認知無(wú)線(xiàn)電的頻譜感知技術(shù)研究

4 合作檢測
無(wú)線(xiàn)環(huán)境中，信號傳輸會(huì )受到陰影、多徑等因素的影響，感知用戶(hù)的本地頻譜檢測不能滿(mǎn)足所要求的可靠性及快速性；更甚者，感知用戶(hù)受到嚴重陰影的影響時(shí)，會(huì )發(fā)生漏檢，從而會(huì )對主用戶(hù)系統造成干擾。為此，需要同頻段上不同感知用戶(hù)之間進(jìn)行協(xié)同，提高檢測的可靠性以及快速性。合作檢測可分為中心式和分布式兩種協(xié)同方式。
4．1 中心式檢測
中心式檢測指認知無(wú)線(xiàn)電基站收集各認知無(wú)線(xiàn)電設備感知到信息，探測可用頻譜，然后廣播該信息給其它認知無(wú)線(xiàn)電設備或者直接控制認知無(wú)線(xiàn)電通信。該感知結果由稱(chēng)之為AP的接入點(diǎn)收集，目的是減輕信道衰落影響，增強檢測效果。研究軟硬信息匯總方式是為了減少錯失機會(huì )的概率。文獻表明，在錯失機會(huì )概率方面，軟信息相結合優(yōu)于硬信息相結合的方法。
4．2 分布式檢測
多徑衰落和陰影衰落都會(huì )影響單一檢測器的檢測性能。由于所有檢測器都位于深衰落的概率非常低，研究者傾向于采用分布式感知方法來(lái)提高檢測性能和可靠性，從而降低對單一檢測器的苛刻要求。在分布式感知技術(shù)中，為了達到良好的檢測性能，往往需要較高的控制信道帶寬。雖然量化將引入額外的噪聲和信噪比的降低，但卻是一種降低帶寬需求的有效手段。研究表明：2―3Bits量化不會(huì )引入明顯的性能損失，而采用1Bit量化(決策)時(shí)，隨著(zhù)參與分布式感知的用戶(hù)數趨向于無(wú)窮大，其性能也是漸進(jìn)最優(yōu)的。

5 本振泄露功率檢測
主用戶(hù)接收機工作時(shí)，接收的高頻信號經(jīng)過(guò)本地振蕩器后，會(huì )產(chǎn)生特定頻率的信號，一些信號不可避免的從天線(xiàn)泄露出去，該方法就是通過(guò)檢測有無(wú)泄露信號來(lái)判斷主用戶(hù)是否在工作。然而，CR用戶(hù)直接檢測L0泄漏并不可行，這是由于L0泄漏能量通常很小，而且L0泄漏能量隨接收機模型和L0的生產(chǎn)指標不同而不同，這些變化因素將導致CR用戶(hù)檢測錯誤率增加。為解決這一問(wèn)題，在應用中，將小而低成本的傳感器安置在接收端，當傳感器檢測到本振泄漏功率時(shí)，會(huì )以特定的功率通過(guò)一個(gè)特殊的控制信道感知用戶(hù)。

6 基于干擾溫度的檢測
干擾溫度是美國聯(lián)邦通信委員會(huì )(FCC)提出的一個(gè)新概念。它是感知用戶(hù)在檢測出頻帶內已有通信的基礎上預測的自己的傳輸將對主用戶(hù)接收機產(chǎn)生的干擾。干擾溫度模型被定義為每單位帶寬里未經(jīng)授權的發(fā)射機RF功率與接收機系統噪聲功率之和，是建立在實(shí)際的RF環(huán)境中以及發(fā)射機和接收機交互的基礎之上的，充分考慮了所有干擾的累積效應。干擾溫度可以用下式來(lái)表示：
T1=(Ps+P0)/KB (4)
其中Ps未經(jīng)授權的發(fā)射機RF功率(單位是W)，P0為接收機系統噪聲功率(單位是W)，K為常數，等于1．38*10―23(單位是焦耳／絕對溫度)，B為信號帶寬(單位是Hz)。
干擾溫度的準確測量需要感知用戶(hù)對主用戶(hù)系統進(jìn)行準確的定位。只要感知用戶(hù)造成的干擾溫度不超過(guò)干擾溫度限，感知用戶(hù)通過(guò)調整自己的參數(如發(fā)射功率、調制方式等)就可以使用這個(gè)頻段中的頻譜空洞。但是該方法不能保證對主用戶(hù)系統的有力保護，特別是處于邊緣接收的主用戶(hù)接收機就很容易受到感知用戶(hù)的干擾。

7 結束語(yǔ)
認知無(wú)線(xiàn)電具有使頻譜得到充分利用的潛能，但前提是必須保證這個(gè)頻率上的已授權用戶(hù)的使用不受影響，其中關(guān)鍵技術(shù)之一就是頻譜感知技術(shù)。本文就認知無(wú)線(xiàn)電的一些頻譜感知技術(shù)進(jìn)行了討論，隨著(zhù)其相關(guān)技術(shù)的成熟，該技術(shù)將會(huì )成為未來(lái)最熱門(mén)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)，并且給未來(lái)的頻譜使用策略帶來(lái)革命性變化。