一种基于软融合策略的盲协作频谱感知方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107770778A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201710853221.7(22)申请日2017.09.20(71)申请人宁波大学地址315211浙江省宁波市江北区风华路818号(72)发明人童景文金明(74)专利代理机构宁波奥圣专利代理事务所(普通合伙)33226代理人周珏(51)Int.Cl.H04W16/10(2009.01)H04W16/14(2009.01)H04W72/12(2009.01)H04W72/14(2009.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于软融合策略的盲协作频谱感知方法(57)摘要本发明公开了一种基于软融合策略的盲协作频谱感知方法，其处理过程为：首先，每个感知节点中的采样模块对来自同一监测信道的接收信号进行采样，得到每个感知节点对应的采样信号；然后，每个感知节点计算其对应的采样信号的估计功率及瞬时功率的估计方差；接着，每个感知节点将其对应的采样信号的估计功率及瞬时功率的估计方差上传至数据融合中心，数据融合中心计算检验统计量；最后，数据融合中心通过比较检验统计量与判决门限的大小来实现频谱感知，判定在监测信道内是否有授权用户信号；优点是其无需知道授权用户信号和无线信道的先验信息，且能够很好地克服感知节点的隐藏终端问题，能够有效地提高频谱感知性能。CN107770778ACN107770778A权利要求书1/1页1.一种基于软融合策略的盲协作频谱感知方法，其特征在于它的处理过程为：首先，每个感知节点中的采样模块对来自同一监测信道的接收信号进行采样，得到每个感知节点对应的采样信号；然后，每个感知节点计算其对应的采样信号的估计功率及瞬时功率的估计方差；接着，每个感知节点将其对应的采样信号的估计功率及瞬时功率的估计方差上传至数据融合中心，数据融合中心计算检验统计量；最后，数据融合中心通过比较检验统计量与判决门限的大小来实现频谱感知，判定在监测信道内是否有授权用户信号。2.根据权利要求1所述的一种基于软融合策略的盲协作频谱感知方法，其特征在于它具体包括以下步骤：步骤一：在认知无线电系统中分布式地放置有M个感知节点，每个感知节点中的采样模块对来自同一监测信道的接收信号进行K次采样，得到每个感知节点对应的由K个采样点的采样值构成的采样信号，将第m个感知节点对应的采样信号中的第k个采样点的采样值记为xm(k)，其中，M表示参与协作的感知节点的总个数，M≥2，K≥50，1≤m≤M，1≤k≤K；步骤二：每个感知节点计算其对应的采样信号的估计功率及瞬时功率的估计方差，将第m个感知节点对应的采样信号的估计功率记为将第m个感知节点对应的采样信号的瞬时功率的估计方差记为其中，|xm(k)|为xm(k)的模；步骤三：每个感知节点将其对应的采样信号的估计功率及瞬时功率的估计方差上传至数据融合中心，数据融合中心计算检验统计量，记为T，步骤四：将判决门限记为λ；然后数据融合中心通过比较T与λ的大小来实现频谱感知，如果T>λ，则判定在监测信道内有授权用户信号；如果T≤λ，则判定在监测信道内无授权用户信号，即判定监测信道处于空闲状态。3.根据权利要求2所述的一种基于软融合策略的盲协作频谱感知方法，其特征在于所述的步骤四中，其中，F-1()为F()的逆函数，F()表示当监测信道内不存在授权用户时T服从参数为和的Beta分布的累积分布函数，表示给定的目标虚警概率，2CN107770778A说明书1/4页一种基于软融合策略的盲协作频谱感知方法技术领域[0001]本发明涉及一种认知无线电系统中的频谱感知技术，尤其是涉及一种基于软融合策略的盲协作频谱感知方法。背景技术[0002]有限的可利用物理频谱资源，与快速发展的无线通信技术以及人们对数据速率需求的大幅提升，构成了当今无线通信领域发展的一大矛盾。然而，大量的研究结果表明，现有的固定频谱分配策略使很多频谱资源无法得到充分利用。如何提高频谱资源的利用率是人们所关心的问题，而认知无线电技术为解决该问题提供了一种可行的方案。认知无线电技术指无线设备能够与所处的通信环境进行交互并根据交互结果改变自身传输参数，从而实现以动态、自适应的方式灵活地利用潜在的空闲频谱。在提高频谱资源的利用率的同时又不对授权用户产生干扰，认知无线电技术需要在保证足够低的虚警概率和尽可能高的检测概率下，实现稳健地频谱感知，即感知用户必须可靠地检测出监测信道中是否存在授权用户信号。因此，频谱感知是认知无线电技术中的关键环节，发挥着重要作用。[0003]频谱感知方法按照参与的感知节点的个数可以大致分成两类：单节点频谱感知方法和协作频谱感知方法。[0004]单节点频谱感知方法有能量检测法、匹配滤波检测法、循环平稳检