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摘要：短波通信由于具备通信距离长远和网络架设简单等优点而得到广泛运用,随着通信业务的高速增加,当前的短波通信网络正面对着频谱资源日益紧张的难题。认知无线电是当今通信探讨领域的前沿技术之一,它可以与周围电磁环境交互并通过转变其自身参数让未授权用户在不干扰授权用户的前提下最大化地分享已分配的频谱,因而能够有效改善短波通信网络的频谱利用率和可靠性。频谱感知是认知无线电中关键技术之一,目前关于频谱感知的探讨主要集中在瑞利和Nakagami等衰落信道环境中,而专门针对短波信道的算法探讨则起步较晚。由此如何在短波信道下快速准确地实现对主用户的感知,成为现阶段所迫切需要解决的不足。本论文的主要探讨内容是短波信道环境下的频谱感知技术,文章以Watterson改善模型为基础,探讨了单节点和多节点两种频谱感知案例。文中首先以短波信道的特性入手,浅析了多径延时、衰落等因素对短波信号的影响,并为后续的感知算法探讨提供了Watterson改善模型。其次浅析了单节点架构下能量检测和循环平稳特点检测算法,通过仿真得到了传统算法在短波信道下的检测性能,并针对短波信道下有着的噪声不确定性在结合前两种算法各自优点的基础上得出了一种双动态门限算法,算法通过动态门限的自适应调整来达到所需检测要求,仿真结果表明该算法相比原算法能够在保持较小运算复杂度的前提下得到较好的检测性能。针对IEEE 802.22标准中对特点检测的要求,文中结合特点参数得出了一种低复杂度的数字调制信号盲识别算法。最后针对多节点架构探讨了多节点协同感知算法,在AND硬判决算法基础上结合节点SNR状态得到了基于SNR可信度和基于SNR加权两种改善算法;在OR硬判决算法基础上结合门限优化得到了双动态门限改善算法,经仿真验证改善算法在同等条件下能有效提升认知网络在短波信道下的检测性能。本论文的探讨成果有助于未来进一步探讨频谱感知算法在短波信道下的性能,可供今后工程运用时参考。关键词：认知无线电论文频谱感知论文短波信道论文
摘要3-4
ABSTRACT4-8
第一章 绪论8-12
1.1 探讨作用和背景8-9
1.2 国内外探讨近况9-11
1.3 本论文主要探讨内容及章节安排11-12
第二章 认知无线电中的频谱感知技术12-18
2.1 频谱感知技术综述12-13
2.2 频谱感知技术的分类13-17
2.3 频谱感知技术的性能评价指标17
2.4 本章小结17-18
第三章 短波通信及信道模型18-27
3.1 短波通信概述18-19
3.2 电离层及短波传输特性19-21
3.3 短波信道模型21-22
3.4 基于Watterson 的改善模型22-26
3.5 本章小结26-27
第四章 短波信道中的单节点频谱感知27-41
4.1 能量检测算法27-29
4.2 循环平稳特点检测算法29-34
4.3 双动态门限算法34-38
4.3.1 双动态门限算法原理34-35
4.3.2 双动态门限算法实现流程35-36
4.3.3 双动态门限算法性能浅析36-38
4.4 数字调制信号的特点检测38-40
4.5 本章小结40-41
第五章 短波信道中的多节点协同频谱感知41-56
5.1 协同频谱感知概述41-47
5.1.1 分布式协同频谱感知42-43
5.1.2 集中式协同频谱感知43-47
5.2 基于SNR 状态的协同感知算法47-53
5.2.1 基于SNR 可信度的协同感知算法47-49
5.2.2 基于SNR 加权的协同感知算法49-53
5.3 基于双动态门限的协同感知算法53-55
5.4 本章小结55-56
第六章 结论56-57
6.1 全文工作总结56
6.2 未来工作展望56-57