[发明专利]频谱感知中一种多节点协作干扰及安全频谱感知方法

摘要

本发明公开了频谱感知中一种多节点协作干扰及安全频谱感知方法。在多节点协作干扰方法中，通过节点学习当前感知环境及干扰目的，而选择最优干扰策略，并实时监控干扰策略的执行，进行实时的调整，充分利用于PUEA与SSDF的协作干扰，使得干扰成功的概率增加。同时，本发明还公开了一种能用于PUEA与SSDF的协作干扰环境的安全频谱感知方法，其通过身份标识值区分信任和非信任SU，基于信任SU对PU信号的上一感知时隙的感知结果，实时的调制下一感知时隙的SU的身份标识值，从而确定能进入FC的合并状态的SU。本发明的安全频谱感知方法在PUEA以及SSDF共存的综合、复杂的感知环境中，能够同时降低甚至消除PUEA与SSDF的影响，使得整个感知网络保持较好的感知性能。

主权项

1.频谱感知中一种多节点协作干扰方法，其特征在于包括下列步骤：步骤1：设置相互通信的第一攻击端和第二攻击端，其中第一攻击端的攻击方式为假冒主用户攻击PUEA，且第一攻击端能对主用户PU状态进行感知；第二攻击端的攻击方式为频谱感知数据篡改攻击SSDF；干扰初始阶段，第二攻击端向数据融合中心FC发送真实感知结果，接收FC的反馈结果并发送给第一攻击端；步骤2：第一攻击端将对PU状态的本地感知结果与接收的反馈结果进行比对，获取感知网络的当前感知环境，包括虚警概率Pf与检测概率Pd；步骤3：第一攻击端基于当前感知环境选择实现干扰目的最优干扰策略并通知第二攻击端：根据公式Rπ(s,a)＝f(Pr,f,Pr,d,PA,f,PA,d,PM,f,PM,d)，计算在当前感知环境的状态s下的不同干扰策略π的回报值Rπ(s,a)，其中干扰策略π表示在当前感知环境的状态s下，采用不同的干扰方式a，状态s包括四种状态：Pd≤0.5且Pf≥0.5、Pd＜0.5且Pf＜0.5、Pd＞0.5且Pf＜0.5、Pd＞0.5且Pf＞0.5；干扰方式a包括三种方式：沉默不干扰、SSDF方式、PUEA与SSDF协作方式；Pr,f、Pr,d表示干扰后的期望虚警概率与检测概率，即干扰目标；PA,f、PA,d表示执行干扰后的虚警概率与检测概率，在选择最优干扰策略时，PA,f、PA,d为经验估计值；PM,f、PM,d表示干扰前的虚警概率与检测概率，在选择最优干扰策略时，PM,f、PM,d对应第一攻击端获取的Pf与Pd；函数其中|a|、|b|表示感知环境变化分量的模值，变化角度判断是否存在干扰策略π的回报、代价调整参数，若是，则基于调整参数分别对回报值Rπ(s,a)、代价值Cπ(s,a)进行调整处理后，选择Rπ(s,a)与Cπ(s,a)的差最大的干扰方式作为当前最优干扰策略，其中Cπ(s,a)的初始值为预设经验值；否则，直接选择Rπ(s,a)与Cπ(s,a)的差最大的干扰方式作为当前最优干扰策略；步骤4：第一攻击端、第二攻击端基于步骤3选择的最优干扰策略进行干扰；步骤5：第二攻击端实时将从FC接收的反馈结果发送给第一攻击端，第一攻击端将对PU状态的本地感知结果与接收的反馈结果进行比对，获取感知网络的当前感知环境，包括虚警概率与检测概率，将其作为干扰后的虚警概率PA,f与检测概率PA,d；并根据f(Pr,f,Pr,d,PA,f,PA,d,PM,f,PM,d)实时计算当前最优干扰策略下的回报Rπ(s,a)，若Rπ(s,a)大于Cπ(s,a)，则干扰成功，并基于当前最优干扰策略下的回报Rπ(s,a)设置干扰策略π的回报调整参数、代价调整参数后，等待下一干扰目的继续执行步骤3；否则，干扰失败，并基于当前最优干扰策略下的回报Rπ(s,a)设置干扰策略π的回报调整参数、代价调整参数后，继续执行步骤3。