郑仕链 杨小牛

1 引言

认知无线电频谱感知需要对很宽的频段进行频谱检测[1]。在 Shannon采样理论下，要瞬时覆盖宽频段往往需要多路模数转换器，硬件实现较为复杂。压缩采样（也称为压缩感知）则有望以低于 Nyquist采样率的速率完成宽频段采样[2]，因此，很多学者将压缩采样应用到宽带频谱感知中[37]-。目前针对模拟信号的压缩采样方式主要有两种：随机解调采样[8]以及调制宽带转换器（Modulated Wideband Converter, MWC）采样[9]。随机解调采样假设信号满足多音模型，而MWC采样的信号模型为多子带信号模型，与实际情况更为接近[10]。本文的研究针对MWC采样。

在 MWC采样应用于频谱感知方面，文献[11]中给出了一些实验结果，文献[12]将文献[11]的工作进行扩展，提出了一种更为详细的基于MWC采样的宽带频谱感知流程，并给出了仿真结果。文献[13]进一步讨论了MWC压缩采样后的循环平稳检测方法。压缩采样得以应用的前提条件是信号的稀疏性，MWC也不例外。将MWC采样应用于频谱感知的一个基本前提就是频谱的稀疏性，即只有很少一部分的子信道被主用户占用。一旦确定了MWC采样系统的参数，其所能接受的频谱稀疏程度也就确定。但是，由于无线频谱环境的复杂性，并不能保证待感知的频段一定满足MWC的稀疏度要求。因此，信号不稀疏的情况下，频谱感知结果无法保证正确，若相信该结果而利用“频谱空穴”，则会对主用户造成干扰。针对该问题，文献[14]提出了通过多个认知节点相互协作来判断重构是否成功。由于需要多个节点协作，增加了信息交互量和实现复杂度。……