28
2.2单个从用户能量检测方法
单用户检测的Complement ROC曲线
29
2.3多个从用户能量检测方法
为克服信道衰落及隐蔽终端的不利影响，采用简单计数方法中 的“或”、“与”两种融合规则进行合作检测
1.2国内外研究现状
4.多维频谱检测技术
图9 主、从用户方向角维度共享
1.2国内外研究现状
4.多维频谱检测技术
图10 主、从用户空间维度共享
1.2国内外研究现状
4.多维频谱检测技术
图11 时、空、时空二维空闲频谱示意图
1.2国内外研究现状
4.多维频谱检测技术
图12 从用户检测概率与检测位置关系图
1.5意义
CR网络的频谱检测技术是实现频谱资源共享、提 高频谱利用率、保障主、从用户业务质量的关键技 术，采用频谱检测技术可以有效地解决频谱资源利 用率低和频谱资源紧缺之间的矛盾，可以弥补频谱 资源静态分配政策的不足，更好地满足无线通信业 务对频谱资源的需求。
2基于能量检测的最优门限
2.1系统模型 2.2单个从用户能量检测方法 2.3多个从用户能量检测方法 2.4Neyman-Pearson准则 2.5最小错误概率准则 2.6单个从用户频谱检测的最优门限 2.7多个从用户合作频谱检测的最优门限 2.8仿真与讨论
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7ห้องสมุดไป่ตู้
0.8
0.9
1
P(C)
图14 时域与时空二维空闲频谱检测概率对比示意图
1.2国内外研究现状
4.多维频谱检测技术
图15 CR频率和时间维度上的频谱共享
1.3频谱检测中的其他技术问题
1.宽带频谱感知的高采样速率和对应硬件 2.提高检测精度和速度的算法 3.对主用户的影响
1.2国内外研究现状
2.多个从用户合作频谱检测技术
图5 多个从用户合作频谱检测分类
1.2国内外研究现状
3.噪声不确定环境下频谱检测技术
图6 噪声不确定对检测的影响
1.2国内外研究现状
3.噪声不确定环境下频谱检测技术
图7 采样次数与噪声不确定度的关系
1.2国内外研究现状
4.多维频谱检测技术
图8 主、从用户编码维度共享
26
2.1系统模型
CR系统的频谱检测模型
27
2.2单个从用户能量检测方法
单个从用户进行能量检测时，考虑将第i个从用户检测端接收到 的信号能量Yi与预置的检测门限λi进行比较，无论主用户发送 何种信号，得到二元假设检验如下：
Pf ,i P(Yi i | H0 )
Pd ,i P(Yi i | H1)
1.4频谱检测中的标准
1. IEEE 802.11k，WLAN, AP 2. IEEE 802.11b/g，2.4GHzBluetooth. Adaptive frequency
hopping (AFH) , the industrial, scientific and medical (ISM) 3. IEEE 802.22 based wireless regional area network (WRAN) devices sense TV channels
内容
阐述学习和了解通信前沿技术对学习通信工程专业学习的必 要性，介绍现代无线通信技术的研究方向，重点介绍其中认 知无线电频谱检测技术方向的有关内容。包括认知无线电的 概念，认知无线电频谱检测技术产生的背景，认知无线电频 谱检测技术的国内外现状，认知无线电频谱检测技术中值得 研究的问题，认知无线电频谱检测技术相关的标准，认知无 线电频谱检测技术研究的意义等。
2.CR技术的两个主要能力，即认知能力和重配置能力。 其中认知能力使CR能够感知周围环境，检测未利用频 谱。认知过程主要有三个阶段：频谱感知、频谱分析和 频谱决策，如图2所示。
1.1背景
图2 CR认知过程
1.1背景
1.频谱感知主要是指从用户必须准确检测出当前频段是 否被主用户使用，只有从用户在不干扰主用户对授权频 段使用的情况下，才可以动态的接入授权频段。
4.频谱检测是发现空闲频谱和提高频谱资源利用率的关 键技术。
1.1背景
图1 美国0-6GHz频段功率谱密度分布
1.1背景
1.为解决频谱分配不合理问题， FCC已经通过了频谱重 用提案并允许在电视广播甚高频 （VHF，Very High Frequency）和特高频（UHF，Ultra High Frequency） 的 专 用 频 段 中 ， 引 入 从 用 户 ， 实 现 认 知 无 线 电 （ CR, Cognitive Radio）技术。
2. 频谱分析是指从用户对感知到的可用频段进行带宽、 信道等情况分析。
3.频谱决策是指从用户根据频谱分析结果决定接入可用 频段的具体操作参数。
1.2国内外研究现状
1.单个从用户本地频谱检测技术
图3 单个从用户本地频谱检测分类
1.2国内外研究现状
2.多个从用户合作频谱检测技术
图4 频谱检测中的衰落与隐蔽终端
1 概论
1.1背景 1.2国内外研究现状 1.3频谱检测中的其他技术问题 1.4频谱检测中的标准 1.5意义
4
1.1背景
1.随着无线通信技术的应用和发展，频谱资源相对于日 益增加的通信需求变得十分有限。
2.研究表明频谱资源在时间和空间上的利用率都非常低。
3.不断扩大的通信需求与有限的频谱资源这一矛盾变得 非常尖锐。引起这一矛盾的原因很大程度上取决于固定 式的频谱分配政策。
1.2国内外研究现状
4.多维频谱检测技术
图13 从PDF角度分析空间虚警概率图
1.2国内外研究现状
4.多维频谱检测技术
0.9
Pnd p=0.8
0.8
Pcd p=0.8
Pnd p=0.6
0.7
Pcd p=0.6
0.6
Pnd p=0.4
Pcd p=0.4
0.5
Pnd , Pcd
0.4
0.3
0.2
0.1
目录
1 概论 1.1背景 1.2国内外研究现状 1.3频谱检测中的其他技术问题 1.4频谱检测中的标准 1.5意义
目录
2 基于能量检测的最优门限 2.1系统模型 2.2单个从用户能量检测方法 2.3多个从用户能量检测方法 2.4Neyman-Pearson准则 2.5最小错误概率准则 2.6单个从用户频谱检测的最优门限 2.7多个从用户合作频谱检测的最优门限 2.8仿真与讨论