基于功率譜分段對(duì)消頻譜感知算法研究及性能分析
本文選題:認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電 + 頻譜感知 ; 參考:《電子與信息學(xué)報(bào)》2014年04期
【摘要】:在實(shí)用的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中,頻譜感知技術(shù)必須具備在噪聲電平高動(dòng)態(tài)變化和無(wú)線(xiàn)信道嚴(yán)重衰落電磁背景下,進(jìn)行實(shí)時(shí)盲頻譜感知的能力,這為經(jīng)典的頻譜感知算法帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。該文提出的功率譜分段對(duì)消頻譜感知算法,依據(jù)傅里葉變換的漸進(jìn)正態(tài)性和相互獨(dú)立性,計(jì)算出功率譜的統(tǒng)計(jì)特性,利用監(jiān)測(cè)頻帶內(nèi)部分譜線(xiàn)強(qiáng)度和與全部譜線(xiàn)強(qiáng)度和的比值作為檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行信號(hào)存在性的判斷。該文推導(dǎo)了算法的虛警概率和不同信道模型下正確檢測(cè)概率的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并依據(jù)Neyman-Pearson準(zhǔn)則得到判決門(mén)限的閉式表達(dá)式。理論分析和仿真結(jié)果均表明:功率譜分段對(duì)消頻譜感知算法對(duì)噪聲不確定度具有魯棒性;固定信噪比,算法的頻譜感知性能不受噪聲電平改變的影響;應(yīng)用于高斯白噪聲和平坦慢衰落信道中,可在較寬的信噪比范圍內(nèi)獲得較優(yōu)越的頻譜感知性能;算法計(jì)算復(fù)雜度低,可在微秒級(jí)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)完成頻譜感知。
[Abstract]:In a practical cognitive radio system, spectrum sensing technology must have the ability of real-time blind spectrum sensing under the background of high dynamic change of noise level and serious fading electromagnetic background of wireless channel. This brings great challenge to the classical spectrum sensing algorithm. Based on the asymptotic normality and mutual independence of Fourier transform, the statistical properties of power spectrum are calculated. The signal existence is judged by using the ratio of the partial spectral line intensity and the sum of the total spectral line strength to the total spectral line strength in the monitoring frequency band as the test statistics. In this paper, the mathematical expressions of false alarm probability and correct detection probability under different channel models are derived, and the closed expression of the decision threshold is obtained according to the Neyman-Pearson criterion. The theoretical analysis and simulation results show that the power spectrum segmented de-spectrum sensing algorithm is robust to noise uncertainty, and the spectrum sensing performance of the algorithm is not affected by the change of the noise level, and the fixed signal-to-noise ratio (SNR) is not affected by the noise level. When applied to Gao Si white noise and flat slow fading channels, the spectrum sensing performance can be obtained in a wide range of signal-to-noise ratio (SNR). The algorithm has low computational complexity and can complete spectrum sensing in microsecond order.
【作者單位】: 西安電子科技大學(xué)綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家新一代寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2010ZX03006-002-04) 國(guó)家自然科學(xué)基金(61072070) 教育部博士學(xué)科點(diǎn)基金(20110203110011)資助課題
【分類(lèi)號(hào)】:TN925
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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6 潘\,
本文編號(hào):1842738
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