基于马尔科夫模型的认知无线电动态双门限能量检测策略

刘玉磊 梁 俊 肖 楠 扈瑜龙 胡 猛



基于马尔科夫模型的认知无线电动态双门限能量检测策略

刘玉磊*梁 俊 肖 楠 扈瑜龙 胡 猛

(空军工程大学信息与导航学院 西安 710077)

该文针对低信噪比条件下频谱感知精度低的问题，提出一种基于马尔科夫模型的动态双门限能量检测算法。该算法根据信道时变特性建立基于马尔科夫的频谱占用模型，利用信道历史状态信息实现模型参数的修正。然后采用“先听后说”的机制对处于双门限之间的“困惑”信道状态进行判决，并详细分析了噪声不确定性对频谱感知性能的影响。在此基础上，为了克服噪声不确定性的影响，以频谱检测概率最大为优化目标，对双门限进行实时更新。仿真结果表明，所提频谱感知算法在减小噪声不确定性影响的同时增加了频谱感知精度，降低了认知用户的感知时间。

频谱感知；能量检测；马尔科夫模型；动态双门限

1 引言

随着无线通信系统用户数量极具增加，使得在现有的静态频谱管理框架下，可用的频谱资源日益稀缺。根据国际电信联盟的研究报告，在特定时间和地理位置已分配的频谱存在利用率低下的现象[1]。认知无线电技术可以有效解决频谱短缺问题。在认知无线电通信系统中，认知用户(SUs)通过频谱感知发现主用户(PUs)未被占用的空闲信道并利用其进行通信。因此，作为认知无线电中的一项关键技术，频谱感知在促进认知无线电实现中发挥着重要作用，并且成为近年来研究的焦点。……