一种认知无线电频谱检测方法技术

本发明专利技术公开了一种认知无线电频谱检测方法，包括如下步骤：步骤一，采集现有频谱上每个信道上的能量；步骤二，设置一个用于发送问询信号的信号发生器，利用信号发生器发送问询信号到高能量信道内；步骤三，根据信号接收器接收的信号选出发出响应信号的信道，确定为主用户占用信道，公式如下：

A spectrum detection method for cognitive radio

The invention discloses a cognitive radio frequency spectrum detection method, which comprises the following steps: step one, the existing acquisition spectrum on each channel energy; step two, setting a signal generator for sending information signal, the signal generator sends a signal to the high energy channel information; step three, according to the signal received by the receiver which emits a response signal channel, the user identified as the main channel, the formula is as follows:

【技术实现步骤摘要】
一种认知无线电频谱检测方法
本专利技术涉及一种认知无线电技术，更具体的说是涉及一种认知无线电频谱检测方法。
技术介绍
认知无线电是为了有限的频谱资源所提出来的一种无线电的使用方法，其目的就是在于采用灵活使用空闲频谱的方式来增加频谱的利用率，进而实现在有限的频谱资源的情况下，能够提供给更多的用户进行通信的效果。现有的认知无线电的工作模式基本都是，感知空闲频谱和主用户，然后利用空闲频谱进行通信，这两个步骤不断的循环，以在感知主用户以后能够及时的跳出当前频谱，避免对主用户的通信产生干扰，同时进行快速有效的跳频动作，因而认知用户是否对于主用户是否产生干扰主要还是依靠感知情况的正确与否，因此在认知无线电中对于频谱的检测和感知是十分重要的，现有的最常用的检测频谱和感知的方式是采用能量检测的方式，通过检测频谱信道内的能量大小来确定此时的信道是否有主用户正在使用通信，然而由于现有的无线通信的过程中经常性会出现干扰信号，即为信道噪声，因此设定主用户是否存在的门限值就难以确定，如此便不能够很好的在频谱检测的过程中准确的判断出此时的信道里面是否有主用户存在。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种能够准确的判断出信道里是否有主用户存在的认知无线电频谱检测方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种认知无线电频谱检测方法，包括如下步骤：步骤一，采集现有频谱上每个信道上的能量，同时预设一个能量阈值，将信道根据其采集到的能量与能量阈值相比后分类，分为高能量信道和低能量信道；步骤二，设置一个用于发送问询信号的信号发生器，利用信号发生器发送问询信号到高能量信道内，同时设置一个信号接收器用于接收主用户发出的响应信号；步骤三，根据信号接收器接收的信号选出发出响应信号的信道，确定为主用户占用信道，同时提取出主用户占用信道所对应的能量值，并根据以下公式更新预设的能量阈值，公式如下：其中，X为更新后的能量阈值，a1、a2。。。。aN为第1至N号高能量信道，N为信道的数量编号；步骤四，将步骤三中更新的能量阈值作为判断主用户是否占用信道的能量阈值，进行频谱感知，并返回步骤一重新检测信道上的能量。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤二中所使用的信号发生器包括外壳和设置在外壳内的信号发生电路，所述信号发生电路包括：运算放大器U1，该运算放大器U1的同相输入端耦接有电容C1后接地，还耦接有电阻R1后接地，所述运算放大器U1的输出端用于输出正弦波，并耦接有相互串联的电容C2和电阻R2后耦接于其同相输入端，所述运算放大器U1的反相输入端耦接有电阻R4后耦接于输出端；运算放大器U2，该运算放大器U2的输出端反接有二极管D1后耦接有电容C4后接地，还耦接有电阻R7后接地，所述运算放大器U2的反相输入端耦接有相互串联的电阻R9和二极管D2后耦接于运算放大器U1的输出端，该反相输入端还耦接有电阻R8耦接于运算放大器U2的输出端，所述运算放大器U2的同相输入端耦接有电阻R10后接地，还耦接有二极管D3后耦接于运算放大器U1的输出端；开关管G，该开关管G具有第一端、第二端和控制端，所述控制端耦接有电容R6后耦接于运算放大器U2的输出端，还耦接有相互串联的电容C3和电阻R5后耦接于第一端，所述第二端接地，该开关管G的第一端还耦接有电阻R3后与运算放大器U1的反相输入端耦接；接口电路，所述接口电路耦接于运算放大器U的输出端，还耦接于外部信道，用于将运算放大器U的输出端输出的正弦波信号输出到外部信道内。