一种自适应序贯的协同频谱检测方法

摘要

本发明涉及通信技术中认知无线电领域多个次级用户协同检测频谱空洞的方法。其特征是在融合阶段基于序贯概率比检验做出判决，并能自适应地调整感知阶段所使用的采样点数。借助上述特征，这一发明能够保证所需的检测精度，同时最小化检测时间。其具体步骤为：a.所有的次级用户并行采样，并根据这些采样点得到一个感知结果。b.融合中心融合一个次级用户感知结果。c.如果已经融合的感知结果足够，则做出判决；否则返回b继续融合次级用户的感知结果。d.自适应调整采样点数，如果检测不停止则返回a进行下一次检测。

主权项

1.一种自适应序贯的协同频谱检测方法，其特征在于：融合阶段采用序贯概率比检验，能够保证所需的虚警概率和漏检概率，减少检测时间；感知阶段通过采用一个最优的接收信号采样点数，使得检测时间达到最小；最优接收信号采样点数借助于自适应调整得到，即每次判决完成之后都自适应地调整该点数，使其收敛到最优值。 次级用户采用能量检测方法，自适应调整过程采用符号算法，具体实施步骤如下： a．初始化，根据序贯协同检测方法完成一次检测，将其接收信号采样点数和检测时间分别记作n⁰和设定初始的接收信号采样点数n1和自适应调整的步长μ；令初始的累积对数似然比S₀＝0，i＝1，b．所有的次级用户并行进行nⁱ点采样，并根据这些采样点计算出各自接收信号的能量，其中第j个次级用户接收信号的能量计算如下： j＝1，2，3，….其中，n_j(k)和s_j(k)分别表示第j个次级用户的加性噪声和第j个次级用户的接收信号；H₀和H₁为二元假设，分别表示频谱空洞不存在和存在； c．所有的次级用户都根据各自接收信号的能量计算出各自的对数似然比，其中第j个次级用户的对数似然比计算如下： j＝1,2,3,….式中f₀(v_j)和f₁(v_j)分别表示v_j在H₀和H₁假设下的概率密度函数， d．初始化计数器p＝1， e．融合中心融合第p个次级用户的对数似然比，计算出相应的累积对数似然比， S_p＝S_p-1+L_p. f．将S_p与判决门限A、B做比较，其中α和β分别为所需的虚警概率和漏检概率；如果A＜S_p＜B，则p＝p+1，返回e；如果S_p≥B，则判定频谱空洞存在；如果S_p≤A，则判定频谱空洞不存在；g．计算出第i次检测所花费的时间其中T代表接收信号采样周期，融合每个次级用户感知结果所需的时间为R倍的T。将代入下列公式，计算出第i+1次检测应该使用的接收信号采样点数，这里的和分别表示第i次检测中所使用的接收信号采样点数和所花费的检测时间；μ表示自适应调整的步长；g(x)是一个自定义函数，当x>0时取1值，当x<0时取-1值，当x=0时随机地取1值或者-1值；h．i＝i+1，如果检测不停止则返回b进行下一次检测。