摘要: 信息时代下，社会信息化脚步的不断加速与频谱权限分配不均的矛盾日益激化使得有限的频谱资源显得愈发弥足珍贵。作为可有效解决这一难题的认知无线电技术可在不妨碍授权用户的前提下实现频谱的动态接入，这种对频谱有效地二次接入策略极大地提升了频... 展开 信息时代下，社会信息化脚步的不断加速与频谱权限分配不均的矛盾日益激化使得有限的频谱资源显得愈发弥足珍贵。作为可有效解决这一难题的认知无线电技术可在不妨碍授权用户的前提下实现频谱的动态接入，这种对频谱有效地二次接入策略极大地提升了频谱利用率。传统的认知无线电技术掣肘于Nyquist准则所要求的高采样率和现有的数字信号处理器性能所针对的目标频段带宽十分受限，而压缩感知理论带来了一种崭新的信号提取方式突破了传统的限制，为认知无线电宽带频谱研究带来了希望。 本文首先对认知无线电以及频谱感知进行了概述并对经典的单用户感知算法进行了介绍，而后模拟了AWGN经典模型以及与现实通信场景相仿的常见衰落信道。 基于对认知无线电宽带频谱的研究目的，本文接下来对实现宽带频谱感知的先决条件压缩感知理论进行了详尽介绍:包括引入压缩感知的原因;压缩感知理论执行的具体流程包括对收集到的原始传输信号进行稀疏表示、观测矩阵以及最终的原始传输信号重构;并对几种具有代表性的重构算法进行了理论分析。 本文在最后的重点章节中首先针对实际通信易受到阴影、遮蔽等干扰因素的影响而提出合作感知方式，并对其内的软、硬判决融合方式进行了概述为所研究问题奠定了基础。而后为了达到对宽带频谱进行高可靠性检测的目的将压缩感知理论融入到了合作检测独立决策中，对该技术进行理论描述并加以实际仿真佐证。之后在此基础上实现了合作检测中基于压缩感知的联合决策，对收集到的原始信号样本进行稀疏表示及通过观测矩阵后就进行联合重构，极大地减轻了各分CU的计算开销负担降低了对各CU数字硬件设备的性能要求，同时高效地对信号间的相关性加以利用提升了重构性能，得到了更优异的检测性能信道判决的可靠性也得到了提升。最后为近似逼近实际通信环境实际仿真出了Rician衰落下的基于压缩感知的独立决策和基于压缩感知的联合决策技术，并将仿真效果与二者在AWGN信道下的情况进行了对比。 收起