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利用小特征值估计噪声功率的协方差矩阵频谱感知方法技术

技术编号:20247025 阅读:36 留言:0更新日期:2019-01-30 00:47
本发明专利技术公开了一种利用小特征值估计噪声功率的协方差矩阵频谱感知方法,其处理过程为:在当前感知时隙内,对来自多个通道的信号进行多次采样,将每次采样得到的多个样本构成样本向量;然后根据所有样本向量计算协方差矩阵;接着计算协方差矩阵的所有特征值,并按从小到大排序;之后将排序后的所有特征值对应的修正特征值的前一半作为小特征值,根据所有小特征值来估计噪声功率;再根据协方差矩阵中的所有元素的值的绝对值之和及噪声功率,计算检验统计量;最后通过比较检验统计量与判决门限的大小,判定当前感知时隙内是否存在授权用户信号;优点是其利用小特征值来估计噪声功率,估计的噪声功率与接收信号的功率不同,从而获得了较好的感知性能。

【技术实现步骤摘要】
利用小特征值估计噪声功率的协方差矩阵频谱感知方法
本专利技术涉及一种认知无线电频谱感知技术,尤其是涉及一种利用小特征值估计噪声功率的协方差矩阵频谱感知方法。
技术介绍
移动通信业务多样化的迅猛发展极大程度地丰富和便利了人们的工作和生活,但是,相应地无线设备数量和移动数据流量的需求呈爆炸式增长,这就导致了频谱资源短缺问题。近几年,频谱资源短缺问题已经逐渐显现,而且在可预见的未来会变得愈加严重。然而,这却不是因为物理频谱资源不足造成的,而是因为现有的固定频谱分配策略使很多频谱资源无法得到充分利用,极大地降低了频谱利用率。因此,提高频谱利用率成为了解决这个问题的关键。针对这个问题,Mitola博士提出了认知无线电技术。认知无线电技术是指无线设备能够与所处的通信环境进行交互并根据交互结果改变自身传输参数,从而实现以动态、自适应的方式灵活地利用潜在的空闲频谱。为了避免对授权用户产生干扰,认知无线电技术需要能够准确、快速地发现空闲频谱,实现稳健地频谱感知。因此,频谱感知成为了认知无线电的关键技术之一。目前,接收信号协方差矩阵已被广泛应用于认知无线电的频谱感知中,Zeng等人在2009年发表的《S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用小特征值估计噪声功率的协方差矩阵频谱感知方法,其特征在于该协方差矩阵频谱感知方法的处理过程为:在当前感知时隙内,对来自多个通道的信号进行多次采样,并将每次采样得到的多个样本构成一个样本向量;然后根据所有样本向量计算协方差矩阵;接着计算协方差矩阵的所有特征值,并对所有特征值按从小到大的顺序排序,对排序后的每个特征值进行修正;之后将排序后的所有特征值对应的修正特征值的前一半作为小特征值,根据所有小特征值的平均值来估计噪声功率;再根据协方差矩阵中的所有元素的值的绝对值之和及噪声功率,计算检验统计量;最后通过比较检验统计量与判决门限的大小,判定当前感知时隙内是否存在授权用户信号。

【技术特征摘要】
1.一种利用小特征值估计噪声功率的协方差矩阵频谱感知方法,其特征在于该协方差矩阵频谱感知方法的处理过程为:在当前感知时隙内,对来自多个通道的信号进行多次采样,并将每次采样得到的多个样本构成一个样本向量;然后根据所有样本向量计算协方差矩阵;接着计算协方差矩阵的所有特征值,并对所有特征值按从小到大的顺序排序,对排序后的每个特征值进行修正;之后将排序后的所有特征值对应的修正特征值的前一半作为小特征值,根据所有小特征值的平均值来估计噪声功率;再根据协方差矩阵中的所有元素的值的绝对值之和及噪声功率,计算检验统计量;最后通过比较检验统计量与判决门限的大小,判定当前感知时隙内是否存在授权用户信号。2.根据权利要求1所述的利用小特征值估计噪声功率的协方差矩阵频谱感知方法,其特征在于该协方差矩阵频谱感知方法具体包括以下步骤:步骤一:在认知无线电系统中配置有M个通道;将当前想要采样的感知时隙定义为当前感知时隙;然后在当前感知时隙内,对来自M个通道的信号进行同时采样,共进行N次采样,每次采样得到M个样本;接着将每次采样得到的M个样本构成一个样本向量,将第n次采样得到的M个样本构成的样本向量记为x(n),x(n)=[x1(n),x2(n),…,xM(n)]T;其中,M≥3,N≥2M,n为正整数,1≤n≤N,符号“[]”为向量表示符号,[x1(n),x2(n),…,xM(n)]T为[x1(n),x2(n),…,xM(n)]的转置...

【专利技术属性】
技术研发人员:金明
申请(专利权)人:宁波大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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