32协作式压缩感知对于宽带频谱的检测
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32协作式压缩感知对于宽带频谱的检测
协作式压缩感知对于宽带频谱的检测；摘要：高斯过程的协作压缩频谱感知（PBCS）算法；关键词：宽带频谱的检测；协作压缩感知；亚奎斯特采；Collaborativecompresseds；Abstract：Gaussprocessdis；1引言；认知无线电网络协作压缩频谱感知的检测和算法，在解；针对压缩频谱感知存在问题，实际协作的用户可能同时；2认知无线电；2.
协作式压缩感知对于宽带频谱的检测 摘 要：高斯过程的协作压缩频谱感知（PBCS）算法是关于在低信噪比的环境下检测频谱能下降的问题，这是针对协作式压缩感知对宽带频谱的检测。这种算法应用层次化正态分布模型找出各个宽带认知无线电用户上一时间压缩感知的模型参数，每个用户再交换模型参数进行重构协作式压缩频谱，再利用其检测出用户可用的信道，本文的算法减小了对其他用户的影响作为处于低信噪比的协作用户的协作信息。和其他直接融合频谱感知结果或检测数据的协作式算法有很大的区别。从仿真实验可以看出，分布式压缩频谱感知在-5dB的信噪比条件下误检概率为0.10、检验概率&0.90的频谱检测性能。这可以很大程度上减小信噪比低的协作用户的影响。关键词：宽带频谱的检测；协作压缩感知；亚奎斯特采样；高斯过程 Collaborative compressed sensing for broadband spectrum detectionAbstract：Gauss process distributed compression spectrum sensing (PBCS) algorithm in the low SNR environment detection spectrum can be decreased, which is directed to the collaborative compressed sensing for broadband spectrum detection. This algorithm is applied hierarchical normal distribution model to identify the various broadband cognitive radio users time compressed sensing model parameters, each user to exchange model parameters are reconstructed collaborative spectrum compression, and use these to detect user channel, This algorithm reduces to other users of the effect as in the low SNR collaborative user collaborative information . And other direct fusion spectrum sensing result or test data of the collaborative algorithm has the very big difference. From the simulation results can be seen, the distributed compression of spectrum sensing in -5dB SNR condition error probability of 0.10, inspection probability &0.90 spectrum detection performance . This can largely reduce the SNR of the collaborative user influence. Key words: PBCS; collaborativ Sub-N G1引言认知无线电网络协作压缩频谱感知的检测和算法，在解决无线通信系统中频谱资源没有有限的利用以及频谱利用率不高等一系列的问题上显示出其具有的研究价值。其中宽带认知无线电（wideband cognitive radio,即WCR）能提高宽带范围内频谱的利用率。提高频谱的利用率是当下解决频谱资源没有有限的利用的一个有效技术。宽带频谱感知技术的精华是可以在短时间内提供认知无线电频谱介入更多的机会（文献），检测出用户（computer user）当时状态，以便WCR用户检测出当前可用子信道信息，通过压缩感知（CS）理论（文献）为基础的宽带频谱感知技术能有效降低宽带模拟信号的采样速率，同时射频前端模拟数字转换器（ADC）有较高的采样速率，因此受到了广泛的关注。