发明名称 基于认知无线电协作用户与检测门限联合选择的无线通信方法
摘要 基于认知无线电协作用户与检测门限联合选择的无线通信方法,涉及一种无线通信方法。它是为了克服当前选择所有用户参与协作检测,以及为每个用户分配相同检测门限方法所带来的检测性能低、协作开销大的问题。将用户根据信噪比降序排列,计算当前用户参与协作检测后的最优门限、虚警概率、检测概率、错误检测概率和错误检测概率差值,如果差值大于零,选择该用户参与协作检测,否则需要排除该用户。本发明适用于无线通信过程中。
申请公布号 CN103036626B 申请公布日期 2014.10.29
申请号 CN201210534974.9 申请日期 2012.12.12
申请人 哈尔滨工业大学 发明人 刘鑫;贾敏;谭学治;顾学迈;郭庆;莫力烽;崔晨
分类号 H04B17/00(2006.01)I;H04W16/14(2009.01)I 主分类号 H04B17/00(2006.01)I
代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人 张宏威
主权项 基于认知无线电协作用户与检测门限联合选择的无线通信方法,在一个包括<img file="FDA0000506345130000011.GIF" wi="43" he="40" />个以知用户的认知无线电网络中,<img file="FDA0000506345130000012.GIF" wi="43" he="40" />为正整数,它由以下步骤实现:步骤一、将<img file="FDA0000506345130000013.GIF" wi="43" he="40" />个认知用户根据自身SNR的值降序排列,并保存在列表中;步骤二、计算步骤一所述的列表中第一个用户单独能量检测的最优门限<img file="FDA0000506345130000014.GIF" wi="86" he="77" />第一个用户的虚警概率<img file="FDA0000506345130000015.GIF" wi="107" he="64" />第一个用户检测概率<img file="FDA0000506345130000016.GIF" wi="78" he="69" />和第一个用户错误检测概率<img file="FDA0000506345130000017.GIF" wi="94" he="65" />并存储于列表中;并初始化协作用户数<img file="FDA0000506345130000018.GIF" wi="100" he="50" />协作频谱感知的虚警概率<img file="FDA0000506345130000019.GIF" wi="280" he="79" />协作频谱感知的检测概率<img file="FDA00005063451300000110.GIF" wi="261" he="81" />和协作频谱感知的错误检测概率<img file="FDA00005063451300000111.GIF" wi="284" he="81" />步骤三、将<img file="FDA00005063451300000112.GIF" wi="27" he="39" />的值加1;步骤四、根据“AND准则”、“OR准则”或“K‑OUT‑N准则”,计算第<img file="FDA00005063451300000113.GIF" wi="27" he="39" />个用户单独能量检测的最优门限<img file="FDA00005063451300000114.GIF" wi="85" he="83" />第<img file="FDA00005063451300000115.GIF" wi="27" he="39" />个用户的虚警概率<img file="FDA00005063451300000116.GIF" wi="119" he="70" />第<img file="FDA00005063451300000117.GIF" wi="27" he="39" />个用户的检测概率<img file="FDA00005063451300000118.GIF" wi="86" he="71" />和第<img file="FDA00005063451300000119.GIF" wi="27" he="39" />个用户的错误检测概率<img file="FDA00005063451300000120.GIF" wi="114" he="73" />并存储于列表中;计算列表中所有<img file="FDA00005063451300000121.GIF" wi="27" he="39" />个用户参与的协作频谱感知的虚警概率<img file="FDA00005063451300000122.GIF" wi="119" he="73" />检测概率<img file="FDA00005063451300000123.GIF" wi="87" he="71" />和错误检测概率<img file="FDA00005063451300000124.GIF" wi="116" he="75" />并计算协作频谱感知的错误检测概率差值<img file="FDA00005063451300000125.GIF" wi="128" he="60" />步骤五、判断是否为<img file="FDA00005063451300000126.GIF" wi="261" he="90" />如果判断结果为是,则执行步骤六;如果判断结果为否,则从列表中删除认知用户<img file="FDA00005063451300000127.GIF" wi="27" he="39" />的所有信息,并且将<img file="FDA00005063451300000128.GIF" wi="27" he="39" />和<img file="FDA00005063451300000129.GIF" wi="43" he="40" />的值均减1,并执行步骤六;步骤六、判断<img file="FDA00005063451300000130.GIF" wi="27" he="39" />的值是否小于<img file="FDA00005063451300000131.GIF" wi="53" he="41" />如果判断结果为是,则返回执行步骤三;如果判断结果为否,则执行步骤七;步骤七、列表中的用户即为最佳的协作用户,对应的<img file="FDA00005063451300000132.GIF" wi="54" he="82" />即为最佳的检测门限;进而实现基于认知无线电协作用户与检测门限联合选择的无线通信;其特征是:步骤二中第一个用户单独能量检测的最优门限<img file="FDA00005063451300000133.GIF" wi="86" he="78" />第一个用户的虚警概率<img file="FDA00005063451300000134.GIF" wi="107" he="64" />第一个用户检测概率<img file="FDA00005063451300000135.GIF" wi="79" he="69" />和第一个用户错误检测概率<img file="FDA00005063451300000136.GIF" wi="68" he="65" />分别表示为:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>&lambda;</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><mfrac><msubsup><mi>&sigma;</mi><mrow><mi>n</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow><mn>2</mn></msubsup><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><msubsup><mi>&sigma;</mi><mrow><mi>n</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow><mn>2</mn></msubsup><msqrt><mfrac><mn>1</mn><mn>4</mn></mfrac><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>&gamma;</mi><mn>1</mn></msub><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mrow><mn>2</mn><mi>&gamma;</mi></mrow><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>M&gamma;</mi><mn>1</mn></msub></mfrac></msqrt><mi>ln</mi><mrow><mo>(</mo><msqrt><msub><mrow><mn>2</mn><mi>&gamma;</mi></mrow><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><mn>1</mn></msqrt><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000506345130000021.GIF" wi="1099" he="175" /></maths><maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>f</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mi>Q</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><msubsup><mi>&lambda;</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><msubsup><mi>&sigma;</mi><mrow><mi>n</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow><mn>2</mn></msubsup></mfrac><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><msqrt><mi>M</mi></msqrt><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000506345130000022.GIF" wi="599" he="197" /></maths><maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>d</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mi>Q</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><msubsup><mi>&lambda;</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><msubsup><mi>&sigma;</mi><mrow><mi>n</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow><mn>2</mn></msubsup></mfrac><mo>-</mo><msub><mi>&gamma;</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><msqrt><mfrac><mi>M</mi><mrow><msub><mrow><mn>2</mn><mi>&gamma;</mi></mrow><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac></msqrt><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000506345130000023.GIF" wi="813" he="198" /></maths><maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>e</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>f</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>d</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow>]]></math><img file="FDA0000506345130000024.GIF" wi="597" he="98" /></maths>式中:<img file="FDA0000506345130000025.GIF" wi="52" he="61" />是噪声的方差;<img file="FDA0000506345130000026.GIF" wi="67" he="63" />为第一个用户处的噪声方差;<img file="FDA0000506345130000027.GIF" wi="34" he="44" />为第一个用户处的接收信噪比;<img file="FDA0000506345130000028.GIF" wi="51" he="40" />为采样点数;<img file="FDA0000506345130000029.GIF" wi="52" he="39" />为正整数;函数<img file="FDA00005063451300000210.GIF" wi="661" he="188" />
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