認知無線電中OFDM信號的頻譜感知.pdf

1、認知無線電中頻譜共享技術容許非授權用戶在授權用戶不使用頻譜資源的時候使用其頻譜，這一技術能夠有效的解決頻譜利用率低的問題。為了不對授權用戶造成干擾，非授權用戶是使用頻譜之前必須檢測是否有授權用戶的存在，還需實時的監(jiān)測是否有新的授權用戶使用該頻譜，因此頻譜感知是認知無線電中的關鍵技術。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。
　　正交頻分復用（OFDM）技術是一種多載波傳輸技術，它通過添加

2、循環(huán)前綴有效的對抗多徑效應造成的碼間干擾，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：當授權用戶不存在時，接收到信號的樣本協(xié)方差矩陣應該接近于單位陣；反之，當授權用戶存在時，樣本協(xié)方差就應該遠離單位陣。第二種方法是基于擬合優(yōu)度檢驗的OFDM

3、系統(tǒng)的頻譜感知方法。在信道中不存在OFDM信號的時候，循環(huán)前綴部分和被復制的有效數(shù)據(jù)部分的相關是統(tǒng)計獨立的高斯噪聲信號的自相關，相關性很弱。在OFDM信號存在的情況下，兩者的相關性很強。這種不同的相關性可以通過相關值的分布來描述?；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性的分布距離進行度量來頻譜檢測。相關性分布距離度量可以通過計算兩部分數(shù)據(jù)的相關系數(shù)并得到其分布函數(shù)，再計算其經(jīng)驗分布函數(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)度檢驗的頻譜感知算法利用了OFDM信號循環(huán)前綴的整體特性進行頻譜感知，從原理上說應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、基于自相關檢測法具有更好的檢測性能，并且在噪聲不確定時比能量檢測更優(yōu)。本文的創(chuàng)新點就在于對于OFDM系統(tǒng)，提出了以上兩種頻譜感知方法，