认知无线网络中分布式频谱感知及入侵检测方案设计

摘要

频谱感知技术是认知无线电网络的关键技术之一，认知用户可以通过频谱感知有效地学习和鉴别出无线环境中何时何地存在着可用的频谱机会。本文在非集中式协作频谱感知场景下，对认知无线电网络中分布式频谱感知及入侵检测进行了方案设计，具体内容如下：
　　首先，介绍了分布式频谱感知技术的相关理论知识，包括集中式频谱感知和非集中式频谱感知场景中常用的感知融合算法。此外，还介绍了认知无线电网络中存在的拜占庭式攻击模型及其相应的防御措施，概述了常见的攻防体系。
　　其次，分析了认知用户本地感知结果的准确性对认知无线电网络体系的影响，以此为基础提出了一种基于一致性融合共识的可靠分布式频谱感知方案。该方案通过信念向量对非集中式场景下各感知用户进行初步的甑别分类，随即由可靠认知用户进行最优组网，再由最优网络进行一致性融合共识，最后做出最终判决。仿真结果证明，较之于传统机制，所提方案在收敛性能和检测性能上均得到了有效的提升。
　　最后，针对部分认知用户为恶意用户时的场景，提出了一种具有抗频谱感知数据恶意篡改攻击功能的协作频谱感知方案。该机制鉴于合法用户和恶意用户间，本地感知状态值间统计特征的差异性，可以有效的甑别出恶意用户，再通过一致性加权共识得到最终判决，使得合法用户能够及时地使用空闲频谱。相关理论及数值仿真表明，所提方案不仅能保证大多数的真实认知用户最终趋于一致收敛状态值，而且较之于现有的共识融合方案，其可使认知无线电网络在各种恶意攻击场景下均能保持较强的稳健性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1研究背景与研究意义

1.2认知无线电概述

1.3认知无线电关键技术

1.4国内外研究现状

1.5本文主要内容及安排

第二章 频谱感知与入侵检测技术

2.1引言

2.2协作频谱感知

2.3入侵检测

2.4仿真分析

2.5本章小结

第三章 基于共识理论的可靠协作频谱感知方案设计

3.1引言

3.2系统模型

3.3方案设计

3.4仿真分析

3.5本章小结

第四章 基于加权共识协作频谱感知中的入侵检测方案设计

4.1引言

4.2理论基础

4.3抗SSDF攻击的协作频谱感知方案

4.4仿真分析

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 研究展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