本發(fā)明涉及一種無創(chuàng)腫瘤定位系統(tǒng)，尤其涉及一種通過定位標(biāo)記點(diǎn)減少移位誤差的無創(chuàng)腫瘤定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：腫瘤越來越成為現(xiàn)代社會(huì)人們健康的最大威脅，隨著科技的發(fā)展，腫瘤治療技術(shù)也有了長足的發(fā)展。由于腫瘤大多位于身體內(nèi)，因此，對于腫瘤精確定位仍然是難點(diǎn)所在。由于身體表面的皮膚容易移動(dòng)，因此，僅僅通過皮膚表面進(jìn)行定位是存在比較大的誤差的?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常將外部器件固定在身體上進(jìn)行定位，但這樣會(huì)給病患帶極大的痛苦。由于患者在在拍CT圖像進(jìn)行腫瘤定位后，治療系統(tǒng)通常依據(jù)該CT圖像腫瘤的位置制定治療計(jì)劃，但通常在拍CT圖像和正式上治療床治療有一段時(shí)間，重新上治療床后，其身體位置都會(huì)有些變化，不可能與拍CT圖像時(shí)位置完全一樣，因此，存在比較大的定位誤差?，F(xiàn)有的腫瘤定位準(zhǔn)確度低，影響治療效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供的無創(chuàng)腫瘤定位系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的腫瘤定位準(zhǔn)確度低，影響治療效果的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是：所述無創(chuàng)腫瘤定位系統(tǒng)包括用于定位患者腫瘤的定位標(biāo)記點(diǎn)、拍攝患者腫瘤區(qū)域DR圖像的拍攝單元、對腫瘤重新定位的定位單元，所述定位標(biāo)記點(diǎn)設(shè)置在患者體表，所述拍攝單元分別從不同角度拍攝患者腫瘤區(qū)域至少兩張DR圖像，所述定位單元根據(jù)所述DR圖像對腫瘤重新定位；所述定位單元：包括OCT光源、分光器、反饋裝置，所述光源采用1.06μm的近紅外掃頻光源，該掃頻光源通過隔離器隔離后與光纖分光器連接，光纖分光器具有兩個(gè)輸出端，該兩個(gè)輸出端分別連接有參考臂組件和樣本臂組件，光纖分光器具有與參考臂組件反饋連接的反饋端，參考臂組件包括與光纖分光器第一輸出端連接的準(zhǔn)直鏡，準(zhǔn)直鏡連接有透鏡和反射鏡，樣本臂組件包括與光纖分光器第二輸出端連接的環(huán)形器，該環(huán)形器具有輸出端和反饋端，該環(huán)形器的輸出端連接有準(zhǔn)直鏡、掃描振鏡、聚焦透鏡和反光鏡，所述反饋裝置包括光纖耦合器，光纖分光器的反饋端以及環(huán)形器的反饋端均與光纖耦合器的輸入端連接，光纖耦合器的輸出端連接有平衡探測器。進(jìn)一步，所述拍攝單元設(shè)置有邊界跟蹤模塊，所述邊界跟蹤模塊的處理方法包括：邊界跟蹤從梯度圖像的左上角點(diǎn)開始逐像點(diǎn)掃描，當(dāng)遇到目標(biāo)點(diǎn)時(shí)開始順序跟蹤，直至跟蹤的后續(xù)點(diǎn)回到起始點(diǎn)對于封閉輪廓或其后續(xù)點(diǎn)再?zèng)]有新的后續(xù)點(diǎn)對于非封閉線段為止；如果為非封閉輪廓，則跟蹤到一側(cè)的終結(jié)后需從起始點(diǎn)開始朝相反的方向跟蹤到另一終結(jié)點(diǎn)；當(dāng)存在多個(gè)分離的輪廓時(shí)，逐個(gè)跟蹤，前面的區(qū)域處理好后應(yīng)采用背景色對它進(jìn)行填充；當(dāng)前點(diǎn)(x，y)為一個(gè)邊界點(diǎn)，則下一個(gè)邊界點(diǎn)必定在點(diǎn)(x，y)的8鄰域內(nèi)；根據(jù)前一點(diǎn)和當(dāng)前點(diǎn)的相互位置大致確定出邊界的走向，在對下一點(diǎn)的搜尋時(shí)不必再對當(dāng)前點(diǎn)的8鄰域進(jìn)行計(jì)算比較，根據(jù)前一點(diǎn)P和當(dāng)前點(diǎn)C在位置上的不同，對邊緣方向上的5個(gè)像素進(jìn)行計(jì)算比較即可；當(dāng)前點(diǎn)P(x，y)在上一邊界點(diǎn)C的8鄰域內(nèi)的位置編碼為n，則從當(dāng)前點(diǎn)(x，y)的8鄰域內(nèi)