[发明专利]一种合作式非重构宽带压缩盲感知方法

说明书

本发明公开了一种合作式非重构宽带压缩盲感知方法，包括：对各认知用户接收的信号进行压缩采样，得到压缩采样向量；根据压缩采样向量计算得到检测统计量；将检测统计量与预设的本地判决门限进行比较，得到本地判决结果；将本地判决结果分类为软判决信息和硬判决信息；对软判决信息进行可靠性联合，得到可靠性联合结果；根据OR准则融合判决可靠性联合结果和硬判决信息，得到全局判决结果并输出。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种合作式非重构宽带压缩盲感知方法。

背景技术

近几年来，无线通信的快速增长导致授权频带和非授权频带上的无线服务需求都急剧增长。然而，目前的固定频谱分配策略使得频谱使用效率很低。为了解决频谱资源短缺和频谱利用率不高的问题，人们提出了认知无线电(CR)的概念。CR技术能够有效地利用未占用频带，进而提高频谱利用率。在CR系统中，每个认知用户(CU)最重要的任务之一就是频谱感知，即对射频环境进行检测，以判断在感兴趣的信道或频段上是否有主用户(PU)在进行通信。频谱感知的主要目的在于高效地识别未利用的频段或物理信道，即频谱空洞，以供CR使用，从而提高整个认知系统的吞吐量和服务质量并保护PU的通信不受干扰。

现有的很多宽带压缩频谱感知方法往往需要重构出原信号或其功率谱密度后才能进行频谱感知，这会增加算法的复杂度、降低频谱感知的实时性。事实上，认知无线电宽带频谱感知的首要任务是确定所感兴趣的频段内是否空闲(即主信号是否存在)，而并非主用户信号本身。因此，可考虑不重构出主用户信号，直接利用压缩采样得到的观测数据进行感知判决。文献对直接利用压缩采样数据实现非重构的宽带频谱感知方法进行了研究，但这些方法需要主用户信号信息、信道增益或噪声方差等先验知识，没能真正实现盲感知。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种合作式非重构宽带压缩盲感知方法；

本发明提出的一种合作式非重构宽带压缩盲感知方法，包括：

S1、对各认知用户接收的信号进行压缩采样，得到压缩采样向量；

S2、根据压缩采样向量计算得到检测统计量；

S3、将检测统计量与预设的本地判决门限进行比较，得到本地判决结果；

S4、将本地判决结果分类为软判决信息和硬判决信息；

S5、对软判决信息进行可靠性联合，得到可靠性联合结果；

S6、根据OR准则融合判决可靠性联合结果和硬判决信息，得到全局判决结果并输出。

优选地，步骤S2，具体包括：

压缩采样向量近似服从以下分布：高斯变量y_l(m)的均值方差其中，Φ_m为Φ的第m行向量，Φ为满足RIP条件的M×N维随机观测矩阵，x_l表示主用户接收的N×1维信号向量，y_l＝[y_l(1)y_l(2)…y_l(M)]^T为认知用户压缩采样得到的M×1维压缩采样向量；

在H₀和H₁两种情况下，根据压缩采样的压缩采样向量的方差相同、数学期望不同，且数学期望均与噪声方差无关特点进行频谱的盲检测，构建检测统计量J_l1、J_l2和T_l：

其中，J_l1、J_l2分别表示实际压缩采样值与其在H₀和H₁两种情况下数学期望的偏差程度。

优选地，步骤S3，具体包括：