作为本专利技术的进一步改进，所述接口电路包括：滤波器，耦接于运算放大器U的输出端，用以将运算放大器U的输出端输出的正弦波进行滤波后输出；无线信号发射器，耦接于滤波器，用于接收滤波器滤波后的正弦波信号，并将正弦波信号转换成无线信号输出到外部信道内。作为本专利技术的进一步改进，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体之间可拆卸连接，相互之间形成一个容纳信号发生电路的容纳腔，所述上壳体背向下壳体的一侧设有天线，所述天线与无线信号发射器耦接，所述天线包括信号发射体和信号增强体，所述信号增强体的固定在上壳体的侧面上，所述信号发射体固定在信号增强体上，所述信号发射体与无线信号发射器耦接，所述信号发射体包括发射主杆和若干根发射支杆，所述发射主杆的一端与上壳体的侧面固定连接，还与无线信号发射器耦接，若干根支杆的一端均固定在主杆背向上壳体的一端，另一端背向主杆呈向外发射状设置，所述信号增强体为一块带有凹面的铝板，所述主杆相对于支杆的另一端连接在铝板设有凹面的一侧，所述铝板背向凹面的一侧朝向上壳体设置。作为本专利技术的进一步改进，所述信号接收器包括壳体和设置在壳体内的接收电路，所述接收电路包括：接收天线，用于与外部信道通信，接收主用户发出的无线反馈信号，并转换成电信号后输出，其中，无线反馈信号内具有信道编号和反馈信息；带通滤波器，耦接与接收天线，用于接收天线输出的电信号，并将电信号进行带通滤波后输出；记录电路，其内存储有信道编号，耦接于带通滤波器，还耦接于接收天线，用于接收带通滤波器输出的电信号和接收天线输出的信号编号，将接收到的电信号按照信道编号进行记录。本专利技术的有益效果，通过步骤一的设置，就可以有效的采集到现有的频谱上的各个信道上的能量，然后根据能量的数值将信道分为两类，然后通过步骤二的设置，就可以有效的在感知频谱的时候，就可以向高能量的信道发送问询信号，判断此时的高能量的信道是否是主用户在使用，通过步骤三的设置，就可以根据确定主用户占用的信道的能量计算出能量阈值，然后通过这个数值来更新能量阈值，这个能量阈值即为最接近主用户占用信道的时候所产生的能量，如此便不需要同现有技术中一样，能量阈值通过预设的方式，导致的主用户判断不够准确的问题，本专利技术采用了动态阈值的方式，这样能量阈值会随着主用户的相应而变化，保证能量阈值能够最大化接近主用户占用信道时所产生的能量。附图说明图1为信号发生器的整体结构图；图2为信号发生电路的电路图；图3为接收电路的模块框图。具体实施方式下面将结合附图所给出的实施例对本专利技术做进一步的详述。参照图1至3所示，本实施例的一种认知无线电频谱检测方法，包括如下步骤：步骤一，采集现有频谱上每个信道上的能量，同时预设一个能量阈值，将信道根据其采集到的能量与能量阈值相比后分类，分为高能量信道和低能量信道；步骤二，设置一个用于发送问询信号的信号发生器，利用信号发生器发送问询信号到高能量信道内，同时设置一个信号接收器用于接收主用户发出的响应信号；步骤三，根据信号接收器接收的信号选出发出响应信号的信道，确定为主用户占用信道，同时提取出主用户占用信道所对应的能量值，并根据以下公式更新预设的能量阈值，公式如下：其中，X为更新后的能量阈值，a1、a2。。。。aN为第1至N号高能量信道，N为信道的数量编号；步骤四，将步骤三中更新的能量阈值作为判断主用户是否占用信道的能量阈值，进行频谱感知，并返回步骤一重新检测信道上的能量，在使用本实施例的检测方法的过程中，通过步骤一可以有效的采集到现有频谱上各个信道上的能量，然后根据采集到的能量的大小进行分类，将信道分成高能量信道和低能量信道，之后通过步骤二可以通过信号发生器发送一个问询信号，然后让主用户产生回应的方式，进一步确定高能量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种认知无线电频谱检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，采集现有频谱上每个信道上的能量，同时预设一个能量阈值，将信道根据其采集到的能量与能量阈值相比后分类，分为高能量信道和低能量信道；步骤二，设置一个用于发送问询信号的信号发生器，利用信号发生器发送问询信号到高能量信道内，同时设置一个信号接收器用于接收主用户发出的响应信号；步骤三，根据信号接收器接收的信号选出发出响应信号的信道，确定为主用户占用信道，同时提取出主用户占用信道所对应的能量值，并根据以下公式更新预设的能量阈值，公式如下：

