【技术实现步骤摘要】
移动场景中基于能效优先的协作感知节点选取方法
本专利技术属于频谱感知领域，具体涉及移动场景中基于能效优先的协作感知节点选取方法。
技术介绍
频谱资源的短缺促使了认知无线电技术的诞生。频谱感知是认知无线电技术的基础和关键。次用户的感知能力决定着认知无线电系统能否具有更强的适应性、更宽的带宽、更少的冲突和更高的频谱利用率。单个用户的感知能力受环境衰弱和阴影影响，协作频谱感知是解决这种影响、提高无线电频谱感知能力的有效手段。随着无线电技术的发展，协作感知在移动车联网、无线传感器网络和频谱检测等移动场景中的重要性日趋凸显。在移动场景下的协作频谱感知过程，由于主用户和次用户的移动性，导致次用户与主用户之间的感知距离实时变化，固定协作感知节点配置不能实时达到最佳协作感知性能。需要根据移动场景中主用户和次用户的移动特性、授权用户的工作状态变化、次用户间的空间位置关系以及次用户与授权用户间的空间位置关系等多方面综合性因素，动态选取和配置协作感知节点，实现最佳协作感知性能。移动场景中协作感知节点的选取有利于提升对主用户的检测能...
【技术保护点】
1.移动场景中基于能效优先的协作感知节点选取方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：发起协作感知任务/n次用户需要用频时，向认知网络中协作融合簇头节点发出协作感知任务请求，并且主用户与感知节点间相对运动；/n步骤2：计算协作感知节点数/n协作融合簇头节点根据单个感知节点的虚警概率、检测概率以及协作感知的虚警概率和检测概率需求，计算协作感知节点数M；/n步骤3：初选协作感知节点/n在初始时刻t
【技术特征摘要】
1.移动场景中基于能效优先的协作感知节点选取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：发起协作感知任务
次用户需要用频时，向认知网络中协作融合簇头节点发出协作感知任务请求，并且主用户与感知节点间相对运动；
步骤2：计算协作感知节点数
协作融合簇头节点根据单个感知节点的虚警概率、检测概率以及协作感知的虚警概率和检测概率需求，计算协作感知节点数M；
步骤3：初选协作感知节点
在初始时刻t0，根据在协作融合簇头节点登记的感知节点的能量，计算主用户保护半径R范围内每个感知节点在t0时刻的能耗比其中，主用户保护半径R范围内的感知节点集表示为Ψ1＝{NDn,1≤n≤N}，N为主用户保护半径R范围内的感知节点总数，NDn表示感知节点n，ΔEnτ为感知节点n在单位时间τ内的能耗，为感知节点n在t0时刻的能量；从感知节点集Ψ1中选取M个感知节点作为t0时刻的协作感知节点，构成初选的协作感知节点集Ψ2＝{NDi,1≤i≤M}，NDi表示协作感知节点i，
步骤4：优选协作感知节点
在t时刻，协作融合簇头节点组织协作感知节点进行频谱感知，当到达t+ΔT时刻，计算M个协作感知节点在t时刻能耗比rit到t+ΔT时刻能耗比ri(t+ΔT)的相对变化量{Δri,1≤i≤M}，ΔT为时间间隔，并从M个协作感知节点内选取K个感知节点作为t+ΔT时刻的K个最佳协作感知节点，构成协作感知节点优选集Ψ3＝{NDk,1≤k≤K}，其中，NDk表示协作感知节点k，1≤K≤M，
步骤5：补缺协作感知节点
从协作感知节点优选集Ψ3中，选取协作感知节点能耗比相对变化量Δrk最小的1个感知节点NDop，NDop∈Ψ3，然后计算主用户保护半径R范围内除Ψ3集合外的感知节点集中感知节点与NDop的距离{dj,1≤j≤N-K}，其中，NDj表示协作感知节点j；从感知节点集Ψ4中选择M-K个感知节点新增到协作感知节点集Ψ2中，以确保协作感知节点总数为M；
步骤6：更新时间t，t＝t+ΔT，重复步骤4、步骤5，直到次用户感知任务结束。
2.根据权利要求1所述的移动场景中基于能效优先的协作感知节点选取方法，其特征在于，所述步骤1中，主用户与感知节点间相对运动时采用随机游走模型、随机路径模型、曼哈顿模型或高速公路模型。
3.根据权利要求2所述的移动场景中基于能效优先的协作感知节点选取方法，其特征在于，所述步骤2中，计算协作感知节点数M的方法为：
其中，Pf为协作感知的虚警概率，Pd为协作感知的检测概率，Pnf为感知节点n的虚警概率，Pnd为感知节点n的检测概率。
4.根据权利要求1所述的移动场景中基于能效优先的协作感知节点选取方法，其特征在于，所述步骤3中，初选协作感知节点的准则为协作感知节点能耗比之和最小，公式为：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：许金勇，张余，张健照，乔晓强，柳永祥，张涛，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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