的編碼為n的位置，順時(shí)針方向移動(dòng)2個(gè)像素的位置就是下一邊界點(diǎn)的起始搜索位置；若不是邊界點(diǎn)，則從搜索的起始點(diǎn)開始按照逆時(shí)針方向順次搜索，共搜索5次便找到下一個(gè)邊界點(diǎn)；當(dāng)前點(diǎn)P在上一邊界點(diǎn)的位置編碼為1，則按上述準(zhǔn)則可知搜索的起始點(diǎn)是位置編碼為7的點(diǎn)；若不是目標(biāo)點(diǎn)，從7點(diǎn)開始順次搜索位置編碼為0，1，2，3的點(diǎn)，當(dāng)?shù)谝淮纬霈F(xiàn)其灰度等于目標(biāo)區(qū)域值時(shí)，該像素點(diǎn)就是所要求的下一邊界點(diǎn)；圖像中背景點(diǎn)值為0，目標(biāo)點(diǎn)為1，Pk為第k個(gè)邊界點(diǎn)，k的初值為0，t表示邊界終結(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；(1)感興趣的目標(biāo)區(qū)域的標(biāo)簽值label；(2)從左到右自上而下掃描圖像，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)像素為1的點(diǎn)且標(biāo)簽值為label的點(diǎn)即為邊界的起始點(diǎn)P0，并把其坐標(biāo)(x，y)存入邊界點(diǎn)序列表，預(yù)置t為0，位置編碼為0；(3)確定下一目標(biāo)點(diǎn)搜索的起始位置，然后從該位置開始按逆時(shí)針方向依次檢查當(dāng)前邊界點(diǎn)的8鄰近像素，當(dāng)?shù)谝淮纬霈F(xiàn)其像素點(diǎn)的標(biāo)簽值等于預(yù)定標(biāo)簽值時(shí)，這一像素點(diǎn)就是新的邊界點(diǎn)Pk(k＝k+1)，并記下它在8鄰域中的位置編碼值；(4)若新邊界點(diǎn)Pk＝P0，即回到了起始點(diǎn)，該輪廓跟蹤結(jié)束，此時(shí)邊界點(diǎn)序列中存放的就是該目標(biāo)的外邊界點(diǎn)坐標(biāo)，轉(zhuǎn)(7)；(5)若新邊界點(diǎn)Pk≠P0，則以Pk作為當(dāng)前點(diǎn)，記下其位置編碼，然后轉(zhuǎn)(3)；(6)若沒有找到目標(biāo)點(diǎn)，說明當(dāng)前點(diǎn)是輪廓的終結(jié)點(diǎn)，終結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)t加1，如果t＝1，則令P0為當(dāng)前點(diǎn)，置位置編碼為4，轉(zhuǎn)(3)，即對不封閉輪廓從起始點(diǎn)開始朝相反的方向搜索，直到找到另一個(gè)終結(jié)點(diǎn)為止，如果t＝2，則轉(zhuǎn)(7)；(7)若還需跟蹤其他目標(biāo)的輪廓，轉(zhuǎn)回(2)。進(jìn)一步，所述定位單元進(jìn)一步設(shè)置有無線感知單元，所述無線感知單元的信息處理方法包括：步驟一，參與合作感知的節(jié)點(diǎn)開始進(jìn)行周期為τs的頻譜檢測過程，獲得主用戶頻譜資源的特征；根據(jù)主用戶信號的特征和信道衰減系數(shù)，計(jì)算各本地感知節(jié)點(diǎn)CRi接受到的信號yi(n)；根據(jù)能量檢測原理，得到感知節(jié)點(diǎn)CRi處的信號能量的統(tǒng)計(jì)量Vi，當(dāng)采樣量足夠大時(shí)，Vi近似服從高斯分布；步驟二，正常感知節(jié)點(diǎn)和惡意感知節(jié)點(diǎn)通過正交的公共控制信道向數(shù)據(jù)融合中心進(jìn)行感知信息的匯報(bào)；步驟三，數(shù)據(jù)融合中心對收集到的感知信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，并依據(jù)惡意節(jié)點(diǎn)的惡意攻擊模式計(jì)算全局的虛警概率；根據(jù)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信噪比γi為每一個(gè)參與合作感知的次級用戶CRi，i＝1...k設(shè)計(jì)一個(gè)權(quán)重然后對收集得到的信號能量統(tǒng)計(jì)量Ui進(jìn)行線性加權(quán)得到最終的信號能量的統(tǒng)計(jì