[发明专利]一种混合式两级多星协作频谱感知方法

权利要求书

1.一种混合式两级多星协作频谱感知方法，其特征在于，包括：

认知用户随机形成若干联盟，每个联盟中选择信噪比最高的节点作为联盟首领；

所述联盟内采用基于信息熵的D-S证据理论分布式协作频谱感知算法对感知信息进行一级融合，产生1bit融合结果；

所述联盟之间采用集中式融合方法，融合中心通过K-N准则对所述1bit融合结果进行二级融合；

所述融合中心将二级融合后的感知结果广播给联盟内所有认知用户。

2.根据权利要求1所述一种混合式两级多星协作频谱感知方法，其特征在于，所述联盟内采用基于信息熵的D-S证据理论分布式协作频谱感知算法对感知信息进行一级融合，产生1bit融合结果，具体为：

联盟内各个认知用户独立进行本地频谱感知，并根据感知信息通过D-S证据理论预估可信度{m_k,i(H₀),m_k,i(H₁)}；

将信噪比、吞吐量和地理位置估计作为评估认知用户可靠性的指标；

采用基于信息熵的权值计算方法，获取权重参量ω_k,i；

联盟首领收集各个认知用户的权重参量ω_k,i对可信度参量m_k,i(H₀)和m_k,i(H₁)进行加权处理，得到新的可信度和

对所述新的可信度采用D-S融合规则进行一级融合，根据判决策略进行融合判决，得出1bit融合结果。

3.根据权利要求2所述一种混合式两级多星协作频谱感知方法，其特征在于，联盟内各个认知用户独立进行本地频谱感知，并根据感知信息通过D-S证据理论预估可信度{m_k,i(H₀),m_k,i(H₁)}，具体为：

将频谱感知技术表述为二元假设检验问题，假设N个样本被用于每个认知用户的能量检测，第i个认知用户的第j个样本处接收的采样信号为r_k,i(j)，1≤i≤M,1≤j≤N，其表示为：

式中H₀表示信道空闲，H₁表示信道占用，s(j)表示授权用户发射的信号，n_k,i(j)表示加性高斯白噪声，均值为零，方差为h_k,i表示信道增益，M表示联盟中认知用户数量；则第i个认知用户在感知时间τ接收信号能量值表示为：

式中，N＝f_k,i*τ表示在采样频率为f_k,i，感知时间为τ下的采样点数，在N个样本的每个感知周期内计算检验统计量，λ_k,i表示判决门限，若E_k,i≤λ_k,i，表示信道空闲；相反若E_k,i＞λ_k,i，则表示信道被占用；由中心极限定律得，当N足够大，在两种假设H₁和H₀下，E_k,i近似认为是高斯随机分布，分别具有均值μ_1,k,i，μ_0,k,i和方差

式中，γ_k,i为第i个认知用户的信噪比；通过设置相应的判决门限λ_k,i，第i个认知用户的检测概率P_d,k,i和虚警概率P_f,k,i分别表示为：

式中，Γ(·,·)为不完全伽马方程；Γ(·)为完全伽马方程。