多用户联合频谱感知在多种衰落信道中的性能分析

摘要

频谱感知是认知无线电技术的关键组成部分.但当认知用户处在严重的衰落和阴影中时,准确感知频谱的难度很大.多用户联合频谱感知是有效解决这一问题的方法之一.文章根据无线通信环境的多样性和复杂性,对联合频谱感知在瑞利、莱斯和Nakagami衰落信道中性能进行了全面分析.首先,分析了能量检测在普通高斯白噪声信道和3种衰落信道中的检测效果,并给出了便于计算的闭合型表达式;其次,基于实际无线通信环境,在假设认知用户与基站间的报告信道也要受衰落和噪声的干扰而产生误码的条件下,研究了多认知用户之间的联合检测算法,以及它们在不同衰落信道中的检测性能.最后的仿真结果表明,联合频谱感知能有效提高认知网络在衰落环境下的频谱检测能力,在3种衰落环境中,Nakagami、瑞利和莱斯衰落对信号的影响依次从强到弱.并且在实际环境中,当误检概率减小到其下界时,联合感知的结果将失去可靠性.