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基于双门限能量检测的协作频谱感知算法 被引量:23
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作者 陈长兴 符辉 +1 位作者 牛德智 耿道田 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1742-1746,共5页
为了克服传统能量检测算法的不足,提出了一种基于双门限能量检测的协作频谱感知算法(cooperative spectrum sensing algorithm based on double-threshold energy detection,CSBDE)。该算法采用噪声不确定条件下的双门限值作为判决条件... 为了克服传统能量检测算法的不足,提出了一种基于双门限能量检测的协作频谱感知算法(cooperative spectrum sensing algorithm based on double-threshold energy detection,CSBDE)。该算法采用噪声不确定条件下的双门限值作为判决条件,将本地能量检测结果划分为硬判决和软判决。认知基站采用优化的融合准则,首先对所有本地硬判决进行融合,根据需要再进一步对本地软判决进行融合,最终给出全局判决结果。蒙特卡罗仿真结果表明,该算法能够克服噪声不确定性对能量检测的影响,提高了系统的检测性能。 展开更多
关键词 认知无线电 能量检测 双门限 协作频谱感知 数据融合
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基于深度卷积神经网络的协作频谱感知方法 被引量:19
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作者 盖建新 薛宪峰 +1 位作者 吴静谊 南瑞祥 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期2911-2919,共9页
针对传统卷积神经网络(CNN)频谱感知方法提取特征能力受限于网络结构简单,增加网络结构又容易出现梯度消失等问题,该文通过在传统卷积神经网络中添加捷径连接,实现输入层恒等映射更深的网络,提出一种基于深度卷积神经网络(DCNN)的协作... 针对传统卷积神经网络(CNN)频谱感知方法提取特征能力受限于网络结构简单,增加网络结构又容易出现梯度消失等问题,该文通过在传统卷积神经网络中添加捷径连接,实现输入层恒等映射更深的网络,提出一种基于深度卷积神经网络(DCNN)的协作频谱感知方法。该方法将频谱感知问题转化为图像二分类问题,对正交相移键控(QPSK)信号的协方差矩阵进行归一化灰度处理,并作为深度卷积神经网络的输入,通过残差学习训练深度卷积神经网络模型,提取2维灰度图像的深层特征,将测试数据输入到训练好的模型中,完成基于图像分类的频谱感知。实验结果表明:与传统的频谱感知方法相比,在低信噪比(SNR)下、多用户协作感知时,所提方法具有更高的检测概率和更低的虚警概率。 展开更多
关键词 协作频谱感知 深度卷积神经网络 残差学习 协方差矩阵
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基于数据融合的协作频谱感知算法 被引量:14
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作者 卞荔 朱琦 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 2009年第2期73-78,共6页
协作的频谱感知使认知无线电(CR)网络对主用户进行可靠的检测,并避免了对主用户通信的干扰。数据融合是协作的频谱感知的关键技术。对基于"与"准则、"或"准则、最大后验概率准则和贝叶斯准则的数据融合算法进行了研... 协作的频谱感知使认知无线电(CR)网络对主用户进行可靠的检测,并避免了对主用户通信的干扰。数据融合是协作的频谱感知的关键技术。对基于"与"准则、"或"准则、最大后验概率准则和贝叶斯准则的数据融合算法进行了研究,采用这4种融合方法在认知无线电网络中进行协作频谱感知,并比较了它们的频谱检测性能。仿真结果显示最大后验概率准则和贝叶斯准则在认知无线电的环境中有优越的感知性能。 展开更多
