[发明专利]基于余弦定理的协作频谱感知方法

摘要

本发明涉及一种基于余弦定理的认知无线云网络协作频谱感知方法。在一个有1个主用户和N个次用户的认知无线云网络环境下，每个次用户（感知节点）将接收到的检测信号送往云端。云端选择任何一路检测信号作为参考信号，根据余弦定理计算选定的参考信号与其余N‑1路检测信号之间的相位差，进而进行相位补偿；然后云端将参考信号和相位补偿后的N‑1路检测信号相加合并融合，进而进行频谱感知，判决该频段中是否有主用户存在。用本发明进行协作频谱感知，有效利用了所有认知用户接收到的有用信息，大幅度提高了协作频谱感知检测的准确性，同时也减少了感知节点的计算复杂性。

主权项

一种基于余弦定理的认知无线云网络协作频谱感知方法，所述认知无线云网络包括一个主用户、N个认知用户，所述N个认知用户形成N个频谱检测感知节点，所述协作频谱感知方法包括如下步骤：步骤1、检测信号收集，所述N个感知节点将各自接收到的信号si(t)发送到云端，其中，i＝1,2,…,N，t为时间；步骤2、能量计算，云端在N路接收到的检测信号中任意选择一路检测信号sm(t)作为参考信号，其能量为Em=∫0Tsm2(t)dt]]>其余各路检测信号sj(t)的能量为Ej=∫0Tsj2(t)dt,j=1,2,...,N,j≠m;]]>并将信号sm(t)与信号sj(t)合并，得到合并信号smj(t)＝sm(t)+sj(t)计算合并信号的能量Emj=∫0Tsmj2(t)dt,j=1,2,...,N,j≠m]]>步骤3、相位差计算，根据余弦定理求出信号sm(t)和信号sj(t)之间的相对相位差βmj=π-arccosEm+Ej-Emj2EmEj;]]>步骤4、相位补偿，对检测信号sj(t)分别加上相位差βmj和减去相位差βmj得到信号s'j(t)和信号s″j(t)，计算信号s'j(t)和信号s″j(t)与sm(t)合并后的信号能量Emj′=∫0T[sm(t)+sj′(t)]2dt]]>Emj′′=∫0T[sm(t)+sj′′(t)]2dt]]>如果E'mj>E″mj，则信号s'j(t)就是信号sj(t)相位补偿后的信号，否则信号s″j(t)就是信号sj(t)相位补偿后的信号；步骤5、信号合并，云端将参考信号和相位补偿后的各路信号相加进行合并，形成云端检测信号；步骤6、频谱判决，云端对合并后的云端检测信号进行频谱检测，判决该频段中是否有主用户存在。