Abstract
本篇論文設計並實作了一個應用於認知無線電系統之合作式節能頻譜偵測電路。在合作式偵測的認知無線電系統中，某些認知使用者(idle user)並不是想要去使用主要使用者的頻帶，但是為了整體的偵測準確度，這些認知使用者也必須參與合作式頻譜偵測，在這種情況下，這些認知使用者雖然在待機狀態也必須消耗能量去做頻譜偵測，因此會對這些認知使用者造成能量消耗的問題，而且對這些認知使用者產生不公平的情形，因為他們所消耗的頻譜偵測能量並不是為了他們自己想要傳輸資料，而是為了其他認知使用者去做頻譜偵測。為了減少idle user的頻譜偵測能量消耗，本論文設計並實作了一個省電的頻譜偵測方法，利用部分頻譜偵測來達到減少快速傅立葉轉換中的運算量。另外我們還設計了具有低複雜度的「偵測結果AND規則預測法」(AND-rule Detection Result Prediction, AND-rule DRP) 和「偵測結果多數決修改法」(MAJ-rule Decision Result Modification, MAJ-rule DRM)，藉由偵測效果在頻譜上的高度相關性來改善偵測效果。本篇論文使用快取式快速傅立葉轉換(Cached FFT)的架構來實作頻譜偵測電路，快取式快速傅立葉轉換演算法可以有規律地減少不需要的運算量，我們改良了部分快速傅立葉轉換演算法的位置存取表，可以移除不必要的運算量，藉此達到減少運算量的效果。除此之外，本篇論文所設計的運算流程可以達到減少運算時間的效果，因此可以達到減少偵測頻譜能量消耗的目的。經由模擬結果與實驗數據可發現，當 idle user使用部分頻譜偵測搭配AND-rule DRP和MAJ-rule DRM的能量消耗為傳統方法的64%，並且可以比原本的方法達到更好的偵測效果。相信此一研究將可以大幅提升認知無線電系統應用到現今傳統的無線通訊系統中的可行性。