期，认知节点系统可以根据上一轮的感知结果推断本轮感知过程中主用户状态，且根据推测结果采用不同的分步式协作感知算法，从而提高系统性能和效率。
【附图说明】
[0028]图1为本发明的认知无线电系统结构示意图。
[0029]图2为本发明感知周期帧结构图。
[0030]图3为本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合说明书附图对本发明创造作进一步的详细说明。
[0032]如图1所示，一种基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统，该系统包括:主用户、认知用户和融合中心。
[0033]所述的主用户是认知无线电系统感知频段内的授权用户，S卩:感知对象，在授权频段内具有一定的无线收发功能。
[0034]所述的认知用户是认知无线电系统中感知授权频段的独立节点，即:实施感知的具体节点，在特定频段内具有无线收发功能。
[0035]所述的融合中心是认知无线电系统中接收认知节点本地感知数据的设备，在特定频段内具有无线收发功能，且具有一定的计算和融合能力。
[0036]本发明的主用户是认知无线电系统感知频段内的授权用户，S卩:感知对象，在授权频段内具有一定的无线收发功能，比如特定频段上某一时段内频谱利用率较低的TV终端；认知用户是认知无线电系统中感知授权频的独立节点，即实施感知的具体节点，在特定频段内具有无线收发功能，比如智能传感器节点；融合中心是认知无线电系统中接收认知节点本地感知数据的设备，在特定频段内具有无线收发功能，且具有一定的计算和融合能力，比如具有无线收发功能的数据处理终端。
[0037]主用户发射机发射信号可以被感知；认知用户采用能量检测器接收并过滤主用户发射机信号，然后将信号能量值或本地判决结果传至融合中心；各模块之间可通过特定的控制频段或空闲的授权频段进行无线通信。
[0038]本发明基于上述应用模型(场景)，其实现的过程如图3所示，包括如下步骤:
[0039]步骤1:各⑶= I,…，N)参加训练，设置信任度，并根据信任度阈值判定是否有资格参与协作感知。
[0040]步骤2:满足信任度条件的各CTi (i = I,…，V)采用软合并方案进行初次感知，判定主用户状态。
[0041]步骤3:若前轮检测主用户存在，则本轮感知采用PPSCSS算法；否则，本轮感知采用PASCSS算法。
[0042]步骤4:统计感知次数，判断是否达到信任度更新条件。若条件满足，则更新权重；否则返回步骤3。
[0043]如图2所示，本发明的感知周期分为感知时段和传输时段。而感知时段分为感知和报告阶段。由于能量检测器性能相同，所以感知阶段一般相同，而报告阶段因采用算法的不同而异。在感知周期一定的情况下，由于感知时间和传输带宽不同，所以感知效率有所不同。PSSCSS算法的目标是在保证检测可靠性的条件下降低系统检测开销。
[0044]综上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此。在发明所披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明所揭露的技术范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统，其特征在于，所述系统包括主用户、认知用户和融合中心； 所述的主用户是认知无线电系统感知频段内的授权用户，即:感知对象，在授权频段内具有一定的无线收发功能； 所述的认知用户是认知无线电系统中感知授权频的独立节点，即:实施感知的具体节点，在特定频段内具有无线收发功能； 所述的融合中心是认知无线电系统中接收认知节点本地感知数据的设备，在特定频段内具有无线收发功能，且具有一定的计算和融合能力。
2.根据权利要求1所述的一种基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统，其特征在于，所述系统的主用户发射机发射信号能够被感知；认知用户采用能量检测器接收并过滤主用户发射机信号，然后将信号能量值或本地判决结果传至融合中心；所述的主用户、认知用户和融合中心之间通过特定的控制频段或空闲的授权频段进行无线通信。
3.—种基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤1:各CUiQ = I,…，N)参加训练，设置信任度，并根据信任度阈值判定是否有资格参与协作感知； 步骤2:满足信任度条件的各CUi (i = I,…，V)采用软合并方案进行初次感知，判定主用户状态； 步骤3:若前轮检测主用户存在，则本轮感知采用PPSCSS算法；否则，本轮感知采用PASCSS 算法； 步骤4:统计感知次数，判断是否达到信任度更新条件；若条件满足，则更新权重；否则返回步骤3。
4.根据权利要求3所述的一种基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统的实现方法，其特征在于，所述步骤3的基于主用户存在的分步式算法包括如下步骤: 步骤1:参与协作的各认知用户CTiQ = 1，…，V)按信任度从大到小排列，独立进行本地检测，判断主用户是否存在； 步骤2:在所有未传输本地检测结果的认知用户集合中，信任度最高的认知用户优先传输其本地检测结果至融合中心FC ;若当前认知用户判定主用户存在，则FC以此广播全局结果，算法结束；否则，信任度次高的认知节点传输其本地检测结果； 步骤3:若传输其本地检测结果的认知用户数mt< V/2，返回步骤2 ;若m t>V/2，则所有CTi (i = I,…，V)传输其本地检测统计量至FC，FC采用软合并方案判定主用户状态。
5.根据权利要求4所述的一种基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统的实现方法，其特征在于:所述方法的各认知节点的本地检测信息具有不同的可信度。
6.根据权利要求3所述的一种基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统的实现方法，其特征在于:所述步骤3的本轮感知采用软合并，且在感知之前先对所有认知节点进行训练。
7.根据权利要求3所述的一种基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统的实现方法，其特征在于:所述方法依据授权信道中主用户存在或不存在的持续时间远远大于感知周期，认知节点系统可以根据上一轮的感知结果推断本轮感知过程中主用户状态，且根据推测结果采用不同的分步式协作感知算法。
8.根据权利要求3所述的一种基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统的实现方法，其特征在于:所述方法应用于移动通信技术领域。
【专利摘要】本发明公开了基于主用户状态的分步式协作频谱感知系统和方法，该方法根据授权信道占用的特点，结合分步式协作检测思想，提出了一种基于主用户状态的分步式协作频谱感知方法。当授权信道中主用户存在或不存在的持续时间远远大于感知周期，认知节点系统可以根据上一轮的感知结果推断本轮感知过程中主用户状态，且根据推测结果采用不同的分步式协作感知算法从而提高系统性能和效率。仿真结果表明，相比于硬合并、软合并和非基于主用户状态的分步式协作感知算法，该方法可以在感知时间略微增加的条件下，以较小的传输带宽获得检测性能的较大提高。
【IPC分类】H04B17-382
【公开号】CN104868961
【申请号】CN201510198108
【发明人】张学军, 鲁友, 严金童, 田峰, 成谢峰
【申请人】南京邮电大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月23日