專利名稱：認知無線電合作頻譜感知實驗平臺以及合作感知方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種認知無線電頻譜感知技術，尤其涉及一種認知無線電合作頻譜感知實驗平臺以及合作感知方法。
背景技術：
隨著無線通信業(yè)務和設備的激增，無線電頻譜資源日趨緊張，傳統的頻譜管理方式受到了極大的挑戰(zhàn)。認知無線電(CR，Cognitive Radio)技術能夠實現空閑頻譜的二次利用，為有效解決當今無線網絡中頻譜資源緊張與頻譜利用率不高這一矛盾開辟了新的途徑。認知無線電是在軟件無線電基礎上發(fā)展起來的一種新型通信技術。它通過對周圍電磁環(huán)境進行頻譜感知，得到授權網絡的當前頻譜“空洞”，調整無線傳輸參數并且機會式地接入，既避免了對該頻段上的授權用戶的干擾，又保證了認知設備的傳輸。認知無線電的一個關鍵技術和實現前提就是如何快速和準確的頻譜感知。目前的頻譜感知策略主要有能量檢測、匹配濾波法、信號周期特性檢測等方法。在CR的實際應用場景中，由于認知用戶(即使用CR技術的用戶)與授權用戶間無任何交互信息(CR透明性原則)，加之無線環(huán)境的陰影、多徑、噪聲不確定等不利因素的影響，僅憑單個認知用戶的單一頻譜感知策略通常無法對微弱授權信號進行高可靠性和強實時性的檢測，隱藏終端問題一直是頻譜感知中亟待解決的問題。合作頻譜感知是有效解決上述問題的方法之一，它通過一個公共信道對多個CR獨立的判決信息進行融合，來提高頻譜檢測的精度和實時性，能有效的解決頻譜感知中的隱藏終端問題。然而，現存的合作頻譜感知方法，面臨著以下問題(1)每次頻譜感知都需要大量的認知用戶參與。頻繁的感知會消耗認知用戶大量的能量，從而大大減少了認知用戶的壽命；同時，參與頻譜感知的用戶還將失去大量的傳輸時間。這樣并沒有充分利用授權網絡的頻譜“空洞”，因此制約了認知網絡的吞吐量。(2)由于認知用戶位置的移動，每次判決信息的可信度都是變化的，造成了控制中心數據融合的困難。實際技術中常用的幾種簡單、實用的數據融合方式并不能保證最終的感知結果的正確性。此外，在802. 22的標準草案中，也沒有給出合作頻譜感知的具體實現方法。目前， 基于合作頻譜感知的研究，大都集中在如何進行數據交互和信息處理上，提出的方法大多都比較復雜，難于應用于實際。而在如何避免認知用戶頻繁的中斷傳輸去頻譜感知，從而提高認知網絡的吞吐量，延長認知用戶的壽命，同時降低數據融合的復雜性等方面，卻很少涉及。鑒于上述現有技術的合作頻譜感知中存在的問題，需要一種能避免認知用戶頻繁的中斷傳輸去頻譜感知，提高認知網絡性能，同時降低數據融合的復雜性的合作頻譜感知技術。

發(fā)明內容
有鑒于現有技術的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種認知無線電合作頻譜感知實驗平臺以及合作感知方法，通過結合能量檢測、匹配濾波檢測，準確、實時地找出當前的頻譜“空洞”并通過網關接口提供給該區(qū)域中的認知用戶，并能及時檢測到授權用戶的出現。另外在此基礎上，本發(fā)明設計了一個簡單、實用的信道分配協議來盡可能地減少頻譜切換過程中認知用戶傳輸速率的下降。為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其特征在于，包括能量檢測節(jié)點、匹配濾波感知節(jié)點、中心節(jié)點、網關接口和頻譜池；所述能量檢測節(jié)點、所述匹配濾波感知節(jié)點、所述中心節(jié)點和認知用戶被接入一個無線通信網絡，并通過所述無線通信網絡進行信息交互；所述能量檢測節(jié)點采用能量檢測進行頻譜感知；所述匹配濾波感知節(jié)點采用匹配濾波檢測進行頻譜感知；所述中心節(jié)點通過所述無線通信網絡發(fā)送控制信令；所述網關接口用于接受所述認知用戶的信道請求登記和信道收回登記以及向所述認知用戶廣播信道分配結果；所述頻譜池用于記錄信道的狀態(tài)，接收所述能量檢測節(jié)點和所述匹配濾波感知節(jié)點的判決信息，以及對所述判決信息進行數據融合。進一步地，所述信道的狀態(tài)包括所述信道是否被占用；占用所述信道的用戶的類別，所述用戶的類別包括授權用戶和認知用戶；以及所述認知用戶的接入所述信道的時刻和退出所述信道的時刻。進一步地，所述中心節(jié)點、所述網關接口和所述頻譜池由計算機構成。