[發明專利]認知無線網絡中基于節點檢測的分布式頻譜感知方法

有效

• 申請號: 201410482194.3
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104219011A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 李紅寧;裴慶祺;劉顯君;徐蕾蕾;張棟
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04W24/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種認知無線網絡中基于節點檢測的分布式頻譜感知方法，包括如下步驟：

(1)建立頻譜感知方法模型：

將分布式認知無線網絡中次用戶抽象成一個連通圖；

(2)初始化感知數據：

利用能量感知方法，對每個次用戶依次進行本地感知，獲得每個次用戶的能量感知初始數據；

(3)判斷是否滿足節點檢測觸發條件：

判斷每個次用戶的迭代輪數是否滿足節點檢測觸發條件，若是，執行步驟(4)，否則，執行步驟(9)；

(4)判斷次用戶是否滿足異常條件：

判斷每個次用戶的鄰居節點是否滿足異常條件，若是，執行步驟(5)，否則，執行步驟(6)；

(5)刪除滿足異常條件的鄰居節點，并記錄已刪除的鄰居節點；

(6)判斷是否滿足鄰居節點變化條件：

判斷每個次用戶的鄰居節點是否滿足鄰居節點變化條件，若是，執行步驟(7)，否則，執行步驟(9)；

(7)判斷連通性：

判斷網絡是否出現不連通的情形，若是，執行步驟(8)，否則執行步驟(9)；

(8)調整鄰居節點：

使用最小差異方法，將最小差異節點加入到次用戶的鄰居節點中，得到連通網絡；

(9)更新感知數據：

(9a)采用收斂方法，利用次用戶和其鄰居節點本輪的感知數據進行數據交互；

(9b)更新連通網絡中每個次用戶下一輪迭代的感知數據；

(9c)將數據更新后迭代輪數加1；

(10)判斷是否結束感知數據更新：

判斷每個次用戶的感知數據是否滿足數據更新結束條件，若是，執行步驟(11)，否則，執行步驟(3)；

(11)感知結果判定：

將次用戶的感知數據與預先設置的能量感知數據門限作比較，得到最終的感知結果。

2.根據權利要求1所述的認知無線網絡基于節點檢測的分布式頻譜感知方法，其特征在于，步驟(2)中所述的能量感知方法是指，次用戶將信號接收器接收的信號數據通過帶通濾波器處理后，再對濾波數據后的信號數據依次進行平方和積分，得到每個次用戶的能量感知初始數據x_i(k)，其中x_i(k)表示次用戶i在第k輪迭代后的感知數據，i表示次用戶，k表示迭代輪數，k的取值范圍為[0,N]。

3.根據權利要求1所述的認知無線網絡基于節點檢測的分布式頻譜感知方法，其特征在于，步驟(3)所述節點檢測觸發條件是指下列情形之一：

條件1：每個次用戶迭代輪數k＞5；

條件2：每個次用戶迭代輪數k＝2n+4，其中n為正整數。

4.根據權利要求1所述的認知無線網絡基于節點檢測的分布式頻譜感知方法，其特征在于，步驟(4)中所述的異常條件是指下列情形之一：

條件1：鄰居節點的本輪感知數據與上一輪感知數據差別較大的情形，如下式：

{x_i(k-1)-x_j(k-1)}×{x_i(k)-x_j(k)}＜0

其中，x_i(k-1)表示節點i在第k-1輪迭代時的感知數據，x_j(k-1)表示節點j在第k-1輪迭代時的感知數據，x_i(k)表示節點i在第k輪迭代時的感知數據，x_j(k)表示節點j在第k輪迭代時的感知數據；

條件2：鄰居節點的感知數據變化趨勢不平緩，如下式：

S1/E1＜S2/E2

其中，S1表示鄰居節點j在第1到n+2輪感知數據的均方差值，E1表示鄰居節點j在第1到n+2輪的感知數據的平均值，S2表示鄰居節點j在第n+3到2n+4輪的感知數據的均方差，E2表示鄰居節點j在第n+3到2n+4輪的感知數據的均值。

5.根據權利要求1所述的認知無線網絡基于節點檢測的分布式頻譜感知方法，其特征在于，步驟(6)中所述的鄰居節點變化條件是指，鄰居節點中存在刪除次用戶的鄰居節點的情形。

6.根據權利要求1所述的認知無線網絡基于節點檢測的分布式頻譜感知方法，其特征在于，步驟(8)中所述的最小差異方法是指，在次用戶已刪除的鄰居節點中找出與次用戶感知數據差距最小的節點，將該節點作為最小差異節點，將該最小差異節點加入到次用戶的鄰居節點中。