浅析无线电中的频谱检测技术

ｆ
即最低 的使 用要求， 首先 ， 为了满足用户需要， 将其建 应 立在用户对传播模型、 收发 问的距离及其他 的要求上。 若满足，
Ｐ
。
则该频段 为可用频谱 空洞 ； 否则 ， 该频 段 为黑 空， 可用 。 不 其
次 ， 少主用户对认知用户的干扰 ， 减 使之达 到最小化 。 后， 最 也
通 过主动检测的模式 ， 在任 何时间段 ， 周期性 的检测 都可 以运行， 从而 达到获得最大 统计特征 的目的。 这样会 使用户难
由于无源 的主用户接 收端设备 的位 置被探 测到是有一定 度及运算复杂度极大增加 。
难 度的， 以接收端 的位 置就需要被 指示 出来。 所 通过 添加一些 ４ 关于对多用户协作的频谱检测 其 他的功能， 使得主用户设备的复杂 程度得到 有效提高， 就可 在 实际应用场 景中， 为了满足性能和 时间的双重 要求， 合 以减 少这类 问题 的发 生。 当然 ， 这也需要双方协商来解决 主用 作检测 算法和机制会被分析和讨论。 合作频谱监测室相对于单 户不愿意出现 的情 形。 检测方法在基于本振泄露条件下是很容 个用户的本地频谱监测算法而言的， 参与合作频谱监测的认知

・
无 线 天 地
要做 到使认知用户干扰不 到主用户。 由此可见 ， 收发端 的频谱 ３１被动检测 ．
空洞 既被 判断了又完成了信息在收发段的交换 。 作为主用户的
ｃ 用户需要在有数 据被传送 ， Ｒ 停止时能够满足工作条件 的
不可预料 的需求突 发性， 会致使统 ｕ 、２ ｌ ｕ 使用的是Ａ Ｂ 、 信道， １ 、 ２ 为认知用户接 收机 。 Ｒ Ｒ 当发 状态下使用被动监测模式 。 如果在没有信 道使 用统计的信息的情况下， 射端进行检测时， １ 探测到的相应频谱 空洞 为Ａ Ｂ 同时没有 计特征很难 获得 。 Ｒ 、， Ｒ 产生的直接后果是产生较长信道转 换 可用频谱在Ｒ 中。 ｌ ２ Ｒ 在基于干扰温 度检测时可以探测到的频 谱 ｃ 用户进行信道 检测，
空洞 仍然为Ａ Ｂ 在干扰 范围内的Ｒ ， 或Ｂ 、； ２ 当Ａ 信道干 扰小于温 时 延 。
度限时， 或Ｂ Ａ 信道 为空， 相反的得到Ａ 为黑空。 或Ｂ 在后来的工作 ３２主动检测 ． 中， 想要确 定出可运用 的频谱 空洞 ， 应该 必须在认知用户收发 端协议中取得通过的资格。
２ 基 于 物理 层 的检测
在基于物理层检测 时， 频谱检测技 术共主要 有以下几个方
面： 循环平衡特征的检测、 能量检测 、 匹配滤波检测 、 本振泄漏 功率检测 、 干扰温度 的检 测。 接下来首先 阐述基于 干扰温度 的
检测 。
用来作为估计认知用户最大的平均发射功率。
频 点ｆ、 ； 工作频率Ｂ ， 为假 设存在的ｎ 个用户在各 自工作所
窗序 列的个数 ， ” 为Ｋ ｌｐａ 窗的正交序列， 以 阶Ｓｅｉｎ 可 得到 相应接收信号功率谱和其干扰温 度估计值ｓｆ， （ 计算工程如下： ｊ 和其干扰温度估计值 ， 计算工程如下：
判断Ｐ是否可 以 满足用户的使用需要。
…
《 三¨ Ｉ Ｄ Ｉ…
．。
＝
善《 ∞ Ｉ ｌ ＝ ∞ 妻。 ＿ ｌ
） ＋
）
见， 而在这之间， 干扰温度等于噪音的温 度。
堕
得
Ｍｉ
ｒ（ｏ ： （ ， ￣ ， Ｂ ／ ）
式中， ｆ 曰 代表噪声温度 ； ， 表带宽为Ｂ 频 ， Ｊ Ｐｆ Ｂ 代 ， 点 处干扰 的平均功率； 为玻耳兹曼常数。 盆
圳
２２频谱空洞判定的完整步骤如下： ．
对应 的频段 的信息 ， 建立 的干扰温 度的理想模型 由
２１干扰温度检测与发射源检测 ．
．
认知 用户 可以通过 调整和改变 该频段 自身的调节 方式及 发射 功率来获 得该频 段 的使 用 。 根据 干 扰温 度 的检测 ， 能够 发现 更多的符合用户需要 的频谱 ， 方便了用户。 干扰 温度 ： 通过 干扰温度 的测 量， 干扰功率 以及其所占据的带宽大小就显而易
计算丁 ， 即干扰温度 的估计数值。
设ｘ 为第ｊ ； 个传感 器能够被 接收 到的信号， 窗序 列个数
用 表示 ， 设第ｊ 个传感器可 以接 收到的信号为Ｘ ， ； 其中七 代表
１ ｆ
式中的常数 ∈ｆ ｊ， Ｄ 就是接 收端 与发射端 之间由于衰落 ，
和路径 的损耗 而造成 的乘性 噪音声， 传播模 型的距离和选取都 会对它 的值产生影响。
关键 词 ： 无线电认 知 ； 频谱 检 测技 术
１ 引言
通 过对相 关信息的了解 与接 触， 可以看 出， 关于无 线电通 信领域中对认 知无线电技术 的研 究一直备受人们的关注。由于 频谱检测技术的包含方面 涉及的知识面多， 这项技术—直被
Ｔ． ＝ （ ） Ｚ （ ） ， １ 厂
无线天地 ・
浅析无线 电中的频谱检 测技术
陈 慧
Ｉ 市交通学校 ， 广西 柳州 ５５ ０ ） ４ ０７
摘 要： 伴随着经济的快速发展， 无线电的应用也成为人们 日 常生活的必需品， 对无线电的认识和了 解也愈加重要。 通过频谱检测技术．￣ － ｊ － 全面有效的了 解无线电 根据世界主流的研 究方向可以知道， 在国际上， 对无线电中频谱检 测技术的研究主要 包括多用户协作 、 介质访问控 制 （Ａ） Ｍ Ｃ 以及物理层三个方面。 在如下内容中将会从这三个方面来具体分析无线电中的频谱检测技术。
扣 重
称为一项新兴 技术 。 主要包 括和微 电子学方面有关 的技 术、 计
式 中， ；０ 表示第ｊ ｒ， 个传感 器上可 以采集 到的相关具有 Ｍ
ｎ 算机应用技术 ， 通信技术 等重要学科 的内容。 在这些学科 的基 个时域 采样点的信号ｘ 的相关联 的特 征函数； 表示传感器 数； 中与传感位置有关的权值变量 为 。 其 础上 ， 出并完 善了动态频谱 的综 合利用和管理方法 ， 提 进而提 用户 自 身计算与判断得到的干扰温度估计值 与其 自身 高了频谱利用率 ， 极大的满足了广大人 民群众 以及社会 日益增 允许 的限值Ｔ 的大 小 （ 权威 机构 给出干 扰温 度 限值 ） 若 。 长对 无线电通信的需求。 ｒ ≤ ， 进行下一步； 否则 ， 该频段为黑空， 可用。 不