進一步地，所述能量檢測節(jié)點包括射頻前端、高速AD轉化器、高速并行轉接口電路、數字帶通濾波器和能量檢測器。進一步地，所述匹配濾波感知節(jié)點包括射頻前端、高速AD轉化器、高速并行轉接口電路、數字帶通濾波器和匹配濾波檢測器。進一步地，所述高速并行轉接口電路由可編程邏輯陣列芯片、可編程邏輯電路芯片或現場可編程邏輯陣列芯片構成。進一步地，所述數字帶通濾波器和所述能量檢測器由數字信號處理芯片構成。進一步地，所述數字帶通濾波器和所述匹配濾波檢測器由數字信號處理芯片構成。進一步地，本發(fā)明提供了一種認知無線電合作感知方法，應用于所述的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其特征在于，是一種周期檢測；對于每一次所述周期檢測包括以下步驟所述中心節(jié)點通過所述無線通信網絡發(fā)送周期檢測開始信令；所述能量檢測節(jié)點和所述匹配濾波感知節(jié)點分別進行頻譜感知；所述能量檢測節(jié)點和所述匹配濾波感知節(jié)點分別將判決信息發(fā)送到所述頻譜池；所述頻譜池對所述判決信息進行數據融合，得到沖突信道集和候選信道集，并將所述沖突信道集發(fā)送到所述網關接口，將所述候選信道集發(fā)送到所述中心節(jié)點；所述網關接口通知所述沖突信道集的認知用戶退出所述信道；所述中心節(jié)點按照所述候選信道集和認知用戶隊列進行信道分配，并將所述分配的結果通過所述網關接口通知所述認知用戶。進一步地，所述頻譜池進行數據融合的步驟為所述頻譜池對接收的所述匹配濾波感知節(jié)點的判決信息采用或運算進行數據融合，如果所述數據融合后的結果為沖突，則判定所述信道發(fā)生沖突，將所述信道送入所述沖突信道集；所述頻譜池對接收的所述能量感知節(jié)點的判決信息采用少數服從多數方式進行數據融合，如果所述數據融合后的結果為空閑，則判定所述信道為空閑，將所述信道送入所述候選信道集。在本發(fā)明的較佳實施方式中，本發(fā)明的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺包括三個能量檢測節(jié)點、兩個匹配濾波感知節(jié)點、頻譜池、中心節(jié)點和網關接口。其中，三個能量檢測節(jié)點、兩個匹配濾波感知節(jié)點、中心節(jié)點、和兩個認知用戶都接有WI-FI適配器，它們通過無線路由器組成一個基于802. 11的無線局域網，用于平臺中的能量檢測節(jié)點、匹配濾波感知節(jié)點、中心節(jié)點和認知用戶之間的信息交互。中心節(jié)點和頻譜池、網關接口相連并且在同一臺計算機上構建，能量檢測節(jié)點由射頻前端、高速AD轉換器、高速并行轉換接口電路、 數字帶通濾波器和能量檢測器構成，匹配濾波檢測節(jié)點由射頻前端、高速AD轉換器、高速并行轉換接口電路、數字帶通濾波器和匹配濾波檢測器構成。頻譜池用于記錄候選信道集、 沖突信道集、認知用戶隊列、認知用戶的優(yōu)先級、信道使用標志字等信息，并將當前可用信道資源送往中心節(jié)點作資源分配，存儲中心節(jié)點的資源分配方案。中心節(jié)點向所有感知節(jié)點發(fā)送和接受信令。網關接口接受認知用戶的信道請求登記和信道收回登記，并向認知用戶廣播信道分配結果，如果某信道的授權用戶出現，網關接口將通知正在使用該信道的認知用戶退出，并且為他們安排新信道。應用于此認知無線電合作頻譜感知實驗平臺的合作感知方法包括步驟系統的初始化；中心節(jié)點發(fā)送周期檢測開始信令，并廣播當前的信道使用標志字U ；能量檢測節(jié)點和匹配濾波檢測節(jié)點按照各自的檢測方法進行頻譜感知，并向頻譜池發(fā)送判決信息；頻譜池進行數據融合，得到沖突信道集和候選信道集，將結果分別送往網關接口和中心節(jié)點。因此可見，本發(fā)明通過采用能量感知節(jié)點和匹配濾波感知節(jié)點兩類不同的感知節(jié)點，充分利用了能量檢測和匹配濾波檢測各自的優(yōu)勢，能有效克服能量感知算法中噪音不確定性對感知準確性的影響，又能降低匹配濾波算法的復雜性，從而提高了算法的準確性和靈敏性。認知用戶不需要周期去頻譜感知，減少了耗能，延長了節(jié)點的使用壽命；同時，認知用戶獲得了更多傳輸時間，能提高對頻譜“空洞”的利用率。


