基于最小误检概率的最优感知用户数目优化算法.pdfVIP

第 l2卷第 3期 Vo1．12NO．3 2O11年 6月 Jun．2011 基于最小误检概率的最优感知 用户数 目优化算法 胡晓宁，仵 国锋 ，胡捍英 ，王 强 (信息工程大学 信息工程学院，河南 郑州 450002) 摘要：频谱感知是认知无线 电系统的关键技术之一，协作频谱感知能够提高频谱感知性能。首 先定义 了修正后的误检概率，然后 以能量检测为基础，推导 了在不同判决 门限下为使误检概率 达到最小的最优感知用户数 目，并根据最优感知用户数 目进行协作频谱感知。仿真结果表 明， 与传统的 秩准则相 比，文章所提算法能够有效提高感知性能。 关键词：认知无线 电；协作频谱感知；错误检测概率；最优感知用户数 目 中图分类号：TN911．6 文献标识码：A 文章编号 ：1671—0673(20l1)O3～0318—04 OptimalNumberofSecondaryUserSelection Algorithm Basedon M inimizingtheErrorDetectionProbability HUXiao—ning，WUGuo—feng，HUHan—ying，WANGQiang (InstituteofInformationEngineering，InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450002，China) Abstract：Spectrum sensingisoneofthekeytechnologiesincognitiveradio，andcooperativespec— trum sensingcanimprovethespectrum sensingperformance．Firstlythepaperdefinesamodifieder- rordetectionprobability，thenitfocusesontheoptimalnumberofsecondaryusertominimizetheer— rordetectionprobabilitybasedonenergydetectionunderdifferentthresholdsandper~rmscoopera— tivespectrum sensingaccordingtotheoptimalnumberofsecondaryuser．Simulation resultsshow thattheproposedalgorithm inthepapercangreatlyenhancethesensingperformancecomparedto thetraditionalK／N rule． Keywords：cognitiveradio；cooperativespectrum sensing；errordetectionprobability；optimalRum- berofsecondaryuser 在过去的几十年里 ，随着无线通信技术的快速发展 ，可用频谱资源越来越稀缺 ，频谱资源匮乏的问题 日益严重。由于能够通过频谱共享和动态接人从而有效提高频谱利用效率 ，认知无线电被认为是下一代 无线通信系统解决频谱稀缺问题的重要方式 。‘。作为一种智能的无线通信系统 ，认知无线 电首先需要 感知周围的无线 电环境 ，因此频谱感知是认知无线 电通信的重要前提。 频谱感知需要快速 、准确地检测到主用户信号是否存在 ，从而使感知用户动态地 占用利用率低下的授 权频段，同时为了避免对主用户造成有害干扰，一旦主用户出现 ，感知用户要能够立刻检测到它，并迅速退 出其 占用的频段。常用的频谱感知方法主要包括匹配滤波器检测 、能量检测和循环平稳特征检测等 。 在实际情况下，由于受到信道衰落 、阴影效应等因素的影响，感知性能会严重