带宽受限的协作式频谱感知技术的研究.pptx

带宽受限的协作式频谱感知技术的研究带宽受限的协作式频谱感知技术的研究姓名：孟令文姓名：孟令文 导师：李方伟导师：李方伟 教授教授课题研究的背景和意义课题研究的背景和意义课题研究的背景和意义课题研究的背景和意义国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状主要研究内容主要研究内容主要研究内容主要研究内容研究进展和存在的问题研究进展和存在的问题研究方法与进度安排研究方法与进度安排研究方法与进度安排研究方法与进度安排目录目录目录目录1 1、课题研究背景及意义、课题研究背景及意义、课题研究背景及意义、课题研究背景及意义 1、课题研究背景及意义（续）大量的可用频谱已被分配大量的可用频谱已被分配天线尺寸和电磁波传输天线尺寸和电磁波传输性质的限制性质的限制频谱分配机制陈旧频谱分配机制陈旧寻求新的频谱分配机制并研究新的通信系统频谱感知是实现认知无线电是关键技术2、国内外研究现状、国内外研究现状1 美国国防高级研究计划署(DARPA)资助的下一代无线通信(xG)项目：系统方法和关键技术系统方法和关键技术2 美国Rutgers 大学winlab 实验室正在做一个有关认知无线技术的国家自然科学基金项目：设计和建设计和建立一种灵活的高性能的认知无线电平台的模型立一种灵活的高性能的认知无线电平台的模型3 英国的移动电信技术虚拟中心进行自适应射频技术的研究：自适应射频技术自适应射频技术4 欧洲通信协会资助的DRIVE，OverDRiVE 和TRUST 项目主：在混合的多无线电网络中频谱的动态分配在混合的多无线电网络中频谱的动态分配和流量控制和流量控制5 国家863 计划基金：认知无线电系统中的合作及跨认知无线电系统中的合作及跨层设计技术、空间信号检测和分析及层设计技术、空间信号检测和分析及QoS QoS 保证机制保证机制等等课题任务环境信息境信息综合建模合建模研究研究针对复复杂的感知的感知节点的点的处理理基本基本频谱感知理感知理论的研究的研究3、主要研究内容主要研究内容频谱感知频谱感知n认识无线电认识无线电:基于环境的智能软件无线电基于环境的智能软件无线电.动态频谱接入动态频谱接入频谱感知频谱感知n频谱感知频谱感知:寻求频谱空洞.n协作式频谱感知协作式频谱感知:解决阴影衰落，终端隐藏的问题busyIdle(spectrum hole)频谱感知频谱感知n基于主用户忙、闲状态.NoiseNoise+signaln两元假设:n性能参数:虚警概率虚警概率(P(Pf f):):有效性有效性漏检概率漏检概率(P(Pm m):):可靠性可靠性检测概率检测概率(P(Pd d):):1-Pm n高的 Pd(低的 Pm)and 低的 Pf 性能优越的表现.频谱感知技术频谱感知技术n匹配滤波匹配滤波 先验知识先验知识接受信号的特征接受信号的特征n特征值检测特征值检测最大最小特征值最大最小特征值 计算的复杂性计算的复杂性阈值选取困难阈值选取困难n循环平稳检测循环平稳检测循环平稳特性循环平稳特性高采样率高采样率复杂的处理算法复杂的处理算法n能量检测能量检测 2能量检测能量检测n原理：利用接收到信号的能量n数字实现方式:n检验统计量量:加性高斯白噪声，信号（确定性/随机），通道。比较阈值。主要研究工作主要研究工作n系统建模系统建模n方法：方法：简单个体入手，个体入手，对各个各个环境要素分境要素分别建模，建模，结合各合各个要素的内个要素的内联关系，关系，实现综合建模合建模n算法选择算法选择主用户到次用户数据传输控制信道感知节点选择次用户到融合中心的数据处理n性能分析.n Pd vs.SNR；Pd vs.Pfn AUC(area under ROC curve)vs.SNR 分布式 集中式4、研究进展和存在的问题、研究进展和存在的问题 三三三三大大大大难难难难点点点点知识形成的知识形成的准确准确性问题性问题策略形成的可靠性问题策略形成的可靠性问题知识形成的高效率问题知识形成的高效率问题5、研究方法与进度安排、研究方法与进度安排1 1、关注国际最新研究成果、关注国际最新研究成果2 2、注重多门学科的综合、注重多门学科的综合3 3、软硬结合的实验方法、软硬结合的实验方法4 4、借助最新理论、借助最新理论5 5、利用基于信号处理的频谱环境感知和信道特性、利用基于信号处理的频谱环境感知和信道特性分析技术来感知网络资源状态分析技术来感知网络资源状态6 6、研究中不断吸收、借鉴其它学科的研究理论与、研究中不断吸收、借鉴其它学科的研究理论与方法，方法，5、研究方法与进度安排、研究方法与进度安排 前前前前前前期期期期期期准准准准准准备备备备备备阶阶阶阶阶阶段段段段段段（201120112011201120112011年年年年年年7 7 7 77 7月月月月月月201120112011201120112011年年年年年年101010101010月月月月月月）：收收收收收收集集集集集集、整整整整整整理理理理理理感感感感感感知知知知知知无无无无无无线线线线线线电电电电电电空空空空空空闲闲闲闲闲闲频频频频频频谱谱谱谱谱谱检检检检检检测测测测测测的的的的的的相相相相相相关关关关关关资资资资资资料料料料料料，确确确确确确立立立立立立第第第第第第一一一一一一个个个个个个研研研研研研究究究究究究方方方方方方向向向向向向，并并并并并并进进进进进进行行行行行行性性性性性性能能能能能能分分分分分分析析析析析析和和和和和和仿仿仿仿仿仿真。