【正文】
。相比之下,循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)擺脫了信噪比的高精確度要求;但是OFDM的相位要求更高,復(fù)雜度也更大,檢測(cè)時(shí)間自然而然的要增長(zhǎng)。能量檢測(cè)算法簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn);對(duì)相位同步?jīng)]有太多要求,但是準(zhǔn)確度比較低。通過(guò)比較檢測(cè)概率發(fā)現(xiàn)循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)的檢測(cè)性能要優(yōu)于能量檢測(cè)。循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)后的OFDM信號(hào)可以取出背景噪聲的影響,還可以分辨噪聲能量和主用戶信號(hào)能量。因此,循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)的最大特點(diǎn)就是能在主用戶信號(hào)、噪聲和干擾信號(hào)中分辨頻譜。圖6 仿真信號(hào)的循環(huán)頻率圖7 α=0時(shí)OFDM信號(hào)的頻譜相關(guān)函數(shù)從上圖中我們可以看到,OFDM信號(hào)的頻譜特性可以通過(guò)相關(guān)循環(huán)頻譜真正反應(yīng)。循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)是在循環(huán)頻域,相位和頻率與OFDM信號(hào)的時(shí)間參數(shù)有關(guān)的信息持續(xù)信號(hào)處理,從而在頻域的功率密度的重疊特征不再循環(huán)重疊。在確定的循環(huán)頻率和時(shí)延RXατ有非零值,尤其是兩次載波存在峰值。根據(jù)Dandawate理論,檢測(cè)概率Pd∝|RXατ|檢測(cè)所有的循環(huán)頻率,統(tǒng)計(jì)可檢測(cè)數(shù)量,其中M是隨機(jī)變量,滿足χ2分布。統(tǒng)計(jì)檢測(cè)數(shù)量構(gòu)建出延遲矩陣,當(dāng)接收機(jī)里沒(méi)有先驗(yàn)信息的主用戶信號(hào)時(shí)相關(guān)函數(shù)矩陣用矩陣來(lái)估計(jì),檢測(cè)信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特性用于判定是否有保護(hù)信號(hào)。OFDM信號(hào)載波有多個(gè)α循環(huán)頻率,滿足二階循環(huán)平穩(wěn)條件。一個(gè)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)的循環(huán)頻率包括零循環(huán)頻率和非零循環(huán)頻率。SXαf=∞∞RXατexp?(2jπft)dt根據(jù)維納辛欽定理,循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的傅立葉變換可以定義為頻譜相關(guān)函數(shù)(SCF)。如果用傅立葉級(jí)數(shù)表示,傅立葉系數(shù)可以包涵循環(huán)自相關(guān)函數(shù)(CAF)。對(duì)于隨機(jī)信號(hào)X(t)如果滿足循環(huán)平穩(wěn)特性,均值和自相關(guān)函數(shù)都是循環(huán)的,循環(huán)周期與信號(hào)周期相同。文獻(xiàn)[5]提出了優(yōu)化妥協(xié)標(biāo)準(zhǔn),包括高傳輸效率,得出最小總共錯(cuò)誤檢測(cè)概率為Pe= 1 + Pf – Pd 。然而,隨著信噪比的增加,錯(cuò)誤保護(hù)甚至無(wú)保護(hù)會(huì)出現(xiàn);對(duì)于誤警概率,長(zhǎng)度越長(zhǎng),感知錯(cuò)誤判決越小,如果門限設(shè)置不合適,無(wú)保護(hù)還是會(huì)出現(xiàn)。圖2 能量檢測(cè)信噪比與檢測(cè)概率關(guān)系圖3 門限值與誤警概率關(guān)系從圖3中我們可以看到只有確定合適的門限才能夠得到精確檢測(cè)的可能。如果信道是高斯白噪聲信道,S服從均值為零的中心分布;如果信道里有授權(quán)用戶信號(hào),接收到的信號(hào)是確定信號(hào)和噪聲信號(hào)的復(fù)合,均值非零,符合無(wú)中心的χ2分布,方程式如下:S~χ2L2 , H0χ2L2(λ), H1兩種假設(shè)的檢測(cè)概率Pd和誤警概率Pf如下:Pd=PSλH0=Γ(L,λ/2)LPf=PSλH1=QL(2SNR,λ)SNR是信號(hào)噪聲比。如果測(cè)量的值超過(guò)了門限,我們就認(rèn)為該信道符合H1,否則我們認(rèn)定沒(méi)有授權(quán)用戶信號(hào),信道符合H0。這樣,根據(jù)上述的監(jiān)測(cè)步驟設(shè)置噪聲信號(hào)符合高斯零均值方差為σ2。不論子載波信道是否存在授權(quán)用戶信號(hào),都是由單子載波信號(hào)的正交和非相關(guān)的子載波決定的。檢測(cè)過(guò)程如圖一:圖1 OFDM能量監(jiān)測(cè)模型信號(hào)S(t)的檢測(cè)能量通過(guò)上述檢測(cè)過(guò)程后如下:Ps=1NM=0N1|S(t0+M?t)|2我們需要足夠的采樣點(diǎn)N來(lái)達(dá)到檢測(cè)器的設(shè)計(jì)目標(biāo),如固定大小的FFT通常利用來(lái)滿足預(yù)期決議,這里H0表示沒(méi)有主用戶,相應(yīng)的H1表示有主用戶。這種對(duì)不確定信號(hào)的檢測(cè)具有普遍性和時(shí)效性,不需要先驗(yàn)條件。Ⅱ.