作者:罗沅; 党娇娇; 宋祖勋; 王保平 期刊:《系统工程与电子技术》 2020年第01期
在实际生活中频谱通常是稀疏的,将压缩感知(compressed sensing,CS)技术运用到宽带频谱感知中具有很大优势。然而,实践中稀疏度通常是未知的,因此需要选择较大的测量数目,导致算法的感知性能下降。为解决这一问题,提出一种自适应压缩频谱感知方法,通过分析压缩测量的二阶导数与稀疏度之间的关系对稀疏度进行粗估计。在粗估计的基础上,逐步增加测量数并对训练子集与测试子集进行迭代计算,当满足停止准则时得到稀疏度的精确估计。仿...
作者:刘洋; 任清华; 苏玉泽; 王桂胜; 徐兵政 期刊:《火力与指挥控制》 2018年第12期
为解决变换域通信系统(Transform Domain Communication System,TDCS)低信噪比环境下宽带压缩感知重建算法在盲稀疏度下无法精确恢复信号的问题,利用频带占用率对稀疏度进行估计,同时结合残差比阈值迭代终止条件,对压缩感知匹配追踪算法(Compressive Sampling Matching Pursuit,CoSaMP)进行改进,提出了一种盲稀疏度的ICoSaMP(Improved Compressive Sampling Matching Pursuit)算法。仿真结果表明,相比于CoSaMP算法,ICoSaMP算法在相...
作者:刘洋; 任清华; 孟庆微; 徐兵政 期刊:《信号处理》 2018年第10期
针对宽带压缩频谱感知算法在未知稀疏度条件下重构频谱效果不理想的问题,提出一种自适应阈值选择的改进型分段正交匹配追踪(Adaptive Threshold Option-Improved Stagewise Orthogonal Matching Pursuit,ATO-IStOMP)算法,该算法根据迭代残差的分布特性自适应地调整原子选择判决门限,使其每次迭代能够高效选择多个原子作为候选集,同时该算法利用残差比阈值对迭代终止条件进行修正,能够实现重构算法的盲停止,增强算法在低信噪比环境...
作者:于永乐; 张政保; 郭超 期刊:《 电讯技术》 2018年第02期
为了解决在认知无线电( CR)宽带系统中快速精确分析数据并实现频谱感知的技术难题,对 非重构压缩频谱检测进行了研究.提出了-种利用压缩测量值的非重构宽带频谱感知算法,推导分 析了虚警概率和检测概率的封闭表达式.该算法利用离散余弦变换( DCT)矩阵的能量压缩特性观 测得到主用户能量压缩信息,并利用新型压缩检测器对压缩信息进行判决.仿真表明,所提算法降 低了计算复杂度,提供了比传统的能量检测器和压缩检测器更好的工作特...
作者:聂勇; 叶翔; 翟旭平 期刊:《电子测量技术》 2017年第12期
频谱感知技术是认知无线电的核心技术之一,由于未来无线通信技术的发展对高速数据通信的需求,使得宽带频谱感知技术成为目前研究的重点方向。由于宽频带带宽较宽不能直接将整个频段划分为占用或者空闲,需要对宽频带进行细分。将信号划分为多个子频带,通过预处理将多元分类问题转化成二元分类问题。为了降低频谱感知的算法复杂度,提出了基于噪声估计(estimation of noise,EN)和支持向量机(support vector machine,SVM)的频谱感...
作者:焦传海; 李永成; 谢恺; 杨运甫 期刊:《兵工学报》 2016年第10期
为了克服传统宽带频谱感知方法存在的不足,提出了一种基于期望偏差(Ex D)和广义似然比检验(GLRT)的合作式非重构宽带压缩盲感知方法,简称Ex D-GLRT方法。该方法直接利用压缩采样观测数据的数字特征构建检测统计量,基于Ex D进行本地混合判决;认知基站将本地判决信息分为软判决和硬判决两类,采用基于非重构的GLRT方法对软判决信息进行可靠性融合检测,并给出最终判决结果。理论分析和仿真结果表明,该方法是一种盲感知方法,既不需...
