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《通信技術(shù)雜志》2014年第六期

1中繼協(xié)作頻譜感知性能分析

已知能量檢測中的檢測概率Pd和虛警概率Pf分別為［6］中，H1為主用戶存在的假設(shè)、H0表示主用戶不存在的假設(shè);Λ為能量檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，λ為門限值，u是時(shí)間帶寬積，γ表示信號(hào)的信噪比;Qu(•，•)、Γ(•，•)和Γ(•)分別表示u階廣義的Marcum－Q函數(shù)、不完全伽瑪函數(shù)以及伽瑪函數(shù)。從式(8)中可知，虛警概率與信噪比是無關(guān)的，故瑞利衰落信道中的檢測概率問題是我們討論的重點(diǎn)。廣義的Marcum－Q函數(shù)可從另一個(gè)角度考慮，當(dāng)圍線半徑r∈［0，1)時(shí)，得到的圓形圍線積分與Marcum－Q函數(shù)是等價(jià)的。

2數(shù)值結(jié)果與分析

第2節(jié)中對(duì)中繼協(xié)作頻譜感知的結(jié)果進(jìn)行了理論推導(dǎo)，這里對(duì)理論推導(dǎo)結(jié)果進(jìn)行數(shù)值仿真。在仿真中時(shí)間帶寬積u設(shè)定為12，假設(shè)主用戶到中繼之間的鏈路與中繼到認(rèn)知用戶之間的鏈路是獨(dú)立同分布的，鏈路均為瑞利衰落信道，在仿真中平均信噪比均取6dB。圖2中給出了直接鏈路上的平均信噪比為3dB時(shí)有中繼和無中繼兩種情況下的接收機(jī)操作特性曲線，即ROC曲線。從圖2中的曲線可以看出，中繼參與協(xié)作頻譜感知能夠提高檢測概率，改善檢測性能。圖3中給出了直接鏈路上的信噪比從0dB變化到10dB時(shí)對(duì)檢測概率的影響。分析圖3曲線可以得到:一方面中繼參與頻譜感知提高了檢測概率，另一方面直接鏈路上信噪比的提高也使得檢測概率在增大。綜合分析圖2和圖3可以得到，中繼節(jié)點(diǎn)參與頻譜感知可以提高系統(tǒng)的檢測概率，改善系統(tǒng)的檢測性能。

3結(jié)語

衰落環(huán)境下的單節(jié)點(diǎn)頻譜感知結(jié)果不理想，故文中討論了協(xié)作頻譜感知中的中繼協(xié)作頻譜感知技術(shù)。針對(duì)存在單個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的協(xié)作頻譜感知網(wǎng)絡(luò)，主要分析了在AF轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議下的頻譜感知結(jié)果。導(dǎo)出了在瑞利衰落環(huán)境下中繼節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作感知的檢測概率上限的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了數(shù)值仿真。從仿真結(jié)果分析得到，由于中繼節(jié)點(diǎn)的參與，網(wǎng)絡(luò)的檢測概率得到了提高，改善網(wǎng)絡(luò)的感知性能。

作者：郭莉莉陳永紅張士兵單位：南通大學(xué)杏林學(xué)院南通大學(xué)電子信息學(xué)院