[发明专利]认知无线电系统中授权用户检测的频率分配方法

摘要

本发明公开了一种认知无线电系统中授权用户检测的频率分配方法。首先建立模型：即在已知参数条件下，设数组A_orig表示各个小区的通信量比例；矩阵f_avoid表示授权用户检测过程造成的频率禁用范围；矩阵f_assignment表示频率分配结果；然后进行频率分配计算，通过得到一个比例值、初始化频率分配结果矩阵f_assignment、计算代价函数c(k)、接受f_assignment的尝试等步骤，最后算法结束时，矩阵f_assignment_final即表示最后所得的频率分配结果。本发明方法使系统能为授权用户检测过程提供一个高信干比环境以减小通信资源开销。

主权项

1.认知无线电系统中授权用户检测的频率分配方法，其特征是：a.首先建立模型：已知小区数目为N，小区半径为R，一个区群中的小区数为M，系统可用频段数目为L，各个小区的通信量为A_n，所有授权用户位置和所使用的频段的信息，最短频率再用距离dλ=3MR;]]>设：数组A_orig表示各个小区的通信量比例；矩阵f_avoid表示授权用户检测过程造成的频率禁用范围；矩阵f_assignment表示频率分配结果；b.然后进行频率分配计算，包括下述步骤：第一步：根据初始化为的比例上限ρ_up和初始化为0的比例下限ρ_down，得到一个比例值ρ=ρup+ρdown2;]]>第二步：初始化频率分配结果矩阵f_assignment，使得第n个小区分得的频段数为即表示向下取整；同时使得频率分配满足授权用户检测过程的频率禁用范围需求，即：当f_avoid[n，j]＝1，则f_assignment(i，j)＝0；如果初始化成功，则执行第三步，否则，执行第八步；第三步：计算代价函数c(k)，c(k)表示违反蜂窝小区最短频率再用距离的次数，其中k表示迭代次数，c(k)初始化为+∞；遍历f_assignment中的所有元素，当一个小区中有一个频段违反了最短频率再用距离限制，则c(k)的值加1，当c的值为0，则执行第七步，否则执行第四步；第四步：计算迭代次数k，当迭代次数k到达规定的上限，则执行第八步；否则，执行第五步。第五步：当代价函数的值比上一次的小，则接受f_assignment的尝试，否则，以一个较小的概率接受f_assignment的尝试，当接受f_assignment的尝试，执行第六步，否则，将上次f_assignment的变化改回去，然后再执行第六步；第六步：频率分配矩阵f_assignment在领域里尝试移动，在满足授权用户检测过程的频率禁用范围需求，即当f_avoid[n，j]＝1时，f_assignment(i，j)＝0的前提下，随机取f_assignment中一行，将该行中一个1变为0，一个0变为1，将迭代次数k增加1，回到第三步；第七步：用矩阵f_assignment_final记下此时的f_assignment，将ρ的值赋值给ρ_down以增加ρ_down的值，执行第九步；第八步：将ρ的值赋值给ρ_up以减小ρ_up的值，执行第九步；第九步：计算得到ρ_down和ρ_up是否足够接近，足够接近的判断标准为ρ_down*A_orig[n]和ρ_up*A_orig[n]相等；当不是足够接近，再执行第一步，否则，算法结束，算法结束时，矩阵f_assignment_final即表示最后所得的频率分配结果。