[发明专利]一种在一般性衰落信道上统一精确的能量检测方法

权利要求书

1.一种在一般性衰落信道上统一精确的能量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.根据次级用户SU的信号检测建立的二元假设检验问题模型，获得n时刻SU的观测值x(n)，其中,n＝1,2,…,N,N为样本数目；

步骤2.根据传统能量检测CED的频谱感知及步骤1中获得的观测值x(n)，获得归一化后的检验统计量T(x)；

步骤3.根据CED检测器的预设虚警概率P_f，以及在加性高斯白噪声信道上，2T(x)在H₀条件下服从自由度为2N的中心卡方分布

确定判决门限λ：

其中，表示上不完全伽马函数，表示伽马函数，H₀表示主用户信号不存在的情况，t是积分变量，e是自然底数，t^N-1e^-t表示积分函数，是自由度为2N的中心卡方分布的累积分布函数，表示自由度为2N的中心卡方分布的累积分布函数的反函数；

步骤4.根据步骤2中获得的归一化后的检验统计量T(x)及步骤3中确定的判决门限λ，得出CED检测方法的判决准则：若T(x)≥λ，判决为H₁；若T(x)＜λ，判决为H₀；

步骤5.根据步骤4中CED检测方法的判决准则，获得CED检测器的检测概率P_d：其中，P(*)表示概率函数，H₁表示主用户信号存在的情况，是含有N-1阶修正的第一类贝塞尔函数，的N阶广义Marcum Q函数，表示瞬时信噪比，k≥0且k为整数，σ_η是噪声的均方值，σ_s是主用户PU信号采样值的均方值，

步骤6.当且α,μ,时，根据在α-μ衰落信道下瞬时信噪比γ的概率密度函数f_α-μ(γ)及步骤5中获得的检测概率P_d，求得α-μ衰落信道下CED检测器平均检测概率

其中，α表示非线性介质，μ表示多径簇数，表示平均信噪比,α、μ和均大于0，0≤m≤μ-1且m为整数，并且是Meijer G-函数，

表示上不完全伽马函数，表示伽马函数；

步骤7.将步骤3中预设虚警概率P_f及确定判决门限λ代入到步骤6中的平均检测概率中，获得随P_f变化特性曲线ROC：

其中，

2.根据权利要求1所述的一种在一般性衰落信道上统一精确的能量检测方法，其特征在于，所述步骤1中SU的信号检测建立的二元假设检验问题模型为

其中,η(n)是均值为0，方差为的加性高斯白噪声，s(n)是n时刻PU信号的采样值，设s(n)为均值为0，方差为的随机信号，s(n)和η(n)相互独立。

3.根据权利要求2所述的一种在一般性衰落信道上统一精确的能量检测方法，其特征在于，所述步骤2中获得的归一化后的检验统计量T(x)具体如下，

4.根据权利要求1所述的一种在一般性衰落信道上统一精确的能量检测方法，其特征在于，所述步骤6中在α-μ衰落信道上瞬时信噪比γ的概率密度函数f_α-μ(γ)具体如下，