《認知無線電技術及其應用》從分析認知無線電的定義入手,研究了認知無線電與其他各種無線電概念的關系,從系統(tǒng)組成和經(jīng)典體系架構(gòu)等角度明確了其內(nèi)涵,詳細介紹了認知無線電的研究范疇和無線頻譜感知、動態(tài)頻譜接入管理、認知自適應傳輸、跨層優(yōu)化、自主學習等關鍵技術,同時也涵蓋了軟件定義無線電、認知無線網(wǎng)絡等相關內(nèi)容。最后較為詳細地介紹了認知無線電的相關標準、研究項目和可能的應用。
通過《認知無線電技術及其應用》,讀者將理解認知無線電的背景、概念和內(nèi)涵,掌握主要的關鍵技術,了解認知無線電將來的發(fā)展趨勢及應用場景。
《認知無線電技術及其應用》既可以供電子信息工程、通信工程等領域的科技人員和管理人員閱讀、參考,也可以作為高等院校研究生和高年級本科生的參考書。
宋志群,男,1963年出生,研究員級高級工程師,1982年于通信測控技術研究所獲工學碩士學位,現(xiàn)為中國電子科技集團公司第五十四研究所首席專家,通信網(wǎng)信息傳輸與分發(fā)技術重點實驗室副主任,通信學會信號處理與通信理論專業(yè)委員會委員,享受國務院特殊津貼專家,長期從事無線通信系統(tǒng)研制開發(fā)工作,先后獲得國家科技進步特等獎、一等獎,電子部科技進步特等獎、國防科技進步二等獎和軍隊科技進步二等獎等,首批新世紀百千萬工程國家級人選,研究領域包括抗干擾通信、認知無線電等。
劉玉濤,男,1981年出生,2010年于哈爾濱工業(yè)大學通信技術研究所獲工學博士學位,現(xiàn)為中國電子科技集團公司第五十四研究所博士后研究人員,在國內(nèi)外期刊和學術會議上發(fā)表學術論文30余篇(其中EI檢索17篇,SCI檢索1篇),申請專利3項,主要研究方向為認知無線電、寬帶無線接入等。
王荊寧,男,1981年出生,2010年于哈爾濱工業(yè)大學通信技術研究所獲工學博士學位,現(xiàn)為中國電子科技集團公司第五十四研究所博士后研究人員,在國內(nèi)外期刊和學術會議上發(fā)表學術論文20余篇,申請專利5項,主要科研方向為寬帶無線通信、協(xié)作通信、認知無線電等。
第1章 緒論
1.1 認知無線電提出的背景
1.1.1 頻譜資源緊張
1.1.2 特殊環(huán)境下通信質(zhì)量保障
1.2 認知無線電概念
1.2.1 維基百科定義
1.2.2 米托拉定義
1.2.3 赫金定義
1.2.4 美國聯(lián)邦通信委員會定義
1.2.5 軟件無線電論壇定義
1.2.6 電氣和電子工程師協(xié)會定義
1.2.7 國際電信聯(lián)盟定義
1.2.8 各種定義比較
1.3 認知無線電與其他無線電
1.3.1 軟件定義無線電
1.3.2 自適應無線電
1.3.3 可重構(gòu)無線電
1.3.4 基于策略的無線電
1.3.5 智能無線電
參考文獻
第2章 認知無線電系統(tǒng)組成與架構(gòu)
2.1 認知無線電系統(tǒng)
2.1.1 認知無線電系統(tǒng)模塊
2.1.2 信息獲取
2.1.3 學習
2.1.4 決策與調(diào)整
2.2 認知循環(huán)與認知引擎
2.2.1 認知循環(huán)
2.2.2 認知引擎
2.3 認知無線電經(jīng)典架構(gòu)模型
2.3.1 認知無線電網(wǎng)絡架構(gòu)
2.3.2 認知無線電節(jié)點接入
參考文獻
第3章 認知無線電研究范疇
3.1 干擾溫度與頻譜空穴
3.1.1 干擾溫度
3.1.2 頻譜空穴
3.2 無線頻譜感知技術
3.2.1 頻譜檢測方式
3.2.2 頻譜檢測要求
