[发明专利]一种基于减少采样点数的快速两步能量检测算法

摘要

本发明提供了一种基于减少采样点数的快速两步能量检测算法，具体步骤为：a.预设一个固定的虚警概率，建立一个使检测概率最大化的优化模型，得到两个最佳判决门限值。b.将传统能量检测算法中的总采样点平均分成两部分，先进行第一步能量检测。c.将第一步能量检测获得的能量值与第一个门限值进行比较。d.若能量值不小于第一个门限值，则直接得出主用户信号存在的判决，跳至g。否则进行下一步。e.对余下的采样点进行第二步能量检测。f.将第二步能量检测得到的能量值和第一步检测的能量值求平均值后与第二个门限值进行比较，得出主用户信号是否存在的判决。g.次级用户判断检测是否停止，是则终止，否则返回到b进行下一次的检测。

主权项

1.一种基于减少采样点数的快速两步能量检测算法，其特征在于包括如下依序步骤：a.首先设定能量检测的虚警概率为固定值β，通过最大化检测概率，得到第一门限值λ₁和第二门限值λ₂，且λ₁≥λ₂；b.设传统的能量检测算法总采样点数为2N，改进算法中将传统检测算法分为两步进行，先对前N个采样点进行第一步能量检测，得到第一次采样的能量值V₁；N个采样点的能量计算公式的定义为：其中，y(k)表示次级用户接收到的信号；c.将第一次获得的能量值V₁与第一门限值λ₁进行比较；d.若V₁≥λ₁,则直接做出主用户信号存在的判断，跳转至步骤g；如果V₁＜λ₁,系统继续进行第二步检测；e.进行第二步能量检测，根据能量计算公式计算出余下N个点第二次采样的能量值V₂；f.将第一步与第二步检测得到的能量值V₁与V₂的平均值与第二门限值λ₂进行比较，如果那么认为主用户信号存在,否则认为主用户信号不存在；g.判断检测是否停止，是则终止，否则返回b进行下一次检测；最佳门限值是根据检测过程中虚警概率和检测概率的约束关系推导得出：首先建立一个以所述固定虚警概率β为约束，最大化检测概率为目标的优化模型，如下所示：其中，γ为接收信噪比，为Q函数；通过拉格朗日乘数法可求得第一门限值λ₁和第二门限值λ₂的关系式:所述第二门限值λ₂的取值范围满足：