[发明专利]一种认知无线电中合作频谱感知方法及系统

说明书

本发明提供一种认知无线电中合作频谱感知方法及系统，能够减少冗余信息，并提高检测信息的可靠性。所述方法包括：将各个认知用户检测到的能量结果与相应的判决门限进行比较，输出判决结果；每个认知用户将本次判决结果与对应的寄存器中存储的上一次判决结果进行比较，若两次判决结果不同，则用本次判决结果替换所述寄存器中已存储的上一次判决结果，并将本次判决结果发送至融合中心，否则，不做处理；根据接收到的判决结果及在融合中心中预设的动态可信度区间，判定授权用户是否存在。本发明适用于认知无线电频谱感知技术领域。

技术领域

本发明涉及认知无线电频谱感知技术领域，特别是指一种认知无线电中合作频谱感知方法及系统。

背景技术

近年来，随着通信业务的快速发展，人们对无线通信业务的接入速率和宽带的要求越来越高。传统的频谱分配方法是一种固定的频谱分配，根据美国联邦通信委员会的报告估计，70％的固定分配频谱利用率低下。

认知无线电技术能够实时动态的寻找“频谱空穴”并接入频谱，提高频谱利用率。频谱感知是认知无线电的基础和关键技术之一。频谱感知技术分为单认知用户感知和多认知用户合作感知。由于单个认知用户(认知用户也可以称为CR用户或认知用户节点)在实际生活中会受到阴影效应、多径传播等因素的影响，因此多认知用户合作频谱感知技术越来越受到推崇。参看图1所示为合作频谱感知的系统图，各个认知用户感知授权用户的信息，并将感知结果发送到基站(也称为融合中心)，由融合中心按一定的融合规则对接收到的感知结果进行最终判决是否有授权用户(也称作主用户)的出现。

认知用户对授权用户的感知方法有很多，经典的感知方法包括：匹配滤波器、波形检测、能量检测、循环平稳特征检测、小波分析和多窗谱估计等。与其他感知方法相比，能量检测是一种次优的检测方法，但是它不需要授权用户的先验信息，并且其实现简单，运算复杂度低，因此目前能量检测被普遍应用。

融合中心参考下列3种融合准则对频谱感知信息进行判决，判定授权用户是否存在：

1.“OR”融合准则：在所有参与协作式频谱感知的认知用户中，如果有一个认知用户判决授权用户存在，则融合中心就判定授权用户存在；否则判定授权用户不存在。

2.“AND”融合准则思想为：当所有参与协作式频谱感知的认知用户判决授权用户存在时，融合中心才判定授权用户存在；否则判定授权用户不存在。

3.“K秩”融合准则思想为：在M个参与本地判决的认知用户中如果有K个认知用户判定授权用户存在，则融合中心判定有授权用户存在，否则判定授权用户不存在。

基于能量检测和合作频谱感知技术，在认知无线电环境下，合作频谱感知相对于单个认知用户需要传递更多的检测信息，而一些认知用户在某个时刻的检测信息对于融合中心来说是不必要的甚至是错误的，这就造成了频谱的浪费和检测信息的可靠度低，导致最终的错判。例如，在实际的无线电网络环境中，由于合作认知用户所处的位置是随机分布的，导致各个认知节点的信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)不同，各个认知用户节点检测性能的可靠性也由此不同，低SNR的认知节点会对合作检测性能产生很大的影响，尤其当认知节点处于深度衰落环境中时，会降低联合检测概率，导致检测信息的可靠度下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种认知无线电中合作频谱感知方法及系统，以解决现有技术所存在的合作频谱感知方法中传输的信息中含有冗余信息和错误信息，会导致频谱的浪费及错判的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种认知无线电中合作频谱感知方法，包括：

将各个认知用户检测到的能量结果与相应的判决门限进行比较，输出判决结果；