[發(fā)明專利]一種基于優(yōu)選用戶的協(xié)作頻譜感知方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410548792.6
• 申請(qǐng)日: 2014-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104363064A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許金勇;趙小龍;柳永祥;陳勇;趙杭生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍總參謀部第六十三研究所
• 主分類號(hào): H04B17/382
• 分類號(hào): H04B17/382
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)線電頻譜感知方法，尤其涉及一種基于優(yōu)選用戶的協(xié)作頻譜感知方法。?

背景技術(shù)

頻譜資源緊張已經(jīng)日趨嚴(yán)重，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)的感知用頻信息，從而靈活的分配和使用頻率資源，使非授權(quán)用戶能夠伺機(jī)分享授權(quán)用戶的頻譜資源，從而大大提高了頻譜使用效率，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)已經(jīng)被公認(rèn)為是解決頻譜資源緊張的最佳技術(shù)之一，是下一代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)。而頻譜感知?jiǎng)t是認(rèn)知無(wú)線電的首要任務(wù)，單用戶感知檢測(cè)率受環(huán)境衰弱和陰影影響，而協(xié)作頻譜感知是解決這種影響的有效手段。在進(jìn)行協(xié)作頻譜感知時(shí)，既要考慮提高節(jié)點(diǎn)檢測(cè)性能，又要避免協(xié)作感知網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷太大而導(dǎo)致協(xié)作感知效率降低。?

公開(kāi)號(hào)CN?103795481A公開(kāi)了一種基于自由概率理論的協(xié)作頻譜感知方法，該方法適用于MIMO通信環(huán)境，首先對(duì)各個(gè)次基站的多個(gè)天線的接收信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣信號(hào)將進(jìn)行集中處理；接著根據(jù)所有接收采樣信號(hào)和信道的噪聲方差，借助于隨機(jī)矩陣的漸近自由特性和Wishart分布特性，采用基于自由解卷積的算法求解所有接收天線的平均接收信號(hào)功率；然后依據(jù)目標(biāo)虛警概率，運(yùn)用Monte?Carlo仿真在僅有噪聲存在的情況下計(jì)算檢測(cè)閾值；最后將目標(biāo)虛警概率和檢測(cè)閾值進(jìn)行比較，判斷主基站是否在發(fā)送信號(hào)。該發(fā)明能夠從次基站的接收信號(hào)中獲得準(zhǔn)確的接收功率，而且可以有效地提高頻譜感知性能，尤其是在低信噪比和小樣本情況下。?

本發(fā)明涉及了一種基于優(yōu)選用戶的協(xié)作頻譜感知方法，該方法對(duì)協(xié)作感知設(shè)備技術(shù)方式透明，實(shí)施方法對(duì)無(wú)線電設(shè)備沒(méi)有特定工作制式要求，通用性強(qiáng)，協(xié)作頻譜感知檢測(cè)率高，協(xié)作頻譜感知網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷低，可廣泛用于需要協(xié)作頻譜感知的無(wú)線電領(lǐng)域，如認(rèn)知無(wú)線電、傳感器網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)，但不局限以上列舉的范圍。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種協(xié)作頻譜感知檢測(cè)率高、協(xié)作頻譜感知網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷低、通用性強(qiáng)的基于優(yōu)選用戶的協(xié)作頻譜感知方法。?

基于優(yōu)選用戶的協(xié)作頻譜感知方法，其特征在于，通過(guò)優(yōu)選用戶計(jì)算方法得出最優(yōu)協(xié)作感知節(jié)點(diǎn)數(shù)K_opt，計(jì)算感知網(wǎng)內(nèi)所有感知用戶的檢測(cè)概率并從大到小排序，選取檢測(cè)概率大的K_opt個(gè)感知用戶作為協(xié)作感知節(jié)點(diǎn)；然后，基于數(shù)據(jù)融合判決準(zhǔn)則設(shè)計(jì)優(yōu)選節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)融合方案；最后，基于優(yōu)選用戶計(jì)算方法選取的最優(yōu)協(xié)作感知節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)融合方案，設(shè)計(jì)基于優(yōu)選用戶的協(xié)作頻譜感知處理流程。?

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：1、引入優(yōu)選用戶計(jì)算方法對(duì)協(xié)作頻譜感知用戶進(jìn)行優(yōu)選，提高了協(xié)作感知數(shù)據(jù)的有效性；2、基于數(shù)據(jù)融合判決準(zhǔn)則對(duì)數(shù)據(jù)融合方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高了融合數(shù)據(jù)效率；3、基于優(yōu)選用戶計(jì)算方法和數(shù)據(jù)融合方案設(shè)計(jì)協(xié)作頻譜感知處理流程，提高了協(xié)作頻譜感知效率。該方法可應(yīng)用于但不局限于認(rèn)知無(wú)線電、傳感器網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，，但不局限以上列舉的范圍。?

附圖說(shuō)明

圖1優(yōu)選用戶的選取示意圖；?

圖2基于優(yōu)選用戶數(shù)的數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)圖；?

圖3基于優(yōu)選用戶的協(xié)作頻譜感知處理流程圖。?

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖1、附圖2和附圖3給出一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)施例僅限于說(shuō)明本發(fā)明的一種實(shí)施方法，不代表對(duì)本發(fā)明覆蓋范圍的制約。?

優(yōu)選用戶選取過(guò)程如下：如附圖1所示，首先求解最優(yōu)協(xié)作感知節(jié)點(diǎn)數(shù)K_opt，假設(shè)協(xié)作感知網(wǎng)絡(luò)共由N個(gè)感知節(jié)點(diǎn)組成，其中有K個(gè)協(xié)作感知節(jié)點(diǎn)被選中參與協(xié)作感知。P_f、P_m分別表示感知節(jié)點(diǎn)的虛警概率和漏檢概率，此時(shí)K個(gè)協(xié)作感知節(jié)點(diǎn)的協(xié)作虛警概率Q_f(K)和協(xié)作漏檢概率Q_m(K)可以表示為：?

Q_f(K)＝1-(1-P_f)^K??(1)?

Q_m(K)＝(P_m)^K??(2)?

此時(shí)系統(tǒng)的錯(cuò)誤檢測(cè)概率Q_e可以表示為?

Q_e＝p₀·(1-(1-P_f)^K)+p₁·(P_m)^K??(3)?

其中p₀和p₁分別表示主用戶存在和不存在的先驗(yàn)概率。?