一种压缩频谱感知性能提升方法技术

本发明专利技术公开了一种压缩频谱感知性能提升方法，所述方法的一具体实施方式包括：利用宽带调制变换器对天线接收到的空间无线电信号进行压缩采样，得到多路压缩测量样本；利用支路能量对消预判决方法确定所述压缩测量样本中是否存在主用户信号；响应于确定不存在主用户信号，则全频段为可用空闲频段，响应于存在主用户信号，则利用正交匹配追踪算法完成支集确定，找出被主用户占用的频段，剩余未被占用的频段为可用空闲频段。该实施方式具有支集重构概率高，计算复杂度低，对噪声不确定度具有鲁棒性，可有效减小宽带高斯白噪声非稀疏性对欠采样频谱感知的影响的优点，可用于模拟信号压缩采样的宽带频谱感知中。

A method for improving the performance of compressed spectrum sensing

The invention discloses a compressed spectrum sensing performance improvement methods, including a specific embodiment of the method: the use of broadband modulation converter space radio signal received by the antenna to receive multi compression sampling, compression measurement of samples; the presence of the primary user signal elimination of pre decision method to determine the compression in the sample by branch energy; in response to uncertainty exists in the main user signal is available free for all frequency bands, in response to the presence of the primary user signal, using the orthogonal matching pursuit algorithm supporting set, find out the main user occupied band, remaining unoccupied bands available for free band. The support has high recovery probability, low computational complexity and uncertainty of noise robustness, can effectively reduce the advantages of non broadband Gauss white noise on effects of under sampling sparse spectrum sensing, can be used for analog signal sampling in compressed wideband spectrum sensing.

【技术实现步骤摘要】
一种压缩频谱感知性能提升方法
本专利技术属于通信
，涉及频谱感知技术，更进一步涉及一种压缩频谱感知性能提升方法，该方法可用于认知无线电中的宽带频谱感知。
技术介绍
近年来，指数式增长的无线电设备数量和无线服务类型加剧了合理应用有限频谱资源的压力。当前频谱管理政策是分配固定频段给一个无线用户，这种固定的频谱分配政策已被证明频谱利用率的较低，容易导致在某些频段拥堵，而在其他频段利用率不足。认知无线电(CognitiveRadio，CR)允许次级用户(SecondaryUsers，SU)机会地接入未使用无线电频谱，即空白频隙，这被认为是解决上述问题的有效方式。频谱感知作为认知无线电系统的关键技术，是认知无线电用户的最基本能力，也是认知无线电的核心技术之一。通过频谱感知可以知道频段占用情况和主用户(PrimaryUsers，SU)信号是否存在，从而动态地利用时间和空间上暂时空闲的频谱资源。为了利用更多的空闲频段，宽带频谱感知已经逐渐受到广泛关注，宽带频谱感知技术中SU在很宽的频段范围内进行频谱感知来搜索更多的频谱接入机会。然而，宽带频谱感知在实际工程实现中往往存在一定的技术瓶颈，例如需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩频谱感知性能提升方法，其特征在于，所述方法包括：利用宽带调制变换器对天线接收到的空间无线电信号进行压缩采样，得到多路压缩测量样本；利用支路能量对消预判决方法确定所述压缩测量样本中是否存在主用户信号；响应于确定不存在主用户信号，则全频段为可用空闲频段，响应于存在主用户信号，则利用正交匹配追踪算法完成支集确定，找出被主用户占用的频段，剩余未被占用的频段为可用空闲频段。

【技术特征摘要】
1.一种压缩频谱感知性能提升方法，其特征在于，所述方法包括：利用宽带调制变换器对天线接收到的空间无线电信号进行压缩采样，得到多路压缩测量样本；利用支路能量对消预判决方法确定所述压缩测量样本中是否存在主用户信号；响应于确定不存在主用户信号，则全频段为可用空闲频段，响应于存在主用户信号，则利用正交匹配追踪算法完成支集确定，找出被主用户占用的频段，剩余未被占用的频段为可用空闲频段。2.根据权利要求1所述的压缩频谱感知性能提升方法，其特征在于，所述利用宽带调制变换器对天线接收到的空间无线电信号进行压缩采样，得到多路压缩测量样本，包括：利用宽带调制变换器对天线接收到的空间无线电信号x(t)进行压缩采样，得到多路压缩测量样本yi(n),i＝1,2,…,m,n＝0,1,…,N-1，其中，m为压缩采样支路数，N为样本点数。3.根据权利要求2所述的压缩频谱感知性能提升方法，其特征在于，利用支路能量对消预判决方法确定所述压缩测量样本中是否存在主用户信号，包括：(a)计算每个支路的压缩测量样本的时域能量；(b)利用各个支路的时域能量构建检验统计量其中，为第j支路的时域能量，为第j+1支路的时域能量，j＝1,2,…,m，定义(c)计算所述检测统计量rj的累积分布函数Pf,j：其中，γj为判决门限，ρj是和的相关系数，取值为Φ(·)函数表达式为D[·]表示方差，Cov[·]表示协方差；(d)根据所述检验统计量的累积分布函数，利用恒虚警准则，计算判决门限γj：其中，Pf0＝1-(1-Pfa)1/m为每个支路判决的虚警概率，Pfa为支路能量对消预判决方法的预设虚警概率，Φ-1(·)为Φ(·)函数的逆函数；(e)将步骤(b)得到的检验统计量rj与步骤(d)得到的判决门限值γj比较，若rj≥γj，则设置判决矩阵元素C(j)为1，否则C(j)＝0，最终的判决结果可表达如下：其中，如果判决结果为H0，则表示所述压缩测量样本中不存在主用户信号，如果...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐佩汉，耿雨晴，李赞，司江勃，关磊，刘向丽，熊天意，王思勉，王胜云，杜婷婷，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61