关键词 认知无线电网络 协作频谱感知 数据融合 贝叶斯准则
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认知无线电频谱感知技术综述 被引量:15
4
作者 郭文祥 余志勇 +1 位作者 逄晨 孙亚民 《通信技术》 2018年第2期261-265,共5页
针对人为性的电磁频谱资源匮乏问题,认知无线电技术有效提高了频谱资源利用率,而作为其核心技术的频谱感知成为研究的热点。国内外学者相继提出了各种频谱感知算法,不同方面不同程度改善了频谱检测性能,使其逐步适应复杂的电磁环境,提... 针对人为性的电磁频谱资源匮乏问题,认知无线电技术有效提高了频谱资源利用率,而作为其核心技术的频谱感知成为研究的热点。国内外学者相继提出了各种频谱感知算法,不同方面不同程度改善了频谱检测性能,使其逐步适应复杂的电磁环境,提高利用率,破除人为性资源匮乏的制约。因此,综述频谱感知技术的发展历程,分析低信噪比下单节点和协作频谱感知性能,对比介绍了协作频谱感知系统结构和信息融合原则,最后指出频谱感知技术的发展趋势及存在的挑战。 展开更多
关键词 认知无线电 低信噪比 信息融合 协作频谱感知
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认知无线电网络高能效协作频谱感知技术 被引量:14
5
作者 彭涛 郭晨 王文博 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期93-96,共4页
提出了一种协作频谱感知方式.通过对本地观测向量和预设门限的比较,认知用户可以根据本地感知的可靠性决定是否向基站发送本地判决结果.在不同控制信道条件下,采用计数准则和Neyman-Pearson准则对所提出的协作频谱感知方式进行了感知性... 提出了一种协作频谱感知方式.通过对本地观测向量和预设门限的比较,认知用户可以根据本地感知的可靠性决定是否向基站发送本地判决结果.在不同控制信道条件下,采用计数准则和Neyman-Pearson准则对所提出的协作频谱感知方式进行了感知性能研究.理论分析和仿真结果表明,这种协作频谱感知方式在保证检测性能的基础上,有效减少了协作通信开销,提升了感知能效. 展开更多
关键词 认知无线电网络 协作频谱感知 计数准则 NEYMAN-PEARSON准则
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分布式协作频谱感知网络中恶意节点检测和定位方法研究 被引量:13
6
作者 吴晓晓 李刚强 张胜利 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1370-1380,共11页
认知无线电是解决无线通信能量有效性问题的关键技术,其中频谱感知对于提高频谱的利用效率有着重要意义.针对基于共识的分布式协作频谱感知算法易受到恶意节点数据注入攻击,影响认知网络性能的问题,本文提出了两种基于神经网络的恶意节... 认知无线电是解决无线通信能量有效性问题的关键技术,其中频谱感知对于提高频谱的利用效率有着重要意义.针对基于共识的分布式协作频谱感知算法易受到恶意节点数据注入攻击,影响认知网络性能的问题,本文提出了两种基于神经网络的恶意节点检测和定位方法抵制网络内的恶意攻击行为,并采用基于Gossip Learning的联合学习策略进一步增强训练邻域检测和定位模型的鲁棒性.本文在9个认知节点的曼哈顿网络上模拟了分布式频谱感知的过程,并验证所提出方法的有效性.结果表明,所提方法具有良好的恶意节点检测和定位性能,联合学习策略能够使神经网络在样本局部有限的情况下学习到更多的攻击特征,提高本地检测和定位模型的可靠性. 展开更多
关键词 认知无线电 协作频谱感知 共识算法 恶意节点 神经网络 联合学习
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基于动态自适应双门限能量检测的序贯协作频谱感知算法 被引量:14
7
作者 黄河 袁超伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1037-1043,共7页
