[发明专利]一种基于角度互易的多馈源卫星频谱感知方法

权利要求书

1.一种基于角度互易的多馈源卫星频谱感知方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、多馈源卫星接收端M个接收馈源接收到的连续感知数据，经滤波采样后，得到M维的基带等效离散时间信号列向量Y；

S2、根据步骤S1得到的基带等效离散时间信号向量Y将则频谱感知问题简化为二元假设模型，二元假设模型如下：

其中，H₀为信道空闲事件，H₁为信道非空闲事件，C^M×L表示M×L维的复数矩阵，表示服从均值为0，方差为的循环复高斯分布，A为实际导向矢量，实际导向矢量A定义如下：

其中，λ为电磁波长，j为复数标志，d为接收天线间距，为实际的信号到达角，实际导向矢量A的模值平方，信号与噪声方差已知，所以最优检测统计量T_opt转换为：

其中，H为矩阵共轭转置，γ_LLR为检测门限；

S3、根据角度互易的原则，使用已知的波束覆盖中间角ω生成数据预处理矩阵，数据预处理矩阵A'为：

其中，λ为电磁波长，j为复数标志，d为接收天线间距,ω为波束中间角；

S4、使用该预处理矩阵对基带等效离散时间信号向量Y进行处理，对基带等效离散时间信号向量Y处理如下：

(A')^HY

其中，H为矩阵共轭转置，A'为数据预处理矩阵；

S5、取预处理之后的数据能量和作为检测统计量T_LLR；

S6、将该检测统计量与门限进行比较，对感知频谱进行判断，完成频谱感知。

2.根据权利要求1所述的基于角度互易的多馈源卫星频谱感知方法，其特征在于，步骤S1中，M维的基带等效离散时间信号列向量Y为：

Y＝[y₁,y₂,…y_M]^T∈C^M×1；

其中，T表示转置计算，C^M×1表示M维元素为复数的列向量，y₁,y₂,…y_M表示M个天线采集数据，第i个天线采集的L个数据点用y_i表示。

3.根据权利要求1所述的基于角度互易的多馈源卫星频谱感知方法，其特征在于，步骤S5中，如下：

T_LLR＝||(A')^HY||²

其中，T_LLR为检测统计量，H为矩阵共轭转置，A'为数据预处理矩阵。

4.根据权利要求1所述的基于角度互易的多馈源卫星频谱感知方法，其特征在于，步骤S6中，当检测统计量大于门限则当前感知频谱不空闲，如果小于门限，则当前感知频谱空闲，即：

当信号不存在时，即H₀:Y＝N时，预处理后矩阵元素服从如下分布：

其中，表示服从均值为0，方差为的循环复高斯分布，表示噪声方差，I_L为L阶的单位矩阵。

5.根据权利要求4所述的基于角度互易的多馈源卫星频谱感知方法，其特征在于，检测统计量T_LLR满足：

其中，表示噪声方差，表示自由度为2L的卡方分布，L表示每一个天线采样点数，表示求伽玛分布的逆；

进而可以将虚警概率表示为：

利用奈曼-皮尔逊准则可以求得此时的检测门限γ_LLR如下：