未来复杂网络环境下动态频谱高效感知技术研究进展 被引量：1

1

作者 崔翠梅 殷昌永 杨德智 《电讯技术》 北大核心 2025年第4期634-641,共8页

动态频谱共享被认为是解决未来5G/6G复杂网络环境“频谱赤字危机”这一问题直接有效的手段之一。然而,由于5G/6G网络超密集、高异构、高动态、智能化的新特征,频谱共享发现(频谱感知)面临着海量数据获取成本高、价值密度低、检测结果不... 动态频谱共享被认为是解决未来5G/6G复杂网络环境“频谱赤字危机”这一问题直接有效的手段之一。然而,由于5G/6G网络超密集、高异构、高动态、智能化的新特征,频谱共享发现(频谱感知)面临着海量数据获取成本高、价值密度低、检测结果不准确、机会发现不充分等问题与挑战,基于机器学习的动态频谱高效感知成为电磁频谱领域重要的研究方向。首先分析了电磁频谱动态共享的国家战略需求和技术挑战,然后从动态频谱信息的联合稀疏采样、协同感知、多维协同预测三方面介绍了国内外研究现状和发展动态,提出了动态频谱高效感知的核心科学问题;最后给出了问题解决思路,为实现未来复杂无线网络频谱高效利用提供理论和使能技术支撑。 展开更多

关键词 复杂网络 动态频谱共享 高效感知 多维协同预测 联合稀疏采样 机器学习

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光纤网络动态路由联合资源最优分配方法 被引量：1

2

作者 陈改霞 叶萧然 董慧敏 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第8期126-130,共5页

随着网络流量的增加,光纤网络动态路由计算复杂度随之增加,耗费更多的联合资源。为此,提出光纤网络动态路由联合资源最优分配方法。以有向图形式映射网络节点,计算路由传输频谱利用率。根据带宽、时延、网络延时抖动指标,获取动态路由... 随着网络流量的增加,光纤网络动态路由计算复杂度随之增加,耗费更多的联合资源。为此,提出光纤网络动态路由联合资源最优分配方法。以有向图形式映射网络节点,计算路由传输频谱利用率。根据带宽、时延、网络延时抖动指标,获取动态路由联合资源。通过传输路径上链路的频谱连续度,选择连续度最佳的频谱业务,基于频谱感知和贪婪算法对业务分割合并,实现联合资源最优分配。实验结果表明,当业务负荷为400 Erlang时,所提方法的带宽阻塞率仅为10%,频谱利用率高达90%。另外,经过一个动态资源的传输周期,该方法的数据节点占比低,说明该方法具有较好的稳定性。 展开更多

关键词 光纤网络 动态路由 联合资源 最优分配 频谱感知

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多信道认知无线电频谱感知时间和门限联合分配 被引量：5

3

作者 刘鑫 张建伟 +3 位作者 杨昊 孔繁锵 高宁 闫钧华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期117-121,共5页

为提高多信道认知无线电的吞吐量,提出采用交替方向优化联合分配次用户的频谱感知时间和子信道感知门限.基于"先听后传"的次用户帧结构,建立了感知时间和门限的优化分配模型.该模型在保证满足主用户通信需求和子信道频谱感知... 为提高多信道认知无线电的吞吐量,提出采用交替方向优化联合分配次用户的频谱感知时间和子信道感知门限.基于"先听后传"的次用户帧结构,建立了感知时间和门限的优化分配模型.该模型在保证满足主用户通信需求和子信道频谱感知性能的前提下,最大化次用户各子信道的吞吐量总和.联合优化算法通过交替优化感知时间和门限能够获得模型的最优解.仿真结果表明:存在最优的感知时间和门限最大化次用户的吞吐量,并且相比之前的方案,联合分配能够提高次用户的吞吐量. 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 联合分配 吞吐量

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多带联合检测在OFDM频谱感知中的应用 被引量：6

4

作者 邓丽粼 张翠芳 +1 位作者 周兴建 石云中 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期131-133,共3页

