[發明專利]一種電力無線專網系統的頻譜掃描方法

有效

• 申請號: 201811446870.6
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109639376B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 周志剛;張夢瑩;李慧;楊秀梅;王海峰;卜智勇;陸犇;鄭敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382;H04B17/345;H04W24/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發明提供一種電力無線專網系統的頻譜掃描方法，包括：在幀結構內確定掃頻時隙，并在其中進行頻譜掃描；將需掃描的掃描頻段劃分為多個子帶；以抽取因子為間隔對數據抽取，抽取出掃描頻段中尚未確定干擾情況的子帶信號；對抽取的信號進行快速傅立葉變換，根據得到頻譜信號獲取其能量值，根據能量值的判斷結果確定子帶所在的頻點的干擾情況；重復上述步直到頻譜掃描完整；拼接出整個系統的各頻點的干擾情況，并將該情況上報。本發明的電力無線專網系統的頻譜掃描方法可以降低頻譜掃描對用戶通信質量和電力無線專網系統的吞吐量的影響避免各個頻點的相互干擾，在快速感知頻率干擾情況的同時，降低信號采樣速率要求和減少計算復雜度。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種電力無線專網系統的頻譜掃描方法。

背景技術

電力無線專網基于國家無線電管理委員會分配的230MHz專用頻段進行通信，其頻點離散分布在223MHz至235MHz總共12MHz帶寬內，每個頻點帶寬25KHz，此外該頻段范圍內還有360個頻點(共9MHz帶寬)由各地市無線電管理處審批，需要申請使用。隨著電力無線專網的應用和推廣，230MHz頻段頻譜上可能同時存在230電力無線專網、230MHz數傳電臺、其它大功率電臺共存的情況。為保障電力無線專網系統在230MHz頻段上穩定運行，需采用頻譜感知技術，230MHz頻譜范圍內頻率使用和干擾情況，有效評估各頻率子帶的干擾水平，當發現頻點已使用和干擾較大時需及時進行避讓，動態選擇無干擾或干擾較小的子帶，優化通信質量，降低與異系統間干擾，以保障系統穩定運行。

現有頻譜感知技術一般采用能量檢測、循環平穩特征等算法，或者采用頻譜掃描技術來進行檢測。

但是，現有的能量檢測算法受環境噪聲以及門限所約束，導致接收信號會由于受到噪聲和干擾的影響而不準確；而循環平穩特征算法利用了信號譜相關特征，從而導致計算復雜高且需要授權信號譜相關特征。現有的頻譜掃描技術主要針對頻譜掃描檢測算法來進行優化，其在電力無線專網時分復用幀結構中沒有定義相應的頻譜感知時隙，此外，需要針對射頻帶寬和系統部署的頻段進行實時計算，由于所需實時計算的帶寬很寬，從而導致計算復雜。

北京郵電大學的中國專利(專利號：CN101895895B)提出了一種認知無線網絡中的分級頻譜感知方法及裝置，其中提出的分級頻譜感知方法利用時分系統幀結構中用于上下行轉換的特殊子幀時隙來進行低級頻譜感知。但是該專利僅僅針對認知無線網絡中的分級頻譜感知方法，并沒有改善頻譜占用計算的復雜度。

發明內容

本發明的目的是提供一種電力無線專網系統的頻譜掃描方法，以快速感知頻率干擾情況，并減少計算復雜度。

為了實現上述目的，本發明提供一種電力無線專網系統的頻譜掃描方法，其特征在于，包括：

S1：在一具有接收機的電力無線專網系統中，采用所述接收機在幀結構內確定掃頻時隙，并在所述掃頻時隙內進行頻譜掃描，得到中頻采樣數據；

S2：將需掃描的掃描頻段劃分為多個子帶；

S3：以抽取因子M為間隔對步驟S1所述的中頻采樣數據進行抽取，抽取出所述步驟S2中的掃描頻段中的尚未確定干擾情況的子帶的子帶信號；

S4：對步驟S3抽取的子帶信號進行快速傅立葉變換，得到其頻譜信號；

S5：根據步驟S4得到的頻譜信號獲取所對應的子帶信號的能量值，判斷子帶信號的能量值是否大于預定閾值，并根據判斷結果確定該子帶所在的頻點的干擾情況；

S6：重復所述步驟S3-S5，直到頻譜掃描完整；

S7：根據各子帶的干擾情況拼接出整個電力無線專網系統的各頻點的干擾情況，并將該情況上報給所述電力無線專網系統的基站或頻譜協調設備。

所述接收機設置于所述電力無線專網系統的基站、終端或專用頻譜掃描設備中。