[发明专利]基于DS证据理论的协作频谱感知方法

权利要求书

1.一种基于DS证据理论的协作频谱感知方法，包括如下步骤：

（1）根据DS证据理论，用识别框架{H₁,H₀,Ω}表示频谱感知的结果，其中H₁表示存在授权用户LU信号，H₀表示不存在授权用户LU信号，Ω表示不确定授权用户LU信号是否存在；

（2）所有次级用户SU分别进行本地能量检测，得到能量检测统计量E_i，其中i＝1,2,…,n，i代表次级用户SU的序号，n代表认知无线电CR网络中次级用户SU的数量；

（3）第i个次级用户SU_i利用能量检测统计量E_i分别计算存在授权用户LU信号H₁的基本概率分配m_i(H₁)、不存在授权用户LU信号H₀的基本概率分配m_i(H₀)，以及不确定授权用户LU信号是否存在的基本概率分配m_i(Ω)：

mi(H1)=∫-∞Ei12πσ1i2exp(-(x-μ1i)2σ1i2)dx]]>

mi(H0)=∫Ei+∞12πσ0i2exp(-(x-μ0i)2σ0i2)dx]]>

m_i(Ω)＝1-m_i(H₁)-m_i(H₀)，

式中，μ_1i和分别表示存在授权用户LU信号H₁情况下能量检测统计量E_i的均值和方差，μ_0i和分别表示不存在授权用户LU信号H₀情况下能量检测统计量E_i的均值和方差，exp表示指数函数；

（4）根据投影近似法调整所有基本概率分配，使调整后不确定授权用户LU信号是否存在的基本概率分配m′_i(Ω)为0：

（4a）根据存在授权用户LU信号H₁的基本概率分配m_i(H₁)与不存在授权用户LU信号H₀的基本概率分配m_i(H₀)的比值，计算不确定授权用户LU信号是否存在的基本概率分配m_i(Ω)到存在授权用户LU信号H₁的投影和到不存在授权用户LU信号H₀的投影分别为：

αH1=mi(H1)·mi(Ω)mi(H1)2+mi(H0)2αH0=mi(H0)·mi(Ω)mi(H1)2+mi(H0)2,]]>

（4b）将存在授权用户LU信号H₁的基本概率分配m_i(H₁)与存在授权用户LU信号H₁上的投影相加，将不存在授权用户LU信号H₀的基本概率分配m_i(H₀)与不存在授权用户LU信号H₀上的投影相加，再进行归一化，得到第i个次级用户SU_i调整后存在授权用户LU信号H₁的基本概率分配m′_i(H₁)和不存在授权用户LU信号H₀的基本概率分配m′_i(H₀)：

mi′(H1)=mi(H1)+αH1(mi(H1)+αH1)+(mi(H0)+αH0)]]>

mi′(H0)=mi(H0)+αH0(mi(H1)+αH1)+(mi(H0)+αH0),]]>

由于m′_i(H₁)+m′_i(H₀)＝1，使得m′_i(Ω)＝0，因此第i个次级用户SU_i只发送m′_i(H₁)到融合中心；

（5）所有次级用户SU将调整后存在授权用户LU信号H₁的基本概率分配m′_i(H₁)，i＝1,2,…,n，经过控制信道发送到融合中心FC；

（6）融合中心FC根据证据矢量之间的距离得到可信度再利用可信度作为第i个次级用户SU_i基本概率分配的权重，分别得到存在授权用户LU信号H₁的加权平均基本概率分配m_ave(H₁)和不存在授权用户LU信号H₀的加权平均基本概率分配m_ave(H₀)：

mave(H0)=Σi=1nCrd(m→i)mi′(H0)]]>

mave(H1)=Σi=1nCrd(m→i)mi′(H1),]]>

（7）融合中心FC根据加权平均后的基本概率分配m_ave(H₁)和m_ave(H₀)之间的关系对授权用户LU信号是否存在做出最终判决，当m_ave(H₁)大于m_ave(H₀)时，判决结果为“存在授权用户LU信号”；反之，则判决结果为“不存在授权用户LU信号”。