一種合作頻譜感知中認知用戶節點的選擇方法
2023-07-27 17:30:31 1
專利名稱：一種合作頻譜感知中認知用戶節點的選擇方法
技術領域：
本發明屬於合作頻譜感知技術領域，更為具體地講，涉及一種合作頻譜感知中認 知用戶節點的選擇方法。
背景技術：
傳統的無線頻譜資源都是固定分配的，對於那些已授權頻段，大部分利用率都很 低。近年來，無線通信技術發展更為迅速，頻譜資源也變得越來越緊張。為了解決頻譜資源 匱乏的問題，基本思路就是儘量提高現有頻譜的利用率。為此，人們提出了認知無線電的概認知無線電的基本出發點就是為了提高頻譜利用率，無線通信設備可以按照某 種「伺機(Opportunistic Way) 」的方式工作在已授權的頻段內。這種在空域、時域和頻域 中出現的可以被利用的頻譜資源被稱為「頻譜空洞」。認知無線電的核心思想就是使具有認 知功能的無線通信設備，即認知用戶發現「頻譜空洞」併合理利用。隨著認知無線電技術的發展，合作頻譜感知技術越來越受到重視，因為相對於單 一認知用戶感知而言，合作感知的可靠性和準確度更高。合作頻譜感知的思想是多個認知 用戶不斷感知周圍的環境，利用本地感知算法得出感知結果並送往融合中心(基站)，融合 中心把本地結果融合得出主用戶是否存在的判決。但是用於感知的認知用戶節點數的增加也給網絡帶來了負擔，會使系統資源的佔 用越來越多，系統傳輸效率下降。
發明內容
本發明目的在於克服現有技術的不足，提出一種合作頻譜感知中認知用戶節點的 選擇方法，將從認知用戶節點中選出可靠認知用戶進行合作頻譜感知。為實現上述發明目的，本發明合作頻譜感知中認知用戶節點的選擇方法，其特徵 在於，包括以下步驟(1)、各認知用戶節點進行本地感知計算認知用戶節點i對主用戶信號進行感知，獲得主用戶不存在和存在時本地檢測能 量4。,、5其中，i是認知用戶節點的索引號，i = 1，2，. . .，M，M是認知用戶節點數；(2)、各認知用戶節點進行信任度函數值計算認知用戶節點i根據其本地檢測能量、,xEll，計算出該認知用戶節點i關於主用
戶不存在與存在的信任度函數值
權利要求
一種合作頻譜感知中認知用戶節點的選擇方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)、各認知用戶節點進行本地感知計算認知用戶節點i對主用戶信號進行感知，獲得主用戶不存在和存在時本地檢測能量其中，i是認知用戶節點的索引號，i＝1，2，...，M，M是認知用戶節點數；(2)、各認知用戶節點進行信任度函數值計算認知用戶節點i根據其本地檢測能量計算出該認知用戶節點i關於主用戶不存在與存在的信任度函數值 m 1 ( H0 )= x E 0i + 1 2 0i exp[- (x- u 0i ) 2/ 0 i 2]dx--- ( 1 ) m i ( H1 )= - x E 1i 1 2 1i exp[- (x- u 1i ) 2/ 1 i 2]dx--- ( 2 ) 式(1)、(2)中，H0和H1分別表示主用戶不存在與存在，u0i，σ0i是第i個認知用戶節點本地檢測能量在主用戶不存在時的均值和方差；u1i，σ1i是第i個認知用戶本地檢測能量在主用戶存在時的均值和方差；(3)、發送信任度函數值給簇頭節點，進行相關係數計算認知用戶節點i，i＝1，2，...，M將其信任度函數值發送到簇頭節點，簇頭節點接收所有認知用戶節點發送的其信任度函數值，然後，計算任意兩個認知用戶節點i，j關於主用戶不存在的判斷和主用戶存在的判斷的相關係數ωi，j、ψi，j i,j =1- k=1 N| m i,k ( H0 )- m j , k ( H 0) | N--- ( 3 ) i,j =1- k=1 N| m i,k ( H1 )- m j,k ( H1 )| N--- ( 4 ) 其中k表示認知用戶節點向簇頭接點發送信任度函數值的次數，且k＝1，2，...