一种基于循环平稳特征的频谱检测方法及其检测器技术

本发明专利技术公开了一种基于循环平稳特征的频谱检测方法，该方法包括如下步骤：S10：根据主用户发送的信号的循环平稳特征，计算检验统计量Tsim；S20：如果所述检验统计量Tsim大于等于设定的门限，则主用户存在；否则，则不存在。本发明专利技术还公开了一种基于循环平稳特征的频谱检测器。本发明专利技术所公开技术方案的检测结果准确性高，频谱检测时间短，有效地降低了认知终端的时间开销，提高了频谱的利用率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于循环平稳特征的频谱检测方法，该方法包括如下步骤：S10：根据主用户发送的信号的循环平稳特征，计算检验统计量Tsim；S20：如果所述检验统计量Tsim大于等于设定的门限，则主用户存在；否则，则不存在。本专利技术还公开了一种基于循环平稳特征的频谱检测器。本专利技术所公开技术方案的检测结果准确性高，频谱检测时间短，有效地降低了认知终端的时间开销，提高了频谱的利用率。【专利说明】一种基于循环平稳特征的频谱检测方法及其检测器
本专利技术涉及认知无线电
，特别涉及一种基于循环平稳特征的频谱检测方法及其检测器。
技术介绍
随着无线通信技术的发展，人们对于频谱资源的需求愈来愈大，“无线频谱枯竭”现象日趋明显。现今固定的频谱分配模式导致特定的频段只能用于特定的业务，而对于某些业务来说，对于频谱资源的利用效率很低，甚至使频谱处于空闲状态。频谱资源短缺与频谱利用率很低成为了一对不可调和的矛盾。认知无线电(Cognitive Radio, CR)的提出正是为了解决频谱资源紧张与频谱利用率低并存的问题，旨在使次用户接入空闲的授权频段，使得设备可以在时间和空间上灵活共享频谱。认知终端的感知节点需要在特定频段上进行信息采集，采用循环平稳特征频谱检测算法，判断主用户是否在使用该频段，以指导次用户能否伺机接入。经典循环平稳特征的频谱检测方法，是利用循环平稳特征，对接收信号进行处理，获取经典检验统计量，然后将该经典检验统计量与门限值比较，判断主用户是否存在。但经典检验统计量包含了各循环频率的自循环谱功率和互循环谱功率，其计算复杂度大，检测时间长，导致次用户系统的吞吐量减小，频谱利用率低。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术所要解决的技术问题是:如何提供一种基于循环平稳特征的频谱检测方法，以解决现有技术检测时间过长，频谱利用率低的技术问题；提供了一种基于循环平稳特征的快速检测频谱的检测器。(二)技术方案为解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供了一种基于循环平稳特征的频谱检测方法，该方法包括如下步骤:SlO:根据主用户发送的信号的循环平稳特征，将接收到的信号r(t)按照如下公式计算检验统计量Tsim:【权利要求】1.一种基于循环平稳特征的频谱检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: SIO:根据主用户发送的信号的循环平稳特征，将接收到的信号Ht)按照如下公式计算检验统计量Tsim: T =[之|聯=0)|2; 其中，r(t)为检测器t时刻的接收信号，τ为时间间隔，ak是第k个循环频率,Na为总循环数，Λ,_(γ = 0)为频率a,的循环平稳信号的自相关函数，k为自然数，Tsim为各循环频率的自循环谱功率之和； S20:如果所述检验统计量Tsim大于等于设定的门限，则主用户存在；否则，则不存在。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤SlO前还包括如下步骤: 505:对接收到的信号r(t)进行最大似然比估计，输出第一统计量Ymu:Ymli H I Rs (", ? ")/ ( v)(h,dv;*V f--ti t--2 2 其中，Ymli为进行最大似然比估计后的统计量，Rs (U，V) =E 是主用户发射信号s(t)的自相关函数；S (U)，S(V)分别为u时刻和V时刻的主用户信号； 506:如果信号s(t)和r.(t)是循环平稳信号，将所述第一统计量Ymu进行傅里叶变换，输出各循环频率的循环谱功率之和Y1L2: U=Zt EXi (/)$(/)#.其中，s(t)为主用户的发射信号，f为中心频率，afk/T。，!^*周期，H/)和H/)分别为s(t)和r(t)的谱相关函数，是循环自相关函数iC(0的傅里叶变换，(T)是周期自相关函数RMA = YjkXt(T)ej2^j的傅里叶系数； 507:将所述主用户的发射信号的谱相关函数<"(/)作为一个带宽为Af矩形窗函数进行滤波处理，输出各循环频率的循环谱功率之和Yki: Ymc1S-(V)CiV, J 2 508:按照最大似然准则，将所述各循环频率的循环谱功率之和Ysci转换化第二统计量Ymc 为:7MC = YjIllKk (Γ = 0); 509:求所述第二统计量Ysc的模，得到经典检验统计量Tmc:=I^cl2=Σ 二 Ie =°)|2+InHr, =o"c: (-=O) 其中，Σ^ρο=0)+2为各循环频率的自循环谱功率之和， 3.一种基于循环平稳特征的频谱检测器，其特征在于，包括信号接收器、计算模块和判断模块； 信号接收器，用于将接收到的信号Ht)输出给计算模块； 计算模块，用于根据主用户发送的信号的循环平稳特征，将接收的信号r(t)，按如下公式计算检验统计量Tsim，并传输给判断模块: 4.根据权利要求3所述的检测器，其特征在于，所述计算模块包括:信号处理模块，用于对接收到的信号r(t)进行最大似然比估计获取第一统计量Yso,并对该第一统计量Ymu进行傅里叶变换、矩形窗滤波和最大似然准则处理，获取第二统计量V.1MC , 求模模块，用于对所述第二统计量Yk的模，得到经典检验统计量Tm。。【文档编号】H04B17/00GK103427919SQ201310309388【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日 【专利技术者】冯志勇, 朱莹, 张奇勋, 张轶凡, 高明菲, 晏潇, 金潇, 张平 申请人:北京邮电大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于循环平稳特征的频谱检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S10：根据主用户发送的信号的循环平稳特征，将接收到的信号r(t)按照如下公式计算检验统计量Tsim：Tsim=Σk=1Nα|Rrαk(τ=0)|2;其中，r(t)为检测器t时刻的接收信号，τ为时间间隔，αk是第k个循环频率，Nα为总循环数，为频率αk的循环平稳信号的自相关函数，k为自然数，Tsim为各循环频率的自循环谱功率之和；S20：如果所述检验统计量Tsim大于等于设定的门限，则主用户存在；否则，则不存在。FDA00003548696000012.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志勇，朱莹，张奇勋，张轶凡，高明菲，晏潇，金潇，张平，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：