)量分析虛警惡意攻擊模式對頻譜感知造成的影響，得到全局虛警概率Pf和攻擊概率pa、攻擊閾值η、攻擊強(qiáng)度Δ之間的函數(shù)表達(dá)式如下：Pf=Q(Σi=1kωi2(1+2γi)Q(Pd)+τsfs(Σi=1kωiγi+C1-C0σu2))]]>其中：步驟四，次級用戶與主用戶共享頻譜資源，如果檢測到主用戶處于閑狀態(tài)，則將以大功率發(fā)射信號，否則將以小功率發(fā)射信號；次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx依據(jù)數(shù)據(jù)融合中心的決策結(jié)果調(diào)整自己的信號發(fā)射功率，如果檢測到主用戶PU處于閑狀態(tài)，則將以大功率P0發(fā)射信號；如果主用戶PU是處于忙狀態(tài)即主用戶PU以功率Pp發(fā)射信號，次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx將以小功率P1發(fā)射信號；故在一個(gè)時(shí)間幀內(nèi)次級網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量寫成如下形式：R=E{T-τsT[(1-Pf)P(H0)log2(1+gssP0σu2)+PfP(H0)log2(1+gssP1σu2)+(1-Pd)P(H1)log2(1+gssP0hkPp+σu2)+PdP(H1)log2(1+gssP1hkPp+σu2)]}---(1)]]>其中：hk，gss分別是主用戶發(fā)射機(jī)PU-Tx到次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx、次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx到次級用戶接收機(jī)SU-Rx之間的信道衰減系數(shù)，P(H0)和P(H1)分別表示主用戶PU實(shí)際處于閑狀態(tài)與忙狀態(tài)的概率；步驟五，構(gòu)建優(yōu)化模型，確定有關(guān)發(fā)射功率和感知時(shí)間的約束條件，求解所建立的最優(yōu)化問題，得到使得次級網(wǎng)絡(luò)的吞吐量最大的合作感知的感知周期和次級用戶的信號發(fā)射功率；保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)能長時(shí)間工作，需對次級用戶的發(fā)射功率進(jìn)行限制，保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)的平均發(fā)射功率低于限定值：E{α0P0+α1P1+β0P0+β1P1}≤Pav(2)式中Pav是次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx的最大平均發(fā)射功率，這的平均是指信道衰減系數(shù)hi，gss，gsp隨機(jī)變量的期望；認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的首要任務(wù)是保護(hù)主用戶網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，故對網(wǎng)絡(luò)的干擾功率進(jìn)行了限制；根據(jù)基于合作感知的頻譜共享網(wǎng)絡(luò)模型，知道干擾只在主用戶PU處于忙狀態(tài)時(shí)發(fā)生，所以平均干擾功率約束寫成如下形式：E{gsp(β0P0+β1P1)}≤Qav(3)確保各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的檢測概率和網(wǎng)絡(luò)的整體檢測概率分別不低于各自的目標(biāo)檢測概率，關(guān)于檢測概率的限制條件如下：Pd≥Pth，Pdi≥pth，i＝1，2...k(4)根據(jù)上述限制條件下，建立以最大化次級網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)化問題：max{τs,ϵ,{ϵl},P0,P1}Rsubjectto(2),(3),(4),P0≥0,P1≥00≤τs≤T---(Problem1)]]>求解所建立的最優(yōu)化問題，選擇使得次級網(wǎng)絡(luò)的吞吐量最大的合作感知的感知周期和次級用戶的信號發(fā)射功率作為該頻譜感知模型的感知參數(shù)；步驟六，重復(fù)循環(huán)步驟一至步驟五，直至完成仿真實(shí)驗(yàn)1000次，對每次得到的最優(yōu)解取平均，以平均值作為頻譜感知模型的感知參數(shù)。