基于能量检测的频谱感知MATLAB程序示例,该程序模拟了在不同信噪比(SNR)条件下,通过能量检测进行频谱感知的过程:
matlab中给信号添加高斯白噪声的两种方法,awgn计算过程,randn函数_matlab高斯白噪声函数-CSDN博客
Matlab
clc;
clear all;
% 参数设置
N = 1024; % 采样点数
fs = 1000; % 采样频率 1000 Hz
t = (0:N-1) / fs; % 时间轴
f0 = 100; % 信号频率 100 Hz
signal = cos(2 * pi * f0 * t); % 生成测试信号
% 不同信噪比条件下的能量检测
SNRs = [-25, -20, -15, 10]; % SNR设置
numTrials = 100; % 每个SNR下进行的试验次数
Pfa = linspace(0.01, 0.5, 10); % 虚警率范围
Pd = zeros(length(SNRs), length(Pfa)); % 初始化检测概率矩阵
for i = 1:length(SNRs)
SNR = SNRs(i);
for j = 1:length(Pfa)
detections = 0; % 初始化检测次数
for k = 1:numTrials
% 添加高斯白噪声
noisySignal = awgn(signal, SNR, 'measured');
% 计算信号能量
signalEnergy = sum(abs(noisySignal).^2);
% 计算噪声功率
noisePower = var(signal);
% 计算阈值
threshold = noisePower * (N + sqrt(2 * N) * sqrt(2) * erfcinv(2 * Pfa(j))) * N;
% 判决
if signalEnergy > threshold
detections = detections + 1;
end
end
% 计算检测概率
Pd(i, j) = detections / numTrials;
end
end
% 绘制ROC曲线
figure;
for i = 1:length(SNRs)
plot(Pfa, Pd(i, :), '-o', 'DisplayName', ['SNR = ', num2str(SNRs(i)), ' dB']);
hold on;
end
xlabel('False Alarm Probability (Pfa)');
ylabel('Detection Probability (Pd)');
title('Receiver Operating Characteristic (ROC) Curves');
legend show;
grid on;
参考代码 认知无线电系统中采用能量检测频谱感知matlab代码
程序说明:
-
信号生成:生成一个简单的余弦信号作为测试信号。
-
噪声添加 :使用
awgn
函数在不同信噪比条件下向信号添加高斯白噪声。 -
能量计算:计算接收到的信号(含噪声)的能量。
-
阈值计算:根据虚警率和噪声功率计算检测阈值。
-
判决:比较信号能量与阈值,判断频谱是否被占用。
-
ROC曲线绘制:绘制不同信噪比条件下的接收者操作特征(ROC)曲线,展示检测概率与虚警率的关系。
此代码可以帮助研究在不同信噪比和虚警率条件下,能量检测方法的性能。你可以根据需要调整参数,如采样点数、信号频率、信噪比范围等,以适应不同的研究场景。