认知无线电协同频谱检测

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1、第30卷第9期计算机应用Vol．30No．92010年9月JournalofComputerApplicationsSep．2010文章编号:1001－9081(2010)09－2519－03基于可信度的认知无线电协同频谱检测1，21章磊，黄光明(1．华中师范大学电子与信息工程系，武汉430079;2．黄石理工学院电子信息工程系，湖北黄石435000)(zhanglei4180@hotmail．com)摘要:认知无线电中随着参与协同检测的认知用户数目的增大，频谱检测性能逐渐增强。但是过多的认知用户参

2、与协同检测，会使整个认知无线电网络的灵敏度降低，同时也会造成巨大的系统开销。针对上述问题，提出了一种新的基于可信度的协同频谱检测方法。在满足目标错误概率的条件下，该算法只选择可信度较高的一些认知用户参与协同频谱检测。仿真结果表明当认知用户中存在恶意节点或者故障节点时，该算法同传统算法相比较，频谱检测性能更好，具有更强的健壮性。关键词:认知无线电;频谱检测;协同;信任度中图分类号:TN914．4;TN92文献标志码:ACooperativespectrumsensingbasedonreputatio

3、nincognitiveradionetwork1，21ZHANGLei，HUANGGuang-ming(1．DepartmentofElectronicsandInformationEngineering，HuazhongNormalUniversity，WuhanHubei430079，China;2．DepartmentofElectronicsandInformationEngineering，HuangshiInstituteofTechnology，HuangshiHubei435000

4、，China)Abstract:Thesensingperformanceimprovesasthenumberofsecondaryusersforcooperativesensingincreasesincognitiveradios．However，toomanycooperativeuserswillmakethewholesensingtimeunbearablylongandconsumehugesystemresource．Tosolvethisproblem，anewcooperat

5、ivespectrumsensingmethodbasedonreputationwasproposed．Onlyafewcognitiveuserswiththehighestreputationwereselectedtocooperatewhileguaranteeingatargeterrorbound．Thenumericalandsimulationresultsshowthattheproposedalgorithmhashigherrobustnessanditachievesbet

6、tersensingperformancewhenthereexistattackersormalfunctioningcognitiveusers，comparedwiththeconventionalmethod．Keywords:cognitiveradio;spectrumsensing;cooperation;reputation好，具有更强的健壮性。0引言1系统模型随着无线通信技术的飞速发展，急剧增长的无线电频谱资源需求同有限的无线电频谱资源之间的矛盾愈演愈烈。然假设一个认知无线电网络有

7、N个认知用户和1个认知而依据传统的频谱固定分配制度，频谱资源利用率却很低。无线网络基站，如图1所示。每一个认知用户独立进行频谱据FCC的调查统计，70%的已分配频谱资源没有得到有效利检测并把本地频谱判决结果或者检测数据发给认知无线电网［1］［2］用。认知无线电技术作为一种新型通信技术，能够在授络基站。认知无线网络基站融合认知用户的本地判决结果并权用户空闲的时候允许其他用户使用其空闲频谱，从而有效做出最终判决。提高频谱资源利用率。能量检测技术因为其简单实用，被广泛地应用到认知无线电技术中。但在无线信道

8、中，信号会受到多径衰落、阴影及本地噪声不确定性的影响，将导致频谱检测性能的急剧下降。［3－4］针对这个问题D．Cabric等人提出了协同频谱检测算法。随着参与协同检测的认知用户数目的增大，频谱检测检测性能逐渐增强。但是随着参与协同检测的认知用户数目的进一步增大，频谱检测差错概率存在一个下界，并不继续减小，而是趋于平缓［5］。相反过多的认知用户参与协同检测会使整图1认知无线电网络示意图个认知无线电网络的感知时间过长，即灵敏度降低，同时也会假设授权用户与认知用户之间的信道