成谢锋教授团队的张学军教授提出基于信任度的双门限协作频谱感知方法
发布时间: 2017-04-25 浏览次数: 188 文章来源: 电子科学与工程学院

专利号:201410013438.3

本发明提出了一种基于信任度的双门限协作频谱感知方法,该方法兼顾认知无线电系统可靠性和低负载的基于信任度的双门限协作频谱检测方法.包括:系统优先利用首先使满足双门限要求的认知节点参与协作感知,当满足双门限要求的认知节点数目不足时,增加满足信任度参数要求的认知节点参与协作感知.融合中心存储了认知节点的检测记录,并以此为局部检测结果设置融合权重。该方法所需传输的感知参数减少了,占用的信道带宽降低。同时,由于不可靠认知节点用户的减少,该方法的检测性能进一步提高了。此外,相比大多数方法仅提高系统某一性能指标的不足,本系统可以通过调整参数nt值使系统适应于不同类型的无线业务,具有一定的灵活性。

本发明在传统双门限协作频谱感知方法的基础上,作了如下改进:1、针对可靠认知节点的选择上,本发明不仅依靠自适应双门限,在认知节点数较少时,又引入信任度参数。因为传统双门限在门限设置上受噪声影响较大,一旦设置的不合适,会导致参与协作的认知节点太多或太少。本发明是通过增加信任度参数,当参与协作的认知节点数未达到预设值时,位于双门限之间的认知节点根据信任度参数验证可靠性。如果满足信任度参数要求,可以参与协作。这样就弥补了认知节点数较少的不足。

方法流程:

步骤1:设置认知节点的双门限;通过构造CRi的有效利用函数Ui(λi)并求解其最大值,即最优单门限λopt,i,并在此基础上设置自适应双门限λ1,iλ2,i

步骤2:认知节点独立地进行本地能量检测,若Ti<λ1,i,则判决di=0;若Ti>λ2,i,则判决di=1,将di传至融合中心参与协作感知,若λ1,i ≤Tiλ2,i,暂不判决;

步骤3:若nc[N/nt],则舍弃上述步骤2中所有处于λ1,i ≤Tiλ2,i中的节点;其中,nc表示上述步骤2中发送本地检测结果到融合中心的认知节点数,N表示认知节点总数,nt是可调参数(nt≥1)[ ]表示取其最大整数;如果nc<[N/nt],融合中心广播不确定信息,此时满足λ1,i ≤Tiλ2,i的认知节点采用单门限判决,即根据Tiλopt,iTi>λopt,i,判决di=0di=1,并按信任度参数作进一步验证;若验证di是可信的,将di传至融合中心;否则,舍弃di

步骤4:认知节点权重设置;在每一轮感知过程中,融合中心会存储上传的本地检测结果di和系统全局结果D,并以此设置认知节点的权重;

步骤5:融合中心进行加权融合,并向所有认知节点广播全局检测结果01;如果融合中心未接收到任何本地检测结果,则广播信息缺失信号,此时系统立即启动下一轮频谱感知;

步骤6:为了兼顾系统的精确性和效率两个指标,可以适当调整nt;当nt增大时,满足λ1,i ≤Tiλ2,i的认知节点参与协作的概率减小,系统传输的数据量将降低,但检测精确度降低;当nt减小时,满足λ1,i ≤Tiλ2,i的认知节点参与协作的概率增大,系统传输的数据量将增大,检测精确度提高;系统能够根据通信业务的不同适当调整nt


详细请参考:

张学军,鲁友,严金童,田峰,成谢锋.基于信任度的双门限协作频谱感知算法专利号:ZL201410013438.3, 申请日:2014-01-13, 授权日:2016-09-28