文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
文章編號(hào): 0258-7998(2012)06-0108-03
認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電CR(Coynitive Radio)技術(shù)能夠感知并分析某個(gè)特定區(qū)域的頻段,找出適合自己通信的“頻譜空洞”,利用某些特定的技術(shù)來(lái)處理利用合適的頻段,使其在不影響已有的通信系統(tǒng)的前提下進(jìn)行工作[1]。如何進(jìn)行高效的無(wú)線(xiàn)頻譜分析和估計(jì)是認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電感知無(wú)線(xiàn)環(huán)境工作中的關(guān)鍵技術(shù)之一[2-3]。頻譜分析是一個(gè)發(fā)展相對(duì)成熟的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),它已經(jīng)形成了許多具有特色的理論和算法。在認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中,也可利用已有的算法進(jìn)行無(wú)線(xiàn)環(huán)境檢測(cè)。
1 信任度函數(shù)
在認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中,假設(shè)有多個(gè)認(rèn)知用戶(hù),且第i個(gè)和第j個(gè)認(rèn)知用戶(hù)測(cè)得的數(shù)據(jù)分別為xi和xj,若xi的真實(shí)性越高, 則認(rèn)為xi被其他數(shù)據(jù)所信任的程度就越高[2-3]。所謂xi被xj信任程度,即從xj來(lái)看xi為真實(shí)數(shù)據(jù)的可能性,這種可能性被稱(chēng)為信任度。為了對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)間的信任度進(jìn)行統(tǒng)一量化處理,通常定義一個(gè)信任度函數(shù)f來(lái)表示xi被xj信任的程度。根據(jù)信任度定義,設(shè):



單從數(shù)學(xué)的角度來(lái)看信任度函數(shù)的表達(dá)式,一般信任度函數(shù)的取值只有0和1兩種結(jié)果,而指數(shù)信任度函數(shù)是從0到1變化的[10]。因此,如果用一般信任度函數(shù)來(lái)處理不確定的信息,可能就會(huì)因?yàn)橹饔^判斷過(guò)于絕對(duì)化從而會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的判斷結(jié)果。而對(duì)于指數(shù)信任度函數(shù)來(lái)說(shuō),當(dāng)數(shù)據(jù)較多時(shí)可以近似為一個(gè)逐漸遞減的函數(shù),對(duì)不確定信息的判斷不會(huì)過(guò)于絕對(duì)化。
由圖2和圖3可知,在T1~T7時(shí)刻時(shí),指數(shù)信任度函數(shù)的值大于一般信任度函數(shù)的值,在T8~T14時(shí)刻,指數(shù)信任度函數(shù)的值小于一般信任度函數(shù)的值。這就說(shuō)明若信任度較高,則指數(shù)函數(shù)的信任度大于一般函數(shù)的信任度;若信任度較低,則指數(shù)函數(shù)得出的信任度小于一般函數(shù)的信任度,即指數(shù)函數(shù)得出的信任度更接近實(shí)際的信任度。


對(duì)于融合結(jié)果來(lái)說(shuō),若授權(quán)用戶(hù)存在,則融合結(jié)果越大越好;反之,融合結(jié)果越小越好。例如在T2時(shí)刻時(shí),授權(quán)用戶(hù)存在,采用指數(shù)信任度函數(shù)法和一般信任度函數(shù)法得到的融合結(jié)果分別為0.801 7和0.798 4。在T8時(shí)刻時(shí),授權(quán)用戶(hù)不存在,采用指數(shù)信任度函數(shù)法和一般信任度函數(shù)法得到的融合結(jié)果分別為0.195 3和0.197 4。即采用指數(shù)信任度函數(shù)法得到的結(jié)果更可靠。若某一認(rèn)知用戶(hù)的信任度在0.5附近,則它的模糊性很高,但我們希望得到的融合結(jié)果能降低這種模糊性。由上述結(jié)果可知指數(shù)信任度函數(shù)法能滿(mǎn)足上述要求。
基于信任度函數(shù)的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電頻譜感算法是考慮不同認(rèn)知用戶(hù)和主用戶(hù)之間的信道環(huán)境以及各個(gè)用戶(hù)的感知可靠度的一種算法。采用一般信任度函數(shù)時(shí),在可信度范圍內(nèi)認(rèn)知用戶(hù)的測(cè)量結(jié)果就會(huì)被完全信任。這樣不利于對(duì)實(shí)際情況做出客觀判別,從而導(dǎo)致融合結(jié)果受主觀因素的影響較大。若使用指數(shù)信任度函數(shù),則能滿(mǎn)足信任度函數(shù)應(yīng)該具有的特性,使得融合結(jié)果更加準(zhǔn)確,具有更高的參考價(jià)值。由實(shí)際應(yīng)用結(jié)果可知,采用指數(shù)信任度函數(shù)法得到的最終數(shù)據(jù)融合結(jié)果比一般信任度函數(shù)法得到的結(jié)果更加精確,并使數(shù)據(jù)融合過(guò)程具有更好的抗干擾性。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳今培,孫德山.現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2006.
[2] 周賢偉,王建萍,王春江.認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2008.
[3] 馮文江,郭瑜,胡志遠(yuǎn).認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中的頻譜感知技術(shù)[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,30(11):46-49.
[4] 焦竹青,熊偉麗,張林,等.基于信任度的多傳感器數(shù)據(jù)融合及其應(yīng)用[J]. 東南大學(xué)學(xué)報(bào),2008,38增刊(1):253-257.
[5] 林威, 吳捷, 張欽宇,等. 基于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)合作檢測(cè)的數(shù)據(jù)融合研究[J]. 通信學(xué)報(bào),2009(10):135-140.
[6] 卞荔,朱琦.基于數(shù)據(jù)融合的協(xié)作頻譜感知算法[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2009,29(2):73-78.
[7] 楊志偉, 楊家瑋.認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中的一種干擾溫度估計(jì)算法[J]. 通信技術(shù),2006,39(12):128-130.
[8] SAHAI A, HOVEN N, TANDRA R. Some fundamental limits in cognitive radio[C].Allerton Conf. on commun[C].Control and Computing 2004,October, 2004.
[9] 殷振華, 耿志, 劉郁林,等.基于能量檢測(cè)的頻譜感知方法的介紹[J]. 通信技術(shù),2007,40(11):83-85.
[10] 胡振濤,劉先省.基于相對(duì)距離的一種多傳感器數(shù)據(jù)融合方法[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù), 2006,28(2):196-198.
