专利名称：一种认知无线电系统中的合作频谱感知方法
技术领域：
本发明属于认知无线电技术领域，更为具体地讲，涉及一种认知无线电系统中的合作频谱感知方法。
背景技术：
当前无线通信技术正在迅速发展，随着各种新业务的不断出现，无线通信需求的不断增加，使得目前的无线电频谱资源越来越紧张。但是，美国联邦通信委员会(FCC)的大量研究表明，很多已经分配给现有无线通信系统的无线电频谱资源却在时间和空间上呈现出不同程度的闲置。因此，Joseph Mitolo博士于1999年提出了认知无线电的概念。通过采用认知无线电技术，人们可以使用周围环境当中处于空闲状态的授权频段来进行通信， 从而提高了无线电频谱资源利用率，从而解决了无线电频谱资源越来越紧张与分配给现有无线通信系统的无线电频谱资源却在时间和空间上呈现出不同程度闲置的矛盾。而如何感知处于空闲状态的频段，提高感知结果的可靠性，正是认知无线电系统中需要研究的关键问题。总的来说，认知无线电中的频谱感知方法可以分为两大类单用户感知和合作频谱感知。随着研究的深入，合作频谱感知技术越来越受到重视。因为相对于单用户感知，合作频谱感知具有更高的可靠性和准确度。如
图1所示，合作感知分为两大步骤首先，认知用户不断感知周围环境，通过本地感知算法得到一个感知结果。然后，每个用户将其感知到的结果发送给融合中心，融合中心根据接收到的所有感知结果，来对主用户的出现与否给出一个判决。传统的合作频谱感知有“或融合”、“与融合”等融合判决方法。1、或融合或融合就是每个认知用户将其本地的感知结果发送给融合中心，只要有一个或者一个以上认知用户的感知结果表明是主用户出现了，那么融合中心就将做出主用户出现的总的融合判决结果。2、与融合与融合就是每个认知用户将其本地的感知结果发送给融合中心，只有当所有认知用户的感知结果均表明是主用户出现了，那么融合中心才会做出主用户出现的总的融合判决结果。相对来说，“或融合”相对于“与融合”方法来说，其检测概率更高，但与此同时其虚警概率也更高，导致其频谱资源使用率较低。而“与融合”方法虽然虚警概率较低，但是其检测概率也相对较低，从而降低了对主用户的保护程度。因此，上述两种方法均不是最优的合作频谱感知方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种认知无线电系统中的合作频谱感知方法，以提高感知结果的可靠性。
为实现上述目的，本发明认知无线电系统中的合作频谱感知方法，其特征在于，包 括以下步骤(1)、认知用户根据频段内接收到的信号yi，将其幅值进行P次幂的运算Zi = IyJp其中，i=0，l，…，N，N为认知用户数量，p为一个大于零的常数；O)、计算每个用户的本地感知结果主用户没有出现的感知结果为Hii (Htl)、主用
户出现的感知结果为Hli (H1)、对于主用户是否出现不确定的结果为Hli ( Q ):
权利要求
1. 一种认知无线电系统中的合作频谱感知方法，其特征在于，包括以下步骤(1)、认知用户根据频段内接收到的信号将其幅值进行P次幂的运算 Zi= IyiIp其中，i = 0，1，…，N，N为认知用户数量，ρ为一个大于零的常数；(2)、计算每个用户的本地感知结果主用户没有出现的感知结果Smi(Htl)、主用户出现的感知结果为Hii (H1)、对于主用户是否出现不确定的结果为Hli ( Ω )
2.根据权利要求1所述的认知无线电系统中的合作频谱感知方法，其特征在于，所述的幂P为6。
全文摘要
本发明公开了一种认知无线电中的合作频谱感知方法，基于提出的一种改进的能量检测算法，根据接收到的主用户发送的信号yi，将其幅值进行p次幂的运算，从而得到一个本地感知量。然后根据推导得出的本地感知量的分布特性，计算出本地的感知结果。每个认知用户将其本地感知结果发送给融合中心，融合中心使用证据理论进行融合，得出主用户是否出现的总的判决结果。实验表明本发明的检测概率明显高于基于传统能量检测算法的“或融合”、“与融合”感知方法，体现出了本发明的优越性能。与此同时，本发明的总体的错误概率(漏检概率与虚警概率之和)明显低于“或融合”、“与融合”感知方法，这也体现了本发明具有较高的可靠性。
文档编号H04W24/00GK102291188SQ20111022278
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者刘健, 陈红宇, 隆克平 申请人:电子科技大学