一种认知无线电多用户协作频谱感知方法技术

本发明专利技术涉及认知无线电技术领域，公开了一种认知无线电多用户协作频谱感知方法，该方法包括四个过程：(1)数据准备：各认知用户分别计算接收信号的能量、频谱宽度和信噪比；(2)本地判决：各认知用户通过对比门限值与对应统计量的大小进行本地判决；(3)判决结果传输：本地判决结束之后，将判决结果和自身参数发送至融合中心；(4)最终判决：融合中心根据周围网络情况设置门限值，并将各个认知用户发来的数据进行两轮加权融合与判决，并根据最终结果来判定授权用户是否存在。本方法考虑了无线环境中噪声的影响以及数据融合过程中各个认知用户信噪比的不同，对提高频谱利用率，缓解频谱匮乏的现状提供了解决思路。

【技术实现步骤摘要】
一种认知无线电多用户协作频谱感知方法
本专利技术涉及一种认知无线电多用户协作频谱感知方法，属于认知无线电

技术介绍
目前频谱资源管理国际上采用的通用做法是实行授权和非授权频谱管理体制，对于授权频段，非授权者不得随意使用。由此带来的问题是，在某些授权频段，频谱利用率很低，而在某些非授权频段，信号又非常地拥挤，导致频谱资源利用极不均衡。为了解决这个问题，人们提出了基于软件无线电的认知无线电(CognitiveRadio，CR)概念。认知无线电系统通过允许认知用户(又称次用户)智能地感知和接入暂时不被授权用户(又称主用户)占用的频谱空洞来提高网络的频谱利用率，同时这也不会干扰授权用户正常使用频谱。认知无线电技术对于未来无线电领域的发展是相当重要的，其中涵盖了诸多方面的问题需要人们的研究，频谱感知算法设计就是其中的一个重点研究项目。作为认知无线电网络中的关键技术之一，频谱感知对于检测授权用户信号的存在情况意义重大。认知无线电的基本过程是：首先认知用户利用频谱感知技术对周围无线电磁环境中的已授权频段进行持续感知；然后在保证授权用户能够优先使用该段频谱且传输性能几乎不受影响的条件下，认本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种认知无线电多用户协作频谱感知方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)参与协作的各个认知用户节点独立地对接收到的信号进行处理，得到接收信号的能量、频谱宽度和信噪比；(2)参与协作的认知用户将信号能量值与能量双门限值进行比较，并将频谱宽度与带宽门限值进行比较，联合能量和频谱宽度的比较结果得到本地判决结果，对于非0和1的判决结果，本地判决结果记为信号能量值；(3)参与协作的认知用户分别将本地判决结果和信噪比发送至频谱感知融合中心；(4)融合中心对认知用户发来的数据进行两轮数据融合与判决，首先根据信噪比对本地判决结果为信号能量值的数据进行加权融合，基于能量门限值进行判决得到结果，然后将所得到的...

【技术特征摘要】
1.一种认知无线电多用户协作频谱感知方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)参与协作的各个认知用户节点独立地对接收到的信号进行处理，得到接收信号的能量、频谱宽度和信噪比；(2)参与协作的认知用户将信号能量值与能量双门限值进行比较，并将频谱宽度与带宽门限值进行比较，联合能量和频谱宽度的比较结果得到本地判决结果，对于非0和1的判决结果，本地判决结果记为信号能量值；(3)参与协作的认知用户分别将本地判决结果和信噪比发送至频谱感知融合中心；(4)融合中心对认知用户发来的数据进行两轮数据融合与判决，首先根据信噪比对本地判决结果为信号能量值的数据进行加权融合，基于能量门限值进行判决得到结果，然后将所得到的结果与本地判决结果为0或1的数据进行融合，根据多数原则作出授权用户是否占用信道的最终判决结果。2.根据权利要求1所述的一种认知无线电多用户协作频谱感知方法，其特征在于：所述步骤(2)中的能量双门限值λl和λh的计算公式为：其中，是标准噪声功率，ε是噪声不确定度且ε>1，N是采样点数，PF是能量检测固定误警概率，Q(·)是高斯互补积分函数，Q-1(·)是Q(·)的反函数。3.根据权利要求2所述的一种认知无线电多用户协作频谱感知方法，其特征在于：所述步骤(2)中本地判决的判决准则为：其中，Si是第i个认知用户的本地判决结果，Yi是第i个认知用户检测的信号能量值，ηi是第i个认知用户检测的频谱宽度，ηB是带宽门限。4.根据权利要求1所述的一种认知无线电多用户协作频谱感知方法，其特征在于：所述步骤(4)中，融合中心对本地判决结果为信号能量值的数据进行融合和判决的准则是：

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静，宋铁成，胡亚洲，夏玮玮，燕锋，沈连丰，程之序，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32