贾忠杰，金明，宋晓群

（宁波大学信息科学与工程学院，浙江 宁波 315211）

1 引言

与4G 移动通信技术相比，5G 移动通信技术可将数据速率提高到10 Gbit/s，将时延降低到1 ms，将连接设备数量增加100 倍[1-2]。实现这些需求依赖大量的频谱资源，但是可用的频谱资源，特别是具有良好传播特性的Sub 6 GHz 频谱是有限的，且基本上已经被分配完。大量实测研究结果表明，被分配的频谱资源未得到充分利用[3]。为了给5G 移动通信系统提供充足的频谱资源，提高现有频谱资源的利用率是有效方式之一[4]。认知无线电（cognitive radio，CR）通过机会式接入空闲频段，是目前5G 移动通信系统的研究热点[5-6]。认知无线电利用频谱感知技术检测各频段中的授权用户（primary user，PU）状态。当PU没有占用频段资源时，次级用户（secondary user，SU）可以利用该空闲频段实现数据传输，从而有效提高频谱资源利用率。同时，为了避免对PU造成干扰，SU 必须检测到PU 信号的出现并退出相应频段。因此，频谱感知是实现认知无线电的关键功能。

根据感知频带的个数，频谱感知方法可分为单频带频谱感知和多频带频谱感知。单频带频谱感知方法是对单个频带观测值做出感知决策，常见的方法有能量检测和匹配滤波检测法等[7-8]。单频带频谱感知仅检测一个频带，无法利用其他频段的频谱资源。为了充分提高所有频段的频谱利用率，参考文献[9-14]研究了多频带频谱感知方法。多频带频谱感知方法对多个频带进行频谱感知，当PU 信号再次出现时，SU 能快速切换到其他空闲频带。……