噪声对频谱感知算法的性能影响研究

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1、摘要随着无线通信技术的飞速发展，无线用户的数量急剧增加，可用频谱资源越来越紧张。为了解决这一问题，一种智能频谱共享技术——认知无线电感应应运而生，这种技术可实现不可再生频谱资源的二次利用，从而有效地提高了频谱利用率。而频谱感知是认知无线电领域中最具挑战的核心关键技术之一，探究多种频谱感知算法的性能具有极高的实际意义。而探究多种频谱感知算法中会出现很多不确定的因素，在运用无线电的过程中避免不了噪声的干扰，因此关于噪声对频谱感知算法性能的影响的研究就更有必要了。本论文主要介绍了几种常用的频谱感知算法，并在讨论这几种频谱感知算法的原理与实现方法的基础上着重着重探究能量检测

2、算法的性能，用Matlab完成能量检测器的仿真，并从理论与实际两方面对其性能进行分析。在考虑噪声不确定性影响的前提下，仿真分析噪声对能量检测算法性能的影响。关键词：频谱资源；频谱感知算法；能量检测算法；频谱利用率AbstractWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,andasharpincreaseinthenumberofwirelessusers,theavailablespectrumresourcesareincreasinglystrained.Inordertosolvethis

3、problem,anintelligentspectrumsharingtechnology-cognitiveradiosensingcameintobeing.Thistechniquecanachievethesecondaryuseofnon-renewablespectrumresources,whicheffectivelyimprovesthespectrumutilizationrate.Spectrumsensingisoneofthemostchallengingkeytechnologyinthefieldofcognitiveradio,an

4、dexploringtheperformanceofvariesofspectrumsensingalgorithmshashighpracticalsignificance.However,manyuncertainfactorsoccursintheprocessofexploration.Itmeansthenoiseinterferencecannotbeavoided.Consequently,researchesontheimpactofnoiseontheperformanceofspectrumsensingalgorithmsaremorenece

5、ssary.Thispapermainlyintroducesseveralcommonlyusedspectrumsensingalgorithms,discussestheprinciplesandmethodsofthesespectrumsensingalgorithmsandthenfocusesontheperformanceoftheenergydetectionalgorithm,aswellasusesMatlabtosimulatetheenergydetectorandanalyzesitsperformanceinbothpracticala

6、ndtheoreticalway.Underthepremiseofconsideringtheimpactofnoiseuncertainty,wecansimulateandanalyzetheimpactofnoiseontheperformanceofenergydetectionalgorithms.KeyWords：Spectrumresources;Spectrumsensingalgorithms;Energydetectionalgorithm;Spectrumutilizationrate目录第1章绪论11.1认知无线电产生的背景11.2本论文的

7、研究内容2第2章认知无线电中频谱感知技术的研究发展32.1本地感知技术32.2协作感知技术4第3章认知无线电中的频谱感知63.1频谱感知技术的主要原理与分类63.2单节点频谱感知算法73.3能量检测83.4匹配滤波检测83.5周期特性检测93.6单节点频谱感知算法小结143.7单节点频谱感知的局限性143.7.1隐藏终端问题143.7.2感知灵敏度153.8多节点检测163.9本章小结17第4章能量频谱检测技术184.1能量检测的原理184.2能量检测性能的衡量指标184.3不同信道条件下能量检测性能的分析194.3.1RAYLEIGH衰落信道214.4检测门限