频谱空穴检测及其仿真

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1、霸孽l第27卷第2期V01．27No．2文章编号：1007—1180(2010)02—0036—04频谱空穴检测及其仿真周龙，刘海萍(1．92941部队83分队，辽宁葫芦岛125001；2．91245部队41分队，辽宁兴城125105)摘要：感知无线电接收机为了感知其周围的无线电环境，首要的工作就是对其周围存在的信号进行检测。本文针对感知无线电系统中最为关键的频谱空穴检测技术进行了研究。通过对3种信号检测技术的比较．选择循环平稳特征检测法作为感知无线频谱的方法并对该方法进行了仿真。此外．对控制实体根据

2、频谱感知的结果、从频谱中检测出频谱空穴区域的功能、以及感知无线电接收机与感知无线电发射机进行协调的功能也进行了仿真关键词：感知无线电系统：频谱感知：信号检测’中图分类号：TP391文献标识码：ADOI：10．3788／0MEI20102702．0036SpectraHoleDetectionandSimulationZHOULong，LIUHai-ping~(1．Army92941Brigade83，Huludao125001，China；2．Army91245Brigade412,Xingcheng

3、125105，China)Abstract：Cognitiveradiosystemwastheexpansionofthesoftwareradiosystem．Itofferedtheopportunitytousedy—namicspectramanagementtechniquestosensetheenvironmentaroundthereceiver，helppreventinterference，adapttoimmediatelocalspectraavailabilitybycre

4、atingtimeandlocationdependentin“virtualunlicensedbands”．Thispaperfocusedonthekeytechnologiesofcognitiveradio，andgavearealizationofcognitiveradioreceiver．Eachmoduleofthereceiversystemwasdesignedinthispaper．Themostimportantkeytechnology，spectrasensing，was

5、simulatedbyMatlab，andthecontrolprogramofspectrasensingwasalsodesignedbyCprogramminglanguage．Keywords：cognitiveradio；spectrasensing；signaldetectionW~h'wg~．omeinfo．COalFeb．2010第27卷第2期i熟Vo1．27No．2霎辫1引言3能量检测本文对感知无线电中频谱空穴检测的过程进行在信号检测领域中。能量检测方法是使用最广了仿真。仿真内容包括

6、：对频谱感知模块使用的信号泛的方法。这种方法采用非相干检测。信号在经过检测方法．用控制模块实现对信号检测的结果进行A／D转换器后，首先要进行傅立叶变换得到信号的频频谱感知的功能，以及接收机与发射机协调功能。谱。能量检测法的处理增益取决于FFT的点数Ⅳ和感知无线电接收机为了感知其周围的无线电环观察时间。增加FFr的点数Ⅳ可以改进对窄带信境，首要的工作就是对其周围存在的信号进行检测。号的频率分辨率：而增加观察时间可以降低噪声这些信号包括授权用户发出的信号、其他感知无线功率，从而提高信噪比。在得到信号的频谱

7、后，即电接收机发射出的信号、环境噪声以及干扰。为了可进行峰值检测。检测出峰值后，对信号频谱加窗，满足感知无线电接收机设计上的高灵敏度要求，需计算信号的能量．最后根据预先设定的判决门限对要选择信号检测能力高、速度快的信号检测方法。信号能量进行判决。根据这一要求，下面对3种信号检测方法进行比较。能量检测的方法也有一些缺点。首先，感知无线电接收机在感知其周围的无线电环境时，由于授2匹配滤波器检测权用户的存在而引起感知无线电接收机周围的噪声对于信号(f)，假定其在时间间隔刀内，则其和干扰的等级不断变化，这就要

8、求能量检测的判决匹配滤波器的冲激响应为：门限也要不断变化。然而，即使这样，任何带内干h(t)~(T-t)(1)扰的出现也会使判决出现错误。其次，能量检测无如果信号受到加性高斯白噪声(AWGN)的影法区分调制信号、噪声和干扰。因此，接收机无法响，则信号的匹配滤波器使输出信噪比最大，其输自适应地抵消干扰。而且，由于频谱使用的策略只出信噪比为：适用于授权用户，接收机还要区别噪声和其他感知^，^无线电接收机的干扰。另外，在信噪比非常低的情sRNo=JsZ(t)d