本發(fā)明提供的無創(chuàng)腫瘤定位系統(tǒng)，實(shí)時(shí)追蹤OCT獲取的前節(jié)圖像，然后通過圖像重建和配準(zhǔn)等處理技術(shù)，準(zhǔn)確定位腫瘤在放射區(qū)域內(nèi)，該實(shí)時(shí)定位跟蹤系統(tǒng)屬于體外無創(chuàng)定位，可以達(dá)到提高定位準(zhǔn)確性、提高腫瘤的放射劑量和局控率，以及減少周圍正常的放射劑量和損傷等目的。附圖說明圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的無創(chuàng)腫瘤定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的無創(chuàng)腫瘤定位系統(tǒng)包括用于定位患者腫瘤的定位標(biāo)記點(diǎn)、拍攝患者腫瘤區(qū)域DR圖像的拍攝單元、對腫瘤重新定位的定位單元，所述定位標(biāo)記點(diǎn)設(shè)置在患者體表，所述拍攝單元分別從不同角度拍攝患者腫瘤區(qū)域至少兩張DR圖像，所述定位單元根據(jù)所述DR圖像對腫瘤重新定位。如圖1所示，本發(fā)明的定位單元包括OCT光源1、分光器2、反饋裝置3，光源采用1.06μm的近紅外掃頻光源，該掃頻光源通過隔離器隔離后與50∶50光纖分光器連接，光纖分光器具有兩個(gè)輸出端，該兩個(gè)輸出端分別連接有參考臂組件和樣本臂組件，光纖分光器具有與參考臂組件反饋連接的反饋端，參考臂組件包括與光纖分光器第一輸出端連接的準(zhǔn)直鏡，準(zhǔn)直鏡連接有透鏡和反射鏡，樣本臂組件包括與光纖分光器第二輸出端連接的環(huán)形器，該環(huán)形器具有輸出端和反饋端，該環(huán)形器的輸出端連接有準(zhǔn)直鏡、掃描振鏡、聚焦透鏡和反光鏡，反饋裝置包括光纖耦合器，光纖分光器的反饋端以及環(huán)形器的反饋端均與光纖耦合器的輸入端連接，光纖耦合器的輸出端連接有平衡探測器。上述掃頻光源OCT采用1.06μm的近紅外掃頻光源，光源經(jīng)50∶50光纖分光后，進(jìn)入?yún)⒖急酆蜆颖颈邸＿M(jìn)入?yún)⒖急鄣墓饩€經(jīng)反饋回到光纖分光器并進(jìn)入光纖耦合器，進(jìn)入樣本臂的光線，經(jīng)傾斜放置的反光鏡反射后使得成像光線進(jìn)入放療。從參考臂和樣本臂返回的光線耦合干涉，經(jīng)平衡探測器探測后輸出，獲取圖像。進(jìn)一步，所述拍攝單元設(shè)置有邊界跟蹤模塊，所述邊界跟蹤模塊的處理方法包括：邊界跟蹤從梯度圖像的左上角點(diǎn)開始逐像點(diǎn)掃描，當(dāng)遇到目標(biāo)點(diǎn)時(shí)開始順序跟蹤，直至跟蹤的后續(xù)點(diǎn)回到起始點(diǎn)對于封閉輪廓或其后續(xù)點(diǎn)再?zèng)]有新的后續(xù)點(diǎn)對于非封閉線段為止；如果為非封閉輪廓，則跟蹤到一側(cè)的終結(jié)后需從起始點(diǎn)開始朝相反的方向跟蹤到另一終結(jié)點(diǎn)；當(dāng)存在多個(gè)分離的輪廓時(shí)，逐個(gè)跟蹤，前面的區(qū)域處理好后應(yīng)采用背景色對它進(jìn)行填充；當(dāng)前點(diǎn)(x，y)為一個(gè)邊界點(diǎn)，則下一個(gè)邊界點(diǎn)必定在點(diǎn)(x，y)的8鄰域內(nèi)；根據(jù)前一點(diǎn)和當(dāng)前點(diǎn)的相互位置大致確定出邊界的走向，在對下一點(diǎn)的搜尋時(shí)不必再對當(dāng)前點(diǎn)的8鄰域進(jìn)行計(jì)算比較，根據(jù)前一點(diǎn)P和當(dāng)前點(diǎn)C在位置上的不同，對邊緣方向上的5個(gè)像素進(jìn)行計(jì)算比較即可；當(dāng)前點(diǎn)P(x，y)在上一邊界點(diǎn)C的8鄰域內(nèi)的位置編碼為n，則從當(dāng)前點(diǎn)(x，y)的8鄰域內(nèi)的編碼為n的位置，順時(shí)針方向移動(dòng)2個(gè)像素的位置就是下一邊界點(diǎn)的起始搜索位置；若不是邊界點(diǎn)，則從搜索的起始點(diǎn)開始按照逆時(shí)針方向順次搜索，共搜索5