论文摘要
无线业务的迅速增长和宽带化、高速流媒体业务的需求对无线网络提出了更高的要求。无线网络要求分配更多的频谱资源,以满足各种业务需求和更好的用户体验的巨大挑战。同时不断涌现的新的无线通信技术也要求分配工作频段。有限的频谱资源与高速增长的频谱需求的矛盾日益突出。认知无线电技术基于当前无线网络的固定频谱分配机制下频谱资源利用率的现状,采用在不干扰授权系统的前提下机会式地使用授权系统频段的方法,能够有效地解决该矛盾。因此,认知无线电技术已经引起了广泛关注和研究。本文重点进行了认知无线电中协作频谱检测的数据融合测算法和自适应频谱检测机制的研究。频谱检测是认知设备检测周围频谱环境并找出空闲频谱的过程,在认知无线电技术中具有极其重要的作用,是实现频谱资源有效利用的前提。联合频谱检测是复杂频谱环境下能够准确快速检测频谱资源的重要保障。而自适应频谱检测机制能够大幅提高联合频谱检测性能。归纳来说,本文的内容主要包括以下几个方面：首先,阐述了认知无线电的定义和研究背景,指出了认知无线电技术是解决有限的频谱资源同激增的频谱需求之间矛盾的一种可行和有效的技术。然后,简述了作为认知无线电技术得以实现的前提频谱检测对于认知无线电的重要意义。随后概述了目前该领域的发展概况。通过深入分析,得出本文的重点在于协作频谱检测的数据融合测算法和自适应频谱检测机制的研究。协作检测融合算法研究部分,本文首先由单节点检测的局限性引出协作检测的必要性,并通过与同步检测的比较,最终将研究方向锁定为异步协作融合算法的研究。然后分析了现有的异步协作融合算法,提出了一种适用于异构网络环境内融合中心管理认知用户的触发式异步协作检测方案。该方案在大大降低了融合中心计算量的前提下,通过对检测时间、认知用户信用度的分析,提高了协作检测的及时性与准确性。关于集中式自适应协作方案,本文首先分析了适用于认知网络系统的频段特点,结合我国频段分配情况以及实际频谱测量结果,为系统确定了可使用的频段。并根据该频段主要授权业务的特点,确定了集中式频谱共享网络结构。同时设计了可用于该频段的本地检测算法,然后分析了协作机制设计中需要考虑的各个功能模块以及对应的问题。最后详细描述了设计的集中式自适应协作检测机制的功能模块、工作流程、接口参数以及自适应需求。论文最后对全文进行了总结,并指出了今后的研究方向。