压缩感知技术以离散化频谱的稀疏性为前提，通过亚奈斯特采样的宽带频谱的感知，降低了采样频率。在频谱重构阶段需要确切的稀密度信息，而稀密度在在频谱环境中实际上是无法预测信号，同时，当想实现较高的频率的分辨率时，由于数据问题太多，测量数据过大，将会导致有过重的数据处理任务，造成感知速度延时。必须找到一种测量矩阵较小，因而不需要准确稀疏度的亚奈斯特采样的方法。这也是压缩频谱感知技术当前的焦点问题。针对压缩频谱感知存在问题，实际协作的用户可能同时处于相对较低的信噪比检测的环境中，本文提出基于高斯过程的分布式压缩感知算法。这种算法应用层次化正态分布模型找出各个宽带认知无线电用户上一时间压缩感知的模型参数，每个用户再交换模型参数进行重构协作式压缩频谱，再利用检测出可用的信道。本文的算法减小了对其他用户的影响作为处于低信噪比的协作用户的协作信息，因此提高了检测的性能。 2认知无线电2.1技术背景无线频谱是一种珍贵的、不可再生、不会消耗的特殊自然资源，其范围一般在 3Hz-300GHz 之间。网络中的无线收发设备正是通过频谱才能将电信号转化为电磁信号进行通信。由于不同频段的无线电波具有不同的传输特征，因此不同频谱段适用于不同的无线业务。基于无线频谱的这种特征，以及为规范无线频谱的使用，各国政府均成立了专门的频谱资源管理部门。无线收发设备的使用者若想获得某一频段频谱的使用权，需首先获得管理部门的许可。通过美国商务部下属的国家通信与信息管理局（National Telecommunication and Information Administration，NTIA）给出的美国静态频谱分配图可以看出，目前的频谱都已划分完毕，授权频谱占据了大部分频谱范围，而非授权频谱仅仅只占了频谱范围的大约7%。目前世界各国主要采用的是静态（固定）的频谱分配的策略。使用这种静态的频谱分配方式固然可使频谱管理变得简单，但无线频谱资源却没有得到优化利用。美国联邦通信委员会（Federal Communications Commissions，FCC）的报告指出，授权频谱的时空利用率较低且较不均匀，从15％到85％不等，3GHz以下频谱的时空利用率更是低于5%， 而像某些非授权频谱（如频谱范围为902-928MHz的移动手机网络）却是超负荷的， 而且业务增长最快的部分恰恰也集中在非授权频谱，传统的频谱管理体制受到挑战。在这个背景下，认知无线电（Cognitive Radio，CR）技术顺势而生，它给出了一种与传统的固定频谱分配方式兼容，同时又充分发掘授权频谱的复用潜力以支持更多无线系统和用户的新方法，被认为是“解决无线网络中频谱资源利用率低下问题的最佳方案”。2.2基本概念与特点认知无线电技术，即CR，的提出，最早是在Joseph Mitola III撰写的博士论文中。随后经过Mitola和Haykin等人的继承和研究下，得出了CR的定义：“CR是一种智能的无线通信系统，它可以感知外界环境，并使用人工智能技术从环境中学习，通过实时改变某些操作参数（如发射功率、载波频率和调制技术等），使其内部传输状态适应外界输入的无线电激励的变化，以实现任何时间、任何地点高可靠度的通信和频谱资源的有效利用”。虽然他们为认知无线电技术的进步作出了不可忽视的贡献，然而，最能为业界所接受的定义却是FCC提出的：“CR是能够基于对其工作环境的交互改变传输参数的无线电。”具体的说，CR技术使得网络中的SU可以感知网络中的频谱空洞（Spectrum Hole）并采用动态频谱接入（Dynamic Spectrum Access，DSA）的方式使用原来只有PU才能使用的频谱资源，从而能提高频谱利用率，缓解频谱资源短缺的问题。这里，频谱空洞是指在某个时间、某个位置，PU未使用而SU可以临时使用的频谱段。为实现动态频谱接频谱感知、频谱决策、频谱共享和频谱迁移等功能，这些功能相互联系，构成一个完整的认知循环（Cognitive Cycle）。 3频谱感知技术简介频谱感知技术是感知无线电应用的基础和前提。感知无线电设备在某时、某地能够准确感知是否存在空闲频段，以供二级用户使用；同时还应随时监测是否有新的合法用户需要接入该频段，以使二级用户及时退出使用该频段，避免对一级用户造成干扰。在感知无线电领域，用于检测某频段内是否有信号存在、有哪些信号存在的方法有多种。以检测类型划分，可分为信号存在性检测和信号覆盖范围检测两类；检测出授权用户信号覆盖范围的方法包括联合检测和区域检测，联合检测是根据各感知无线电用户的频谱感知结果来确定授权用户存在的区域，计算复杂度低，漏检概率较小，但空间效率不高。区域检测采用基于区域的贝叶斯检测算法，能提高空间效率。