基于神经网络的车联网频谱感知组合算法*
2021-07-20纪玉峰郑敏谭冲刘洪
纪玉峰,郑敏,谭冲,刘洪
(1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 中国科学院无线传感网与通信重点实验室, 上海 200050;2 中国科学院大学, 北京 100049)(2019年11月12日收稿; 2020年1月6日收修改稿)
车联网(vehicular network)作为智能交通里的关键技术,通过完成车车通信(vehicle-to-vehicle)和车路通信(vehicle-to-road)来感知道路环境,从而实现合理规划路线、避免拥堵和减少交通事故。近年来,随着生活水平的提高,由于新用户激增给车联网的无线频谱资源带来巨大的挑战。为此,将采用动态频谱共享技术即认知无线电(cognitive radio, CR)来解决无线频谱资源匮乏的问题[1-4]。
认知无线电的概念是频谱复用/共享,允许认知车辆用户(cognitive vehicle user,CVU)在授权用户(primary user,PU)没有充分利用频谱情况下,占用分配给PU的频谱进行通信。为了避免CVU对PU通信造成干扰,CVU需要准确检测到PU是否存在,因此,频谱感知是认知车联网的前提[5-6]。
现有的车联网频谱感知技术主要有能量检测、循环平稳特征检测、匹配滤波检测、特征值检测等。针对车联网复杂的通信环境,文献[7]提出一种分布式车联网频谱感知算法,此方法考虑大尺度衰落和多径效应的影响,提高了频谱感知的检测概率;文献[8]提出一种认知车载辅助网络(CRVANET),采用合作三态频谱感知模型来感知高速公路上频谱使用情况;文献[9]在文献[8]的单门限值的基础上,引入范围内车辆数将算法改进为双门限值,提高了频谱感知检测性能。但是在车联网中,由于车辆快速移动,信道是快速时变的,此时信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)将不再是一个定值……
