[發明專利]一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法

在審

• 申請號: 201810236862.2
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108540416A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王勇;王磊;胡以華;郝士琦;樊甫華;焦均均;馬濤;朱然剛;駱盛;董世友
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/26;H04L5/00;H04B7/185
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 趙瑜;金凱

1.一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法，其特征在于，包括以下步驟：首先通過研究基于認知無線電的衛星通信頻譜空洞感知方法實現NC-OFDM衛星通信系統與頻譜環境的交互和子載波的開關控制，然后通過研究載波分配方案、比特功率控制的關鍵技術實現系統模型，最后通過研究與授權用戶共存條件下的系統性能實現系統的優化設計，最終實現基于認知無線電的NC-OFDM衛星通信系統與窄帶授權系統的共存。

2.根據權利要求1所述的一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法，其特征在于：所述基于認知無線電的衛星通信頻譜空洞感知包括面向發射端的能量檢測和面向接收端的干擾溫度檢測。

3.根據權利要求2所述的一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法，其特征在于，所述面向發射端的能量檢測包括以下步驟：

(1)將信號y(t)通過帶通濾波器，濾出帶外噪聲；

(2)通過平方器計算信號的平方值；

(3)通過積分器計算信號的總能量；

(4)設置門限，對信號的總能量進行判決。

4.根據權利要求1所述的一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法，其特征在于：所述面向接收端的干擾溫度檢測是采用基于壓縮感知技術的干擾檢測方法，將對不同用戶地理位置的感知用對用戶信號場強的感知來代替，在已知信號稀疏或可壓縮的情況下獲取或重構信號，針對觀察信號的一組線性測量值，通過重構算法恢復出稀疏信號。

5.根據權利要求4所述的一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法，其特征在于：所述重構算法是基于l₁范數最小化的重建算法。

6.根據權利要求1所述的一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法，其特征在于，所述NC-OFDM衛星通信系統子載波的開關控制包括以下步驟：

(1)借鑒地面短距離NC-OFDM體制，將C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信系統載波頻率分配給若干個子載波使用；

(2)根據頻譜空洞感知的結果，判斷每個子載波上是否有授權用戶信號，如果有授權用戶信號存在，關閉相應子載波。

7.根據權利要求1所述的一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法，其特征在于：所述載波分配方案、比特功率控制采用誤比特率最小化算法、傳輸速率最大化算法或者總功率最小化算法。

8.根據權利要求7所述的一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法，其特征在于：所述傳輸速率最大化算法包括貪婪算法、迭代注水算法。

9.根據權利要求1所述的一種基于認知無線電的C/Ku頻段NC-OFDM衛星通信方法，其特征在于，所述載波分配方案和比特功率控制采用改進的貪婪算法，包括以下步驟：

(1)根據頻譜感知的結果確定各子載波的開關；

(2)設置最小值；

(3)計算所有子載波當前分配一個比特所需的功率增量，并搜索功率增量；

(4)判斷是否滿足功率約束，迭代，直到達到上限；

(5)給各子載波分配比特和功率。