[發明專利]基于多窗譜估計的寬頻段頻譜感知方法

有效

• 申請號: 201410386363.3
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104104459A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 劉玉濤
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

1.一種基于多窗譜估計的寬頻段頻譜感知方法，實現了節點設備和終端設備開機階段全頻段頻譜的多次采樣與功率譜密度分析、節點設備和終端設備間的信道估計、通信信道以及備用信道的選取，其特征在于包括如下步驟：

(1)通信設備開機，判斷設備類型為節點設備，還是終端設備，如果是節點設備，則開始對所有終端設備進行輪詢接入；如果是終端設備，則開始等待節點設備的輪詢接入信息，收到輪詢接入信息后進行回復完成接入，然后等待節點設備的開始感知信令；

(2)節點設備計時器計時結束后停止輪詢，向完成接入的終端設備發送開始感知信令；

(3)當節點設備的開始感知信令發送完畢或終端設備接收到開始感知信令后，節點設備和終端設備開始分別通過多窗譜估計算法對全頻段頻譜依次進行功率譜密度感知；

(4)功率譜密度感知完成后，節點設備和終端設備分別對感知的功率譜密度進行分析；

(5)功率譜密度分析結束后，如果是節點設備，則開始對接入的所有終端設備的功率譜密度分析結果進行輪詢；如果是終端設備，則等待節點設備的輪詢信息，并在輪詢到本終端設備后將功率譜密度分析結果上報至節點設備；

(6)節點設備輪詢結束并收到終端設備的功率譜密度分析結果后，首先通過信道匹配策略對所有終端設備間的功率譜密度分析結果進行匹配，然后將匹配結果與節點設備的功率譜密度分析結果進行二次匹配，并根據信道帶寬得到初步的通信信道；

(7)節點設備得到初步的通信信道后，將初步的通信信道發送至各終端設備；

(8)節點設備分別與各終端設備對初步的通信信道進行兩兩信道估計得到最終的通信信道；根據得到的最終通信信道，節點設備在初步通信信道結果中選擇相應的信道作為備用通信信道；

(9)最終通信信道與備用通信信道確定后，節點設備將通信信道與相應的傳輸參數發給終端設備，然后經過必要的輪詢注冊后即開始通信。

2.根據權利要求1所述的基于多窗譜估計的寬頻段頻譜感知方法，其特征在于：步驟(1)中節點設備對所有終端設備進行輪詢接入，具體包括以下步驟：

(1.1)設備開機后，如果是節點設備則開始通過低速信令波形依次發送輪詢接入信息，等待終端設備的回復與接入；如果是終端設備則等待節點設備的輪詢接入信息；

(1.2)終端設備收到節點設備的輪詢接入信息后，回復輪詢完成接入，然后等待節點設備發送的開始感知信令；

(1.3)節點設備收到第1個終端設備的輪詢回復后，標記該設備為接入狀態，并啟動計時器；

(1.4)節點設備在計時器結束之前繼續對其它終端設備進行輪詢接入；

(1.5)計時器計時結束后，節點設備完成輪詢，對所有接入的終端設備在低速信令波形上廣播發送開始感知信令。

3.根據權利要求1所述的基于多窗譜估計的寬頻段頻譜感知方法，其特征在于：步驟(3)中通過多窗譜估計算法對全頻段頻譜依次進行功率譜密度感知，具體包括以下步驟：

(3.1)切換節點設備與終端設備的諧波濾波器；

(3.2)切換節點設備與終端設備的本振頻率；

(3.3)對切換后的頻譜進行多次時域采樣；

(3.4)對時域采樣信號分多路進行DPSS序列加窗；

(3.5)對加窗后的信號進行多窗估計，得到對應的功率譜密度，然后判斷是否為最后一段頻譜，如果是則轉入步驟(3.6)；如果不是最后一段頻譜，則判斷是否諧波濾波器，如果需要切換，則轉至步驟(3.1)，如果不需要切換，則轉至步驟(3.2)；

(3.6)對最后一段頻譜感知結束后即可以得到全頻段頻譜的功率譜密度感知結果。