[发明专利]一种认知无线网络中协作频谱感知门限优化方法

权利要求书

1.一种认知无线网络中协作频谱感知门限的优化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

a、定义λ₀和λ₁是双门限能量检测的两个门限值，且要求门限值λ₀≤λ₁，[0,λ₀]∪[λ₁,+∞)为确定区间，(λ₀,λ₁)为不定区间，协作频谱感知的全局错误概率(Q_f+Q_m)为：

Qf+Qm=1+ΣK=0NCNK((1-Δ1)KΔ1N-KΣl=nKCKlpmlpdK-l-(1-Δ0)KΔ0N-KΣl=nKCKlpalpfk-l)]]>

其中N个认知用户中有K个认知用户接收到的信号能量落入确定区间，所以具体是哪K个认知用户接收到的信号能量落在确定区间内，有种的可能情况；H₁和H₀分别表示主用户存在和不存在的情况，△₀和△₁分别表示H₀、H₁条件下次用户接收到的能量值位于不定区间的概率：

Δ0=P(λ0<E(x)<λ1|H0)=1-pf-pa=Q((λ0σu2-1)τfs)-Q((λ1σu2-1)τfs)]]>

Δ1=P(λ0<E(x)<λ1|H1)=1-pd-pm=Q((λ0σu2-γ-1)τfs2γ+1)-Q((λ1σu2-γ-1)τfs2γ+1);]]>

p_d、p_f和p_m分别表示本地频谱感知的检测概率、虚警概率以及漏检概率：

pd=Q((λ1σu2-γ-1)τfs2γ+1),pf=Q((λ1σu2-1)τfs),pm=1-Q((λ0σu2-γ-1)τfs2γ+1),]]>pa=1-Q((λ0σu2-1)τfs),]]>其中Q(x)=12π∫x∞exp(-t22)dt,]]>γ为次用户的接收信噪比，是噪声方差，τ是次用户的感知时间，f_s为采样频率；

b、对表决融合准则的投票门限n进行优化，使得协作频谱感知的全局错误概率(Q_f+Q_m)最小，故要求∂(Qf+Qm)∂n|n=nopt=0,∂2(Qf+Qm)∂n2|n=nopt>0,]]>得到最优投票门限值nopt=Klnpdpf+ln(1-Δ11-Δ0)K(Δ1Δ0)N-Klnpapdpmpf,]]>实际应用中，投票门限n为正整数，所以表示不小于x的最小整数；

c、对双门限能量检测的检测门限值λ₀、λ₁进行优化，使得协作频谱感知的全局错误概率(Q_f+Q_m)达到最小值，故令∂(Qf+Qm)∂λ1|λ1=λ1opt=0,]]>可得下列方程组：

当认知用户的接收信噪比γ、认知用户的个数N、接收到的信号能量落入确定区间的认知用户个数K、感知时间τ以及采样频率f_s确定时，在表决融合准则的投票门限取其最优值的前提下，即n＝n_opt，就可由上述方程组求出双门限能量检测的最优检测门限值