤;胡中豫;李高峰;李偉;

基于分群的自適應(yīng)雙門限合作頻譜感知    丁漢清;楊家瑋;趙志遠(yuǎn);

一種可靠的協(xié)作式頻譜感知方案    申濤;程放;胡中豫;金成江;

電磁頻譜感知教學(xué)實驗系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)    余婷;顧浩;胡靜;宋鐵成;沈連豐;

認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于共識理論的分布式聚類合作頻譜感知研究    吳啟暉;丁國如;王金龍;李小強;黃育偵;

認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)多用戶協(xié)同頻譜感知協(xié)作機制研究    曲軼龍;張虎虎;齊冬蓮;

基于混沌和聲搜索的最優(yōu)線性協(xié)作頻譜感知算法    李岳洪;萬頻;王永華;楊健;鄧欽;

一種基于信道可靠性的協(xié)作頻譜感知算法    岳文靜;鄭寶玉;

一種可以減少感知時間的頻譜感知方法    張培;孟慶民;朱衛(wèi)平;

基于權(quán)值的合作頻譜感知算法    郝博雅;周輝;孫斌;

基于三階累積量的頻譜感知技術(shù)研究    吳昊;趙杭生;

一種基于串行網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作頻譜感知方案    張冰玉;鄭寶玉;岳文靜;

協(xié)同頻譜感知算法綜述    馮子木;漆春梅;王軍;李樂民;

一種改進(jìn)的基于多閾值的協(xié)作頻譜感知方法    王翊;胡艷軍;唐希雯;

認(rèn)知無線電寬帶頻譜感知試驗研究    鄭仕鏈;何斌;楊偉程;

基于小波變換的認(rèn)知無線電寬帶頻譜感知方法    李佳俊;黃清;孔勇;

基于壓縮采樣技術(shù)的認(rèn)知無線電寬帶頻譜感知方法    楊家勝;劉光斌;程俊仁;

基于頻譜感知的動態(tài)頻譜管理研究    喬曉瑜

基于壓縮感知的寬帶頻譜感知技術(shù)研究    李含青

選擇性協(xié)同頻譜感知技術(shù)研究    歐揚

下一代無線通信系統(tǒng)中高效傳輸及頻譜感知關(guān)鍵技術(shù)的研究    劉思楊

認(rèn)知無線電寬帶頻譜感知技術(shù)研究    王悅

認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)序貫頻譜感知研究    黃俊園

認(rèn)知無線電協(xié)作頻譜感知性能提升方法研究    夏文芳

基于檢測和功率受限的頻譜感知優(yōu)化    迪爾

認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中頻譜感知技術(shù)研究    張國偉

認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜感知與路由算法的研究    宋朝霞

認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)基于正交波形的協(xié)作頻譜感知技術(shù)    馮璐

基于壓縮傳感與協(xié)方差的頻譜感知技術(shù)研究    魏苗

分簇?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中跨層頻譜感知方法的研究    楊耘悅

最佳參與者選擇的協(xié)作頻譜感知網(wǎng)性能分析    克羅德（Ndikumana jean-Claude）

壓縮頻譜感知算法研究    文璐

基于模糊積分和最優(yōu)化理論的合作式頻譜感知算法研究    劉偉東

基于最大最小特征值的協(xié)同頻譜感知算法研究    康安康

高性能多分辨率頻譜感知電路研究    閔卿

基于隨機矩陣?yán)碚摵蛪嚎s感知的合作頻譜感知技術(shù)研究    劉發(fā)宇

頻譜感知關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)    黃文芳