穩(wěn)定分布噪聲中基于能量檢測(cè)的頻譜感知算法研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，有限的頻譜資源變得越來(lái)越寶貴，傳統(tǒng)的固定頻譜分配方案已經(jīng)滿足不了日益增長(zhǎng)的無(wú)線通信業(yè)務(wù)與頻譜資源匱乏之間的矛盾。為了解決這一矛盾，認(rèn)知無(wú)線電(Cognitive Radio，CR)作為一種新興的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它使用一種“伺機(jī)”的方式接入和共享空閑頻譜資源，有效地提高了頻譜利用率。可靠的頻譜感知是認(rèn)知無(wú)線電實(shí)現(xiàn)其功能的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前已經(jīng)有許多成熟的信號(hào)檢測(cè)技術(shù)可用于頻譜感知，

2、但在實(shí)際應(yīng)用中，通信信道往往受到非高斯噪聲的影響，使得傳統(tǒng)基于高斯噪聲模型假設(shè)下的檢測(cè)算法不再適用。本文正是在這一背景下，采用α穩(wěn)定分布作為脈沖噪聲的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合傳統(tǒng)的能量檢測(cè)(Energy Detection，ED)技術(shù)，提出了適用于脈沖噪聲環(huán)境的三種改進(jìn)的能量檢測(cè)頻譜感知算法。雖然α穩(wěn)定分布是描述通信信道中非高斯噪聲的最佳模型，但由于α穩(wěn)定分布噪聲不存在有限的二階統(tǒng)計(jì)量，因此基于二階統(tǒng)計(jì)量的能量檢測(cè)算法在該噪聲條件下性能嚴(yán)重退化甚

3、至失效。
　　本研究提出了基于非線性預(yù)處理的能量檢測(cè)算法，通過(guò)將接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理變換使其具有二階統(tǒng)計(jì)量，再進(jìn)行能量檢測(cè)，文中定義了保持抑制比參數(shù)來(lái)衡量非線性預(yù)處理函數(shù)的能力，仿真實(shí)驗(yàn)證明，該算法的檢測(cè)性能要優(yōu)于基于分?jǐn)?shù)低階統(tǒng)計(jì)量的檢測(cè)算法和能量檢測(cè)算法，并且非線性預(yù)處理函數(shù)的保持抑制比越大，其對(duì)應(yīng)的檢測(cè)性能越好;其次，基于核函數(shù)理論提出了一種核能量檢測(cè)算法，其核心是通過(guò)核映射的方法將接收信號(hào)映射到變換域上，然后求變換域上的能