[發明專利]一種頻譜感知方法

有效

• 申請號: 201110215266.4
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102223195A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 張少文;王軍;李少謙
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04W24/08
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周永宏

技術領域

本發明屬于認知無線電技術領域，具體涉及一種頻譜感知方法。

背景技術

認知無線電(Cognitive?Radio，CR)技術是為了解決目前面臨的頻譜資源稀缺提出來的，而頻譜感知算法是認知無線電的關鍵技術之一。為了避免認知無線電系統對授權用戶產生有害的干擾，要求頻譜感知方法能夠在低信噪比下可靠地檢測出授權用戶信號來。能量檢測是常用的一種頻譜感知方法，但是在低信噪比(Signal-to-Noise?Ratio，SNR)下檢測概率較低，不滿足認知無線電技術的要求。

研究發現把要感知的接收信號通過參數匹配的隨機共振(Stochastic?Resonance，SR)系統能夠明顯的提高其輸出的SNR，于是把SR理論應用于能量檢測(Energy?Detection，ED)方法中能夠提高檢測概率，從而提高了認知無線電頻譜感知的性能，具體如下：頻譜感知以二元假設檢驗為模型：H1:r(t)=s(t)+n(t)H0:r(t)=n(t),]]>其中，假設H₁表示存在授權用戶信號，H₀則表示不存在授權用戶信號；r(t)表示要感知的接收信號，s(t)表示授權用戶信號，n(t)表示零均值、方差為的加性白高斯噪聲(Additive?White?Gaussian?Noise，AWGN)。

在認知無線電的頻譜感知中通常采用如下的非線性langevin方程描述雙穩態SR系統：其中，V(x)是雙穩態SR系統的勢函數，其表達式為：其中，a，b為SR系統參數，把要感知的接收信號r(t)＝s(t)+n(t)代入langevin方程中求解得到x(t)，x(t)通過能量檢測，判斷授權用戶是否信號存在，即通過計算得到檢驗統計量T(r)，把T(r)與門限r進行比較，判斷授權用戶信號是否存在。這里，N表示每次頻譜感知累積樣本數，也即是對r(t)采樣的采樣點數，從采樣序列中取N個采樣點用來計算統計量T(r)，l是計算T(r)的開始的采樣序列序號。

隨機共振系統的參數要求與接受信號匹配才能較好的提高輸出SNR，但是由于外界的干擾使得接收信號r(t)不斷變化，所以固定參數的SR系統很難與接收信號良好匹配，從而使得SR系統輸出SNR的提高不能達到期望的效果，并且很多時候檢測性能不能滿足頻譜感知的實際需要。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的固定參數SR系統在頻譜感知過程中存在的問題，提出了一種頻譜感知方法。

本發明的技術方案是：一種頻譜感知方法，包括如下步驟：

S1.通過接收設備接受要感知的接收信號r(t)，其中，r(t)＝s(t)+n(t)，s(t)為授權用戶信號；n(t)是均值為零方差為的高斯白噪聲；

S2.確定SR系統參數b：所述SR系統通過langevin方程進行描述，其中，固定參數a，使參數a滿足絕熱近似條件，然后根據接收信號r(t)獲得噪聲方差由a和的值確定參數b；

S3.接收信號r(t)通過langevin方程求得x(t)，x(t)通過能量檢測，判斷授權用戶信號是否存在。