[发明专利]一种基于能量-循环平稳特征的联合频谱检测方法

摘要

一种基于能量-循环平稳特征的联合频谱检测方法以提高检测概率同时尽量减少复杂度为目的，利用能量检测与循环平稳特征检测的特点，基于双门限实现了认知无线电系统中的频谱联合检测。本发明利用双门限的能量检测法进行粗检，若能量落在两门限的两端，则计算待检测信号的能量，将计算所得的能量与事先确定的双门限进行比较，若能量大于等于高门限，则判为主用户信号存在，若能量小于等于低门限，则判为主用户信号不存在。若能量落在两门限之间，则利用循环平稳特征进行检测，计算特定循环频率处的值并与循环检测门限进行比较，若大于等于门限则判为主用户信号存在，若小于等于门限则判为主用户信号不存在。

主权项

1.一种基于能量-循环平稳特征的联合频谱检测方法，其特征在于该方法包括：根据待检测信号的能量大小不同而采用不同的检测方法，若能量落在两门限的两端，则采用能量检测法进行判断，若能量落在两门限之间，则利用循环平稳特征进行检测，该方法具体包括：a.确定联合检测算法的双门限：确定高门限λ_H和低门限λ_L以及循环检测的门限；高门限低门限其中N为检测信号样本采样点数，为高斯白噪声的方差，P_f为虚警概率；Q^-1为b.利用能量检测法进行粗检：计算待检测信号的能量，将计算所得的能量与事先确定的双门限进行比较，若能量大于等于λ_H则判为H₁，即主用户信号存在；若能量小于等于λ_L则判为H₀，即主用户信号不存在；若计算所得的能量处于λ_L与λ_H之间，表明能量检测法无法确定是否有主用户信号存在，则需用循环平稳特征作进一步检测；c.利用循环平稳特征进行细检：对能量落在λ_L与λ_H之间的信号进行循环平稳特征检测，由于不同调制方式对应不同的循环谱特征，针对主用户信号的调制方式通过检测特定循环频率α处的值确定是否有主用户存在：c1.对输入的时间序列y(n)做N点的FFT，得到y(n)的谱密度函数X_T(k)，T为分段长度；K为c2.对FFT的结果X_T(k)分别左右频移α/2，相应地得到x(n)移频信号的谱密度函数：X_T(k+α/2)和X_T(k-α/2)；c3.计算y(n)在频率(k+α/2)和(k-α/2)的谱分量之间的相关密度循环周期谱c4.对循环周期谱进行平滑得到输入信号的循环功率谱估计C5.计算循环频率α处的值并与循环检测门限进行比较，若大于等于门限则判为H₁，即主用户信号存在，若小于等于门限则判为H₀，即主用户信号不存在。