《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于信噪比系數(shù)的雙閾值分布式協(xié)作算法的研究
電子技術(shù)應(yīng)用
李展雄,劉麗萍,方亮,呂佳楓,王賜
寧夏大學(xué) 電子電氣工程學(xué)院,寧夏 銀川 750021
摘要: 為了解決低信噪比時,傳統(tǒng)能量檢測算法因判決門限固定不變而導(dǎo)致檢測性能較差的問題,研究了一種可隨信噪比系數(shù)變化的雙閾值協(xié)作能量檢測算法。該算法的門限值是根據(jù)信噪比系數(shù)自適應(yīng)調(diào)整,同時考慮到集中式協(xié)作的方式由于過度依賴融合中心的問題而不能在特殊場合使用,因此采用分布式協(xié)作的方法將每個認知用戶檢測到的信息能量值與動態(tài)門限進行比較。最后通過與兩種傳統(tǒng)算法進行對比分析,驗證了該算法具有更好的檢測性能。
中圖分類號:TN914.3 文獻標志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234354
中文引用格式: 李展雄,劉麗萍,方亮,等. 基于信噪比系數(shù)的雙閾值分布式協(xié)作算法的研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2024,50(1):55-59.
英文引用格式: Li Zhanxiong,Liu Liping,F(xiàn)ang Liang,et al. Research on distributed cooperative algorithm based on signal-to-noise ratio coefficient with double thresholds[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(1):55-59.
Research on distributed cooperative algorithm based on signal-to-noise ratio coefficient with double thresholds
Li Zhanxiong,Liu Liping,F(xiàn)ang Liang,Lv Jiafeng,Wang Ci
School of Electronic-Electrical Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021, China
Abstract: In order to solve the problem that the traditional energy detection algorithm has poor detection performance due to the fixed decision threshold when the signal-to-noise ratio is low, this paper studies a dual-threshold cooperative energy detection algorithm that can change with the signal-to-noise ratio coefficient. The threshold value of the algorithm is adaptively adjusted according to the signal-to-noise ratio coefficient. At the same time, considering that the centralized cooperation is incompetent due to the problem of over-reliance on the fusion center, the distributed cooperation method is used to integrate the information detected by each cognitive user. The energy value is compared with a dynamic threshold. Finally, it is proved that the algorithm has better detection performance comparing with the two traditional algorithms.
Key words : energy detection;signal-to-noise ratio coefficient;distributed cooperation;cognitive user

引言

信息技術(shù)的快速發(fā)展使得無線通信業(yè)務(wù)的需求量不斷增大,而每種無線通信技術(shù)均需要一定的頻譜資源作為支持,這使得頻譜資源匱乏的問題更加嚴峻。為了解決該問題,認知無線電(Cognitive Radio,CR)技術(shù)[1-2]應(yīng)運而生。認知無線電技術(shù)主要通過認知用戶在授權(quán)頻段進行頻譜感知后發(fā)現(xiàn)空閑頻段,即頻譜空洞,在保證授權(quán)用戶高質(zhì)量通信的前提條件下,可以暫時接入該頻段進行通信,以此改善頻譜資源過度使用的情況[3]。頻譜感知[4]是認知無線電技術(shù)中的核心任務(wù),而頻譜感知中能量檢測算法具有操作簡單、計算簡便、靈活性強等優(yōu)勢,被研究學(xué)者廣泛使用[5-9]。然而,在信噪比較低的環(huán)境下,能量檢測容易受到噪聲不確定性的影響使得系統(tǒng)的檢測效果不佳,因此在文獻[10]中,魯春燕等人提出了一種基于噪聲不確定性的雙門限協(xié)作能量檢測算法,通過理論分析與仿真實驗表明所提算法對環(huán)境的適應(yīng)能力更強,在一定程度上減少了噪聲不確性給整個系統(tǒng)帶來的影響,同時也實現(xiàn)了頻譜的高效利用。在文獻[11]中,冉超等人搭建了一套軟件無線電系統(tǒng)在真實信道中進行實驗,并提出一種改進的雙閾值能量檢測算法。該算法是在不可信區(qū)間內(nèi)加入一個細化閾值,對判決結(jié)果進行融合,同時對授權(quán)用戶的頻譜使用情況進行實時檢測,通過仿真結(jié)果證明該算法在信噪比較低的情況下具有更高的檢測概率。


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作者信息:

李展雄,劉麗萍,方亮,呂佳楓,王賜

(寧夏大學(xué) 電子電氣工程學(xué)院,寧夏 銀川 750021)


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