[发明专利]针对时间异步且存在频偏情况下的OFDM信号频谱感知方法

权利要求书

1.一种针对时间异步且存在频偏情况下的OFDM信号频谱感知方法，其特征在于它的处理过程为：首先，对来自监测信道的接收信号进行采样，得到采样信号；然后，根据采样信号中的所有采样点的采样值，并在时间异步且存在频偏情况下，利用接收信号中的OFDM信号的循环前缀的自相关性，估计得到噪声功率；再根据采样信号中的采样点的采样值，计算采样信号的协方差矩阵；接着，根据噪声功率和采样信号的协方差矩阵，计算检验统计量；最后，通过比较检验统计量与获取的判决门限的大小，判定在监测信道内有无授权用户信号，以实现频谱感知；

该针对时间异步且存在频偏情况下的OFDM信号频谱感知方法，其特征在于它具体包括以下步骤：

步骤一：利用认知无线电系统中的采样模块对来自监测信道的接收信号进行M次采样，得到由M个采样点的采样值构成的采样信号，其中，M＝K×N，K表示接收信号中的OFDM信号中包含的OFDM符号的总个数，K≥1，N表示接收信号中的OFDM信号中的任意一个OFDM符号内的子载波的总个数，N＝N_c+N_d，N_c表示接收信号中的OFDM信号的循环前缀的长度，N_d表示接收信号中的OFDM信号中的任意一个OFDM符号内的有效数据的子载波的总个数，N_d≥N_c＞1，且设N_c和N_d都为偶数；

步骤二：根据采样信号中的所有采样点的采样值，并在时间异步且存在频偏情况下，利用接收信号中的OFDM信号的循环前缀的自相关性，估计得到噪声功率，记为其中，ρ_η表示接收信号的相关系数的估计值，表示接收信号的功率的估计值；

步骤三：根据采样信号中的采样点的采样值，计算采样信号的协方差矩阵，记为R_x，R_x为一个L×L维的矩阵，将R_x中第i行第q列的元素记为R_x(i,q)，其中，L∈[2,M-1]，1≤i≤L，1≤q≤L，x(p)表示采样信号中的第p个采样点的采样值，x^*(p-q+i)为x(p-q+i)的共扼，x(p-q+i)表示采样信号中的第p-q+i个采样点的采样值；

步骤四：根据和R_x，计算检验统计量，记为T，

步骤五：获取判决门限，记为λ；然后比较检验统计量T与判决门限λ的大小，如果T＞λ，则判定在监测信道内有授权用户信号；如果T≤λ，则判定在监测信道内无授权用户信号，监测信道处于空闲状态，从而实现频谱感知。

2.根据权利要求1所述的针对时间异步且存在频偏情况下的OFDM信号频谱感知方法，其特征在于所述的步骤二中，其中，Re()为取实部操作函数，x(2n-1)表示采样信号中的第2n-1个采样点的采样值，x^*(2n-1+N_d)为x(2n-1+N_d)的共轭，x(2n-1+N_d)表示采样信号中的第2n-1+N_d个采样点的采样值，x(2n)表示采样信号中的第2n个采样点的采样值，x^*(2n+N_d)为x(2n+N_d)的共轭，x(2n+N_d)表示采样信号中的第2n+N_d个采样点的采样值，j为虚数表示形式，符号“∠”为角度表示符号。

3.根据权利要求1或2所述的针对时间异步且存在频偏情况下的OFDM信号频谱感知方法，其特征在于所述的步骤二中，其中，1≤m≤M，x(m)表示采样信号中的第m个采样点的采样值，符号“| |”为取绝对值符号。