一種認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的頻譜感知方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的頻譜感知方法和系統(tǒng)，該方法包括：認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)與待感知目標(biāo)頻譜上的授權(quán)主系統(tǒng)進(jìn)行同步，得到所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的位置信息；所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)根據(jù)所述位置信息確定頻譜感知參數(shù)；所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用所述頻譜感知參數(shù)執(zhí)行頻譜感知過(guò)程。本發(fā)明實(shí)施例中，可以降低接收信號(hào)窗長(zhǎng)與滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)，從而降低了頻譜感知的復(fù)雜度，并且提高了頻譜感知的檢測(cè)性能。
【專利說(shuō)明】一種認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的頻譜感知方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及了一種認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的頻譜感知方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線電通信頻譜是一種寶貴的自然資源，隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛快發(fā)展，頻譜資源貧乏的問題日益嚴(yán)重，為了緩解頻譜資源緊張的現(xiàn)狀，當(dāng)前對(duì)無(wú)線通信頻譜進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和研究，發(fā)現(xiàn)某些頻段(如電視頻段)在大多數(shù)時(shí)間內(nèi)并未使用或者在大多數(shù)地域內(nèi)并未使用，而某些頻段則出現(xiàn)了多系統(tǒng)多用戶同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)的情況，即頻譜資源的使用存在不均衡的現(xiàn)象。
[0003]在這種背景下提出了 CR(Cognitive Radio,認(rèn)知無(wú)線電)的概念,認(rèn)知無(wú)線電的基本思想是:在不對(duì)授權(quán)主系統(tǒng)造成干擾的前提下，認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)可以通過(guò)監(jiān)測(cè)當(dāng)前無(wú)線環(huán)境的變化來(lái)動(dòng)態(tài)機(jī)會(huì)式地接入空白頻段進(jìn)行通信。進(jìn)一步的，當(dāng)認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)機(jī)會(huì)式接入授權(quán)主系統(tǒng)的空白頻譜時(shí)，其前提是保護(hù)授權(quán)主系統(tǒng)的業(yè)務(wù)不受到認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的有害干擾，這就要求:認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確判斷出授權(quán)主系統(tǒng)頻段的空白頻譜，以及，認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)授權(quán)主系統(tǒng)在當(dāng)前使用的空白頻譜(源工作頻點(diǎn))上重新出現(xiàn)時(shí)，能夠及時(shí)退出當(dāng)前使用的空白頻譜。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)需要具備頻譜感知能力，所謂頻譜感知是指:通過(guò)檢測(cè)目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的信號(hào)判斷授權(quán)主系統(tǒng)是否占用目標(biāo)頻譜，即判斷目標(biāo)頻譜占用或者空閑；且頻譜感知的主要方法包括能量檢測(cè)頻譜感知和基于信號(hào)特征的頻譜感知。
[0005]在能量檢測(cè)頻譜感知的方式中，直接對(duì)目標(biāo)頻譜上的接收信號(hào)求平均能量，并通過(guò)判斷其能量是否超過(guò)某一門限，來(lái)確定目標(biāo)頻譜是否被授權(quán)主系統(tǒng)占用；能量檢測(cè)頻譜感知的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是算法的靈敏度較低，在信噪比較低時(shí)，檢測(cè)性能不佳。
[0006]在基于信號(hào)特征的頻譜感知方式中，其可進(jìn)一步包括匹配濾波檢測(cè)與自相關(guān)檢測(cè)，上述方式分別利用接收信號(hào)與已知序列之間的相關(guān)性或接收信號(hào)之間的相關(guān)性進(jìn)行檢測(cè)，并可以達(dá)到較高的靈敏度，在較低的信道比時(shí)，仍能取得較高的檢測(cè)性能。但是，基于信號(hào)特征的頻譜感知方式中，由于待感知的授權(quán)主系統(tǒng)與認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)之間未同步，為了保證可以檢測(cè)到授權(quán)主系統(tǒng)的信號(hào)特征，認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)需要保證特征信號(hào)落在接收窗口內(nèi)，因此需要接收較長(zhǎng)的信號(hào)序列，并對(duì)接收窗口內(nèi)的信號(hào)序列進(jìn)行逐符號(hào)的滑動(dòng)相關(guān)求和，從而導(dǎo)致非常高的復(fù)雜度，并會(huì)降低算法的靈敏度，降低檢測(cè)性能。
[0007]以授權(quán)主系統(tǒng)為 DTMB (Digital Television Multimedia Broadcasting,數(shù)字電視多媒體廣播)系統(tǒng)舉例說(shuō)明如下:如圖1所示，為DTMB幀結(jié)構(gòu)的示意圖，假設(shè)DTMB采用固定的幀頭模式一(幀體長(zhǎng)度N=420)，且每幀的幀頭固定(假設(shè)稱之為PN420序列)，幀體長(zhǎng)度M=3780。基于此:
