【摘 要】
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随着频谱资源日趋紧张，人们越来越意识到频谱分配与使用之间的矛盾。认知无线电(Cognitive Radio，CR)的出现将为频谱资源匮乏的问题提供有效的解决手段。认知无线电技术作为一种革命性的智能频谱共享技术，已成为无线通信领域新的研究热点。 论文分析了认知无线电技术的概念、国内外的研究现状和常用的频谱感知技术并重点研究了能量检测的原理和性能，为课题研究奠定理论基础。频谱感知技术是认知无
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随着频谱资源日趋紧张，人们越来越意识到频谱分配与使用之间的矛盾。认知无线电(Cognitive Radio，CR)的出现将为频谱资源匮乏的问题提供有效的解决手段。认知无线电技术作为一种革命性的智能频谱共享技术，已成为无线通信领域新的研究热点。 论文分析了认知无线电技术的概念、国内外的研究现状和常用的频谱感知技术并重点研究了能量检测的原理和性能，为课题研究奠定理论基础。频谱感知技术是认知无线电最关键的技术之一。在频谱感知过程中，单节点检测的性能由于受到信道衰落、阴影效应和噪声不确定性因素的影响产生性能下降，而多节点间的协作可以改进上述条件下的检测性能，因此在检测过程引入了协作检测。 频谱的协作检测通常采用两种方式实现：一种方式是采用分布式或集中式数据融合技术，将本地判决按照一定的融合规则融合处理后完成频谱决策；另一种方式是采用空间协作分集协议，通过多路信号的分集合并或用户间协作中继的方式实现频谱的可靠检测。仿真研究表明，多节点协作通过共享用户间的信息，可以在频谱感知过程中提高检测性能，缩短检测时间获取灵敏度增益。 论文深入研究了协作频谱感知技术的优化方案。由于用户接收信噪比的大小反应了用户信道状况，信噪比越高判决信息越可靠。因此，优化方案优先选择接收信噪比大的用户参与协作。研究表明，在AWGN信道下，系统的检测概率随着协作用户数的提高经历先上升后下降的变化，出现一个最大值；而虚警概率经历先下降后上升的变化，出现一个最小值；而且系统的最优检测性能总是优于所有用户协作时的性能。在衰落信道和阴影效应下采用上述优化方案。研究表明，由于信道衰落的随机性，系统没有出现最优的检测概率和最优的协作用户数，但是由于衰落增益的作用，在协作用户数较大时没有出现性能下降，反而超过了AWGN信道下的性能。
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