[发明专利]认知无线通信系统中基于推理的快速多信道联合检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线数字通信技术领域，具体涉及一种认知无线通信系统中基 于推理的快速多信道联合检测方法，能快速、高效、可靠地检测出多个信道上 主用户的活动状态，并能降低每个次用户的感知能力要求、适应不同的网络规 模。

背景技术

认知无线电(cognitive radio，CR)作为一种新型的智能无线传输技术， 它通过感知周围的无线传输特征，自适应地调整传输参数，有效解决了频谱资 源匮乏的问题。

迅速准确地进行频谱估计是有效利用频谱资源的基本前提，目前频谱感知 方法主要有发送端检测、合作检测、基于干扰的检测。由于阴影、衰落、噪声、 瞬时干扰等的影响，发送端检测的性能不是很好，且由于复杂度、实时性和可 靠性等原因这种检测方法通常只适用于窄带检测；基于干扰的检测是将干扰从 发送端为中心变换到以接收端为中心进行管理，即将其转换为所谓的干扰温度 的测量，但是固定点的干扰温度测量仍然不能反映干扰分布的准确情况；合作 检测，利用不同次用户之间的合作，既能提高检测性能，还能实现宽带多信道 检测，因此该检测方法更适合于宽带认知通信系统。但是合作检测必然会带来 一定的带宽、功率开销，因此尽量减少检测复杂度，同时尽量提高检测速度是 宽带多信道条件下合作检测的两个设计目标。

由于主用户对信道的使用通常比较稀疏，长期统计显示，多数信道多数时 间内均处于空闲状态(例如广播频段)。传统的对全部信道进行逐一扫描检测 的方法效率低下，通常会造成很大的检测延迟。利用上述多数信道多数时间内 均处于空闲状态的特点，可以不必对每个信道进行逐一检测，而通过对其中部 分信道进行随机联合检测，再对检测结果进行适当的推理综合，将同样能够检 测出全部信道上主用户的活动状态，这将大大提高检测效率，减少感知时延， 从而提高频谱效率。这正是本发明的主要技术思想。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种认知无线通信系统中基于 推理的快速多信道联合检测方法。

一种认知无线通信系统中基于推理的快速多信道联合检测方法是：认知无 线通信系统中的每个次用户根据理想孤波分布从所有要感知的信道中随机选 择部分信道进行感知，并将所感知的部分信道上的采样信号的能量和作为感知 结果发送给融合中心，当融合中心接收到的感知结果的数目不少于信道总数目 时，融合中心即采用基于“或”运算的置信传播算法对所有信道上主用户的活 动状态做出分析、综合及判决，具体步骤如下：

1)每个次用户先按理想孤波分布随机生成一个度数d_n，n＝1，…，N作为该次 用户的感知信道数目，再从所有要感知的信道中随机选取d_n，n＝1，…，N个信道作 为该次用户所要感知的部分信道，理想孤波分布的表达式为：

ρ(i)=1/Mmax,i=11/i(i-1),i=2,···,Mmax---(1)]]>