基于隨機矩陣理論的頻譜感知技術研究.pdf

1、隨著認知無線電的蓬勃發(fā)展，頻譜感知技術得到了人們的廣泛關注。它通過不斷地檢測信道環(huán)境來判斷是否存在可用的空閑頻譜，是認知無線電系統(tǒng)得以實現(xiàn)的前提和基礎。作為處理大維數(shù)據(jù)的有效方法，隨機矩陣理論近年來發(fā)展迅速，逐漸成為無線通信領域的重要工具之一。基于隨機矩陣理論的頻譜感知算法相對于傳統(tǒng)頻譜感知算法有獨特優(yōu)勢，具有廣闊的實際應用前景。隨機矩陣理論的研究成果層出不窮，本文正是研究如何利用隨機矩陣理論的新成果構(gòu)建性能優(yōu)異的頻譜感知算法。

2、　　首先，論文介紹了課題的研究背景，概述了基于隨機矩陣理論的頻譜感知技術研究現(xiàn)狀，然后對隨機矩陣的基礎理論進行了研究，并重點分析了基于隨機矩陣理論的最大最小特征值頻譜感知算法的原理和改進過程，總結(jié)了隨機矩陣理論應用于頻譜感知中的一般方法和步驟。
　　其次，就單環(huán)定律在頻譜感知中的應用進行了研究，提出了基于單環(huán)定律的頻譜感知算法。單環(huán)定律是隨機矩陣理論的新成果，通過研究發(fā)現(xiàn)，當主用戶信號不存在時接收信號矩陣的特征值在復平面上大致分布

3、在一個圓環(huán)內(nèi)，而主用戶信號存在時單環(huán)定律不再滿足，可以通過兩種情況下特征值分布的差別來判斷主用戶信號是否存在。為了更好地體現(xiàn)這種差別，本文選取“平均特征值半徑”作為算法的檢驗統(tǒng)計量，并通過推導給出了判決門限。仿真結(jié)果表明，該算法不受噪聲不確定度的影響，并且在認知節(jié)點信號之間的相關性較低時也具有較好的檢測概率。
　　最后，對基于特征值和特征向量的頻譜感知技術展開了深入研究，提出了基于最大最小特征值和主特征向量的雙特征頻譜感知算法。信