[發(fā)明專利]一種基于復(fù)雜度的快速盲頻譜感知方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210359017.7
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102882616A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉方;富爽;李一兵;張旭;牛翀宇;黃輝;趙環(huán)環(huán);黃誠
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種無線電頻譜感知技術(shù)領(lǐng)域的頻譜感知方法。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對無線帶寬的要求越來越高。目前的固定頻譜分配策略使可用的頻譜資源越來越緊張，已經(jīng)不能滿足人們對無線帶寬日益增長的需求。認(rèn)知無線電技術(shù)的出現(xiàn)為解決頻譜資源緊張的問題提供了一個很好解決方案。在認(rèn)知無線電技術(shù)中，準(zhǔn)確有效的頻譜感知技術(shù)是認(rèn)知無線電實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵和前提。

目前的單節(jié)點(diǎn)頻譜感知技術(shù)主要包括：匹配濾波檢測、能量檢測、循環(huán)特征檢測。匹配濾波檢測能夠達(dá)到較好的檢測效果，但是卻需要信號的先驗(yàn)知識；能量檢測是目前被廣泛使用的方法，不需要主用戶信號的先驗(yàn)知識，但是在低信噪比情況下，其檢測的準(zhǔn)確度會急劇降低，無法獲得理想的檢測效果；循環(huán)特征檢測是一種利用信號的循環(huán)平穩(wěn)性進(jìn)行檢測的頻譜感知方法，但是該方法非常復(fù)雜，運(yùn)算量較大。尋找更加快速準(zhǔn)確的頻譜感知技術(shù)是認(rèn)知無線電發(fā)展亟待解決的問題。

復(fù)雜度全稱復(fù)雜性測度，是一種刻畫信號波形特征的數(shù)學(xué)工具。關(guān)于復(fù)雜度的定量描述，主要有兩種方法：一種是L-Z定義的復(fù)雜度,它采用復(fù)制和添加兩種簡單操作來描述一個序列的特性；另一種是分形維數(shù)，它通過在一定程度上反映與體現(xiàn)整體系統(tǒng)的特性與信息來定量描述信號的變化特性，其對噪聲不敏感且對信號的復(fù)雜度特征的刻畫具有較好的效描述果。2011年趙春暉提出了使用分形盒維數(shù)進(jìn)行頻譜感知的方法，該方法實(shí)現(xiàn)快速簡單，但是對某些類型的調(diào)制信號（如LFM信號）卻無能為力，無法將信號和噪聲有效的區(qū)分。Petrosian算法是一種快速計(jì)算分形維數(shù)的方法，由Petrosian于1995年提出，其簡單、快速、對噪聲及噪聲功率不敏感的特點(diǎn)，為其在認(rèn)知無線電頻譜感知領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供能夠在缺乏主用戶信號的先驗(yàn)知識，噪聲和信號強(qiáng)度變化的情況下，在一定信噪比范圍內(nèi)進(jìn)行簡單、快速的盲頻譜感知的一種基于復(fù)雜度的快速盲頻譜感知方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種基于復(fù)雜度的快速盲頻譜感知方法，其特征是：

（1）將認(rèn)知無線電節(jié)點(diǎn)接收到的信號y(t)進(jìn)行離散、截?cái)嗵幚恚瑢π盘栠M(jìn)行截取的點(diǎn)數(shù)為N，得到對應(yīng)的時間序列：{y₁,y₂,…y_N}；

（2）將處理好的時間序列信號使用Petrosian算法計(jì)算其復(fù)雜度：

首先對時間序列進(jìn)行二值化，構(gòu)造新序列z_i，具體如下：

將序列的值與其平均值進(jìn)行比較，如果序列值大于平均值，則新序列該點(diǎn)的值z_i為1，反之為-1：

zi=1yi>mean(y)-1yi≤mean(y),i=1,2,...,N,]]>

其中mean(y)為序列平均值；

計(jì)算復(fù)雜度D：