Watterson信道下能量检测性能研究

闫江涛

（桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林 541004）

0 引言

无线电频谱资源由频谱资源管理部门划分为两类：授权频段和非授权频段，非授权频段资源有限，但承载业务量不小，而授权频段的频谱利用率则不高。特别是对于3～30 MHz的短波波段，信道格外拥挤，且干扰严重。因此，必须找到一种有效的途径来提高频带利用率和抗干扰能力。

感知无线电（Cognitive Radio，CR）技术被认为是解决上述问题的最佳方法。它能够通过感知周围无线电磁环境，进行交互所获取的无线环境知识，调整传输参数（如载波频率、调制方式等），实现无线传输能力[1]。这样不仅可以实现高度可靠的通信，还可以通过感知频谱空洞提高频谱利用率。

如何检测空闲频谱是感知无线电中的关键技术之一，频谱检测技术方法多样，要求能够快速准确地检测到频谱空洞。其中能量检测算法实现要简单，可在无任何先验信息情况下通过信号能量进行检测，但如果信道存在衰落、阴影和噪声不确定性等影响时，能量检测的性能较差[2]。对于短波信道，其不仅存在衰落而且存在多径延时。本文针对Watterson短波信道模型，通过分集接收和提高观察时间的方法对能量检测方法进行改善，提高了检测概率。

1 Watterson信道模型

短波信道是典型的时变色散信道，采用的是多径瑞利衰落模型。其中Watterson模型是一个窄带信道模型，不适合于宽带信道描述与应用，在有限的带宽（10 kHz）和足够短的时间（10 min）可以近似平稳并用一个静态模型来描述。……