[发明专利]一种卫星通信感知频谱技术中的能量检测方法

摘要

本发明涉及一种卫星通信感知频谱技术中的能量检测方法，C谱未授权的通信卫星首先根据接收天线的极化状态，获得星地通信使用的C波段下，接收信号对干扰加噪声功率比(SINR)，然后根据频谱能量检测法，次用户得到接收信号能量的决策统计数值分布，最后结合接收信号对干扰加噪声功率比的最大值，输入到接收信号的决策统计数值分布参数中，在一定时间T内和带宽B，通过决策统计数值大于事先确定的某个阈值概率，确定频谱授权用户信号是否存在。利用这种技术，次用户不仅可以提高接收到的信号对干扰和噪声的信噪比，与现有技术比，还可以提高了信号检测概率，进而改善了频谱感知的效率。

主权项

基于最优化极化接收机制的频谱感知能量检测方法，其特征在于包括下列步骤：(1)地面基站为某波段的授权主用户，卫星为所述波段的非授权用户，为次用户，卫星、卫星用户终端、地面基站的发送和接收均采用极化天线；次用户根据接收天线的极化状态，计算次用户的信噪比SINR，其中，S为次用户接收功率，P为主用户接收功率，N0为噪声平均功率，得出SINR的最大值maxSINR；(2)在一定时间T内和带宽B下，推导得出主用户信号存在时，主用户发射信号的平均检测概率关于信噪比SINR的公式；(3)使用步骤(1)计算的maxSINR代替公式中的SINR，通过主用户发射信号的平均检测概率与第一阈值比较，确定主用户信号是否存在；得出SINR的最大值maxSINR的具体方法为：次用户调整接收极化天线与接收的信号角度αs，使得θp＝θs+αs，其中θs为分别代表极化状态sr和ss的在极化球上的两个点的圆弧的对向角，θp为分别代表极化状态sr和sp的在极化球上的两个点的圆弧的对向角，sr为次用户接收机的极化状态，ss表示次用户发射信号的极化状态，sp表示主用户极化状态；在所述波段干扰对噪声比INR确定情况下，利用如下公式得到信噪比SINR的最大值maxSINR；maxSINR=SNR*1+INRsin2(αs)INR+1]]>其中，SNR为信噪比Ps/N0，Ps是次用户信号的功率，INR为干扰噪声比Pp/N0，Pp是主用户信号的功率；步骤(2)中推导得出主用户发射信号的平均检测概率关于信噪比SINR的公式如下：P‾dr=e-λth2Σn=0u-21n!(λth2)n+(1+γ‾γ‾)u-1×[e-λth2(1+γ‾)-eλth2Σn=0u-21n!(λthγ‾2(1+γ‾))n]]]>其中λth为决策阈值，γ表示信噪比SINR，为平均信噪比，u为时间T秒和带宽B的乘积，u＝TB，n表示第一形式修改贝叶斯函数的阶数。