基于分布假设检验的盲频谱感知算法研究

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3、西安邮电大学硕±研究生学位论文题（中、３？文）目基于分布假设检验的盲频谱感知算法研究Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｂｌｉｎｄｓｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎａｌｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｐｇｇｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｔｅｓｔｉｎｇ作者姓名叶迎焊巧导教师姓名、职务卢光跃教授学科ｎ类工学学科（专业）通信与信息系统巧交论文日期二〇—六年六月？摘要无线通信技术的快速发展和固定的频谱分配政策导致了频谱资源紧缺。认知无线＂一必思想是通过频谱感知技术发现频电是种可Ｗ提高频谱利用率的新兴技术，其

4、核＂谱空洞，在不干扰主用户通信的前提下允许次用户使用空闲频谱。因此，快速有效的频谱感知是认知无线电的前提和基础。本文对认知无线电中频谱感知算法进行了深入的研究，将频谱感知问题转化为分布假设检验问题，主要工作和创新成果如下：一１；．认知无线电中基于拟合优度的频谱感知算法大体上分为两种种是半盲频一－ＤｎｄｅｒｓｏｎａｒｌｉｎＡ谱感知算法，比，比如Ａｇ（巧感知算法；另种是盲频谱感知算法如基于特征函数的盲频谱感知算法。ＡＤ感知算法具有较高的检测性能，但其需要知道噪声方差，为实现盲频谱感知，本文通过实时估计噪声方差方法和构造新的拟合对象等方法改

5、进了ＡＤ感知算法，提出了两种盲频谱感知算法，主要包括利用噪声估计的ＡＤ盲频谱感知算法、基于Ｆ分布的盲频谱感知算法。由于Ｗ上所提算法和己有的基于拟合优度的盲频谱感知算法需要计算拟合对象和对拟合对象进行排序，导致复杂度较大，不利于实时感知。针对该缺陷，本文在数理统计的基础上，在不用拟合准则的前提下构造了新的检验统计量，提出了基于均方值与方差之比的盲频谱感知算法和基于二项分布的快速盲频谱感知算法，并推导了判决口限的计算公式，理论分析仿真表明了所提算法的有效性。２１．当主用户信号在感知期间发生变化时（此时主用户信号为动态信号），第部分所提的所

6、有算法的检测性能将会快速下降甚至失效，这限制了上述所提算法的应用范一围。为实现对动态信号的感知，本文利用多天线可Ｗ提供空间相关性这特征，对协＝方差矩阵元素进行了研巧得到Ｗ下结论：将协方差矩阵上王角或下角）元素进行归（一化处理得到相关系数，当主用户不存在时经过非线性变换的相关系数的服从学生分布；而当主用户存在时经过非线性变换的相关系数的概率密度函数向右偏离学生分一一。重要的结论基础下，布在这，本文从两方面入手。方面将频谱感知问题转化为多个相关系数的融合问题，通过等增益合并提出基于相关系数的多天线协作盲频谱感一一，，知算法；另方面受拟合优度思

7、想的启发本文将频谱感知问题转化为个单边的ＤＲｈ－ｉｌＡＤＲＡＤ学生分布的检验问题，然后利用数学上己有的侧重右尾检验Ａｉｔｔａ（ｇ，）一ＲＡＤ准则提出种联合相关函数和准则的频谱感知算法。同时，在此基础上，本文ＲＡＤ一，提出种单边ＲＡＤＵｎｉｌａｔｅｒａｌＲＡＤＵＲＡＤ，对准则进行了改进，）准则并将（ＵＲＡＤ准则应用于上述的拟合优度问题。理论分析和仿真表明在相同条件下利用ＵＲＡＤ准则得到的检测性能优于利用ＲＡＤ准则。一总之，所提算法和方案有效的解决了认知无线电系统中频谱感知技术存在的些Ｉ西安邮电大学硕壬学位论文一，问题，并通