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感知无线电技术作为一种能够自适应感知周围空闲频谱的检测技术,具有可以根据感知的信息动态调整无线传输参数的能力。感知无线电的主要目的在于可以在不干扰主用户的情况下使用空闲的频谱资源,是一种为了提高频谱利用率而出现的新技术。感知无线电所需要解决的核心问题是:如何准确识别空闲频谱以及主用户的出现,即如何准确进行频谱检测。
针对低信噪比(SNR:signal to noise ratio)环境下能量检测的问题,本文给出了基于小波去噪的协作频谱检测算法。另外,目前对频谱检测算法的研究很多,但对如何检测基于扩频技术的主用户信号依旧是个难点,基于此,本文也给出了基于Rake接收机的频谱检测算法。
基于小波去噪的频谱检测算法的原理是通过小波变换后,小波域内有效信号的小波系数模值往往比较大,而噪声对应的系数相对较小,而且大部分的系数模值都位于某一个区间内,可以通过对该区间内的系数进行处理,来实现对信号的去噪,从而提高信号的SNR值,进而改善检测性能。在此基础上,将改进的能量检测算法应用到协作频谱检测中,保证各个CR节点检测性能有一定的可靠性,从而改善协作检测的检测效果。通过仿真表明,对经过小波信号处理之后的各节点的检测结果再进行融合协作,与以往的协作检测方案相比较性能有了明显改善。
基于Rake接收机的频谱检测算法是针对采用扩频技术的主用户信号的检测算法,扩频后的信号较弱,其SNR一般比较低,而利用Rake接收机可以有效地将各个多径分量合并处理,达到多径分集的效果,改善SNR值,进而提高了空闲频谱检测性能效果。仿真结果显示,采用基于Rake接收机的检测算法,很好的改善了低SNR下的检测效果,也弥补了能量检测算法在扩频信号检测上面的缺陷,而且不同于能量检测算法,噪声不确定度对基于Rake接收机的检测性能的影响不大。