一種解決用戶隨機到達的反饋疊加能量檢測方法
2023-08-13 02:29:31
一種解決用戶隨機到達的反饋疊加能量檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種解決用戶隨機到達的反饋疊加能量檢測方法，包括步驟：設定目標虛警概率反饋疊加能量檢測算法的檢測時間Tsens，以及反饋疊加能量檢測算法的採樣頻譜fs；計算出判決門限η'；計算反饋疊加能量檢測算法的統計判決量Y；如果Y≥η'，判決為H1信道中存在用戶(主用戶或者次用戶)；如果Y<η'，判決為H0信道中不存在用戶(主用戶或者次用戶)；本發明通過將能量檢測算法檢測周期後半部分採樣點的瞬時能量值累加到檢測周期前半部分採樣點的瞬時能量上，在不延長檢測時間的前提下，提高能量檢測算法統計判決量中用戶信號的能量比例。可以提高認知用戶的檢測性能，降低認知無線電系統中用戶數據發生碰撞的概率，從而提高SU數據吞吐量。
【專利說明】一種解決用戶隨機到達的反饋疊加能量檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及認知無線電技術中能量檢測技術，尤其涉及一種解決用戶隨機到達的反饋疊加能量檢測方法。
【背景技術】
[0002]認知無線電(Cognitive Radio, CR)作為一種動態的頻譜重利用技術,可以提高頻譜利用率，有效利用稀缺的頻譜資源。在CR技術中，能量檢測(Energy Detection，ED)以其簡單和複雜度低等優點，已被廣泛應用。目前大多數關於空閒頻譜檢測的研究都是基於授權用戶/主用戶(Primary User, PU)通信狀態在檢測階段不發生改變這個假設下進行的，即假設在整個檢測時段內，PU要麼存在，要麼不存在。然而，在實際CR環境中，檢測期間PU的活動狀態很可能發生變化，特別在低信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)場景下,通過延長檢測時間來提高檢測性能。
[0003]在考慮F1U業務量對認知用戶/次用戶(Secondary User, SU)檢測性能影響時，當SU在PU業務量較大的場景執行頻譜檢測時，在SU的檢測中，PU可能突然出現，此時SU的檢測周期就變為了前半部分只含有高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise1AffGN)信號，而在後半部分含有的是PU信號和AWGN信號的混合信號[Tang L, Chen Y, Hines E L, etal.Effect of primary user traffic on sensing-throughput tradeoff for cognitiveradios[J].1EEE Transactions on Wireless Communications,2011,10(4):1063 - 1068.]，如圖1。在無中心的分布式認知無線網絡場景中，當SU業務量較大，SU執行頻譜檢測時，SU的檢測周期將受到其他SU業務量影響，即在一個很小的檢測時間內會有多個SU同時檢測同一 PU 信道[Xie X Z, Hu X F，Yang H L, et al.Cognitive MAC Protocol with theMinimum Sampling Time and Cross-Layer Cooperation for Low SNR Environments[J].China Communications, 2013，10(12):125 - 138.]，如圖 2。圖 2 中 SU0 在 t!時刻對 PU 頻段進行感知，在t3時刻完成檢測並且檢測出PU處於空閒狀態，那麼SUtl在t3時刻開始傳輸自己的數據，圖中淺藍色的部分表示SUtl的數據；但是SUtl開始檢測不久，SU也到達網絡，在t2時刻開始對PU頻段進行感知，這就造成在SU的檢測周期中，在[t2，t3]時間段內只含有AffGN信號，在[t3，t4]時間段內含有SUtl信號和AWGN信號的混合信號。
[0004]從圖1和圖2不難看出，當前SU在執行頻譜檢測的時候，在檢測周期中先是不存在用戶信號，但是經過一段時間的採樣之後被檢測頻段含有用戶信號(可能是PU也可能是SU)。可以得到SU的檢測周期採樣點模型如圖3所示，相應ED統計判決量為:
[0005]
【權利要求】
1.一種解決用戶隨機到達的反饋疊加能量檢測方法，其特徵在於包括以下步驟: 101、初始化設置反饋疊加能量檢測算法的參數，包括:目標虛警概率PfM,O< Pjms < 0.5，反饋疊加能量檢測算法的檢測時間Tsms，以及反饋疊加能量檢測算法的採樣頻率fs，得出反饋疊加能量檢測算法總的採樣點數目I = Tsens.fs ； 102、利用步驟101中設定的目標虛警概率和總的採樣點數目I，根據公式
2.根據權利要求1所述的解決用戶隨機到達的反饋疊加能量檢測方法，其特徵在於:當步驟103中的能量統計判決量Y在檢測周期Tsms內不存在主用戶或者次用戶信號時，則
【文檔編號】H04B17/00GK103973380SQ201410210891
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】謝顯中, 胡小峰 申請人:重慶郵電大學