针对传统频谱感知方法局限在单个频带上的问题,介绍一种多带联合检测的频谱感知方法。以正交频分复用系统为背景,基于能量检测方法,联合多个频带选取最优门限向量,使其在总干扰受限的情况下,总吞吐量达到最大。仿真结果表明,与传统使用... 针对传统频谱感知方法局限在单个频带上的问题,介绍一种多带联合检测的频谱感知方法。以正交频分复用系统为背景,基于能量检测方法,联合多个频带选取最优门限向量,使其在总干扰受限的情况下,总吞吐量达到最大。仿真结果表明,与传统使用一致门限值的多带检测方法相比,该方法的有效性得到提高。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 联合检测 正交频分复用

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认知网中感知时间和功率控制的联合优化机制 被引量：4

5

作者 朱江 段昂 郭兵 《电讯技术》 北大核心 2016年第3期246-251,共6页

针对认知无线网中为了最大化认知用户的吞吐量问题,提出了一种感知时间和功率控制的联合优化机制。该机制保证认知系统在低于一定干扰限制下,将认知用户吞吐量描述成为一个多约束优化问题,从理论上分析了最优功率分配方案与最优感知时... 针对认知无线网中为了最大化认知用户的吞吐量问题,提出了一种感知时间和功率控制的联合优化机制。该机制保证认知系统在低于一定干扰限制下,将认知用户吞吐量描述成为一个多约束优化问题,从理论上分析了最优功率分配方案与最优感知时间分配方案。根据理论分析结果,设计了联合迭代机制通过确定合适的感知参数从而达到最大化认知用户吞吐量的目的。仿真结果表明:提出的联合优化机制复杂度较低,并且该方案的认知吞吐量性能最接近理论最优方案的性能。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 功率控制 联合优化

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频谱感知技术在短波通信中的应用 被引量：11

6

作者 高海涛 程云鹏 《电讯技术》 北大核心 2009年第4期49-53,共5页

为了提高短波通信的频谱利用率,需要对短波频谱进行实时准确的频谱感知。针对短波信道特点,对几种频谱感知方法能否适用于短波通信系统进行了分析。结合国内外军用认知无线电的发展,并充分利用能量检测速度快、循环谱特征检测精度高的优... 为了提高短波通信的频谱利用率,需要对短波频谱进行实时准确的频谱感知。针对短波信道特点,对几种频谱感知方法能否适用于短波通信系统进行了分析。结合国内外军用认知无线电的发展,并充分利用能量检测速度快、循环谱特征检测精度高的优点,提出了一种能量和循环谱特征联合检测的方法,并给出了基于感知技术的短波电台的基本架构,为缓解短波信道资源紧张提供了一条途径。 展开更多

关键词 认知无线电 短波信道 频谱感知 联合检测

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基于免疫克隆算法的认知无线电多信道联合感知方法 被引量：5

7

作者 夏巧桥 田茂 +1 位作者 汪鼎文 陈曦 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期55-60,共6页

该文研究了认知无线电多信道联合感知的数学模型,并将此模型转换为以认知系统总吞吐率最大化为目标的带约束优化问题,进而提出一种基于免疫克隆的多信道联合感知算法。仿真实验表明所提算法在收敛速度以及稳定性上均明显优于已有的基于... 该文研究了认知无线电多信道联合感知的数学模型,并将此模型转换为以认知系统总吞吐率最大化为目标的带约束优化问题,进而提出一种基于免疫克隆的多信道联合感知算法。仿真实验表明所提算法在收敛速度以及稳定性上均明显优于已有的基于遗传算法的感知方法,并且所提算法在对主用户造成相同的干扰条件下能提供更高的系统总吞吐率。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 免疫克隆算法 遗传算法 多信道联合感知