以检测节点个数划分，可分为单节点检测和协同检测；以信息检测技术划分，主要分为匹配滤波、能量检测、周期特性检测三类。3.1单节点信息检测技术在检测信号存在性方面，单节点感知技术包括匹配滤波、能量检测和周期特性检测三种。匹配滤波器是指输出信噪比最大的最佳线性滤波器。如果滤波器的输出能够获得最大信噪比，就能够最佳地判断信号的出现，从而提高系统的检测性能。当感知无线电获悉了授权用户的信号后，静态高斯噪声理想探测器就是匹配滤波器，原因在于它能使接收到的信号的信噪Lh(SNR)最大化。匹配滤波器的主要优点是只需很短时间就可以获得高增益。然而， 它必须有效地对授权用户的信号进行解调，这就意味着它需要授权用户信号的先验知识，比如调制方式和阶数、脉冲波形、数据包格式等。匹配滤波器的优点是可以在很短时间内完成同步而提高信号的处理增益；一个明显缺点在于：感知无线电对每一类型的授权用户都要有一个专门的接收器。能量检测法是一种比较简单的信号检测方法，属于信号的非相干检测，直接对时域信号采样值求模，然后平方可得到；或利用FFT转换到频域，然后对频域信号求模平方也可得到。它的另外一个优点是无需知道检测信号的任何先验知识。能量检测方法是在一定频带范围作能量积累，如果积累的能量高于界定的门限，则说明有信号存在，如果低于一定的门限，则说明仅有噪声。能量检测的出发点是信号加噪声的能量大于噪声的能量。能量检测方法对信号没有作任何假设，是一种盲检算法。这是能量检测器的优点也是它的缺点，优点是对任何信号适用，缺点是除了给出信号的大致频带外不能给出较为精确信号的参数，为侦察的下一步服务。周期平稳过程特征检测可以提取出调制信号的特有特征，如正弦载波、符号速率以及调制类型等。这些特性均通过分析频谱相关性函数来侦测，频谱相关性函数为二维变换，相比而言，功率频谱密度为一维变换。频谱相关性函数的主要优势是它可从调制信号功率中区别出噪声能量，前提是该噪声为不相干广义平稳信号，而调制信号是在信号周期中插入冗余后形成的周期平稳且频谱相干的。由于周期平稳过程特征检测对未知噪声变量的鲁棒性使得其在区分噪声方面较能量侦测好，其实现复杂度增加了N2。因为它需要计算N个FFT输出的相互相干性。相比下能量检测只需计算N个FFT输出。综上所述：匹配滤波检测，授权用户信号的检测时间短，但需要先验信息，解调比较麻烦，对于每一种类型的授权用户信号需要设计不同的专用滤波器，在感知无线电环境下总体实用性不高；能量检测，CR节点不知道授权用户的信号信息，实现简单，不需要先验信息受噪声不确定性影响，不能区别信号类型，检测时间长；周期特性检测，CR用户信号具有周期自相关特性，可以区别噪声和信号类型，计算复杂度高。由于这些方法各有优缺点，实际应用时通常结合使用。3.2多节点协同检测技术人们提出协作频谱感知，通过检测节点间的协作达到系统要求的检测门限，从而降低对单个检测节点的要求，降低单个节点的负担。协作频谱感知的另一个优点是可以有效的消除阴影效应的影响。协作感知可以采用集中或者分布式的方式进行。集中式协作感知是指各个感知节点将本地感知结果送到基站(Bs)或接入点(AP)统一进行数据融合，做出决策；分布式协作感知则是各节点间相互交换感知信息，各个节点独自决策。影响协作频谱感知的关键因素除了参与协作的单节点的感知性能外，还包括网络拓扑结构和数据融合方法；另外，在协作频谱感知中，不同感知节点的相关性和单个节点的不可靠性也会对频谱感知的性能产生重要影响。 4系统模型4.1频谱稀疏性模型WCR和PU在某一频率范围内共存，整个共享频带被划分为M个非重叠的窄带子信道。假设主用户对子信道的划分是固定的，且WCR已知子信道的划分方法。定义子信道忙闲状态指示向量D=[d1,d2,...,dM]，其中对于1≤m≤M，dm =1表示第m个子信道正在被PU占用，而dm=0则表示第m个子信道处于空闲状态。定义频谱的稀疏度为ρ=1－||D||0／M式中：||D||0表示在信道状态向量D中非0元素的个数；ρ∈[0,1]，当ρ=0时表示所有子信道全被PU占用，因而此时频谱的稀疏度为0。4.2建立宽带协作压缩频谱检测模型设WCR网络中共有L个WCR用户参与协作压缩频谱感知，而且它们在频谱检测期内一同保持静默并同时进行频谱感知。宽带信号首先通过模拟信息化转换系统（AIC）压缩采样，然后进行频谱信息的压缩重构，最后根据重构的频谱在频域上作能量检测，从而判断出主用户各子信道的忙闲状态。ADC以低于信号的亚奎斯特采样速率进行欠采样，AIC系统的输出信号可以表示为y?k???x(t)p(t)h?kR?t?dt
（2） 0T式中：p(t)为高速伪随机±1序列；h?kR?t?为积分器时域冲击响应函数的卷积表达式；R为ADC的采样间隔；T为一个WCR用户的频谱检测周期。接收到的宽带信号x(t)可在频域表示为x?t???wj?j?t??n?t?
