專利名稱：一種基于周期圖的能量檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于認知無線電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及其中的能量檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著無線業(yè)務(wù)的增長，頻譜資源顯得日漸稀缺，為了解決這一問題，研究者提出了認知無線電(Cognitive Radio, CR)技術(shù)。CR技術(shù)的前提是尋找到可用的頻譜資源,頻譜感知正是用來完成這一任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。為了有效地避免認知無線電系統(tǒng)的信號對授權(quán)用戶產(chǎn)生有害的干擾，要求頻譜感知方法在低信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)下能夠可靠地檢測出授權(quán)用戶信號來。在CR系統(tǒng)中能量檢測(energy detection, ED)是一種簡單易行的頻譜感知方法，但是傳統(tǒng)的ED技術(shù)在低信噪比下檢測概率較低，不能很好地滿足認知無線電技術(shù)的要求。研究發(fā)現(xiàn)隨機共振(Stochastic Resonance, SR)能夠使信號得到增強并且能夠抑制噪聲。當(dāng)輸入的信號、噪聲和SR系統(tǒng)相匹配時噪聲的部分能量能夠轉(zhuǎn)移到信號上，使信號得到增強，噪聲的得干擾得到削減，使輸出的SNR得到顯著的提高，于是把SR理論應(yīng)用于頻譜感知技術(shù)中，這樣能夠有效地提高頻譜感知的性能。現(xiàn)有的把信號通過SR系統(tǒng)的處理然后直接進行能量檢測的方法如下頻譜感知的二元假設(shè)檢驗?zāi)Ｐ蜑?br> 權(quán)利要求
1.一種基于周期圖的能量檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 51.初始化參數(shù)所述參數(shù)包括，二次采樣的尺度變換因子R;修正的頻率偏差A(yù)fJf算檢驗統(tǒng)計量所需的信號采樣累積點數(shù)N ;虛警概率Pf ； 52.對接收信號進行尺度變換因子為R的二次采樣，輸出的信號記為r'(t)； 53.將步驟S2得到的r'(t)作為隨機共振系統(tǒng)的輸入信號，求解描述隨機共振系統(tǒng)的Iangevin方程的輸出信號x(t)； 54.采用N點DFT做x(t)的離散點的周期圖P[k]； 55.對步驟S4得到的周期圖P[k]進行修正，輸出修正后的周期圖P'[k]； 56.利用步驟S5得到的修正后的周期圖P'[k]計算檢驗統(tǒng)計量T(X)，T(X)與預(yù)先設(shè)置的判決門限比較做出判決。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的能量檢測方法，其特征在于，步驟S5具體的修正過程如下 定義P' (f)如下 其中P(f)為x(t)的周期圖，根據(jù) 輸出修正后的周期圖 如下
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的能量檢測方法，其特征在于，步驟SI所述的二次采樣的尺度變換因子R具體通過如下過程得到 ·511.初始化二次采樣參數(shù)所述參數(shù)具體包括二次采樣尺度變換因子R，尺度變換因子的增加步長AR;隨機共振的固有參數(shù)a，產(chǎn)生隨機共振的參考頻率fMf，fMf的計算偏移量Afref ;零頻計算偏移量Afci ;頻譜幅度比較系數(shù)m ； · 512.確定SR系統(tǒng)參數(shù)b:所述SR系統(tǒng)通過Iangevin方程
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量檢測方法，其特征在于，步驟Sll所述的二次采樣尺度變換因子R=I。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量檢測方法，其特征在于，步驟S12所述的由a和<的值確定的參數(shù)
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量檢測方法，其特征在于，步驟Sll中所述的頻譜幅度比較系數(shù)m的取值范圍為5≤m≤20。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于周期圖的能量檢測方法，具體先把大頻率的接收信號r(t)經(jīng)過二次采樣處理，降為小頻率的信號r′(t)，然后輸入SR系統(tǒng)輸出為x(t)，接著做x(t)的周期圖P[k]，并對周期圖做修正得到P′[k]，最后求得檢驗統(tǒng)計量T(x)，T(x)與門限比較做出判決。本發(fā)明的方法消除了SR系統(tǒng)輸出信號的直流分量，使得檢測性能得到了提高，特別是在低SNR下表現(xiàn)出良好的性能，有效的抑制了噪聲不確定性對頻譜感知性能的影響，滿足了CR系統(tǒng)的要求；并且在計算二次采樣的尺度變換因子時，本發(fā)明的方法又通過頻譜幅度值的反饋來調(diào)節(jié)二次采樣的尺度變換因子，從而把輸入的授權(quán)用戶信號變換到自適應(yīng)隨機共振系統(tǒng)易于產(chǎn)生隨機共振的頻率，使輸出信噪比增益達到最大。
文檔編號H04B17/00GK102710348SQ201210140360
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者張少文, 李少謙, 王軍, 鐘鳴 申請人:電子科技大學(xué)