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一种空时二维联合频谱感知区域划分方案 被引量：3

8

作者 阮丽华 李勇 程伟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1146-1152,共7页

认知无线电空时二维联合频谱感知技术可以有效利用认知无线电网络的二维频谱资源,该文提出一种空时异构认知网络区域划分方案的设计方法。新的设计方法依据IEEE 802.22标准和应用需求,建立了一种鲁棒性空时二维感知模型,并明确定义了认... 认知无线电空时二维联合频谱感知技术可以有效利用认知无线电网络的二维频谱资源,该文提出一种空时异构认知网络区域划分方案的设计方法。新的设计方法依据IEEE 802.22标准和应用需求,建立了一种鲁棒性空时二维感知模型,并明确定义了认知无线电网络构架的主用户分布边界、保护边界和感知边界;基于认知用户对主用户通信中断概率的条件约束,严格推导出了3种边界条件的数学闭式解。采用新的设计方案,在保证主用户通信功率和认知用户最大允许通信功率的条件下,能够灵活确定主用户分区和认知用户的Overlay及Underlay接入模式。理论分析和仿真结果表明,新的区域划分方案在保证主用户良好通信质量的前提下,能够实现认知用户在空间维度更有效的分配和接入可用频谱资源。 展开更多

关键词 认知无线电网络 频谱感知 空时二维联合感知 区域划分

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认知无线网络中应用空闲认知用户的联合随机频谱检测策略 被引量：2

9

作者 李建东 刘鑫一 姜建 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期775-779,共5页

针对认知网络中主用户状态的不确定性和随机检测策略无法保证认知用户准确地寻找可用信道的问题,该文提出一种利用认知无线网络中空闲认知用户进行联合随机检测的策略。在加入空闲认知用户进行检测后,利用马尔科夫模型对认知基站获得的... 针对认知网络中主用户状态的不确定性和随机检测策略无法保证认知用户准确地寻找可用信道的问题,该文提出一种利用认知无线网络中空闲认知用户进行联合随机检测的策略。在加入空闲认知用户进行检测后,利用马尔科夫模型对认知基站获得的可用信道数进行描述,推导出此时认知网络的检测性能。理论分析和仿真结果表明,利用空闲认知用户可以减少服务时延,提高认知网络的吞吐量。在考虑认知用户汇报检测信息所占用的时长后,通过优化算法得出最优的参与联合检测的空闲认知用户数。 展开更多

关键词 认知无线网络 联合随机检测 空闲认知用户 最大化吞吐量

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基于联合信任机制的CRN安全频谱感知策略 被引量：2

10

作者 马勇 马艺 刘玉春 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第7期1780-1784,共5页

针对认知无线电网络(CRN)中不可信节点严重影响协作频谱感知性能的问题,提出一种基于联合信任机制的CRN安全协作策略。将网络分为主用户(PU)子网络和二级用户(SU)子网络。当一个SU请求频谱共享时,SU网络基站命令其它SU节点根据之前的协... 针对认知无线电网络(CRN)中不可信节点严重影响协作频谱感知性能的问题,提出一种基于联合信任机制的CRN安全协作策略。将网络分为主用户(PU)子网络和二级用户(SU)子网络。当一个SU请求频谱共享时,SU网络基站命令其它SU节点根据之前的协作交互为该SU节点给出一个信任值。PU网络基站也命令各PU为该SU给出一个信任值;计算该SU的联合信任值,与设定的阈值进行比较,识剐不可信SU节点。实验结果表明,该方案能够准确识别不可信节点,有效降低了协作感知的虚警率。 展开更多

关键词 认知无线电网络 协作频谱感知 不可信节点 子网络结构 联合信任值

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基于单调优化框架的凸松弛分支定界算法求解非凸多信道联合感知问题 被引量：1

11

作者 夏巧桥 田茂 +1 位作者 汪鼎文 陈曦 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1428-1434,共7页