（3）j?1MB式中：?j?t?为傅里叶基函数；B为单个子信道包含基函数的个数；wj为第j个基函数的系数，它是接收信号在压缩变换空间的投影；n?t?为接收信号中的噪声。当主用户只占用部 分子信道时，接收信号在压缩变换空间中具有稀疏性，因而可以通过压缩重构算法求解wL。第L个WCR用户进一步可以通过二元假设检测来判断第m(m=1,2,...,M)子信道的忙闲状态。5仿真实验仿真实验场景设置：PU和WCR用户共享一段总带宽为500 MHz的宽频带，整个共享频带被划分为5O个等带宽的子信道，PU随机占用其中一部分的子信道进行通信，平均子信道占用率为20％，这表示频谱的平均稀疏度为0.8；仿真实验共有4个WCR用户协作检测频谱，假设各个WCR在上层协议的控制下，在频谱检测期一同保持静默，各WCR用户通过理想的公共控制信道来交换频谱协作检测信息。 包含各类专业文献、外语学习资料、高等教育、生活休闲娱乐、各类资格考试、32协作式压缩感知对于宽带频谱的检测等内容。　
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日，巴蒂电信为TD-LTE网络正式商用举办了盛大的启动仪式，中兴通讯作为供应商见证了盛况。
中兴（通讯）是高度资本化和市场化运作的公司，欧盟一些官员的言论，应该说是不符合事实的，最重要的原因还是他们对中兴甚至中国了解不多。
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基于能量检测的认知无线电频谱感知技术分析
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官方公共微信感知无线电网络中的高效加权联合检测法--《重庆邮电大学》2008年硕士论文
感知无线电网络中的高效加权联合检测法
【摘要】：
近几年来对频谱的分配和再利用问题成为大家关注的热点。FCC频谱分配小组通过大量空间和时间数据得出目前频谱的利用情况,由FCC频谱图可以看出在3G赫兹以下频谱资源相当紧缺[1]。一种有效地提高频谱利用率的方法称为机会频谱共享,它能在主用户没有使用频谱的时候重新使用频谱,共享频谱的用户称为第二用户,它们能在没有主用户的许可下接入并使用“频谱空洞”(即该频段内主用户未占用的频谱)。
感知无线电(CR)能通过机会频谱共享来提高频谱的利用率,它是以软件无线电为扩展平台的一种新的智能无线通信技术。CR主要有三大任务:频谱检测,动态频谱分配和传输功率控制。频谱检测为CR中的核心技术,用来检测频谱空洞,避免对主用户造成有害干扰。
近来有研究结果表明,在衰落和阴影效应影响下频谱侦测的结果会有大幅度下降。为了削弱衰落和阴影效应对频谱检测的影响,联合侦测诞生了,然而传统的联合检测方式存在潜在的不公平性,当用户处于不同的衰落环境下联合检测法不能有效的工作。
针对这些问题,本文提出一种加权联合检测来提高检测性能。加权联合检测法分为权值更新和联合判决两个步骤。我们根据不同的检测环境,把检测环境分为动态衰落环境和静态衰落环境,并给出了在不同检测环境下的权值函数更新法和联合判决方法。
最后通过MATLAB仿真工具对加权联合检测法进行了仿真验证。我们从接收性能曲线和系统灵敏度变化这两个方面对该方法进行了验证,在对仿真结果进行了详细的分析后,得出在两种衰落环境下加权联合检测法都能有效地提高系统的检测性能。通过对系统灵敏度变化的理论推导,由结论得出加权联合检测在不降低系统灵敏度的前提下提高了系统的检测性能。
【关键词】：
【学位授予单位】：重庆邮电大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2008【分类号】：TN929.5【目录】：
Abstract4-6
第一章 绪论8-15
1.1 论文研究背景8-13
1.1.1 感知无线电简介9-10
1.1.2 感知无线电的能力10-11
1.1.3 感知无线电的任务11-12
