认知OFDM系统中的一种基于信任度的多比特判决协作自适应频谱感知方法

摘要

认知OFDM系统中的一种基于信任度的多比特判决协作自适应频谱感知方法，涉及信息与通信技术领域，为了解决对各个认知用户本地检测结果利用不够充分等问题。本发明针对实际应用场景中可能存在的恶意用户攻击以及信噪比不一致，个别用户处于深衰落场景的情况，将信任度的概念引入多比特判决模型。本发明中，各认知用户先进行本地判决，融合中心再进行加权融合并比较判决，然后根据各认知用户本地判决结果与全部认知节点判决结果的加权平均值之差计算信任度增量，进而更新各认知用户信任度并利用各认知用户信任度求各自权值以备下次检测。本发明适用于信息与通信场合。

主权项

认知OFDM系统中的一种基于信任度的多比特判决协作自适应频谱感知方法，其特征是：它由以下步骤实现：步骤一、设定各认知用户信任度的初值，即：r_i＝0；设定各认知用户信任度的权值的初值，即：ω_i＝1；步骤二、各认知用户独立检测，并分别利用公式：$U=\left\{\begin{array}{cc}{H}_1& \underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\omega }_i{u}_i\ge \lambda \\ H_0& \underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\omega }_i{u}_i<\lambda \end{array}\right.$判决主用户是否存在，获得各用户的本地判决结果u_i；式中：U代表系统融合中心最终判决结果；H₁表示主用户存在；H₀表示主用户不存在；N表示认知用户数；λ是融合中心的判决门限值；步骤三、根据公式：${\delta }_i=\left|\bar{u}-u_i\right|$计算各个认知用户的本地判决结果u_i与各认知用户判决结果的加权平均值的差，即：每个认知用户的偏差函数δ_i；式中：各认知用户判决结果的加权平均值的取值为：$\bar{u}=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{u}_i\times {\omega }_i$步骤四、根据步骤三获得的各认知用户偏差函数δ_i，利用公式：${\Delta }_i=\left\{\begin{array}{cc}1.5tan(\frac{7}{2}\times \frac{-{\delta }_i}{2^b-1}),& {\delta }_i>\frac{1}{2}\\ 1,& {\delta }_i\le \frac{1}{2}\end{array}\right.$获得各认知用户相应信任度增量△_i，b表示每个认知用户每次传输信息比特数；步骤五、根据步骤四获得的各认知用户相应信任度增量△_i，利用公式：r_i＝r_i+△_i更新各认知用户信任度r_i；步骤六、利用公式：$r_i=\left\{\begin{array}{cc}{r}_{max},& r_i>r_{max}\\ r_i,& r_{\min }\le r_i\le r_{max}\\ r_{min},& r_i<r_{min}\end{array}\right.$更新各个认知用户的信任度r_i；式中：r_max为预设的信任度上限；r_min为预设的信任度下限，r_min<0；|r_min|>>|r_max|；步骤七、根据步骤六获得的各认知用户更新后的信任度r_i，利用公式：${{\omega }_i}^{\prime }=\frac{h_i^2}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{h}_i^2}\times N$获得各认知用户更新后的权值ω_i'；式中：$h_i=\left\{\begin{array}{cc}0,& r_i\le \bar{r}+g\\ \frac{r_i-g}{r_{max}-g},& r_i>\bar{r}+g\end{array}\right.$为当前所有认知用户信任度的加权平均值，且：$\bar{r}=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{r}_i\times {\omega }_i;$参数g是预设阈值，g<0；完成认知OFDM系统中的一种基于信任度的多比特判决协作自适应频谱感知；步骤八、根据步骤六更新后的各个认知用户的信任度r_i和各认知用户更新后的权值ω_i'，返回执行步骤二，进行下一次认知OFDM系统中的一种基于信任度的多比特判决协作自适应频谱感知。