针对在一般高斯白噪声环境中,传统的双门限能量检测频谱感知算法忽略确定两门限之间的感知信息的问题,该文提出一种基于动态自适应双门限能量检测的序贯协作频谱感知算法。新算法以最优化检测概率为目标,采用序贯方式对协作用户进行动... 针对在一般高斯白噪声环境中,传统的双门限能量检测频谱感知算法忽略确定两门限之间的感知信息的问题,该文提出一种基于动态自适应双门限能量检测的序贯协作频谱感知算法。新算法以最优化检测概率为目标,采用序贯方式对协作用户进行动态自适应双门限建模,并对处于两门限之间的接收能量值进行软判决。进一步地,新算法能自适应动态调整门限大小和各判决区域协作用户数,以达到最大化检测概率和最优化受试工作特征曲线的目的。理论分析和仿真结果表明,与经典的双门限能量检测算法相比,提出算法具有更优的检测概率。 展开更多
关键词 认知无线电 双门限能量检测 动态自适应算法 协作频谱感知
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基于动态阈值的可信度加权协作频谱感知 被引量:13
8
作者 于笃发 邵建华 +1 位作者 聂梦雅 刘刚 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第2期511-514,共4页
为了提升受阴影衰落等因素影响下的协作频谱感知性能,采取了一种改进的基于动态阈值和可信度相结合的协作频谱感知方法。该方法利用各认知用户的检测信噪比对检测可信度较低的认知用户进行过滤,各认知用户根据检测信噪比设定一个适合自... 为了提升受阴影衰落等因素影响下的协作频谱感知性能,采取了一种改进的基于动态阈值和可信度相结合的协作频谱感知方法。该方法利用各认知用户的检测信噪比对检测可信度较低的认知用户进行过滤,各认知用户根据检测信噪比设定一个适合自身的动态阈值进行能量感知,融合中心结合各单节点感知结果和分配的传输可信度作出最终判决。仿真结果表明,在检测信道和传输信道均受到阴影衰落等因素严重影响下,与单纯的动态阈值协作感知和传统的可信任度协作感知方法相比,该方法能获得较高的检测概率。 展开更多
关键词 认知无线电 阴影衰落 能量检测 动态阈值 可信任度 检测信噪比 传输信噪比 协作频谱感知
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基于差分能量检测的双门限协作频谱感知算法 被引量:13
9
作者 张学军 严金童 +1 位作者 田峰 孙知信 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1325-1330,共6页
在传统双门限能量检测的基础上,对处于双门限之间的认知用户采用差分能量检测方法,提出了一种基于差分能量检测的双门限协作频谱感知(简称差分双门限能量检测)算法。该算法不仅考虑了噪声的不确定性对系统性能的影响,而且有效克服了传... 在传统双门限能量检测的基础上,对处于双门限之间的认知用户采用差分能量检测方法,提出了一种基于差分能量检测的双门限协作频谱感知(简称差分双门限能量检测)算法。该算法不仅考虑了噪声的不确定性对系统性能的影响,而且有效克服了传统双门限检测算法中的感知失败问题。仿真结果表明,差分双门限能量检测可以有效提高系统的频谱感知性能。另外仿真实验分析了判决系数和信道信噪比对系统性能的影响,结果显示,信噪比越高,判决系统对系数性能影响越显著,且在合理的取值范围内,系统性能随着判决系数取值的减小而提高。 展开更多
关键词 认知无线电 协作频谱感知 双门限 差分能量检测 噪声不确定性
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认知无线电协作频谱感知技术综述 被引量:12
10
作者 梁红玉 陈宏滨 赵峰 《广西通信技术》 2011年第2期38-44,共7页
频谱感知是实现认知无线电功能的前提条件,也是认知无线电领域的一个研究热点。近年来人们提出了很多种频谱感知方法,尤其协作感知技术日益受到关注。综述了协作频谱感知技术的最新研究进展,先描述典型的认知无线电协作频谱感知模型,然... 频谱感知是实现认知无线电功能的前提条件,也是认知无线电领域的一个研究热点。近年来人们提出了很多种频谱感知方法,尤其协作感知技术日益受到关注。综述了协作频谱感知技术的最新研究进展,先描述典型的认知无线电协作频谱感知模型,然后讨论了协作感知中信息融合及性能分析等关键问题,最后指出了协作感知的研究挑战和发展趋势。 展开更多
关键词 认知无线电 协作频谱感知 信息融合 检测性能