3.3 動態(tài)頻譜管理技術
3.3.1 頻譜接入與分配
3.3.2 頻譜移動性管理
3.4 信道估計與自適應傳輸技術
3.4.1 信道估計
3.4.2 自適應傳輸
3.5 跨層設計技術
3.5.1 跨層設計需求
3.5.2 跨層設計分類
3.6 自主學習技術
參考文獻
第4章 無線頻譜感知技術
4.1 頻譜感知技術分類
4.1.1 物理層檢測
4.1.2 媒體接入控制層檢測
4.1.3 協(xié)作檢測
4.2 主用戶發(fā)射端檢測
4.2.1 匹配濾波器檢測
4.2.2 能量檢測
4.2.3 循環(huán)平穩(wěn)特性檢測
4.3 主用戶接收端檢測
4.3.1 本振泄漏檢測原理
4.3.2 本振泄漏檢測分析
4.4 協(xié)作頻譜檢測技術
4.4.1 單門限協(xié)作檢測
4.4.2 多門限協(xié)作檢測
4.5 基于D-S證據(jù)理論的分布式頻譜感知
4.5.1 D-S證據(jù)理論的基本概念
4.5.2 D-S證據(jù)理論的合成規(guī)則
4.5.3 基于信任度的分布式頻譜感知
4.6 多天線頻譜檢測技術
4.6.1 基于功率譜的多天線等增益合并檢測
4.6.2 基于循環(huán)譜的多天線頻譜檢測
……
第5章 動態(tài)頻譜管理技術
第6章 認知自適應傳輸
第7章 認知無線電跨層設計
第8章 自主學習技術
第9章 軟件定義無線電
第10章 認知無線網(wǎng)絡
第11章 認知無線電標準與相關研究項目
第12章 認知無線電與其他技術的結(jié)合
第13章 認知無線電技術的應用場景
(1)頻譜切換概率:頻譜切換次數(shù)與通信次數(shù)的比值。在認知無線電系統(tǒng)中,頻譜切換會使通信的鏈路中斷,接人新的信道也會有延遲,因此頻繁的頻譜切換會帶來鏈路層延遲,同時更高層也會受到頻譜切換的影響,造成整個系統(tǒng)性能的下降。所以,在設計頻譜切換算法時要盡量降低認知系統(tǒng)的頻譜切換概率。
(2)掉話率:掉話次數(shù)與成功建立通信連接次數(shù)的比值。掉話率過大必然會降低對用戶的服務質(zhì)量,因此在設計切換協(xié)議時應采取必要的措施降低認知用戶的掉話率。
(3)切換延遲:在切換執(zhí)行過程中由于頻譜選擇、節(jié)點處理等一系列原因,會產(chǎn)生一定的切換延遲,若切換延遲過大,不僅會降低認知用戶自身的服務質(zhì)量,也會對具有頻譜優(yōu)先使用權的授權用戶產(chǎn)生干擾,所以在設計切換算法及協(xié)議時應盡力降低頻譜切換的切換延遲。
5.5.1.2 頻譜切換分類
國際上對下一代移動通信系統(tǒng)中的切換分為水平切換與垂直切換。
水平切換是指使用同一技術的網(wǎng)絡內(nèi)部的切換。水平切換是通過測量移動節(jié)點接收到的信號強度和新小區(qū)的可用資源來確定是否切換,如果信號強度降低到門限值以下,則啟動切換,從而更改接入點,同時改變用戶連接的路由。當網(wǎng)絡控制切換或移動臺輔助切換時,由網(wǎng)絡確定切換;當移動臺控制切換時,移動節(jié)點自己檢測信號強度,自己做出切換決定。在執(zhí)行切換過程中,移動節(jié)點可先與目標基站建立鏈路之后再釋放原有鏈路,也可以中斷原有鏈路后再與新基站建立連接,這兩種情況下的切換方式就是通常所說的硬切換方式,即移動節(jié)點同一時刻只能使用一個信道通信;移動節(jié)點也可以同時使用多個信道與多個基站通信,俗稱軟切換,即在選擇它的附著點之前可同時監(jiān)聽候選基站集。
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