能量檢測(cè)如果能量檢測(cè)是用來(lái)感應(yīng)CROFDM信號(hào),那么對(duì)每一個(gè)子載波或整個(gè)信號(hào)的頻譜檢測(cè)可以通過(guò)較低復(fù)雜度的判定和分析信道狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)OFDM符號(hào)的復(fù)雜包絡(luò)可以表示為如下:st=n=∞∞x(tnT)OFDM符號(hào)的頻譜可以表示為如下:Psf=Psm=0N1sinπ(ffm)?fπ(ffm)?f認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中物理層頻譜檢測(cè)有三種經(jīng)典算法,匹配濾波器法,能量檢測(cè)法和循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)法。OFDM使用多載波調(diào)制,在連續(xù)時(shí)間使用不同的子載波傳輸數(shù)據(jù)給用戶,所以如果沒(méi)有無(wú)線電頻率陷波濾波器,在特定的頻段的非人為干涉可以避免。正交頻分復(fù)用技術(shù)已被確定是認(rèn)知無(wú)線電中最佳的傳輸選擇。這就是說(shuō),認(rèn)知無(wú)線電能夠通過(guò)交互式地感應(yīng)無(wú)線通信環(huán)境來(lái)動(dòng)態(tài)地反復(fù)地使用未被利用的頻譜。頻譜檢測(cè)技術(shù)的基本想法是沒(méi)有被占用的頻帶被感應(yīng)到,然后認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)可以利用這些頻帶進(jìn)行臨時(shí)通信。頻譜檢測(cè)技術(shù)是認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的關(guān)鍵,而且還是認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)是通過(guò)只能頻譜管理來(lái)解決頻譜資源短缺的最有效的方法。由此,認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)誕生了。為了緩和這樣的矛盾,一方面,人們不斷地開發(fā)新的有用的頻譜,另一方面,人們開發(fā)新的無(wú)線接入技術(shù),改進(jìn)編碼調(diào)制來(lái)提高頻譜效率。關(guān)鍵字——認(rèn)知無(wú)線電;OFDM;能量檢測(cè);循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè);MATLAB。論文闡述了通過(guò)MATLAB仿真出當(dāng)檢測(cè)到OFDM信號(hào)時(shí)怎么去選擇參數(shù)。 but the phase request of the OFDM is higher, the plexity is bigger, and the detecting time will naturally increase. If it bines with other technologies, the signal feature is extracted by the cyclic spectrum to identify the signal, which would increase efficiency greatly and reduce detecting time.58外文資料譯文外文資料譯文ODFM系統(tǒng)中基于認(rèn)知無(wú)線電的頻譜檢測(cè)的研究孫曾友,王錢春,車成華摘要——這篇論文介紹了兩種典型的基于認(rèn)知無(wú)線電的頻譜感知方式:能量檢測(cè)和循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)。 to false alarm probability, the larger of the length is, the smaller of the perceived error verdict is, and no protection will also appear if the threshold selection is inappropriate. For effective detection, appropriate parameters need to be selected including spectral detection time and setting the threshold. [5] presented optimized promised criterion, obtained high transmitting efficiency by traversing d, and made total false detecting probability Pe=1+PfPdminimum.III. CYCLOSTATIONARY DETECTIONCyclostationary signal is a random signal whose statistical characteristics cyclically changes over time, including firstorder (mean), second order (correlating function) and higherorder (higherorder cumulants) cyclostationary.For the random signal X(t), when it meets cyclostationary properties, the mean and autocorrelation functions are both cyclical, and the cycle is the same as the signal cycles. The selfcorrelation function of s(t) is defin