[0008]如果采用匹配濾波檢測(cè)算法，當(dāng)認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)與DTMB系統(tǒng)不同步時(shí)，為了保證接收信號(hào)中一定包含一個(gè)幀頭特征信號(hào)，則接收信號(hào)窗長(zhǎng)必須大于等于(幀頭長(zhǎng)度N+幀體長(zhǎng)度M)，認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)在接收信號(hào)窗口內(nèi)依次滑動(dòng)相關(guān)所使用接收信號(hào)的起始位置，將該數(shù)據(jù)與本地序列相關(guān)求和，在滑動(dòng)的相關(guān)結(jié)果中選擇最大的相關(guān)結(jié)果作為檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量，將檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量與某一門限比較，根據(jù)比較結(jié)果判決授權(quán)主系統(tǒng)是否在目標(biāo)頻譜上發(fā)射，如下式所示:
【權(quán)利要求】
1.一種認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的頻譜感知方法，其特征在于，包括: 認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)與待感知目標(biāo)頻譜上的授權(quán)主系統(tǒng)進(jìn)行同步，得到所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的位置信息； 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)根據(jù)所述位置信息確定頻譜感知參數(shù)； 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用所述頻譜感知參數(shù)執(zhí)行頻譜感知過(guò)程。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)與待感知目標(biāo)頻譜上的授權(quán)主系統(tǒng)進(jìn)行同步，得到所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的位置信息，包括: 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)獲取待感知目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的先驗(yàn)信息； 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用所述先驗(yàn)信息計(jì)算所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的位置信息。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述先驗(yàn)信息包括: 所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的特征信號(hào)的周期T&le，所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的參考時(shí)間周期TMrcy&，參考時(shí)間周期內(nèi)所述授權(quán)主系統(tǒng)的第一個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置;其中，所述參考時(shí)間周期Irercyde是指在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)，第P個(gè)特征信號(hào)的 起始位置在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)偏移量相同，且所述參考時(shí)間周期是所述特征信號(hào)的周期的整數(shù)倍；或者， 所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的特征信號(hào)的周期T%le，所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的參考時(shí)間周期TMrcy&，參考時(shí)間周期內(nèi)所述授權(quán)主系統(tǒng)的第一個(gè)特征信號(hào)的起始位置偏移Twfsrt ;其中，所述參考時(shí)間周期Irercy &是指在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)，第P個(gè)特征信號(hào)的起始位置在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)偏移量相同，且所述參考時(shí)間周期Iretty&是所述特征信號(hào)的周期TCyc;le的整數(shù)倍。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述位置信息包括絕對(duì)時(shí)間信息，且所述絕對(duì)時(shí)間信息為絕對(duì)時(shí)刻的起始時(shí)間位置，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用所述先驗(yàn)信息計(jì)算所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的位置信息，包括: 在所述先驗(yàn)信息包括特征信號(hào)的周期TCy&、參考時(shí)間周期TMrcy&、起始時(shí)間位置時(shí)，在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用如下公式計(jì)算所述絕對(duì)時(shí)刻的起始時(shí)間位置Jbegmi =?^+(Η)χt#^' = 1，2,...P淇中，fbegW為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的起始時(shí)間位置，P為參考時(shí)間周期內(nèi)包含的授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)的總個(gè)數(shù)，且P=TMfeyc;iyTCyc;le。