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认知无线电网络中的一种新型协作频谱感知方法 被引量:11
11
作者 朱江 黄本雄 +1 位作者 王芙蓉 张波 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第2期193-197,共5页
提出一种能够应用于认知无线电网络中的新型协作频谱感知方法——双阈值能量检测,该方法同时利用了次要用户的接收信号能量和局部判决结果两种信息,由判决中心结合次要用户的局部判决结果和接收信号能量,做出最终判决从而确定主要用户... 提出一种能够应用于认知无线电网络中的新型协作频谱感知方法——双阈值能量检测,该方法同时利用了次要用户的接收信号能量和局部判决结果两种信息,由判决中心结合次要用户的局部判决结果和接收信号能量,做出最终判决从而确定主要用户存在与否.该方法在通信流量增加不多的情况下能够充分提升检测性能.仿真结果表明当接收信号能量落入延迟判决区间的概率较大时,该算法能够显著地改善认知无线电网络的协作频谱感知能力. 展开更多
关键词 双阈值 能量检测 协作频谱感知 认知无线电
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基于DS证据理论的协作频谱感知改进方法 被引量:11
12
作者 于美婷 赵林靖 李钊 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期168-173,共6页
提出了一种新的协作频谱感知方法,该方法采用DS证据理论。首先,在本地感知通过投影近似法分解感知结果以减少次级用户上报至融合中心的感知数据,从而降低协作带宽开销。其次,在融合中心根据次级用户证据矢量之间的距离计算可信度,以可... 提出了一种新的协作频谱感知方法,该方法采用DS证据理论。首先,在本地感知通过投影近似法分解感知结果以减少次级用户上报至融合中心的感知数据,从而降低协作带宽开销。其次,在融合中心根据次级用户证据矢量之间的距离计算可信度,以可信度为权重对每个次级用户的基本概率分配进行加权平均来减小高度冲突数据对检测性能的影响。仿真结果表明,该方法减少了协作感知的带宽开销,改善了数据高度冲突时的检测性能。 展开更多
关键词 协作频谱感知 数据融合 DS证据理论 证据高度冲突
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利用卷积神经网络和协方差的协作频谱感知算法 被引量:11
13
作者 鲁华超 赵知劲 +1 位作者 尚俊娜 戴绍港 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第10期1700-1707,共8页
针对基于信号协方差矩阵的频谱感知算法门限难于准确得到及没有充分利用原始信号信息等问题,提出了基于卷积神经网络和协方差矩阵的协作频谱感知算法。首先将接收的I、Q两路正交信号的归一化协方差矩阵组成双通道输入矩阵,然后使用卷积... 针对基于信号协方差矩阵的频谱感知算法门限难于准确得到及没有充分利用原始信号信息等问题,提出了基于卷积神经网络和协方差矩阵的协作频谱感知算法。首先将接收的I、Q两路正交信号的归一化协方差矩阵组成双通道输入矩阵,然后使用卷积神经网络直接提取协方差矩阵的特征信息,并进行训练得到分类器,最后使用训练好的模型进行频谱感知。仿真结果表明,本文所提出的频谱感知算法优于对比算法,在信噪比为-13 dB、40个次用户协作感知时,本文算法虚警概率低于0.1,检测概率达到0.9以上。 展开更多
关键词 卷积神经网络 协方差 协作频谱感知
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使次系统容量最大化的协作频谱感知性能分析及优化 被引量:10
14
作者 李美玲 袁超伟 +1 位作者 李琳 杨睿哲 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期53-60,共8页
