[发明专利]基于压缩滤波的宽带频谱感知方法和装置

说明书

本发明提供了一种基于压缩滤波的宽带频谱感知方法和装置，涉及通信技术领域，包括根据观测矩阵以预设采样速率压缩采集目标宽带的频谱信息；根据观测矩阵得到子带滤波器，通过子带滤波器对频谱信息进行滤波处理，得到各个子带的能量信息；将各个子带的能量信息和压缩非重构能量检测准则进行比对，得到各个子带的比对结果；根据各个子带的比对结果进行协作检测，得到目标宽带的频谱感知结果，低复杂度地实现频谱精确检测，确保授权用户正常通信。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种基于压缩滤波的宽带频谱感知方法和装置。

背景技术

随着无线通信的迅猛发展，无线频谱资源日益稀缺，成为现代社会不可或缺的宝贵资源。事实上，现有的频谱授权机制采用固定频谱分配，在时间和空间上都没有得到很好的利用，频谱利用率很低。

为了提高频谱利用率，解决频谱资源稀缺的局面，认知无线电(Cognitive Radio，CR)技术应运而生。认知无线电旨在不影响授权用户的正常通信的前提下，通过动态频谱接入的方式，共享和使用空闲频谱，达到解决频谱稀缺问题的目的。但目前的频谱检测方法较为复杂，且无法准确检测到空闲频谱，进而影响无线电冬天频谱接入方式的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于压缩滤波的宽带频谱感知方法和装置，低复杂度地实现频谱精确检测，确保授权用户正常通信。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于压缩滤波的宽带频谱感知方法，包括：

根据观测矩阵以预设采样速率压缩采集目标宽带的频谱信息；

根据所述观测矩阵得到子带滤波器，通过所述子带滤波器对所述频谱信息进行滤波处理，得到各个子带的能量信息；

将所述各个子带的能量信息和压缩非重构能量检测准则进行比对，得到各个子带的比对结果；

根据所述各个子带的比对结果进行协作检测，得到所述目标宽带的频谱感知结果。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，在根据观测矩阵以预设采样速率压缩采集目标宽带的频谱信息的步骤之前，还包括：

根据压缩感知情况确定稀疏基和观测矩阵。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述观测矩阵包括高斯矩阵、哈达玛矩阵和伪单位阵。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据所述观测矩阵得到子带滤波器的步骤，包括：

根据所述观测矩阵的频段内子信道划分计算所述子带滤波器的子信道感知矩阵。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据所述各个子带的比对结果进行协作检测，得到所述目标宽带的频谱感知结果的步骤，包括：

根据所述各个子带的比对结果，利用K秩准则对每个子信道的占用情况进行联合判决，得到所述目标宽带的频谱感知结果的。

第二方面，本发明实施例还提供一种基于压缩滤波的宽带频谱感知装置，包括：

采集模块，用于根据观测矩阵以预设采样速率压缩采集目标宽带的频谱信息；

滤波模块，用于根据所述观测矩阵得到子带滤波器，通过所述子带滤波器对所述频谱信息进行滤波处理，得到各个子带的能量信息；

比对模块，用于将所述各个子带的能量信息和压缩非重构能量检测准则进行比对，得到各个子带的比对结果；

检测模块，用于根据所述各个子带的比对结果进行协作检测，得到所述目标宽带的频谱感知结果。