圖1是本發(fā)明的較佳實施例的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺的示意圖；圖2是本發(fā)明的較佳實施例的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺的中心節(jié)點的結構圖；圖3是本發(fā)明的較佳實施例的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺的能量檢測節(jié)點的結構圖；圖4是本發(fā)明的較佳實施例的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺的匹配濾波感知節(jié)點的結構圖。
具體實施例方式如圖1所示，本實施例的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺包括能量檢測節(jié)點 11、12和13，匹配濾波感知節(jié)點21和22，頻譜池3，中心節(jié)點5，無線路由器7，網關接口 6。 其中，能量檢測節(jié)點11、能量檢測節(jié)點12、能量檢測節(jié)點13、匹配濾波感知節(jié)點21、匹配濾波感知節(jié)點22、中心節(jié)點5、認知用戶8和認知用戶9都接有WI-FI適配器，它們通過無線路由器7組成一個基于802. 11的無線局域網，此無線局域網作為整個實驗平臺的無線通信網絡，網絡中的能量檢測節(jié)點11、能量檢測節(jié)點12、能量檢測節(jié)點13、匹配濾波感知節(jié)點21、 匹配濾波感知節(jié)點22、中心節(jié)點5、認知用戶8和認知用戶9通過此無線局域網進行信息交互。中心節(jié)點5和頻譜池3、網關接口 6相連并且在同一臺計算機上構建，如圖2所示， 與它們相連的是WI-FI適配器406。頻譜池3采用的是acess數據庫軟件，用于記錄候選信道集、沖突信道集、認知用戶隊列、認知用戶的優(yōu)先級、信道使用標志字等信息，并將當前可用信道資源送往中心節(jié)點5作資源分配，存儲中心節(jié)點5的資源分配方案。頻譜池3通過 VC++6. 0編寫EXE文件來進行數據融合等工作。中心節(jié)點5進行信道分配，中心節(jié)點5通過 WI-FI適配器406向所有感知節(jié)點發(fā)送和接受信令。網關接口 6通過WI-FI適配器406接受認知用戶8和9的信道請求登記和信道收回登記，并向認知用戶8和9廣播信道分配結果，如果某信道的授權用戶出現，網關接口 6將通知正在使用該信道的認知用戶退出，并且為他們安排新信道。其中，信道請求登記用于有通信需求的認知用戶預約信道，信道收回登記用于已通信完成的認知用戶請求收回自己使用的信道。當網關接口6收到認知用戶的信道請求登記后，便將該認知用戶送入隊列等候分配信道；如果網關接口 6收到認知用戶的信道收回登記，便將該認知用戶從隊列中刪除。認知用戶申請信道的等候隊列稱為認知用戶隊列。本實施例中，計算機的型號為dell E6400，WI-FI適配器的型號為)(box 360USB WI-FI適配器，無線路由器7的型號為TP-LINK TL-WR84IN。如圖3所示，能量檢測節(jié)點11由射頻前端111、高速AD轉換器112、高速并行轉換接口電路113、數字帶通濾波器114和能量檢測器110構成。其中，射頻前端111、高速AD 轉換器112為能量檢測節(jié)點11的軟件無線電外設，數字帶通濾波器114和能量檢測器110 由數字信號處理(DSP)芯片構成，高速并行轉換接口電路113是軟件無線電外設和DSP芯片之間的連接電路。高速并行轉換接口電路113可以由可編程邏輯陣列(PAL)芯片、復雜可編程邏輯器件(CPLD)芯片或現場可編程門陣列(FPGA)芯片構成，本實施例中采用的是 FPGA芯片。射頻前端111的中心頻率可以通過它的調諧器來進行調節(jié)。在能量檢測節(jié)點11工作中，射頻前端111將微弱的射頻信號放大，并通過混頻得到中頻信號，高速AD轉換器112將中頻信號轉化成數字信號，通過高速并行轉接口電路113 將AD轉換后的高速并行數據送入DSP芯片，通過DSP芯片上的數字帶通濾波器114得出當前子信道的基帶信號，將基帶信號送入能量檢測器110得到判決信息。