论文摘要
频谱资源短缺及静态频谱分配所带来的频谱利用效率低下已经成为制约无线通信技术发展的瓶颈,认知无线电作为一种智能的、自适应的无线电系统能够对授权频段是否被占用做出判断,对频谱空穴进行搜索并分配给各认知用户使用,因此可以有效解决频谱资源利用率低的问题。作为频谱分配及功率控制实现的前提,频谱检测技术在认知无线电技术中有着十分重要的地位,一方面需要对空闲频段进行搜索以提高系统效率,另一方面需要实时对信道监控并适时退出,以避免对主用户的干扰。本文首先从单节点频谱检测算法入手,对能量检测法的性能进行了仿真验证,能量检测法容易受到带外干扰、热噪声、转换精度不足而造成的噪声不确定度的影响而失效,相比之下基于调制信号循环平稳特性的循环谱检测在面对高噪声不确定和低信噪比时具有比较明显的优势,但其不足是运算量较大,本文讨论了将二者有机结合的新算法,在保证检测效果的前提下,降低了算法的复杂度从而避免了大量的数据运算。本文对协作频谱检测技术进行了分析,单用户频谱检测容易受到多径衰落、阴影效应及移动终端位置的不确定性等种种不利因素的影响而存在较大风险,多用户的协作频谱检测可以有效规避此种风险。本文讨论了决策融合与数据融合协作检测中参数的优化选取,比较了不同环境下的参数优选准则,并对其性能进行了仿真验证。同时还讨论了多个子信道协作检测的方法,在提升检测效率的同时降低了噪声不确定度的影响。