專利名稱：一種基于信號頻譜包絡(luò)的頻譜感知方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種認知無線電系統(tǒng)中的頻譜感知技術(shù)，尤其是涉及一種基于信號頻譜包絡(luò)的頻譜感知方法。
背景技術(shù)：
隨著無線通信業(yè)務(wù)的快速增長，人們對頻譜資源的需求量不斷提高。然而，能夠用于無線通信業(yè)務(wù)的可用物理頻譜資源是有限的，且現(xiàn)有的固定的頻譜資源分配策略使得頻譜資源利用率低下，這就造成了頻譜資源嚴重缺乏的局面。認知無線電(Cognitive Radio, CR)技術(shù)能夠有效提高頻譜資源利用率，從而緩解頻譜資源缺乏的問題。頻譜感知是認知無線電技術(shù)中的重要組成部分，其可以有效防止采用認知無線電技術(shù)的無線通信業(yè)務(wù)對在同一頻段中的其它無線通信業(yè)務(wù)產(chǎn)生干擾，頻譜感知的性能直接關(guān)系到無線通信業(yè)務(wù)的質(zhì)量?，F(xiàn)有的頻譜感知方法主要有能量檢測法、循環(huán)特征檢測法、協(xié)方差矩陣檢測法、特征值檢測法等。其中，能量檢測法要求噪聲功率精確已知，而在實際中噪聲功率無法精確獲得，此時能量檢測法的性能會急劇下降；循環(huán)特征檢測法需要信號循環(huán)特征頻率的先驗知識，而在實際中無法預(yù)先獲得信號循環(huán)特征頻率；在多天線的情況下，協(xié)方差矩陣檢測法和特征值檢測法能夠利用多根天線接收信號之間的時域相關(guān)性來實現(xiàn)頻譜感知，但是在實際應(yīng)用中，為了獲得分集增益，多根天線接收信號之間的時域相關(guān)性較低甚至不相關(guān)，此時協(xié)方差矩陣檢測法和特征值檢測法就會失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種頻譜感知性能良好，能夠有效克服多天線接收信號之間的時域相關(guān)性較低或不相關(guān)時頻譜感知性能較差的缺點的基于信號頻譜包絡(luò)的頻譜感知方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種基于信號頻譜包絡(luò)的頻譜感知方法，其特征在于包括以下步驟①假設(shè)認知無線電系統(tǒng)采用兩根接收天線接收時域連續(xù)的射頻信號，將兩根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號均表示為時間t的函數(shù)，將第一根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號記為X1 (t)，將第二根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號記為
X2⑴；②分別對第一根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號X1 (t)和第二根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號X2 (t)進行下變頻處理，再分別對X1 (t)和X2 (t)經(jīng)下變頻處理后得到的時域連續(xù)的射頻信號進行K次時域采樣，得到第一根接收天線上的時域離散的基帶信號和第二根接收天線上的時域離散的基帶信號，將第一根接收天線上的時域離散的基帶信號和第二根接收天線上的時域離散的基帶信號均表示為時域采樣序號k的函數(shù)，分別記為yjk)和7200，其中，k= 1,2,…，K，K表示時域采樣的次數(shù)；
③分別對第一根接收天線上的時域離散的基帶信號yi (k)和第二根接收天線上的時域離散的基帶信號y2(k)進行離散傅立葉變換，得到第一根接收天線上的信號頻譜和第二根接收天線上的信號頻譜，將第一根接收天線上的信號頻譜和第二根接收天線上的信號頻譜均表示為頻域采樣序號k'的函數(shù)，分別記為Wl(k')和《2&')，其中，k' =1,2,-", K'，K'表示頻域采樣的次數(shù)；④根據(jù)第一根接收天線上的信號頻譜yi(k ‘)和第二根接收天線上的信號頻譜W2 (k ‘)，計算信號頻譜包絡(luò)的互相關(guān)系數(shù)，記為r，
權(quán)利要求
1. 一種基于信號頻譜包絡(luò)的頻譜感知方法，其特征在于包括以下步驟①假設(shè)認知無線電系統(tǒng)采用兩根接收天線接收時域連續(xù)的射頻信號，將兩根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號均表示為時間t的函數(shù)，將第一根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號記為X1 (t)，將第二根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號記為X2(t)；②分別對第一根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號X1(t)和第二根接收天線接收到的時域連續(xù)的射頻信號X2 (t)進行下變頻處理，再分別對X1 (t)和X2 (t)經(jīng)下變頻處理后得到的時域連續(xù)的射頻信號進行K次時域采樣，得到第一根接收天線上的時域離散的基帶信號和第二根接收天線上的時域離散的基帶信號，將第一根接收天線上的時域離散的基帶信號和第二根接收天線上的時域離散的基帶信號均表示為時域采樣序號k的函數(shù)，分別記為71(10和％(10，其中，k= 1,2,…，K，K表示時域采樣的次數(shù)；③分別對第一根接收天線上的時域離散的基帶信號Y1(k)和第二根接收天線上的時域離散的基帶信號y2(k)進行離散傅立葉變換，得到第一根接收天線上的信號頻譜和第二根接收天線上的信號頻譜，將第一根接收天線上的信號頻譜和第二根接收天線上的信號頻譜均表示為頻域采樣序號k'的函數(shù)，分別記為Wl(k')和《2&')，其中，k' = 1,2,…， K'，K'表示頻域采樣的次數(shù)；④根據(jù)第一根接收天線上的信號頻譜W1(k ‘)和第二根接收天線上的信號頻譜w2(k ‘)，計算信號頻譜包絡(luò)的互相關(guān)系數(shù)，記為r，
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于信號頻譜包絡(luò)的頻譜感知方法，其利用兩根接收天線接收時域連續(xù)的射頻信號，然后對時域連續(xù)的射頻信號進行下變頻、時域采樣處理得到時域離散的基帶信號，對時域離散的基帶信號進行離散傅立葉變換得到信號頻譜，再計算信號頻譜包絡(luò)的互相關(guān)系數(shù)，最后通過比較信號頻譜包絡(luò)的互相關(guān)系數(shù)與判決門限的大小，判定是否有其它無線通信業(yè)務(wù)占用頻段，實現(xiàn)頻譜感知，本發(fā)明方法克服了已有的協(xié)方差矩陣檢測法和特征值檢測法在多根天線接收信號之間的時域相關(guān)性較低或不相關(guān)時頻譜感知失效的缺點。
文檔編號H04B17/00GK102364885SQ20111030576
公開日2012年2月29日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者李有明, 金明 申請人:寧波大學(xué)