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认知无线电网络中基于双门限的能量检测技术研究(3)

时间:2025-04-07 21:54来源:99767
1.2频谱检测技术的研究目的与意义 频谱利用率可以显著提高使得二级用户可以访问频谱空洞,同时保证主要用户在正确的位置和时间没有被占用,认知无

1.2频谱检测技术的研究目的与意义

频谱利用率可以显著提高使得二级用户可以访问频谱空洞,同时保证主要用户在正确的位置和时间没有被占用,认知无线电已经被提出通过利用存在性来促进频谱的有效利用频谱孔。能量检测的基础知识会在的论文中详细讨论, 认知无线电网络中的一个主要问题是由于显示出多信道信号衰落。 在一些通信应用中,将检测概率最大化是主要的目的,而在一些其他应用中减轻虚警的可能性是更重要的。在这种状况下,需要用良好检测性能,这可以通过改进能量检测器来达成。改进能量检测器的基础知识已经在很多的文献中进行过探讨。双阈值能量检测器概念被指出后,双阈值能量检测可以通过添加来实现,在传统单阈值能量检测中添加另外一个的检测阈值算法,经过使用这种算法,使授权用户和辅助用户相互的冲突概率削弱。从双门限值能量检测器的优势,转到了讨论如何减少漏检概率,可以认识到改进的必要性需要探测和减少能量碰撞概率检测频谱感知。

在协作检测中,平稳高斯噪声信道中的最优检测器是匹配滤波检测器,由于他让接收信噪比(SNR)最大化,因而需要主用户的先验知识。然而,这种知识并不总是可用的,而匹配滤波器相干检测器的实现在实际中是困难的。检测频谱中检测不确定信号的通用办法是能量检测。它是随机高斯噪声信道中的最好检测器。此外,它简化了接收器与匹配滤波器的实现。

因此,想出了一种在能量检测中使用双阈值的筛检办法来减少通信流量。相反,我们使用这种方法来提高认知无线电网络的宏观检测能力:假设能量检测器有两个门限值,每个辅助用户执行能量检测以单独检测频谱,然后将他们的本地决策或观测值报告给融合中心,后者将做出最终决定以确定主用户是否缺席。仿真结果表明,与常规方法相比,AWGN信道下的频谱检测性能得到显著提升。

1.3能量检测技术的研究现状与发展

2系统模型

2.1认知无线电

新的无线电技术不停涌现Wi-Fi,WiMAX,蓝牙,ZigBee等不断增长的蜂窝语音和数字服务,广播卫星等等[8]。每种都要需要一种适合其收发无线电的特殊方式的独特硬件信号[5]。由于标准数量众多,频谱可用性已成为一个重要问题问题。频率谱使用规定禁止未经许可的用户在错经许可的情况下运营频率谱。但是,据观察,整个授权频谱根本没有使用所有的时间。未经许可的用户可以利用此种情况进行通讯从而增加频率谱利用率,便是认知无线电(CR)的基本思想。

2.1.1认知无线电的定义

西蒙海金解释认知无线电,大致如下:“认知无线电作为一种智能无线通讯系统,可以知道他的周遭情况(就是外面的世界)[9]。并使用了解的方法学习环境并使其内部状态适应输入RF刺激的统计变化通过在某些操作参数(例如,发射功率,载波频率和调制技术)[11]。其中两个主要目标是实时的使用:高度可靠的通信随时随地需要;高效的无线电频谱利用。”[6]在协助美国联邦通信委员会制定认知无线电的努力过程中,IEEE USA认证所提供的该方案。设计的射频发射器或接收器智能检测某个特定的无线电频段是否正在使用中,以及在没有的情况下非常迅速地进入(并且根据需要)暂时未使用的频谱对其他授权用户的传输造成干扰。监管机构像FCC规定的那样注重发射机的运行,所以认知无线电为:能够基于交换来更改他发射机数据的无线电与他运作的环境。

认知无线电技术尚未经过一个世纪的历史,而认知无线电的进展仍处在概念部分。认知无线电是一种新起技术,可有效利用有限的频谱资源[10]。然而,随着未来的发展,我们认识到认知无线电有能力对无线电频谱的存取方式产生重大影响,同时利用率大大提高。认知无线电通过增强了个人无线服务的灵活性的想法称为“无线电知识表示语言”。还在2000年5月在瑞典皇家技术学院提交的Mitola博士论文中得到了扩展[7]。认知无线电不是一项精确而清晰的技术,这是由于认知无线电技术的许多技术结合在一起导致的,这是因为它存在于其应用中。例如,数字信号处理(DSP)的发展,信号处理的发展,数学工具和数据,语音和图像的源编码等。它是建立在软件定义无线电上的技术,其是国防高级研究计划署(DARPA)。后来,DARPA发布了下一代计划(XG)[12],该计划侧重于“使技术和系统概念能够动态地重新分配分配频谱[4] 。”XG项目的成功结束,FCC意识到CR是刺激开放式频谱增长的答案。 认知无线电网络中基于双门限的能量检测技术研究(3):http://www.chuibin.com/tongxin/lunwen_205520.html

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