基于数值分析理论的低复杂度MED算法

• 作者: 杨喜 田冲 方如意 刘泽宇 张银行 雷可君
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 高维频谱感知 最大特征值检测 Rayleigh商加速 三次样条插值 数值分析理论
• 年，卷（期）: 2022,（10）
• 所属期刊栏目: 计算机科学
• 页码范围: 24-33
• 页数: 9页
• 分类号: TN925
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022353

摘要

经典的最大特征值检测（MED）算法在检测相关信号时具有优异的性能.然而，随着信号维度的不断增大，MED算法面临着严重的感知判决量和判决门限计算的效率和实现问题，从而极大地限制了该算法在现代认知通信系统中的进一步应用.为此，提出了一种基于数值分析理论框架的低复杂度MED频谱感知算法.所提算法利用Rayleigh商加速幂法迭代地计算感知判决量，与经典的幂法相比，在检测高维信号时具有更快的收敛速度；此外，不同于经典的查表法，新算法基于三次样条插值法快速、准确地确定任意给定目标虚警概率所对应的感知判决门限.所提MED算法在保持原有算法检测性能的同时，有效提升了计算效率，降低了算法实现复杂度；其对于高维条件下的频谱感知问题尤其具有吸引力.最后，仿真结果证明了所提算法的有效性.