[發明專利]基于壓縮濾波的寬帶頻譜感知方法和裝置

在審

• 申請號: 201911372013.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111148107A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 王湘寅;王鑫;韓天昊
• 申請（專利權）人: 北京環佳通信技術有限公司
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于壓縮濾波的寬帶頻譜感知方法和裝置，涉及通信技術領域，包括根據觀測矩陣以預設采樣速率壓縮采集目標寬帶的頻譜信息；根據觀測矩陣得到子帶濾波器，通過子帶濾波器對頻譜信息進行濾波處理，得到各個子帶的能量信息；將各個子帶的能量信息和壓縮非重構能量檢測準則進行比對，得到各個子帶的比對結果；根據各個子帶的比對結果進行協作檢測，得到目標寬帶的頻譜感知結果，低復雜度地實現頻譜精確檢測，確保授權用戶正常通信。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其是涉及一種基于壓縮濾波的寬帶頻譜感知方法和裝置。

背景技術

隨著無線通信的迅猛發展，無線頻譜資源日益稀缺，成為現代社會不可或缺的寶貴資源。事實上，現有的頻譜授權機制采用固定頻譜分配，在時間和空間上都沒有得到很好的利用，頻譜利用率很低。

為了提高頻譜利用率，解決頻譜資源稀缺的局面，認知無線電(Cognitive Radio，CR)技術應運而生。認知無線電旨在不影響授權用戶的正常通信的前提下，通過動態頻譜接入的方式，共享和使用空閑頻譜，達到解決頻譜稀缺問題的目的。但目前的頻譜檢測方法較為復雜，且無法準確檢測到空閑頻譜，進而影響無線電冬天頻譜接入方式的應用。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于壓縮濾波的寬帶頻譜感知方法和裝置，低復雜度地實現頻譜精確檢測，確保授權用戶正常通信。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于壓縮濾波的寬帶頻譜感知方法，包括：

根據觀測矩陣以預設采樣速率壓縮采集目標寬帶的頻譜信息；

根據所述觀測矩陣得到子帶濾波器，通過所述子帶濾波器對所述頻譜信息進行濾波處理，得到各個子帶的能量信息；

將所述各個子帶的能量信息和壓縮非重構能量檢測準則進行比對，得到各個子帶的比對結果；

根據所述各個子帶的比對結果進行協作檢測，得到所述目標寬帶的頻譜感知結果。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，在根據觀測矩陣以預設采樣速率壓縮采集目標寬帶的頻譜信息的步驟之前，還包括：

根據壓縮感知情況確定稀疏基和觀測矩陣。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述觀測矩陣包括高斯矩陣、哈達瑪矩陣和偽單位陣。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，根據所述觀測矩陣得到子帶濾波器的步驟，包括：

根據所述觀測矩陣的頻段內子信道劃分計算所述子帶濾波器的子信道感知矩陣。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，根據所述各個子帶的比對結果進行協作檢測，得到所述目標寬帶的頻譜感知結果的步驟，包括：

根據所述各個子帶的比對結果，利用K秩準則對每個子信道的占用情況進行聯合判決，得到所述目標寬帶的頻譜感知結果的。

第二方面，本發明實施例還提供一種基于壓縮濾波的寬帶頻譜感知裝置，包括：

采集模塊，用于根據觀測矩陣以預設采樣速率壓縮采集目標寬帶的頻譜信息；

濾波模塊，用于根據所述觀測矩陣得到子帶濾波器，通過所述子帶濾波器對所述頻譜信息進行濾波處理，得到各個子帶的能量信息；

比對模塊，用于將所述各個子帶的能量信息和壓縮非重構能量檢測準則進行比對，得到各個子帶的比對結果；

檢測模塊，用于根據所述各個子帶的比對結果進行協作檢測，得到所述目標寬帶的頻譜感知結果。