1.1.4 感知无线电的主要应用12-13
1.2 本论文研究的主要问题13
1.3 论文主要工作以及章节安排13-15
第二章 感知无线电技术概述15-24
2.1 感知无线电中的关键技术15
2.2 匹配滤波器检测法15-16
2.3 能量检测法16-21
2.3.1 MRSS 检测法20-21
2.4 特征检测法21-22
2.5 频谱感知的难点22-23
2.6 本章小节23-24
第三章 联合检测24-32
3.1 联合检测简介24
3.2 联合检测法的意义24-31
3.2.1 接力联合检测方法25-27
3.2.2 集中式联合检测方法27-28
3.2.3 联合检测和独立检测性能比较28-29
3.2.4 联合检测存在的问题29-31
3.3 本章小节31-32
第四章 加权联合检测法32-38
4.1 加权联合检测法简介32
4.2 检测环境描述32-33
4.3 加权联合检测33-35
4.4 权值更新35-36
4.4.1 静态衰落环境35-36
4.4.2 动态衰落环境36
4.5 联合判决36-37
4.5.1 静态衰落环境36-37
4.5.2 动态衰落环境37
4.6 本章小节37-38
第五章 利用MATLAB 工具进行仿真验证38-50
5.1 仿真环境简介38
5.2 信道参数设定38-41
5.2.1 AWGN 信道参数设定38-39
5.2.2 Rayleigh 信道参数设定39-41
5.3 仿真系统的组成41-42
5.4 接收性能检测42-46
5.4.1 静态衰落环境下的接收性能42-44
5.4.2 动态衰落环境下的接收性能44-46
5.5 系统灵敏度分析46-48
5.6 本章小节48-50
第六章 总结50-52
6.1 本文主要工作50-51
6.2 进一步工作51-52
参考文献53-56
字母缩写意义56-57
攻硕期间从事的科研工作及取得的研究成果57
欢迎：、、)
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76认知无线电中的频谱感知技术研究与应用
第3卷第6期2010年12月清远职业技术学院学报；认知无线电中的频谱感知；技术研究与应用；司春丽刘娟；（河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州4500；摘要：由于通信用户的增多和频谱分配政策的不合理，；关键词：认知无线电；频谱感知；单节点检测；协作检；文献标识码：A；文章编号：（；随着无线通信技术的快速发展，频谱资源；缺乏
第3卷第6期2010年12月清远职业技术学院学报JournalofQingyuanPolytechnicVol.3,No.6Dec.2010认知无线电中的频谱感知技术研究与应用司春丽刘娟（河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州450001）摘要：由于通信用户的增多和频谱分配政策的不合理，使频谱资源越来越紧缺，认知无线电成为当前研究的热点，频谱感知是认知无线电技术实现的关键前提，通过频谱感知可以有效的提高频谱的利用率。文中对认知无线电的频谱感知技术进行了介绍，并对单节点检测中的匹配滤波器检测、能量检测、周期特性检测的检测性能分别做了分析并进行了比较，接着对协作检测做了分析，并对认知无线电典型的的应用进行了介绍和分析。关键词：认知无线电；频谱感知；单节点检测；协作检测中图分类号：TN925文献标识码：A文章编号：（9-03随着无线通信技术的快速发展，频谱资源缺乏的问题越来越严重，但通过近年的调查表明很多授权用户的频谱利用率很低。大多的频谱资源都处于空闲状态，只是偶尔的被使用，因此，认知无线电技术越来越受到大家的重视。认知无线电技术通过不断对主用户的频谱进行监测从而发现频谱空洞，利用频谱空洞就可以进行通信，从而提高频谱的利用率[1]。