[发明专利]一种基于谱相关特征的频谱检测方法

摘要

本发明涉及一种认知无线电系统中基于谱相关特征的频谱检测方法。用MVDR算法对主用户发射机的发送信号和认知用户接收机的接收信号进行谱估计，把收发信号MVDR谱的谱相关量作为检测统计量，并求得满足虚警概率条件下的门限，将该检测统计量与门限进行比较，以此判定频谱是否被占用。该方法分为5个部分实现：计算发送信号的采样信号的MVDR谱；计算接收信号的采样信号的MVDR谱；计算检测统计量；计算满足虚警概率Pf的门限值th；判断频谱是否被占用。相对于现有的用周期图法进行谱估计的相关检测算法，本发明在能够满足IEEE 802.22标准对检测时间要求的同时，进行谱估计的分辨率更高，具有更好的频谱检测性能。

主权项

1.一种基于谱相关特征的频谱检测方法，其特征在于，包括步骤：A.计算发送信号的采样信号的MVDR谱，要求主用户发射机的发送信号是已知的，设发送信号为x(t)，以采样频率为f_s赫兹（Hz）对x(t)进行采样，采样间隔为T_s秒，则发送信号的采样信号为x(l)=x(lT_s),长为L的x(l)样本自相关矩阵为的阶数为M，M的值由感知时间对算法复杂度的要求来确定，根据计算x(l)的MVDR谱k＝0,1,…,L-1；B.计算接收信号的采样信号的MVDR谱，设认知用户接收机接收到的信号为y(t)，以采样频率为f_s赫兹（Hz）对y(t)进行采样，则接收信号的采样信号为y(l)=y(lT_s)，长为L的y(l)的样本自相关矩阵为的阶数为M，根据计算y(l)的MVDR谱k＝0,1,…,L-1；C．计算检测统计量：TL=1LΣk=0L-1P^YMVDR(L)(k)P^XMVDR(L)(k);]]>D．计算满足虚警概率P_f的门限值th:Pf=Pr(TL>th)=1-P(th-c1c2σχ2+μχ2;κ,δ)]]>其中，P(x;κ,δ)=e-δ/2Σk=0∞(δ/2)kk!F(x;κ+2k)]]>是非中心卡方分布的累积分布函数（CDF），F(·)是中心卡方分布的CDF。κ和δ，分别为主用户不存在时T_L近似服从的非中心卡方分布的均值，方差，自由度和偏移参数，c₁,c₂分别是检测统计量T_L的累积生成函数的一、二阶累积量；E．判断频谱是否被占用：采用检测统计量T_L与满足虚警概率P_f的门限值th进行比较，以此判定该频谱是否被占用，如果T_L≥th，则表明该频谱被占用，反之，如果T_L＜th，则表明该频谱没被占用。