次便找到下一個(gè)邊界點(diǎn)；當(dāng)前點(diǎn)P在上一邊界點(diǎn)的位置編碼為1，則按上述準(zhǔn)則可知搜索的起始點(diǎn)是位置編碼為7的點(diǎn)；若不是目標(biāo)點(diǎn)，從7點(diǎn)開始順次搜索位置編碼為0，1，2，3的點(diǎn)，當(dāng)?shù)谝淮纬霈F(xiàn)其灰度等于目標(biāo)區(qū)域值時(shí)，該像素點(diǎn)就是所要求的下一邊界點(diǎn)；圖像中背景點(diǎn)值為0，目標(biāo)點(diǎn)為1，Pk為第k個(gè)邊界點(diǎn)，k的初值為0，t表示邊界終結(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；(1)感興趣的目標(biāo)區(qū)域的標(biāo)簽值label；(2)從左到右自上而下掃描圖像，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)像素為1的點(diǎn)且標(biāo)簽值為label的點(diǎn)即為邊界的起始點(diǎn)P0，并把其坐標(biāo)(x，y)存入邊界點(diǎn)序列表，預(yù)置t為0，位置編碼為0；(3)確定下一目標(biāo)點(diǎn)搜索的起始位置，然后從該位置開始按逆時(shí)針方向依次檢查當(dāng)前邊界點(diǎn)的8鄰近像素，當(dāng)?shù)谝淮纬霈F(xiàn)其像素點(diǎn)的標(biāo)簽值等于預(yù)定標(biāo)簽值時(shí)，這一像素點(diǎn)就是新的邊界點(diǎn)Pk(k＝k+1)，并記下它在8鄰域中的位置編碼值；(4)若新邊界點(diǎn)Pk＝P0，即回到了起始點(diǎn)，該輪廓跟蹤結(jié)束，此時(shí)邊界點(diǎn)序列中存放的就是該目標(biāo)的外邊界點(diǎn)坐標(biāo)，轉(zhuǎn)(7)；(5)若新邊界點(diǎn)Pk≠P0，則以Pk作為當(dāng)前點(diǎn)，記下其位置編碼，然后轉(zhuǎn)(3)；(6)若沒有找到目標(biāo)點(diǎn)，說明當(dāng)前點(diǎn)是輪廓的終結(jié)點(diǎn)，終結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)t加1，如果t＝1，則令P0為當(dāng)前點(diǎn)，置位置編碼為4，轉(zhuǎn)(3)，即對不封閉輪廓從起始點(diǎn)開始朝相反的方向搜索，直到找到另一個(gè)終結(jié)點(diǎn)為止，如果t＝2，則轉(zhuǎn)(7)；(7)若還需跟蹤其他目標(biāo)的輪廓，轉(zhuǎn)回(2)。進(jìn)一步，所述定位單元進(jìn)一步設(shè)置有無線感知單元，所述無線感知單元的信息處理方法包括：步驟一，參與合作感知的節(jié)點(diǎn)開始進(jìn)行周期為τs的頻譜檢測過程，獲得主用戶頻譜資源的特征；根據(jù)主用戶信號的特征和信道衰減系數(shù)，計(jì)算各本地感知節(jié)點(diǎn)CRi接受到的信號yi(n)；根據(jù)能量檢測原理，得到感知節(jié)點(diǎn)CRi處的信號能量的統(tǒng)計(jì)量Vi，當(dāng)采樣量足夠大時(shí)，Vi近似服從高斯分布；步驟二，正常感知節(jié)點(diǎn)和惡意感知節(jié)點(diǎn)通過正交的公共控制信道向數(shù)據(jù)融合中心進(jìn)行感知信息的匯報(bào)；步驟三，數(shù)據(jù)融合中心對收集到的感知信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，并依據(jù)惡意節(jié)點(diǎn)的惡意攻擊模式計(jì)算全局的虛警概率；根據(jù)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信噪比γi為每一個(gè)參與合作感知的次級用戶CRi，i＝1...k設(shè)計(jì)一個(gè)權(quán)重然后對收集得到的信號能量統(tǒng)計(jì)量Ui進(jìn)行線性加權(quán)得到最終的信號能量的統(tǒng)計(jì)量分析虛警惡意攻擊模式對頻譜感知造成的影響，得到全局虛警概率Pf和攻擊概率pa、攻擊閾值η、攻擊強(qiáng)度Δ之間的函數(shù)表達(dá)式如下：Pf=Q(Σi=1kωi2(1+2γi)Q(Pd)+τsfs