[發(fā)明專利]一種頻譜感知方法、裝置、設(shè)備、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109039500A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李懿;萬頻;王永華;楊健;黃沛豪
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382;H04B17/391
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明公開了一種頻譜感知方法，包括：獲取無線電采樣信號；對采樣信號進行降噪處理，得到降噪信號；對降噪信號進行IQ分解，得到同相矩陣以及正交矩陣；根據(jù)同相矩陣以及正交矩陣的協(xié)方差矩陣的特征值計算最大特征值與平均能量值的差值，得到特征向量；對特征向量進行特征分類劃分，得到無線電采樣信號的分類結(jié)果。該方法可以提升頻譜檢測性能，優(yōu)化頻譜感知效果。本發(fā)明還公開了一種頻譜感知裝置、設(shè)備、系統(tǒng)及一種可讀存儲介質(zhì)，具有上述有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線電領(lǐng)域，特別涉及一種頻譜感知方法、裝置、設(shè)備、系統(tǒng)及一種可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

由于無線網(wǎng)絡(luò)和無線設(shè)備的迅猛發(fā)展，原先的固定的頻譜分配政策表現(xiàn)出了明顯的的劣勢。而認知無線電(Cognitive Radio,CR)技術(shù)，能在不影響授權(quán)用戶(PrimaryUser，PU)的前提下，充分利用空閑的頻段，緩解了頻譜資源短缺的問題，成為了解決頻譜資源短缺而導(dǎo)致的分配政策問題的有前景的技術(shù)。

認知無線電技術(shù)的關(guān)鍵問題就是頻譜感知。傳統(tǒng)的頻譜感知技術(shù)包括經(jīng)典能量檢測、循環(huán)平穩(wěn)檢測、匹配濾波。其中循環(huán)平穩(wěn)檢測精度高，可以區(qū)分信號調(diào)制方式，但要求主用戶具有循環(huán)平穩(wěn)特征，只適用于特定的場合。匹配濾波精度高，時間短，但計算復(fù)雜度高，而且只適用于CR節(jié)點知道先驗信息的場合。經(jīng)典能量檢測不需要先驗信息，需要預(yù)設(shè)判決門限，門限比較難確定；易受噪聲的影響，在低信噪比環(huán)境和噪聲不確定的環(huán)境下，易產(chǎn)生誤判從而導(dǎo)致檢測性能急劇下降，檢測時間長。

因此，如何提升頻譜檢測性能，優(yōu)化頻譜感知效果，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種頻譜感知方法，該方法可以提升頻譜檢測性能，優(yōu)化頻譜感知效果；本發(fā)明的另一目的是提供一種頻譜感知裝置、設(shè)備、系統(tǒng)及一種可讀存儲介質(zhì)，具有上述有益效果。

本發(fā)明提供一種頻譜感知方法，包括：

獲取無線電采樣信號；

對所述采樣信號進行降噪處理，得到降噪信號；

對所述降噪信號進行IQ分解，得到同相矩陣以及正交矩陣；

根據(jù)所述同相矩陣以及所述正交矩陣的協(xié)方差矩陣的特征值計算最大特征值與平均能量值的差值，得到特征向量；

對所述特征向量進行特征分類劃分，得到所述無線電采樣信號的分類結(jié)果。

優(yōu)選地，所述對所述采樣信號進行降噪處理包括：

通過EMD經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法對所述采樣信號進行信號分解，并對分解后的信號進行本征模函數(shù)信號提取，得到降噪信號。

優(yōu)選地，對所述特征向量進行特征分類劃分包括：

對獲取的若干特征向量構(gòu)造矩陣，得到特征矩陣；

將所述特征矩陣輸入至頻譜分類模型，得到分類結(jié)果；其中，所述頻譜分類模型為根據(jù)樣本特征矩陣訓(xùn)練得到的高斯混合聚類模型。

優(yōu)選地，所述頻譜分類模型的參數(shù)優(yōu)化方法包括：

根據(jù)極大似然估計以及期望最大化EM算法對模型參數(shù)進行迭代優(yōu)化。

優(yōu)選地，所述頻譜感知方法，其特征在于，還包括：

對所述分類結(jié)果計算虛警概率以及檢測概率；

根據(jù)計算得到的虛警概率以及檢測概率進行感知性能分析。

本發(fā)明公開一種頻譜感知裝置，包括：

采樣信號獲取單元，用于獲取無線電采樣信號；

降噪處理單元，用于對所述采樣信號進行降噪處理，得到降噪信號；