[发明专利]用于无线传感器网络的干扰检测方法及其检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无线传感器网络技术领域的方法和装置，具体是一种用于无线传感器网络的干扰检测方法及其检测装置。

背景技术

无线传感器网络因其在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾等方面展现的广阔应用前景引起了世界学术界和工业界的高度关注并引发了无线传感器网络研究的热潮。无线传感器网络是由大规模随机布设的无线传感器节点组成的以感知现实物理空间为目的的网络。然而，由于无线信道的开放性，在现实环境中存在各种无线通信设备，这些无线通信设备不可避免地会在无线通信网络中引入空间干扰，这些干扰会严重影响无线通信的性能。因此需要及时的检测干扰的存在和干扰的特征，以便进行干扰清除处理。

目前通常采用的干扰检测方法是幅度检测方法，该方法主要是在确定接收信号超过一定的幅度后，即确认存在干扰。但幅度检测方法很不细致，只能粗略地区分出干扰信号。

经过对现有技术的检索发现，多种干扰检测方法。美国专利号US5488632(1996-1-30)，题目为“Transmission and reception in a hostile interference environment”(中文译名：恶意干扰环境下的传输与接收)的专利中，提出了一种基于干扰位置事先已知的假设的干扰检测方法。美国专利号US6445693(2010-4-27)，题目为“Method and apparatus for estimating power of first adjacent analog FM interference in an in-band on-channel(IBOC)communication system”(中文译名：在IBOC通信系统中估计相邻频率上的模拟调频干扰信号的功率的方法和装置)的专利中，DAB(数字音频广播)系统利用在每个子载波上测量的功率和干扰功率斜率的先验信息来估计干扰的存在。美国专利号US6603734(2003-08-05)，题目为“Method for eliminating interference in an OFDM radio receiver”(中文译名：在OFDM通信系统的接收端消除干扰的方法)的专利中，干扰的幅度可以通过计算一种被选择的信号的幅度相对于该组信号的平均幅度的偏离来获得。欧洲专利号EP1349337(2003-10-1)，题目为“Multicarrier reception with interference detection”(中文译名：带有干扰检测的多载波接收)的专利中，干扰可以通过利用从均衡器中获得的解调数据被监测出来。而上述现有技术，都不能满足无线传感器网络自组织、低功耗的特点，不能满足无线传感器网络检测干扰的需求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于无线传感器网络的干扰检测方法及其检测装置，实现对接收信号进行合理的判断，以便对网络中是否存在干扰做出较为精确的判断。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于无线传感器网络的干扰检测方法，包括以下步骤：

第一步、接收机对接收到的时域信号进行快速傅里叶变换，得到时域信号的频谱。

第二步、对时域信号的频谱依次进行多音干扰检测和部分频带干扰检测，得到传输信号和干扰信号的频谱X₁(n₁)、X₂(n₂)；

所述的多音干扰检测是指：对接收到的待检测信号r(n)经过FFT变换之后得到长度为Lc的信号频谱R(k)，则R(k)可表示为：对得到的R(k)的幅度值进行搜索比较实现干扰信号频点的精确定位，确定干扰信号频点的准则如下：当同时满足：

R(i)≤R(i+3)，R(i+1)＞R(i+4)以及R(i+1)＞M₀或R(i+2)＞M₀或R(i+3)＞M₀，

则(i+2)即为多音干扰的干扰频点所在位置，其中：M₀取一个数据帧的数值平均值的K倍，K可取3≤K≤20，R(i+2)∈X₂(n₂)，其余非多音干扰频点的频谱为X₁(n₁)。