1.一种基于集合平均值迭代检测的连续频谱感知方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:
S1:初始化或者通过某种方式获得一个噪声样本集合,用于计算初始的噪声平均功率值;
S2:设置一个宽度为K个观测时隙的滑动窗口,将滑动窗口内观测到的K个时隙所对应的平均功率值组成一个观测集合,并将噪声集合与观测集合合并为一个整体的待处理集合,对其进行升序排序操作;具体包括:假设当前时刻t=ωT,宽度为K个时隙的滑动窗口滑动到当前位置,其中T为每个时隙宽度,ω为整数;该滑动窗口包含K个时隙的频谱观测信T
号,根据初始条件得到K个时隙内对应的平均功率矢量y=[y1,y2,…,yK] ,其中yk表示第k时隙内,次级用户接收信号的平均功率;
对接收信号的平均功率矢量y进行处理,将其所有元素组成集合 与噪 声集 合 合 并 组 成 一 个 元 素 个数 为 (L + K) 的 集 合对 集合中的元素进行从小到大排序,得到新集合S3:通过集合平均值迭代检测对大集合的元素进行逐个检测处理,从而得到主用户信号占用的时隙子集;具体包括:取集合 里的前M个元素按大小顺序组成初始子集 剩余的元素按顺序组成子集 对 中所有元素进行集合平均值计算,并将其与 中第1个元素比较大小:
其中,λ为集合平均值计算的控制调整系数;
若式(1)成立,则将 中的第一个元素放入 即令M=M+1之后,继续执行式(1);若式(1)不成立,则停止迭代,得到滑动窗口内主用户占用时隙的个数为(M‑L),及主用户信号存在的时隙集合 和主用户信号不存在的时隙集合或者M达到最大值(L+K‑1)时停止迭代;
S4:利用集合映射关系得到滑动窗口中所有主用户占用时隙的时标信息;
S5:得到当前观测窗口内各个时隙所对应的主用户信号占用状态,次级用户接入授权频段进行无线传输或者保持静默等待状态;
S6:滑动窗口向前滑动一个时隙,在新的K个时隙范围内继续进行下一次频谱感知过程。
2.根据权利要求1所述的一种基于集合平均值迭代检测的连续频谱感知方法,其特征在于,所述初始条件具体包括:将检测问题视为二元假设检验问题,即存在两种假设H0和H1:在假设H0下,主用户信号不存在,此时次级用户可以使用主用户所在频段;在假设H1下,主用户信号存在,次级用户必保持静默状态;在目标频段上,次级用户通过滑动窗口来获取频谱观测数据,该滑动窗口每次滑动一个时隙且滑动窗口宽度固定为K个时隙;假设次级用户能通过某种自干扰消除方法将目标频段上可能来自于其它次级用户的干扰信号消除或者抑制到某一较低的水平;假设在第k时隙内,次级用户观测到N个数据,即:其中,s(n)是包括了多径传输和阴影效应的主用户信号成分,w(n)是包含了圆对称复合高斯噪声和可能存在的次级用户经过自干扰消除之后残余信号的圆对称复合高斯信号,第k时隙内的接收信号的平均功率为:T
最后,滑动窗口内所有K个时隙对应的接收信号平均功率矢量为y=[y1,y2,…,yK]。
3.根据权利要求1所述的一种基于集合平均值迭代检测的连续频谱感知方法,其特征T
在于,初始化一个L×1的噪声功率向量ωnoise=[w1,w2,…,wL] ,并将其所有元素组成一个元素个数为L的噪声集合所述噪声集合 次级用户将该噪声集合预先存储,为基于集合平均值迭代检测的连续频谱感知提供初筛数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于集合平均值迭代检测的连续频谱感知方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:根据集合间映射关系,通过集合 得到集合 中对应元素的位置,再得到集合 中对应元素的位置,以及集合 中对应元素的位置,最后获得主用户信号在当前滑动窗口中所存在的时隙位置。
5.根据权利要求4所述的一种基于集合平均值迭代检测的连续频谱感知方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:根据滑动窗口中最近η个时隙对应的主用户状态判决结果,利用AND/OR/Majority准则对该η个时隙的主用户状态进行联合判决,得到当前时刻目标频段中的主用户状态判决,并定位到最早发生主用户状态变化的时隙,以便次级用户在下一个时隙采取频谱接入或保持静默等待状态。