[发明专利]一种基于次用户历史判决的双阈值协作感知方法

说明书

本发明公开了一种基于次用户历史判决的双阈值协作感知方法，旨在解决现有技术中频谱感知检测精度不足的技术问题。其包括：根据预设的双阈值利用多个次用户进行本地能量检测，获得历史判决数据；利用历史判决数据计算各个次用户的判决可信度，并根据判断可信度获得各个次用户的权重值；根据次用户的本地判决结果和次用户权重值进行加权协作感知，获得频谱感知结果；根据频谱感知结果更新各个次用户的权重值。本发明能够有效地提升了整体检测性能，提高频谱感知的检测精准度。

技术领域

本发明涉及一种基于次用户历史判决的双阈值协作感知方法，属于认知无线电技术中的频谱感知技术领域。

背景技术

随着时代和科技的发展，认知无线电技术作为解决无线电频谱资源匮乏的重要手段，其在众多领域得到了广泛的应用，而频谱感知技术作为其中的核心技术，也被广大专家学者所研究。

频谱感知指利用具有认知能力的设备通过检测技术找寻出所处认知环境中的空闲授权频谱，在不干扰授权用户正常使用该授权频谱的前提条件下，机会式的接入该频段进行通信工作的技术。由于阴影效应、多径衰落以及隐藏终端等问题的存在，认知无线电中单个次用户对于授权频段的状态感知有时会出现误判的情况。为了解决这类问题，诸多专家学者提出多个次用户进行协作感知的方案，与单用户感知相比，多用户协作感知能提供更高的检测性能。

在协作感知方案中常用的检测技术主要为能量检测法，现阶段能量检测方法主要包括单个阈值检测和双阈值检测，双阈值检测法是通过比较能量统计值与上下限阈值的大小关系对授权频段的状态进行判决的，然而双阈值检测方案中当能量统计值位于上下限阈值之间时，次用户通常不做判决而直接进行下一次检测，这种处理方式略显单薄，能量统计值的精度也有待提高。

各次用户对授权频段检测过后进入用户协作阶段，此阶段主要工作是将各个次用户的感知结果进行融合并得出系统判决结果。融合中心通常会基于各次用户的一些属性对其发送的判决结果分配一定的权重，以提高融合判决结果的准确性，例如基于信噪比加权的协作感知方法以及基于次用户可靠性加权以及次用户节点选择的协作感知方法等。但是现有的频谱感知技术中并未对次用户的历史判决数据进行有效地利用，而经过多次的频谱感知后每个次用户都会产生庞大的历史判决数据，有效地利用这些历史数据可以进一步提升频谱感知的整体检测性能。

发明内容

为了解决现有技术中频谱感知技术的数据利用率不够、检测精度有待提高的问题，本发明提出了一种基于次用户历史判决的双阈值协作感知方法，通过改进的双阈值能量检测技术和基于历史判决数据的加权协作感知技术，提高了频谱感知的整体检测性能。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种基于次用户历史判决的双阈值协作感知方法，具体包括如下步骤：

步骤1、根据预设的双阈值利用多个次用户进行本地能量检测，获得历史判决数据；

步骤2、利用历史判决数据计算各个次用户的判决可信度，并根据判断可信度获得各个次用户的权重值；

步骤3、根据次用户的本地判决结果和次用户权重值进行加权协作感知，获得频谱感知结果；

步骤4、根据频谱感知结果更新各个次用户的权重值。

进一步的，双阈值的设置方法如下：

根据待检测授权信道中的噪声信号参数和本地能量检测的检测参数计算单阈值λ₀；

设置不确定判决区域宽度系数μ，根据单阈值λ₀和不确定判决区域宽度系数μ计算双阈值：

其中，λ_upper表示上限阈值，λ_lower表示下限阈值。