一种基于能量检测的鲁棒频谱感知方法

发布时间：2019-10-09 02:13

【摘要】：能量检测是一种简单又有效的频谱感知技术,但是易于受到噪声不确定的困扰而影响其性能.文章针对能量检测中的噪声不确定性问题,提出了利用Huber混合模型的鲁棒能量感知方法,具体地推导了该方法的判决规则,分析了算法性能,并给出了仿真结果.仿真结果表明,在受到噪声不确定影响的情况下,鲁棒能量感知方法的性能优于传统能量感知方法的性能.
【图文】：

能量检测,鲁棒,原理框图

４邋，邋Ｘ２邋＜邋ｄｌ，逡逑（１邋－邋￡ｉ）（２ｎ（ａｌ邋＋邋ａ＾））邋２邋ｅｘＰ（＿２＾ｆ＋＾ｆ））＞逦ｘ邋－逡逑其中，ｄ0、ｄｉ根据式（２．４），，可由下式确定逡逑／0＊⑷逡逑／ｒ⑷逡逑Ｘ２邋＜邋ｄｏ，逡逑ｘ２邋＞邋ｄ0，逡逑（３．１０）逡逑１邋—邋ｅｒｆｃ逡逑＋邋ｅｉｌｎ（１＋５）＂＾ｆ＾３）ｅｒｆｃ逡逑＼／３0逡逑．ｅｒｆｃ（＾ｆ＾）逡逑＋邋ｅ２＜Ｔｎ（ＣＴｎ＋ＣＴａ）逡逑ｊ＇＾＋Ｓ＾ｌ－ｅｒｆｃ逡逑Ｖｆ）邋＝邋Ｔ－逡逑￡0逡逑１逡逑（３－１１）逡逑１邋－￡ｌ逡逑图１给出了鲁棒能量检测器的原理框图，根据该原理框图可以看到，其实鲁棒能量检测逡逑器与传统能量检测器相比，只是对输入的信号进行了限幅操作，即认为过大或过小的输入是逡逑不可靠的，鲁棒能量检测器将这些不可靠的输入的范围进行限制，从而提高检测的鲁棒性？逡逑０１逡逑Ｑ邋Ａ邋ｉＬ逡逑Ｓ邋卿逡逑ｍ．逡逑ｆｉｔ逡逑？逡逑ｆｉｏ逡逑图１鲁棒能量检测器的原理框图逡逑（Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋Ｂｌｏｃｋ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｒｏｂｕｓｔ邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｄｅｔｅｃｔｏｒ）逡逑３．２分裂点分析逡逑可以看出，鲁棒能量检测器是传统能量检测器的改进．当污染程度（ｅ0，ｅｉ）过大时，可以逡逑导致Ｈｕｂｅｒ混合模型（式（２．２））中的两种假设重叠而无法区分：从而不存在鲁棒能量检测．逡逑这样能使鲁棒检测失效的点就被称为“分裂点”，接着我们推导分裂点与信号之间的关系．逡逑

曲线,曲线,高斯随机变量,中心极限定理

６８０逡逑系统科学与数学逡逑３７卷逡逑ＳＮＲ邋（ＤＢ）逡逑图２分裂点与ＳＮＲ之间的关系曲线逡逑（Ｆｉｇｕｒｅ邋２邋Ｔｈｅ邋ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ＳＮＲ邋ａｎｄ邋ｂｒｅａｋｄｏｗｎ邋ｐｏｉｎｔ）逡逑３．３性能分析逡逑如果ｒ？ｉ，且汰））（ｉ邋＝邋ｏ，ｉ，…，ｒ－ｉ）是独立同分布的，那么根据中心极限定理，逡逑Ｅｆ：１邋ｚｂ㈨））就是渐近高斯随机变量．在／。＊下，ＥｆＪｏ１之（工⑷））的均值和方差分别是逡逑Ｔ－１逡逑ｍｆＳ＝Ｅ＼－Ｊ２ｚ（ｘ（Ｕ））＼ｆｏ逡逑ｉ＝０逡逑■Ｅ｛ｚ｛ｘ）＼ｒ0］逡逑：（１邋－ｅ）邋ｘ逡逑ｄ＼邋—邋ｄｉｅｒｆｃ逡逑２ｃｒ逡逑（Ｊ２ｓｄ｛）逡逑＋邋ｄ0ｅｉｌｎ（１＋＂ｆ）＿２＾（＾邋＋邋＾）ｅｒｆｃ（逡逑．ｖ＾ｒ＋＾ｉ逡逑ｖ＾）逡逑Ｖ２＾逡逑＋４邋（ｅｒｆｃ逡逑Ｔ－１逡逑２ｃｔ＾邋—邋＼／５0ｅ邋２ｏ＾）逡逑－ｅｒｆｃ逡逑（３．１９）逡逑ｉ＝０逡逑Ｔ逡逑Ｅ（Ｚ＼ｘ）＼ｆＳ）－ｍ％逡逑１邋—邋ｅ逡逑Ｔ逡逑２ａｒ，逡逑Ｖ２ｔｔ逡逑＋３ａ＾邋（ｅｒｆｃ逡逑（ｄｌ＋３ａｌｄｌ）ｅ￣＾逡逑■邋ｅｒｆｃ逡逑笼（心畴—哉逡逑ｍ２ｊ＊逡逑１邋—邋ｅ逡逑（３．２０）逡逑Ｔｈｅ邋Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ邋Ｂｅｔｗｅｅｎ邋ＳＮＲ邋ａｎｄ邋Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ邋Ｐｏｉｎｔ逡逑；％ｅ邋Ｌｉｍｉｔ＂逡逑
【作者单位】：福州大学电气工程与自动化学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(61301096) 福建省科技重点项目(2014H0022)资助课题
【分类号】：TN925

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