專(zhuān)利名稱：一種頻譜檢測(cè)預(yù)處理方法、預(yù)處理系統(tǒng)及頻譜檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中空閑頻譜檢測(cè)的干擾抑制技術(shù)。
背景技術(shù)：
認(rèn)知無(wú)線電(Cognitive Radio, CR)作為一種革命性智能頻譜共享技術(shù)，由于可顯著提高頻譜的使用率，近年來(lái)受到了人們的普遍關(guān)注。在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中，次級(jí)用戶 (the Secondary User)通過(guò)頻譜感知技術(shù)捕獲授權(quán)頻段上的空閑頻譜，在不干擾到授權(quán)用戶(the Primary User)通信的前提下，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的頻譜接入，以提高頻譜利用率。當(dāng)檢測(cè)到頻段上有授權(quán)用戶接入的時(shí)候，必須馬上退出頻段的使用，以避免造成對(duì)授權(quán)用戶的干擾。 這樣，在不改變現(xiàn)有頻譜分配政策的前提下，能極大的提高頻譜的使用效率。現(xiàn)在全球無(wú)線電管制政策主要是固定分配策略，一段頻譜資源一旦劃分給某個(gè)業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)都將在全部時(shí)間和指定地理位置上完全占有這些資源。這種政策造成了巨大的浪費(fèi)。回收廣播電視頻譜以重新分配在世界范圍內(nèi)是大勢(shì)所趨。為了不干擾到授權(quán)電視用戶的使用，次級(jí)用戶通過(guò)需要通過(guò)頻譜感知來(lái)檢測(cè)授權(quán)用戶是否存在。現(xiàn)有的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)均選擇了正交頻分多址(OFDM)技術(shù)?；鶐盘?hào)采用了時(shí)域受限的矩形波，因此在頻域中是無(wú)限延長(zhǎng)的，且衰減速度不是很快，存在帶外干擾。數(shù)字電視為減少自身的相互干擾，均采用不連續(xù)的SMhz頻段進(jìn)行節(jié)目傳輸。例如在694-806MHZ 的頻段上，成都地區(qū)采用中心頻率為762MHz，786Mhz和802MHz的頻段進(jìn)行傳輸。認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)如果同樣共享數(shù)字電視的頻譜資源，數(shù)字電視因其信號(hào)的帶外則會(huì)對(duì)相鄰頻道的頻譜感知產(chǎn)生干擾，如

圖1所示，中心頻率為786Mhz和802Mhz的頻段之間還有一個(gè)8MHz的空閑頻段，但由于帶外干擾，在對(duì)該空閑頻段進(jìn)行頻譜感知時(shí)，由于兩側(cè)頻段的帶外，會(huì)影響對(duì)該空閑頻段檢測(cè)結(jié)果，導(dǎo)致空閑頻道被判決為被占用，從而達(dá)不到認(rèn)知無(wú)線電利用空閑頻道，從而提高頻譜利用率的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供應(yīng)用在認(rèn)知無(wú)線電中的一種抑制數(shù)字主用戶的帶外干擾的頻譜檢測(cè)預(yù)處理方法以及實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，一種頻譜檢測(cè)預(yù)處理方法，其特征在于，在頻譜感知處理之前進(jìn)行以下步驟頻域變換步驟將采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)變換到頻域；頻道選取步驟確定當(dāng)前預(yù)處理的頻道所對(duì)應(yīng)的頻段；頻譜處理步驟用頻道的中心部分的頻譜替換頻道的邊界部分的頻譜。申請(qǐng)人:通過(guò)分析數(shù)字主用戶帶外干擾產(chǎn)生的原因從而提出本發(fā)明方案。在OFDM 調(diào)制方式中，如果基帶信號(hào)采用矩形波，則每個(gè)子信道上已調(diào)信號(hào)的頻譜為函數(shù)&i(x)的形狀，其主瓣寬度為2/TsHz，其中Ts SOFDM信號(hào)長(zhǎng)度(不包括循環(huán)前綴)。由于在Ts時(shí)間內(nèi)共有OFDM信號(hào)的N個(gè)抽樣，所以O(shè)FDM信號(hào)的時(shí)域抽樣周期為T(mén)s/N，其中fs為OFDM信號(hào)的抽樣頻率，這些已調(diào)子載波信號(hào)頻譜&ι(χ)函數(shù)的主瓣寬度為2/Ts，間隔為Ι/Ts。使用 IFFT (快速傅立葉反變換)將OFDM信號(hào)從頻域變化到時(shí)域，實(shí)際上等效地使用了一個(gè)矩形形狀的脈沖成形濾波器，所以，一個(gè)OFDM符號(hào)對(duì)于第η個(gè)子載波上的發(fā)射信號(hào)功率譜密度 Φη( ·)可表示為
權(quán)利要求
1.一種頻譜檢測(cè)預(yù)處理方法，其特征在于，在頻譜感知處理之前進(jìn)行以下步驟 頻域變換步驟將采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)變換到頻域；頻道選取步驟確定當(dāng)前預(yù)處理的頻道所對(duì)應(yīng)的頻段；頻譜處理步驟用頻道的中心部分的頻譜替換頻道的邊界部分的頻譜。
