[发明专利]一种多层级认知无线电的跳频方法

权利要求书

1.一种多层级认知无线电的跳频方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，检测并获取现有网络中的频谱资源，并对获取的频谱资源进行频谱空穴检测，根据检测出的频谱空穴确定可用信道；

步骤二，利用步骤一中获得的可用信道进行跳频通信；

步骤三，在跳频通信的过程中每隔一段时间对外部频谱资源进行频谱能量检测，根据频谱能量的强弱对检测到频谱进行排序和命名，按照能量强度由弱变强进行命名和跳频优先级排布，能量强度最弱作为最高跳频优先级，能量强度最强作为最低跳频优先级；

步骤四，在检测到当前通信的信道即将要被主用户占用的时候，选择当前跳频优先级最高的频谱，并检测频谱空穴和可用信道，同时向可用信道发送信号，临时占用这个可用信道；

步骤五，继续检测当前通信的信道主用户是否全部占用，若主用户全部占用并且超过时间阈值，则跳频至优先级最高的频谱，并利用步骤四中临时占用的可用信道进行通信，同时返回步骤三重新检测，若主用户在占用一段时间后在时间阈值之内退出，则保持原有的信道进行通信，同时取消发送到优先级最高的频谱内可用信道的信号，并且返回步骤三重新检测。

2.根据权利要求1所述的多层级认知无线电的跳频方法，其特征在于：所述步骤三中频谱能量检测时间间隔由以下步骤确定：

步骤三一，设置一能量阈值γ，检测频谱能量由弱变强或是由强变弱时频谱能量从低能量或是高能量到达阈值γ的时间t0和t1，其中阈值γ的值与判断信道是否可用的能量阈值的值相等；

步骤三二，利用上述时间t0和t1按照以下公式计算出时间间隔t，公式如下：

其中，上述t为时间间隔，t0为从高能量到达阈值γ的时间，t1为从低能量到达阈值γ的时间，a、b均为常数。

3.根据权利要求1或2所述的多层级认知无线电的跳频方法，其特征在于：所述步骤四中向可用信道发送信号输入电压，该电压由以下公式确定：

其中，V为电压强度值，G为反馈的前端增益，f(t)为ADC的输入电压，R为输入电阻，-T/2和T/2均为时刻，dt为单位时间，T为时间段，RSSI为主用户存在时该信道的信号强度值。

4.根据权利要求1或2所述的多层级认知无线电的跳频方法，其特征在于：所述步骤四中向可用信道发送信号为发送数据，其发送的数据量由以下公式确定：c＝W*tx；

其中，tx为可用信道的占用时间，W为可用信道的带宽，c为在可用信道占用时间内向信道发送的数据量。

5.根据权利要求3所述的多层级认知无线电的跳频方法，其特征在于：所述步骤五中的主用户占用时间的时间阈值大于频谱能量检测时间间隔，小于两倍的频谱能量检测时间间隔。

6.根据权利要求4所述的多层级认知无线电的跳频方法，其特征在于：所述步骤五中的主用户占用时间的时间阈值大于频谱能量检测时间间隔，小于两倍的频谱能量检测时间间隔。

7.根据权利要求1或2所述的多层级认知无线电的跳频方法，其特征在于：所述步骤四与步骤五之间中还包括预跳步骤，该预跳步骤包括如下：

步骤四一，在主用户即将使用信道时，断开当前用户与信道之间的连接，并将当前用户的数据预存在本地设备上，预存时间为主用户占用时间的时间阈值；

步骤四二，在主用户使用信道的时间超过时间阈值时，连通优先级最高的频谱内的可用信道，并将预存的数据输入到这个可用信道内完成跳频，在主用户使用信道的时间少于时间阈值又退出时，连通回原来的信道，并将预存的数据重新输入到原来的信道内完成跳频。

8.根据权利要求3所述的多层级认知无线电的跳频方法，其特征在于：所述步骤四与步骤五之间中还包括预跳步骤，该预跳步骤包括如下：

步骤四一，在主用户即将使用信道时，断开当前用户与信道之间的连接，并将当前用户的数据预存在本地设备上，预存时间为主用户占用时间的时间阈值；

步骤四二，在主用户使用信道的时间超过时间阈值时，连通优先级最高的频谱内的可用信道，并将预存的数据输入到这个可用信道内完成跳频，在主用户使用信道的时间少于时间阈值又推出时，连通回原来的信道，并将预存的数据重新输入到原来的信道内完成跳频。