MATLAB实现的能量检测认知无线电Rayleigh衰落信道感知系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现认知无线电网络中主用户的非协作能量检测功能。系统采用Rayleigh衰落信道模型，通过自适应阈值对接收信号能量进行统计分析，完成主用户存在性的有效判断。

详 情 说 明

基于能量检测的认知无线电主用户Rayleigh衰落信道非协作感知系统

项目介绍

本项目实现了一个在Rayleigh衰落信道环境下的认知无线电非协作能量检测系统。系统通过对接收信号的能量进行统计计算，结合自适应阈值判断主用户信号是否存在，重点解决了衰落信道对检测性能的影响。通过优化检测门限和性能分析，系统能够在复杂无线环境中有效提升检测概率并降低虚警概率。

功能特性

• Rayleigh衰落信道建模：准确模拟无线信道的多径衰落特性
• 能量检测算法实现：基于信号采样能量的主用户存在性判决
• 自适应门限设定：可根据预设虚警概率自动计算最佳检测门限
• 性能分析评估：实时统计检测概率与虚警概率，评估系统性能
• 可视化分析：生成信号能量与门限对比图及检测性能曲线

使用方法

输入参数配置

1. 设置接收信号采样序列（主用户信号与噪声混合）
2. 配置噪声功率估计值
3. 定义Rayleigh衰落信道参数（平均信噪比、多普勒频移等）
4. 设定检测门限参数（或基于预设虚警概率自动计算）

运行系统

执行主程序后，系统将自动完成以下流程：

• 信道衰落效应模拟
• 信号能量统计计算
• 主用户存在性判决
• 性能指标统计与分析
• 结果可视化输出

输出结果

• 主用户检测判决结果（0/1）
• 实际检测概率与虚警概率统计值
• 信号能量与检测门限对比图
• 不同信噪比下的检测性能曲线

系统要求

• 平台要求：MATLAB R2018b或更高版本
• 工具包依赖：信号处理工具箱、统计与机器学习工具箱
• 内存建议：至少4GB RAM
• 存储空间：100MB可用空间

文件说明

主程序文件集成了系统的核心功能模块，包括：信号采样序列的导入与预处理、Rayleigh衰落信道环境的参数化建模、接收信号能量的统计计算与特征提取、基于自适应阈值的主用户存在性二元判决逻辑、检测概率与虚警概率的性能指标实时统计与分析计算，以及最终结果的可视化输出生成。通过这些功能的协同工作，实现了完整的非协作能量检测系统流程。