陈小波，陈红，蔡晓霞，蒋金波，朱华振

（解放军电子工程学院信息系，合肥230037）

基于分形盒维数的双门限合作频谱感知方法✴

陈小波，陈红，蔡晓霞，蒋金波，朱华振

（解放军电子工程学院信息系，合肥230037）

在信号分形盒维数特征的基础上，提出利用噪声与授权信号分形盒维数的差异对授权用户是否存在进行检测。为了使合作感知性能趋于更优，多用户采用双门限策略进行分步合作。该方法运算复杂度低，对噪声不敏感。仿真结果表明，双门限合作相比单门限分形盒维数检测和能量检测，系统检测率更高，所需频谱感知时长较短，同时减轻了融合控制中心以及传输信道的负荷。

认知无线电；频谱感知；分形盒维数；双门限

1 引 言

认知无线电（Cognitive Radio，CR）技术的提出为无线通信中频谱短缺的问题提供了一种可行性解决方案［1］。频谱感知作为CR中的关键部分，对后续的频谱分配、频谱切换等有重大影响。认知用户（Cognitive User，CU）通过对频谱感知，“见缝插针”切入频谱进行信号传输，能够有效地利用空闲频谱，节省频谱资源。目前，频谱感知的方法主要有能量检测、匹配滤波器检测、循环谱特征检测等，这些方法各有其优缺点［2-4］。

分形是对没有特征长度但是在具有一定意义下的自相似图形和结构的总称，其中分形维数可以定量描述分形集的复杂性。通信信号作为一种时间序列，分形能对它进行有效的刻画，分形维数中的盒维数通常用来描述分形信号的信息度量。由于噪声与信号的盒维数不同，因此，可以利用盒维数的差异构建统计量进行频谱感知。……