一種基于擬合優(yōu)度檢驗的頻譜感知方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于擬合優(yōu)度檢驗的頻譜感知方法，其利用感知節(jié)點對監(jiān)測信道的信號進行采樣，得到采樣信號，然后用采樣信號計算檢驗統(tǒng)計量，最后通過比較檢驗統(tǒng)計量與判決門限的大小，判定在該監(jiān)測信道內(nèi)有無授權(quán)用戶信號，從而實現(xiàn)頻譜感知；優(yōu)點是無需對采樣信號中的采樣點進行排序，且計算檢驗統(tǒng)計量只需利用采樣信號，因此計算量??；具有比Teguig等人提出的基于卡方擬合優(yōu)度檢驗的頻譜感知方法更好的頻譜感知性能。
【專利說明】一種基于擬合優(yōu)度檢驗的頻譜感知方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種認(rèn)知無線電系統(tǒng)中的頻譜感知技術(shù)，尤其是涉及一種基于擬合優(yōu) 度檢驗的頻譜感知方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 經(jīng)過近幾十年的無線通信快速發(fā)展，可供使用的頻譜資源大部分已經(jīng)被分配給了 特定的授權(quán)用戶。也就是說，即使這些頻譜資源處于空閑狀態(tài)，非授權(quán)用戶也不能使用它， 這導(dǎo)致大量的非授權(quán)用戶在競爭著少量的非授權(quán)頻段的資源。種種現(xiàn)象表明，現(xiàn)在的頻譜 資源越來越緊缺。然而研究發(fā)現(xiàn)，被分配給授權(quán)用戶的頻譜資源的利用率非常低。授權(quán)頻段 在空間和時間上的資源利用率在15%到85%之間，其利用率非常不平衡，如果在不干擾授 權(quán)用戶的前提下，能夠允許非授權(quán)用戶接入授權(quán)頻段，那么就能夠有效緩解頻譜資源緊缺 的問題。認(rèn)知無線電的提出為提高頻譜資源的利用率提供了一個可行的思路，其能夠有效 利用已被分配但是處于空閑狀態(tài)的頻譜資源。為了防止對授權(quán)用戶產(chǎn)生不可接受的干擾， 同時能夠有效檢測出處于空閑狀態(tài)的頻譜資源，頻譜感知成了認(rèn)知無線電中的關(guān)鍵技術(shù)之 〇
[0003] 常見的頻譜感知方法有能量檢測法、相關(guān)矩陣檢測法、循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法等。 其中，能量檢測法由Urkowitz等人在1967年發(fā)表的《Energy Detection of Unknown Deterministic Signals》（未知確定信號的能量檢測法）中提出。Urkowitz等人提出的 能量檢測法具有實現(xiàn)簡單、計算量小等特點，但是該方法在噪聲功率未知情況下，頻譜感 知性能較差。最近，Teguig等人在2014年發(fā)表的《Spectrum sensing method based on goodness of fit test using chi-square distribution》（基于利用卡方分布的擬合優(yōu)度 檢驗的頻譜感知方法）中提出了基于卡方擬合優(yōu)度檢驗的頻譜感知方法，該方法的頻譜感 知性能較好，但是由于該方法需要對采樣信號中的采樣點進行排序，因此計算量大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種計算量小，且頻譜感知性能好的基于擬合 優(yōu)度檢驗的頻譜感知方法。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種基于擬合優(yōu)度檢驗的頻譜感 知方法，其特征在于包括以下步驟：
[0006] ①在認(rèn)知無線電中，利用感知節(jié)點對監(jiān)測信道的信號進行N次采樣，得到由N個采 樣點的信號構(gòu)成的采樣信號，將采樣信號中的第η個采樣點的信號記為x(n)，其中，N >2， I ^ n ^ N ；
[0007] ②利用采樣信號計算基于擬合優(yōu)度檢驗的檢驗統(tǒng)計量，記為Τ，

【權(quán)利要求】
1. 一種基于擬合優(yōu)度檢驗的頻譜感知方法，其特征在于包括以下步驟： ① 在認(rèn)知無線電中，利用感知節(jié)點對監(jiān)測信道的信號進行N次采樣，得到由N個采樣 點的信號構(gòu)成的采樣信號，將采樣信號中的第η個采樣點的信號記為x(n)，其中，N> 2， I^n^N； ② 利用采樣信號計算基于擬合優(yōu)度檢驗的檢驗統(tǒng)計量，記為Τ， ^ \Μη)\2λ N e7 T1 =Xltl_ κ.⑷|2 ，其中，e表示自然常數(shù)，InO表示以自然常數(shù)e為底的自然對·數(shù)， H = I Ke-) 符號" 11 "為取絕對值符號； ③ 比較檢驗統(tǒng)計量τ與判決門限λ的大小，如果τ>λ，則判定在監(jiān)測信道內(nèi)有授權(quán)用 戶信號；如果T彡λ，則判定在監(jiān)測信道內(nèi)沒有授權(quán)用戶信號，其中，λ= 2σ2F1 (I-Pf)，σ2 表示感知節(jié)點的噪聲功率，Pf表示虛警概率，〇 <Pf <I，Γ1 ()為逆函數(shù)表示形式，Γ1 (I-Pf) 表示標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的累積分布函數(shù)的逆函數(shù)。
【文檔編號】H04B17/309GK104320209SQ201410539026
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】金明, 李有明, 王剛 申請人:寧波大學(xué)