穩(wěn)定分布噪聲中基于能量檢測的頻譜感知算法研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，有限的頻譜資源變得越來越寶貴，傳統(tǒng)的固定頻譜分配方案已經(jīng)滿足不了日益增長的無線通信業(yè)務與頻譜資源匱乏之間的矛盾。為了解決這一矛盾，認知無線電(Cognitive Radio，CR)作為一種新興的技術(shù)應運而生，它使用一種“伺機”的方式接入和共享空閑頻譜資源，有效地提高了頻譜利用率?？煽康念l譜感知是認知無線電實現(xiàn)其功能的關(guān)鍵技術(shù)之一，對其進行研究具有重要的應用價值。目前已經(jīng)有許多成熟的信號檢測技術(shù)可用于頻譜感知，

2、但在實際應用中，通信信道往往受到非高斯噪聲的影響，使得傳統(tǒng)基于高斯噪聲模型假設下的檢測算法不再適用。本文正是在這一背景下，采用α穩(wěn)定分布作為脈沖噪聲的數(shù)學模型，結(jié)合傳統(tǒng)的能量檢測(Energy Detection，ED)技術(shù)，提出了適用于脈沖噪聲環(huán)境的三種改進的能量檢測頻譜感知算法。雖然α穩(wěn)定分布是描述通信信道中非高斯噪聲的最佳模型，但由于α穩(wěn)定分布噪聲不存在有限的二階統(tǒng)計量，因此基于二階統(tǒng)計量的能量檢測算法在該噪聲條件下性能嚴重退化甚

3、至失效。
　　本研究提出了基于非線性預處理的能量檢測算法，通過將接收到的信號進行預處理變換使其具有二階統(tǒng)計量，再進行能量檢測，文中定義了保持抑制比參數(shù)來衡量非線性預處理函數(shù)的能力，仿真實驗證明，該算法的檢測性能要優(yōu)于基于分數(shù)低階統(tǒng)計量的檢測算法和能量檢測算法，并且非線性預處理函數(shù)的保持抑制比越大，其對應的檢測性能越好;其次，基于核函數(shù)理論提出了一種核能量檢測算法，其核心是通過核映射的方法將接收信號映射到變換域上，然后求變換域上的能