【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及频谱感知，尤其涉及一种面向不完整数据的协作式电磁信号检测方法以及装置。
技术介绍
1、现有协作感知方法中，通常要求原始数据能够在分布式接收节点正确传输到融合中心。例如，在各个节点可持续对周围环境中的无线电射频数据进行感知和采集，然而，在各个节点向融合中心传输采集到的数据时，容易出现传输错误，导致传输过程出现部分数据丢失，而导致融合中心得不到完整的检测数据。
2、虽然，目前可通过缺失数据补全或者相关样本删除的方法得到完整的数据，再接着进行信号的检测任务的方式实现数据补全，但是，由于采用缺失数据补全，需要引入额外的错误数据，可能与原数据统计特性不同。而采用相关数据删除的方式，则需要删除掉了一部分有用的数据，使可用的数据量变少。导致检测结果准确性差，且预期性能会有比较明显的下降，无法准确检测出无线电频谱的使用情况。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种面向不完整数据的协作式电磁信号检测方法以及装置方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决上述现有技术中存在的至少一个问题。
2、第一方面，本申请是这样实现，提供了一种面向不完整数据的协作式电磁信号检测方法，包括如下步骤：
3、获取多个接收节点采集的初始射频信号，将所述初始射频信号进行合并；
4、当所述合并后的初始射频信号中存在缺失信号时，将所述合并后的初始射频信号作为可观测部分的待检测信号，并确定所述待检测信号对应的子协方差矩阵以及接收节点数量；
6、基于所述目标概率密度函数，分别得到所述待检测信号存在状态下对应的第一目标协方差矩阵，以及所述待检测信号不存在状态下对应的第二目标协方差矩阵；
7、基于所述第一目标协方差矩阵，以及所述第二目标协方差矩阵，分别确定所述待检测信号的第一目标概率密度函数以及第二目标概率密度函数；
8、基于所述第一目标概率密度函数以及所述第二目标概率密度函数，计算所述待检测信号的目标检验统计量，并基于所述目标检验统计量，确定所述待检测信号是否存在。
9、在一实施例中，所述确定所述待检测信号对应的子协方差矩阵以及接收节点数量，包括：
10、基于所有的所述接收节点所接收到的全部射频信号，得到目标协方差矩阵；
11、基于所述待检测信号，确定可观测的所述接收节点以及接收节点数量；
12、基于可观测的所述接收节点，从所述目标协方差矩阵中提取所述观测部分的待检测信号对应的所述子协方差矩阵。
13、在一实施例中，所述目标概率密度函数表示为：
14、
15、其中，xt,o是xt中可观测部分的待检测信号，∑t,oo是从∑中提取的对应该xt,o的子协方差矩阵，pt表示xt中可观测部分的接收节点的个数，exp(·)表示自然指数函数，det(·)表示矩阵的行阵列，h表示共轭转置，t表示时间索引(t＝1,2,3,…,t)。
16、在一实施例中，所述基于所述目标检验统计量，确定所述待检测信号是否存在包括：
17、获取目标门限值；
18、当所述目标检验统计量大于所述目标门限值，则所述待检测信号存在；
19、当所述目标检验统计量小于等于所述目标门限值时，则所述待检测信号不存在。
20、在一实施例中，所述获取目标门限值，包括：
21、生成预设数量的随机噪声样本；
22、基于所述随机噪声样本，得到初始检验统计量；
23、按照预设规则确定虚警率，并基于所述虚警率以及所述初始检验统计量，得到所述目标门限值。
24、在一实施例中，所述基于所述虚警率以及所述初始检验统计量，得到所述目标门限值，包括：
25、基于所述虚警率，在所述初始检验统计量中预设比例的最小值，以作为所述目标门限值。
26、在一实施例中，所述基于所述第一目标概率密度以及所述第二目标概率密度，计算目标检验统计量，包括：
27、计算所述第一目标概率密度以及所述第二目标概率密度之间的商值，以作为所述目标检验统计量。
28、在一实施例中，所述基于所述目标概率密度函数，分别得到所述待检测信号存在状态下对应的第一目标协方差矩阵，以及所述待检测信号不存在状态下对应的第二目标协方差矩阵，包括：
29、通过二元假设检验问题对所述待检测信号进行表示，所述假设检验问题包括所述待检测信号存在以及所述待检测信号不存在；
30、通过广义似然估计算法对所述目标始概率密度函数进行求解，分别得到在所述待检测信号不存在时的第一最大似然估计以及所述待检测信号存在时的第二最大似然估计，将所述第一最大似然估计作为所述第一目标协方差矩阵，将所述第二最大似然估计作为所述第二目标协方差矩阵。
31、在一实施例中，所述第一目标协方差矩阵为对角矩阵，其第i个对角元素表示为：
32、
33、所述第二目标协方差矩阵通过如下公式计算得到：
34、
35、其中，∑o表示所述第一协方差矩阵，∑1表示所述第二协方差矩阵，ti表示xo中第i个接收节点可观测数据的时间索引集合，|ti|表示集合ti中元素的数量，h表示共轭转置，xi,t表示第i个接收节点在t时刻采集到的初始射频数据，s1表示所述第二协方差矩阵的结构集合，f(xo|∑)表示所述目标密度概率函数。
