[发明专利]一种面向5G的多用户协作频谱感知策略研究方法

权利要求书

1.一种面向5G的多用户协作频谱感知策略研究方法，包括以下步骤：

步骤一：用户信号x_i(t)经过调制信号m_i(t)调制后，通过信道冲激响应h(t)得到模拟宽带信号y_i(t)；

步骤二：模拟宽带信号y_i(t)以速率f_s＝B进行采样，得到M组序列z_i[k],i＝1,2,...,M，然后将z_i[k]通过离散傅里叶变换转换为频域表达，得到的频域信号表达模型Z(f)＝AY(f)+W(f),f∈[0,B]，

其中，A∈C^M×N是调制矩阵(A是支撑集)，Y(f)表示输入频域信号，W(f)表示频域噪声，Z(f)表示输出频域信号；

步骤三：自相关矩阵可由K组序列相关的平均得到，即所以当K趋于无穷大时，利用矩阵分解式可以得到一个有限维度的矩阵V，进而得到有限维压缩信号的采样信号模型V＝AU，其中，表示自相关矩阵，V表示有限维度的分解矩阵，U表示采样矩阵。

步骤四：对宽带频谱中主用户的信源个数通过引入影响因子α∈(0,1)的AIC/MDL准则进行估算，主用户为宽带频谱占有者；

步骤五：估算出宽带频谱中主用户的信源个数之后，通过BOMP算法进行宽带频谱协作感知，确定信源数；其中BOMP算法包括如下步骤：

输入：观测信号y，采样矩阵U，块稀疏度p；

输出：原始块稀疏频谱的最优估计；

步骤1：采用MWC直接压缩采样宽带频谱中的宽带模拟信号，得到z_i[k]；

步骤2：通过估计并进行自相关矩阵分解

步骤3：利用引入影响因子的AIC/MDL准则估计主用户信号个数

步骤4：初始化估计支撑集A＝Φ，残差y_r＝V，重构频谱迭代次数t＝1；

步骤5：利用残差y_r来确定A中与其相匹配的列：

步骤6：更新支撑集A_t＝[A_t-1,A(:,i)]；

步骤7：计算重构频谱

步骤8：更新残差

步骤9：若则转至步骤10；若t＝t+1，转至步骤5；

步骤10：迭代停止，得到重构频谱

2.根据权利要求1所述的一种面向5G的多用户协作频谱感知策略研究方法，其特征在于，所述用户信号xi(t)被智能感知节点感知，并将感知到的数据传送到网关，再经过基站传送到后台进行频谱数据的分析，将分析结果放在频谱池中，当有需求的用户来请求资源时，将宽带频谱中感知的空洞频谱分配给用户。

3.根据权利要求1所述的一种面向5G的多用户协作频谱感知策略研究方法，其特征在于，步骤一中x_i(t)经过m_i(t)调制得到信号r_i(t)，即其中，x_i(t)是输入信号，m_i(t)是调制信号。

4.根据权利要求3所述的一种面向5G的多用户协作频谱感知策略研究方法，其特征在于，步骤一中经过调制得到的信号r_i(t)，通过信道冲激响应h(t)，再经过窄带滤波得到宽带模拟信号y_i(t)，即