[发明专利]一种Alpha稳定分布噪声下频谱感知方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种Alpha稳定分布噪声环境下的最大相关熵频谱感知方法。

背景技术

在认知无线电网络中，为了不对主用户造成有害的干扰，认知用户需要通过频谱感知的方式，对主用户进行判断是否存在。精确的频谱感知可以在不对主用户产生干扰的同时，提高认知用户的接入机会，提高频谱资源的利用率。

在实际应用中，由于受到大气噪声、电磁噪声或人为干扰等各种电磁环境的影响，接收机收到的噪声或干扰常常不具有高斯白噪声的特征，而是具有明显的“尖峰”特征，呈非高斯分布。对称α稳定分布(SαS)是一种具有严重拖尾现象的随机脉冲分布，且SαS模型与自然电磁噪声环境具有很好的拟合性，因此SαS被广泛应用于非高斯噪声的建模和非高斯噪声背景环境的大量研究中。

在非线性、非高斯信号处理中，基于核方法的相关熵是一种局部相似性测量方法，用于量化任意两个随机变量的相似度。基于相关熵的匹配滤波检测算法，在白高斯噪声环境下，感知性能优于匹配滤波感知方法，但在柯西噪声环境下，低信噪比(SNR)情况下感知性能变差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种Alpha稳定分布噪声下频谱感知方法，实现Alpha稳定分布噪声环境下的频谱感知。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Alpha稳定分布噪声下频谱感知方法，包括以下步骤：

S1构建Alpha稳定分布噪声环境下的最大相关熵频谱感知系统模型；

S2在Alpha稳定分布噪声环境下，基于共轭凸函数理论，得到基于最大相关熵的增广代价函数；

S3采用半二次优化技术进行算法的优化，通过迭代的方式得到最优的权重矢量；

S4通过判决准则对代价函数的值进行判决，实现在Alpha稳定分布噪声环境下的频谱感知。

需要说明的是，步骤S1具体实现如下：

1.1)定义x(t)为次用户(SU)感知到的主用户(PU)的信息，s(t)为PU发射的确定性信号，h(t)为信道增益，取h(t)＝1，w(t)为加性对称α稳定分布噪声，H₀和H₁分别表示PU不存在和存在两种假设情况，t为时间变量，得到：

x(t)=w(t)H0s(t)h(t)+w(t)H1;]]>

1.2)设s＝(s(t₁)，…，s(t_N))^T，x(t)ξ＝(∑_ix(t_i，1)ξ_i，...，∑_ix(t_i，N)ξ_i)^T为x(t)的线性表示；