[发明专利]基于可信度的协同频谱感知方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种数字通信领域中的频谱感知实 现方法，特别是在认知无线网络(cognitive radio network，CRN)中报告 信道带宽受限情况下可采用的感知方法，具体地说是认知无线网络中未授权 用户使用的基于可信度的协同频谱感知方法。

背景技术

无线电通信频谱是一种重要的国家资源，一般都是由国家机构控制并分 配给授权用户。然而在这种传统的无线电通信系统中，频谱的分配是固定的。 授权用户对其频谱具有独占性，其他用户不允许使用，这种分配方式有利于 保证系统的服务质量(QoS)。由于频谱资源在不同位置不同时间段的利用有所 不同，这种静态的分配方式浪费资源，降低了频谱的使用率。另一方面，无 线服务如移动通信、公共安全、电视广播等的迅速发展对无线频谱资源的需 求日益增大，无线频谱资源的缺乏问题日益严重。

认知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的新的智能技术。未 授权用户可以感知周围的环境，利用已经分配给授权用户、但在某一特定的 时刻和环境下并没有被占用的频带；能够根据输入激励的变化实时地调整其 传输参数，在有限信号空间中以最优的方式有效传送信息，以实现无论何时 何地都能保证通信的高可靠性和无线频谱的高利用率。认知无线电的首要任 务是感知频谱环境，即频谱感知。

目前，单个未授权用户的频谱感知主要有能量检测、匹配滤波器检测、 波形检测、循环谱检测和小波检测等几种方法。但由于实际信道中的多径和 阴影效应，单个未授权用户频谱感知的性能并不乐观，因此需要靠不同用户 间的协同频谱感知来对抗多径和阴影效应。目前协同频谱感知中对多个未授 权用户的感知信息处理方式主要有两种：软信息融合和硬信息融合，软信息 融合是指未授权用户的本地感知结果不做任何处理，直接发给基站，由基站 进行融合处理；硬信息融合是指未授权用户对本地感知结果进行判决后发送 判决结果给基站，基站再进行融合。软信息融合策略的感知性能较好，但是 它比硬信息融合需要更大的感知开销。因此，在协同频谱感知中，如何有效 利用未授权用户的本地感知信息，同时又能控制协同频谱感知所需的感知开 销已成为一个重要的研究问题。现有技术无法实现报告信道带宽受限条件下 的有效协同频谱感知。

发明内容

本发明的目的是针对报告信道带宽受限条件下无法实现频谱感知性能与 感知开销很难折中的问题，提出一种基于可信度的协同频谱感知方法。通过 有效利用多个未授权用户产生的本地感知信息，该方法能够实现频谱感知性 能好，同时又满足感知开销要求，克服当前认知无线网络中协同频谱感知性 能与感知开销之间难以同时满足要求的问题。

本发明的技术方案是：

一种基于可信度的协同频谱感知方法，它包括以下步骤：

步骤一：未授权用户在本地使用基于能量检测的频谱感知方法进行感知得到 感知结果θ=Σi=12u|y(i)|2,]]>其中y是未授权用户的接收信号，θ是未授权用户的本 地感知结果，u是时间带宽积；

步骤二：