[发明专利]一种宽带频谱检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种宽带频谱检测方法和装置。

背景技术

认知无线电是一项动态利用频谱空穴的智能无线通信技术，其中宽带频谱检测是其工作的前提保证。假设待检测的频段被划分成N个信道，宽带频谱检测的任务是判断哪些信道被信号占用，哪些信道为空闲。

二元检测用于解决如下二元判决问题：

H₀:x[n]＝w[n]

H₁:x[n]＝s[n]+w[n]

其中，x(n)为待检测信号，w(n)为噪声，s(n)为信号，H₀和H₁分别为信号不存在和信号存在的假设。

通过二元检测方法能够判断上述N个信道是否含有信号，进而判断哪些信道被信号占用，哪些信道为空闲。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术在完成对上述N个信道的判决时，需要进行N次二元检测，所需要进行的计算复杂度较高。

发明内容

本发明提供的一种宽带频谱检测方法和装置，以解决在频谱占用率不高的情况下，仍对所有子带进行二元检测造成的计算复杂度较高的问题。

一方面，本发明实施例提供一种宽带频谱检测方法，所述方法包括：

对整个频段进行信号有无的二元检测；

如果检测结果为不包含信号，则判定整个频段的频谱空闲；

如果检测结果为包含信号，则对整个频段进行两级或两级以上的信道划分，并且下一级信道划分仅针对上一级信道划分中包含信号的子带进行，最后一级信道划分后输出的子带的带宽与设定的频谱检测分辨率一致；

对各级信道划分后输出的子带进行信号有无的二元检测；

根据最后一级信道化分后输出的子带的二元检测结果进行整个频段的频谱判定：将检测结果为包含信号的子带对应的频谱部分判定为被占用，其他频谱部分判定为空闲。

进一步地，采用多相滤波对各级信道进行划分；每一级信道划分后输出的子带的带宽一致，而且各个子带包含连续频率成分。

优选的，在对整个频段进行信号有无的二元检测之前，所述方法还包括：

获取待检测信号，该待检测信号包括：将原信号经模数转换后的数字信号作为所述待检测信号；或者，将原信号经模数转换后的数字信号的解析信号作为所述待检测信号。其中，

若所述待检测信号为原信号经模数转换后的数字信号，则所述对各级信道化分后输出的子带进行信号有无的二元检测包括：仅对第一级信道化分后输出的前一半子带进行二元检测，其中第一级信道划分后输出的子带的数量为偶数个；

若所述待检测信号为原信号经模数转换后的数字信号的解析信号，则所述对各级信道化分后输出的子带进行信号有无的二元检测包括：对第一级信道化分后输出的所有子带进行二元检测。

优选的，在所述对第一级信道化分后输出的子带进行二元检测时，二元检测不针对对应模拟前端模拟滤波器过渡带输出的子带进行。

另一方面，本发明实施例提供一种宽带频谱检测装置，所述装置包括:

第一检测模块，用于对整个频段进行信号有无的二元检测；

第一判定模块，用于如果检测结果为不包含信号，则判定整个频段的频谱空闲；

划分模块，用于如果检测结果为包含信号，则对整个频段进行两级或两级以上的信道划分，并且下一级信道划分仅针对上一级信道划分中包含信号的子带进行，最后一级信道划分后输出的子带的带宽与设定的频谱检测分辨率一致；

第二检测模块，用于对各级信道划分后输出的子带进行信号有无的二元检测；

第二判定模块，用于根据最后一级信道化分后输出的子带的二元检测结果进行整个频段的频谱判定：将检测结果为包含信号的子带对应的频谱部分判定为被占用，其他频谱部分判定为空闲。

进一步地，所述划分模块进一步用于：采用多相滤波对各级信道进行划分；每一级信道化分后输出子带的带宽一致，而且各个子带包含连续频率成分。

所述宽带频谱检测装置还包括：信号获取模块，用于获取待检测信号，该待检测信号包括：将原信号经模数转换后的数字信号作为所述待检测信号；或者，将原信号经模数转换后的数字信号的解析信号作为所述待检测信号。

优选的，所述第二检测模块对第一级信道划分后输出的子带进行二元检测时，二元检测不针对对应模拟前端模拟滤波器过渡带输出的子带进行。