一种双重序贯检测的协作频谱感知方法.pdf

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1、第48卷第4期西安交通大学学报Vo1．48NO．42014年4月JOURNALOFXI’ANJIAOTONGUNIVERSITYApr．2014DOI：10．7652／xjtuxb201404018一种双重序贯检测的协作频谱感知方法高锐，李赞，司江勃，齐佩汉，潘蕾(iN安电子科技大学综合业务网国家重点实验室，710071，西安)摘要：针对现有认知传感网在低信噪比条件下感知性能差、感知时间长、协作开销大的问题，提出了一种双重序贯检测的协作频谱感知(CSDS)方法。该方法首先在各传感器节点将数据进行分段处理，以各分段的能量作为一个样本点进行序贯检测，当各节点的对

2、数似然比和大于门限时向融合中心发送协作信息，然后在融合中心再进行序贯检测直到作出判决。理论推导给出了平均样本数、平均感知时间等性能参数的精确表达式。采用Matlab的仿真结果表明：CSDS方法在低信噪比条件下，在保持感知性能的同时，所需平均样本数和平均感知时间低于能量检测的40，且协作开销较现有协作序贯检测方法显著减少。关键词：认知传感网；协作感知；低信噪比；序贯检测中图分类号：TN929．5文献标志码：A文章编号：0253—987X(2014)04—0102—07CooperativeSpectrumSensingMethodbyDualSequentia

3、lDetectionGAORui，L1Zan，SIJiangbo，Q1Peihan，PANIei(StateKeyLaboratoryofIntegratedServicesNetworks，XidianUniversity，Xi’an710071，China)Abstract：Tosolvetheproblemsofspectrumsensingwithlowsignal—noiseratio(SNR)incognitiveradiosensornetworks(CRSN)，acooperativespectrumsensingmethodbydualse

4、quentialdetection(CSDS)isproposed，wherethedataineachsensorareprocessedinsegments．Asequentialprobabilityratiotest(SPRT)istakenineachsensor，andasensorsendscooperativemessagestofusioncenter(FC)whenthesumoflogarithmlikelihoodratiogetsbeyondthethreshold．ThenanotherSPRTistakeninFCuntilto

5、makeadecision．Performanceanalysisoftheaveragesamplenumber(ASN)andaveragesensingtime(AST)arealsocarriedout．SimulationsbasedonMatlabvalidatetheeffectivenessofthemethodinthelOWSNRregime．ASNandASTofCSDSpresentbelow40％ofthosebyenergydetection，andthecooperativeoverheadgreatlydecreasescom

6、paredwithothercooperativesequentialdetection．Keywords：cognitiveradiosensornetworks；cooperativespectrumsensing；lowsignal—noiseratio；sequentialdetection在认知传感网(CRSN)中，为了保证频谱的高频谱感知往往难以同时满足快速准确的要求，这已效共享，传感器节点必须具有快速准确的频谱感知成为制约认知传感网发展的瓶颈。的能力，这是认知传感网实现的重要环节。然而，国内外现有的频谱感知方法主要有匹配滤波目前对频谱感知的研究

7、还存在许多问题，尤其是实法、循环平稳检测法引、特征值检测法]、能量检际传感器节点常处于低信噪比环境下，在此条件下测法、序贯检测法。。等，其中能量检测法由于不收稿日期：2013—11一O3。作者简介：高锐(1986一)，男，博士生；李赞(通信作者)，女，教授，博士生导师。基金项目：国家自然科学基金资助项目(61072070，61301179)；陕西省自然科学基金资助项目(2o12JZ8OO2)。网络出版时间：2014—01—20网络出版地址：http：∥WWW．cnki．net／kcms／detail／61．1069．T．20140120．0842．001．h

8、tml第4期高锐，等：一种双重序贯检测的协作频谱感知