频谱感知方法、系统、存储介质及非固定传输用户端技术方案

本发明专利技术提供一种频谱感知方法、系统、存储介质及非固定传输用户端，应用于非固定传输用户端，包括以下步骤：获取优先级大于自身的非固定传输用户在目标频段上的感知信号；基于所述感知信号计算所述非固定传输用户的特征峰值；当所述特征峰值小于检测阈值时，判定所述目标频段未被优先级大于自身的非固定传输用户占用，有权利与固定传输用户同时使用所述目标频段；否则，判定所述目标频段已被占用，无权利与所述固定传输用户同时使用所述目标频段。本发明专利技术的频谱感知方法、系统、存储介质及非固定传输用户端能够在不影响用户的检测性能的情况下，增加可识别、可感知的用户数量，有效提高上行非正交传输系统的频谱效率。高上行非正交传输系统的频谱效率。高上行非正交传输系统的频谱效率。

【技术实现步骤摘要】
频谱感知方法、系统、存储介质及非固定传输用户端


[0001]本专利技术涉及无线通信的
，特别是涉及一种频谱感知方法、系统、存储介质及非固定传输用户端。

技术介绍

[0002]近年来，随着无线通信技术的发展和智能终端的普及，移动用户对于数据通信的需求大幅度地增长，这给有限的频谱资源带来了巨大的压力。为了更有效地利用频谱资源，认知无线电(cognitive radio，CR)技术得到了学术界和工业界的广泛关注。CR网络是由主用户和认知用户构成的。认知用户可以通过频谱感知技术识别当前没有被主用户使用的空白频段，并利用这些频谱资源进行临时的数据传输。因此，在CR网络中，认知用户的频谱感知准确度是影响其性能的主要因素。
[0003]现有技术中，有许多可用于标识和检测主用户的技术，主要包括以下两大类：
[0004](1)能量检测类
[0005]能量检测类技术的基本原理在于，将信号能量作为主用户正在传输的标志。给定一个特定的能量门限，认知用户周期性地对目标频段上的信号能量进行监测；若当前目标频段信号能量高于给定门限，判定为主用户正在传输，反之，则判定主用户不在传输。
[0006](2)特征检测类
[0007]特征检测类技术的基本原理在于，事先给主用户打上特定的特征标签，认知用户周期性地对目标频段上的信号特征进行监测；若当前目标频段信号特征符合要求，判定为判定为主用户正在传输，反之，则判定主用户不在传输。
[0008]同时，现有蜂窝通信系统中主要使用的是正交多址接入技术，但随着用户终端数目的快速增长，现有的正交多址接入方式已逐渐无法满足未来蜂窝网络的频谱效率和大规模接入需求。非正交多址接入(non
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orthogonal multiple access，NOMA)技术通过复用时频资源以提高系统容量，在接收端使用一些接收机技术来分离不同用户的数据。随着非正交多址技术研究的不断深入，现已有多种非正交传输数据的方法，其中一种方法在功率域进行用户的复用分配，从而进行多址接入。在发射端，将不同用户的信号在功率域进行叠加，在接收端采用串行干扰消除技术依次分离出各个用户的信号。

