[發明專利]一種小型移動主用戶的信號精準檢測方法

有效

• 申請號: 202011027239.X
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112564831B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 鐘瑋超;蔣尚華;陳雅芳;林超雄;聞建中;吳金海;羅益榮;高琳;蔣秀;李永銳;區楚虹;甘慧芳;楊學文;高垣
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司江門供電局
• 主分類號: H04B17/318
• 分類號: H04B17/318;H04W16/14;H04W24/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳偉斌

本發明涉及信號檢測技術領域，更具體的是涉及一種小型移動主用戶的信號精準檢測方法，包括以下步驟：S1：次用戶接收小型移動主用戶信號的數據，根據主用戶信號和次用戶信號的距離對數據加權；S2：求出對數據加權后的采樣信號矩陣W；S3：求出加權后的采樣信號矩陣W的采樣協方差矩陣；S4：求出采樣協方差矩陣的最大特征值和最小特征值，并根據最大特征值和最小特征值求出檢測量T；S5：設定虛警概率，根據虛警概率確定檢測量T的判決門限γ；S6：根據檢測量T與判決門限γ的關系，判斷是否存在主用戶信號。本發明中通過將對主用戶和次用戶的距離進行加權，將其并入到信號檢測的判決中，提高了信號檢測的精度。

技術領域

本發明涉及信號檢測技術領域，更具體地是涉及一種小型移動主用戶的信號精準檢測方法。

背景技術

頻譜感知技術中存在著一個非常大的挑戰就是如何對小型移動主用戶的信號進行檢測；所謂小型移動主用戶(SSPU，可簡稱為主用戶)是指信號的強度非常小，并且相對于周邊噪聲極其微弱，基本上淹沒于環境噪聲當中的主用戶。由于自身信號強度弱的特點，小型移動主用戶的信號傳輸距離一般是在100m～150m；同時小型移動主用戶的開關時空特性變化很大，例如無線麥克風設備在移動過程中的任意時間或者地點都能變化于開關狀態，并且沒有預先給次用戶任何的通知；另外小型移動主用戶經常處于移動狀態，并且每個地方逗留的時間很短。這就導致感知小型移動主用戶的難度非常大。

中國專利CN106169945A公開了一種基于最大最小特征值之差的協作頻譜感知方法，包括：認知用戶接收端對接收到的信號進行隨機采樣并計算接收信號矩陣；通過接收信號矩陣計算得到樣本協方差矩陣，并對其進行特征值分解；選擇最大特征值與最小特征值之差作為檢測統計量；計算授權用戶存在時的門限值；將檢測統計量與門限值進行比較，判斷主用戶是否存在；若統計量大于或等于門限值，表明主用戶存在，否則主用戶不存在，以便認知用戶接入頻段。其門限值的計算與噪聲有關，因此，檢測的精度受噪聲值的影響較大，而噪聲值為估計值，其存在誤差，噪聲越大則門限值的誤差越大，容易出現門限值設定過大造成誤判，而小型移動主用戶信號的強度過低，基本處于淹沒在噪聲中的狀態，在低信噪比的環境下，算法的門限值十分敏感，因此其門限值的設定不能滿足信號強度低的小型移動主用戶檢測精度要求。

目前，還沒有相關方案將次用戶與主用戶間的距離考慮到主用戶的信號檢測中。

發明內容

本發明為克服上述現有技術中的不足，提供了一種基于距離加權、檢測精度高的小型主用戶的信號精準檢測方法。

在本技術方案中，提供了一種小型移動主用戶的信號精準檢測方法，用于一個小型主用戶和多個次用戶組成的系統；包括以下步驟：

S1：次用戶接收小型移動主用戶信號的數據，根據主用戶信號和次用戶信號的距離對數據加權；

S2：求出對數據加權后的采樣信號矩陣W；

S3：求出加權后的采樣信號矩陣W的采樣協方差矩陣；

S4：求出采樣協方差矩陣的最大特征值和最小特征值，并根據最大特征值和最小特征值求出檢測量T；

S5：設定虛警概率，根據虛警概率確定檢測量T的判決門限γ；

S6：根據檢測量T與判決門限γ的關系，判斷是否存在主用戶信號。

本發明中通過在接收主用戶信號后，根據主用戶和次用戶的距離對采樣信號進行加權，并將其運用到后續的采樣信號矩陣中，得到一個經過距離加權的采樣信號矩陣，另外判決門限由虛警概率確定，其不受噪聲信號的影響，因此即使是在低信噪比的環境中，判決門限的確定也不會受噪聲信號的過多影響，因此主信號檢測加入了與次用戶間的距離作為加權值，進一步提高采樣數據的可靠性，同時避免了噪聲信號對判決門限的影響，其誤判的概率會更小，檢測精度會更高。

優選地，上述的步驟S1具體包括以下步驟：