基于发射/接收频谱空洞分类的认知频谱检测技术

认知无线电技术是国内外研究热点之一，具有良好的研究和应用价值。其中的频谱检测一直是认知无线电的关键技术和研究难点。本项目组重点关注频谱检测中隐蔽站/暴露站等难点问题。提出一种新的频谱空洞分类方案："接收频谱空洞"和"发射频谱空洞"。该方案中频谱空洞按照其使用途径的不同进行划分，区分从用户利用空洞发射和接收的差异。本研究根据这种分类提出多个新型频谱检测方案，解决漏检和多检可用频谱的问题，降低干扰，提高频谱利用率。在此基础上，项目组结合双工方式对认知检测的影响，提出不同双工系统下频谱空洞的选择方案和匹配方案。在频谱空洞集合中选择适合的频率，实现与从用户之间的最优匹配。最终建立支持多个通信系统共存环境的频谱检测与接入仿真平台。初步研究成果表明，这种新型的频谱空洞分类方案及后续方案，能够在频谱检测中实现频谱空洞的"不多不漏"，并解决隐蔽站/暴露站问题。

随着无线通信技术的飞速发展，频谱资源越来越紧张，认知无线电（Cognitive Radio, CR）成为了该问题的有效解决方案。然而在认知无线电技术研究中，隐蔽站/暴露站问题一直是一个难点问题，本项目研究人员发现这一问题的产生主要是由于从用户发射机与接收机之间可用频谱空洞的差异性造成的。因此项目组提出了频谱空洞分类方案，即将频谱空洞分为“接收频谱空洞”和“发射频谱空洞”。项目组根据这种分类提出多个新型频谱检测方案，提高了频谱检测的灵敏度和准确度，解决了隐蔽站/暴露站问题。在此基础上，对于已检测到的频谱空洞，本项目组提出了最优频谱接入原则并设计了相应的频谱分配优化方案。最后，项目组建立了硬件平台和软件仿真平台对上述研究进行了验证。研究成果表明，项目组提出的这些方案提高了认知无线电通信系统的可靠性和有效性。