[發(fā)明專利]一種頻譜檢測預處理方法、預處理系統(tǒng)及頻譜檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110223240.4
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102355437A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 戴道瀚;潘小鋒;楊松;劉皓;李少謙
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/26
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 李明光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及認知無線電系統(tǒng)中空閑頻譜檢測的干擾抑制技術(shù)。

背景技術(shù)

認知無線電(Cognitive?Radio，CR)作為一種革命性智能頻譜共享技術(shù)，由于可顯著提高頻譜的使用率，近年來受到了人們的普遍關(guān)注。在認知無線電網(wǎng)絡中，次級用戶(the?Secondary?User)通過頻譜感知技術(shù)捕獲授權(quán)頻段上的空閑頻譜，在不干擾到授權(quán)用戶(the?Primary?User)通信的前提下，實現(xiàn)動態(tài)的頻譜接入，以提高頻譜利用率。當檢測到頻段上有授權(quán)用戶接入的時候，必須馬上退出頻段的使用，以避免造成對授權(quán)用戶的干擾。這樣，在不改變現(xiàn)有頻譜分配政策的前提下，能極大的提高頻譜的使用效率。

現(xiàn)在全球無線電管制政策主要是固定分配策略，一段頻譜資源一旦劃分給某個業(yè)務，該業(yè)務都將在全部時間和指定地理位置上完全占有這些資源。這種政策造成了巨大的浪費。回收廣播電視頻譜以重新分配在世界范圍內(nèi)是大勢所趨。

為了不干擾到授權(quán)電視用戶的使用，次級用戶通過需要通過頻譜感知來檢測授權(quán)用戶是否存在。

現(xiàn)有的數(shù)字電視標準均選擇了正交頻分多址(OFDM)技術(shù)。基帶信號采用了時域受限的矩形波，因此在頻域中是無限延長的，且衰減速度不是很快，存在帶外干擾。數(shù)字電視為減少自身的相互干擾，均采用不連續(xù)的8Mhz頻段進行節(jié)目傳輸。例如：在694-806MHz的頻段上，成都地區(qū)采用中心頻率為762MHz，786Mhz和802MHz的頻段進行傳輸。認知無線電系統(tǒng)如果同樣共享數(shù)字電視的頻譜資源，數(shù)字電視因其信號的帶外則會對相鄰頻道的頻譜感知產(chǎn)生干擾，如圖1所示，中心頻率為786Mhz和802Mhz的頻段之間還有一個8MHz的空閑頻段，但由于帶外干擾，在對該空閑頻段進行頻譜感知時，由于兩側(cè)頻段的帶外，會影響對該空閑頻段檢測結(jié)果，導致空閑頻道被判決為被占用，從而達不到認知無線電利用空閑頻道，從而提高頻譜利用率的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供應用在認知無線電中的一種抑制數(shù)字主用戶的帶外干擾的頻譜檢測預處理方法以及實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種頻譜檢測預處理方法，其特征在于，在頻譜感知處理之前進行以下步驟：

頻域變換步驟：將采樣點的數(shù)據(jù)變換到頻域；

頻道選取步驟：確定當前預處理的頻道所對應的頻段；

頻譜處理步驟：用頻道的中心部分的頻譜替換頻道的邊界部分的頻譜。

申請人通過分析數(shù)字主用戶帶外干擾產(chǎn)生的原因從而提出本發(fā)明方案。在OFDM調(diào)制方式中，如果基帶信號采用矩形波，則每個子信道上已調(diào)信號的頻譜為函數(shù)Sa(x)的形狀，其主瓣寬度為2/TsHz，其中T_s為OFDM信號長度(不包括循環(huán)前綴)。由于在T_s時間內(nèi)共有OFDM信號的N個抽樣，所以OFDM信號的時域抽樣周期為T_s/N，其中f_s為OFDM信號的抽樣頻率，這些已調(diào)子載波信號頻譜Sa(x)函數(shù)的主瓣寬度為2/Ts，間隔為1/Ts。使用IFFT(快速傅立葉反變換)將OFDM信號從頻域變化到時域，實際上等效地使用了一個矩形形狀的脈沖成形濾波器，所以，一個OFDM符號對于第n個子載波上的發(fā)射信號功率譜密度φ_n(f)可表示為：

φ_n(f)＝d_n·|Sinc(π(f-f_n)T_s)|，n＝1，...N

其中d_n為調(diào)制在第n個子載波上的數(shù)據(jù)，f為頻率，f_n為第n個子載波的中心頻率，Sinc函數(shù)如圖1所示，單一子載波頻譜為其絕對值。OFDM信號的頻譜即這些子載波的疊加：

S(f)=Σn=1Nφn(f)]]>