基于能量檢測的自適應(yīng)頻譜檢測算法研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)及其業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，如何有效利用有限的頻譜資源滿足人們越來越多的無線電業(yè)務(wù)需求成為廣泛關(guān)注的問題。頻譜感知技術(shù)被認(rèn)為是解決當(dāng)前頻譜利用率低的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是當(dāng)前國際上最受關(guān)注的高科技技術(shù)之一。頻譜感知技術(shù)通過對周圍電磁頻譜進(jìn)行監(jiān)測找出“頻譜空穴”并將其分配給未授權(quán)用戶，使未授權(quán)用戶可以概率地使用該頻段，進(jìn)而大幅度提升頻譜利用率。頻譜感知技術(shù)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如軍事通信、民用通信、公共事業(yè)服務(wù)以及醫(yī)療事業(yè)等等，具

2、有廣闊的應(yīng)用前景和很高的商業(yè)價(jià)值，因此受到了學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。
　　本文首先介紹了認(rèn)知無線電以及頻譜感知技術(shù)的產(chǎn)生背景、相關(guān)概念、所面臨的挑戰(zhàn)及其國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。緊接著針對信道突變引起接收信號能量畸變的問題，研究了一種高效且魯棒的基于能量的自適應(yīng)檢測算法，此算法采用參數(shù)自適應(yīng)的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軟協(xié)作進(jìn)行信號檢測。針對單節(jié)點(diǎn)信號檢測和加權(quán)協(xié)作信號檢測，分別設(shè)計(jì)了不同的代價(jià)函數(shù)，并通過線性最小均方誤差算法求解此代價(jià)函數(shù)的均方誤差最小化

3、問題，并獲得新的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量。該檢測算法極大地提高了偏移系數(shù)，進(jìn)而提高了檢測性能。此外，并通過理論推導(dǎo)和仿真對算法的性能進(jìn)行了評估。
　　本文第四章針對信號檢測實(shí)際應(yīng)用中無法獲得噪聲能量的問題，研究了一種能量特征值聯(lián)合自適應(yīng)檢測算法，并研究了連續(xù)多級檢測器的一般模型。該算法不需要主用戶信號的任何先驗(yàn)信息，屬于一種全盲的檢測算法，并且其對檢測精確性和復(fù)雜度進(jìn)行了折中。本章所提聯(lián)合自適應(yīng)檢測器首先通過第二級最大最小特征值檢測器估計(jì)出噪聲

4、方差，然后反饋給第一級能量檢測器來自適應(yīng)地調(diào)整能量檢測器的檢測門限，構(gòu)成了一個(gè)全盲的自適應(yīng)檢測器。接著，研究了信號帶寬和觀測帶寬對能量檢測器以及最大最小特征值檢測器的影響，并對聯(lián)合兩級檢測器的最優(yōu)檢測帶寬進(jìn)行了研究。最后，分析了本文所提能量特征值聯(lián)合檢測器的復(fù)雜度，并和傳統(tǒng)的能量檢測及特征值檢測進(jìn)行了對比。
　　最后，通過大量仿真驗(yàn)證本文所提能量自適應(yīng)檢測算法可以有效提高檢測性能。在無法獲得主用戶信號先驗(yàn)信息的情況下，能量特征值聯(lián)