基于认知无线电的应急通信系统关键问题研究

摘要

作为一种有效的临时通信手段,应急通信系统在各类灾难和紧急事件中的重要性日益凸显。与此同时,频谱资源也随着无线电技术的发展,变得日益紧张起来,极大的阻碍了应急通信的发展。而将认知无线电技术引入应急通信系统,可以满足其对频谱资源的需求。本文针对应急通信系统的特点,对系统建立、控制信息传递以及频谱感知问题进行了深入研究并提出了相应的解决方案。
　　通过分析应急通信对认知无线电技术的需求,设计了一套基于认知无线电技术的应急通信系统方案,在此方案中,按区域和功能的不同将应急通信系统划分为若干子系统,设计了系统所提供的功能,并对数据链路层和物理层进行了分析。为应对应急通信中大量用户突发接入造成的控制信道拥塞问题,本文提出了一种动态的控制信道设计方案,根据拥塞情况将控制信息动态的转移到数据信道中进行传输,以提升控制信道的容量。
　　为应对应急通信场景下复杂电磁环境以及大用户量接入造成的感知不可靠问题,本文采用一种基于分簇加权的协作频谱感知方法予以解决。在每个系统中依据相应原则进行分簇并选出簇头,簇内的节点按照一种两门限的能量检测方法得出结果并将其发送给簇头,簇头对节点的检测结果进行 OR和 AND双准则的融合,而后将融合结果发送至网关,也就是每个子系统的中心;网关采取 K out of N准则进行融合,同时以信誉度作为权重,以降低不可靠节点的影响,提高检测的准确率。最后利用 MATLAB仿真软件进行仿真,验证了本算法的优异特性。

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第一章绪论

1.1 引言

1.2 背景及意义

1.3 认知无线电技术简介

1.4 论文的研究内容

1.5 论文结构

第二章认知无线电技术

2.1 认知无线电技术引入

2.2 频谱感知技术

2.3 控制信息的传递

2.4 小结

第三章基于认知无线电的应急通信系统设计方案

3.1 系统拓扑结构

3.2 系统所提供的业务

3.3 系统空中接口

3.4 公共控制信道设计

3.5 小结

第四章分簇加权的协作频谱感知

4.1 协作频谱感知技术

4.2 分簇协作频谱感知技术

4.3 簇内融合算法

4.4 网关融合算法

4.5 算法仿真

4.6 小结

第五章结束语

5.1 本文的主要工作和结论

5.2 下一步研究方向

致谢

参考文献