[发明专利]一种互素欠采样下高精度、低时延的谱感知方法及其装置

摘要

本发明公开了一种互素欠采样下高精度、低时延的谱感知方法及其装置，包括：以p个互素单元为一个快拍，各快拍之间间隔q个互素单元，1≤q≤p，允许p‑q个互素单元的重叠；对每一快拍求得相应的欠采样样本的互相关或自相关矩阵，并做统计平均得到协方差矩阵估计；根据互素关系，抽取出两路互素样本间的原始欠采样协方差矩阵估计中的Nyquist样本意义上的自相关函数估计；对自相关函数估计做快速傅里叶变换得到信号功率谱，也即频谱感知结果。本发明以远低于奈奎斯特速率的采样速率做谱估计；成倍提高了传统互素谱分析的分辨率；成功进行感知的前提下，减少需要耗费的样本，降低感知延时。

主权项

1.一种互素欠采样下高精度、低时延的谱感知方法，其特征在于，所述谱感知方法包括以下步骤：以p个互素单元为一个快拍，各快拍之间间隔q个互素单元，1≤q≤p，允许p‑q个互素单元的重叠；对每一快拍求得相应的欠采样样本的互相关或自相关矩阵，并做统计平均得到协方差矩阵估计；根据互素关系，抽取出两路互素样本间的原始欠采样协方差矩阵估计中的Nyquist样本意义上的自相关函数估计；对自相关函数估计做快速傅里叶变换得到信号功率谱，也即频谱感知结果；其中，所述协方差矩阵估计表示为：其中，矩阵R_y11和R_y22包含了两路互素采样输出流的各自的自相关信息，而矩阵R_y12和R_y21包含了两路输出流的互相关信息；为的统计平均；为的统计平均；为的统计平均；为的统计平均；分别是y_b1，y_b2的共轭转置；yb1＝[yb1[0],yb1[1],....,yb1[pN‑1]]Tyb2＝[yb2[0],yb2[1],....,yb2[pM‑1]]T其中，yb1为第一路采样样本中的第b1个快拍；yb1[0]，yb1[1]，以及yb1[pN‑1]为快拍yb1中对应序号的样本点；yb2[0]，yb2[1]，以及yb2[pM‑1]为快拍yb2中对应序号的样本点；yb为yb1和yb2的快拍样本矩阵组合；T为矩阵转置运算符。