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述位置信息包括絕對(duì)時(shí)間信息，且所述絕對(duì)時(shí)間信息為絕對(duì)時(shí)刻的起始時(shí)間位置或者起始時(shí)間位置范圍，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用所述先驗(yàn)信息計(jì)算所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的位置信息，包括: 在所述先驗(yàn)信息包括特征信號(hào)的周期T%le、參考時(shí)間周期IrefMW起始位置偏移Twfsrt時(shí)，在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用如下公式計(jì)算特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻:Tbegin, i = T0ffset+(1-1) XTcycle, i = 1，2，...P ;其中，Tbegin, i 為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻，P為參考時(shí)間周期內(nèi)包含的授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)的總個(gè)數(shù)，且P=Tgyele/TCyc;le ； 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)根據(jù)所述發(fā)射起始時(shí)刻Tbegin, i計(jì)算所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置或者起始時(shí)間位置范圍。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述先驗(yàn)信息還包括授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的地理位置信息，且所述地理位置信息用于確定所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)距離所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的距離為d時(shí)，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)根據(jù)所述發(fā)射起始時(shí)刻Tbegin,i計(jì)算所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置，包括: 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用如下公式計(jì)算所述特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置:
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述先驗(yàn)信息還包括授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的地理位置信息，且所述地理位置信息用于確定所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)距離所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的最大距離不超過(guò)△(!時(shí)，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)根據(jù)所述發(fā)射起始時(shí)刻Tbegin, i計(jì)算所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置或者起始時(shí)間位置范圍，包括: 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用如下公式計(jì)算所述特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置:= Ttegmi+V ε[0,Δτ|;其中，fte_為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的起始時(shí)間位置，τ為傳播延遲，且τ的取值范圍為[O, Δ τ]，Δ τ為最大傳播延遲,且Δ τ的計(jì)算方式為:At = — c = 3X108m/s。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述頻譜感知參數(shù)包括:頻譜感知的接收信號(hào)窗口的起始位置和長(zhǎng)度、滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述先驗(yàn)信息還包括一個(gè)周期內(nèi)特征信號(hào)的長(zhǎng)度Ttogth,所述位置信息包括絕對(duì)時(shí)間信息，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)根據(jù)所述位置信息確定頻譜感知參數(shù)，包括:在所述絕對(duì)時(shí)間信息為起始時(shí)間位置T 時(shí)，針對(duì)匹配濾波檢測(cè)的頻譜感知方式，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)確定接收彳目號(hào)窗口的窗口似直為Kegiiw，7Iiwm I + ^LngtlJ，窗口的起始彳1/_直為^egmj，接收信號(hào)窗口的長(zhǎng)度為IYmgth,滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)為I ;其中，fb_為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的起始時(shí)間位置；或者，針對(duì)自相關(guān)檢測(cè)的頻譜感知方式，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)確定2個(gè)接收信號(hào)窗口的窗口位置分別為+?Lngt)j和[Ubtjguy+7?_]，窗口的起始位置分別為fb_和^iegmj，接收信號(hào)窗口的長(zhǎng)度為IYmgth,滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)為I ;其中，rb_為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的起始時(shí)間位置f y為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第j個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的起始時(shí)間位置。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述先驗(yàn)信息還包括一個(gè)周期內(nèi)特征信號(hào)的長(zhǎng)度Ttogth,所述位置信息包括絕對(duì)時(shí)間信息，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)根據(jù)所述位置信息確定頻譜感知參數(shù)，包括: 在所述絕對(duì)時(shí)間信息為起始時(shí)間位置范圍[Tbegin, DTbegimi+Λ τ]時(shí)，針對(duì)匹配濾波檢測(cè)的頻譜感知方式，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)確定接收信號(hào)窗口的窗口位置為[Tb_, ” Tbegin,i+TLength+ Λ τ ]，窗口的起始位置為Tbegin,接收信號(hào)窗口的長(zhǎng)度為Ttalgth+ Δ τ，滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)為1+floor (Δ τ/Tsample), floor (.)