在认知网络中，认知用户只能使用主用户未使用的频段，如果检测到主用户要使用该频段，则认知用户必须要退出该频段并切换到其它未被使用的空白频段，这样可以避免对主用户造成干扰。由此可见，频谱感知是认知无线电的基础和关键技术。行合并，认知用户之间也可以进行相互的通信，这样可以提高检测概率，同时也降低了对单节点的性能要求。1.1单节点频谱检测频谱检测是用来检测目标频段是否有主用户信号的存在，那么我们可以将这个问题抽象为下面的二元假设的问题：（1）其中，s(t)表示被检测的主用户信号，n(t)表示加性高斯白噪声，h(t)表示乘性信道，H0表示授权用户不存在，H1表示授权用户存在。1频谱感知技术频谱感知即是认知用户通过检测某个频段以确定该频段是否有授权用户的存在，也是对授权用户信号的监测。频谱感知方法主要有单节点检测和多点协作检测[2]，如图1所示。单节点频谱的检测技术即是根据单个认知无线电接点接收到的信号从而来检测它所处的无线环境的频率使用状态；多接点的协作频谱检测技术是把多个认知节点的频谱检测结果进1.1.1匹配滤波器检测匹配滤波器检测能够使接收信号的信噪比最大化，是一种比较常用的方法。采用这种方收稿日期：，修回作者简介：司春丽（1987-），女，河南商丘人，在读硕士研究生，研究方向：信号与信息处理。49第6期司春丽刘娟认知无线电中的频谱感知技术研究与应用总第14期法在很短的时间就可以获得高处理增益，因此在数字通信信号和雷达信号的检测中，人们经常采用匹配滤波器来对信号进行相干检测。如果已知主用户的信号X(n)，那么匹配滤波器的最佳检测器为（2）其中，γ为检测器的门限值。与其它的检测算法相比，检测同一个信号时，并在相同的虚警概率和检测概率条件下，匹配滤波器法所需要的采样数最少，即为（3）其中，PD表示检测概率，PF表示虚警概率[3]。匹配滤波器检测可以在很短的时间内完成同步而提高信号的处理增益，使接收信号的信噪比最大化，但是必须知道被检测信号的先验信息，解调信号需要同步相干检测，计算量比较大，对于每个特定的主用户都需要一个专用的接收器，因此，它通常用于检测一些特定的信号。1.1.2能量检测能量检测根据接收信号的能量或功率大小来判断信号是否存在，它是一种比较简单的信号检测方法，它不需要知道主用户的先验信息，是一种非相干检测。能量检测的原理如图2所示：能量检测只依赖于接收信号能量的变化，不需要知道信号的结构，比较简单，适用范围较广，但是检测门限依赖于噪声功率的估计，在噪声能量不确定时会严重的影响检测的性能，在信噪比很低的时候，信号完全被淹没在噪声中，这样，能量检测将无法检测到信号。无法区分已调信号、干扰信号和噪声信号，能量门限的设置也比较困难。1.1.3周期特性检测由于信号受人工周期信号的调制，即对信号进行调制、扫描、采样、数字编码等操作，信号的统计特性呈现出周期性，而噪声没有这个特性，因此，可以利用调制信号的循环稳态特性来进行检测。一般来说调制信号都具有周期性，因此，它们的谱相关函数在循环频率不为零处有较大的非零值，而噪声的循环谱能量主要集中在零循环处，在非零循环频率上没有非零值或者值非常小，因此，周期特性检测可以很好的区分出噪声信号。周期特性检测可以提取出信号的特有特征，如正弦载波、符号速率以及调制类型等，而这些特征都可以通过分析频谱相关性函数来进行检测。对于一个零均值的离散时间信号x(n)，如果它的自相关函数有（5）那么我们认为x(n)是循环稳态的，其中周期为p。循环自相关函数定义为：（6）图2能量检测进行离散傅里叶变换之后，可得到循环功率谱密度，也即是相关函数谱，即为（7）其中是循环频率，是时间的整数倍。如果α=0，那么以上两式分别称为自相关函数和功率谱密度，利用它们我们就可以做出判决即主用户信号先通过模数转换，然后通过傅里叶变换后在时间上进行平均，计算出其能量值并与门限值进行比较，最后得到感知的结果。能量检测器可以表示为：（4）当50时，有第3卷清远职业技术学院学报2010年2其中，是α=0时，信道中只有噪声没有信号时的功率谱密度，是待检测输入信号的功率谱密度，H(f)是信道的冲激响应。