异构无线传感网中基于定位信息的压缩频谱感知方法

摘要

本发明公开了一种在异构无线传感网中，基于定位信息的压缩频谱感知方法。本发明方法主要包括：一是针对异构无线传感网的特点建立频谱感知的系统模型；二是针对中心控制节点数据量过大的问题，采用分簇方法，有效的降低了中心控制节点的计算量；三是基于压缩感知理论，对单个无线传感节点的压缩数据进行联合地恢复，从而得到当前授权用户的多维频谱信息。本发明充分利用压缩感知技术和分簇技术，提供适用于异构无线传感网的有效的频谱检测以及授权用户定位方法，从而在较低压缩率的情况下快速、准确得获取当前电磁环境中授权用户的多维频谱信息，包括授权用户位置、发送功率及使用频段等。

主权项

一种在异构无线传感网中基于定位信息的压缩频谱感知方法，其特征包括以下步骤：步骤1：针对异构无线传感网的特点建立频谱感知的系统模型，根据路径损耗模型建立信号的发射端和接收端的关系；步骤2：对无线传感节点采用分簇方法，分簇处理本地信息，降低中心控制节点的计算量；每个簇的簇头把融合后的压缩数据发送到中心控制节点；步骤3：在中心控制节点，对单个无线传感节点的压缩数据进行联合地恢复，从而得到当前授权用户的多维频谱信息，所述的步骤1中，建立异构无线传感网频谱感知系统模型的方法为：假设异构无线传感网中有N_r个无线传感节点被随机部署到一个R×C大小的区域内开展工作，每个无线传感节点位置已知，位于点(a_i,b_i)，i∈{1,2,…,N_r}；在该区域内随机分布着N_p个授权用户，位置不确定；为了使模型离散化，假定每个授权用户位于点(x_r,y_c)，x_r∈{0,Δx,…,(R‑1)Δx}，y_c∈{0,Δy,…,(C‑1)Δy}，Δx，Δy分别是x轴和y轴的单位长度；该区域内的宽带频谱被分割成N_ch个相邻且互不重叠的窄带信道，假定它们的中心频率为每个授权用户利用这些信道中的任意一个进行通信；这些无线传感节点对全部信道的使用情况进行检测，并将检测信息发送到异构无线传感网的中心控制节点，由中心控制节点最终做出判断，如果检测到空闲频段，就实现了动态频谱接入。