一種基于典型關(guān)聯(lián)分析的多主用戶個數(shù)檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種基于典型關(guān)聯(lián)分析的多主用戶個數(shù)檢測方法，提出一種移動環(huán)境下認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)利用次用戶合作感知多主用戶個數(shù)的方法。在移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，次用戶將其接收到的主用戶信號發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合中心，數(shù)據(jù)融合中心對次用戶數(shù)據(jù)進行典型關(guān)聯(lián)分析，進而檢測出網(wǎng)絡(luò)中正在工作的主用戶的個數(shù)。本發(fā)明中的主用戶個數(shù)檢測算法，不需要利用天線陣列，只需要多個次用戶的合作參與，即可檢測出網(wǎng)絡(luò)中主用戶的個數(shù)，更加適合移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的頻譜感知。而且利用次用戶合作檢測可以有效的避免陰影衰落和隱藏終端等問題，還能有效應(yīng)對空間色噪聲的干擾，適用于移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中多主用戶信號的檢測問題。
【專利說明】一種基于典型關(guān)聯(lián)分析的多主用戶個數(shù)檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中利用次用戶合作感知多主用戶個數(shù)的方法，特別涉及一種基于典型關(guān)聯(lián)分析的多主用戶個數(shù)檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從微信，支付寶等移動互聯(lián)產(chǎn)品的廣泛使用可以看出，無線移動通信已經(jīng)在生活的各個角落廣泛使用。然而隨著用戶和業(yè)務(wù)的不斷增加，頻譜資源也越來越緊缺。緩解頻譜資源緊缺的重要方法之一就是認(rèn)知無線電。它通過利用頻譜中的空閑資源，極大的提高了頻譜的利用率。然而隨著技術(shù)的發(fā)展，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中多移動終端的大量出現(xiàn)，傳統(tǒng)的頻譜感知僅僅檢測出主用戶是否存在已經(jīng)遠遠不能滿足要求，但現(xiàn)有的主用戶個數(shù)檢測方法需要設(shè)立專門的天線陣列，如果能夠在移動環(huán)境下利用次用戶合作檢測出主用戶的個數(shù)，將會減少設(shè)備開支，并且提高檢測結(jié)果的可靠性。
[0003]在移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中利用次用戶合作檢測出主用戶個數(shù)，主要作用有以下幾個方面:
[0004]1.方便頻譜資源管理。相比僅僅感知主用戶是否存在，檢測出主用戶個數(shù)可以更好的為網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源管理提供支持，進一步提高頻譜利用率；
[0005]2.降低網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備開支。傳統(tǒng)的主用戶個數(shù)檢測方法，需要額外設(shè)立單獨的陣列天線用以檢測主用戶的信號。本發(fā)明將各個次用戶作為感知節(jié)點，通過分析所有次用戶接收到的信號的相關(guān)性，檢測出主用戶信號個數(shù)。因此不再需要設(shè)立專門的陣列天線，降低了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備開支；
[0006]3.有效應(yīng)對空間相關(guān)色噪聲的干擾。在移動環(huán)境下，由于多徑效應(yīng)的存在使得各個次用戶接收到的信號中所包含的噪聲是具有一定相關(guān)性的。本發(fā)明中采用的典型關(guān)聯(lián)分析方法，可以很好的克服色噪聲的干擾，降低網(wǎng)絡(luò)對工作環(huán)境的要求；
[0007]4.增強檢測結(jié)果的可靠性。在移動無線環(huán)境下，由于陰影效應(yīng)和隱藏終端問題，單個次用戶的檢測結(jié)果的可靠性無法得到保證。利用多個次用戶合作感知，不僅可以克服陰影效應(yīng)和隱藏終端，提高檢測結(jié)果的可靠性，還可以減少單個次用戶的設(shè)備復(fù)雜度；
[0008]目前常用的信號個數(shù)檢測方法有基于信息論準(zhǔn)則的AIC (Akaiceinformationcriterion)和 MDL (Minimum description length)以及基于蓋氏圓半徑的 GDE(Gerschgorin disks Estimator)準(zhǔn)則,但是這些方法都是基于陣列天線接收的信號，需要在網(wǎng)絡(luò)中專門設(shè)立陣列天線來檢測主用戶信號的個數(shù)，不僅增加了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備開支，還會面臨陰影效應(yīng)和隱藏終端等問題，不適用于移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中的多主用戶信號個數(shù)檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在解決傳統(tǒng)信號個數(shù)檢測方法缺陷，利用多元線性分析中的典型關(guān)聯(lián)分析方法，分析次用戶接收的信號之間的相關(guān)性，進而計算出主用戶的個數(shù)。因此采用本發(fā)明的移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)不需要設(shè)立額外的天線陣列，只需要將網(wǎng)絡(luò)中可移動的次用戶作為感知節(jié)點，仍然可以檢測出網(wǎng)絡(luò)中主用戶的個數(shù)。更加適合移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的頻譜感知。
