一種基于分組的合作感知方法

2 仿真分析
這里采用能量檢測法對分組合作感知方法進行仿真，能量檢測的采樣點數為S=2 000，對每組用戶分別進行T=10 000次仿真來得到檢測概率和虛警概率。仿真中取BS的覆蓋半徑r為33 km，BS距PU的距離為150 km，BS覆蓋范圍內存在500個CR，TV的發射功率取P=400 W，假定不同位置上的路徑衰落因子不同，圖1中在BS覆蓋范圍內有三角形的區域為α=2．75，其他區域α=2．7。背景噪聲為加性高斯白噪聲，每個信道內的功率為一95．4 dBm，在BS處主用戶的信噪比為一18．3 dB。
考慮在500個認知用戶中選取N1=105個高信噪比的用戶參與感知，將參與感知的用戶隨機分組，每組用戶數G=15，將每組的感知性能與沒分組時選取信噪比最高的15個用戶在加權合作感知下的感知性能如圖3所示。由圖3可見，分組后的檢測性能相對于取15個信噪比最高的用戶的加權合作感知下降不大，說明該方法在對檢測性能影響不大的情況下能成倍地降低總的感知時間，從而能在很大程度上提高感知效率。

圖4給出了N1=200，G分別取10，15，20，25時加權合作感知的性能。從圖4可以得出，隨著每組的用戶．數G增加，檢測性能也相應地增加；但當G值比較大時，每組中增加相同數目的用戶獲得的性能增益會大大降低，所以要根據檢測性能和感知時間選取一個最佳的G來達到一個折衷。
前面仿真給出的都是在加權下的合作感知性能，圖5給出了加權前后的性能對比，這里N1=200，G=15，權重wi由式(4)求得。由圖5可見，通過加權能進一步改善檢測性能，而且這種改善在SNR已知下只需在傳送判決結果的同時將pd(i)也通過控制信道一起發送就可以獲得。

3 結 語
頻譜感知是實現認知無線電的關鍵技術之一，在此利用地理位置信息提出一種合作感知方法，通過對認知用戶和信道進行分組，減少每個用戶所要感知的信道數，從而實現感知時間的降低。仿真結果表明該方法能在檢測性能影響不大的情況下使得感知時間成倍地下降。