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一種主用戶頻譜感知方法與裝置與流程

文檔序號:11929477閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種主用戶頻譜感知方法,其特征在于,所述方法包括:

對于任一主用戶,預測所述任一主用戶在當前時隙下的存在概率及信道衰落因子;

根據當前時隙下接收到的觀測值,對所述存在概率及所述信道衰落因子進行更新;

將更新后的存在概率與預設判決門限值進行比較,得到所述任一主用戶在當前時隙下狀態(tài)的粗判決結果;

根據更新后的存在概率,計算所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率;

根據所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率對所述粗判決結果進行修正,得到當前時隙下所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果。

2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述預測所述任一主用戶在當前時隙下的存在概率,包括:

確定所述任一主用戶在前一時隙下的存在概率及非存在概率,確定所述任一主用戶在當前時隙下的出生概率及經歷前一時隙后的幸存概率;

將所述前一時隙下的存在概率與所述幸存概率進行相乘,得到第一乘積,將所述出生概率與所述前一時隙下的非存在概率進行相乘,得到第二乘積;

將所述第一乘積與所述第二乘積進行相加,將得到的和作為所述任一主用戶在當前時隙下存在概率。

3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述信道衰落因子用一組離散的粒子進行表示,所述預測所述任一主用戶在當前時隙下的信道衰落因子,包括:

對于任一粒子,基于對應的轉移概率分布,根據所述任一粒子在前一時隙的狀態(tài)值,預測當前時隙下所述任一粒子的狀態(tài)值;

根據所述任一粒子的類型,根據所述第一乘積、所述第二乘積、當前時隙下的存在概率及所述任一粒子在前一時隙下的權值,預測當前時隙下所述任一粒子的權值。

4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述根據所述任一粒子的類型,根據所述第一乘積、所述第二乘積、當前時隙下的存在概率及所述任一粒子在前一時隙下的權值,預測當前時隙下所述任一粒子的權值,包括:

當所述任一粒子為存在粒子時,將所述第一乘積除以當前時隙下的存在概率得到第一商值,將所述第一商值與所述任一粒子在前一時隙下的權值相乘所得到的結果作為當前時隙下所述任一粒子的權值;

當所述任一粒子為出生粒子時,將所述第二乘積除以當前時隙下的存在概率得到第二商值,將所述第二商值與所述任一粒子在前一時隙下的權值相乘所得到的結果作為當前時隙下所述任一粒子的權值。

5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據當前時隙下接收到的觀測值,對所述存在概率進行更新,包括:

根據所述觀測值計算當前時隙下所述任一主用戶的似然比率;

根據所述似然比率及所述存在概率,重新計算所述存在概率,得到更新后的存在概率。

6.根據權利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述根據當前時隙下接收到的觀測值,對所述信道衰落因子進行更新,包括:

對于信道衰落因子劃分的任一粒子,基于所述觀測值及所述任一粒子的狀態(tài)值,計算所述任一主用戶處于工作狀態(tài)時的第一似然函數值;

將所述第一似然函數值與所述粒子的權值相乘,將得到的乘積作為所述任一粒子更新后的權值;

根據每一粒子更新后的權值,對所述任一粒子的權值進行歸一化,得到所述任一粒子歸一化的粒子權值;

根據所述歸一化的粒子權值對所述任一粒子的狀態(tài)值重新進行采樣,得到更新后的粒子狀態(tài)值。

7.根據權利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述根據所述觀測值計算當前時隙下所述任一主用戶的似然比率,包括:

對于所述信道衰落因子劃分的任一粒子,基于所述觀測值,計算當前時隙下所述任一主用戶處于空閑狀態(tài)時的第二似然函數值;

將所述第二似然函數值除以所述第一似然函數值,得到相應的商值;

將所述商值乘以所述任一粒子權值,得到乘積;

將每個粒子對應的乘積進行疊加,將得到的和作為所述任一主用戶的似然比率。

8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述將更新后的存在概率與預設判決門限值進行比較,得到所述任一主用戶在當前時隙下狀態(tài)的粗判決結果,包括:

當更新后的存在概率小于所述預設判決門限值時,確定所述任一主用戶狀態(tài)為空閑狀態(tài);

當更新后的存在概率不小于所述預設判決門限值時,確定所述任一主用戶狀態(tài)為工作狀態(tài)。

9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率對所述粗判決結果進行修正,得到當前時隙下所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果,包括:

當所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率為所有主用戶對應的聯(lián)合存在概率中的最大值時,確定所述任一主用戶狀態(tài)為工作狀態(tài);

當所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率不為所有主用戶對應的聯(lián)合存在概率中的最大值時,確定所述任一主用戶狀態(tài)為空閑狀態(tài)。

10.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率對所述粗判決結果進行修正,得到當前時隙下所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果之后,還包括:

根據所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果,重新估計信道衰落因子。

11.根據權利要求3或10所述的方法,其特征在于,所述根據所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果,重新估計信道衰落因子,包括:

當所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果為工作狀態(tài)時,將所有粒子的加權值作為估計的信道衰落因子;

當所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果為空閑狀態(tài)且當前時隙為信道周期首時刻時,基于對應的轉移概率分布,根據前一時隙下的信道衰落因子,得到估計的信道衰落因子;

當所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果為空閑狀態(tài)且當前時隙不為信道周期首時刻時,將前一時隙下的信道衰落因子估計值作為估計的信道衰落因子。