本實施例中選用的 DSP芯片的型號為TMS320VC5502，射頻前端111的型號為AD8347，高速AD轉換器112的型號為AD9862，FPGA芯片的型號為Cyclone EP1C12，數字帶通濾波器114為C語言編寫的帶寬為3MHz、中心頻率為OHz的Butterworth型濾波器。能量檢測節(jié)點11外接WI-FI適配器 411。能量檢測節(jié)點12、13的結構與工作和能量檢測節(jié)點11相同。如圖4所示，匹配濾波檢測節(jié)點21由射頻前端211、高速AD轉換器212、高速并行轉換接口電路213、數字帶通濾波器214和匹配濾波檢測器210構成。其中，射頻前端211、 高速AD轉換器212為匹配濾波檢測節(jié)點21的軟件無線電外設，數字帶通濾波器214和能量檢測器210由數字信號處理(DSP)芯片構成，高速并行轉換接口電路213是軟件無線電外設和DSP芯片之間的連接電路。高速并行轉換接口電路213可以由可編程邏輯陣列(PAL)芯片、復雜可編程邏輯器件(CPLD)芯片或現場可編程門陣列(FPGA)芯片構成，本實施例中采用的是FPGA芯片。射頻前端211的中心頻率可以通過它的調諧器來進行調節(jié)。在匹配濾波檢測節(jié)點21工作中，射頻前端211將微弱的射頻信號放大，并通過混頻得到中頻信號，高速AD轉換器212將中頻信號轉化成數字信號，通過高速并行轉接口電路213將AD轉換后的高速并行數據送入DSP芯片，通過DSP芯片上的數字帶通濾波器214 得出當前子信道的基帶信號，將基帶信號送入匹配濾波檢測器210得到判決信息。本實施例中選用的DSP芯片的型號為TMS320VC5502，射頻前端211的型號為AD8347，高速AD轉換器212的型號為AD9862，FPGA芯片的型號為Cyclone EP1C12，數字帶通濾波器214為C語言編寫的帶寬為3MHz、中心頻率為OHz的Butterworth型濾波。匹配濾波檢測節(jié)點21外接 WI-FI適配器421。匹配濾波檢測節(jié)點22的結構與工作和匹配濾波檢測節(jié)點21相同。本發(fā)明的合作感知方法，應用于上述的合作頻譜感知實驗平臺，包括以下步驟步驟101，系統的初始化。本實施例中，假設授權用戶占用了 2500-2519MHZ的一段頻譜，該頻譜共劃分為 2500-2503MHz、2504-2507MHz、2508-251 IMHz,2512-2515MHz、2516-2519MHz 五個等寬等間隔的授權信道。將這些授權信道分別編號，成為信道71、72、73、74和75。設置能量檢測節(jié)點11、12和13的能量檢測器的快速傅里葉變換(FFT)變換的階數N = 256。設定能量檢測節(jié)點11、12和13的能量判決門限E，保證若授權用戶和認知用戶都沒有占用該信道，所有的能量檢測節(jié)點在一個檢測周期T內通過少數服從多數(MAJOR) 方式的數據融合能以95%的概率檢測到該信道空閑。設定能量檢測節(jié)點11、12和13的檢測周期T為0. 5s，授權用戶和認知用戶的發(fā)送功率相同，均為50mW。設定無線路由器7的IP地址為192. 168.0. 1，8個WI-FI適配器的IP地址為 192. 168. 0. 10 至 192. 168. 0. 17。步驟102，中心節(jié)點5發(fā)送周期檢測開始信令，并廣播當前的信道使用標志字U。本實施例中，中心節(jié)點5發(fā)送的開始信令為連續(xù)8個低電平。信道使用標志字U為一個^it的數據，每一個信道的狀態(tài)用一個bit標示。若信道m(xù)(me {71，72，73，74，75})上有認知用戶通信，則信道m(xù)的狀態(tài)標示為1 (忙碌)，否則為 0(空閑)。步驟103，在收到信道使用標志字U后，能量檢測節(jié)點11、12、13和匹配濾波檢測節(jié)點21、22按照各自的檢測方法進行頻譜感知，并向頻譜池3發(fā)送判決信息。其具體為步驟 201 和 202 步驟201，能量檢測節(jié)點11、12、13檢測使用標志為空閑的信道，其具體步驟為步驟 301-303 步驟301，能量檢測節(jié)點11、12、13將其射頻前端的載波頻率設為當前信道的中心頻率，掃描一個周期T。本實施例中，當前信道依次為信道71、72、73、74和75中使用標志為空閑的信道，信道 71、72、73、74 和 75 對應的中心頻率分別為 2501. 5MHz、2505. 5MHz、2509. 5MHz、 2513. 5MHz 和 2517. 5MHZ。
