[发明专利]一种基于贝叶斯博弈的频谱感知次用户激励方法

说明书

本发明是一种基于激励的协作频谱感知方法，该方法在频谱感知的研究中加入贝叶斯激励方式，提出了基于贝叶斯博弈的频谱感知次用户激励算法，采用贝叶斯博弈激励的方式，激励次用户参与到频谱感知当中，使得次用户能够选择最优策略参与感知或者不参与，从而获得最佳效益。然后参与感知的次用户将感知的数据发送到融合中心，经表决融合的方式将数据融合，融合中心对主用户是否存在进行判断。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种基于贝叶斯博弈的频谱感知次用户激励方法。

背景技术

随着无线通信的迅猛发展，对于频谱资源的要求也日益增长，无线频谱资源已经变成一种非常稀缺的资源。1999年认知无线电的出现提供了一个频谱接入的有效方法，使无线通信设备具有发现频谱资源并合理利用的能力，以解决频谱资源匮乏问题，提高频谱利用率。在认知无线电网络(CRN，cognitive radio network)中准确的检测到主用户的存在是至关重要的，因此频谱感知成为了认知无线电的核心技术。频谱感知技术按感知人数的不同主要可以划分为单用户感知与协作频谱感知。在移动通信中，无线信号存在大尺度衰落与多径效应，所以用户感知并不是十分准确，所以需要次用户协作感知。

然而现有的协作频谱感知方法的研究前提的是次用户无条件愿意进行频谱感知，忽视了感知次用户的招募和感知积极性。群智感知激励机制作为一种多人感知的有效激励机制，可以分为有报酬激励与无报酬激励两种，无报酬激励机制主要由娱乐激励和社会荣誉激励组成，适用范围较窄。有报酬激励机制主要采用的是博弈论方面的方法。当前的多数群智感知激励机制的文献并没有考虑到感知场景，也没有将群智感知的场景具体化到协作频谱感知中去。

群智感知激励机制作为一种激励感知次用户的有效机制，恰好可以与协作频谱感知相结合。本发明将群智感知的激励机制应用于协作频谱感知中，提出了一种基于贝叶斯博弈的频谱感知次用户激励方法，解决了协作频谱感知中次用户的招募和激励问题，可以使在次用户获得最优效用，以激发次用户的感知积极性，从而提升协作频谱感知的准确性。

发明内容

技术问题：本发明是一种基于贝叶斯博弈的频谱感知次用户激励方法，该方法将贝叶斯激励机制应用到协作频谱感知当中，激励次用户参与到感知当中，使得次用户能够选择最优策略参与感知或者不参与，从而获得最佳效益。最终提高检测概率。

技术方案：本发明是一种基于贝叶斯博弈的频谱感知次用户激励方法，包括以下步骤：

1)设置感知频段f_r、策略集B＝(β₁,β₂,...β_s)、信噪比类型集L＝(γ₁，γ₂，...γ_q，γ_q+1)并初始化类型概率分布(p¹,p²,...,p^q,p^q+1)，平台广播参与人数及预算R，其中q+1是将信噪比量化的段数；

2)次用户n通过可计算出检测概率期望值P_ns定义为次用户n信噪比类型为γ_n并选择策略为β_s时的检测概率，s为次用户所选策略的总数；

3)次用户n根据信噪比类型γ_n选择不同的策略β_s再通过计算可得检测概率，其中γ_n为第n个次用户的信噪比，p_f为虚警概率，在本发明中设它为固定值，M_n是第n个次用户检测的信号样本数，设第n个次用户感知时间为T_n，f_s为感知频率，则M_n＝T_nf_s；，由可算出效用，其中C_n为单位时间的代价，P_n为检测概率，为检测概率期望值。N为次用户人数，R为平台预算；