2.如權(quán)利要求1所述一種頻譜檢測(cè)預(yù)處理方法，其特征在于，所述頻譜處理步驟中還進(jìn)行零頻置零。
3.如權(quán)利要求1或2所述一種頻譜檢測(cè)預(yù)處理方法，其特征在于，頻譜替換之前還對(duì)是否進(jìn)行頻譜替換進(jìn)行判斷，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前預(yù)處理的頻道所對(duì)應(yīng)的頻段中采樣點(diǎn)的幅度值，當(dāng)幅度值大于門(mén)限值的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)值時(shí)，進(jìn)行頻譜替換，否則，返回頻道選取步馬聚ο
4.如權(quán)利要求3所述一種頻譜檢測(cè)預(yù)處理方法，其特征在于，所述門(mén)限值為當(dāng)前預(yù)處理的頻道的中心頻率采樣點(diǎn)的幅度值的2倍。
5.如權(quán)利要求1所述一種頻譜檢測(cè)預(yù)處理方法，其特征在于，頻譜處理步驟之后還有時(shí)域變換步驟將頻譜處理后的數(shù)據(jù)變換至?xí)r域。
6.抑制干擾的頻譜檢測(cè)預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括頻域變換模塊、頻道選取模塊、 頻譜處理模塊；所述頻域變換模塊，用于將采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)變換到頻域；所述頻道選取模塊，用于確定當(dāng)前預(yù)處理的頻道所對(duì)應(yīng)的頻段；所述頻譜處理模塊，用于用頻道的中心部分的頻譜替換頻道的邊界部分的頻譜。
7.如權(quán)利要求6所述抑制干擾的頻譜檢測(cè)預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述頻譜處理模塊，還用于將零頻置零。
8.如權(quán)利要求6或1所述抑制干擾的頻譜檢測(cè)預(yù)處理系統(tǒng)，所述頻譜處理模塊還用于， 在進(jìn)行頻譜替換之前，先統(tǒng)計(jì)當(dāng)前預(yù)處理的頻道所對(duì)應(yīng)的頻段中采樣點(diǎn)的幅度值，當(dāng)幅度值大于門(mén)限值的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)值，繼續(xù)頻譜替換，否則，觸發(fā)頻道選取模塊選擇下一個(gè)預(yù)處理頻道。
9.頻譜檢測(cè)系統(tǒng)，包括頻譜感知系統(tǒng)，其特征在于，還包括頻譜檢測(cè)預(yù)處理系統(tǒng)；所述頻譜檢測(cè)預(yù)處理系統(tǒng)包括頻域變換模塊、頻道選取模塊、頻譜處理模塊；所述頻域變換模塊，用于將采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)變換到頻域； 所述頻道選取模塊，用于確定當(dāng)前預(yù)處理的頻道所對(duì)應(yīng)的頻段； 所述頻譜處理模塊，用于用頻道的中心部分的頻譜替換頻道的邊界部分的頻譜，并將頻譜處理后的頻道頻譜數(shù)據(jù)輸入至頻譜感知系統(tǒng)；所述頻譜感知系統(tǒng)，用于通過(guò)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)來(lái)判斷當(dāng)前頻道是否空閑。
10.如權(quán)利要求9所述頻譜檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述頻譜感知系統(tǒng)在時(shí)域?qū)斎氲臄?shù)據(jù)進(jìn)行判斷；所述頻譜檢測(cè)預(yù)處理系統(tǒng)還包括時(shí)域變換模塊；所述時(shí)域變換模塊，用于將頻譜處理后的頻道頻譜數(shù)據(jù)變換到時(shí)域后輸入至頻譜感知單元。
全文摘要
本發(fā)明提出應(yīng)用在認(rèn)知無(wú)線電中的一種抑制數(shù)字主用戶的帶外干擾的頻譜檢測(cè)預(yù)處理方法以及實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。在頻譜感知處理之前進(jìn)行以下步驟將采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)變換到頻域；確定當(dāng)前預(yù)處理的頻道所對(duì)應(yīng)的頻段；用頻道的中心部分的頻譜替換頻道的邊界部分的頻譜。本發(fā)明用未受影響的中心頻譜替換會(huì)受到數(shù)字主用戶帶外干擾的邊界頻譜，經(jīng)過(guò)了這樣的預(yù)處理，在進(jìn)行頻譜感知時(shí)，就不會(huì)因數(shù)字主用戶帶外干擾而將空閑頻道誤判為已被占用。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102355437SQ201110223240
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者劉皓, 戴道瀚, 李少謙, 楊松, 潘小鋒 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)