[发明专利]基于多电平的序列检测与识别方法

摘要

本发明公开了一种基于多电平的序列检测与识别方法，主要解决现有检测方法中频谱利用率和可靠性之间的矛盾。其实现步骤是：1)接收端设置所有错误判决概率的约束值；2)接收端对接收到的信号进行采样；3)接收端对采样信号的各个分量平方相加得到检验统计量，并计算检验统计量的判决域；4)判决检验统计量是否落入判决域的区域：若检验统计量没有落入判决域，则返回步骤2)；若检验统计量落入判决域，则判决检验统计量具体落入的判决域，判决出授权用户的发送电平值。本发明对信号进行检测时能够在在可靠性一定的情况下，最大化频谱利用率，可用于认知无线电环境中的多电平信号检测与识别。

主权项

1.一种基于多电平的序列检测与识别方法，包括：(1)定义授权用户为获得频谱使用权的用户，次级用户为识别授权用户的工作电平且没有获得频谱使用权的用户；(2)假设授权用户的工作电平为P_j，设置次级用户识别出授权用户的工作电平为P_i的错误判决概率为Pr(P_i|P_j)，i,j∈{0,N}，i≠j且P_i＜P_i+1，P₀＝0表示授权用户不存在，N为授权用户存在时工作电平的种类数；(3)次级用户的接收端对接收到的信号进行不间断采样，得到采样信号：X_M＝[x(t₁),...,x(t_k),...,x(t_M)],若授权用户的工作电平为P_i，则X_M的各个分量均服从均值为0、方差为的复高斯分布，其中x(t_k)为第K个采样信号，1≤K≤M，γ为信道增益，为噪声方差，M为采样信号点数；(4)对采样信号X_M的各个分量取模并平方相加，得到检验统计量：(5)计算第i种工作电平P_i的判决域5.1)次级用户认为授权用户的工作电平为P_i的判决准则为：定义p(X_M|P_i)表示当授权用户的工作电平为P_i时其采样信号X_M的概率密度函数；p(X_M|P_j)表示当授权用户的工作电平为P_j时其采样信号X_M的概率密度函数；若对于任意的j∈{0,...,N},j≠i，都有则次级用户认为授权用户的工作电平为P_i，其中η(i_j)是与P_i和P_j有关的门限值；5.2)根据5.1)中的判决准则和步骤(2)中设置的概率约束值，求得与P_i和P_j有关的门限值5.3)根据5.1)中的判决准则和5.2)中的门限值η(i_j)，计算第i种工作电平P_i的左门限值Φ(M,i,j_l)和右门限值Φ(M,i,j_r)；5.4)根据上述左门限值Φ(M,i,j_l)和右门限值Φ(M,i,j_r)计算第i种工作电平P_i的判决域(6)根据检验统计量T(X_M)和判决域判决授权用户的工作电平：若T(X_M)∈[0,Φ(M,0,j_r)]，则授权用户不存在；若T(X_M)∈[Φ(M,i,j_l),Φ(M,i,j_r)]则授权用户的电平值为P_i；若T(X_M)∈[Φ(M,i,j_l),+∞)，则授权用户的电平值为P_N；若T(X_M)没有落入5.4)中的任何一个判决区间，则令M＝M+1，由次级用户的接收端再接收下一个信号x(t_M+1)，重复步骤(3)‑(6)直至判出授权用户的工作电平为止。