卢光跃， 弥 寅， 包志强， 冯景瑜

(西安邮电大学 无线网络安全技术国家工程实验室， 陕西 西安 710121)

基于特征结构的频谱感知算法

卢光跃， 弥 寅， 包志强， 冯景瑜

(西安邮电大学 无线网络安全技术国家工程实验室， 陕西 西安 710121)

为了全面认识当前的认知无线电频谱感知技术，深入研究基于特征结构的多节点合作频谱感知算法,将近年来发展的随机矩阵理论(RMT)引入到频谱感知领域，使得频谱感知性能得到提高，有可能在实际应用中实现频谱感知。通过阐述基于采样协方差矩阵及特征值类的合作频谱感知方法的基本原理，归纳其主要特点，推导出检测门限的确定方法。通过基于Matlab的仿真实验，对比和验证算法的感知性能。最后展望该方向下一步的研究趋势。

认知无线电；频谱感知；随机矩阵理论；采样协方差矩阵；特征值

随着4G时代的到来，无线设备(如：智能手机、平板电脑等)的大量普及，无线频谱资源日渐紧张，呈现出利用率不高，公共频谱拥堵，授权频谱空闲率高等特点，如何改善频谱拥堵现状，提高频谱资源利用率，从而进一步提高系统容量和通信服务质量是下一代无线通信急需解决的问题。目前的频谱资源管理方式采用固定频谱分配，它由政府机构提供授权、且只有授权用户才允许占用频带[1-2]。随着各种无线技术的快速发展，固定频谱分配不能从根本上解决频谱拥堵的问题，美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission, FCC)研究指出，许多认知用户(Cognitive User, CU)都工作在工业、科学与医疗(Industry,Scientific,Medical,ISM)等非授权频段，而大部分授权频段却经常空闲，授权频段的频谱平均利用率仅为15%～85%。……