中继的协作频谱感知范文

《通信技术杂志》2014年第六期

1中继协作频谱感知性能分析

已知能量检测中的检测概率Pd和虚警概率Pf分别为［6］中，H1为主用户存在的假设、H0表示主用户不存在的假设;Λ为能量检验统计量，λ为门限值，u是时间带宽积，γ表示信号的信噪比;Qu(•，•)、Γ(•，•)和Γ(•)分别表示u阶广义的Marcum－Q函数、不完全伽玛函数以及伽玛函数。从式(8)中可知，虚警概率与信噪比是无关的，故瑞利衰落信道中的检测概率问题是我们讨论的重点。广义的Marcum－Q函数可从另一个角度考虑，当围线半径r∈［0，1)时，得到的圆形围线积分与Marcum－Q函数是等价的。

2数值结果与分析

第2节中对中继协作频谱感知的结果进行了理论推导，这里对理论推导结果进行数值仿真。在仿真中时间带宽积u设定为12，假设主用户到中继之间的链路与中继到认知用户之间的链路是独立同分布的，链路均为瑞利衰落信道，在仿真中平均信噪比均取6dB。图2中给出了直接链路上的平均信噪比为3dB时有中继和无中继两种情况下的接收机操作特性曲线，即ROC曲线。从图2中的曲线可以看出，中继参与协作频谱感知能够提高检测概率，改善检测性能。图3中给出了直接链路上的信噪比从0dB变化到10dB时对检测概率的影响。分析图3曲线可以得到:一方面中继参与频谱感知提高了检测概率，另一方面直接链路上信噪比的提高也使得检测概率在增大。综合分析图2和图3可以得到，中继节点参与频谱感知可以提高系统的检测概率，改善系统的检测性能。

3结语

衰落环境下的单节点频谱感知结果不理想，故文中讨论了协作频谱感知中的中继协作频谱感知技术。针对存在单个中继节点的协作频谱感知网络，主要分析了在AF转发协议下的频谱感知结果。导出了在瑞利衰落环境下中继节点参与协作感知的检测概率上限的数学表达式，并在此基础上进行了数值仿真。从仿真结果分析得到，由于中继节点的参与，网络的检测概率得到了提高，改善网络的感知性能。

作者：郭莉莉陈永红张士兵单位：南通大学杏林学院南通大学电子信息学院