36、o第二方面，提供了一种面向不完整数据的协作式电磁信号检测装置，包括：
37、待检测信号获取单元，用于获取多个接收节点采集的初始射频信号，将所述初始射频信号进行合并；
38、信号缺失确定单元，用于当所述合并后的初始射频信号中存在缺失信号时，将所述合并后的初始射频信号作为可观测部分的待检测信号，并确定所述待检测信号对应的子协方差矩阵以及接收节点数量；
39、目标概率密度函数获取单元，用于基于所述子协方差矩阵以及接收节点数量，得到所述待检测信号的目标概率密度函数；
40、协方差矩阵确定单元，用于基于所述目标概率密度函数，分别得到所述待检测信号存在状态下对应的第一目标协方差矩阵，以及所述待检测信号不存在状态下对应的第二目标协方差矩阵；
41、目标概率密度函数确定单元，用于基于所述第一目标协方差矩阵，以及所述第二目标协方差矩阵，分别确定所述待检测信号的第一目标概率密度函数以及第二目标概率密度函数；
42、信号检测单元，用于基于所述第一目标概率密度函数以及所述第二目标概率密度函数，计算所述待检测信号的目标检验统计量，并基于所述目标检验统计量，确定所述待检测信号是否存在。
43、第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述所述的面向不本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向不完整数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述方法，包括：
2.如权利要求1所述的面向不完整数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述确定所述待检测信号对应的子协方差矩阵以及接收节点数量，包括：
3.如权利要求1所述面向不完整数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述目标概率密度函数表示为：
4.如权利要求1所述的面向传输错误数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述基于所述目标检验统计量，确定所述待检测信号是否存在包括：
5.如权利要求4所述的面向传输错误数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述获取目标门限值，包括：
6.如权利要求5所述的面向传输错误数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述基于所述虚警率以及所述初始检验统计量，得到所述目标门限值，包括：
7.如权利要求1所述的面向传输错误的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述基于所述第一目标概率密度以及所述第二目标概率密度，计算目标检验统计量，包括：
8.如权利要求1所述的面向传输错误数据的协作式电
9.如权利要求1所述的面向传输错误的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述第一目标协方差矩阵为对角矩阵，其第i个对角元素表示为：
10.一种面向不完整数据的协作式电磁信号检测装置，其特征在于，所述装置，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种面向不完整数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述方法，包括：
2.如权利要求1所述的面向不完整数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述确定所述待检测信号对应的子协方差矩阵以及接收节点数量，包括：
3.如权利要求1所述面向不完整数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述目标概率密度函数表示为：
4.如权利要求1所述的面向传输错误数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述基于所述目标检验统计量，确定所述待检测信号是否存在包括：
5.如权利要求4所述的面向传输错误数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述获取目标门限值，包括：
6.如权利要求5所述的面向传输错误数据的协作式电磁信号检测方法，其特征在于，所述基...
【专利技术属性】
技术研发人员：周睿，蒲文强，赵立成，邱添羽，薛烨，史清江，
申请(专利权)人：深圳市大数据研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。