针对认知无线电网络中SU数、检测门限、带宽、频谱利用率和次系统容量间关系的分析表明,一方面C-CSS不仅可降低虚警率、提高频谱利用率,还可利用较少的SU实现较高的次系统容量;另一方面在SU数一定且满足目标要求时,C-CSS与T-CSS实现最... 针对认知无线电网络中SU数、检测门限、带宽、频谱利用率和次系统容量间关系的分析表明,一方面C-CSS不仅可降低虚警率、提高频谱利用率,还可利用较少的SU实现较高的次系统容量;另一方面在SU数一定且满足目标要求时,C-CSS与T-CSS实现最大次系统容量所要求的检测门限不同。提出协作频谱感知优化算法,利用NP准则通过直接对数学模型求解即可得到使次系统容量最大的SU数和相应检测门限。理论分析和仿真结果均表明,所提算法在保证目标检测率的前提下最大化了次系统容量。 展开更多
关键词 认知无线电 协作频谱感知 次系统容量 带宽 频谱利用 检测门限
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认知无线电网络中压缩协作频谱感知 被引量:9
15
作者 石磊 周正 +2 位作者 唐亮 孙璇 张静 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期76-79,91,共5页
低频谱利用率条件下的信道状态向量具有稀疏性,为降低认知无线电网络中各个认知用户的频谱感知冗余,基于压缩感知技术提出了一种低复杂度的协作频谱感知方法.仿真结果表明,通过稀疏观测矩阵提高了单个认知用户感知过程的速度和效率;在... 低频谱利用率条件下的信道状态向量具有稀疏性,为降低认知无线电网络中各个认知用户的频谱感知冗余,基于压缩感知技术提出了一种低复杂度的协作频谱感知方法.仿真结果表明,通过稀疏观测矩阵提高了单个认知用户感知过程的速度和效率;在融合中心对观测数据进行重构过程中使用因子图迭代算法,大幅降低了计算难度;同时可以根据认知网络中的频率使用情况,自适应调整认知用户的感知点数,确保整个网络的高效感知. 展开更多
关键词 认知无线电网络 协作频谱感知 压缩感知 因子图
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基于中继的协作频谱感知性能分析及优化 被引量:9
16
作者 李美玲 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期33-40,共8页
提出了一种基于目标的中继协作频谱感知方案,证明了SU到SR链路上的信道条件对系统性能有较大的影响;鉴于此,提出了一种优化的最佳中继协作频谱感知(optimized BRCSS)方案,通过联合考虑目标SU到SR链路上的信道条件和SR到FC链路上的信道... 提出了一种基于目标的中继协作频谱感知方案,证明了SU到SR链路上的信道条件对系统性能有较大的影响;鉴于此,提出了一种优化的最佳中继协作频谱感知(optimized BRCSS)方案,通过联合考虑目标SU到SR链路上的信道条件和SR到FC链路上的信道条件选择最佳认知中继;最后,从更实际的应用场景考虑,为了节约系统开销,进一步提出了一种自适应的最佳中继协作频谱感知方案(A-BRCSS),即SU根据其信道条件,自适应地选择是否需要认知中继的协作传输。分析和仿真结果均表明,相比传统最佳中继协作频谱感知方案,Optimized BRCSS方案可以实现更高的感知性能;所提A-BRCSS方案可以实现几乎最佳的感知性能。 展开更多
关键词 认知无线电 协作频谱感知 最佳中继 检测性能 自适应
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协同频谱感知中的融合策略 被引量:9
17
作者 褚御芝 郑宝玉 季薇 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 2010年第3期39-45,共7页
在认知无线网络中,协作频谱感知从多个分布式认知用户中收集感知数据,有效地提高了检测的可靠性。如何利用多个认知用户的感知信息进行融合是协作频谱感知的关键技术。在当前的研究中,融合的方式可以分为两种:决策融合和数据融合,文中... 在认知无线网络中,协作频谱感知从多个分布式认知用户中收集感知数据,有效地提高了检测的可靠性。如何利用多个认知用户的感知信息进行融合是协作频谱感知的关键技术。在当前的研究中,融合的方式可以分为两种:决策融合和数据融合,文中对基于决策融合和数据融合的5种融合准则算法进行了研究,采用这5种融合算法在认知无线电网络中进行协作频谱感知,并比较了它们的频谱检测性能。仿真结果显示,5种融合算法都可改善性能不佳的单个次用户的检测情况,并随着协作节点数的增大性能得到显著提高。其中,数据融合由于较决策融合接收到的数据值更加完整以换得更优越的感知性能。 展开更多
