[發明專利]MIMO系統中基于特征函數的頻譜盲檢測方法

無效

• 申請號: 201310177376.5
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN103259631A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 沈雷;王海泉;陳佩
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L25/03
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?MIMO系統中基于特征函數的頻譜盲檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1.設認知無線電系統中，授權主用戶發送端有???????????????????????????????????????????????根天線，次用戶接收端有根天線，且用戶接收端的每根天線有L個樣本；設次用戶接收端第根天線第個樣本記為；把根天線中每根天線接收的第個樣本共同組成一個向量，令該向量,?連續采樣次，得到個樣本向量,記為；其中，、、為自然數，；

1-1?當信道中授權用戶的發射信號不存在的時候，接收端只有高斯噪聲,則接收端所有天線第個樣本接收到的信號為：

?????????(1)

其中，服從均值為零，的協方差為的多元高斯分布，，是第根天線的高斯噪聲方差；則向量的特征函數,?這里是維的向量；

1-2?當信道中存在授權用戶信號傳輸時，由于受信號調制特性和信道傳輸特性的影響，不服從維均值為零，協方差為的多元高斯分布；此時，其特征函數也不服從，MIMO系統中，基于特征函數的頻譜檢測等價于下列檢驗，具體如下：

???向量服從的特征函數為公式(2)的隨機向量：?

??????????????????????????????????????(2)

定義隨機向量的經驗特征函數為：?

???????????????????(3)

當信道中不存在授權用戶傳輸，L趨向無窮時，經驗特征函數趨向；而當信道中存在授權用戶信息傳輸時，不再趨向于，通過度量與的距離，能夠判決是否存在授權信號的傳輸，特征函數距離計算如下：

????????????????????????????(4)

這里加權函數：????????????????(5)

其中，表示對矩陣求行列式，由于計算特征函數距離時，需要知道信道噪聲的協方差，為實現對信號的盲檢測;

步驟2.用樣本協方差對信號進行歸一化，定義修正的特征函數距離為：

???????????????????(6)

這里是協方差歸一化的經驗特征函數：

????????????????(7)

為樣本協方差：

?????8)

加權函數修正為：；

當信道中不存在授權用戶傳輸時，趨向無窮大，歸一化經驗特征函數趨向；當信道中存在授權用戶傳輸的時候，不趨向于，此時，通過修正后的特征函數距離檢測，而的計算，不需要知道噪聲的協方差，實現了對信道的盲檢測；

為了得到修正后的特征函數距離的簡明計算公式，對式(6)的積分進行展開，可得：

???????????????(9)

其中，??????????????????(10)

由此能夠得到，信道噪聲方差未知情況下，基于特征函數的頻譜盲檢測等價于下面的檢驗：????????????????????(11)

其中，表示檢測門限，根據給定的虛警概率，選擇門限，能通過公式(9)、(10)、(11)仿真得到；所述的虛警概率為給定值.

步驟3.如果,表明經驗特征函數與距離大于門限值，拒絕檢驗,認為信道中存在授權信號的傳輸；如果,表明經驗特征函數與距離小于門限值，假設成立，則認為信道中不存在授權用戶信號的傳輸。