多信道联合感知问题由于具有非凸性使得求解困难,该文首次尝试用确定性全局优化方法对该问题进行求解。该问题首先被转化为单调优化问题,进而提出一种基于单调优化框架的凸松弛分支定界(BRBCR)算法。仿真实验表明,所提算法较传统的凸优... 多信道联合感知问题由于具有非凸性使得求解困难,该文首次尝试用确定性全局优化方法对该问题进行求解。该问题首先被转化为单调优化问题,进而提出一种基于单调优化框架的凸松弛分支定界(BRBCR)算法。仿真实验表明,所提算法较传统的凸优化方法可大幅度提升系统性能,收敛速度较PA(Polyblock Algorithm)以及传统的BRB算法提高了2个数量级,即使信道数目多达16,收敛精度为610-,该文算法16 s内即可收敛。此外,该算法还可为其它算法提供基准,对这些算法性能进行评估。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 分枝定界 凸松弛 多信道联合感知

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认知网中多时隙联合频谱感知和功率分配 被引量：1

12

作者 朱江 段昂 郭兵 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第21期73-79,共7页

为了降低认知无线网中认知用户对主用户的干扰,并为了最大化系统的认知吞吐量,提出了一种多时隙频谱感知和功率分配的联合优化方案。该方案将系统的每个帧分为若干个时隙,每个时隙分别进行频谱感知,通过合并每个时隙的感知结果,有效的... 为了降低认知无线网中认知用户对主用户的干扰,并为了最大化系统的认知吞吐量,提出了一种多时隙频谱感知和功率分配的联合优化方案。该方案将系统的每个帧分为若干个时隙,每个时隙分别进行频谱感知,通过合并每个时隙的感知结果,有效的提高了系统的检测精度,降低了系统的干扰概率。同时理论分析了感知时间与传输功率分配方案,发现两者都存在最优分配解,在约束认知用户检测概率与传输功率的基础上,将吞吐量描述为关于感知时间与功率的多约束优化问题,通过设计联合迭代算法对认知吞吐量进行了联合优化并获得了最优感知时间与最优传输功率分配。仿真结果表明,所提联合优化方案吞吐量性能最接近理论最优方案,并可通过牺牲部分吞吐量性能降低系统干扰概率,且复杂度较低。 展开更多

关键词 多时隙 频谱感知 功率分配 联合优化 干扰概率 吞吐量

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合作感知中基于吞吐量的联合折中优化算法 被引量：1

13

作者 姬国庆 王刚 朱洪波 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期71-77,共7页

为实现认知无线电资源开销和系统性能的全面优化,建模研究了基于合作感知的认知网络的有效数据吞吐量。针对软合并融合判决模式,基于认知网络的吞吐量建立了本地采样数与合作用户数的联合折中优化模型。通过非对称步长的Armijo非精确线... 为实现认知无线电资源开销和系统性能的全面优化,建模研究了基于合作感知的认知网络的有效数据吞吐量。针对软合并融合判决模式,基于认知网络的吞吐量建立了本地采样数与合作用户数的联合折中优化模型。通过非对称步长的Armijo非精确线搜索最速下降算法求出了全局最优解,与蒙特卡洛仿真实验共同验证了优化模型的有效性。在吞吐量的最大化准则下,实现了合作感知中本地采样数与合作用户数的联合折中优化。 展开更多

