随着无线通信技术和应用的快速发展，无线服务的重点已向多媒体通信等需要较宽频谱和较高下载速率的服务转移，而无线频谱资源的匮乏已成为实现高性能数据服务的严重障碍。实际上，频谱的匮乏主要是由于陈旧的频谱分配系统而不是频谱本身的缺乏。本文针对认知无线电系统的无线频谱感知技术做了深入研究，主要的创新性成果如下： 1.研究了噪声不确定性环境下主用户信号检测问题。提出了基于信号校准的主用户信号检测方法。在信号检测前利用保护带宽等对无线环境的噪声功率进行估计，减小噪声方差不确定性对检测器稳健性的影响。推导了满足检测器稳健性要求下的噪声校准时间的选择方法，并解决了在静默期应用中最大化检测性能的参数选择问题。在已知噪声方差不确定性时，提出了通过双门限协作检测提高检测性能的方法。其中各协作用户的检测门限由噪声方差不确定性决定，仿真表明该方法的性能优于传统的协作检测方法。 2.无线通信中利用接收多天线实现空间分集，提高传输的可靠性。本文利用接收多天线间衰落的差异，提出了瑞利衰落信道下基于空时二维检测的主用户检测方法。通过分别基于空间维度信道衰落和时间维度主用户信号变化的广义似然比检验，能够实现在未知噪声功率情况下的主用户信号检测。检测方法与噪声功率无关，因此对噪声不确定性具有稳健性。 3.无线频谱感知为避免认知无线电网络内部传输的干扰，需要在信号检测期间利用静默期暂停自身网络通信。
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