基于不同融合準(zhǔn)則的合作頻譜感知性能分析.pdf

1、頻譜感知技術(shù)是認(rèn)知無線電的關(guān)鍵技術(shù)之一,高準(zhǔn)確度的頻譜感知可以更好的保護(hù)主用戶免受干擾,而多用戶合作可以大幅度改善頻譜感知性能。合作網(wǎng)絡(luò)采用最優(yōu)融合準(zhǔn)則可以獲得最佳的頻譜感知性能,因此,本文的研究重點是最優(yōu)融合準(zhǔn)則的選取。
　　論文的內(nèi)容是研究認(rèn)知無線電中的頻譜感知技術(shù),以平均功率為檢測統(tǒng)計量給出AWGN信道中檢測概率和虛警概率的解析表達(dá)式,由此得出各種衰落信道中平均檢測概率的解析表達(dá)式,并分析了在不同信道中硬融合的性能,得到了一

2、系列新的結(jié)論。主要研究內(nèi)容及貢獻(xiàn):
　　1.當(dāng)采樣點數(shù)較多(50個以上)時,現(xiàn)有文獻(xiàn)中廣泛采用高斯近似表達(dá)式分析能量檢測,本文分析了該近似的可行性。論文仿真分析了近似表達(dá)式的檢測性能,并將其與解析表達(dá)式及蒙特卡羅仿真結(jié)果對比發(fā)現(xiàn):
　　(1)解析表達(dá)式能夠較準(zhǔn)確的表征頻譜感知性能,而高斯近似表達(dá)式則高估了頻譜感知性能;
　　(2)近似表達(dá)式不適用于虛警概率過低的本地檢測,虛警概率越低誤差越大,
　　(3)近似表達(dá)

3、式同樣不適于OR準(zhǔn)則下的合作檢測,合作用戶越多誤差越大。
　　2.頻譜感知文獻(xiàn)中 OR準(zhǔn)則常常作為最優(yōu)硬融合準(zhǔn)則出現(xiàn),本文深入探索了這一問題,重點分析比較不同信道下三種常用融合準(zhǔn)則的合作檢測性能優(yōu)劣,報告信道理想時,得出結(jié)論如下:
　　(1)AWGN信道中,Majority準(zhǔn)則能夠獲得最優(yōu)的頻譜感知性能;
　　(2)瑞利信道中,OR準(zhǔn)則是小網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)融合規(guī)則,而大網(wǎng)絡(luò)中Majority準(zhǔn)則可以獲得最優(yōu)的頻譜感知性能。<

4、br>　　(3)Nakagami-m信道及萊斯信道中,當(dāng)衰落參數(shù)較小時,融合方案應(yīng)選擇Majority準(zhǔn)則;當(dāng)衰落參數(shù)較大時,OR準(zhǔn)則是小網(wǎng)絡(luò)的最好合作方案,而Majority準(zhǔn)則為大網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)融合方案;
　　(4)弱陰影效應(yīng)(σ較小)下,Majority準(zhǔn)則的頻譜感知性能最好,而強(qiáng)陰影效應(yīng)(σ較大)下,OR準(zhǔn)則的頻譜感知性能最優(yōu)。
　　3.在報告信道非理想時,討論了錯誤概率對檢測性能的影響,并在感知信道信噪比較高的情景下,

5、重點分析討論了感知信道及報告信道分別為AWGN信道及瑞利信道四種情況時最優(yōu)融合準(zhǔn)則的選擇,得出如下結(jié)論:
　　(1)報告信道為AWGN信道時,錯誤概率較小,對通信影響弱,最優(yōu)融合準(zhǔn)則與理想狀態(tài)的結(jié)論一樣:
　　A.感知信道為AWGN信道時,Majority準(zhǔn)則的頻譜感知性能最優(yōu);
　　B.感知信道為瑞利信道時,小網(wǎng)絡(luò)中OR準(zhǔn)則獲得最好的頻譜感知性能;大網(wǎng)絡(luò)中Majority準(zhǔn)則的頻譜感知性能最好。
　　(2)報告

6、信道為瑞利信道時,傳輸錯誤概率較大,對合作頻譜感知性能的影響較大,AND準(zhǔn)則的頻譜感知性能一直較差,尤其是基于OR準(zhǔn)則的合作檢測出現(xiàn)不可達(dá)區(qū)。
　　A.感知信道為AWGN信道時,Majority準(zhǔn)則的頻譜感知性能最優(yōu);
　　B.感知信道為瑞利信道時,OR準(zhǔn)則與Majority準(zhǔn)則的頻譜感知性能出現(xiàn)交叉,以Qf0表示交點處對應(yīng)的合作虛警概率,則Qf0≥min(Qf)。當(dāng)Qf0＞0.1時,Majority準(zhǔn)則獲得最好的頻譜感知性