【摘 要】
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无线电频谱资源是一种非可再生的有限的自然资源。认知无线电在不影响授权频段正常通信的基础上实现“机会接入”,动态地利用频谱,提高频谱利用率。频谱感知是实现认知无线电的前提,它实时地监控信道状态,检测“频谱空穴”,并在主用户信号出现时及时退出,避免造成干扰。
传统的频谱感知多采用能量检测算法,该方法为非相干性检测,原理简单,易于实现,但在低信噪比情况下检测性能急剧下降,且受噪声功率不确定度的影响。本文采用基于采样协方差矩阵的频谱感知算法,克服了以上缺点,使检测性能得到提升。
近些年来,随机
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无线电频谱资源是一种非可再生的有限的自然资源。认知无线电在不影响授权频段正常通信的基础上实现“机会接入”,动态地利用频谱,提高频谱利用率。频谱感知是实现认知无线电的前提,它实时地监控信道状态,检测“频谱空穴”,并在主用户信号出现时及时退出,避免造成干扰。
传统的频谱感知多采用能量检测算法,该方法为非相干性检测,原理简单,易于实现,但在低信噪比情况下检测性能急剧下降,且受噪声功率不确定度的影响。本文采用基于采样协方差矩阵的频谱感知算法,克服了以上缺点,使检测性能得到提升。
近些年来,随机矩阵理论开始广泛应用于信号检测理论。本文利用该理论构造接收信号的采样协方差矩阵,分别利用矩阵的最大特征值与接收信号的平均能量的比值和最大最小特征值的比值作为检测统计量,完成两种不同的频谱感知算法来实现频谱检测。通过实验仿真与传统的基于能量检测的协作频谱感知方案进行对比,在计算复杂度并未有很大增加的情况下提高了检测性能和检测可靠性。
最后,针对目前的协作频谱感知方案中对各认知用户均等对待,未考虑到检测可靠性的差异的问题,采用基于权值的协作频谱感知方案和基于D-S证据理论的感知算法,克服了传统协作感知方案的不足,提高检测概率。
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