一种认知无线电中的统计频谱检测方法
专利汇可以提供一种认知无线电中的统计频谱检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开的一种 认知无线电 中的统计 频谱 检测方法，包括以下步骤：设定整体的运算模型；根据接收 信号 Y的元素的已知经验 累积分布函数 zi，升序排列得到 通过计算已知经验累积分布函数CDF的函数ρ(i)，随后计算得出矢量ρ，并将矢量ρ的元素升序排列得到矢量 计算出检验统计量Ts；给定虚警率Pfa，计算出对应的检验 门 限λs，判断检验统计量Ts与λs的大小以确定主用户是否存在。本发明一种认知无线电中的统计频谱检测方法通过利用接收信号样本的顺序分位数实现频谱 感知 ，可实时鲁棒地感知信道的占用情况，并通过蒙特卡罗仿真验证其性能，所提频谱检测 算法 在AWGN信道下检测性能明显优于传统的 能量 检测法，特别是在低 信噪比 和小样本条件下，性能提高表现的尤为明显。，下面是一种认知无线电中的统计频谱检测方法专利的具体信息内容。
1.一种认知无线电中的统计频谱检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，模型建立：
假设只有一个主用户和一个次用户，使用的是AWGN信道，且主用户和次用户周围不存在干扰；次用户从认知信道中采集的基带信号样点序列为复数序列，但实部和虚部可分别进行检测，设次用户的复数序列中实部或虚部均可表示为公式(1)：
公式(1)中，参数yi表示复数序列中第i个样点，参数h表示接收信噪比SNR，参数m表示主用户的发送信号，参数wi表示零均值、单位方差的实部高斯白噪声的第i个样本，参数N表示采样得到的样点总数；
则AWGN信道下认知无线电系统中的频谱检测表示为如下二元假设检验模型，如公式(2)：
公式(2)中，参数H0表示主用户信号不存在；参数H1表示主用户信号存在；在H0情况下，接收信号仅仅是高斯白噪声；在H1情况下，接收信号为高斯白噪声和主用户信号的混合；
令Fn(y)代表接收信号Y的经验累积分布函数CDF，如公式(3)：
公式(3)中，当主用户未发送信号时接收信号为高斯白噪声，其样本Y0的累积分布函数F0(y)为公式(4)，
当主用户传输信号时，由于采用的调制方式和信道特性的不同，样本Y1,Y2,…Yi,Yn不可能来自相同的累积分布函数F0(y)，故公式(2)中的二元假设检验模型可表述为：
步骤2，根据步骤1中接收信号Y的元素的已知经验累积分布函数CDF，即为zi，升序排列得到 通过结果 计算已知经验累积分布函数CDF的函数ρ(i)；
步骤3，根据步骤2中得到函数ρ(i)，计算得出矢量ρ，并将矢量ρ的元素升序排列得到矢量 根据公式(13)计算出检验统计量Ts；
步骤4，给定虚警率Pfa，计算出对应的检验门限λs；
步骤5，判断检验统计量Ts与检验门限λs的大小以确定主用户是否存在，当检验统计量Ts大于检验门限λs，则认为主用户传输信号，否则认为信道空闲。
2.根据权利要求1所述的一种认知无线电中的统计频谱检测方法，其特征在于，所述步骤2的具体步骤为：
步骤2.1，计算接收信号Y的元素对应的已知经验累积分布函数CDF，即函数zi，zi＝F0(yi),i∈S (6)
公式(6)中参数S为样本空间；
步骤2.2，将步骤2.1中的函数zi按照幅度大小进行升序排列，将定义函数为z：
z＝[z1,z2,...,zN]T (7)
将z的元素按照幅度大小升序排列，记为：
其中 为通过将z升序排列得到的矢量；
步骤2.3，将步骤2.2得到的 的元素通过贝塔函数zi变换得到公式(10)：
ρi＝β(z(i)；i,N-i+1),i∈S (10)
公式(10)中β(z(i)；α,γ)代表贝塔CDF，其中α,γ为分布的形状参数；同时，定义：
T
ρ＝[ρ1,ρ2,...,ρN] (11)
当α＝i、γ＝N-i+1时，通过部分积分ρi可化简为：
公式(12)中，参数j表示下标，取值为j＝i,i+1,...,N。
3.根据权利要求2所述的一种认知无线电中的统计频谱检测方法，其特征在于，所述步骤3中检验统计量Ts的表达式为：
公式(13)中，参数n表示样本大小。
4.根据权利要求3所述的一种认知无线电中的统计频谱检测方法，其特征在于，所述步骤3中虚警率Pfa和检验门限λs满足公式(14)：
Pfa＝P{Ts＞λs|H0} (14)
其中检验门限λs可由P{Ts＞λs|H0}＝α'得出，α'为显著性水平，其中检测概率可表达为：
Pd＝P{Ts＞λs|H1}＝1-P{Ts≤λs|H1} (15)。
5.根据权利要求4所述的一种认知无线电中的统计频谱检测方法，其特征在于，所述检验门限λs的取值范围：9.1≤λs≤195.4。
一种认知无线电中的统计频谱检测方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
0.42，本发明方法比ED法检测概率高0.47，明显可以看出，所提算明显改善了ED检测法在低信噪比下性能不理想的缺点。
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