[发明专利]一种基于双门限能量检测的分簇协作频谱感知方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及认知无线电技术领域，具体涉及一种基于双门限能量检测的分簇协作频谱感知方法及系统。

背景技术

频谱感知是认知无线电中的关键技术之一，频谱感知技术分为单节点感知和协作感知。在协作频谱感知技术中，采用分簇算法可以解决当信道衰落时检测性能下降的问题，可以使检测性概率得到显著提高，当前分簇算法中在簇内采用的主要的是单门限能量检测，单门限能量检测简单易行但是它的检测性能较差。双门限检测较单门限检测能够很好的提高检测概率，但是在双门限检测过程中需要传输的信息量大，占用的控制信道较宽。

发明内容

本发明的目的在于，为克服上述问题，本发明提供了一种基于双门限能量检测的分簇协作频谱感知方法及系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于双门限能量检测的分簇协作频谱感知方法，所述方法包含：

步骤101)将感知网络中所有感知用户分为若干个簇，并选出每个簇的簇头；

步骤102)分到每个簇内的感知用户在本地采用双门限能量检测感知本地的频谱占用情况，得到检测信息；

步骤103)簇头将本簇内感知用户上报的检测信息融合，对本簇的感知结果做出判定；

步骤104)各簇头将他们判定的感知结果发送至数据融合中心，由数据融合中心对频谱占用情况做最终判决。

上述步骤102)进一步包含：

步骤102-1)选定每个簇内参与协作并感知频谱占用情况的感知用户的数量，进而优化一个簇的基于双门限能量检测的协作检测概率；

步骤102-2)每个簇依据选定的参与协作感知的用户数量选择对应数目的感知用户，且选择的感知用户将它们本地判决结果或感知的信息发送至簇头。

上述步骤102-1)具体步骤为：

依据每个簇内的协作检测概率与协作感知用户数量之间的关系式确定每个簇内的最优的感知用户数，即将每个簇内的协作检测概率的最大值所对应的感知用户数作为本簇的最优的协作感知用户数；

其中，所述每个簇内的协作检测概率与协作感知用户数量之间的关系式如下：

PD=(Q(2Dσ4Q-1(PFX)-P2Dσ4+4σ2P))X]]>

其中，P_D是检测概率；X是待确定的参与协作感知的用户数，其中X的取值范围为(1，2...D)中的某个值；Q(.)表示高斯密度函数曲线下面的面积；D表示一个簇内的所有感知用户的数量；P_F表示虚警概率；P表示主用户信号功率，σ²表示所有感知用户接收的信号的方差；

上述步骤101)进一步包含：

步骤101-1)选取参考点和初始化，具体为：

a)假设感知网络中共有N个感知用户，计算感知网络中所有N个知用户到融合中心之间的距离，并选择距离最小的前“2J”个感知用户作为参考用户；

b)对于这“2J”个感知用户，计算每个感知用户和其他“N-1”个感知用户间的距离之和，并找出距离之和最小的前“J”个用户“a₁，a₂，…，a_j”，并将找到的J个用户作为参考用户；