作者:申滨; 喻俊; 黄琼; 陈前斌 期刊:《电子学报》 2016年第08期
针对传统感知算法依赖主用户信号与噪声先验信息,以及易受噪声功率估计不确定性影响的缺点,提出了一种基于信号集合势和连续性的宽带频谱感知方案.该方案将宽带频谱感知分为主用户占子带集合势的估计和子带位置判决两步.在两次不同感知结果中利用主用户连续占用子带的特性,有效地实现最终感知性能的提升.理论分析和仿真结果表明,该方案不仅能够解决传统感知方法依赖噪声和主用户信号先验信息的问题,而且对抗噪声功率不确定性具有鲁...
作者:赵知劲 张伟卫 郑仕链 期刊:《计算机应用研究》 2011年第06期
基于调制宽带转换系统(MWC),提出一种基于多子带信号采样和小波变换的宽带频谱感知方法。首先利用MWC实现宽带信号的低速率采样,得到子带信号;然后提出一种噪声功率及检测门限估计方法,再利用能量检测法实现对非噪声子带的频谱感知;最后利用小波变换对信号子带进行频谱边缘检测,以确定主用户信号占用频段的确切位置信息。仿真结果验证了所提出的宽带频谱感知方法的可行性和有效性。
作者:赵知劲 张鹏 王海泉 尚俊娜 期刊:《信号处理》 2012年第05期
频谱感知是认知无线电的一项关键技术,其能够检测出未被主用户占用的频谱空穴供次用户接入使用,提高频谱利用率。宽带频谱感知要求对数GHz的带宽进行检测,过高的采样速率、大的数据量对现有的硬件设备提出了巨大的挑战。本文利用宽带频谱的稀疏性提出一种基于OMP算法的宽带频谱感知方法。该方法利用MWC采样实现对宽带模拟信号直接压缩采样;利用自相关矩阵对称分解特性和主用户信号独立性,得到有限维压缩采样信号模型,利用AIC/MDL准...
压缩感知利用宽带无线信号的频域稀疏特性,能够在低于奈奎斯特速率的采样下利用少量观测数据实现宽带频谱估计和空穴检测。但相关频谱压缩感知算法的性能并不理想,为了实现宽带信道的快速准确感知,本文基于宽带信道的时频统计特性,在去噪基追踪算法(BPDN)的基础上提出了一种优化的加权去噪算法(WBPDN)。该算法利用子频段历史平均功率密度水平来构建各子频段权重以优化目标函数,改善算法性能。实验结果表明:该算法能通过少量观...
作者:盖建新 付平 乔家庆 孟升卫 期刊:《电子与信息学报》 2012年第02期
亚奈奎斯特采样方法是缓解宽带频谱感知技术中采样率过高压力的有效途径。该文针对现有亚奈奎斯特采样方法所需测量矩阵维数过大且重构阶段需要确切稀疏度的问题,提出了将测量矩阵较小的调制宽带转换器(MWC)应用于宽带频谱感知的方法。在重新定义频谱稀疏信号模型的基础上,提出了一个改进的盲谱重构充分条件,消除了构建MWC系统对最大频带宽度的依赖;在重构阶段,将稀疏度自适应匹配追踪(SAMP)算法引入到多测量向量(MMV)问题的...
SSDF(SpectrumSensingDataFalsification)攻击是认知无线网络中对频谱感知性能危害最大的攻击方式之一。基于认知无线网络中信号频域的固有稀疏性,本文结合了压缩感知(CS)技术与平均一致(averageconsensus)算法,建立了可防御SSDF攻击的分布式宽带压缩频谱感知模型。本文建立了次用户的声望值指标,用以在分布式信息融合的过程中更加准确地排除潜在的恶意次用户影响。在感知阶段,各个CR节点对接收到的主用户信号进行压缩采...
作者:李晓丽 郑文秀 期刊:《无线电通信技术》 2014年第04期
提出了一种基于调制宽带转换系统(MWC )和信号时频点集特征提取的宽带频谱感知方法。首先,利用MWC实现宽带模拟信号的低速率数字采样,对采样序列进行频谱重构得到各子带信号,同时宽带信道被划分为互不重叠的子带;其次,对各子带信号进行时频聚集性分析,提取时频点集特征,完成各子带信号检测,定义宽带感知向量以确定宽带频谱的具体占用情况,实现宽带频谱感知;最后进行仿真实验,结果表明了时频点集特征提取方法的可行性...