关键词 认知无线电 合作频谱感知 有效数据吞吐量 软合并 联合折中优化 线搜索

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衰落环境下信道增益和时延的联合估计算法 被引量：2

14

作者 王鑫 戴丽 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期939-946,共8页

目的研究衰落环境中认知用户与授权用户之间存在未知时延情况下的频谱感知问题,提出一种信道增益和时延的联合估计算法.方法建立一种新的动态状态空间模型,用以描述授权用户状态、时变衰落信道状态和感知时延之间的关系;通过最大后验概... 目的研究衰落环境中认知用户与授权用户之间存在未知时延情况下的频谱感知问题,提出一种信道增益和时延的联合估计算法.方法建立一种新的动态状态空间模型,用以描述授权用户状态、时变衰落信道状态和感知时延之间的关系;通过最大后验概率准则估计出信道状态,用以表述信道状态随时间变化的情况;最后基于粒子滤波方法得到授权用户状态估计以及感知时延估计;通过仿真实验,分别从信道增益和感知时延两个角度与现有方法的正确检测概率进行对比与分析.结果笔者所提出的信道增益和时延的联合估计算法(SFH)在信道增益角度正确检测概率相比信道增益估计算法(SFC)和能量检测算法(ED)分别提升2%、2.6%,在感知时延角度上提升3.4%、8.7%.结论笔者所提算法提高了接收信号统计特性,在保证实时检测的同时,显著提升了存在未知时延的衰落信道环境下的频谱感知性能. 展开更多

关键词 频谱感知 认知网络 感知时延 衰落信道 联合估计

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基于粒子群算法的认知水声通信多信道联合频谱感知技术研究 被引量：2

15

作者 王敏 杨力 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第5期262-266,共5页

水声信道可用通信带宽极其有限,如何实现对水下频谱资源的有效共享成为亟需解决的问题,认知水声通信的提出为其指明了新的方向。考虑到水声信道严重的频率选择性衰落和多径效应等特殊性,将多信道联合频谱感知技术应用于认知水声通信中,... 水声信道可用通信带宽极其有限,如何实现对水下频谱资源的有效共享成为亟需解决的问题,认知水声通信的提出为其指明了新的方向。考虑到水声信道严重的频率选择性衰落和多径效应等特殊性,将多信道联合频谱感知技术应用于认知水声通信中,研究了适用于水下的多信道联合感知的数学模型,并将此模型转换为以认知水声通信系统总吞吐率最大化为目标的带约束优化问题,进而提出了基于粒子群优化方法的多信道联合感知算法。仿真实验表明在相同的干扰条件下,新算法比传统未使用优化而取一致判决门限的水下频谱感知方法能取得更高的系统总吞吐率。 展开更多

关键词 认知水声通信 频谱感知 多信道联合感知 粒子群算法

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一种时域—码域联合的认知无线电频谱感知算法

16

作者 赵峰 叶红刚 陈宏滨 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第9期3391-3393,3410,共4页

为了提高认知无线电系统中频谱感知的性能,对多维联合的频谱感知进行了研究,提出一种时域—码域联合的频谱感知算法。该算法主要利用了直接序列扩频主用户信号频谱空间中时域与码域的特性,分别从时域与码域的角度对信道的状态进行检测,... 为了提高认知无线电系统中频谱感知的性能,对多维联合的频谱感知进行了研究,提出一种时域—码域联合的频谱感知算法。该算法主要利用了直接序列扩频主用户信号频谱空间中时域与码域的特性,分别从时域与码域的角度对信道的状态进行检测,其中时域采用能量感知,码域分析扩频主用户信号的二次功率谱,最终共同确认信道状态。仿真结果表明,联合感知算法对应的检测性能优于单纯时域或码域感知,能够直接应用于直接序列扩频主用户的频谱感知。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 联合感知 扩频

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双门限三级联合频谱感知算法——基于能量检测和高阶循环谱检测

17

作者 张怡 陈宏营 +1 位作者 段芳芳 李刚伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第18期86-89,113,共5页

认知无线电中,快速有效的频谱感知是一项关键技术。传统的能量检测算法不能抵抗低信噪比的影响,高阶循环谱检测又有着较高的算法复杂度。将二者进行结合,提出一种双门限三级联合频谱感知算法,有效提高了系统的检测性能并降低了算法复杂... 认知无线电中,快速有效的频谱感知是一项关键技术。传统的能量检测算法不能抵抗低信噪比的影响,高阶循环谱检测又有着较高的算法复杂度。将二者进行结合,提出一种双门限三级联合频谱感知算法,有效提高了系统的检测性能并降低了算法复杂度。对传统的能量检测算法进行了仿真,并对检测概率的影响因素进行了分析和仿真;对高阶循环谱检测算法进行了理论分析,并对三级联合感知算法的性能进行了详细分析。最终得出结论,三级联合感知算法不但大大提高了认知用户的检测性能,而且并没有增加过多的运算量,因此是一种高效、快速的频谱感知算法。 展开更多

