1.一種認(rèn)知車載自組網(wǎng)中協(xié)作頻譜感知方法,其特征在于,所述方法包括下列步驟:
S1、待通信的的認(rèn)知車輛向路側(cè)單元發(fā)送通信請(qǐng)求,路側(cè)單元判斷是否存在空閑的短距離通信頻段;若有空閑的短距離通信頻段,則路側(cè)單元將感知到的空閑短距離通信頻段報(bào)告給待通信的的認(rèn)知車輛,待通信的的認(rèn)知車輛直接使用空閑的短距離通信頻段進(jìn)行通信;若無空閑的短距離通信頻段,則路側(cè)單元向附近的認(rèn)知車輛廣播頻譜感知指示,接收到廣播的認(rèn)知車輛開啟認(rèn)知功能,進(jìn)行頻譜感知;
S2、接收到廣播的認(rèn)知車輛繼續(xù)接收感興趣頻段的授權(quán)用戶信號(hào),采用循環(huán)模糊函數(shù)方法對(duì)接收到的授權(quán)用戶信號(hào)進(jìn)行多普勒頻移估計(jì),由此可知接收信號(hào)的循環(huán)頻率;
S3、接收到廣播的認(rèn)知車輛分別采用雙門限循環(huán)譜能量檢測方法進(jìn)行頻譜感知,并把循環(huán)譜能量值大于大門限值或小于小門限值的認(rèn)知車輛獲取的本地判決結(jié)果及其位置信息在公共控制信道上傳送給路側(cè)單元,所述位置信息由自帶的GPS獲??;
S4、路側(cè)單元將接收到的參與協(xié)作的認(rèn)知車輛的信息通過位置相關(guān)決策方法進(jìn)行融合判定感興趣的授權(quán)用戶頻段是否空閑,將可用的空閑頻段放入頻譜池中,并分配給待通信的的認(rèn)知車輛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種認(rèn)知車載自組網(wǎng)中協(xié)作頻譜感知方法,其特征在于,
所述步驟S1中待通信的的認(rèn)知車輛在向路側(cè)單元發(fā)出通信請(qǐng)求的同時(shí)發(fā)出了其位置信息,路側(cè)單元廣播信息包括頻譜感知指示和待通信的的認(rèn)知車輛的位置信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種認(rèn)知車載自組網(wǎng)中協(xié)作頻譜感知方法,其特征在于,
所述步驟S2中采用循環(huán)模糊函數(shù)方法對(duì)接收到的授權(quán)用戶信號(hào)進(jìn)行多普勒頻移估計(jì)的過程如下:
其中,α為循環(huán)頻率,是循環(huán)自相關(guān)函數(shù),循環(huán)互相關(guān)函數(shù),已知發(fā)射信號(hào)的循環(huán)頻率為α',則接收信號(hào)的循環(huán)頻率為α=α'±fd。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種認(rèn)知車載自組網(wǎng)中協(xié)作頻譜感知方法,其特征在于,
所述步驟S3中采用雙門限循環(huán)譜能量檢測方法進(jìn)行頻譜感知的過程如下:
S31、利用各個(gè)循環(huán)頻率截面能量構(gòu)成的循環(huán)能量譜特征信息將接收到的信號(hào)r(t)按照如下公式計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量:
其中,為r(t)的譜相關(guān)函數(shù),也是循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的傅里葉變換;
S32、認(rèn)知車輛CRi基于雙門限檢測器輸出的二進(jìn)制判決結(jié)果為:
只有循環(huán)譜能量值Ti<λ1或Ti>λ2的認(rèn)知車輛才被選擇參與協(xié)作,循環(huán)譜能量值λ1<Ti<λ2的認(rèn)知車輛直接被舍棄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種認(rèn)知車載自組網(wǎng)中協(xié)作頻譜感知方法,其特征在于,所述步驟S4中位置相關(guān)決策方法的具體過程如下:
S41、考慮陰影效應(yīng),定義認(rèn)知車輛CRi和CRj之間的相關(guān)函數(shù)為:
其中,dcorr為去相關(guān)距離,為認(rèn)知車輛CRi和CRj之間的距離,N為被選擇參與協(xié)作的車輛數(shù);
S42、權(quán)值初始化,公式如下:
S43、權(quán)值迭代調(diào)整:
首先從wi(i=1,2,…,N)集合中找出最大權(quán)值所對(duì)應(yīng)的認(rèn)知車輛CRk(k=arg max wi),把最大權(quán)值從集合中去掉,然后根據(jù)和CRk的相關(guān)性降低所有剩余認(rèn)知車輛的權(quán)值wj=wj·(1-Rkj/Rmax);再從剩余集合中找出最大權(quán)值,并把它從集合中除去并相應(yīng)地降低剩余認(rèn)知車輛的權(quán)值;重復(fù)以上步驟直到所有參與協(xié)作的認(rèn)知車輛都被權(quán)值迭代調(diào)整;
S44、權(quán)值歸一化處理,公式如下:
確保wi∈[0,1]且
S45、路側(cè)單元根據(jù)接收到的各協(xié)作車輛的本地判決結(jié)果及其權(quán)重計(jì)算出加權(quán)目標(biāo)函數(shù)并與判決門限比較:
其中,H0:D=0和H1:D=1分別表示授權(quán)用戶不存在與存在,γ為檢測門限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種認(rèn)知車載自組網(wǎng)中協(xié)作頻譜感知方法,其特征在于,所述方法還包括:
待通信的的認(rèn)知車輛在使用空閑授權(quán)頻段通信的過程中,仍采用基于循環(huán)能量譜檢測方法周期性地檢測授權(quán)用戶出現(xiàn)與否;一旦授權(quán)用戶出現(xiàn),則立刻退出使用授權(quán)用戶頻段。