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认知无线电的几种频谱感知方法研究
图3传感器结点的接收机结构图 利用超外差接收机接收信号时,往往需 要将信号从高频转换到中频,在这个过程中 它的作用就是将射频信号的射频带宽降低到 一定的中频带宽。在这个转换频率的过程中, 一些本地振荡器的能量会通过天线泄露,我 们将微小、低功耗的传感器节点放置在主用 户的接收机附近,这些节点可以检测到本地 振荡器的能量泄露,从而决定接收机正在使 用的信道情况,传感节点以低功耗通过控制 信道反馈C 同 R .这种方法是基于主用户主动 检测的前提。 在接收机结构图中,假设每一个检测器 是匹配滤波器,匹配滤波器这种相关检测, 相位同步是至关重要的,在大多数广播信号 如电视信号,都利用导频信号的传输来辅助 相位同步。匹配滤波检测器图如下:
I ,IE S J E EJAC 05 32: 1 0 ] 2 2 龙 ,20 ,2() 0一2 .
其中, 发射和接收器间距离, 为射频信 D为 尾
号的波长。上式的路径损耗忽略了天线增 益.通过( ) 8 式,我们可以得到接收到的振
荡器泄漏能量 :
高新 技 术
认知无线电的几种频谱感知方法研究①
江莹 杨屁
( 江苏南京邮电大学
江苏南京
1 03 20 0 )
摘 要: 认知无线电是一种可以感知周围 通信环境来改变发射机在特定的参数上实时改变的智能通信系统。它采用动态频谱管理来 提高频谱利用率,高可靠性的频谱感知是实现频谱共享的关键技术,文中 对频谱感知技术的能量检测法、谱相关检测法和协同感知等 进行了讨论,并分析了各种方法的特点和性能。 关键词: 频谱感知 认知无线电 能量检测 谱相关检测 协同感知 中图分类号: N T S 文献标识号: A 文章编号:62 39( 0 ) ( 06 0 17一 7 1 070 a 0 一 2 2 4 卜0
参考文献
科技资讯 S IN 任 & T C N L 0 IF R T0 C〔 C E H O 0 Y N O MA 1N
高新 技 术
谱相关函数( C ) S F 定义为
噪声能量, ( 二 一 闭 ,尸x是标准正态 Qx 1F ) ( )
() 5 分 布 函数 。
盯 全 (, 。二 叮 ,‘ k
模型判决方式为L s = l
2 能量检测
设定 概率 得到判 限玲, 后, 误警 决门 从
而 到测率 得预概 弓
图 1 能量检测模型 传统的信号检测方法都是基于能量检测 的,图 1 是能量检测模型错误! 未找到引用 源。 对接收信号做N点F T 转换到频域, F, 然 后对频域信号求模平方,检测判决方法是先 设置一个门限,然后将设置的能量计算值与 设置的门限相比较, 超过判决门限, 就认为该 频段内有授权用户的存在。 能量检测法的优卢是不需要知道信号的 先验知识,在实现 卜 非常的简单,它的缺点 是:首先判决门限比较难确定,门限很大程 度上受到未知噪声的影响。其次在低信噪比 的情况下,信号淹没在噪声中,用能最检测 从局限性很大 ,最后,能量检测只是计算倩 号的能量,不能分区出调制信号、噪声和干 扰,因而就无法判断出究竟是噪声还是其他 的次用户。 衡量能量检测性能时,一般假设传输信 道是高斯分布的,噪声强度是平稳的。设接
几
参考文献
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E O wee r wi l sC mmu i甜 o s mP d e s 0 re n c n
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些自 身无吸气能力的真空板芯材,例如, 对 干大部分的开孔发饱塑料,需要在真空绝热 板内设置吸气剂与干燥剂来吸附由于隔气结 构的渗透和芯材释放气体而进人真空板内的 气体与水汽。吸气剂及干燥剂都是用来吸收 来自 真空绝热板内的气体,以维持板内真空 压力,保证真空绝热板的使用寿命。由干吸 气剂具有高度的选择性,因此,在选择吸气 齐的类型时,应根据芯材及隔气结构类型, 」 对真空板内可能出现的气体进行较为准确的 分析预侧。同时,根据真空板内气体的可能 数量及对真空板的预期使用寿命,确定吸气
传热效应 ,主要源于隔气结构材料的导热性
【 周立鸣, ] 2 钱立军. 真空绝热板. 新型建筑材 料【 .0 2() ,,1. J 20 J 4 【 郭蜻华, 表面隔膜对真空绝热板绝热 3 ] 智欧. 性能的影响. 保温材料与建筑节能【 l J. 20 ,( , ) 0373 协 ]杨春光, 徐烈, 张卫林一 种高 效绝热技术 真空绝热板I 2 61 ) J. 0 ,( . ]0 1