，N，共有N次；將所有關於主用戶不存在的判斷的信任函數值兩兩相關得到一個M×M階的矩陣AM×M同理，所有關於主用戶存在的判斷的信任函數值兩兩相關可以得到一個M×M階的矩陣BM×M這兩個矩陣AM×M、BM×M簡化為(4)、可靠認知用戶節點選擇a1、在不考慮矩陣對角線元素的情況下，設一門限值α，與矩陣AM×M中的元素ωi，j比較，再設一門限值β，並與矩陣BM×M中的元素ψi，j比較；a2、如果矩陣AM×M中的元素ωi，j≥α，就將矩陣AM×M中的第i行j列元素置為1，否則，就置為0；同樣，如果矩陣BM×M中的元素ψi，j≥β，就將矩陣BM×M中的第i行j列元素置為1，否則，就置為0；通過這步的比較判斷得出的矩陣AM×M和BM×M的元素只含有0和1。a3、統計有關第i認知用戶節點0、1的個數，如果在矩陣AM×M中有關第i個認知用戶節點的元素值1的個數大於等於M/2，並且在矩陣BM×M中有關第i個認知用戶節點的元素值1的個數也大於等於M/2，保留此認知用戶節點；如果在矩陣AM×M中有關第i個認知用戶節點的元素值1的個數小於M/2，或在矩陣BM×M中有關第i個認知用戶節點的元素值1的個數小於M/2，刪除此認知用戶節點；選擇保留的認知用戶節點為可靠認知用戶節點；(5)、可靠認知用戶節點用於合作感知簇頭節點把各認知用戶節點選擇保留或刪除的情況，通知各認知用戶節點，選擇保留的認知用戶節點為合作感知提供本地感知依據，刪除的認知用戶節點不再參與合作感知。FSA00000256555900011.tif,FSA00000256555900012.tif,FSA00000256555900015.tif,FSA00000256555900016.tif,FSA00000256555900021.tif,FSA00000256555900022.tif,FSA00000256555900023.tif,FSA00000256555900024.tif
1. 一種合作頻譜感知中認知用戶節點的選擇方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)、各認知用戶節點進行本地感知計算認知用戶節點i對主用戶信號進行感知，獲得主用戶不存在和存在時本地檢測能量 、xEu唭中，i是認知用戶節點的索引號，i = 1，2，. . .，M，M是認知用戶節點數；(2)、各認知用戶節點進行信任度函數值計算認知用戶節點i根據其本地檢測能量&。,、、,，計算出該認知用戶節點i關於主用戶 不存在與存在的信任度函數值
全文摘要
本發明公開了一種合作頻譜感知中認知用戶節點的選擇方法，通過各認知用戶節點進行本地感知，獲得主用戶不存在和存在時本地檢測能量然後計算出對主用戶節點存在與不存在的信任度函數值，發送到簇頭節點；簇頭節點計算各認知用戶節點兩兩之間的關於主用戶節點存在與不存在的相關係數，然後根據門限將相關係數大於等於門限得設為1，小於門限的設為0；對於某一認知用戶節點，如果關於主用戶節點存在與不存在的相關係數為1的個數都大於M/2時，則該認知用戶節點為可靠節點，予以保留，否則予以刪除，不再合作感知提供本地感知依據，這樣降低參與合作感知的認知用戶節點數，在保證合作感知準確性的同時，減輕了網絡負擔，降低了系統資源的佔用，系統傳輸效率也得到了提高。
文檔編號H04B17/00GK101951620SQ201010272360
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月3日 優先權日2010年9月3日
發明者劉健, 李敬, 隆克平 申請人:電子科技大學