[发明专利]感知无线电的宽带频谱检测装置及方法

权利要求书

1.一种感知无线电的宽带频谱检测装置，所述宽带频谱检测装置包括：

低速率采样器，其对宽带信号以低于奈奎斯特采样定理所要求的采样速率进行采样；

频谱重构器，其根据所述低速率采样器所获得的采样序列、以及预定的信号稀疏度，利用信号的稀疏特性进行信号频谱结构的重构，以感知宽带频谱资源的使用状况。

2.根据权利要求1所述的宽带频谱检测装置，其中，所述宽带频谱检测装置还包括：

资源占用判决器，其根据所述频谱重构器得到的信号频谱结构，判定所述宽带信号上的一个或多个子带是否被占用。

3.根据权利要求1所述的宽带频谱检测装置，其中，所述宽带频谱检测装置还包括：

随机采样时钟控制器，其控制采样时钟；其中所述采样时钟的相邻两个采样时刻为奈奎斯特采样间隔的整数倍或者分数倍；

并且，所述低速率采样器根据所述采样时钟，对所述宽带信号的离散序列进行随机抽样。

4.根据权利要求1所述的宽带频谱检测装置，其中，所述宽带频谱检测装置还包括：

伪随机数产生器，其产生伪随机序列；

乘法器，其将所述宽带信号的离散序列与所述伪随机数产生器产生的伪随机序列相乘；

积分器，其将所述乘法器得到的乘积序列进行积分；

并且，所述低速率采样器对所述积分器得到的积分结果进行间隔均匀采样。

5.根据权利要求1所述的宽带频谱检测装置，其中，所述宽带频谱检测装置包括多个采样支路，其中每一采样支路包括伪随机数产生器、乘法器、积分器和所述低速率采样器；

所述伪随机数产生器产生伪随机序列；所述乘法器将所述宽带信号的离散序列与所述伪随机数产生器产生的伪随机序列相乘；所述积分器将所述乘法器得到的乘积序列进行积分；并且所述低速率采样器对所述积分器得到的积分结果进行采样。

6.根据权利要求1所述的宽带频谱检测装置，其中，所述频谱重构器通过L-0范数优化、或者L-1范数优化进行信号频谱结构的重构。

7.根据权利要求6所述的宽带频谱检测装置，其中，所述频谱重构器采用压缩采样匹配追踪算法进行信号频谱结构的重构。

8.根据权利要求7所述的宽带频谱检测装置，其中，所述信号稀疏度为所述宽带信号的频谱总频点数目的20％。

9.根据权利要求7所述的宽带频谱检测装置，其中，所述信号稀疏度根据检测结果确定：如果前一次频谱检测结果中存在占用频点的漏检，则将所述信号稀疏度的数值增加5％；如果前一次频谱检测结果中存在占用频点的虚检，则将所述信号稀疏度的数值减小5％。

10.一种感知无线电的宽带频谱检测方法，所述宽带频谱检测方法包括：

对宽带信号以低于奈奎斯特采样定理所要求的采样速率进行采样；

根据所获得的采样序列、以及预定的信号稀疏度，利用信号的稀疏特性进行信号频谱结构的重构，以感知宽带频谱资源的使用状况。