[发明专利]一种针对认知无线网络的栅格协同频谱检测方法

说明书

本发明公开一种针对认知无线网络的栅格协同频谱检测方法，包括步骤：初始化检测与分配；动态分配；初始化检测与分配包括：融合中心将检测时间帧划分为若干检测时隙，融合中心指导所有的次级用户对所有信道进行初始频谱检测，获得初始采样信号；融合中心收集初始采样信号，根据初始采样信号进行分类判定次级用户的运行状态；融合中心根据运行状态指导次级用户按照接入原则进行分配；本发明通过栅格次级用户的设计、次级用户区域的划分和对应区域的使用规则，并结合相应的动态检测方法，充分利用次级用户之间的关系，降低系统计算难度，保证低虚警概率和漏检概率，同时减少频谱检测时间，增加传输时间，使得系统的吞吐量达到最优化。

技术领域

本发明涉及电频谱检测技术领域，具体涉及一种针对认知无线网络的栅格协同频谱检测方法。

背景技术

在通信领域中，由于频率资源非常稀缺，所以如何尽可能的提升频谱利用率是一个重点研究方向。认知无线电通过频谱管理，可以在主用户不在占用授权频段时，让次级用户暂时使用该频段，从而提升频谱利用率。而频谱检测则是认知无线电的重要一步，利用该步骤，系统将对一定的频段进行检测，进而判断该频段上有无主用户。

目前针对认知无线网络，业界提出了多种频谱检测方法，包括能量检测、信号相关检测等等。同时考虑到单个次级用户检测误判概率较高的特点，提出的协同检测的方法，以降低虚警概率和漏检概率。

但在实际环境中，不同区域内部的频谱环境都是不相同的和变化的，对应的频谱使用规则也是不相同的，需要更加灵活的频谱检测机制，能够进行不同区域的频谱检测和使用，且保持非常低的虚警概率和漏检概率，以更好的提升认知无线网路的性能。现有的协同检测机制只能在小区域内使用，无法对N个次级用户的检测结果联合来进行区域的判定。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种针对认知无线网络的栅格协同频谱检测方法，包括步骤：

S1，初始化检测与分配；

S2，动态分配；

其中，所述步骤S1包括：

S11，融合中心将检测时间帧划分为若干检测时隙，所述融合中心指导所有的次级用户对所有信道进行初始频谱检测，获得初始采样信号；

S12，所述融合中心收集所述初始采样信号，根据所述初始采样信号进行分类判定所述次级用户的运行状态；

S13，所述融合中心根据所述运行状态指导所述次级用户按照接入原则进行分配。

较佳的，所述步骤S2包括：

S21，根据所述步骤S1中的分配情况，进行动态频谱检测，获得动态采样信号；

S22，所述融合中心采集所述次级用户的动态采样信号，对所述次级用户进行状态分类；

S23，根据所述状态分类进行所述次级用户的检测分配；

S24，根据所述步骤S23的分配情况，再次进行动态频谱检测，获得动态采样信号，并重复所述步骤S22。

较佳的，所述步骤S1初始状态时，将所述次级用户在地理位置上呈矩形栅格排布，相邻所述次级用户间的距离相等；根据主用户信噪比大小将所述次级用户划分为黑区、灰区和白区。

较佳的，在所述步骤S12中，所述融合中心将同时对最多5个所述次级用户进行协同频谱检测，从而将所述次级用户划分为四种运行状态，所述运行状态包括区内状态、界内状态、界外状态、模糊状态。

较佳的，所述运行状态的分类判定过程为：