周期特性检测不需要知道先验信息，抗噪声性能好，不受噪声功率不确定性因素的影响，能够区分出有用信号和噪声，但是它的计算比较复杂，观测时间较长。1.2协作频谱检测虽然单节点检测比较简单，但是在检测的灵敏度和检测时间上却还存在着一定的缺陷，而且在实际的传输环境中，可能会存在多径效应和隐终端问题等，因此，我们需要各个认知用户间可以相互进行通信，这样就可以提高检测的准确性和快速性[4]。协作频谱感知分为认知用户本地的检测和判决结果的融合，而判决结果的融合又有硬合并、软合并和软硬结合的合并，协作感知可以由分布式或者中心式来实现，分布式协作检测是由局部节点实现感知信息分析处理，然后在通过控制信道交换共享环境感知的信息；中心式检测是每个感知节点将信息传给中心基站，由基站对这些信息进行融合，然后做出判决。中心式检测的模型如下：由图3可知，各本地节点将观测到的信号进行本地检测，并将检测到的结果传送至数据融合中心，中心节点在对收到的本地检测结果进行数据的融合，从而做出主用户信号是否存在的判决。协作频谱感知减少了检测时间，提高了检测的准确性，并减少了多径效应和隐终端等问题带来的影响，但是它的开销增加，复杂度也增加，不能完全解决隐终端问题带来的干扰。认知无线电中频谱感知技术的应用2.1在UWB中的应用利用无线电中频谱感知技术可以有效的提高频谱利用的灵活性，其中CuWB就是结合CR和UWB技术的主要优点来联合设计研究的一种智能无线系统，它是一种基于频谱感知并且具有发射功率谱密度和灵活波形的新型超宽带系统。它的基本原理主要是利用CR能够感知周围环境的频谱环境和UWB系统易于数字化并采用软件无线电技术构建灵活射频的特性，可以根据感知得到的频谱信息和动态频谱分配策略来自适应地构建UWB系统的频谱结构，并生成相应的频谱灵活的自适应脉冲波形，这样就可以达到根据信息状态进行自适应发射与接收的目的。2.2在Mesh网中的应用Mesh网是一种多跳的网络拓扑结构，在这个网络中，每个节点都可以进行双向通信，每一个节点都可以与一个或多个对等节点进行通信，因此，在人口比较稠密的城市，认知无线电技术和Mesh网的结合对于无线宽带接入做出了很大的提高，既提高了频谱的利用率，又增大了网络的吞吐量。3结束语认知无线电技术是目前研究的热点，尤其是频谱感知的问题，虽然已经进行了多方面的研究，但仍然还有很广泛的研究空间。可以将该技术和其它的领域进行结合，如应用在航空工业中和军事工业中，满足对频谱的需求。相信该技术的应用必定会为我们将来的生活带来巨大的变化。参考文献：[1]MitolaJIII.Cognitiveradioforflexiblemobilemultimediacommunications[J].In:ProcIEEEMoMuC'99,1999:Nov3-10.[2]CabricD,MishraSM,BrodersenRW.ImplementationIssuesinSpectrumSensingforCognitiveRadios[J].TheThirty-eighthAsilomarConferenceonSignals,SystemsandComputers,Sep,-776.[3]宋会利,陈莉,宋绯,等.认知无线电网络关键技术研究[J].移动通信,2008,(Z1).[4]Y.-C.LiangandE.Peh.Optimizationforcooperativesensingincognitiveradionetworks.InWirelessCommu-nicationsandNetworkingConference[J].WCNC2007.IEEE,.51包含各类专业文献、应用写作文书、行业资料、生活休闲娱乐、外语学习资料、各类资格考试、幼儿教育、小学教育、高等教育、中学教育、76认知无线电中的频谱感知技术研究与应用等内容。
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