基于短时傅里叶变换的跳频信号频谱感知性能分析

2021-06-10陈增茂程功孙志国孙溶辰

哈尔滨工程大学学报 2021年6期

陈增茂，程功，孙志国，孙溶辰

(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨 150001)

跳频信号通信频率受跳频图案控制，随时间不断改变，所以其具有出色的抗干扰性能和抗截获性能，多数应用在民用无人机上行数据链以及军用通信数据链中，因此跳频信号的频谱感知在认知无线电以及军用侦察领域应用广泛。然而多数研究集中于定频信号的频谱感知问题，对于跳频信号的研究较少，所以跳频信号感知模型的建立和理论分析是比较重要的问题。

自Mitola[1]提出认知无线电的概念，作为其核心技术，频谱感知能有效地识别授权用户信号是否存在，为次级用户接入提供先验信息，从而提高频谱利用率。Urkowitz[2]基于能量检测提出了确定性信号在高斯白噪声下的感知方法，该方法不需要任何先验信息，计算简单但受噪声影响较大，而且实际接收信号往往为不确定性信号，所以适用性并不强。Digham等[3]在上述研究基础上探究了能量检测在Rayleigh、Nakagami等多径衰落信道的感知性能，并通过组合和分集等方式来提升感知性能，但该研究仍针对确定性信号。基于接收信号的随机性与不确定性，Atapattu等[4]提出不确定性信号能量感知方法，在平坦衰落信道下得到了检测概率的数学表达式，并推导了在低信噪比下的渐进最优门限。