《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于信噪比系数的双阈值分布式协作算法的研究
电子技术应用
李展雄,刘丽萍,方亮,吕佳枫,王赐
宁夏大学 电子电气工程学院,宁夏 银川 750021
摘要: 为了解决低信噪比时,传统能量检测算法因判决门限固定不变而导致检测性能较差的问题,研究了一种可随信噪比系数变化的双阈值协作能量检测算法。该算法的门限值是根据信噪比系数自适应调整,同时考虑到集中式协作的方式由于过度依赖融合中心的问题而不能在特殊场合使用,因此采用分布式协作的方法将每个认知用户检测到的信息能量值与动态门限进行比较。最后通过与两种传统算法进行对比分析,验证了该算法具有更好的检测性能。
中圖分類號:TN914.3 文獻標(biāo)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,Fang 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(yán)峻。為了解決該問題,認(rèn)知無線電(Cognitive Radio,CR)技術(shù)[1-2]應(yīng)運而生。認(rèn)知無線電技術(shù)主要通過認(rèn)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(rèn)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(xì)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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