认知无线电基础知识

认知无线电基础知识认知无线电定义与研究意义•定义：认知无线电是能够与它的操作环境进行交互而改变自身工作参数的无线电技术。（认知重构）•目的与意义：•①、紧张的频谱资源和部分授权频段的浪费•②、实现无线频谱的高效利用无线电环境无线电资源探测信道状态估计和预测功率控制和动态频谱管理射频信号激励干扰温度频谱空穴等信息信道容量发射信号认知无线电循环结构频谱管理频谱感知频谱分析频谱决策•检测频谱空穴•分析频谱空穴各项特征•选择合适频段频谱感知技术检测概率虚警概率频谱感知技术分类信号来源检测方式频谱感知授权用户发射端检测授权用户接收端检测匹配滤波器检测能量检测循环平稳特征检测本振泄露功率检测干扰温度检测频谱感知单节点检测协作检测匹配滤波器算法符合最大信噪比准则max2rooEn优点：准确；信号样本少缺点：先验信息；复杂且成本高能量检测算法计算信号在特定时间内的能量,与预先设定的门限值进行比较,作出判决,获得检测结果.检测原理二元假设检验问题：01........,........n,=HYnWnHYnXWn信号不存在信号存在n1，2....N-1,N;N为取样数噪声为加性高斯白噪声，检测统计量为：2n(Y)Tn检测原理根据中心极限定理：2402222212........T~Normal(N,),2........T~Normal(N()())，虚警概率恒定的情况下，可以确定检测门限γ：af0(T|H)PP2waf4w2NQPNQ为互补误差函数检测原理所以，检测门限可以求得：21w=2/afN（N+Q(P)）继而，在H1的假设下，可以求得检测概率：22w122w()(T|H)2/XdXNPPQN检测原理此算法可以看出：当确定了Paf后，噪声方差又已知的情况下，就可以计算出检测门限γ。将γ代入式Pd，就可以得到不同信噪比情况下的检测概率值Pd.检测原理根据Paf和Pd的表达式，可以求出取样数N和信噪比SNR的关系：21122Q(P)Q(P)(1)SafdNS检测原理在低信噪比情况下,可以通过增加取样数,也就是增加检测时间来提高检测概率.-25-20-15-10-5000.10.20.30.40.50.60.70.80.91SNRPd能量检测算法优点：不需要先验信息；实现简单缺点：受噪声不确定性影响大；低SNR时，不可靠多用户协作感知算法谢谢！