真。真。真。真。真。第第第第第第一一一一一一阶阶阶阶阶阶段段段段段段（201120112011201120112011年年年年年年111111111111月月月月月月201120112011201120112011年年年年年年121212121212月月月月月月）：深深深深深深入入入入入入研研研研研研究究究究究究感感感感感感知知知知知知无无无无无无线线线线线线电电电电电电系系系系系系统统统统统统中中中中中中频频频频频频谱谱谱谱谱谱检检检检检检测测测测测测的的的的的的各各各各各各种种种种种种检检检检检检测测测测测测算算算算算算法法法法法法及及及及及及其其其其其其最最最最最最新新新新新新的的的的的的改改改改改改进进进进进进方方方方方方法法法法法法，确确确确确确立立立立立立第第第第第第二二二二二二个个个个个个研研研研研研究究究究究究方方方方方方向向向向向向，并完成开题。并完成开题。并完成开题。并完成开题。并完成开题。并完成开题。第第第第第第二二二二二二阶阶阶阶阶阶段段段段段段（201220122012201220122012年年年年年年1 1 1 11 1月月月月月月201220122012201220122012年年年年年年8 8 8 88 8月月月月月月）：重重重重重重点点点点点点学学学学学学习习习习习习协协协协协协作作作作作作感感感感感感知知知知知知算算算算算算法法法法法法的的的的的的相相相相相相关关关关关关内内内内内内容容容容容容，并并并并并并将将将将将将其其其其其其与与与与与与感感感感感感知知知知知知无无无无无无线线线线线线电电电电电电系系系系系系统统统统统统结结结结结结合合合合合合，将将将将将将其其其其其其运运运运运运用用用用用用到到到到到到感感感感感感知知知知知知无无无无无无线线线线线线电电电电电电的的的的的的频频频频频频谱谱谱谱谱谱检测中。检测中。检测中。检测中。检测中。检测中。第第第第第第三三三三三三阶阶阶阶阶阶段段段段段段（201220122012201220122012年年年年年年9 9 9 99 9月月月月月月201320132013201320132013年年年年年年2 2 2 22 2月月月月月月）：在在在在在在前前前前前前面面面面面面工工工工工工作作作作作作的的的的的的基基基基基基础础础础础础上上上上上上，深深深深深深入入入入入入研研研研研研究究究究究究协协协协协协作作作作作作感感感感感感知知知知知知节节节节节节点点点点点点，将将将将将将其其其其其其与与与与与与感感感感感感知知知知知知集集集集集集合合合合合合相相相相相相结结结结结结合合合合合合，提提提提提提出出出出出出优优优优优优化化化化化化检检检检检检测测测测测测性性性性性性能能能能能能的的的的的的新新新新新新算算算算算算法，完成性能分析和仿真。法，完成性能分析和仿真。法，完成性能分析和仿真。法，完成性能分析和仿真。法，完成性能分析和仿真。法，完成性能分析和仿真。第四阶段（第四阶段（第四阶段（第四阶段（第四阶段（第四阶段（201320132013201320132013年年年年年年3 3 3 33 3月月月月月月201320132013201320132013年年年年年年4 4 4 44 4月）：完成论文的撰写，准备答辩。月）：完成论文的撰写，准备答辩。月）：完成论文的撰写，准备答辩。月）：完成论文的撰写，准备答辩。月）：完成论文的撰写，准备答辩。月）：完成论文的撰写，准备答辩。第五阶段（第五阶段（第五阶段（第五阶段（第五阶段（第五阶段（201320132013201320132013年年年年年年5 5 5 55 5月月月月月月201320132013201320132013年年年年年年6 6 6 66 6月）：论文答辩。月）：论文答辩。月）：论文答辩。月）：论文答辩。月）：论文答辩。月）：论文答辩。预期目标预期目标l在在最最新新理理论论研研究究下下，完完成成协协作作感感知知研研究究的的论文论文l在在核核心心期期刊刊发发表表论论文文一篇。一篇。研研究究协协作作感感知知理理论论，建建立立通通信信感感知知网网络络(CRN)(CRN)模模型型进进行行数数学分析学分析 根根据据数数据据压压缩缩、信信道道控控制制，节节点点融融合合理理论论来来分分析析CRNCRN，并并提提出出一一种种新新的的协协作作感感知知算法算法 建建立立仿仿真真平平台台对对所所提提的的算算法进行分析，验证可行性法进行分析，验证可行性预期成果预期成果未来目标未来目标1717