步驟302，將基帶信號通過快速傅里葉變換(FFT)變換到頻域，通過求頻譜密度的平均平方和，得出當前信道內的平均能量，與設定的能量判決門限E比較，來判斷信道當前被占用與否。將FFT變換后的結果和能量判決門限E比較，如果比E小，則認定該信道上空閑， 將該信道的狀態(tài)置為0，否則認定該信道上忙碌，將該信道的狀態(tài)置為1。將結果向頻譜池 3傳輸；步驟303，切換到下一個信道，進入步驟301，直到標志位為空閑的信道掃描完畢。步驟202，匹配濾波檢測節(jié)點21、22檢測使用標志為忙碌的信道，其具體為步驟 311-313 步驟311，匹配濾波檢測節(jié)點21、22將其射頻前端的中心頻率設為當前信道的中心頻率，掃描一個周期T ；當前信道依次為信道71、72、73、74和75中使用標志為忙碌的信道，信道71、 72、73、74 和 75 對應的中心頻率分別為 2501. 5MHz、2505. 5MHz、2509. 5MHz、2513. 5MHz 和 2517. 5MHZ。步驟312，如果匹配濾波檢測節(jié)點21、22的匹配濾波檢測器的判決信息為存在授權用戶，則認為該信道發(fā)生沖突。將該信道的狀態(tài)置為沖突，否則為正常。并將結果向頻譜池3傳輸；步驟313，切換到下一個信道，進入步驟311，直到標志位為忙碌的信道掃描完畢。步驟104，頻譜池3接收能量檢測節(jié)點11、12、13和匹配濾波檢測節(jié)點21、22的判決信息后，開始進行數據融合，得到沖突信道集和候選信道集，將結果分別送往網關接口 6 和中心節(jié)點5。其中，沖突信道集是用來表示授權用戶和認知用戶發(fā)生沖突的信道集合，候選信道集是用來表示授權用戶和認知用戶都沒有占用的信道集合。本實施例中，頻譜池3對能量檢測節(jié)點11、12、13的判決信息，采用少數服從多數 (MAJOR)方式的融合策略，若融合后標志位為0，則認定該信道空閑，將信道的標號送入到候選信道集中。頻譜池3對匹配濾波檢測節(jié)點21、22的判決信息，采用或運算(OR運算) 的融合策略，若融合后標志位為1，則認定該信道沖突，將信道的標號送入到沖突信道集中。網關接口 6通知沖突信道集的認知用戶退出該信道，并更新該認知用戶的優(yōu)先級狀態(tài)。中心節(jié)點5按照候選信道集和認知用戶隊列進行信道分配，并將分配的結果通過網關接口 6通知給相應的認知用戶，更新信道使用標志字U。本實施例中采用“先來先得”的原則進行信道分配。在認知用戶隊列中，只有優(yōu)先級高的用戶才可能分配到信道，對優(yōu)先級高的認知用戶，按照認知用戶隊列中先后順序進行信道分配，直到信道全部分配完畢。當認知用戶獲得信道后，優(yōu)先級變?yōu)榈?，直到其被通知退出，其?yōu)先級又變?yōu)楦?。本實施例中，認知用戶的優(yōu)先級狀態(tài)用0或1標示，其中0標示優(yōu)先級高。以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本發(fā)明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域的技術人員依本發(fā)明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
權利要求
1.一種認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其特征在于，包括能量檢測節(jié)點、匹配濾波感知節(jié)點、中心節(jié)點、網關接口和頻譜池；所述能量檢測節(jié)點、所述匹配濾波感知節(jié)點、所述中心節(jié)點和認知用戶組成一個無線通信網絡進行信息交互；所述能量檢測節(jié)點采用能量檢測進行頻譜感知；所述匹配濾波感知節(jié)點采用匹配濾波檢測進行頻譜感知；所述中心節(jié)點通過所述無線通信網絡發(fā)送控制信令；所述網關接口用于接受所述認知用戶的信道請求登記和信道收回登記以及向所述認知用戶廣播信道分配結果；所述頻譜池用于記錄信道的狀態(tài)，接收所述能量檢測節(jié)點和所述匹配濾波感知節(jié)點的判決信息，以及對所述判決信息進行數據融合。
