[发明专利]一种基于分组数据型序贯能量检测的信道频谱感知方法

权利要求书

1.一种基于分组数据型序贯能量检测的信道频谱感知方法，设定次用户接收的信号模型为x(t)=w(t),H0s(t)+w(t),H1,]]>其中，H₀和H₁分别表示信道空闲和信道被主用户占用，为接收到主用户的复信号，为复高斯白噪声，s(t)与w(t)互相独立，为信号s(t)的方差，为白噪声w(t)的方差，信道增益为常数并忽略；

其特征在于，本信道频谱感知方法包括如下步骤：

步骤1，在信道检测时间T_cdt内对信道按感知周期T_sp进行周期性采样，并对感知周期T_sp中感知时间T_st内的感知信号进行分组，再将各个分组进行组合，得到超采样y_k为：

yk=1MΣm=1M|x((k-1)M+m)|2,k=1,2,···---(1)]]>

式中，M为每组内的采样数，m为采样点序号，k为分组序号，x为采样信号；

步骤2，当k≥20时，由中心极限定理可知，在感知时间T_st内y_k近似为高斯分布：

yk~N(σw2,σw4M),H0N((1+γ)σw2,(1+2γ)σw4M),H1---(2)]]>

式中，N(·)表示为高斯分布，为采样的信噪比；

步骤3，根据式(2)计算超采样序列Y_K＝[y₁,…,y_K]的对数似然比为：

(Yk)=Σk=1KlnP(yk|H1)P(yk|H0)=Σk=1K{Mγ(1+2γ)σw4(yk-σw22)2-Mγ+2ln(1+2γ)4}---(3)]]>

步骤4，根据序贯检测法，设定检测统计量D_K的判决准则为：

其中，和为两个门限值，P_d为检测概率，P_f为虚警概率，即当L(Y_K)≤A时，表明信道为空闲状态，次用户可占用信道传输数据，当L(Y_K)≥B时，表明信道被主用户占用，次用户不可占用信道传输数据，当A<L(Y_K)<B时，则进行步骤5；

步骤5，对下一感知周期T_sp中感知时间T_st内的感知信号重复执行步骤1-4，直到在信道检测时间T_cdt内获得信道的占用情况。

2.根据权利要求1所述的基于分组数据型序贯能量检测的信道频谱感知方法，其特征在于，若主用户在上一信道检测时间T_cdt内未改变信道的占用状态，则还包括如下步骤：

步骤6，在下一信道检测时间T_cdt内对信道按感知周期T_sp进行周期性扩展采样，并对感知周期T_sp中感知时间T_st内的感知信号进行分组，再将各个分组进行组合，得到扩展超采样为：

y‾k=1MΣm=1M|x((k-1)M+m+(Tsp-M/fs)fs)|2,k=1,2,···---(5)]]>

步骤7，计算扩展超采样序列的对数似然比为：

L(Y‾K)=Σk=1KlnP(y‾k|H1)P(y‾k|H0)=Σk=1K{Mγ(1+2γ)σw4(y‾k-σw22)2-Mγ+2ln(1+2γ)4}---(6)]]>

步骤8，根据序贯检测法，设定扩展检测统计量的判决准则为：

即，当时，表明信道为空闲状态，次用户可占用信道传输数据，当时，表明信道被主用户占用，次用户不可占用信道传输数据，当时，则进行步骤9；

步骤9，对再下一感知周期T_sp中感知时间T_st内的感知信号重复执行步骤6～8，直到在信道检测时间T_cdt内获得信道的占用情况。