[0010]本發(fā)明的目的在于一種移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中對主用戶個數(shù)的檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0011]步驟一、網(wǎng)絡(luò)中P個次用戶感知工作環(huán)境中的主用戶信號；
[0012]步驟二、次用戶將接收到的主用戶信號傳輸給網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合中心，同一檢測周期內(nèi)所有次用戶的采樣點數(shù)均為N ；
[0013]步驟三、數(shù)據(jù)融合中心將P個次用戶隨機分為兩組，每組個數(shù)分別為S1和s2，P=Sl+s2, S1和S2均大于網(wǎng)絡(luò)中主用戶的個數(shù)；然后對兩組次用戶傳輸?shù)綌?shù)據(jù)融合中心
的數(shù)據(jù)進行典型關(guān)聯(lián)分析，得到典型關(guān)聯(lián)系數(shù)爲(wèi)，,=L2,.?,?,且為>4 >?..>4?
S=Iiiin(SpS2)；
[0014]步驟四、對典型關(guān)聯(lián)系數(shù)構(gòu)造的統(tǒng)計量:
【權(quán)利要求】
1.一種移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中對主用戶個數(shù)的檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、網(wǎng)絡(luò)中P個次用戶感知工作環(huán)境中的主用戶信號； 步驟二、次用戶將接收到的主用戶信號傳輸給網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合中心，同一檢測周期內(nèi)所有次用戶的采樣點數(shù)均為N； 步驟三、數(shù)據(jù)融合中心將P個次用戶隨機分為兩組，每組個數(shù)分別為S1和s2，P=Sl+s2,S1和S2均大于網(wǎng)絡(luò)中主用戶的個數(shù)；然后對兩組次用戶傳輸?shù)綌?shù)據(jù)融合中心的數(shù)據(jù)進行典型關(guān)聯(lián)分析，得到典型關(guān)聯(lián)系數(shù)
2.如權(quán)利要求1所述的移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中對主用戶個數(shù)的檢測方法，其特征在于，所述主次用戶可以是固定設(shè)備也可以是移動終端，并且移動終端在工作中是可以自由移動的。
3.如權(quán)利要求1所述的移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中對主用戶個數(shù)的檢測方法，其特征在于，所述步驟三中所述對兩組次用戶傳輸?shù)綌?shù)據(jù)融合中心的數(shù)據(jù)進行典型關(guān)聯(lián)分析，得到典型關(guān)聯(lián)系數(shù)
4.如權(quán)利要求1所述的移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中對主用戶個數(shù)的檢測方法，其特征在于，所述步驟四包括: 4.1)設(shè)定顯著性檢驗的顯著性水平α ； 4.2)將步驟三中的典型關(guān)聯(lián)系數(shù)進行如下運算，獲得k個統(tǒng)計量Ck:
5.如權(quán)利要求4所述的移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中對主用戶個數(shù)的檢測方法，其特征在于，所述步驟4.3包括以下步驟: i.根據(jù)步驟4.1中的顯著性水平α和4.2中統(tǒng)計量Ck的分布，計算出顯著性檢驗的門限值Tk; ?.比較各個Ck，k=l, 2，...，s與相應(yīng)的門限值Tk的大小，如果Ck>Tk，則第k個統(tǒng)計量Ck顯著； iii將檢測結(jié)果為顯著的Ck的個數(shù)作為檢測出的主用戶信號的個數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的移動認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中對主用戶個數(shù)的檢測方法，所述計算出顯著性檢驗的門限值Tk通過求解下述方程獲得

【文檔編號】H04B17/00GK103795478SQ201410020003
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】杜利平, 康璐璐, 姜少坤 申請人:北京科技大學(xué)