【技术特征摘要】
1.一种认知无线电频谱检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，采集现有频谱上每个信道上的能量，同时预设一个能量阈值，将信道根据其采集到的能量与能量阈值相比后分类，分为高能量信道和低能量信道；步骤二，设置一个用于发送问询信号的信号发生器，利用信号发生器发送问询信号到高能量信道内，同时设置一个信号接收器用于接收主用户发出的响应信号；步骤三，根据信号接收器接收的信号选出发出响应信号的信道，确定为主用户占用信道，同时提取出主用户占用信道所对应的能量值，并根据以下公式更新预设的能量阈值，公式如下：其中，X为更新后的能量阈值，a1、a2。。。。aN为第1至N号高能量信道，N为信道的数量编号；步骤四，将步骤三中更新的能量阈值作为判断主用户是否占用信道的能量阈值，进行频谱感知，并返回步骤一重新检测信道上的能量。2.根据权利要求1所述的认知无线电频谱检测方法，其特征在于：所述步骤二中所使用的信号发生器包括外壳(1)和设置在外壳(1)内的信号发生电路(2)，所述信号发生电路(2)包括：运算放大器U1，该运算放大器U1的同相输入端耦接有电容C1后接地，还耦接有电阻R1后接地，所述运算放大器U1的输出端用于输出正弦波，并耦接有相互串联的电容C2和电阻R2后耦接于其同相输入端，所述运算放大器U1的反相输入端耦接有电阻R4后耦接于输出端；运算放大器U2，该运算放大器U2的输出端反接有二极管D1后耦接有电容C4后接地，还耦接有电阻R7后接地，所述运算放大器U2的反相输入端耦接有相互串联的电阻R9和二极管D2后耦接于运算放大器U1的输出端，该反相输入端还耦接有电阻R8耦接于运算放大器U2的输出端，所述运算放大器U2的同相输入端耦接有电阻R10后接地，还耦接有二极管D3后耦接于运算放大器U1的输出端；开关管G，该开关管G具有第一端、第二端和控制端，所述控制端耦接有电容R6后耦接于运算放大器U2的输出端，还耦接有相互串联的电容C3和电阻R5后耦接于第一端，所述第二端接地，该开关管G的第一端还耦接有电阻R3后与运算放大器U1的反相输入端耦接；接口电路(21)，所述接口电路(21)耦接于运算放大器U1的输出端，还耦接于外部信道，用于将运算放大器U1的输出端输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽，毛华庆，
申请(专利权)人：温州大学瓯江学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33