表示向下取整；其中，Tbegin, i為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻，△ τ為最大傳播延遲，Tsample為所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的時(shí)間采樣間隔；或者， 針對(duì)自相關(guān)檢測(cè)的頻譜感知方式，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)確定2個(gè)接收信號(hào)窗口的窗口位置分別為[TbeginJTbeginJIYengtl^A τ]和[TbegimjJbeginJTLengtl^A τ]，j 關(guān) i，窗口的起始位置分別為Tbegiiu和Tbegin,接收信號(hào)窗口的長(zhǎng)度為Ttalgth+ Δ τ，滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)為1+floor(Δ τ/Tsample), floor (.)表示向下取整；其中，Tbegimi為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻,Tbegin為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第j個(gè)特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻，△ τ為最大傳播延遲，Tsample為所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的時(shí)間采樣間隔。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)利用所述頻譜感知參數(shù)執(zhí)行頻譜感知過(guò)程，包括: 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)獲取系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間，利用所述頻譜感知參數(shù)以及系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間接收特征信號(hào)，并利用所述特征信號(hào)執(zhí)行頻譜感知過(guò)程。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)獲取系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間，包括: 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)通過(guò)搬運(yùn)原子鐘確定外部時(shí)間基準(zhǔn)，且所述外部時(shí)間基準(zhǔn)用于確定系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間；或者， 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)通過(guò)全球定位系統(tǒng)GPS授時(shí)確定外部時(shí)間基準(zhǔn)，且所述外部時(shí)間基準(zhǔn)用于確定系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間；或者， 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)通過(guò)北斗授時(shí)確定外部時(shí)間基準(zhǔn)，且所述外部時(shí)間基準(zhǔn)用于確定系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間；或者， 在所述先驗(yàn)信息包括授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的絕對(duì)時(shí)間的外部時(shí)間基準(zhǔn)確定方法時(shí)，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)確定本系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間的外部時(shí)間基準(zhǔn)確定方法為所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的絕對(duì)時(shí)間的外部時(shí)間基準(zhǔn)確定方法。
13.如權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、9、10、12中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述先驗(yàn)信息的獲得方式，包括: 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)通過(guò)接收所述授權(quán)主系統(tǒng)通知所述先驗(yàn)信息，獲得所述先驗(yàn)信息；或者，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)通過(guò)訪問存儲(chǔ)有先驗(yàn)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得所述先驗(yàn)信息；或者，所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)通過(guò)接收其他認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)通知的所述先驗(yàn)信息，獲得所述先驗(yàn)信息；或者， 所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)從自身預(yù)存的先驗(yàn)信息中獲得所述先驗(yàn)信息。
14.一種認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的頻譜感知系統(tǒng)，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于與待感知目標(biāo)頻譜上的授權(quán)主系統(tǒng)進(jìn)行同步，得到所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的位置信息； 確定模塊，用于根據(jù)所述位置信息確定頻譜感知參數(shù)； 處理模塊，用于利用所述頻譜感知參數(shù)執(zhí)行頻譜感知過(guò)程。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述獲取模塊，具體用于獲取待感知目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的先驗(yàn)信息，并利用所述先驗(yàn)信息計(jì)算所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的位置信肩、O