12.一種主用戶頻譜感知裝置,其特征在于,所述裝置包括:

預測模塊,用于對于任一主用戶,預測所述任一主用戶在當前時隙下的存在概率及信道衰落因子;

更新模塊,用于根據當前時隙下接收到的觀測值,對所述存在概率及所述信道衰落因子進行更新;

比較模塊,用于將更新后的存在概率與預設判決門限值進行比較,得到所述任一主用戶在當前時隙下狀態(tài)的粗判決結果;

計算模塊,用于根據更新后的存在概率,計算所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率;

修正模塊,用于根據所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率對所述粗判決結果進行修正,得到當前時隙下所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果。

13.根據權利要求12所述的裝置,其特征在于,所述預測模塊,用于確定所述任一主用戶在前一時隙下的存在概率及非存在概率,確定所述任一主用戶在當前時隙下的出生概率及經歷前一時隙后的幸存概率;將所述前一時隙下的存在概率與所述幸存概率進行相乘,得到第一乘積,將所述出生概率與所述前一時隙下的非存在概率進行相乘,得到第二乘積;將所述第一乘積與所述第二乘積進行相加,將得到的和作為所述任一主用戶在當前時隙下存在概率。

14.根據權利要求12所述的裝置,其特征在于,所述預測模塊,包括:

第一預測單元,用于對于任一粒子,基于對應的轉移概率分布,根據所述任一粒子在前一時隙的狀態(tài)值,預測當前時隙下所述任一粒子的狀態(tài)值;

第二預測單元,用于根據所述任一粒子的類型,根據所述第一乘積、所述第二乘積、當前時隙下的存在概率及所述任一粒子在前一時隙下的權值,預測當前時隙下所述任一粒子的權值。

15.根據權利要求14所述的裝置,其特征在于,所述第二預測單元,用于當所述任一粒子為存在粒子時,將所述第一乘積除以當前時隙下的存在概率得到第一商值,將所述第一商值與所述任一粒子在前一時隙下的權值相乘所得到的結果作為當前時隙下所述任一粒子的權值;當所述任一粒子為出生粒子時,將所述第二乘積除以當前時隙下的存在概率得到第二商值,將所述第二商值與所述任一粒子在前一時隙下的權值相乘所得到的結果作為當前時隙下所述任一粒子的權值。

16.根據權利要求12所述的裝置,其特征在于,所述更新模塊,包括:

第一計算單元,用于根據所述觀測值計算當前時隙下所述任一主用戶的似然比率;

第二計算單元,用于根據所述似然比率及所述存在概率,重新計算所述存在概率,得到更新后的存在概率。

17.根據權利要求12或14所述的裝置,其特征在于,所述更新模塊,用于對于信道衰落因子劃分的任一粒子,基于所述觀測值及所述任一粒子的狀態(tài)值,計算所述任一主用戶處于工作狀態(tài)時的第一似然函數值;將所述第一似然函數值與所述粒子的權值相乘,將得到的乘積作為所述任一粒子更新后的權值;根據每一粒子更新后的權值,對所述任一粒子的權值進行歸一化,得到所述任一粒子歸一化的粒子權值;根據所述歸一化的粒子權值對所述任一粒子的狀態(tài)值重新進行采樣,得到更新后的粒子狀態(tài)值。

18.根據權利要求16或17所述的裝置,其特征在于,所述第一計算單元,用于對于所述信道衰落因子劃分的任一粒子,基于所述觀測值,計算當前時隙下所述任一主用戶處于空閑狀態(tài)時的第二似然函數值;將所述第二似然函數值除以所述第一似然函數值,得到相應的商值;將所述商值乘以所述任一粒子權值,得到乘積;將每個粒子對應的乘積進行疊加,將得到的和作為所述任一主用戶的似然比率。

19.根據權利要求12所述的裝置,其特征在于,所述比較模塊,用于當更新后的存在概率小于所述預設判決門限值時,確定所述任一主用戶狀態(tài)為空閑狀態(tài);當更新后的存在概率不小于所述預設判決門限值時,確定所述任一主用戶狀態(tài)為工作狀態(tài)。

20.根據權利要求12所述的裝置,其特征在于,所述修正模塊,用于當所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率為所有主用戶對應的聯(lián)合存在概率中的最大值時,確定所述任一主用戶狀態(tài)為工作狀態(tài);當所述任一主用戶的聯(lián)合存在概率不為所有主用戶對應的聯(lián)合存在概率中的最大值時,確定所述任一主用戶狀態(tài)為空閑狀態(tài)。

21.根據權利要求12所述的裝置,其特征在于,所述裝置還包括:

估計模塊,用于根據所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果,重新估計信道衰落因子。

22.根據權利要求14或21所述的方法,其特征在于,所述估計模塊,用于當所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果為工作狀態(tài)時,將所有粒子的加權值作為估計的信道衰落因子;當所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果為空閑狀態(tài)且當前時隙為信道周期首時刻時,基于對應的轉移概率分布,根據前一時隙下的信道衰落因子,得到估計的信道衰落因子;當所述任一主用戶狀態(tài)的最終判決結果為空閑狀態(tài)且當前時隙不為信道周期首時刻時,將前一時隙下的信道衰落因子估計值作為估計的信道衰落因子。

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