[发明专利]一种基于时域嵌套采样的宽带频谱感知方法

说明书

本发明属于认知无线电技术领域，具体的说是涉及一种基于时域嵌套采样的宽带频谱感知方法。本发明的目的是提出一种基于时域嵌套采样的宽带频谱感知方法，目的在于克服现有频谱感知方法计算复杂度高的缺点，主要为通过嵌套采样，得到采样序列，然后计算样本协方差矩阵，再根据给定的虚警概率获得阈值。本发明的有益效果为，与同互素采样相比，可以在降低计算复杂度的同时确保检测概率，并降低采样率。

技术领域

本发明属于认知无线电技术领域，具体的说是涉及一种基于时域嵌套采样的宽带频谱感知方法。

背景技术

随着无线通信的不断发展，频谱资源变得越来越稀缺，这严重制约了通信技术的发展。要推动无线通信的发展，就需要提升频谱资源的利用率。其中认知无线电(CR)技术就是一种提高无线频谱资源利用率的有效方式。对于CR系统而言，当次要用户(SU)未被主要用户(PU)占用时，它就允许次要用户(SU)概率性地使用该频谱以便提高频谱利用率。但为了避免SU对PU造成干扰，并且为SU提供更多接入网络的机会，很有必要应用高精度和高效率的频谱感知方法。

目前，宽带频谱感知方法主要分为两大类：一类是用来直接恢复信号；另一类则是用来恢复信号的功率谱。其中，用来恢复信号功率谱的宽带频谱感知方法主要包括了基于MWC的宽带频谱感知方法、基于多陪集的宽带频谱感知方法以及基于互素采样的宽带频谱感知方法等。在这些宽带频谱感知方法中，互素采样同其他方法相比，一定程度上降低了计算复杂度。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于时域嵌套采样的宽带频谱感知方法，目的在于克服现有频谱感知方法计算复杂度高的缺点。

本发明的技术方案为：

一种基于时域嵌套采样的宽带频谱感知方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.通过嵌套采样，得到采样序列x_d(n),n＝0,1,2…；

b.计算样本协方差矩阵R(k):

其中，“*”表示卷积；通过采样序列得到估计的自相关函数R(k)，然后对其作FFT变换，就可获得估计功率谱令表示第b个子带估计的功率；

c.设噪声功率为σ²，根据给定的虚警概率P_fa：

其中，v²是估计的功率谱的方差，给定恒定的误报概率P_fa，获得阈值T_h；

其中

d.将与阈值T_h进行比较：

若大于阈值T_h，则说明该子带被占用，主用户存在，结束检测；

若小于阈值T_h，则说明该子带未被占用，主用户不存在，结束检测。

本发明的效果为，同互素采样相比，可以在降低计算复杂度的同时确保检测概率，并降低采样率。

附图说明

图1为本发明的嵌套采样方案示意图；

图2、图3和图4为检测概率VS信噪比示意图。

具体实施方式

发明内容部分已经对本发明的技术方案做了详细描述，下面结合附图，描述本发明技术方案的效果。

假设嵌套采样方案的U＝3,V＝5，周期T＝1。