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述先驗(yàn)信息包括: 所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的特征信號(hào)的周期T&le，所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的參考時(shí)間周期TMrcy&，參考時(shí)間周期內(nèi)所述授權(quán)主系統(tǒng)的第一個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置I ;其中，所述參考時(shí)間周期Irercyde是指在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)，第P個(gè)特征信號(hào)的起始位置在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)偏移量相同，且所述參考時(shí)間周期是所述特征信號(hào)的周期的整數(shù)倍；或者， 所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的特征信號(hào)的周期T%le，所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的參考時(shí)間周期參考時(shí)間周期內(nèi)所述授權(quán)主系統(tǒng)的第一個(gè)特征信號(hào)的起始位置偏移Twfsrt;其中，所述參考時(shí)間周期&是指在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)，第P個(gè)特征信號(hào)的起始位置在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)偏移量相同，且所述參考時(shí)間周期Iretty&是所述特征信號(hào)的周期Tcycle的整數(shù)倍。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位置信息包括絕對(duì)時(shí)間信息，且所述絕對(duì)時(shí)間信息為絕對(duì)時(shí)刻的起始時(shí)間位置； 所述獲取模塊，進(jìn)一步用于在所述先驗(yàn)信息包括特征信號(hào)的周期T&le、參考時(shí)間周期IrefeydP起始時(shí)間位置Igm時(shí)，在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)，利用如下公式計(jì)算所述絕對(duì)時(shí)刻的起始時(shí)間位置
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位置信息包括絕對(duì)時(shí)間信息，且所述絕對(duì)時(shí)間信息為絕對(duì)時(shí)刻的起始時(shí)間位置或者起始時(shí)間位置范圍；所述獲取模塊，進(jìn)一步用于在所述先驗(yàn)信息包括特征信號(hào)的周期T&le、參考時(shí)間周期起始位置偏移Twfsrt時(shí)，在每個(gè)參考時(shí)間周期內(nèi)，利用如下公式計(jì)算特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻: Tbegin，i — T0ffset + (1-1) XTcycle, i = 1，2，...P;其中，Tbegimi 為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻，P為參考時(shí)間周期內(nèi)包含的授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)的總個(gè)數(shù)，且P=IrefM1Z^y & ；以及，根據(jù)所述發(fā)射起始時(shí)刻Tbegin,i計(jì)算所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置或者起始時(shí)間位置范圍。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述先驗(yàn)信息還包括授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的地理位置信息，且所述地理位置信息用于確定所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)距離所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的距離為d時(shí)； 所述獲取模塊，進(jìn)一步用于利用如下公式計(jì)算所述特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置:
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述先驗(yàn)信息包括授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的地理位置信息，且所述地理位置信息用于確定所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)距離所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的最大距離不超過(guò)Ad時(shí)； 所述獲取模塊，進(jìn)一步用于利用如下公式計(jì)算所述特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)所在地理位置處的起始時(shí)間位置:=Ttegttu + e [O,ArJ;其中，F(xiàn)begm,,為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的起始時(shí)間位置，τ為傳播延遲,且τ的取值范圍為[0，Δ τ]，Δ τ為最大傳播延遲,且Δ τ的計(jì)算方式為
