一种双重序贯检测的协作频谱感知方法

高锐; 李赞; 司江勃; 齐佩汉; 潘蕾

doi:10.7652/xjtuxb201404018

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

一种双重序贯检测的协作频谱感知方法

更新时间：2025-04-29

- 一种双重序贯检测的协作频谱感知方法
- Cooperative Spectrum Sensing Method by Dual Sequential Detection
- 西安交通大学学报 2014年48卷第4期页码：102-108
- 作者机构：
  
  西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室,西安,710071
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2013-11-03。作者简介: 高锐(1986—),男,博士生;李赞(通信作者),女,教授,博士生导师。基金项目: 国家自然科学基金资助项目(61072070,61301179);陕西省自然科学基金资助项目(2012JZ8002)
- DOI：10.7652/xjtuxb201404018
  中图分类号： TN929.5
- 网络首发：2014-04-10，
  
  纸质出版：2014
- 稿件说明：
移动端阅览
高锐, 李赞, 司江勃, 等. 一种双重序贯检测的协作频谱感知方法[J]. 西安交通大学学报, 2014,48(4):102-108.

Cooperative Spectrum Sensing Method by Dual Sequential Detection[J]. 2014, 48(4): 102-108.
高锐, 李赞, 司江勃, 等. 一种双重序贯检测的协作频谱感知方法[J]. 西安交通大学学报, 2014,48(4):102-108. DOI： 10.7652/xjtuxb201404018.

Cooperative Spectrum Sensing Method by Dual Sequential Detection[J]. 2014, 48(4): 102-108. DOI： 10.7652/xjtuxb201404018.

摘要

针对现有认知传感网在低信噪比条件下感知性能差、感知时间长、协作开销大的问题

提出了一种双重序贯检测的协作频谱感知(CSDS)方法。该方法首先在各传感器节点将数据进行分段处理

以各分段的能量作为一个样本点进行序贯检测

当各节点的对数似然比和大于门限时向融合中心发送协作信息

然后在融合中心再进行序贯检测直到作出判决。理论推导给出了平均样本数、平均感知时间等性能参数的精确表达式。采用Matlab的仿真结果表明:CSDS方法在低信噪比条件下

在保持感知性能的同时

所需平均样本数和平均感知时间低于能量检测的40%

且协作开销较现有协作序贯检测方法显著减少。

Abstract

To solve the problems of spectrum sensing with low signal-noise ratio(SNR)in cognitive radio sensor networks(CRSN)

a cooperative spectrum sensing method by dual sequential detection(CSDS)is proposed

where the data in each sensor are processed in segments. A sequential probability ratio test(SPRT)is taken in each sensor

and a sensor sends cooperative messages to fusion center(FC)when the sum of logarithm likelihood ratio gets beyond the threshold. Then another SPRT is taken in FC until to make a decision. Performance analysis of the average sample number(ASN)and average sensing time(AST)are also carried out. Simulations based on Matlab validate the effectiveness of the method in the low SNR regime. ASN and AST of CSDS present below 40% of those by energy detection

and the cooperative overhead greatly decreases compared with other cooperative sequential detection.

关键词

Keywords

references

AKAN O B, KARLI O B, ERGUL O. Cognitive radio sensor networks[J]. IEEE Networks, 2009, 23(4): 34-40.

THEILER J, FOY B R. Effect of signal contamination in matched-filter detection of the signal on a cluttered background[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 2006, 3(1): 98-102.

HUANG Guangjie, TUGNAIT J K. On cyclostationarity based spectrum sensing under uncertain Gaussian noise[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 2013, 61(8): 2042-2054.

ZENG Y H, LIANG Y C. Eigenvalue-based spectrum sensing algorithms for cognitive radio[J]. IEEE Transactions on Communications, 2009, 57(6): 1784-1793.

JIN Ming, LI Youming, RYU H G. On the performance of covariance based spectrum sensing for cognitive radio[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 2012, 60(7): 3670-3682.

