基于功率谱分段对消频谱感知算法研究及性能分析

摘要：

在实用的认知无线电系统中，频谱感知技术必须具备在噪声电平高动态变化和无线信道严重衰落电磁背景下，进行实时盲频谱感知的能力，这为经典的频谱感知算法带来巨大的挑战。该文提出的功率谱分段对消频谱感知算法，依据傅里叶变换的渐进正态性和相互独立性，计算出功率谱的统计特性，利用监测频带内部分谱线强度和与全部谱线强度和的比值作为检验统计量进行信号存在性的判断。该文推导了算法的虚警概率和不同信道模型下正确检测概率的数学表达式，并依据Neyman-Pearson准则得到判决门限的闭式表达式。理论分析和仿真结果均表明：功率谱分段对消频谱感知算法对噪声不确定度具有鲁棒性；固定信噪比，算法的频谱感知性能不受噪声电平改变的影响；应用于高斯白噪声和平坦慢衰落信道中，可在较宽的信噪比范围内获得较优越的频谱感知性能；算法计算复杂度低，可在微秒级时长内完成频谱感知。

关键词：认知无线电、频谱感知、功率谱、噪声不确定度、平坦慢衰落

分类号：TN92

资助基金：国家新一代宽带无线移动通信网科技重大专项2010ZX03006-002-04;国家自然科学基金61072070;教育部博士学科点基金20110203110011资助课题

在线出版日期：2014-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：769-774