[發明專利]一種認知無線網絡中協作頻譜感知門限優化方法

有效

• 申請號: 201410256853.1
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104079359A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 朱琦;金燕君
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04W24/02
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所 32241
• 代理人: 唐小紅

1.一種認知無線網絡中協作頻譜感知門限的優化方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

a、定義λ₀和λ₁是雙門限能量檢測的兩個門限值，且要求門限值λ₀≤λ₁，[0,λ₀]∪[λ₁,+∞)為確定區間，(λ₀,λ₁)為不定區間，協作頻譜感知的全局錯誤概率(Q_f+Q_m)為：

Qf+Qm=1+ΣK=0NCNK((1-Δ1)KΔ1N-KΣl=nKCKlpmlpdK-l-(1-Δ0)KΔ0N-KΣl=nKCKlpalpfk-l)]]>

其中N個認知用戶中有K個認知用戶接收到的信號能量落入確定區間，所以具體是哪K個認知用戶接收到的信號能量落在確定區間內，有種的可能情況；H₁和H₀分別表示主用戶存在和不存在的情況，△₀和△₁分別表示H₀、H₁條件下次用戶接收到的能量值位于不定區間的概率：

Δ0=P(λ0<E(x)<λ1|H0)=1-pf-pa=Q((λ0σu2-1)τfs)-Q((λ1σu2-1)τfs)]]>

Δ1=P(λ0<E(x)<λ1|H1)=1-pd-pm=Q((λ0σu2-γ-1)τfs2γ+1)-Q((λ1σu2-γ-1)τfs2γ+1);]]>

p_d、p_f和p_m分別表示本地頻譜感知的檢測概率、虛警概率以及漏檢概率：

pd=Q((λ1σu2-γ-1)τfs2γ+1),pf=Q((λ1σu2-1)τfs),pm=1-Q((λ0σu2-γ-1)τfs2γ+1),]]>pa=1-Q((λ0σu2-1)τfs),]]>其中Q(x)=12π∫x∞exp(-t22)dt,]]>γ為次用戶的接收信噪比，是噪聲方差，τ是次用戶的感知時間，f_s為采樣頻率；

b、對表決融合準則的投票門限n進行優化，使得協作頻譜感知的全局錯誤概率(Q_f+Q_m)最小，故要求∂(Qf+Qm)∂n|n=nopt=0,∂2(Qf+Qm)∂n2|n=nopt>0,]]>得到最優投票門限值nopt=Klnpdpf+ln(1-Δ11-Δ0)K(Δ1Δ0)N-Klnpapdpmpf,]]>實際應用中，投票門限n為正整數，所以表示不小于x的最小整數；

c、對雙門限能量檢測的檢測門限值λ₀、λ₁進行優化，使得協作頻譜感知的全局錯誤概率(Q_f+Q_m)達到最小值，故令∂(Qf+Qm)∂λ1|λ1=λ1opt=0,]]>可得下列方程組：

當認知用戶的接收信噪比γ、認知用戶的個數N、接收到的信號能量落入確定區間的認知用戶個數K、感知時間τ以及采樣頻率f_s確定時，在表決融合準則的投票門限取其最優值的前提下，即n＝n_opt，就可由上述方程組求出雙門限能量檢測的最優檢測門限值