认知无线电中的感知信任策略

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1、认知无线电中的感知信任策略纪鹏，王莹(北京邮电大学信息与通信工程学院，北京100876)摘要：本文基于马尔可夫业务模型提出了一种感知信任策略用于进一步提髙频谱感知结果的准确度。与冃前传统的能量感知方案相比，所提出的感知信任策略考虑了主用户业务状态在相邻频谱感知周期内存在相关件的特点。通过采用此种策略，认知用八能够进一步审查能量感知结杲，并根据统计获得的主用户状态转移概率情况决定是否相信此能址感知结果。山丁•在实际应用屮，采用此种感知信任策略要获得主用户状态的转移概率，因此提出了一种滑窗机制用于统计主用户的历史状态信息并

2、获取状态转移概率的佔计值。最后，通过蒙特卡罗仿真验证了采用感知信任策略可以降低错谋检测概率，感知性能获得一定的提升。关键词：认知无线电；频谱感知；滑窗机制；错误检测概率中图分类号：TN92TrustStrategyforSpectrumSensinginCognitiveRadioNetworksJiPeng,WangYing(SchoolofInformationandCommunicationEngineering,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beij

3、ing100876)Abstract:Inthispaper,basedonMarkovchainservicemodel,atruststrategyisproposedforthepurposeofimprovingspectrumsensingaccuracy・Comparedwithexistingspectrumsensingschemes,ittakestheprimaryuser(PU)9sservicerelevanceinadjacentsensingperiodintoconsideration.B

4、yusingtruststrategy,cognitiveusercanfurthercensorthesensingresultmadebyenergydetectionanddecidewhethertobelieveitornotcorrespondingtodifferenttransitionprobabilityconditions・ThenaslidingwindowmechanismisdesignedforcognitiveusertoestimatePU'stransitionprobability

5、,whichisnecessaryforusingtruststrategyinpractice.Finally,aMonteCarlosimulationisdoneandthesimulationresultshaveshownthatitiscertainforcognitivesensingsystemtodecreaseerrordetectionprobabilitybyusingtheproposedtruststrategy.Keywords:cognitiveradio;spectrumsensing

6、;slidingwindowmechanism;errordetectionprobability0引言随着无线通信技术的迅速发展，需要越来越多的频谱资源来支持高速率、高质量的多媒体业务。然而，在当前频谱规范框架下，频谱资源专有的分配给特定的服务或用户，任何未授权的使用都是不被允许的。美国联邦通信委员会在2002年进行的一项最新调查显示无论是在时间上还是在空间上都存在有大虽未得到充分利用的授权频谱，且授权频谱的使用极不均衡⑴。在这种背景下，人们越来越关注如何充分使用这些未能得到充分利用的空闲频谱资源。认知无线电作为一种

7、非常有应用前景的技术在最近十年内受到广泛关注，并被认为是处理频谱资源短缺以及授权频谱资源使用效率低的仃效解决途径。通过采用动态频谱共享实现频谱资源高效、灵活的利用卧⑷。频谱感知作为认知无线电中的一项关键技术，必须在认知无线电设备接入到授权频谱资源前实施，以便能够获知主用八的活动请况，避免对主用八造成干扰。在实际中，由于信道衰落、阴影等因素的影响，认知用八很难实现快速准确的感知⑸⑹。IT前，有大量研究工作作者简介：纪鹏，(1987J,男，硕士研究生，无线通信。通信联系人：王莹，(1976-)rkr教授，无线通信。E-ma

8、il:ying.w.98@gmail.com致力于提高频谱感知性能"g。但是其屮大部分没有考虑到主用八业务在相邻感知周期内存在相关性，而是认为每次频谱感知获得的感知结果都是独立的。-般情况F，主用户的业务状态变化情况服从马尔可夫模型。在本文中，我们选取-•种典型场景，认为主用户的状态变化服从一阶马尔可夫链。在这种情况F,相邻感知周