认知无线电加权软合并联合频谱感知算法

为了提高认知无线电的频谱感知性能,提出了对认知无线电用户的检测信息进行加权软合并的联合频谱感知算法. 该算法通过降低对授权用户的干扰和提高认知无线电吞吐量,分别使用最小化干扰加权和最大化吞吐量加权. 算法为信噪比高的用户或者到合作中心信道增益低的用户分配较大的权重,能够提高高信噪比用户的检测信息在合作检测中所占的比例,同时补偿信道衰落对检测信息带来的损失. 仿真表明：该算法的性能比基于信噪比加权或非加权的算法更好,能够降低干扰并提高吞吐量,同时能够降低信道衰落对联合频谱感知性能带来的影响.     

基于置信传播分组的多任务压缩频谱感知

针对认知无线电中主用户覆盖范围存在交叠区域的情况,给出先次用户分组再组内协作感知的方法. 首先提出一种基于简化置信传播(belief propagation, BP)的次用户频谱相似性分组算法,挖掘各次用户前一次频谱感知信息并提取相关参数,再根据相关参数利用BP算法对当前频谱感知次用户进行相似性分组. 在组内采用恢复效果较好的多任务压缩频谱感知方法来完成感知任务. 仿真结果表明,所提出的频谱感知方法与现有方法相比,能在混杂频谱环境下保证较好的虚警概率,同时提高频谱感知的正确检测概率,且随着全网感知用户数的增加,频谱感知结果也不断改善.     

认知无线电中基于Shapley值的自适应加权协作感知算法

认知无线电作为一种先进的技术,它可以通过有效利用未被主用户使用的频谱来提高频谱的利用效率.现有的线性加权协作频谱检测算法在一定程度上提高了频谱检测的性能,然而当单节点频谱检测性能急剧下降时会引起全局检测性能的恶化.基于此,我们提出了一种基于Shapley值的自适应加权的合作频谱检测算法来提高全局检测性能,并在加性高斯信道(AWGN)和瑞利衰落(Rayleigh)信道下对该算法进行了仿真验证.结果表明,该算法比传统检测算法性能提高20%以上,具有很好的应用前景.     

基于遗传粒子群优化的认知OFDM网络资源分配算法

针对采用正交频分复用的认知无线电网络中的多用户资源分配,提出一种在系统传输功率额定值、主用户的干扰阈值、次用户间的比例公平性等约束条件下能使系统容量最大化的资源分配算法.首先基于遗传算法设计一种子载波分配方案,然后采用基于多级惩罚函数的粒子群优化算法进行功率分配.仿真表明,所提算法能获得接近于最优算法的系统容量,且能提高用户间的比例公平性,同时降低计算复杂度.     

基于QoS的认知OFDM无线电系统自适应资源分配

摘要：根据认知无线电的特点和正交频分复用的传输特性,提出了一种针对认知OFDM无线电系统的自适应资源分配算法. 该算法在子载波和功率分配中,通过把次用户对主用户干扰的功率限制在主用户可容忍的门限以下,使次用户信道容量最大化. 同时,利用比例公平性保证了每个用户的通信服务质量. 仿真结果验证了所提算法的性能和有效性.     

基于疯狂自适应鱼群算法的认知无线电频谱分配

针对目前认知无线电网络中频谱利用无法满足指数级增长的通信需求、人工鱼群算法保持种群多样性差、全局搜索能力弱的问题，对图论频谱分配模型的人工鱼群算法进行了改进，得到了网络效益函数最优情况下的频谱分配.首先自适应调整视野和步长，保证算法前期较强的全局搜索能力和后期的收敛精度；然后在随机行为模式下引入疯狂算子，产生扰动以增加种群多样性.仿真实验对比了4种不同算法在相同模型参数下的系统总效益，同时对可用频谱和认知用户分别设置控制变量法测试算法性能.结果表明：改进后的人工鱼群算法全局搜索能力较强，具有较强的鲁棒性.     

激光雷达在地下矿井障碍物检测中的应用

【目的】地下矿井是自动驾驶技术实现落地应用的一个重要场景，障碍物检测是自动驾驶感知算法的重要组成部分，现有的检测算法多存在准确性不高、实时性不够等问题。【方法】针对检测算法中存在的问题，本研究提出一种适用于地下矿井障碍物检测的算法，使用该算法对激光雷达点云进行处理。首先，对地下矿井中的路面存在坡度的场景，提出多平面拟合的地面分割方法，准确地提取高程障碍物点云。其次，优化密度聚类算法，采用自适应阈值的组合参数，实现对障碍物的检测。【结果】本研究基于公开数据集和地下矿井实际采集数据集进行验证。【结论】本研究提出的算法具有良好的障碍物检测效果。     

基于定价的认知无线网络按需多信道接入策略

在认知无线电多信道接入场景中,建立满足认知用户服务质量(QoS)需求的非合作博弈模型,定义CRN有效容量的概念,提出基于定价的按需多信道接入策略,推导价格函数的数学表达式,并给出按需迭代注水算法以实现该策略中的信道和功率分配. 仿真结果表明：按需多信道接入策略和按需迭代注水算法较不考虑QoS的一般接入策略在CRN有效容量和CR用户的QoS保证率上都有较大的性能改进. 在给定场景中,按需迭代注水算法能使CR用户的QoS保证率提高10%?20%;在稳定状态下,CRN的有效容量提高38%左右.     

