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龍圖騰網恭喜深圳萬知達科技有限公司申請的專利一種基于粘性隱馬爾可夫模型的協同頻譜感知方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114222305B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202111601205.1，技術領域涉及：H04W16/14；該發明授權一種基于粘性隱馬爾可夫模型的協同頻譜感知方法是由袁天禧;金明;袁昌設計研發完成，并于2021-12-24向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于粘性隱馬爾可夫模型的協同頻譜感知方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于粘性隱馬爾可夫模型的協同頻譜感知方法，其在頻譜感知模型的基礎上，獲取多個感知時隙內多個次級用戶接收的信號的測量功率構成的功率矩陣；初始化粘性隱馬爾可夫模型的狀態轉移概率矩陣、初始概率分布、狀態參數集合，并將功率矩陣視為觀測序列；在三個模型參數和觀測序列已知的情況下求取各個感知時隙的隱藏狀態；在觀測序列和所有隱藏狀態構成的隱藏狀態向量已知的情況下，更新狀態轉移概率矩陣和狀態參數集合；在迭代多次后得到最終的隱藏狀態向量；根據最終的隱藏狀態向量計算每個次級用戶的檢驗統計量，比較每個次級用戶的檢驗統計量與門限值來判斷該次級用戶能否接入主用戶的授權頻段；優點是具有較高的檢測性能。

本發明授權一種基于粘性隱馬爾可夫模型的協同頻譜感知方法在權利要求書中公布了：1.一種基于粘性隱馬爾可夫模型的協同頻譜感知方法，其特征在于包括以下步驟：步驟1：在認知無線電系統中設定存在一個主用戶和Num個次級用戶，從時域的角度分析，僅當主用戶空閑時，次級用戶才能動態地接入主用戶的授權頻段；從空域的角度分析，位于主用戶的通信范圍以外的次級用戶使用主用戶的授權頻段不會影響主用戶的正常通信；然后結合時域和空域兩方面，構建頻譜感知模型，描述為： 其中，Num表示認知無線電系統中的次級用戶的個數，Num≥2，頻譜感知模型實際為一個二元假設檢驗問題，S0代表在一個感知時隙內次級用戶能夠接入主用戶的授權頻段的情況，rin表示第i個次級用戶接收的信號的第n個樣本值，1≤i≤Num，1≤n≤N，N表示對每個次級用戶接收的信號進行采樣得到的樣本數，N≥25，win表示rin中包含的噪聲，win服從均值為0、方差為的復高斯分布，rin＝win代表主用戶空閑時第i個次級用戶動態地接入主用戶的授權頻段的情況，gi表示第i個次級用戶的信道增益，gi服從自由空間損耗模型，hin表示第i個次級用戶的信道系數，hin服從瑞利分布，sin表示rin中包含的主用戶發送的信號，sin服從均值為零、方差為的復高斯分布，di表示第i個次級用戶到主用戶的歐氏距離，rpu表示主用戶的通信范圍，di＞rpu表示第i個次級用戶位于主用戶的通信范圍以外，di＞rpu代表位于主用戶的通信范圍以外的第i個次級用戶在不影響主用戶的正常通信的情形下使用主用戶的授權頻段的情況，S1代表在一個感知時隙內主用戶發送信號的情況下次級用戶不能夠接入主用戶的授權頻段的情況，di≤rpu表示第i個次級用戶位于主用戶的通信范圍以內，di≤rpu代表位于主用戶的通信范圍以內的第i個次級用戶不能夠接入主用戶的授權頻段的情況；步驟2：針對連續的Tslot個感知時隙，計算在每個感知時隙內各個次級用戶接收的信號的測量功率，將在第t個感知時隙內第i個次級用戶接收的信號的測量功率記為yt,i，然后將在第t個感知時隙內Num個次級用戶接收的信號的測量功率構成的功率向量記為yt，yt＝[yt,1,…,yt,i,…,yt,Num]T；再將在Tslot個感知時隙內Num個次級用戶接收的信號的測量功率構成的功率矩陣記為Y，其中，Tslot≥4，1≤t≤Tslot，符號“||”為求模運算符號，rt,in表示在第t個感知時隙內第i個次級用戶接收的信號的第n個樣本值，yt,1