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专利号: 2015105935486
申请人: 宁波大学
专利类型:其他
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-09-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.认知无线网络主用户定位方法,其特征在于,依次包括如下步骤:(1)设认知无线网路具有主用户PU、频谱感知融合中心FC和N个从用户CRi,从用户CRi的坐标为(xi,yi,zi),主用户PU的坐标为(x0,y0,z0),从用户CRi接收到主用户PU的信号强度为Si,N个从用户CRi分别将各自坐标(xi,yi,zi)、信噪比SNRi、检测置信度Pi和频谱检测结果发送给频谱感知融合中心FC,频谱检测结果包括检测概率Pd,i和虚警概率Pfa,i,其中,检测置信度 且N≥3;

(2)频谱感知融合中心FC根据接收的各从用户CRi的信噪比SNRi和频谱检测结果,并判断从用户的信噪比SNRi大于预设的信噪比筛选值SNRchose时,选择此时信噪比对应的从用户为参与协作检测的初选从用户,并执行步骤(3),否则,选择具有最高信噪比的从用户所对应的频谱检测结果为频谱感知融合中心FC的最终检测结果;其中,选择的初选从用户数量为N',初选从用户分别记为CR'j,初选从用户CR'j对应的信噪比为SNR'j,置信度为P'j;0≤j≤N'≤N;

(3)频谱感知融合中心FC根据初选从用户CR'j的置信度,对初选从用户CR'j分配需要检测的频段数量Cj:

(3-1)根据每个初选从用户CR'j的置信度P'j,分别对每一个初选从用户CR'j的置信度进行归一化,得到每个初选从用户CR'j的归一化置信度值(3-2)根据步骤(3-1)所得每个初选从用户CR'j对应的归一化置信度值 计算频谱感知融合中心FC分配初选从用户CR'j需要检测的频段数量Cj:(4)频谱感知融合中心FC根据参与协作检测的初选从用户CR'j的信噪比SNR'j,计算所有初选从用户的信噪比均方根值 其中,信噪比均方根值 的计算如下:(5)频谱感知融合中心FC分别依次计算各初选从用户CR'j的信噪比SNR'j与所有初选从用户的信噪比均方根值 之间的商值ηj,其中,

(6)频谱感知融合中心FC计算、获取信噪比预设阈值λ和信噪比最佳阈值λoptimal,以及各初选从用户CR'j的联合筛选参数值ξj,并选定参与协作的复选从用户CR”k,其中,复选从用户CR”k的信噪比为SNR”k:(6-1)频谱感知融合中心FC根据接收的N'个初选从用户对应的信噪比集合{SNR'j},获取初选从用户信噪比集合{SNR'j}中的信噪比最大值,其中,记该信噪比最大值为SNR'max;

(6-2)以获取的信噪比最大值SNR'max为参考,并将信噪比最大值SNR'max分别与N'个初选从用户CR'j的信噪比SNR'j作商处理,计算得到各初选从用户信噪比SNR'j所对应的初始阈值λj,其中,

λj=|SNR'max/SNR'j|,j=1,2,…,N',N'≤N;

(6-3)根据各初选从用户CR'j的归一化置信度值 和信噪比商值ηj,计算各初选从用户CR'j的联合筛选参数值ξj,并根据联合筛选参数值ξj,选取参与协作的复选从用户CR”k,其中,复选从用户CR”k的数量为若联合筛选参数值ξj位于预设数值区间范围[ξa,ξb]内,即ξa≤ξj≤ξb时,则选取该联合筛选参数值ξj对应的初选从用户为复选从用户,并参与协作检测;否则,该初选从用户不予选取;

(6-4)根据步骤(6-3)中的信噪比预设阈值λ,获取M个复选从用户CR”k分别在OR准则和AND准则下的协作检测性能曲线,其中,

OR准则:

AND准则:

其中,Pd,k为第k个复选从用户CR”k的检测概率,Pfa,k为第k个复选从用户CR”k的虚警概率;Qd为协作检测后的全局检测概率,Qfa为协作检测后的全局虚警概率;ωk表示信噪比CR”k的权重系数,SNR”k是第k个复选从用户CR”k的信噪比,SNR”max表示M个复选从用户的信噪比最大值,SNR”min表示M个复选从用户的信噪比最小值;

(6-5)根据OR准则和AND准则下的协作检测性能曲线,分别得到在OR准则和AND准则下的最大检测概率Q(OR,d)-max、Q(AND,d)-max,得到Q(OR,d)-max和Q(AND,d)-max的最大值Qd-max,并以该最佳检测性能值Qd-max所对应的信噪比预设阈值为信噪比最佳阈值,记信噪比最佳阈值为λoptimal;其中,Qd-max=max(Q(OR,d)-max,Q(AND,d)-max);

(7)根据获取的信噪比最佳阈值λoptimal,得到该信噪比最佳阈值λoptimal对应的复选从用户CR”,获取该复选从用户CR”的调整因子α以及其他M-1个复选从用户CR”k的调整因子αk,并分别根据调整因子α、αk对应调整复选从用户CR”、CR”k的虚警概率,复选从用户CR”调整后的虚警概率记为Pfa,复选从用户CR”k调整后的虚警概率记为Pfa,k;其中,Pfa,k=αk·Pfa,k=1,2,…,M-1;

其中,αk为复选从用户CR”k的调整因子,用来根据复选从用户CR”k自身的信噪比SNR”k实现对其虚警概率大小的调整;SNR”k为第k个复选从用户的信噪比;

(8)根据步骤(7)中获取的M个复选从用户的调整因子αk以及对应调整后的虚警概率Pfa,k,计算复选从用户CR”k调整后的判决阀值λ”k和检测概率Pd,k,其中,其中, N1为采样点数; 为高斯白噪

声的方差;

(9)根据步骤(8)中M个复选从用户的信噪比SNR”k以及得到的调整后的检测概率Pd,k,返回步骤(6),重新在M个复选从用户中选择,得到参与协作的T个终选从用户CR”'t,终选从用户CR”'t的坐标为(xt,yt,zt),并以T个终选从用户CR”'t参与对主用户PU的位置进行协作定位,其中1≤t≤T≤M≤N';

(10)T个终选从用户CR”'t分别将其接收到主用户PU信号强度S”'t发送给频谱感知融合中心FC,由频谱感知融合中心FC计算主用户PU的位置:(10-1)计算终选从用户CR”'m分别与其他终选用户CR”'n接收的信号强度S”'t的比值Rmn,即:

且m≠n;

(10-2)根据计算得到的信号强度比值Rmn,计算第m个终选从用户CR”'m的权值Wm,其中,(10-3)根据T个终选从用户CR”'t的坐标以及每个终选用户的权值,计算主用户PU的位置坐标(x0,y0,z0):

其中,t=1,2,…,T。