認(rèn)知無線電中OFDM信號(hào)的頻譜感知.pdf

1、認(rèn)知無線電中頻譜共享技術(shù)容許非授權(quán)用戶在授權(quán)用戶不使用頻譜資源的時(shí)候使用其頻譜，這一技術(shù)能夠有效的解決頻譜利用率低的問題。為了不對授權(quán)用戶造成干擾，非授權(quán)用戶是使用頻譜之前必須檢測是否有授權(quán)用戶的存在，還需實(shí)時(shí)的監(jiān)測是否有新的授權(quán)用戶使用該頻譜，因此頻譜感知是認(rèn)知無線電中的關(guān)鍵技術(shù)。目前常見的頻譜感知算法有能量檢測、循環(huán)平穩(wěn)特征檢測、匹配濾波器檢測、擬合優(yōu)度檢測等。
　　正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)是一種多載波傳輸技術(shù)，它通過添加

2、循環(huán)前綴有效的對抗多徑效應(yīng)造成的碼間干擾，已成為高數(shù)據(jù)率通信系統(tǒng)的首選技術(shù)之一。因此，基于OFDM系統(tǒng)的頻譜感知就顯得非常必要。
　　在本文中，我們提出了兩種新的基于OFDM系統(tǒng)的頻譜感知算法。第一種是基于接收到信號(hào)的樣本協(xié)方差矩陣是否接近于單位陣的頻譜感知算法。該算法的依據(jù)是：當(dāng)授權(quán)用戶不存在時(shí)，接收到信號(hào)的樣本協(xié)方差矩陣應(yīng)該接近于單位陣；反之，當(dāng)授權(quán)用戶存在時(shí)，樣本協(xié)方差就應(yīng)該遠(yuǎn)離單位陣。第二種方法是基于擬合優(yōu)度檢驗(yàn)的OFDM

3、系統(tǒng)的頻譜感知方法。在信道中不存在OFDM信號(hào)的時(shí)候，循環(huán)前綴部分和被復(fù)制的有效數(shù)據(jù)部分的相關(guān)是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的高斯噪聲信號(hào)的自相關(guān)，相關(guān)性很弱。在OFDM信號(hào)存在的情況下，兩者的相關(guān)性很強(qiáng)。這種不同的相關(guān)性可以通過相關(guān)值的分布來描述?；跀M合優(yōu)度的OFDM系統(tǒng)的頻譜感知算法就是通過對相關(guān)性的分布距離進(jìn)行度量來頻譜檢測。相關(guān)性分布距離度量可以通過計(jì)算兩部分?jǐn)?shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)并得到其分布函數(shù)，再計(jì)算其經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)與已知分布函數(shù)之間的Anderson

4、-Darling(AD)距離來判斷。這種基于擬合優(yōu)度檢驗(yàn)的頻譜感知算法利用了OFDM信號(hào)循環(huán)前綴的整體特性進(jìn)行頻譜感知，從原理上說應(yīng)該具有良好的感知性能。
　　本文通過理論分析和仿真表明，所提出的兩種新的頻譜感知算法，比已有的協(xié)方差陣絕對值檢測、最大最小特征值檢測、協(xié)方差陣Cholesky分解檢測、基于自相關(guān)檢測法具有更好的檢測性能，并且在噪聲不確定時(shí)比能量檢測更優(yōu)。本文的創(chuàng)新點(diǎn)就在于對于OFDM系統(tǒng)，提出了以上兩種頻譜感知方法，