[发明专利]主用户信号随机出现时基于循环平稳的频谱感知方法

权利要求书

1.一种主用户信号随机出现时基于循环平稳的频谱感知方法，其特征在于，按照如下步骤实现：

步骤S1：记主用户信号随机出现的过程是一个参数已知的泊松随机过程，且认知用户对于主用户信号的循环平稳特征是确知的；将认知用户的频谱感知时间按主用户信号循环频率的倒数进行分段；对于每个分段，构建一个由多个循环自相关函数组成的横向量，也即循环自相关函数向量；

步骤S2：计算所有分段的循环自相关函数向量协方差矩阵的估计量，并计算对应的判决统计量；

步骤S3：根据一预设虚警概率，计算对应的判决门限；

步骤S4：将通过所述步骤S2获取的判决统计量与通过所述步骤S3获取的判决门限进行比较；当判决统计量大于所述判决门限时，则判定当前频段是存在主用户信号的，且主用户信号是在感知过程中随机出现的；否则，判断当前频段不存在主用户信号。

2.根据权利要求1所述的主用户信号随机出现时基于循环平稳的频谱感知方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述循环自相关函数向量通过如下步骤构建：

步骤S11：记主用户信号出现的过程为一个到达率λ_α的泊松随机过程，将认知用户的频谱感知时间按主用户信号循环频率的倒数1/α进行分段，记每段采集得到的数据样本数量为T，分段数量为L；

步骤S12：记循环频率α相应的n个延时为τ₁,...,τ_n，对于每个分段，按下式构建循环自相关函数向量：

${\hat{r}}_X^{\left(i\right)}\left(T\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}\[\mathrm{Re}\left\{{\hat{R}}_{x,\mathrm{\α}}^{\left(i\right)}\left({\mathrm{\τ}}_1\right)\right\},...,\mathrm{Re}\left\{{\hat{R}}_{x,\mathrm{\α}}^{\left(i\right)}\left({\mathrm{\τ}}_n\right)\right\},\mathrm{Im}\left\{{\hat{R}}_{x,\mathrm{\α}}^{\left(i\right)}\left({\mathrm{\τ}}_1\right)\right\},...,\mathrm{Im}\left\{{\hat{R}}_{x,\mathrm{\α}}^{\left(i\right)}\left({\mathrm{\τ}}_n\right)\right\}\],1\≤i\≤L$

其中，上标ⁱ表示第i个分段；Re{}和Im{}分别表示取一个虚数的实部和虚部；为信号x(t)基于N个数据样本时，在循环频率α时延τ处的循环自相关函数，并按如下公式计算：

${\hat{R}}_{x,\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{1}{N}\underset{t=0}{\overset{N-1}{\Σ}}x\left(t\right)x^{*}(t+\mathrm{\τ})e^{-j2\mathrm{\π}\mathrm{\α}t}.$