基于Gerschgorin理论稀疏度估计的宽带频谱感知算法

来源：计算机应用杂志2016年第1期北京时间：

作者：赵知劲, 陈京来

单位：1. 杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018;2. 中国电子科技集团第36研究所 通信系统信息控制技术国家级重点实验室, 浙江 嘉兴 314001

摘要：针对在低信噪比(SNR)情况下稀疏度欠估计和高信噪比情况下稀疏度过估计的问题,提出了一种基于Gerschgorin理论稀疏度估计的宽带频谱感知算法。首先,该算法利用Gerschgorin理论分离信号圆盘与噪声圆盘得到稀疏度估计值;然后,利用正交匹配追踪(OMP)算法得到频谱支撑集;最后,完成宽带频谱感知。仿真结果表明,所提算法、AIC-OMP算法和MDL-OMP算法频谱感知的检测概率达到95%信噪比分别需要4.6 dB、8.5 dB和9.7 dB;所提算法频谱感知的虚警概率在信噪比大于13 dB时趋近于0,明显低于BPD-OMP和GDRI-OMP算法的虚警概率,因此,所提算法对于压缩感知(CS)的信号稀疏度估计兼顾了低信噪比和高信噪比时的稀疏度估计性能,频谱感知性能优于AIC-OMP算法、MDL-OMP算法、BPD-OMP算法和GDRI-OMP算法。

关键词：宽带频谱感知,压缩感知,稀疏度,Gerschgorin理论,正交匹配追踪算法