关键词 频谱感知 能量检测 循环谱检测 联合感知

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认知无线网络非理想协作频谱感知节能策略

18

作者 王晓东 陈长兴 +1 位作者 任晓岳 林兴 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期56-61,67,共7页

认知无线网络中非理想协作频谱感知的感知用户数或设备增多会导致系统能耗增大。针对该问题,建立系统优化模型,推导认知传输的感知时间及认知发射机传输功率与系统能效的关系。由于感知时间和传输功率的联合优化问题很难直接解决,因此... 认知无线网络中非理想协作频谱感知的感知用户数或设备增多会导致系统能耗增大。针对该问题,建立系统优化模型,推导认知传输的感知时间及认知发射机传输功率与系统能效的关系。由于感知时间和传输功率的联合优化问题很难直接解决,因此将其分解为2个子问题分别求解,并基于此提出一种联合优化算法。仿真结果表明,该算法能有效提高认知无线网络中的能效,达到节能优化的目的。 展开更多

关键词 认知无线电 节能 认知传输 联合优化 频谱感知

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基于粒子滤波的协作式空时联合频谱检测方法

19

作者 麦磊鑫 秦晓卫 戴旭初 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第12期1904-1913,共10页

认知无线电系统中,通过频谱检测所获得的主用户位置信息和信道使用状态信息分别反映空间域和时间域的频谱使用情况,其准确性关系到次用户伺机频谱接入的效率。本文研究空间和时间联合频谱检测问题,将其建模为主用户位置参数和信道使用... 认知无线电系统中,通过频谱检测所获得的主用户位置信息和信道使用状态信息分别反映空间域和时间域的频谱使用情况,其准确性关系到次用户伺机频谱接入的效率。本文研究空间和时间联合频谱检测问题,将其建模为主用户位置参数和信道使用状态的联合估计问题,提出了一种基于粒子滤波的协作式空时联合频谱检测方法,主要思想是采用离散随机测度逼近位置参数和信道状态的联合后验概率分布函数,根据该分布估计出主用户位置和信道状态。同时,该方法结合由估计得到的空间和时间信息,自适应选择靠近主用户且对称分布的次用户参与协作检测,增加各次用户提供信息的有效性,从而提高估计的准确性;最后,通过仿真验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 认知无线电 协作频谱检测 粒子滤波 空时联合频谱检测 参数与状态联合估计

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基于能量检测的异步感知算法 被引量：6

20

作者 余盼 李斌 赵成林 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期165-173,共9页

在未来异构无线网络中,授权用户(PU)与认知用户(SU)间无法进行协作定时,导致授权用户发射机和认知用户接收机之间存在感知时间差。针对这一异步感知场景,基于贝叶斯统计估计理论提出一种全新的异步感知算法。首先,提出一种统一的动态状... 在未来异构无线网络中,授权用户(PU)与认知用户(SU)间无法进行协作定时,导致授权用户发射机和认知用户接收机之间存在感知时间差。针对这一异步感知场景,基于贝叶斯统计估计理论提出一种全新的异步感知算法。首先,提出一种统一的动态状态空间模型,来描述可观测能量与动态授权用户状态以及未知时间差之间的关系;然后,利用随机有限集并基于最大后验概率准则设计一种迭代式估计方案;最后,通过粒子滤波以数值逼近方式得到估计结果。仿真结果表明,通过准确获取出感知时间差,所提出的异步感知算法可有效消除接收信号的信息不确定性,从而显著提高频谱感知性能。 展开更多

关键词 频谱感知 异步感知 动态状态空间模型 最大后验概率 联合估计

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