URKOWITZ H. Energy detection of unknown deterministic signals[J]. Proceedings of the IEEE, 1967, 55(4): 523-531.

WALD A. Sequential analysis[M]. New York, USA: Wiley, 2004.

KUNDARGI N, TEWFIK A. A performance study of novel sequential energy detection methods for spectrum sensing[C]∥IEEE International Conference on Acoustics Speech and Signal Processing. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2010: 3090-3093.

闫琦, 杨家玮, 张雯. 认知无线电中基于截断序贯检测的频谱感知技术[J]. 电子与信息学报, 2011, 33(7): 1532-1536.

YAN Qi, YANG Jiawei, ZHANG Wen. Truncated sequential detection for spectrum sensing in cognitive radio[J]. Journal of Electronics Information Technology, 2011, 33(7): 1532-1536.

ZOU Q, ZHENG S, SAYED A H. Cooperative sensing via sequential detection[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 2010, 58(12): 6266-6283.

王超, 邓科, 庄丽莉, 等. 协作认知网络中鲁棒的分布式波束形成[J]. 西安交通大学学报, 2013, 47(12):84-89.WANG Chao, DENG Ke, ZHUANG Lili, et al. A robust distributed relay beamforming algorithm for cooperative cognitive radio networks[J]. Journal of Xi'an Jiaotong University, 2013, 47(12): 84-89.

AKYILDIZ I F, LO B F, BALAKRISHNAN R. Cooperative spectrum sensing in cognitive radio networks: a survey[J]. Physical Communication, 2011, 4(1): 40-62.

李彬, 王文杰, 殷勤业, 等. 无线传感器网络节点协作的节能路由传输[J]. 西安交通大学学报, 2012, 46(6): 1-6.

LI Bin, WANG Wenjie, YIN Qinye, et al. An energy-efficient routing with sensor nodes cooperation in wireless sensor network[J]. Journal of Xi'an Jiaotong University, 2012, 46(6): 1-6.

刘航, 于丹, 孔祥维. 低信噪比条件下提高认知无线电的频谱感知能力的方法[J]. 电子与信息学报, 2009, 31(4): 993-996.

LIU Hang, YU Dan, KONG Xiangwei. A new approach to improve the spectrum sensing in cognitive radio in low SNR environment[J]. Journal of Electronics Information Technology, 2009, 31(4): 993-996.

王超,邓科,庄丽莉,等.协作认知网络中鲁棒的分布式波束形成.2013,47(12):84-89.[doi:10.7652/xjtuxb201312015]

张晓阳,王磊,李晓峰.采用随机酉矩阵调制的协作分集传输算法.2013,47(4):17-21.[doi:10.7652/xjtuxb201304004]

宫丰奎,叶鹏.重叠Nakagami-m信道协作通信最优功率分配方案.2012,46(10):78-82.[doi:10.7652/xjtuxb201210 014]

宋婧,丛犁,葛建华,等.双层网络中一种协作博弈的动态资源分配方法.2012,46(10):89-94.[doi:10.7652/xjtuxb2012 10016]

李彬,王文杰,殷勤业,等.无线传感器网络节点协作的节能路由传输.2012,46(6):1-6.[doi:10.7652/xjtuxb201206001]

吕政,余志军,刘海涛.协作通信中联合信道-网络编码的性能分析与资源分配.2012,46(4):83-87.[doi:10.7652/xjtuxb201204014]

张正浩,裴昌幸,陈南,等.宽带认知无线电网络分布式协作压缩频谱感知算法.2011,45(4):67-71.[doi:10.7652/xjtuxb201104012]

张学一,付晓梅,周化锰.一种格约减辅助的协作多址接入方案.2012,46(4):100-105.[doi:10.7652/xjtuxb201204017]

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

采用分组数据的序贯频谱感知方法

语义区分和子图整合驱动的知识图谱表示学习方法

EBSILON软件在热电联产系统优化中的应用综述

冷库水平空气幕热湿阻隔性能数值模拟研究

超临界水异常区域热力学特性研究