移動(dòng)場(chǎng)景下基于能量檢測(cè)頻譜感知算法研究.pdf

1、認(rèn)知無線電（Cognitive Radio，CR）是為了更好地解決頻譜資源緊缺的問題而提出，利用授權(quán)用戶未完全使用的頻譜資源在不對(duì)主用戶（Primary User）產(chǎn)生干擾的情況下傳輸 CR用戶的信息。其中，頻譜感知技術(shù)作為 CR的的首要步驟實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高效的感知頻譜，判定 PU是否存在。傳統(tǒng)頻譜感知算法假定PU和CR用戶位置保持不變。自IEEE802.22提出修正案，對(duì)無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)采用移動(dòng)便攜設(shè)備。CR網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，CR用戶可能

2、處于 PU保護(hù)距離外，而且移動(dòng)信道狀況一直在改變。而傳統(tǒng)的頻譜感知算法是基于靜態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并不適用于動(dòng)態(tài)CR網(wǎng)絡(luò)。
　　本文首先對(duì)傳統(tǒng)基于靜態(tài)模型頻譜感知算法進(jìn)行理論分析和仿真驗(yàn)證。對(duì)比三種單節(jié)點(diǎn)頻譜感知：周期平穩(wěn)特征、匹配濾波器、能量檢測(cè)器，能量檢測(cè)器因其不需要 PU先驗(yàn)知識(shí)，適用性廣泛，運(yùn)算簡(jiǎn)單而作為動(dòng)態(tài)模型下本地頻譜感知算法。協(xié)作感知算法可以極高在終端隱藏、信道狀況差異大下頻譜感知檢測(cè)性能。針對(duì)協(xié)作感知的幾種融合準(zhǔn)則，線性加

3、權(quán)法可以獲得較好性能。
　　在動(dòng)態(tài) CR網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，移動(dòng)主體分為 PU移動(dòng)和CR用戶移動(dòng)。前者主要研究 PU移動(dòng)引起 CR用戶處于 PU保護(hù)距離外及其對(duì)CR用戶感知 PU信號(hào)造成的影響。為此我們重新定義檢測(cè)性能表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式研究 PU按照隨機(jī)游走模型和隨機(jī)路徑點(diǎn)模型下的檢測(cè)能力、檢測(cè)概率和移動(dòng)檢測(cè)容量。
　　后者主要研究CR用戶在PU保護(hù)距離內(nèi)按照隨機(jī)游走模型移動(dòng)，經(jīng)歷不同信道狀況和陰影衰落，并且遭遇惡意用戶攻擊下的頻譜