[发明专利]一种适用于宽带系统的多天线频谱感知方法及装置

权利要求书

1.一种适用于宽带系统的多天线频谱感知方法及装置，其特征在于：

首先估计宽带系统中被占用子信道的数目，然后判断被占用子信道的位置，区分空闲子信道与被占用子信道；

从用户接收端的天线阵列数需大于被占用子信道数；

从用户进行宽带频谱感知的步骤为，第一步，根据多天线接收端的接收信号来计算抽样协方差矩阵；第二步，对该抽样协方差矩阵进行酉变换处理，分离出信号和噪声的盖氏圆盘；第三步，基于盖氏圆盘半径计算盖氏似然函数；第四步，寻找盖氏似然函数的最小值，估计被占用信道的个数；第五步，降序排列各子信道的接收功率，区分空闲信道与被占用信道。

2.根据权利要求1所述的宽带系统多天线频谱感知方法及装置，其特征在于，被占用信道数目的估计问题可以借鉴信源数的估计问题，而这类问题在雷达阵列信号处理中已经得到了广泛的研究与应用。

3.根据权利要求1所述的宽带系统多天线频谱感知方法及装置，其特征在于，如果直接对多天线接收端的接收信号抽样协方差矩阵利用盖氏圆盘定理，信号和噪声的盖氏圆盘将由于盖氏半径较大、盖氏圆心相离较近而相互重叠，难以分离；通过一系列的酉变换处理，可以分离出新的抽样协方差矩阵信号和噪声的盖氏圆盘。

4.根据权利要求1所述的宽带系统多天线频谱感知方法及装置，其特征在于，利用盖氏似然函数估计被占用信道数时，采用的是信号子空间与噪声子空间的正交性，从噪声中分离出信号。

5.根据权利要求1所述的宽带系统多天线频谱感知方法及装置，其特征在于，被占用信道的功率是信号与噪声的叠加，而空闲信道的功率仅是噪声功率；故空闲信道的功率应近似相等，都等于噪声功率，且小于被占用信道的功率；因此，如果某个信道的接收功率很大，那么该信道上将有更大的概率是信号和噪声的叠加，而不仅仅是纯噪声。

6.根据权利要求1所述的宽带系统多天线频谱感知方法及装置，其特征在于，将各子信道按接收功率从大到小的顺序降序排列，排在前面位置的信道有更大的概率是被占用信道，靠后的则应是空闲信道；因此，在得到被占用信道数目的估计信息后，空闲信道与被占用信道就可以通过这种方式区分出来。