[發明專利]一種在一般性衰落信道上統一精確的能量檢測方法

有效

• 申請號: 201610025292.3
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105636061B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 曹開田;陳曉思
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W24/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種在一般性衰落信道上統一精確的能量檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1.根據次級用戶SU的信號檢測建立的二元假設檢驗問題模型，獲得n時刻SU的觀測值x(n)，其中,n＝1,2,…,N,N為樣本數目；

步驟2.根據傳統能量檢測CED的頻譜感知及步驟1中獲得的觀測值x(n)，獲得歸一化后的檢驗統計量T(x)；

步驟3.根據CED檢測器的預設虛警概率P_f，以及在加性高斯白噪聲信道上，2T(x)在H₀條件下服從自由度為2N的中心卡方分布

確定判決門限λ：

其中，表示上不完全伽馬函數，表示伽馬函數，H₀表示主用戶信號不存在的情況，t是積分變量，e是自然底數，t^N-1e^-t表示積分函數，是自由度為2N的中心卡方分布的累積分布函數，表示自由度為2N的中心卡方分布的累積分布函數的反函數；

步驟4.根據步驟2中獲得的歸一化后的檢驗統計量T(x)及步驟3中確定的判決門限λ，得出CED檢測方法的判決準則：若T(x)≥λ，判決為H₁；若T(x)＜λ，判決為H₀；

步驟5.根據步驟4中CED檢測方法的判決準則，獲得CED檢測器的檢測概率P_d：其中，P(*)表示概率函數，H₁表示主用戶信號存在的情況，是含有N-1階修正的第一類貝塞爾函數，的N階廣義Marcum Q函數，表示瞬時信噪比，k≥0且k為整數，σ_η是噪聲的均方值，σ_s是主用戶PU信號采樣值的均方值，

步驟6.當且α,μ,時，根據在α-μ衰落信道下瞬時信噪比γ的概率密度函數f_α-μ(γ)及步驟5中獲得的檢測概率P_d，求得α-μ衰落信道下CED檢測器平均檢測概率

其中，α表示非線性介質，μ表示多徑簇數，表示平均信噪比,α、μ和均大于0，0≤m≤μ-1且m為整數，并且是Meijer G-函數，

表示上不完全伽馬函數，表示伽馬函數；

步驟7.將步驟3中預設虛警概率P_f及確定判決門限λ代入到步驟6中的平均檢測概率中，獲得隨P_f變化特性曲線ROC：

其中，

2.根據權利要求1所述的一種在一般性衰落信道上統一精確的能量檢測方法，其特征在于，所述步驟1中SU的信號檢測建立的二元假設檢驗問題模型為

其中,η(n)是均值為0，方差為的加性高斯白噪聲，s(n)是n時刻PU信號的采樣值，設s(n)為均值為0，方差為的隨機信號，s(n)和η(n)相互獨立。

3.根據權利要求2所述的一種在一般性衰落信道上統一精確的能量檢測方法，其特征在于，所述步驟2中獲得的歸一化后的檢驗統計量T(x)具體如下，

4.根據權利要求1所述的一種在一般性衰落信道上統一精確的能量檢測方法，其特征在于，所述步驟6中在α-μ衰落信道上瞬時信噪比γ的概率密度函數f_α-μ(γ)具體如下，