[发明专利]一种两步协作随机共振能量检测方法

说明书

本发明涉及一种两步协作随机共振能量检测方法，解决的是性能易受噪声不确定度影响的技术问题，通过采用以基于广义随机共振的能量检测为模型，结合双门限与两步协作以减少系统开销、检测时长。仿真结果表明，所提算法能够克服噪声不确定度的影响，同时在保证检测时长、虚警概率的前提下获得更好的检测性能的技术方案，较好的解决了该问题，可用于能量检测中。

技术领域

本发明涉及能量检测领域，具体涉及一种两步协作随机共振能量检测算法。

背景技术

干扰检测是干扰抑制处理的基础与前提，能量检测算法是一种不依赖于先验信息的盲检测，复杂度低、易实现等优点使其在实际系统中应用广泛。但能量检测算法在低信噪比、高强度背景噪声下检测性能急剧恶化，干扰检测精度无法得到保证。近年来研究者们发现在特定的非线性系统中依靠噪声的谐振作用能够增强信号，这一现象被称为随机共振(Stochastic Resonance,SR)。研究者们将随机共振应用到能量检测算法中以改善强背景噪声环境下的检测性能。基于广义随机共振的能量检测算法在保证算法复杂度、检测时长的前提下能够获得更好的检测性能。然而，传统能量检测和基于广义随机共振的能量检测都难以抵抗噪声不确定度的影响，噪声不确定度的影响使得检测性能急剧下降；当噪声不确定度较大时，即使以牺牲虚警概率和检测时长为代价也无法提高检测概率。

因此，现在的能量检测(Energy Detection,ED)算法存在性能易受噪声不确定度(Noise Uncertainty,NU)影响的技术问题。因此，提供一种基于广义随机共振的能量检测为模型的两步协作随机共振能量检测算法，能够解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在性能易受噪声不确定度影响的技术问题。提供一种新的两步协作随机共振能量检测算法，该两步协作随机共振能量检测算法具有可以有效克服噪声不确定度的影响获得较高的检测概率特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种两步协作随机共振能量检测算法，适用于理想高斯白噪声信道，所述能量检测算法包括：

步骤一，定义原始检测模型，在原始检测模型的接收信号r(t)中加入强度为ρ的直流噪声γ(t)，建立以广义随机共振的能量检测为基础的检测模型进行能量检测；

原始检测模型

步骤二，建立基于双门限的筛选策略模型，确定第一门限值λ_l和第二门限值λ_h，定义融合机制与协作策略；所述融合机制包括或准则、与准则以及软判决；

步骤三，根据步骤一的能量检测结果T_i和步骤二的融合机制与协作策略进行能量检测修正；

其中，H₀表示干扰存在，H₁表示干扰不存在；r(t)为接收信号，n(t)是均值为β、方差为的高斯白噪声；s(t)是均值为ω、方差为的有用信号，j(t)是均值为μ、方差为的干扰信号，n(t)、s(t)与j(t)相互独立。

本发明的工作原理：本发明以广义随机共振的能量检测为模型，采取基于双门限的筛选策略实现融合准则和协作策略的动态选取在极低信噪比下检测性能突出，不易受噪声不确定度的影响。提高了在强背景噪声、大噪声不确定度环境下的干扰检测性能。提出基于双门限的筛选策略动态选取协作融合准则并确定是否二次协作，可以克服噪声不确定度对于检测性能的影响。同时还可以设计合理的策略减少系统开销。

上述方案中，为优化，进一步地，所述根据融合机制与协作策略还包括：

(1)当时，各节点进行一次协作，一次协作使用与准则进行判决，得出判决结果：

若判决结果为H₀，则不进行二次协作直接得出最终判决结果；