[發(fā)明專(zhuān)利]基于最優(yōu)中繼的自適應(yīng)協(xié)作頻譜感知方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510129218.1
• 申請(qǐng)日: 2015-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104796899B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)軍;魯友;嚴(yán)金童;田峰;成謝鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W16/10
• 分類(lèi)號(hào): H04W16/10;H04W48/20;H04W52/02
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種基于最優(yōu)中繼的自適應(yīng)協(xié)作頻譜感知方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1：初始化系統(tǒng)參數(shù)，P_dobj＝P_dobj,init，P_fobj＝P_fobj,init，k＝k_init，P_dobj表示期望檢測(cè)概率，P_fobj表示期望虛警概率，k為效益因子，可根據(jù)系統(tǒng)整體感知性能自適應(yīng)調(diào)整；

步驟2：獨(dú)立感知階段每個(gè)認(rèn)知用戶(hù)獨(dú)立接收信號(hào)；根據(jù)輔助控制器中信道狀態(tài)信息，將期望信道衰落因子滿(mǎn)足式(1)的認(rèn)知用戶(hù)分為中繼候選集R，其余為中繼選擇階段C；

式中，M表示采樣點(diǎn)數(shù)，表示衰落因子,Q表示概率,E_p表示用戶(hù)消耗的能量,N₀為加性復(fù)高斯白噪聲的方差，且相互之間統(tǒng)計(jì)獨(dú)立；

步驟3：中繼選擇階段C中各認(rèn)知用戶(hù)CU_i根據(jù)式(2)從R中篩選各自專(zhuān)有中繼候選集R_i，并在R_i中根據(jù)定義CU_i的效益函數(shù)H_{add_ui}＝P_{dc_ui}-kE_{loss_ui}選出(H_{add_ui})_max對(duì)應(yīng)的認(rèn)知用戶(hù)CU_j作為自己的最優(yōu)中繼，E_{loss_ui}表示CU_i在中繼協(xié)作方式下消耗的能量，其主要是由轉(zhuǎn)發(fā)功率造成；

式中，P_{dc_ui}表示中繼協(xié)作下的CU_i的檢測(cè)概率，P_{fc_ui}表示中繼協(xié)作下的CU_i的虛警概率；

步驟4：統(tǒng)計(jì)未成功申請(qǐng)到最佳中繼的認(rèn)知用戶(hù)數(shù)目N_nr；若N_nr>N/2，終止本輪感知，返回步驟1；否則跳至步驟5；

步驟5：若CU_i成功申請(qǐng)到最佳中繼CU_j，則接收CU_j的轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，并與獨(dú)立感知階段接收的信號(hào)合并，然后本地判決，最后將本地檢測(cè)信息傳至融合中心FC；若CU_j未成功申請(qǐng)到最佳中繼，則退出本輪感知；若CU_i無(wú)需中繼，則直接本地判決并傳輸本地檢測(cè)信息至融合中心FC；

步驟6：融合中心根據(jù)“大多數(shù)”準(zhǔn)則判決最終感知結(jié)果，并按照分步式反饋算法調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，返回步驟1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最優(yōu)中繼的自適應(yīng)協(xié)作頻譜感知方法，其特征在于：所述方法是基于給定的檢測(cè)性能指標(biāo)，推導(dǎo)了認(rèn)知用戶(hù)機(jī)會(huì)中繼的判決門(mén)限，為多用戶(hù)中繼感知系統(tǒng)的自適應(yīng)中繼機(jī)制提供理論基礎(chǔ)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最優(yōu)中繼的自適應(yīng)協(xié)作頻譜感知方法，其特征在于：所述方法的效益函數(shù)是作為選取最優(yōu)中繼的標(biāo)準(zhǔn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最優(yōu)中繼的自適應(yīng)協(xié)作頻譜感知方法，其特征在于：所述方法引入反饋機(jī)制；根據(jù)系統(tǒng)本輪整體感知性能反饋系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)節(jié)信息，使下一輪感知符合認(rèn)知需求，具有魯棒性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最優(yōu)中繼的自適應(yīng)協(xié)作頻譜感知方法，其特征在于：所述方法應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)領(lǐng)域。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最優(yōu)中繼的自適應(yīng)協(xié)作頻譜感知方法，其特征在于：所述方法包括：1)獨(dú)立感知，每個(gè)認(rèn)知用戶(hù)獨(dú)立接收主用戶(hù)信號(hào)，并根據(jù)機(jī)會(huì)中繼門(mén)限判定是否需要中繼協(xié)助；2)中繼選擇，非中繼用戶(hù)根據(jù)效益函數(shù)選擇滿(mǎn)足一定條件的最優(yōu)中繼，并協(xié)作進(jìn)行本地判決；3)傳輸及融合，符合條件的認(rèn)知用戶(hù)傳輸本地判決結(jié)果至融合中心，融合中心判決全局結(jié)果；4)反饋階段，根據(jù)系統(tǒng)本輪的整體感知情況反饋相應(yīng)信息至控制中心，并以此調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)。