一种适用于多天线系统的认知无线电多带频谱检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于多天线系统的认知无线电多带频谱检测方法。本发明专利技术同时检测所有子信道，首先对接收信号的采样协方差矩阵进行酉变换处理，分离出信号和噪声的盖氏圆盘，估计被占用信道的数目，然后根据各信道接收功率的大小，判断被占用信道的位置，确定空闲信道与被占用信道。通过这种方式，缩短了检测时间，提高频谱效率。其中，该方法的特征为：一种盲的频谱检测方法，不需要信号的先验信息；利用信号子空间与噪声子空间的正交性做出判决，而不是传统的设置主观判决门限；不需要噪声功率的相关信息，对噪声不确定度具有鲁棒性。通过上述方法，可以有效地对抗噪声不确定度，提高频谱利用率，改善系统性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线通信
，尤其涉及。
技术介绍
近年来，认知无线电作为一种新兴的通过动态频谱接入来提高频谱利用率的技术，已得到了学术界和工业界的高度重视。在认知无线电技术中，从用户动态地接入未被主用户占用的频段(频谱空洞)进行通信，而当主用户出现时，从用户则退出此频段供主用户使用，避免了对主用户造成干扰。这种方式有效地利用了稀缺的频谱资源，大大提高了频谱利用率。频谱检测技术作为认知无线电中的关键一步，旨在检测频谱空洞供从用户使用。 目前，频谱检测方法已经得到了广泛研究，主要包括能量检测、匹配滤波器检测、循环平稳特征检测等。这些方法可以通过多天线技术，采用合作检测的方式来协作地做出判决，提高检测性能。然而，从用户需要知道一些先验信息，如信号类型、噪声方差、信道增益等，这将大大限制其应用范围。在上述方法中，能量检测是应用最广、复杂度最低的，并且它不依赖于主用户的信号类型。在高斯白噪声假设的前提下，如果噪声方差精确已知，能量检测将是最优的。然而，在实际系统中，由于噪声不确定度的存在，噪声功率不可能精确估计，能量检测的性能将会大大恶化。因此，当存在噪声不确定度时，如何设计一种不依赖于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于多天线系统的认知无线电多带频谱检测方法，其特征在于：首先估计出多带信道中被占用信道的数目，然后判断被占用信道的位置，确定出空闲信道与被占用信道；认知无线电系统从用户接收端天线数需大于被占用信道数；当认知无线电从用户执行多带频谱检测时，第一步，根据多天线接收端的接收信号来计算采样协方差矩阵；第二步，对该采样协方差矩阵进行一系列酉变换处理，得到新的变换矩阵；第三步，基于盖氏圆盘定理分离出信号和噪声的盖氏圆盘，估计被占用信道的个数；第四步，降序排列各子信道的接收功率，区分出空闲信道与被占用信道。

【技术特征摘要】
1.一种适用于多天线系统的认知无线电多带频谱检测方法，其特征在于 首先估计出多带信道中被占用信道的数目，然后判断被占用信道的位置，确定出空闲信道与被占用信道； 认知无线电系统从用户接收端天线数需大于被占用信道数； 当认知无线电从用户执行多带频谱检测时，第一步，根据多天线接收端的接收信号来计算采样协方差矩阵；第二步，对该采样协方差矩阵进行一系列酉变换处理，得到新的变换矩阵；第三步，基于盖氏圆盘定理分离出信号和噪声的盖氏圆盘，估计被占用信道的个数；第四步，降序排列各子信道的接收功率，区分出空闲信道与被占用信道。2.根据权利要求I所述的多天线系统认知无线电多带频谱检测方法，其特征在于，被占用信道数目的估计问题可以通过借鉴信源数估计问题得以解决，而这类问题在雷达阵列信号处理中已经得到了广泛的研究。3.根据权利要求I所述的多天线系统认知无线电多带频谱检测方法，其特征在于，如果直接对接收信号的采样协方差矩阵利用盖氏圆盘定理，信号和噪声的盖氏圆盘将由于大的盖氏半径、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元安，卿浩博，谢刚，刘芳，陈立，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：