2.如權利要求1所述的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其中所述信道的狀態(tài)包括所述信道是否被占用；占用所述信道的用戶的類別，所述用戶的類別包括授權用戶和認知用戶；以及所述認知用戶的接入所述信道的時刻和退出所述信道的時刻。
3.如權利要求1所述的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其中所述中心節(jié)點、所述網關接口和所述頻譜池在計算機上構建。
4.如權利要求3所述的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其中所述能量檢測節(jié)點包括射頻前端、高速AD轉化器、高速并行轉接口電路、數字帶通濾波器和能量檢測器。
5.如權利要求3所述的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其中所述匹配濾波感知節(jié)點包括射頻前端、高速AD轉化器、高速并行轉接口電路、數字帶通濾波器和匹配濾波檢測ο
6.如權利要求4或5所述的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其中所述高速并行轉接口電路由可編程邏輯陣列芯片、可編程邏輯電路芯片或現場可編程邏輯陣列芯片構成。
7.如權利要6所述的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其中所述數字帶通濾波器和所述能量檢測器由數字信號處理芯片構成。
8.如權利要求7所述的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其中所述數字帶通濾波器和所述匹配濾波檢測器由數字信號處理芯片構成。
9.一種認知無線電合作感知方法，應用于如權利要求1或2所述的認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，其特征在于，是一種周期檢測；對于每一次所述周期檢測包括以下步驟 所述中心節(jié)點通過所述無線通信網絡發(fā)送周期檢測開始信令；所述能量檢測節(jié)點和所述匹配濾波感知節(jié)點分別進行頻譜感知；所述能量檢測節(jié)點和所述匹配濾波感知節(jié)點分別將判決信息發(fā)送到所述頻譜池；所述頻譜池對所述判決信息進行數據融合，得到沖突信道集和候選信道集，并將所述沖突信道集發(fā)送到所述網關接口，將所述候選信道集發(fā)送到所述中心節(jié)點；所述網關接口通知所述沖突信道集的認知用戶退出所述信道；所述中心節(jié)點按照所述候選信道集和認知用戶隊列進行信道分配，并將所述分配的結果通過所述網關接口通知所述認知用戶。
10.如權利要求9所述的認知無線電合作感知方法，其中所述頻譜池進行數據融合的步驟為所述頻譜池對接收的所述匹配濾波感知節(jié)點的判決信息采用或運算進行數據融合，如果所述數據融合后的結果為沖突，則判定所述信道發(fā)生沖突，將所述信道送入所述沖突信道集；所述頻譜池對接收的所述能量感知節(jié)點的判決信息采用少數服從多數方式進行數據融合，如果所述數據融合后的結果為空閑，則判定所述信道為空閑，將所述信道送入所述候選信道集。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種認知無線電合作頻譜感知實驗平臺，包括能量檢測節(jié)點、匹配濾波感知節(jié)點、中心節(jié)點、網關接口和頻譜池。能量檢測節(jié)點、匹配濾波感知節(jié)點、中心節(jié)點和認知用戶之間組成一個無線通信網絡進行信息交互。本發(fā)明還公開了一種應用于認知無線電合作頻譜感知實驗平臺的合作感知方法，包括能量檢測節(jié)點和匹配濾波感知節(jié)點分別進行頻譜感知并將判決信息發(fā)送到頻譜池；頻譜池對判決信息進行數據融合得到沖突信道集和候選信道集；中心節(jié)點按照候選信道集和認知用戶隊列進行信道分配，網關接口將分配的結果通知認知用戶。本發(fā)明充分利用了能量檢測和匹配濾波檢測各自的優(yōu)勢，提高了認知網絡性能，同時降低了數據融合的復雜性。
文檔編號H04W24/00GK102546060SQ20121000110
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權日2012年1月4日
發(fā)明者關新平, 李云歡, 陳彩蓮 申請人:上海交通大學