控制信道受限的认知无线电合作频谱感知方法

摘要

控制信道受限的认知无线电合作频谱感知方法，属于无线通信领域。这种方法解决了现有认知无线电频谱感知方法对控制信道依赖性强的问题。由于认知用户本身的非授权性，控制信道的存在性以及控制信道的带宽、信道质量都具有不确定性。认知无线电需要在保证频谱感知性能的前提下尽可能降低对控制信道的依赖。在本方法中，当观测值O_i在λ₁和λ₂之间时，二级用户SU_i不对其进行量化处理，也不发送任何信息，以节约控制信道的资源；当观测值O_i不在λ₁和λ₂之间时，SU_i对O_i进行量化，并将量化结果发送至数据融合中心FC。本发明在保证感知性能的前提下降低了认知无线电频谱感知过程对公共控制信道的依赖性。

主权项

1、控制信道受限的认知无线电合作频谱感知方法，它是基于现有的无线电通信系统上实现的，所述无线电通信系统包括N个二级用户终端SUi和一个数据融合中心FC，所述二级用户终端SUi采用能量检测器对主用户PU进行检测；每个二级用户终端SUi得到的信号不相关并且有相同的统计特性；二级用户终端SUi接收信号的统计特性对于数据融合中心FC是已知的，信号噪声是方差为σ2的加性高斯白噪声，所述二级用户终端SUi在频谱感知的过程中的接收信号服从检验模型：H0：yi(2n)＝ni(2n)H1：yi(2n)＝s(2n)+n1(2n)，其中2n为每次感知的采样点数，根据奈奎斯特采样定理，n>TW，其中T为采样时间，W为信道带宽，yi(2n)表示二级用户终端SUi的接收信号，s(2n)表示主用户PU的发射信号，ni(2n)为方差为σ2的高斯白噪声；所述主用户PU信号s(2n)与噪声ni(2n)不相关，本实施方式的感知方法为：系统中的二级用户终端SUi的能量检测器的观测值Oi为：在信噪比为γ＝Es/N0时，服从分布：其中x2分布的自由度为2n，γ为非中心x2分布的偏移系数；二级用户终端SUi将获得的观测值Oi经过M位量化处理后通过控制信道发送到数据融合中心FC进行数据融合；数据融合中心FC在数据融合时，由公式获得判决统计量T，K为向数据融合中心FC发送信息的二级用户终端SUi的个数，其中0≤K≤N；数据融合中心FC将所述判决统计量T与数据融合门限λ0比较获得判决结果D0，当所述判决结果D0＝0时表示该信道未被主用户PU占用，当判决结果D0＝1时表示该信道已被主用户PU占用；其特征在于，所述二级用户终端SUi在对获得的观测值Oi进行数据量化处理时，首先判断观测值Oi是否在λ1和λ2之间，其中λ1和λ2是量化门限，并且λ0＝1/2(λ1+λ2)，当Oi在λ1和λ2之间时，二级用户终端SUi不对观测值Oi进行量化，也不向数据融合中心FC发送任何信息；否则，二级用户终端SUi对Oi进行M位量化，并将量化结果发送至数据融合中心FC。