1.一种基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,采集认知节点所接收到的信号,并从信号中解析出信号数据;
S2,对解析出的信号数据进行预处理,所述预处理依次包括特征提取、无量纲化、特征降维;
S3,预先训练完成的逻辑回归模型对预处理后的信号数据进行处理,输出得到频谱是否空闲的概率值,概率值大于阈值则判别为频谱空闲,小于等于阈值则判别为频谱不空闲。
2.根据权利要求1所述的基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知方法,其特征在于,所述S1中,解析出的信号数据包括应用类型、信号强度、需求带宽、分配带宽、信号能量、信号时延;所述逻辑回归模型包括线性回归函数和激活函数,线性回归函数为输入,激活函数为输出,其中,线性回归函数为:;
激活函数为: ;
式中,h(x)为目标值,x1、x2、x3、x4、x5、x6分别表示应用类型、信号强度、需求带宽、分配带宽、信号能量、信号时延,w1、w2、w3、w4、w5、w6分别为应用类型、信号强度、需求带宽、分T配带宽、信号能量、信号时延的权重,b为调节系数,θ x为信号数据线性回归方程矩阵表达形式。
3.根据权利要求2所述的基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知方法,其特征在于,在所述逻辑回归模型的训练过程中,先将激活函数的输出值按照如下公式映射到(‑1,1)内:;
然后采用如下函数进行损失计算:
;
其中, 表示映射后的激活函数的输出值,g为激活函数的输出值,gmax与gmin分别为激活函数输出值的最大值与最小值,y表示正确的类别,取值为1或‑1,β为所述阈值在(‑1,1)之间的映射值,如果 ,则损失为 ;如果 ,则损失为0。
4.根据权利要求1所述的基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知方法,其特征在于,所述S2中,采用字典特征提取法对信号数据进行特征提取处理。
5.根据权利要求1所述的基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知方法,其特征在于,所述S2中,所述无量纲化包括归一化和z‑score标准化。
6.根据权利要求4所述的基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知方法,其特征在于,所述S2中,采用主成分分析法对z‑score标准化后数据进行特征降维处理。
7.一种基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知系统,其特征在于,包括:数据采集模块,用于采集认知节点所接收到的信号,并从信号中解析出信号数据;
预处理模块,用于对解析出的信号数据进行预处理,所述预处理依次包括特征提取、无量纲化、特征降维;
频谱感知模块,利用预先训练完成的逻辑回归模型对预处理后的信号数据进行处理,输出得到频谱是否空闲的概率值,概率值大于阈值则判别为频谱空闲,小于等于阈值则判别为频谱不空闲。
8.根据权利要求7所述的基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知系统,其特征在于,数据采集模块解析出的信号数据包括应用类型、信号强度、需求带宽、分配带宽、信号能量、信号时延;所述逻辑回归模型包括线性回归函数和激活函数,线性回归函数为输入,激活函数为输出,其中,线性回归函数为:;
激活函数为: ;
式中,h(x)为目标值,x1、x2、x3、x4、x5、x6分别表示应用类型、信号强度、需求带宽、分配带宽、信号能量、信号时延,w1、w2、w3、w4、w5、w6分别为应用类型、信号强度、需求带宽、分T配带宽、信号能量、信号时延的权重,b为调节系数,θ x为信号数据线性回归方程矩阵表达形式。
9.根据权利要求8所述的基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知系统,其特征在于,还包括模型训练模块,用于训练得到所述逻辑回归模型,在所述逻辑回归模型的训练过程中,先将激活函数的输出值按照如下公式映射到(‑1,1)内:;
然后采用如下函数进行损失计算:
;
其中, 表示映射后的激活函数的输出值,g为激活函数的输出值,gmax与gmin分别为激活函数输出值的最大值与最小值,y表示正确的类别,取值为1或‑1,β为所述阈值在(‑1,1)之间的映射值,如果 ,则损失为 ;如果 ,则损失为0。
10.根据权利要求8所述的基于机器学习逻辑回归算法的频谱感知系统,其特征在于,预处理模块采用字典特征提取法对信号数据进行特征提取处理。