[发明专利]一种基于门控循环单元的频谱感知方法及系统

权利要求书

1.一种基于门控循环单元的频谱感知方法，其特征在于，包括：

在感知节点处对接收信号进行滤波得到感知频段范围内信号，对所述感知频段范围的信号进行采样得到连续的感知频段范围内信号采样点；

对所述感知频段范围内信号采样点进行窗口滑动绝对值平均处理，得到感知频段范围内信号值，通过滑动步幅进行多次窗口滑动绝对值平均处理，得到感知频段范围内信号序列；

将所述感知频段范围内信号序列输入至频谱感知模型，得到感知频段中当前时段的频谱占用情况的感知值；

判断所述感知频段中当前时段的频谱占用情况的感知值是否满足第一预设条件；若否，则确定模糊区间；若是，则确定判决区间；其中，所述第一预设条件为：感知值大于距离门限值且小于1与距离门限值的差值；

根据模糊区间内的频段数与判决区间内的频段数调整选择不同的滑动步幅大小以及对应的训练模型。

2.如权利要求1所述的一种基于门控循环单元的频谱感知方法，其特征在于，所述确定判决区间，包括：

依据距离门限值进行感知判决：若所述感知值与0的距离值小于距离门限值，则判断为无主用户；若所述感知值与1的距离值小于距离门限值，则判断为有主用户；所述距离门限值大于0且小于0.5。

3.如权利要求1所述的一种基于门控循环单元的频谱感知方法，其特征在于，所述根据模糊区间内的频段数与判决区间内的频段数调整选择不同的滑动步幅大小以及对应的训练模型，包括：

若所述模糊区间内的频段数大于第一预设值或者判决区间内的频段数小于第二预设值，则选择滑动步幅小于第三预设值的滑动步幅以及对应的训练模型；

若所述模糊区间内的频段数小于第一预设值或者判决区间内的频段数大于第二预设值，则选择滑动步幅大于第三预设值的滑动步幅以及对应的训练模型。

4.如权利要求1所述的一种基于门控循环单元的频谱感知方法，其特征在于，所述将所述感知频段范围内信号序列输入至频谱感知模型之前，包括训练所述频谱感知模型，具体包括：

在感知节点处对接收信号进行滤波得到感知频段范围内信号，对所述感知频段范围的信号进行采样得到连续的感知频段范围内信号采样点，将当前频段和时段内的有无主用户通信的标签值作为训练数据；

对所述感知频段范围内信号采样点进行窗口滑动绝对值平均处理，得到感知频段范围内信号值，通过滑动步幅进行多次窗口滑动绝对值平均处理，得到感知频段范围内信号序列，并将所述感知频段范围内信号序列作为输入信号；

通过所述输入信号训练所述频谱感知模型，通过优化器进行迭代优化，设定最大迭代次数与终止损失函数值，并通过调参使得模型能够更快地迭代收敛；

经过迭代训练得到具有最小损失函数的频谱感知模型，并完成模型训练。

5.如权利要求1所述的一种基于门控循环单元的频谱感知方法，其特征在于，所述对所述感知频段范围内信号采样点进行窗口滑动绝对值平均处理，用于减少输入维度的同时保留信息量。

6.一种基于门控循环单元的频谱感知系统，其特征在于，包括：

采样模块，用于在感知节点处对接收信号进行滤波得到感知频段范围内信号，对所述感知频段范围的信号进行采样得到连续的感知频段范围内信号采样点；

预处理模块，用于对所述感知频段范围内信号采样点进行窗口滑动绝对值平均处理，得到感知频段范围内信号值，通过滑动步幅进行多次窗口滑动绝对值平均处理，得到感知频段范围内信号序列；

频谱感知模块，用于将所述感知频段范围内信号序列输入至频谱感知模型，得到感知频段中当前时段的频谱占用情况的感知值；

判断模块，用于判断所述感知频段中当前时段的频谱占用情况的感知值是否满足第一预设条件；若否，则确定模糊区间；若是，则确定判决区间；其中，所述第一预设条件为：感知值大于距离门限值且小于1与距离门限值的差值；

调节模块，用于根据模糊区间内的频段数与判决区间内的频段数调整选择不同的滑动步幅大小以及对应的训练模型。