[發明專利]一種基于二次連續判決的序列檢測方法

在審

• 申請號: 202110703188.6
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN114024637A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 程水軍;許嘉;郭政業;雷宜安;陳歡
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382;H04W72/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;劉琰

本發明公開了一種基于二次連續判決的序列檢測方法，包括以下步驟：步驟1，定義授權用戶和認知用戶；步驟2，設置授權用戶處于工作狀態的門限值和不工作狀態的門限值；步驟3，認知用戶的接收端對接收到的信號進行采樣；步驟4，對采樣信號的各個分量平方相加得到檢驗統計量；步驟5，計算授權用戶處于不工作狀態的判決域；步驟6，計算授權用戶處于工作狀態的判決域；步驟7，判決檢驗統計量是否落入判決域的區域。本發明可以解決無線通信領域中頻譜利用率和可靠性之間的矛盾，即能夠在高頻譜利用率的基礎上提高檢測性能。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種基于二次連續判決的序列檢測方法，可用于認知無線電中的頻譜感知。

背景技術

隨著無線通信和移動通信的快速發展，日益增長的無線頻譜需求與有限的頻譜資源之間的矛盾已經成為當前無線通信行業的突出矛盾，然而與此同時，又存在著大量授權的頻譜被閑置或者利用率極低的現象。在這種現狀下，認知無線電的技術得到了大量的關注。認知無線電的核心思想是在已授權的頻段內尋找空閑頻譜，在不影響授權用戶正常通信的前提下，允許認知用戶能夠感知、識別并接入當前空閑的頻段，從而大幅提高頻譜利用率。它包含了頻譜感知、動態頻譜分配和無線頻譜管理三大關鍵技術，其中頻譜感知技術因為其基礎性作用而成為研究的熱點。

頻譜感知的作用是盡量快而準確地檢測出授權頻帶是否正在被使用，即授權用戶是否正在工作。目前頻譜感知技術中主要的信號檢測方法包括匹配濾波器檢測法、能量檢測法、循環平穩檢測法以及特征值檢測法等算法。但是以上檢測不能解決頻譜利用率和可靠性之間的矛盾，即頻譜利用率高就會導致不可靠，可靠性高則會導致低的頻譜利用率。其中，序列檢測可以在保證檢測性能一定的情況下減少感知時間，即提高頻譜利用率，從而得到了大量關注。

傳統序列檢測的機制均是假設在檢測性能一定的條件下進行檢測，無法提高認知用戶的檢測性能。如果我們想在高頻譜利用率的基礎上提高檢測性能，傳統的序列檢測算法將無法滿足使用要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于：認知無線電由于能夠解決無線通信領域中越來越少的頻譜資源和日益增長的頻譜使用需求之間的矛盾而得到了越來越廣泛的關注，成為了研究熱點，其主要的思想是通過對授權頻譜進行“二次利用”的方式來解決頻譜資源缺乏的問題。然而在無線電環境中由于存在固有衰落和陰影，一些非常微弱的主信號需要被迅速且可靠地感知到，“迅速地感知”指的是感知時間需要盡可能少，這樣可以提高頻譜利用率；“可靠地感知”指的是感知的信息要盡可能準確，這樣可以提高可靠性。本發明正是用來解決認知無線電環境下的頻譜感知中的可靠性和高頻譜利用率之間的矛盾。本發明提供一種基于二次連續判決的序列檢測方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種基于二次連續判決的序列檢測方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，定義授權用戶和認知用戶；授權用戶，是指獲得了頻譜使用權的用戶；認知用戶，是指沒有獲得頻譜使用權的用戶；

步驟2，設置授權用戶處于工作狀態的門限值和不工作狀態的門限值；

步驟3，認知用戶的接收端對接收到的信號進行采樣；

步驟4，對采樣信號的各個分量平方相加得到檢驗統計量；

步驟5，計算授權用戶處于不工作狀態的判決域；

步驟6，計算授權用戶處于工作狀態的判決域；

步驟7，判決檢驗統計量是否落入判決域的區域：若檢驗統計量沒有落入判決域，則返回步驟3；若檢驗統計量落入判決域，則判決出具體落入的判決域，判決出授權用戶是否處于工作狀態。

進一步地，本發明的所述步驟3中的具體方法為：