文獻標識碼： A
文章編號： 0258-7998(2013)12-0103-04
在認知無線電網絡中，協作頻譜感知能有效降低多徑衰落和陰影效應的影響，提高檢測概率。參考文獻[1]對比分析了傳統能量檢測器與改進能量檢測器的檢測概率，提出用伽瑪函數近似其統計量的方法。參考文獻[2]研究了改進能量檢測的多天線協作頻譜感知，分析了使總錯誤率最小的次方數，但未考慮每根天線上的采樣信號數。參考文獻[3]采用“Majority”融合準則研究了最優融合準則，但未深入研究。參考文獻[4]考慮多種數據融合準則，對權衡吞吐量與感知時間做了深入研究，未用改進能量檢測器。參考文獻[5]采用傳統能量檢測對協作頻譜感知系統的吞吐量進行優化，在滿足吞吐量最大的條件下，得出最優感知時間。參考文獻[6-8]均對認知網絡吞吐量進行了優化，得出最佳協作頻譜感知時間，但都未采用改進能量檢測器。
本文針對參考文獻[1-3]中未考慮單天線上的采樣信號數，在新模型中引入采樣信號數足夠大時采樣信號統計量服從中心極限定理，同時研究參考文獻[4-8]未研究p次方檢測器的單天線協作頻譜感知，并且在考慮瑞利信道和報道信道的錯誤率條件下，聯合優化得出次方檢測器的指數p和最佳感知門限?姿，以最大限度提高協作頻譜感知網絡吞吐量。
大吞吐量相差不大，而次方p取其他值時，各曲線最大吞吐量各不相同。由圖3可看出,最大吞吐量在0.6附近，且此時最優p在2~3之間，最佳感知時間在0.02附近，與圖4中最大吞吐量點P=2.88,τ=0.018,R=0.583 6一致。
圖4為在OR準則下，次方p、感知時間?子與吞吐量的三維圖。可以看出，滿足吞吐量最大化的最佳感知時間?子與次方數p存在。圖中，用小圓圈標出的最大吞吐量點與圖2、圖3中的結果一致。由圖可知，在一定范圍內吞吐量有一條極值曲線且變化明顯。由此證明，在初始條件給定后,存在次方p和感知時間?子使吞吐量最大。
為了最大限度地提高認知網絡吞吐量，本文提出協作頻譜感測新模型，在采用p次方檢測器和OR準則下，聯合優化次方p和感知時間?子來最大化網絡吞吐量。理論與仿真證明存在最優值使網絡吞吐量最大。
參考文獻
[1] Chen Yunfei. Improved energy detector for random signals in gaussian noise[J].IEEE Transactions,2010,9(2):558-562.
[2] SINGH A, BHATNAGAR M R, MALLIK R K. Cooperative spectrum sensing in multiple antenna based cognitive radio network using an improved energy detector[J]. IEEE Communications, 2012,16(1):64-66.
[3] NALLAGONDA S, SUDHEER S, ROY S D. Cooperative spectrum sensing with censoring of cognitive radios and improved energy detector under majority logic fusion[C]. IEEE 2012:262-267.
[4] PEH E C Y, Liang Yingchang, Guan Yongliang. Cooperative spectrum sensing in cognitive radio networks with weighted decision fusion schemes[J]. IEEE Transactions, 2010,9(12):3838-3847.
[5] Liang Yingchang, Zeng Yonghong,EDWARD C Y P. Sensing-throughput tradeoff for cognitive radio networks[J].IEEE Transactions, 2008,7(4):1326-1336.
[6] STOTAS S, NALLANATHAN A. Overcoming the sensingthroughput tradeoff in cognitive radio networks[C]. IEEE ICC 2010 proceedings.
[7] Shen Junyang,Jiang Tao,Si Yang. Maximum channel throu ghput via cooperative spectrum sensing in cognitive radio networks[J]. Wireless Communications, IEEE Transactions,2009,8(10):5166-5175.
[8] MUTA R, KOHNO R. Throughput analysis for cooperative sensing in cognitive radio networks[C]. IEEE 2009:2916-2920.
[9] 唐菁敏,馮思泉,龍華,等.一種兩跳感知系統中斷性能優化方案[J].西安電子科技大學學報,2013,40(1):177-182.
[10] 唐菁敏, 龍華, 邵玉斌,等.中繼選擇協議下的認知無線電系統性能研究[J].電子技術應用, 2012,38(10):96-98.
[11] 徐利治,鄧永錄，史樹中,等.數學辭海第四卷[M].北京：中國科學出版社,2002:326-336.