21.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻譜感知參數(shù)包括:頻譜感知的接收信號(hào)窗口的起始位置和長(zhǎng)度、滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述先驗(yàn)信息還包括一個(gè)周期內(nèi)特征信號(hào)的長(zhǎng)度Ttogth，所述位置信息包括絕對(duì)時(shí)間信息； 所述確定模塊，具體用于在所述絕對(duì)時(shí)間信息為起始時(shí)間位置時(shí)，針對(duì)匹配濾波檢測(cè)的頻譜感知方式，確定接收信號(hào)窗口的窗口位置為U窗口的起始位置為，接收信號(hào)窗口的長(zhǎng)度為Ttelgth,滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)為I;其中，巧_為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的起始時(shí)間位置；或者， 針對(duì)自相關(guān)檢測(cè)的頻譜感知方式，確定2個(gè)接收信號(hào)窗口的窗口位置分別為[^eginj > ^beginJ + ^Length I 和 Kuginj，^egiu.j + length I，窗口 的起始彳1/_ 直分別為 ? ^egmj，接收彳目號(hào)窗口的長(zhǎng)度為Ttalgth，滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)為I ;其中，為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的起始時(shí)間位置，為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第j個(gè)特征信號(hào)到達(dá)所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的起始時(shí)間位置。
23.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述先驗(yàn)信息還包括一個(gè)周期內(nèi)特征信號(hào)的長(zhǎng)度Ttogth，所述位置信息包括絕對(duì)時(shí)間信息； 所述確定模塊，具體用于在所述絕對(duì)時(shí)間信息為起始時(shí)間位置范圍[Tb_,i，Tbegin,i+Δ τ]時(shí)，針對(duì)匹配濾波檢測(cè)的頻譜感知方式，確定接收信號(hào)窗口的窗口位置為[Tbegimi,Tbegin^+TLength+ Λ τ ]，窗口的起始位置為Tbegin, i，接收信號(hào)窗口的長(zhǎng)度為IYmgth+ Δ τ，滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)為1+floor (Δ τ/Tsample), floor (.)表示向下取整；其中，Tbegin, i為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻，△ τ為最大傳播延遲，Tsample為所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的時(shí)間采樣間隔；或者， 針對(duì)自相關(guān)檢測(cè)的頻譜感知方式，確定2個(gè)接收信號(hào)窗口的窗口位置分別為[Tbegin,Tbegin, i+Wh+Δ τ ]和[Tbegin, j, Tbegin, j+TLength+A τ ]，j 關(guān) i，窗口的起始位置分別為 Tbegin, i 和Tbegin,」，接收信號(hào)窗口的長(zhǎng)度為Ttogth+Λ τ，滑動(dòng)相關(guān)次數(shù)為Ι+floor ( Δ τ /Tsample), floor(.)表示向下取整；其中，Tbegimi為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第i個(gè)特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻，Tbegin, j為參考時(shí)間周期內(nèi)所述目標(biāo)頻譜上授權(quán)主系統(tǒng)的第j個(gè)特征信號(hào)的發(fā)射起始時(shí)刻，△ τ為最大傳播延遲，Tsample為所述認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的時(shí)間采樣間隔。
24.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述處理模塊，具體用于獲取系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間，利用所述頻譜感知參數(shù)以及系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間接收特征信號(hào)，并利用所述特征信號(hào)執(zhí)行頻譜感知過(guò)程。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述處理模塊，進(jìn)一步用于通過(guò)搬運(yùn)原子鐘確定外部時(shí)間基準(zhǔn)，且所述外部時(shí)間基準(zhǔn)用于確定系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間；或者， 通過(guò)全球定位系統(tǒng)GPS授時(shí)確定外部時(shí)間基準(zhǔn),且所述外部時(shí)間基準(zhǔn)用于確定系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間；或者， 通過(guò)北斗授時(shí)確定外部時(shí)間基準(zhǔn)，且所述外部時(shí)間基準(zhǔn)用于確定系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間；或者， 在所述先驗(yàn)信息包括授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的絕對(duì)時(shí)間的外部時(shí)間基準(zhǔn)確定方法時(shí)，確定本系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)間的外部時(shí)間基準(zhǔn)確定方法為所述授權(quán)主系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的絕對(duì)時(shí)間的外部時(shí)間基準(zhǔn)確定方法。
26.如權(quán)利要求15、16、17、18、19、20、22、23、25所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述獲取模塊，具體用于通過(guò)接收所述授權(quán)主系統(tǒng)通知所述先驗(yàn)信息，獲得所述先驗(yàn)信息；或者，通過(guò)訪問存儲(chǔ)有先驗(yàn)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得所述先驗(yàn)信息；或者，通過(guò)接收其他認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)通知的所述先驗(yàn)信息，獲得所述先驗(yàn)信息；或者，從自身預(yù)存的先驗(yàn)信息中獲得所述先驗(yàn)信息。
【文檔編號(hào)】H04W16/14GK103634025SQ201210297581
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月20日
【發(fā)明者】白文嶺, 蔣成鋼, 李媛媛, 楊宇 申請(qǐng)人:電信科學(xué)技術(shù)研究院