陈小波,陈 红,刘 佳,蔡晓霞

(1.解放军电子工程学院信息系,安徽合肥 230037;2.安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,安徽合肥 230039)

0 引言

超宽带(UWB)无线通信系统具有通信容量大、辐射功率密度低、抗多径干扰等优点,但它本身存在的频谱共享问题,必然会对其他无线通信系统造成干扰;认知无线电(cognitive radio,CR)技术的研究,为解决此问题提供了一种可行性方案[1]。频谱感知是CR的关键部分,认知用户通过频谱感知,“见缝插针”,切入频谱进行信号传输,有效地利用空闲频谱资源。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]。模拟授权用户攻击针对经典频谱感知技术的缺陷,通过模拟授权用户信号特征来发射信号,从而干扰频谱感知过程,由于超宽带系统划分政策中,频谱范围内各授权信号调制样式已知,为了减少甚至有可能性地避免频谱干扰,对调制样式进行识别有助于判断区分授权信号、干扰信号以及噪声。循环谱特征检测被视为最适合认知超宽带(cognitive ultra-wideband,CUWB)系统的频谱感知方法[5],该方法能够对信号调制样式进行识别,且能够获得比能量检测好的检测效果,但是该方法的运算复杂度高,需要较长的感知时间。

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地刻画,分形维数中的盒维数通常用来描述分形信号的信息度量,信息维数描述分形信号在平面空间上的分布信息,结合盒维数和信息维数以及CUWB的特点,本文提出一种基于双门限盒维数与信息维数的CUWB协作频谱感知方法。……