申　滨，高　凯，黄晓舸，陈前斌

(重庆邮电大学 移动通信技术重点实验室，重庆 400065)



基于用户集合势估计的认知无线电合作频谱感知

申滨，高凯，黄晓舸，陈前斌

(重庆邮电大学 移动通信技术重点实验室，重庆 400065)

频谱感知技术是认知无线电系统的基本功能，是实现已授权频段的次级动态接入和共享的前提。提出基于用户集合势估计的合作频谱感知方案，旨在通过GEEF(gerschgorin exponentially embedded families)，SPEEF(sampled power exponentially embedded families)等算法估计出用户的集合势，即适合参与合作频谱感知的最优用户个数，再从全部合作用户中筛选出相应的频谱观测数据生成全局检测统计量，通过与判决门限进行对比，最终对授权用户状态做出判决。理论分析与实验结果表明，提出的方案能够有效地提高频谱感知的性能。

认知无线电；合作频谱感知；用户集合势估计；用户选择

0　引　言

认知无线电[1](cognitive radio, CR)致力于解决传统固定频谱分配方式频谱资源短缺和频谱浪费的问题，能够实现次级用户(secondary user, SU)在已授权频段(licensed frequency bands, LFB)上的机会性低优先级动态接入。频谱感知技术作为认知无线电的基本前提受到广泛研究，其目的在于准确、快速地对LFB的实时占用状态做出判决，以便于SU在尽可能少地对授权用户(primary user, PU)产生干扰和影响的情况下伺机接入授权频段。

早期经典的单用户频谱感知方案包括：匹配滤波器检测方案、循环平稳检测方案、能量检测方案(energy detection, ED)等[2]。匹配滤波器检测和循环平稳检测在不同程度上需预知PU信号结构和信道信息等先验知识，在实际情况中难以满足。……