[发明专利]基于感知节点信任度的认知无线网络协作频谱检测方法

摘要

本发明涉及以一种基于感知节点信任度的认知无线网络协作频谱检测方法，通过设置恰当的信任度门限，选择信任度较高的感知节点参与协作，设计合理的全局频谱检测判决统计量和判决门限进行频谱检测判决，消除了低可靠节点以及故障或恶意节点对协作频谱检测性能的影响，减少了网络系统开销，延长了网络生命周期。具体来说就是每个感知节点将各自获得的本地频谱检测结果发给融合中心，融合中心根据每个感知节点的检测率和虚警率计算相应感知节点的信任度，选择信任度高的节点参与协作，拒绝低信任度节点以及故障或恶意节点参与协作频谱检测，选择合适的历史信息长度以及加权因子，减小感知节点本地检测时的偶发性错误对频谱检测的影响。

主权项

基于感知节点信任度的认知无线网络协作频谱检测方法，所述认知无线网络包括一个主用户、N个认知用户和一个频谱检测融合中心，所述N个认知用户形成N个频谱检测感知节点，所述协作频谱检测方法包括如下步骤：步骤1、第i个感知节点在频谱检测时所接收的信号为xi(t)进行假设检验，得到本地检测结果di，并将本地检测结果di发送至融合中心，i＝1,2,...,N；步骤2、融合中心计算第k‑1次频谱检测后各个感知节点的检测率Pdi(k‑1)和虚警率Pfi(k‑1)；其中，检测率Pdi(k‑1)的定义为：在前k‑1次频谱检测中，融合中心判断主用户信号存在并且第i个感知节点也判断主用户信号存在的概率，首轮频谱检测的检测率为1；虚警率Pfi(k‑1)的定义为：在前k‑1次频谱检测中，融合中心判断主用户信号不存在但第i个感知节点判断主用户信号存在的概率，首轮频谱检测的虚警率为0；步骤3、计算感知节点的信任度，第k次检测时第i个感知节点的信任度为Ri(k)=1,k=1αPdi(k-1)+β(1-Pfi(k-1)),k>1]]>其中，Ri(k)为第k次频谱检测时第i个感知节点的信任度，α和β分别是节点本地检测的检测率和虚警率加权因子，α+β＝1，i＝1,2,...,N；步骤4、融合中心将第k次频谱检测时所有感知节点信任度的平均值或切尾平均值作为第k次频谱检测时感知节点选择的信任度门限；步骤5、选择信任度大于或等于所述信任度门限的感知节点参与融合中心的协作频谱检测；步骤6、计算参与协作频谱检测感知节点的本地检测结果平均值m＝1,2,...,M，M为第k次频谱检测时参与融合中心协作频谱检测的感知节点的个数；步骤7、计算融合中心的全局频谱检测判决统计量Hr(k)，Hr(k)=Gr(1)ρk-1+Gr(2)ρk-2+...+Gr(k)ρ0ρk-1+ρk-2+...+ρ0k<hslGr(1)ρhsl-1+Gr(2)ρhsl-2+...+Gr(hsl)ρ0ρhsl-1+ρhsl-2+...+ρ0k≥hsl]]>其中，hsl是预设的感知节点的历史信息长度，ρ是加权因子，0<ρ<1；步骤8、若融合中心的全局统计量Hr(k)大于本地检测结果平均值Gr(k)，则融合中心判决主用户存在，否则融合中心判决主用户不存在。