[发明专利]认知无线电系统中循环谱的自适应快速感知方法

摘要

认知无线电系统中循环谱的自适应快速感知方法，涉及一种循环谱的自适应快速感知方法。它是为了解决在认知无线电系统中循环谱感知的感知时延长的问题。本发明通过数据叠加，自适应数据长度控制的方法，在保证其感知精度的情况下，缩短其感知时延。本发明由于采用数据重叠的方式进行循环谱估计，在减小对数据量要求的同时，也减小了估计的方差，同时，本发明采用了数据自适应长度选择，通过对信噪比的估计，选择合适的数据长度，即当信道条件好时，信噪比高，选择较短的数据计算就能准确估计出循环谱图，而反之如果信道条件不好，则选择较多的数据进行循环谱图的估计，减少了数据的计算量。本发明适用于认知无线电系统中循环谱的自适应快速感知。

主权项

认知无线电系统中循环谱的自适应快速感知方法，其特征是：它由以下步骤实现：步骤一、接收机接收一段认知无线电信号，将所述认知无线电信号以采样率fs进行采样，并量化，量化后截取一段长度为N1的接收信号序列x(n)；接收机继续接收一段认知无线电信号，将接收到的认知无线电信号进行采样和量化，并存入一号寄存器中；步骤二、记录步骤一中的接收信号序列x(n)中的位于后面的长度为P的重叠部分数据，将所述长度为P的重叠部分数据存入二号寄存器中；步骤三、对步骤一中的接收信号序列x(n)进行快速傅里叶变换，获得变换后序列X(k)；步骤四、将步骤三获得的变换后序列X(k)等分成M段，M为正整数，并分别计算M段序列的和值；计算和值最小的一段序列的平均功率，并将该平均功率作为高斯白噪声的功率密度，记为：N0/2；根据公式： σ N 2 = M × N 0 / 2 获得平均高斯白噪声功率；步骤五、根据公式： S α ( k ) = 1 I Σ i = 1 I S i α ( k ) 计算步骤一中的接收信号序列x(n)的循环谱密度函数Sα(k)；其中： S i α ( k ) = 1 N 1 L Σ l = - ( L - 1 ) / 2 L - 1 / 2 X ( k + l + α 2 ) X * ( k + l - α 2 ) 为单次计算的循环谱密度函数，参数I为重叠计算循环功率谱密度的次数，L为数据平滑次数，k为频率点，α为循环频率；l为整数；步骤六、找到步骤五获得的循环谱密度函数Sα(k)在除α＝0，k＝0以外的幅值最大值的点，并以该点为中心、3dB带宽范围内的点作为估计信号平均功率的估计空间；并估计出该空间的方差σs；步骤七、根据公式： SNR = σ s - σ N σ N 估计出步骤六获得的方差σs的信噪比SNR；步骤八、将步骤七获得的信噪比SNR与预设的判决门限γ进行比较，若SNR≥γ，或者数据重叠的总次数大于预设值Z，则将此循环谱密度函数Sα(k)作为估计信号有无的谱密度函数，执行步骤十；否则，执行步骤九；步骤九、从一号寄存器中读取一段长度为D的数据，其中D＝N0‑P；将该段数据与二号寄存器中的长度为P的重叠部分数据组成一段长度为N0的数据x′(n)，并返回执行步骤三；步骤十、对步骤八获得的循环谱密度函数Sα(k)进行通过公式： ϵ = 1 K Σ k = 0 K S α 0 ( k ) 获得循环频率点的能量，并与门限值ξ进行比较，若ε≥η，则有主用户存在，完成认知无线电系统中循环谱的自适应快速感知；否则，则没有主用户存在，完成认知无线电系统中循环谱的自适应快速感知。