[發明專利]二維頻譜感知方法、裝置、電子設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202310575990.0
• 申請日: 2023-05-22
• 公開（公告）號: CN116318444B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 吳淵;范志成;崔清;程世東;王聰;李宏
• 申請（專利權）人: 北京星河亮點技術股份有限公司
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04B17/391
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 聶俊偉

本申請涉及通信技術領域，提供一種二維頻譜感知方法、裝置、電子設備和存儲介質，該方法包括：基于各信道頻點的能量值，構建圖信號矩陣；基于各信道頻點的圖信號模型，確定圖高通濾波器，以將圖信號矩陣輸入圖高通濾波器，獲取圖高通濾波器輸出的濾波信號；基于濾波信號，確定各信道頻點的時域殘差和頻域殘差；基于時域殘差和/或頻域殘差，確定當前感知時隙中各信道頻點的占用信息。本申請通過較少的采樣樣本數確定信道頻點的時域殘差和頻域殘差，從而基于時域殘差和頻域殘差實現較高性能的頻譜感知檢測，提高了頻譜感知的準確性。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，尤其涉及一種二維頻譜感知方法、裝置、電子設備和存儲介質。

背景技術

隨著無線通信技術的發展，各種新型的無線通信系統不斷涌現，如終端到終端通信系統，這使得接入無線頻譜的終端數量爆炸式增長，極大地增加了對無線頻譜資源的需求。然而，目前的固定頻譜資源分配政策使得新型的無線通信系統沒有充分的無線頻譜資源支撐。另一方面，固定頻譜資源分配政策使得無線電頻譜資源無法得到充分利用，引起了頻譜資源短缺。動態頻譜接入為提高無線電頻譜資源的利用率和緩解無線電頻譜資源的短缺問題提供了一種可行的方案。認知無線電技術是實現動態頻譜接入的一種有效技術，在認知無線電中，為了避免新型的無線通信系統對已有無線通信系統產生干擾，常采用頻譜感知方法來感知信道是否被占用。

現有的頻譜感知方法主要利用檢測信道內的信號能量或者協方差矩陣的特征值實現是否存在授權用戶占用信道的判決，主要有能量檢測法和協方差矩陣法等頻譜感知方法。然而，為了實現高性能的檢測，已有的方法需要較多的采樣樣本數，當采樣樣本數較少時，上述方法無法有效檢測出信道中信號的微弱變化。在實際應用中，由于信道傳播特性的復雜性，需要用較少的采樣樣本數實現較高性能的檢測，因此，目前需要解決的問題是采用較少的采樣樣本數實現較高性能的頻譜感知檢測，以提高頻譜感知的準確性。

發明內容

本申請提供一種二維頻譜感知方法、裝置、電子設備和存儲介質，用以解決頻譜感知檢測準確性低的問題，通過較少的采樣樣本數確定信道頻點的時域殘差和頻域殘差，從而基于時域殘差和頻域殘差實現較高性能的頻譜感知檢測，提高了頻譜感知的準確性。

本申請提供一種二維頻譜感知方法，包括：

基于各信道頻點的能量值，構建圖信號矩陣；

基于所述各信道頻點的圖信號模型，確定圖高通濾波器，以將所述圖信號矩陣輸入所述圖高通濾波器，獲取所述圖高通濾波器輸出的濾波信號；

基于所述濾波信號，確定所述各信道頻點的時域殘差和頻域殘差；

基于所述時域殘差和/或所述頻域殘差，確定當前感知時隙中所述各信道頻點的占用信息。

在一個實施例中，所述時域殘差包括各歷史感知時隙的平均時域殘差以及當前感知時隙與所述各歷史感知時隙的平均值之間的最大時域殘差；

所述基于所述時域殘差和/或所述頻域殘差，確定當前感知時隙中所述各信道頻點的占用信息，包括：

若所述最大時域殘差大于所述平均時域殘差，和/或所述頻域殘差大于第一閾值，則確定當前感知時隙中存在信道頻點被占用。

在一個實施例中，所述若所述最大時域殘差大于所述平均時域殘差，和/或所述頻域殘差大于第一閾值，則確定當前感知時隙中存在信道頻點被占用之后，包括：

對所述各歷史感知時隙的時域殘差值進行排序，以對排序后的所述時域殘差值進行歸一化處理；

基于歸一化處理后的時域殘差值，確定殘差比較公式；

確定使所述殘差比較公式達到最大值的目標值；

若所述最大值小于第二閾值，則確定所述目標值對應的信道頻點被占用。