技术实现思路

[0009]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种频谱感知方法、系统、存储介质及非固定传输用户端，能够在不影响用户的检测性能的情况下，增加可识别、可感知的用户数量，有效提高上行非正交传输系统的频谱效率。
[0010]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种上行非正交传输的频谱感知方法，应用于非固定传输用户端，包括以下步骤：获取优先级大于自身的非固定传输用户在目标频段上的感知信号；基于所述感知信号计算所述非固定传输用户的特征峰值；当所述特征峰值小于检测阈值时，判定所述目标频段未被优先级大于自身的非固定传输用户占用，
有权利与固定传输用户同时使用所述目标频段；否则，判定所述目标频段已被占用，无权利与所述固定传输用户同时使用所述目标频段。
[0011]于本专利技术一实施例中，基于所述感知信号计算所述非固定传输用户的特征峰值包括以下步骤：
[0012]对所述感知信号进行循环移位并进行共轭处理，所述循环移位个数为所述非固定传输用户的特征值；
[0013]对所述感知信号和循环移位后的共轭信号进行自相关操作，获取自相关值；
[0014]将所述自相关值作为所述特征峰值。
[0015]于本专利技术一实施例中，所述非固定传输用户的特征值记录在非固定传输用户的特征值表格中；所述特征值为由人工预先设定的固定值或为根据预定规则变化的动态值。
[0016]于本专利技术一实施例中，同一时刻下不同非固定传输用户的特征值必须不同，不同时刻下不同非固定传输用户的特征值能够相同。
[0017]于本专利技术一实施例中，基于虚警概率来确定所述检测阈值；所述虚警概率是指目标频段上由噪声和所述固定传输用户的信号之和形成的特征峰值大于预先设定的阈值的概率。
[0018]于本专利技术一实施例中，针对不同的优先级大于自身的非固定传输用户，所采用的检测阈值相同或不同。
[0019]于本专利技术一实施例中，所述非固定传输用户与所述固定传输用户同时使用所述目标频段时，采用上行非正交合并传输方式。
[0020]本专利技术提供一种上行非正交传输的频谱感知系统，应用于非固定传输用户端，包括信号获取模块、计算模块和判断模块；
[0021]所述信号获取模块用于获取优先级大于自身的非固定传输用户在目标频段上的感知信号；
[0022]所述计算模块用于基于所述感知信号计算所述非固定传输用户的特征峰值；
[0023]所述判断模块用于当所述特征峰值小于检测阈值时，判定所述目标频段未被优先级大于自身的非固定传输用户占用，有权利与固定传输用户同时使用所述目标频段；否则，判定所述目标频段已被占用，无权利与所述固定传输用户同时使用所述目标频段。
[0024]本专利技术提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的上行非正交传输的频谱感知方法。
[0025]本专利技术提供一种非固定传输用户端，包括：处理器及存储器；
[0026]所述存储器用于存储计算机程序；
[0027]所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述非固定传输用户端执行上述的上行非正交传输的频谱感知方法。
[0028]如上所述，本专利技术的频谱感知方法、系统、存储介质及非固定传输用户端，具有以下有益效果：
[0029](1)能够为上行非正交传输系统中的感知用户提供感知高优先级用户传输状态并适当占用频谱的策略，在尽可能不影响高优先级用户发送数据的情况下，利用原本空闲的频谱；
[0030](2)显著提高了感知精度，并将多个用户的频谱联合感知，显著提高了频谱效率；
[0031](3)支持更多用户能够参与进同一频段的频谱感知和分配中，且使相关频谱感知应用能匹配下一代移动通信系统；
[0032](4)易于实施，无需改动现有系统的硬件结构，便于实际推广与应用。
附图说明
[0033]图1显示为本专利技术的上行非正交传输的频谱感知方法于一实施例中的流程图；
[0034]图2显示为本专利技术的上行非正交传输的频谱感知方法于一实施例中的框架示意图；
[0035]图3显示为本专利技术的用户发送信号于一实施例中的流程图；
[0036]图4显示为本专利技术的上行非正交传输的频谱感知系统于一实施例中的结构示意图；
[0037]图5显示为本专利技术的非固定传输用户端于一实施例中的结构示意图。
[0038]元件标号说明
[0039]41
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信号获取模块
[0040]42
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计算模块
[0041]43
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判断模块
[0042]51
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处理器
[0043]52<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上行非正交传输的频谱感知方法，应用于非固定传输用户端，其特征在于：包括以下步骤：获取优先级大于自身的非固定传输用户在目标频段上的感知信号；基于所述感知信号计算所述非固定传输用户的特征峰值；当所述特征峰值小于检测阈值时，判定所述目标频段未被优先级大于自身的非固定传输用户占用，有权利与固定传输用户同时使用所述目标频段；否则，判定所述目标频段已被占用，无权利与所述固定传输用户同时使用所述目标频段。2.根据权利要求1所述的上行非正交传输的频谱感知方法，其特征在于：基于所述感知信号计算所述非固定传输用户的特征峰值包括以下步骤：对所述感知信号进行循环移位并进行共轭处理，所述循环移位个数为所述非固定传输用户的特征值；对所述感知信号和循环移位后的共轭信号进行自相关操作，获取自相关值；将所述自相关值作为所述特征峰值。3.根据权利要求2所述的上行非正交传输的频谱感知方法，其特征在于：所述非固定传输用户的特征值记录在非固定传输用户的特征值表格中；所述特征值为由人工预先设定的固定值或为根据预定规则变化的动态值。4.根据权利要求1所述的上行非正交传输的频谱感知方法，其特征在于：同一时刻下不同非固定传输用户的特征值必须不同，不同时刻下不同非固定传输用户的特征值能够相同。5.根据权利要求1所述的上行非正交传输的频谱感知方法，其特征在于：基于虚警概率来确定所述检测阈值；所述虚警概率是指目标频段上由噪声和所述固定传...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐天衡，吴静怡，周婷，赵建龙，欧阳玉玲，
申请(专利权)人：上海前瞻创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：