用户随机到达的反馈叠加能量检测算法

谢显中,胡小峰,2

(1.重庆邮电大学个人通信研究所,重庆400065; 2.华为技术有限公司上海研究所,上海201206)

用户随机到达的反馈叠加能量检测算法

谢显中1,胡小峰1,2

(1.重庆邮电大学个人通信研究所,重庆400065; 2.华为技术有限公司上海研究所,上海201206)

在认知无线电网络中,用户(主用户或者次用户)随机到达对频谱检测的性能有很大影响,为解决这个问题,本文提出了一种反馈叠加能量检测算法。通过将检测周期后半部分采样点的瞬时能量值累加到检测周期前半部分采样点的瞬时能量值上,在不延长检测时间的基础之上,改善了整个检测周期的能量统计值。进一步,从理论上分析了本文算法的检测概率、虚警概率、数据碰撞概率和吞吐量。仿真表明,相对现有文献检测方案,本文算法不仅能提高检测性能,而且可以降低用户之间数据发生碰撞的概率,从而提高次用户的吞吐量。

认知无线电;用户随机到达;反馈叠加能量检测器;碰撞概率;吞吐量

0 引 言

认知无线电(cognitive radio,CR)技术允许次用户(secondary user,SU)主动检测主用户(primary user,PU)的频段。SU通过伺机地方式使用空闲频谱,从而提高无线频谱的全局利用率[1]。在频谱检测算法中,能量检测(energy detection,ED)已被大量研究,因为其在工程中易于实现。在ED检测模型中,大多数研究都是采用二元检测模型,即PU空闲与忙碌[24],没有第三种情况。由于SU工作环境的特殊性,文献[5 13]考虑PU行为的变化,在SU检测过程中PU出现随机离开或到达,将传统二元假设分解为新颖的四元检测模型。……