1.一种基于最优中继的自适应协作频谱感知方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:初始化系统参数,Pdobj=Pdobj,init,Pfobj=Pfobj,init,k=kinit,Pdobj表示期望检测概率,Pfobj表示期望虚警概率;
步骤2:独立感知阶段每个认知节点独立接收信号;根据辅助控制器中信道状态和期望信道衰落因子满足式(1),将认知节点分为中继候选集R和中继申请集C;
式中,N表示认知用户总数,M表示采样点数;
步骤3:中继选择阶段C中各认知节点CUi根据式(2)从R中筛选各自专有中继候选集Ri,并在Ri中根据定义CUi的效益函数Hadd_ui=Pdc_ui-kEloss_ui选出(Hadd_ui)max对应的认知节点CUj作为自己的最优中继;
式中,Pdc_ui表示中继协作下的CUi的检测概率,Pfc_ui表示中继协作下的CUi的虚警概率;
步骤4:统计未成功申请到最佳中继的认知节点数目Nnr;若Nnr>N/2,终止本轮感知,返回步骤1;否则跳至步骤5;
步骤5:若CUi成功申请到最佳中继CUj,则接收CUj的转发信号,并与独立感知阶段接收的信号合并,然后本地判决,最后将本地检测信息传至FC;若CUj未成功申请到最佳中继,则退出本轮感知;若CUi无需中继,则直接本地判决并传输本地检测信息至FC;
步骤6:融合中心根据“大多数”准则判决最终感知结果,并按照分步式反馈算法调整系统参数,返回步骤1。
2.根据权利要求1所述的一种基于最优中继的自适应协作频谱感知方法,其特征在于:所述方法是基于给定的检测性能指标,推导了认知节点机会中继的判决门限,为多节点中继感知系统的自适应中继机制提供理论基础。
3.根据权利要求1所述的一种基于最优中继的自适应协作频谱感知方法,其特征在于:所述方法的效益函数是作为选取最优中继的标准。
4.根据权利要求1所述的一种基于最优中继的自适应协作频谱感知方法,其特征在于:所述方法引入反馈机制;根据系统本轮整体感知性能反馈系统参数的调节信息,使下一轮感知符合认知需求,具有鲁棒性。
5.根据权利要求1所述的一种基于最优中继的自适应协作频谱感知方法,其特征在于:所述方法应用于无线通信技术领域。
6.根据权利要求1所述的一种基于最优中继的自适应协作频谱感知方法,其特征在于:所述方法包括:1)独立感知,每个认知用户独立接收主用户信号,并根据机会中继门限判定是否需要中继协助;2)中继选择,非中继用户根据效益函数选择满足一定条件的最优中继,并协作进行本地判决;3)传输及融合,符合条件的认知用户传输本地判决结果至融合中心,融合中心判决全局结果;4)反馈阶段,根据系统本轮的整体感知情况反馈相应信息至控制中心,并以此调整系统参数。
7.一种基于最优中继的自适应协作频谱感知,其特征在于,所述系统包括:主用户、认知用户、融合中心、辅助控制器;
所述的主用户是认知无线电系统感知频段内的授权用户,即感知对象,在授权频段内具有一定的无线收发功能;
所述的认知用户是认知无线电系统中感知授权频的独立节点,即实施感知的具体节点,在特定频段内具有无线收发功能;
所述的融合中心是认知无线电系统中接收认知节点本地感知数据的设备,在特定频段内具有无线收发功能,具有一定的计算能力;
所述的辅助控制器在认知无线电系统中实时监控系统中感知信道和报告信道状态以及认知用户间链路状态,在特定频段内具有无线收发功能。
8.根据权利要求7所述的一种基于最优中继的自适应协作频谱感知,其特征在于:所述系统的主用户、认知用户、融合中心、辅助控制器是通过控制频段或空闲的授权频段进行无线通信。