[發(fā)明專利]基于地面數(shù)字電視廣播頻段的頻譜檢測(cè)分配方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410333072.8
• 申請(qǐng)日: 2014-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN104104457A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖海林;王成旭;劉彩麗;賀棟梁;閆坤;胡立坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B17/00
• 分類號(hào): H04B17/00;H04W16/10
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.基于地面數(shù)字電視廣播頻段的頻譜檢測(cè)分配方法，其特征是包括如下步驟：

(1)認(rèn)知中心處理器通過認(rèn)知通信機(jī)向基站通信機(jī)發(fā)送通信請(qǐng)求，基站通信機(jī)將請(qǐng)求信息傳輸至基站中心處理器，基站中心處理器記錄認(rèn)知用戶數(shù)量；

(2)射頻天線接收DVB-T頻段信號(hào)，射頻前端將整個(gè)頻段按照預(yù)設(shè)的子頻段帶寬分段數(shù)個(gè)子頻段，基站中心處理器通過改變射頻前端本振的輸出頻率將各個(gè)子頻段搬移到零頻，并將其分為I、Q兩路后送入基帶處理模塊中；

(3)基站中心處理器內(nèi)設(shè)有空閑頻段頻譜池和已分配頻段頻譜池；基站中心處理器依次判斷DVB-T頻段內(nèi)的各個(gè)子頻段是否存在于已分配頻段頻譜池內(nèi)；

當(dāng)子頻段不存在于已分配頻段頻譜池內(nèi)時(shí)，即表示該子頻段沒有被認(rèn)知用戶占用；此時(shí)，基站中心處理器向基帶處理模塊發(fā)送能量檢測(cè)的命令，基帶處理模塊采用能量檢測(cè)方法判斷該子頻段是否空閑；當(dāng)該子頻段被判斷為空閑頻段時(shí)，則基帶處理模塊向基站中心處理器發(fā)送該子頻段空閑的命令，基站中心處理器將該子頻段放入空閑頻段頻譜池中，并控制射頻前端本振立刻切換到下一子頻段；當(dāng)該子頻段被判斷為非空閑頻段時(shí)，則基帶處理模塊向基站中心處理器發(fā)送該子頻段占用的命令，基站中心處理器直接控制射頻前端本振切換到下一子頻段；

當(dāng)子頻段存在于已分配頻段頻譜池內(nèi)時(shí)，即表示該子頻段已被認(rèn)知用戶占用；基站中心處理器向基帶處理模塊發(fā)送循環(huán)前綴檢測(cè)的命令，基帶處理模塊采用環(huán)前綴檢測(cè)方法判斷該子頻段內(nèi)是否有DVB-T信號(hào)；當(dāng)該子頻段未檢測(cè)到DVB-T信號(hào)即無授權(quán)用戶時(shí)，則基帶處理模塊向基站中心處理器發(fā)送該子頻段被認(rèn)知用戶占用命令，基站中心處理器將該子頻段保留在已分配頻段頻譜池中，然后控制射頻前端本振切換到下一個(gè)子頻段；當(dāng)該子頻段檢測(cè)到DVB-T信號(hào)即有授權(quán)用戶時(shí)，則基帶處理模塊向基站中心處理器發(fā)送該子頻段被授權(quán)用戶占用命令，基站中心處理器暫停射頻前端本振的頻段切換，并立刻通過基站通信機(jī)發(fā)送該子頻段被占用的命令給認(rèn)知通信機(jī)，然后將該子頻段移出已分配頻段頻譜池，隨后控制射頻前端本振切換到下一個(gè)子頻段；認(rèn)知通信機(jī)隨之通知認(rèn)知中心處理器立刻停止占用該子頻段并重新向基站發(fā)起通信請(qǐng)求；

(4)當(dāng)基站中心處理器檢測(cè)完整個(gè)DVB-T頻段后，基站中心處理器內(nèi)空閑頻段頻譜池記錄了所有空閑頻段信息，已分配頻段頻譜池內(nèi)記錄了所有已分配頻段信息；同時(shí)，基站中心處理器根據(jù)認(rèn)知用戶數(shù)量將空閑頻段頻譜池內(nèi)的空閑頻段信息通過基站通信機(jī)廣播出去，認(rèn)知通信機(jī)接收基站通信機(jī)廣播的空閑頻段信息，并將該空閑頻段信息傳輸給認(rèn)知中心處理器，認(rèn)知中心處理器控制認(rèn)知用戶本振調(diào)整通信頻率到空閑頻段，認(rèn)知用戶之間利用該空閑頻段進(jìn)行通信；與此同時(shí)，基站中心處理器將廣播出去的空閑頻段信息放入已分配頻段頻譜池中；

(5)以上為一個(gè)檢測(cè)周期，當(dāng)一個(gè)周期檢測(cè)完畢并將空閑頻段分配后，基站中心處理器清空空閑頻段頻譜池，并開始下一個(gè)周期的檢測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于地面數(shù)字電視廣播頻段的頻譜檢測(cè)分配方法，其特征是，上述步驟(2)中，預(yù)設(shè)的子頻段帶寬設(shè)為8MHz。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于地面數(shù)字電視廣播頻段的頻譜檢測(cè)分配方法，上述步驟(3)中，基站中心處理器僅將判斷為空閑的子頻段的中間值放入到空閑頻段頻譜池中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述頻譜檢測(cè)分配方法而設(shè)計(jì)的基于地面數(shù)字電視廣播頻段的頻譜檢測(cè)分配系統(tǒng)，其特征在于：主要由基站中心處理器、射頻前端、基帶處理模塊、基站通信機(jī)、認(rèn)知中心處理器、認(rèn)知通信機(jī)和認(rèn)知用戶組成；射頻前端的數(shù)據(jù)輸出端與基帶處理模塊相連；基站中心處理器分別連接射頻前端的射頻前端本振、基帶處理模塊和基站通信機(jī)；認(rèn)知中心處理器分別連接認(rèn)知用戶的認(rèn)知用戶本振和認(rèn)知通信機(jī)；基站通信機(jī)與認(rèn)知通信機(jī)通過天線相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于地面數(shù)字電視廣播頻段的頻譜檢測(cè)分配系統(tǒng)，其特征在于：所述射頻前端主要由射頻天線、前低通濾波器、低噪聲放大器、衰減器、第二級(jí)放大器、混頻器、射頻前端本振、后低通濾波器和自動(dòng)增益控制器順序連接組成；射頻天線的輸出端連接前低通濾波器的輸入端；前低通濾波器的輸出端連接低噪聲放大器的輸入端；低噪聲放大器的輸出端經(jīng)衰減器與第二級(jí)放大器的輸入端相連；第二級(jí)放大器的輸出端連接混頻器的一輸入端，基站中心處理器經(jīng)射頻前端本振連接混頻器的另一輸入端；混頻器的輸出端分為I、Q兩路輸出端，I、Q兩路輸出端各經(jīng)后低通濾波器和自動(dòng)增益控制器后，與基帶處理模塊的一路輸入端相連。