其中, 口是循环频率, 以 是a= 时 叉 ) 0 只 噪声 下 功率 有 情况 的 谱密度, 是最 母切 终 检测到的信号的循环功率谱密度, 而考的
是要检测的P U信号的循环功率谱密度。 谱相关检测法的优点是基于信号特征离 散地分布在循环谱的循环频率中, 而背景噪 声和干扰在非零循环频率处不会呈现谱相关 特性,因而有较高的信号辨识能力;谱相关 的局限在于算法要进行2 次傅里叶变换对信 号进行处理,它所能提供的只能是对傅立叶 频谱的补充,此外它的计算量很大,约为 DF T的两倍。
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巧 是高 噪声的均值, 是高斯白 斯白 几 噪
声的方差;
肠栩是接收信号和噪声的均值, 巩.接
收信号和噪声的方差。
3循环平稳信号的谱相关检测
调制信号一般都具有某种程度上的周期 性,其统计特性诸如均值和自相关都呈现出 周期性, 而噪声没有这个特性, 所以我们可以 利用调制信号的循环平稳特性来进行检测‘, j 4 检测模型可以参考图2 。
确地检测信道使用情况,单独节点的感知在 阴影和多径的影响下对于主用户的可靠保证 是不够的,协同感知技术可以减少对主用户
的干 扰 。
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上式中, t为接收检测时间。
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能,要远远高干芯材的传热性能,因此,真 空绝热板的表观导热系数总是高于真空绝热 板中央的导热系数测定值。一般芯材选择玻
璃纤 真空绝热 维的 板外形尺 寸为3 3 0 0 8 8 1 mm, 5 开孔聚氨醋多选择2 0 2 0 0 0
1 mm 。 0
6 结语
尽管真空绝热板具有优异的绝热性能, 但 是这种产品相对高的价格限制了 其在市场中 的应用。这主要是囚为真空绝热板的生产制 作的原料和设备主要是依靠进口。最近几年 剂及干操剂的用量。 来,我们国家对真空绝热板的自主开发和研 制取得了一定的研究成果,通过高校和芯 5 真空绝热板的外形尺寸 板、隔气结构及吸气剂生产商的合作, 真空 对于同一种材质,同一制造工艺而言, 绝热板的性能有了明显提高,制造成本进一 步降低。随着生产进人规模化,原料和设备 气体渗透及泄漏的程度与几何尺寸的大小直 接相关。隔气结构面积愈大,封口愈长,气 的国产化 ,真空绝热板的价格将进一步降 体渗透现象也越严重。此外,真空绝热板的 低 ,市场占有率将 明显提高。 外形尺寸对其边界传热效应也有影响。边界
n e nv e c o t IN v 7 0 04 72一 o. o 。一1 ,2 0 :7
7 6。 7
5协同感知
上面介绍的几种频谱感知方法都是独立 完成检测频段的使用情况。在认知无线电系 统中,认为临近节点的感知信息是可以互相 传递的,在阴影衰落信道环境下,协同感知 相对独立节点感知在保护授权用户的性能上
I E 1 9 8 一8 . 8 : 5 9 E E, 9
4 本地振荡器的能量泄漏检测
[ N gH n S lH 7ns o ,J H k 4 i a , ug , h n a a ]n J a e C ug a h n ,JeMo n K m.S eta ug i P crl 会所高。 有提1 ] 6 频谱感知的目 标是在以下两种假设做出 C r lt in B sd sg a eet n or a o ae in 1D tci e o 判决 M h f p tm S 动 gi E E rs 戈r 1 n n n IE td eo o i e 822 0 。2WRA S s m C .A acd N yt 成 ] d ne e v 月 ) t ( 0 H (0 1) C mmu c i e h oo y C T i t nT c n lg ,I AC o n ao H1 加仍
图2谱相关检测模型
收信号通过带宽为姚的滤波器, 时间为 检测 不, 误警概率计算公式为‘ ’ 牲
设信号为循环平稳且功率有限,则在时 间1 T 2 T 2上谱相关函数为 一 /, / ]
弓Q 二) =夕 性 气
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【 阉安康,韩厚德. 1 提高真空绝热板绝热效 果的探索. 能量利用与研究【]2 0 , J.0 5 1 2
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