一种卫星固定业务上行频段无授权接入方案

为了提高卫星固定业务上行频段的频谱利用效率,提出了一种无授权接入该频段的方案.利用卫星的"空闲"信道构建认知无线电业务信道,同时采用宽带扩频信号,构建具有较低功率谱密度和较强抗干扰能力的公共协调信道.给出了Ad Hoc和星型两种基本的无授权接入模型,重点分析了认知无线电对卫星可能造成的干扰.理论分析和仿真结果表明,众多感知用户可以利用该方案,以低于1%的干扰概率避免对卫星接收机造成有害干扰,实现在卫星固定业务上行频段的无授权接入.     

基于用户查询模式的挖掘算法及其在入侵检测中的应用

利用用户查询结构和属性结构的稳定性特征提出了一个事务级用户查询模式挖掘算法,该方法应用在数据库入侵检测系统中,可以有效地防止SQL注入、合法用户权限滥用等非法行为,并对该算法的实现、复杂度、应用作了阐述,最后对算法的查询性能影响作了分析.     

认知无线电系统中的协作频谱共享博弈

该文运用协作博弈中的纳什讨价还价方法分析认知无线电系统中的频谱分配. 以所有次用户的收益乘积最大化为目标,引入次用户优先级参数以改进次用户的效用函数. 证明了在协作博弈过程中,新的效用函数存在纳什协商解,而且这个解是唯一的. 仿真结果表明,改进的协作博弈算法可通过参数设置来体现次用户之间的优先权,使次用户之间协作地进行博弈,使频谱分配更加公平有效.     

应用形态学滤波的宽带侦察接收机信号检测新方法

针对大瞬时带宽侦察接收机在截获信号时因噪声的非理想特性引起的弱信号漏检问题,提出一种把频谱作为一维灰度图像进行形态学处理的信号检测方法. 对Welch谱进行形态学运算,估计噪声基底并对频谱进行修正,对修正的频谱进行恒虚警处理估计检测门限,根据修正频谱与门限值的比较来判决信号的存在性. 仿真结果表明,该方法能较好地估计噪声基底,在给出的非平坦噪声环境下实现对弱信号的正确检测. 由于计算量小,这一方法适合于硬件实现.     

认知网络中的容量最优机会干扰对齐接入

在传统认知网络中,认知用户只能接入主要用户的空闲频带,而不能同时与主要用户共享带宽. 为了更有效地利用频谱资源,提出一种容量最优机会干扰对齐接入算法. 在保证主要用户信道容量的基础上,认知用户与主要用户可以占用相同的频带同时接入网络,且认知用户对主要用户的干扰为零. 所提出的算法由混合网络基站估计信道状态信息,并计算主要用户的信道容量和系统总信道容量. 根据容量最优的准则确定预编码向量及解码向量. 当主要用户的信道容量与未接入认知用户相比几乎不下降,且总信道容量大于未接入认知用户的总容量时,认知用户以容量最优机会干扰对齐的方式接入网络. 仿真结果表明：在相同信道状态条件下,所提出的算法较现有算法具有更优的信道容量并可提高认知网络频带利用率.     

认知无线电中基于可信度的感知节点集选择

联合谱感知虽然可提高系统的感知性能,但随着感知节点数目的增加,系统资源的占用越来越多,系统传输 效率下降. 该文详细分析了联合谱感知方法的感知性能,得到感知节点集感知性能与感知节点数目和平均接收信噪比之 间的关系,在此基础上给出一种感知节点集的选择方法. 针对认知网络中可能存在的不可信节点对感知节点集选择方法 的影响,提出可有效剔除不可信节点的可信度检测方法. 综合上面两种方法,提出了基于可信度的感知节点集选择算法, 在进行感知节点集选择的同时可有效剔除不可信节点,有效地保证了所选节点集的感知性能. 仿真结果验证了算法的有 效性和可靠性.     

一种新的自适应双边滤波算法

现有的双边滤波算法需要预先设置空间方差和灰度方差参数,滤波时参数固定且不能保证是最优的参数设置. 文中提出一种新的自适应双边滤波算法(adaptive bilateral filtering, ABF),通过目标尺度信息实现空间方差局部自适应取值,保留更多的图像边缘特征;采用图像分块技术估计噪声方差,根据噪声方差自适应地设置灰度方差,以保证滤除噪声的性能;通过强制增大空间方差滤除较强噪声点. ABF不必像传统双边滤波算法那样根据经验设置参数,而是根据图像局部特征自适应地设置空间参数,不仅提高了滤除噪声的能力,而且更好地保留了图像边缘特征. 仿真实验表明,无论是主观评价还是客观评价,所提出的方法均优于传统的双边滤波算法、各向异性扩散算法和改进的双边滤波算法.     

腔内布氏角声光反馈的低噪声稳定氦镉激光

本文研究了氦镉激光4416Å的噪声和输出功率稳定特性,得到噪声频谱、噪信比与放电电流,工作气压的关系。提出用腔内布氏角插入声光反馈器伺服反馈,抑制氦镉激光噪声和提高功率稳定性的方法,获得满意的实验结果.声光反馈器为厚6mm的熔石英,换能器为铌酸锂,工作频率为40MHz,用Raman-Nath衍射调节腔内损耗.输出35mW经伺服,噪信比由6.3%降为1.5%,2Hz到200kHz噪声幅值都有显著抑制,功率起伏由11.6%降为3.7%,光损耗14%,获得输出30mW大功率低噪声氦镉激光.在最佳放电参数下,可使抑制后噪信比为0.8%.该方案适用更大功率的氦镉激光器.