关键词 认知无线电 协作频谱感知 数据融合 决策融合
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无线认知传感器网络中基于时空相关性的协作频谱感知算法 被引量:9
18
作者 王天荆 王敏 +2 位作者 白光伟 沈航 李秀琴 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期193-203,共11页
无线应用的快速扩张使得未授权的工业、科学和医疗(ISM)频段十分拥挤,频谱资源稀缺已成为无线传感器网络发展的瓶颈。无线认知传感器网络允许传感器节点感知主用户的频谱空洞,并利用空闲频段进行通信而改善网络的通信能力。提出了一种... 无线应用的快速扩张使得未授权的工业、科学和医疗(ISM)频段十分拥挤,频谱资源稀缺已成为无线传感器网络发展的瓶颈。无线认知传感器网络允许传感器节点感知主用户的频谱空洞,并利用空闲频段进行通信而改善网络的通信能力。提出了一种基于时空相关性的协作频谱感知算法,该算法建立基于自回归模型的超采样序贯能量检测器以快速获得单节点的局部判决结果,然后为各节点分配时空相关的权重因子以进行加权序贯协作频谱感知,并给出精确的全局判决结果。仿真结果说明,相比于传统的序贯协作频谱感知算法,该算法可使用更少的采样数据量获得更优的频谱检测性能,从而以能量有效的方式提高网络的频谱利用率和数据传输效率。 展开更多
关键词 无线认知传感器网络 协作频谱感知 序贯检测 超采样 时空相关性
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基于证据间相似性的协作频谱感知方法与性能分析 被引量:8
19
作者 孙志国 任欣悦 +1 位作者 陈增茂 刁鸣 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期139-147,共9页
将DS证据理论应用到协作频谱感知算法中,针对经典DS证据理论中存在的证据悖论问题,提出了一种新的加权距离测度。首先,对每个感知用户进行证据提取。然后,根据提取到的基本概率分配数据,利用加权距离测度计算出各个感知用户的证据间相... 将DS证据理论应用到协作频谱感知算法中,针对经典DS证据理论中存在的证据悖论问题,提出了一种新的加权距离测度。首先,对每个感知用户进行证据提取。然后,根据提取到的基本概率分配数据,利用加权距离测度计算出各个感知用户的证据间相似性。最后,将证据间相似性转化成可信度,并利用可信度来加权平均感知用户的基本概率分配。针对协作开销大的问题,在证据提取后采用投影近似法调整基本概率分配来减少上传到融合中心的数据量。理论分析和仿真结果显示,与传统方法相比,所提方法能提高证据悖论问题存在时的检测性能,并且减少协作开销。 展开更多
关键词 协作频谱感知 DS证据理论 证据悖论 协作开销 证据间相似性
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认知无线电最优用户选择协作频谱感知 被引量:8
20
作者 申滨 王舒 +1 位作者 黄琼 陈前斌 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期32-37,共6页
提出了基于最优用户选择的协作频谱感知方案,通过引入Gerschgorin圆盘理论建立用户选择机制,筛选出信道条件最优的若干个认知用户,由其对应的感知数据空间生成全局判决统计量以实现最优协作感知,并在此基础上提出迭代门限算法,进一步优... 提出了基于最优用户选择的协作频谱感知方案,通过引入Gerschgorin圆盘理论建立用户选择机制,筛选出信道条件最优的若干个认知用户,由其对应的感知数据空间生成全局判决统计量以实现最优协作感知,并在此基础上提出迭代门限算法,进一步优化感知性能.理论分析和仿真结果表明,该方案无需知晓授权用户信号、信道、噪声功率等先验信息,对噪声功率不确定性具有较强的鲁棒性,且当接收机采样次数和参与协作的用户数都受限时,感知性能仍然很稳定,可作为协作频谱感知的现实可实现方案. 展开更多
关键词 认知无线电 协作频谱感知 最优用户选择 Gerschgorin圆盘理论 迭代门限算法
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