[发明专利]一种脉冲干扰环境下基于数据挑选的频谱感知方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种认知无线电系统中的频谱感知技术，尤其是涉及一种脉冲干扰环境下基于数据挑选的频谱感知方法。

背景技术

随着越来越多的无线通信业务的出现，有限的频谱资源出现了越来越紧缺的局面。而在实际中，大量被分配给特定通信业务的物理频谱资源在许多时间、空间上处于空闲状态，这表明现在的频谱资源缺乏现象并不是由物理频谱资源缺乏而引起的，而是由于固定的频谱资源分配政策引起的。认知无线电的提出为提高频谱利用率提供了一个可行的思路，即有效利用处于空闲状态的授权频段，但是在利用这些处于空闲状态的授权频段之前，必须先有效检测出哪些授权频段出现空闲状态，因此频谱感知是认知无线电中的关键技术之一。

已有的频谱感知方法有能量检测法、协方差矩阵检测法、特征检测法等，这些频谱感知方法都是在考虑平稳噪声环境下，直接利用所有采样数据进行频谱检测的。但是，当存在雷电、汽车打火等引起的脉冲干扰的情况下，已有的频谱感知方法的虚警概率会急剧增大，进而使得频谱资源利用率严重低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种脉冲干扰环境下基于数据挑选的频谱感知方法，其能够有效降低在脉冲干扰环境下的虚警概率，提高频谱资源利用率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种脉冲干扰环境下基于数据挑选的频谱感知方法，其特征在于包括以下步骤：首先认知无线电系统中的天线对监测信道内的信号进行多次时域采样得到由多个时域采样点的信号构成的时域采样信号；然后计算各个时域采样点的信号的绝对值离散值，并比较由所有时域采样点的信号的绝对值离散值构成的第一绝对值离散值序列中的每个绝对值离散值与所有时域采样点的信号的绝对值离散值的平均值的大小，当第一绝对值离散值序列中连续两个及以上的绝对值离散值大于所有时域采样点的信号的绝对值离散值的平均值的3倍时剔除这些存在脉冲干扰的绝对值离散值；接着计算由所有不存在脉冲干扰的绝对值离散值构成的第二绝对值离散值序列的检验统计量；最后比较检验统计量与判决门限的大小，根据比较结果判定该监测信道是否处于空闲状态。

其包括以下具体步骤：

①认知无线电系统中的天线对监测信道内的信号进行K次时域采样，得到由K个时域采样点的信号构成的时域采样信号，将第k个时域采样点的信号记为x(k)，其中k∈[1,K]；

②对时域采样信号中的各个时域采样点的信号分别进行求绝对值操作，得到时域采样信号中的每个时域采样点的信号的绝对值离散值，将第k个时域采样点的信号x(k)的绝对值离散值记为y(k)，y(k)=|x(k)|，其中，符号“||”为取模操作符号；

③计算时域采样信号中的所有时域采样点的信号的绝对值离散值的平均值，记为m_y，my=1KΣk=1Ky(k);]]>

④将所有时域采样点的信号的绝对值离散值构成一个第一绝对值离散值序列，然后比较第一绝对值离散值序列中的每个绝对值离散值与m_y的大小，如果第一绝对值离散值序列中连续两个及以上的绝对值离散值都大于m_y的3倍，则判定这些绝对值离散值中存在脉冲干扰，并剔除这些存在脉冲干扰的绝对值离散值，如果第一绝对值离散值序列中不存在连续两个及以上的绝对值离散值都大于m_y的3倍，则判定第一绝对值离散值序列中的所有绝对值离散值均不存在脉冲干扰；

⑤计算由所有不存在脉冲干扰的绝对值离散值构成的第二绝对值离散值序列的检验统计量，记为T，其中，n∈[1,N]，N表示第二绝对值离散值序列中的绝对值离散值的个数，z(n)表示第二绝对值离散值序列中的第n个绝对值离散值，符号“||”为取模操作符号；