快衰落信道下修正的卡方-ad联合检测 modified chi-square-ad joint detection on fast fading channels.pdfVIP

第18卷第l期 电路与系统学报 V01．t8No．1 2013年2月 JOURNALOFCIRCUITSAND SYSTEMS February．2013 文章编号：1007-0249(2013)01—0028．05 快衰落信道下修正的卡方．AD联合检测★ 王海泉， 雷绍婷撑， 沈雷 (杭州电子科技大学，浙江杭州310018) 摘要：本文提出了一种经过变换的拟合优度检测方法。通过对接收到的样本进行某种变换，再对变换后的新序列 使用Anderson Darling(AD)检测，在噪声方差己知和未知两种情况下，分别给出了检测方法。为了增强检测性能， 在方差未知情况下对卡方一AD检测提出了修正方法。仿真结果表明，使用修正的卡方一AD联合检测能够大大提高快衰 落信道中频谱检测的性能，在噪声方差未知情况下取得了突破性的检测效果。 关键词t认知无线电；AD检测；卡方分布；能量检测 TN911．72 中图分类号t 文献标识码；A 1 引言 频谱是一种非常宝贵的资源，认知无线电的目的是让次用户在检测到频谱空洞的情况下使用已经 授权的频段来提高频谱利用率。为了避免干扰主用户的正常通信，如何快速准确的检测频谱空洞是认 知无线电的一个基本问题。目前常用的检测方法有匹配滤波器检测…1，循环平稳特性检测∞]和能量检 测[4】o 在主用户先验知识已知条件下，匹配滤波器的检测性能最佳。这种检测方法由于使用确定的信号 分量进行相干处理，因此可靠性很高，但是只有先验信号与接收信号对应部分在严格同步时进行相关 运算才可以发挥作用，而实际中很难达到上述条件；由于大多数信号经过调制后往往具有载波频率、 循环前缀等特征。?使得接收信号呈现一定的周期性。循环平稳特性检测利用人工信号特有的谱相关特 征来确定主用户信号是否存在，但是要知道调制信号的循环频率信息。 在不知道主用户发送信号的信息的情况下，可以使用能量检测。能量检测需要能够精准的预测噪 声方差，并且在低信噪比情况下，有无发送信号时候的能量相差不大，不能够很好的区分出接收到的 样本中是否含有发送信号。 在加性高斯白噪声(AWGN)信道和慢衰落信道中性能较好的为拟合优度检测【51，通过计算接收 到样本的经验分布函数与假设的分布函数的距离，判断接收到的信号是否服从假设分布，即检验样本 数据的分布是否与某种理论分布相一致。文献[6]比较了几种拟合优度检测方法，证明了AWGN信道中 AD检测在小样本，低信噪比下仍然具有较好的性能。但是在快衰落信道中当信噪比较低时，由于有 无发送信号时，样本分布函数区别不大，直接使用拟合优度检测无法区分主用户是否存在。 然比检测(GLRT)18]。两种方法均不需要知道噪声方差，便可以达到很好的性能，但是在快衰落信道 中仍然比传统的能量检测差很多。 以上所描述的检测方法，尤其是拟合优度检测，在快衰落信道中性能很差。为了解决快衰落信道 的频谱检测问题，本文提出一种方法，把接收到的信号进行变换后再采用拟合优度检测中性能较好的 AD检测，在快衰落信道中也能取得很好的检测性能。该方法的基本思路为：将接收到的L个样本信 号分成Ⅳ组，每组有M个样本，即L=NM。首先对每组中的M个样本做变换，当只有噪声时，变换 2012—03—05 +收稿日期t 修订日期：2012-05—08 金资助项目(9140C020405110C0204)：教育部回国人员启动基金资助项目 #通信作者·Emaih corn leitin91988@126 万方数据 第1期 王海泉等：快衰落信道下修正的卡方．AD联合检测 29 后的Ⅳ组数据服从某种卡方分布，再用AD检测检验这Ⅳ组数据是否服从当前的卡方分布。如果是， 说明当前信号只有噪声存在；否则，说明接收到的信号里面含有除了噪