一种解决用户随机到达的反馈叠加能量检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种解决用户随机到达的反馈叠加能量检测方法，包括步骤：设定目标虚警概率反馈叠加能量检测算法的检测时间Tsens，以及反馈叠加能量检测算法的采样频谱fs；计算出判决门限η'；计算反馈叠加能量检测算法的统计判决量Y；如果Y≥η'，判决为H1信道中存在用户(主用户或者次用户)；如果Y<η'，判决为H0信道中不存在用户(主用户或者次用户)；本发明通过将能量检测算法检测周期后半部分采样点的瞬时能量值累加到检测周期前半部分采样点的瞬时能量上，在不延长检测时间的前提下，提高能量检测算法统计判决量中用户信号的能量比例。可以提高认知用户的检测性能，降低认知无线电系统中用户数据发生碰撞的概率，从而提高SU数据吞吐量。
【专利说明】一种解决用户随机到达的反馈叠加能量检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及认知无线电技术中能量检测技术，尤其涉及一种解决用户随机到达的反馈叠加能量检测方法。
【背景技术】
[0002]认知无线电(Cognitive Radio, CR)作为一种动态的频谱重利用技术,可以提高频谱利用率，有效利用稀缺的频谱资源。在CR技术中，能量检测(Energy Detection，ED)以其简单和复杂度低等优点，已被广泛应用。目前大多数关于空闲频谱检测的研究都是基于授权用户/主用户(Primary User, PU)通信状态在检测阶段不发生改变这个假设下进行的，即假设在整个检测时段内，PU要么存在，要么不存在。然而，在实际CR环境中，检测期间PU的活动状态很可能发生变化，特别在低信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)场景下,通过延长检测时间来提高检测性能。
[0003]在考虑F1U业务量对认知用户/次用户(Secondary User, SU)检测性能影响时，当SU在PU业务量较大的场景执行频谱检测时，在SU的检测中，PU可能突然出现，此时SU的检测周期就变为了前半部分只含有高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise1AffGN)信号，而在后半部分含有的是PU信号和AWGN信号的混合信号[Tang L, Chen Y, Hines E L, etal.Effect of primary user traffic on sensing-throughput tradeoff for cognitiveradios[J].1EEE Transactions on Wireless Communications,2011,10(4):1063 - 1068.]，如图1。在无中心的分布式认知无线网络场景中，当SU业务量较大，SU执行频谱检测时，SU的检测周期将受到其他SU业务量影响，即在一个很小的检测时间内会有多个SU同时检测同一 PU 信道[Xie X Z, Hu X F，Yang H L, et al.Cognitive MAC Protocol with theMinimum Sampling Time and Cross-Layer Cooperation for Low SNR Environments[J].China Communications, 2013，10(12):125 - 138.]，如图 2。图 2 中 SU0 在 t!时刻对 PU 频段进行感知，在t3时刻完成检测并且检测出PU处于空闲状态，那么SUtl在t3时刻开始传输自己的数据，图中浅蓝色的部分表示SUtl的数据；但是SUtl开始检测不久，SU也到达网络，在t2时刻开始对PU频段进行感知，这就造成在SU的检测周期中，在[t2，t3]时间段内只含有AffGN信号，在[t3，t4]时间段内含有SUtl信号和AWGN信号的混合信号。
[0004]从图1和图2不难看出，当前SU在执行频谱检测的时候，在检测周期中先是不存在用户信号，但是经过一段时间的采样之后被检测频段含有用户信号(可能是PU也可能是SU)。可以得到SU的检测周期采样点模型如图3所示，相应ED统计判决量为:
[0005]
【权利要求】
1.一种解决用户随机到达的反馈叠加能量检测方法，其特征在于包括以下步骤: 101、初始化设置反馈叠加能量检测算法的参数，包括:目标虚警概率PfM,O< Pjms < 0.5，反馈叠加能量检测算法的检测时间Tsms，以及反馈叠加能量检测算法的采样频率fs，得出反馈叠加能量检测算法总的采样点数目I = Tsens.fs ； 102、利用步骤101中设定的目标虚警概率和总的采样点数目I，根据公式
2.根据权利要求1所述的解决用户随机到达的反馈叠加能量检测方法，其特征在于:当步骤103中的能量统计判决量Y在检测周期Tsms内不存在主用户或者次用户信号时，则
【文档编号】H04B17/00GK103973380SQ201410210891
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】谢显中, 胡小峰 申请人:重庆邮电大学