[发明专利]基于p次方的无线协作频谱感知的能量检测方法

权利要求书

1.一种基于p次方的无线协作频谱感知的能量检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)在高斯信道环境下，用p次方替代2次方得到每路无线电信号的能量，将检测信号代入似然函数，得到对应p次方检测的检测统计量；

2)利用Neyman-Pearson准则，根据给定的虚警概率，求出p次方检测的判决门限；

3)将步骤1)得到的检测统计量与步骤2)得到的基于p次方检测的判决门限进行比较，以实现基于p次方的无线协作频谱感知的能量检测；

所述步骤1)包括：

1.1)构建认知无线电系统的p次方频谱检测模型，即：

其中信号采样样本空间有N个采样值，n＝1,2,…,N；H₀表示授权用户信号不存在，H₁表示授权用户信号存在；y_n表示第n个信号采样；s_n是授权主用户所发射的信号部分；α为信道增益参数；噪声部分ω_n是均值为0方差为σ²高斯噪声，发射信号s_n是均值为0，方差为σ_s²随机信号，且噪声和信号是相互独立的；

1.2)用p次方取代2次方，获得p次方取代2次方时的每路无线电信号的能量：

1.3)在高斯信道环境下，结合采样值的联合概率密度函数，将检测信号代入似然函数，得到所构建的检测统计量：

所述步骤2)包括：

2.1)将p次方取代2次方后的随机变量的均值和方差近似为Gamma分布的均值和方差，结合高斯分布的二次方服从Γ(k,θ)分布，获得H₀、H₁下的随机变量的概率密度函数为：

其中，θ₀',θ₁'为p次方下的尺度参数，k₀',k₁'为p次方下的形状参数；

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其中γ为信噪比，

2.2)基于给定的虚警概率P′_FA＝Pr{D'_EGC＞η'_EGC|H₀}，利用Neyman-Pearson准则和Gamma分布得出p次方检测的判决门限为：

所述步骤3)中：将步骤1.3)得到的检测统计量与步骤2.2)得到的基于p次方检测的判决门限进行比较得到如下判决准则，以实现基于p次方的无线协作频谱感知的能量检测：

2.根据权利要求1所述的基于p次方的无线协作频谱感知的能量检测方法，其特征在于：所述p次方检测的判决门限对应的检测概率为：

3.根据权利要求1或2所述的基于p次方的无线协作频谱感知的能量检测方法，其特征在于：是用可动态调整的p次方替代固定不变的2次方实现基于p次方的无线协作频谱感知的能量检测，p值是根据认知无线电系统协作通讯前的频谱感知在每个频谱检测阶段从0.01到10按0.01步进经过网格搜索试算来动态确定的。