认知无线电的本地频谱感知技术研究.ppt

通信现状研究现状认知无线电认知无线电的特性与功能：
特性：
认知能力：认知能力就是从环境中获取感知信息的能力。用复杂的技术获得环境瞬时的空间的变量并避免对其他用户的干扰。
重置能力：认知能力感知频谱，而重置能力则使无线电可以动态的配置硬件参数。使其可以在不同的频率上发送和接收，还可以使用由硬件设备支持的不同传送接入
认知无线电的功能频谱感知影响频谱空洞感知的因素频谱感知的物理结构匹配滤波器检测法特点：
匹配滤波器法的最大特点就是输出的信噪比达到最大，从而使错误判决概率达到最小。

性能分析：
优点：可以在很短的时间内完成同步而提高信号的处理增益；
缺点：要求认知用户掌握每一类授权用户的各种信息。能量检测法特点：能量检测法和频谱分析相似，只要能从功率谱图中清晰的得到信号的谱图，即说明能量检测法可正常的进行频谱感知。
根据检测概率和错误概率的公式，可得出接收端工作特性ROC图如下：设m=5,在不同的信噪比下，做出Pd和Pf的关系图。
注意：循环平稳特性检测法性能分析：
优点：能检测到调制类型，符号速率和是否存在扰。
缺点：计算复杂，对计算时间要求较高。检测性能会随着多径和阴影衰落引起的接收信号强度的减弱而降低
仿真：在信号的循环频率处会有较高的谱，即可理解为在循环频率轴方向的谱峰，由此可检测出信号的循环频率
载波提取法把输出结果与门限进行比较，大于门限则判决有信号。在理想情况下，输出应该为1。门限应该是略小于1的值。
性能分析：检测性能会随着多径和阴影衰落引起的接收信号强度的减弱而降低，载波提取方法也需要预先知道发送信号的一些信息。几种方法的分析和比较可以看出在低信噪比情况下信号的功率谱已经隐藏在噪声中，能量检测器已经不能正常工作了。
在同等参数的情况下，在循环频率2fc上的循环谱图，可以看出在低信噪比情况下噪声的影响很小，循环平稳检测器的工作性能依然优异。如下图：
以上仿真信号功率相同，信噪比时-20DB的情况下，只有噪声输入情况下载波提取法的输出。。假设以0.9作为载波提取法的比较门限，由图可以看出在噪声很大的情况下也不会出现错判。
仿真参数是：截短总时间T=32ms，系统带宽Bs=16MHz，抽样速率Fs=32MHz。如右图：
由上面分析可知：

循环平稳检测法和载波提取法的性能优异，

即使在低信噪比下也能正常地工作。相比之

下，能量检测法虽然实现简单，但是在低信噪

比下就不能满足频谱感知的要求了。本地感知的弊端解决方案认知无线电的前景展望