基于认知无线电的动态频谱接入需对宽带信道进行频谱感知,而越来越高的采样速率日益成为宽带频谱感知的瓶颈.压缩感知作为一种新的信号获取技术为亚奈奎斯特采样速率下的宽带频谱感知提供了一种可行方案.在相关应用场景中,如果能够挖掘相关先验信息并在重构算法中整合这些信息,将大幅提高压缩感知的性能.本文基于压缩感知技术,利用信道的划分信息及宽带信号的组稀疏特性,提出了一种组稀疏贪婪算法GOMP.该方法在成熟的贪婪算法基础...
作者:林畅 朱琦 郑宝玉 期刊:《信号处理》 2014年第08期
频谱感知的第一步就是采集无线信号进行分析,越来越高的采样率成为宽带频谱感知研究中的难点。实际通信中主用户占用频谱具有稀疏特性,符合压缩感知理论的前提条件。因此,本文利用分布式压缩感知实现宽带频谱感知,提出基于差分信号分布式压缩感知(DS_DCS)的加权宽带频谱感知算法。该算法针对宽带频谱采样率高的问题,利用压缩感知技术降低采样率,同时引入差分处理方法降低计算复杂度;又针对单点检测带来的深衰落、隐节点以...
作者:李明阳 柏鹏 王徐华 李浩 王峰 期刊:《重庆邮电大学学报·自然科学版》 2014年第01期
频谱感知是认知无线电的一项重要内容,引入频谱池策略能够有效降低其复杂度,由于频谱池具有内在稀疏性,利用压缩感知技术能够进一步减少频谱感知的实现开支。提出一种基于频谱池边界检测的宽带压缩频谱感知方法,该方法能够利用较少的采样数据恢复出频谱池子带功率在边界发生跳变的程度并据此完成频谱感知。分析了压缩采样信号和频谱池边界的数学联系,并在此基础上建立了基于频谱池边界检测的宽带频谱感知的压缩感知模型。分析...
作者:赵知劲 胡伟康 期刊:《计算机应用研究》 2015年第07期
针对在低信噪比、观测点数较少情况下稀疏度的欠估计问题,提出了一种基于贝叶斯预测密度的弱匹配追踪频谱检测算法。该算法利用贝叶斯预测密度理论推导出罚函数,然后引入弱匹配策略于Co Sa MP算法,提高频谱支撑集估计性能,且减弱受稀疏度估计准确度的影响。仿真结果表明,当信噪比高于3 d B时,利用400个观测样本该算法就能获得90%以上的频谱检测概率,宽带频谱感知性能优于已有算法。
作者:张恒龙 宋晓勤 朱勇刚 涂思怡 期刊:《数据采集与处理》 2015年第04期
对信号稀疏度未知甚至时变的频谱感知应用场景,将自适应思想与序贯压缩频谱感知技术相结合,提出了一种可变步长序贯压缩频谱快速感知算法。新算法建立了下一次判决所需观测值数目步长因子与当前对数似然比距门限距离之间的函数关系,克服了现有的序贯压缩检测算法以固定步长增加观测值的不足。分别以分段函数和抛物线函数为步长因子调整规则进行理论分析和仿真实验。仿真结果表明:与现有的序贯压缩检测算法相比,变步长算法具有检测...
作者:陈俊超 王平玉 申滨 期刊:《电子技术应用》 2015年第11期
提出了基于灵活检测准则(FDC)的认知无线电宽带频谱感知算法。传统的基于信息论准则的宽带频谱感知算法在估计主用户占用的子带个数时,往往出现低估的情况。针对此情况,利用FDC改进基于Gerschgorin似然估计的认知无线电宽带频谱感知算法。相较于传统的基于信息论准则的能量检测方案,该方案不仅不依赖于噪声功率先验信息,而且可以通过改变灵活系数满足感知系统的不同要求。
作者:吴迪 葛临东 彭华 期刊:《西安电子科技大学学报》 2015年第01期
针对传统宽带合作频谱感知中集中式频谱重构带来的网络通信负担重、重构复杂度高的缺点,提出了一种基于分布式子空间估计的非重构宽带合作频谱感知算法.该算法直接从欠采样数据中估计信号子空间,利用子空间的正交性实现频谱感知.为了获得空间分集增益,采用基于扩散自适应的分布式估计算法求解全局信号子空间.理论分析与仿真结果表明,该算法无需重构原始信号的频谱,运算复杂度低,全分布式的多用户合作提高了频谱感知性能,且具有更少...