[发明专利]一种基于极化度的频谱感知方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信领域，特别涉及认知无线电的频谱感知方法。 

背景技术

随着无线通信技术的发展，人们对无线频谱资源的需求日趋增长。然而，无线频谱是不可再生的宝贵资源。充分利用频谱资源，提高频谱利用率以满足日益增长的无线通信业务是无线通信领域亟待解决的问题。认知无线电(CR，Cognitive radio)技术作为一种智能的频谱共享技术，可以有效地解决频谱资源匮乏与业务量不断增长的矛盾。在CR系统中，具有认知功能的未授权用户(CR用户)需要快速而准确地感知未被占用的授权用户频段，在不影响授权用户正常通信的前提下实现动态的频谱接入，从而使未授权用户能利用其进行通信，提高频谱利用率。 

传统频谱感知方法有匹配率滤波器检测、能量检测、循环平稳特征检测和最大最小特征值检测等。这些检测方法各自存在不足之处，例如能量检测虽然实现简单但不能克服实际中的噪声不确定度问题；匹配滤波器需要知道授权用户的先验信息；循环平稳特征检测需要授权用户信号具有周期平稳特性；而最大最小特征值检测存在计算复杂度高等问题。在实际的通信环境中，由于无线信道的衰落、信道的噪声不确定度问题以及授权用户先验信息的匮乏等原因，使得上述频谱感知方法在实际系统中存在明显缺陷，不具有普遍适用性。 

另外，随着双极化天线在无线通信中的普遍应用，对信号极化信息的识别及利用已变得可能。然而，传统频谱感知方法都是基于对接收信号的幅度，相位或频率信息进行分析，但是同样能反映信号本质属性的极化信息却未被应用，这造成了对信号固有信息利用的极大损失。 

发明内容

为了解决极化信息未被应用于频谱检测的现状，本发明实例提供了一种基于极化度(DoP，Degree of Polarization)的频谱感知方法，应用于认知无线电网络。极化度为电磁波的完全极化分量能量在总能量中所占的比例。在无线通信中，信号与噪声以电磁波形式进行传输，但其完全极化分量所占比例存在差异。因此，利用双极化接收天线获取信号全部极化信息，根据接收信号极化度的不同，即可实现在电磁领域对信号和噪声进行区分。所述极化度技术方案如下： 

一种基于极化度的频谱感知方法，包括： 

步骤1.CR用户接收端系统检测门限值的设定：首先根据下式， 

γDoP=((N-2)2+(N+2)-2/3(2N)1/6F1-1(1-Pfa))-(N-2)2(N+2)2((N-2)2+(N+2)-2/3(2N)1/6F1-1(1-Pfa))+(N-2)2(N+2)2]]>