[发明专利]一种用于认知无线电系统中获取信噪比的方法

说明书

技术领域

本发明涉及认知无线电技术的自适应，尤其涉及认知无线电领域的信道估计技术与方法。

背景技术

认知无线电系统是一种允许系统获得它的操作环境和地理环境相关的知识，确定政策与其内部状态的无线电系统；为了实现预先定义的目标，它可以根据获取的知识动态、自主的调整其操作参数和协议，并且从获得的结果中学习。认知无线电提出的目的是为了更加有效的利用频谱等资源，以有限的资源实现更加有效和可靠的通信。

信噪比(SNR)是信号强度和背景噪声的比值，是表征信道特性的重要参数。在通信系统的实际应用中，调制信号的识别、Turbo Code的迭代译码、功率控制、自适应调制切换、自适应越区切换等功能都需要准确的信噪比估计。

估计信噪比一般通过对接收信号的数据分析处理后获得。该数据对于接收机来说可能为已知，或者未知。通过未知数据或对接收信号进行分析得出信噪比估计，称之为盲估计，一般不占用信道的吞吐量。此类估计器为非数据辅助的，当信噪比估计依赖于传输数据的先验知识时，称之为数据辅助估计器。基于数据辅助的估计器的性能更优越。

在此系统中，其应用背景为使系统通过对周围环境的感知并预知自身的通信能力；能够根据环境的变化和/或自身通信目标自主的调整传输参数与协议。节点首先主动进行信道认知，通过专门的信道认知波形对这5条备选信道进行认知(每个终端都认知一遍)，通过自适应策略选择出一条最佳的信道作为通信信道，并确定各终端与节点之间的通信速率来达到自适应传输的目的。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种用于认知无线电系统中获取信噪比的方法。该方法针对线性调频信号设计，但是同样可以用于其它调制方式的宽带无线通信系统。该方法通过对信号最佳采样点的进行信噪比估计，并进行平均后上传给节点来使节点根据自适应传输和选择策略达到有效传输的目的。

本发明是这样实现的，其工作流程如下：

(1)节点发送信道估计信令，轮询已经接入的终端并对终端进行信道估计；

(2)终端对接收到的线性调频信号进行解调解扩，并通过位定时获得最佳采样点；

(3)通过最佳采样点分别获得线性调频信号的二阶距和四阶距，并由接收序列的时间平均计算得到线性调频信号二阶距和四阶距的平均值；

(4)根据线性调频信号的二阶距和四阶距的平均值计算获得此段时间接收序列的信噪比估计值；

(5)重复步骤(3)到(4)，获得N个信噪比估计值，并将N个信噪比估计值进行平均得到信噪比估计平均值，即为当前频点的信道信噪比；其中，N为大于1的正整数；

(6)节点对终端的多个频点分别进行上述的信噪比估计，得到各频点信噪比估计值；

(7)终端将多个频点的信噪比估计值上传给节点，通过附带信息节点同样完成多个频点的信噪比估计，节点通过频率和速率选择策略对本地估计和终端的估计结果选择出一个最佳频点，并通知所有的终端，各终端轮询注册，注册结束后开始根据最佳的频点和速率开始通信。

其中步骤(4)中根据获得的信号的二阶距和四阶距的平均值获得信号的信噪比估计值，是采用以下公式计算的：

SN^Rm2m4=|2M22-M4|M2-|2M22-M4|]]>

其中M₂，M₄分别为信号的二阶距平均值和四阶距平均值。