低信噪比下基于能量和联合的频谱检测

摘要

感知无线电是一项有希望提高频谱利用率的技术，在不干扰授权用户的前提下，它通过协商或者机会地与授权用户共同占用频谱资源。实现感知无线电技术的关键是如何可靠地检测授权用户使用频谱的状况。
　　 本文首先回顾了感知无线电的由来及其相关概念，通过对感知无线电国内外研究状况及其核心技术的分析，确立了本文选题的理论依据。
　　 本文第二章介绍了感知无线电中现有的频谱检测技术，包括匹配滤波、能量检测和循环平稳特征检测，并且分析了上述各种频谱检测技术的优缺点。
　　 本文第三章对噪声功率不确定环境下的频谱检测进行了研究。本章从另一个角度分析了在噪声功率不确定情况下基于能量的频谱检测，分析了最坏情况下的性能。用信噪比、时间带宽积和噪声峰值不确定比的函数表示出了最坏情况下的边界。即使不确定的噪声功率是一个很小数量，也会造成信号检测性能的大幅下降。
　　 本文第四章对频谱检测进行了更深入的研究。在噪声功率不确定情况下，瑞利衰落信道下的性能比标准的结果要更差一些。为了提高频谱检测的性能本章介绍了联合频谱检测的方法。联合检测依靠不同位置信号的强度是变化的，通过一个大网络中的感知无线电用户与其周围的用户交换信息的方式，提高检测到授权用户的机率。然后对联合检测的性能做出评估，通过分析和仿真的结果，证实了联合检测可以在噪声起伏的情况下显著地提高频谱检测的性能。