[发明专利]多用户抗干扰信道接入系统及动态频谱协同抗干扰方法

权利要求书

1.一种多用户抗干扰信道接入系统，其特征在于，包括一个分布式无线网络，系统内共有N个用户，M个信道，NM，用户集合为可用信道集为网络中存在一个干扰机对用户通信信道进行干扰，并且在每个用户中存在簇头节点管理整个用户簇；每个用户有两个无线电发射接收机，一个用于传输信号，一个用于进行宽带频谱感知；

用户采用分时隙的方式进行传输，即存在时隙集合对于任意时隙用户n选择信道c_m进行通信，其中定义用户n在t时隙的信道选择策略为a_n(t)，则有a_n(t)＝c_m；考虑到系统存在多个用户，如果多个用户选择了同一个信道，则产生同频互扰，导致任何用户都无法进行通信；如果干扰信道对用户通信所在信道实施干扰，则用户也无法实现正常通信；定义δ(a_n(t))为用户n在所选信道的信道冲突情况，具体定义如下：

其中，δ(a_n(t))＝1表示用户能正常传输数据，δ(a_n(t))＝0表示数据传输冲突；a_-n(t)为除用户n外网络其他用户在t时隙选择的信道，a_j(t)为t时隙干扰机选择的信道；

当干扰机发射恶意干扰信号时，处于同一冲突域内的用户能够通过宽带频谱感知判断此时干扰信号所在的信道，此时干扰机选择的信道a_j(t)也是能够被用户感知到的公共信息，并能够利用该公共信息进行己方用频协调；

定义用户n的吞吐量为：

其中，为用户n接入信道的信道带宽，P_n为用户n的传输功率，d_n为用户n发射机到接收机的距离，α为路径衰落系数，为信道m的噪声功率；

系统总吞吐量为：

该网络的优化目标为：

a_opt(t)＝argmaxTr(t) (4)

上述优化目标为，找到当前时隙全网用户的最佳接入策略，使得系统吞吐量最大；

采用博弈论解决分布式决策优化，将多智能体选频决策建模为一个抗干扰信道选择博弈；设定博弈模型为其中为用户集合，为干扰机，A_n＝{0,1,...,M}为用户可用策略集合，A_j为干扰机的可用干扰信道集合，A_j＝A_n,即用户通信信道集合和干扰机的干扰信道集合相等；u_n为用户n的效用函数，定义单个用户的效用函数为单个用户在单个时隙的吞吐量，省略时隙t，则u_n(a_n,a_-n,a_j)＝Tr_n(a_n,a_-n,a_j)，其中a_n∈A_n为用户n的信道选择策略，为除n以外的所有用户的信道选择策略，a_j∈A_j为干扰机的干扰信道策略。