[发明专利]基于遗传算法的认知无线电干扰抑制方法

说明书

一种基于遗传算法的认知无线电干扰抑制方法。主要目的在于解决现有认知无线电频谱池多用户干扰抑制方法中存在的无法保障认知用户数据传输质量的问题。其特征在于：该方法先设定认知用户数据传输率门限，根据门限值计算可屏蔽的载波序列长度，随机的从认知用户子载波中选择个载波的集合作为初选序列，再通过适应度函数选择较优的中间载波序列，再采用交叉变异产生新的载波序列，不断调整适应度函数，产生新的中间载波序列，直到适应度达到设定的阈值，遗传算法的迭代过程收敛，获得最优的干扰子载波序列，屏蔽最优干扰子载波序列，实现认知无线电干扰抑制。

技术领域：

本发明涉及的是认知无线电频谱池多用户间干扰抑制技术范畴，具体涉及的是基于遗传算法的认知无线电干扰抑制方法。

背景技术：

传统的无线频谱分配方案是将大部分的频谱以授权方式分配给无线电业务部门，而剩余小部分频谱作为公用的非授权频谱。这种静态频谱分配方案导致授权频段利用率低下而其他用户又无法使用空闲频段的矛盾。基于动态频谱访问理念的认知无线电技术能够将暂时空闲的频谱资源加以利用，极大地改善目前这种频谱资源的紧张状况。频谱池是认知无线电中最有效的频谱使用技术。频谱池的思想是将分配给不同业务的授权频谱合并成一个公共的频谱池，认知用户(次用户)可临时使用频谱池中未被授权用户(主用户)占用的空闲频谱。

目前，在实际的无线环境中，多径衰落信道中，频谱池授权用户和认知用户信号的正交性遭到破坏，使得频谱池中共存的授权用户与认知用户之间产生严重的ICI(Inter-carrier Interference)，导致授权用户通信质量下降。不干扰授权用户数据传输是实际认知无线电系统必须考虑的前提条件。为此，需要通过屏蔽认知用户子载波，减少对授权用户信号的干扰。

屏蔽子载波的方式主要可分为：屏蔽相邻载波和屏蔽被选择载波两种。

屏蔽相邻子载波的方式是屏蔽授权用户子载波相邻的认知用户子载波，不经处理和选择，并不能达到抑制干扰的最优效果。

屏蔽被选择载波方式是先对认知用户的子载波干扰能量进行判断，选择某些子载波进行屏蔽，虽然这种方法在抑制干扰方面能取得较好的效果，但是，这种方式没有考虑认知用户传输率的需求，会导致认知用户传输质量大幅下降。

发明内容：

本发明的目的是提供基于遗传算法的认知无线电干扰抑制方法，它用于解决现有认知无线电频谱池多用户干扰抑制方法中存在的无法保障认知用户数据传输质量的问题。

本发明的技术方案是：该种基于遗传算法的认知无线电干扰抑制方法包括如下步骤：

第一步，设定认知用户数据传输率门限R_thr；

第二步，初选认知用户子载波序列；

所述初选认知用户子载波序列的过程如下：

随机的按照公式(1)从认知用户子载波中选择L个载波的集合b_v,v＝1,2,...,L；

其中，R(x)是干扰抑制实现前认知用户的初始数据传输率，bit_x是分配给每个子载波的比特数；

R(x)的描述公式为：

其中，b_x是分配给第x个子载波的比特数；

第三步，首先，从第二步所得到的初选认知用户子载波序列中通过公式(2)给出的适应度函数初步选择出较优的中间载波序列；

第j个认知用户子载波的适应度函数f(b_j)描述如下：