(Σi=1kωiγi+C1-C0σu2))]]>其中：步驟四，次級用戶與主用戶共享頻譜資源，如果檢測到主用戶處于閑狀態(tài)，則將以大功率發(fā)射信號，否則將以小功率發(fā)射信號；次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx依據(jù)數(shù)據(jù)融合中心的決策結(jié)果調(diào)整自己的信號發(fā)射功率，如果檢測到主用戶PU處于閑狀態(tài)，則將以大功率P0發(fā)射信號；如果主用戶PU是處于忙狀態(tài)即主用戶PU以功率Pp發(fā)射信號，次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx將以小功率P1發(fā)射信號；故在一個(gè)時(shí)間幀內(nèi)次級網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量寫成如下形式：R=E{T-τsT[(1-Pf)P(H0)log2(1+gssP0σu2)+PfP(H0)log2(1+gssP1σu2)+(1-Pd)P(H1)log2(1+gssP0hkPp+σu2)+PdP(H1)log2(1+gssP1hkPp+σu2)]}---(1)]]>其中：hk，gss分別是主用戶發(fā)射機(jī)PU-Tx到次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx、次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx到次級用戶接收機(jī)SU-Rx之間的信道衰減系數(shù)，P(H0)和P(H1)分別表示主用戶PU實(shí)際處于閑狀態(tài)與忙狀態(tài)的概率；步驟五，構(gòu)建優(yōu)化模型，確定有關(guān)發(fā)射功率和感知時(shí)間的約束條件，求解所建立的最優(yōu)化問題，得到使得次級網(wǎng)絡(luò)的吞吐量最大的合作感知的感知周期和次級用戶的信號發(fā)射功率；保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)能長時(shí)間工作，需對次級用戶的發(fā)射功率進(jìn)行限制，保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)的平均發(fā)射功率低于限定值：E{α0P0+α1P1+β0P0+β1P1}≤Pav(2)式中Pav是次級用戶發(fā)射機(jī)SU-Tx的最大平均發(fā)射功率，這的平均是指信道衰減系數(shù)hi，gss，gsp隨機(jī)變量的期望；認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的首要任務(wù)是保護(hù)主用戶網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，故對網(wǎng)絡(luò)的干擾功率進(jìn)行了限制；根據(jù)基于合作感知的頻譜共享網(wǎng)絡(luò)模型，知道干擾只在主用戶PU處于忙狀態(tài)時(shí)發(fā)生，所以平均干擾功率約束寫成如下形式：E{gsp(β0P0+β1P1)}≤Qav(3)確保各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的檢測概率和網(wǎng)絡(luò)的整體檢測概率分別不低于各自的目標(biāo)檢測概率，關(guān)于檢測概率的限制條件如下：Pd≥Pth，Pdi≥pth，i＝1，2...k(4)根據(jù)上述限制條件下，建立以最大化次級網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)化問題：max{τs,ϵ,{ϵl},P0,P1}Rsubjectto(2),(3),(4),P0≥0,P1≥00≤τs≤T]]>求解所建立的最優(yōu)化問題，選擇使得次級網(wǎng)絡(luò)的吞吐量最大的合作感知的感知周期和次級用戶的信號發(fā)射功率作為該頻譜感知模型的感知參數(shù)；步驟六，重復(fù)循環(huán)步驟一至步驟五，直至完成仿真實(shí)驗(yàn)1000次，對每次得到的最優(yōu)解取平均，以平均值作為頻譜感知模型的感知參數(shù)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3