表示在第t個感知時隙內第1個次級用戶接收的信號的測量功率，yt,Num表示在第t個感知時隙內第Num個次級用戶接收的信號的測量功率，上標“T”表示向量或矩陣的轉置，y1表示在第1個感知時隙內Num個次級用戶接收的信號的測量功率構成的功率向量，yTslot表示在第Tslot個感知時隙內Num個次級用戶接收的信號的測量功率構成的功率向量，y1、yt、yTslot的維數為Num×1，Y的維數為Num×Tslot；步驟3：將粘性隱馬爾可夫模型的三個模型參數即狀態轉移概率矩陣、初始概率分布、狀態參數集合對應記為A、π、θ，θ＝{θ1,θ2}；然后對A、π、θ1,θ2進行初始化，A的初始化值為π的初始化值為[0.50.5]，θ1,θ2的初始化值為隨機數；再將Y視為粘性隱馬爾可夫模型的觀測序列；其中，θ1表示第1類狀態的參數，θ2表示第2類狀態的參數，μ1表示第1類狀態的均值，表示第1類狀態的方差，μ2表示第2類狀態的均值，表示第2類狀態的方差；步驟4：在Y和A、π、θ已知的情況下，依次求取各個感知時隙的隱藏狀態，將第t個感知時隙的隱藏狀態記為zt，再將Tslot個感知時隙的隱藏狀態構成隱藏狀態向量，記為Z，其中，表示取使得的值最大時的zt的值，pzt,Y1:t|A,π,θ表示在A、π、θ已知的情況下zt、Y1:t的概率，表示在A、π、θ已知的情況下zt、的概率，Y1:t表示在第1個感知時隙至第t個感知時隙內Num個次級用戶接收的信號的測量功率構成的功率矩陣，Y1:t亦表示粘性隱馬爾可夫模型的觀測序列Y中的第1個至第t個觀測值，表示在第t+1個感知時隙至第Tslot個感知時隙內Num個次級用戶接收的信號的測量功率構成的功率矩陣，亦表示粘性隱馬爾可夫模型的觀測序列Y中的第t+1個至第Tslot個觀測值，zt的值為1或2，z1表示第1個感知時隙的隱藏狀態，表示第Tslot個感知時隙的隱藏狀態，Z的維數為1×Tslot；步驟5：在Y和Z已知的情況下，更新A和θ，將A和θ更新后的值對應記為A*和θ*，將A*中第j行第j'列的元素的值記為a*j,j'，將θ*中的第j類狀態的均值和第j類狀態的方差對應記為μj*和其中，1≤j≤2，1≤j'≤2，κ為粘性隱馬爾可夫模型的粘性因子，δ為克羅內克函數，當j＝j'時δj,j'的值為1，當j≠j'時δj,j'的值為0，當j＝1時δj,1的值為1，當j≠1時δj,1的值為0，當j＝2時δj,2的值為1，當j≠2時δj,2的值為0，Nj,j'表示Tslot個感知時隙中相鄰的兩個感知時隙的前一個感知時隙的隱藏狀態為j而下一個感知時隙的隱藏狀態為j'的發生次數，Nj,1表示Tslot個感知時隙中相鄰的兩個感知時隙的前一個感知時隙的隱藏狀態為j而下一個感知時隙的隱藏狀態為1的發生次數，Nj,2表示Tslot個感知時隙中相鄰的兩個感知時隙的前一個感知時隙的隱藏狀態為j而下一個感知時隙的隱藏狀態為2的發生次數，表示中元素的個數，表示中的所有元素的值的平均值，表示由Y中位置與Z中值為j的隱藏狀態的位置對應的所有的觀測值構成的集合；步驟6：令A＝A*、θ＝θ*；然后返回步驟4繼續執行，在迭代執行至少10次后將得到的隱藏狀態向量作為最終的隱藏狀態向量，記為Zfinal，其中，A＝A*和θ＝θ*中的“＝”為賦值符號，z1final表示第1個感知時隙的最終隱藏狀態，ztfinal表示第t個感知時隙的最終隱藏狀態，表示第Tslot個感知時隙的最終隱藏狀態；步驟7：計算每個次級用戶的檢驗統計量，將第i個次級用戶的檢驗統計量記為然后將每個次級用戶的檢驗統計量與門限值進行比較來判斷該次級用戶能否接入主用戶的授權頻段，對于第i個次級用戶，若大于門限值，則表示第i個次級用戶不能夠接入主用戶的授權頻段；若小于或等于門限值，則表示第i個次級用戶能夠接入主用戶的授權頻段；其中，1≤b≤Num，ωb表示第b個次級用戶的權重，e為自然基數，β0為融合參數，β0可調，表示向量中的第b個元素，表示向量中的第i個元素，表示獲得Zfinal時對應的θ中的第類狀態的均值，門限值是根據給定的虛警概率計算得到的。

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