认知无线电多时隙联合频谱感知方法及优化

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摘 要： 为了降低认知无线电中次用户对主用户的干扰，提出了次用户通过多个时隙的能量感知联合检测主用 户的频谱感知方法．每个传输帧被分成若干个时隙，次用户在每个时隙的开始进行能量感知，通过合并多个时隙的感 知结果，提高次用户对主用户的检测性能．为了最大化次用户的频谱效率，将主用户状态建模为二维马尔科夫随机过 程，并根据该过程优化单时隙频谱感知时间．仿真结果表明：相比 Ｌｉａｎｇ的“先听后传”频谱感知方法，提出方法仅牺牲 １４％的频谱效率，却使干扰概率降低了 ２８％；随着信噪比增加，提出方法的最大频谱效率逐渐接近“先听后传”频谱感 知方法．关键词： 认知无线电；联合频谱感知；频谱效率；干扰概率
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: P- e, l% F' W  c$ i' g6 j2 v1 E      认知无线电（ＣｏｇｎｉｔｉｖｅＲａｄｉｏ，ＣＲ）是一种频谱共享 的无线通信系统，通过允许次用户（ＳｅｃｏｎｄａｒｙＵｓｅｒ，ＳＵ） 接入主用户（ＰｒｉｍａｒｙＵｓｅｒ，ＰＵ）未使用的法定授权频段以 提高现有频谱资源的利用率［１，２］．ＳＵ利用频谱感知检测 ＰＵ状态，只有检测到 ＰＵ空闲时 ＳＵ才能够接入信道［３］． 能量感知不依赖 ＰＵ信号的先验信息，是 ＳＵ最常用的 频谱感知方法［４，５］．虚警概率和检测概率是反映频谱感 知性能的两个重要参数：虚警概率越低，ＳＵ频谱利用率 越高；检测概率越高，ＳＵ对 ＰＵ干扰越小［６］．
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