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由于静态的频谱授权和频谱分配策略以及需求的大大增加,因此当前的频谱监管机制导致了可用频谱的极端匮乏,然而大量的无线频谱资源在时间和空间维度上是未经使用的。出于频谱资源的灵活的管理和有效使用的需要,认知无线电技术被提出,可靠高效的频谱感知是认知无线电技术中的重要组成部分。由于单用户频谱感知存在着很大的弊端,因此充分利用了空间多样性的协作频谱感知技术被广泛研究,而协作感知是容易受到恶意认知用户的攻击的。因此在一个存在恶意用户的不确定的无线环境中有效地安全机制是十分必要的。本文的主要目标是在不确定无线网络环境中保证良好的协作频谱感知的性能,因此面向不确定网络针对基于Dempster-Shafer(D-S)证据理论的协作频谱感知进行了研究,并且基于软件无线电外设(Universal Software Radio Peripheral,USRP)平台对协作频谱感知进行了实现并进行了测试和分析,主要工作如下:(1)建立了基于证据理论的协作感知方法的系统模型,并扼要分析了D-S证据理论的基本原理以及三种不同的攻击模式。(2)提出了基于信誉度和信噪比相结合的证据理论协作感知方法,对认知用户的感知信息进行当前的信誉度和历史信誉度的评估归一化得出信誉度,并根据信誉度来判定是否为恶意用户;同时考虑根据信噪比和信誉度的不同对剔除恶意用户以后的认知用户的基础概率分配(Basic Probability Assignments,BPA)函数进行加权;最后通过证据理论融合得到感知结果。通过对无恶意用户环境下以及不同攻击模式和不同恶意用户数目等环境下进行实验仿真,通过对仿真结果进行对比和分析,可以看出该方法均能取得更好的感知性能。(3)提出了基于投影近似和改进型证据理论协作感知方法,对认知用户的感知信息利用投影近似法进行预处理以此来减少认知用户上报至融合中心的数据量,以达到降低协作感知的带宽开销;同时通过信誉度和信噪比对认知用户的感知数据进行处理和调整;最后通过改进型的证据理论进行数据融合得到感知结果。实验结果表明,该方法在降低系统带宽开销的基础上仍然能够保持良好的感知性能。(4)基于USRP平台对协作感知方法进行了实现与测试,认知用户采用能量检测进行本地频谱检测,将能量检测得到的感知数据通过采用时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)的通信方式发送给融合中心,融合中心收到感知数据并根据感知数据得出最终决策。