[发明专利]一种小型移动主用户的信号检测方法

说明书

本发明涉及信号检测技术领域，更具体的是涉及一种小型移动主用户的信号检测方法，用于一个小型主用户和多个次用户组成的系统，包括以下步骤：S1：次用户接收小型移动主用户信号的数据；S2：将所述数据组成采样信号矩阵X；S3：求出采样信号矩阵X的采样协方差矩阵R(N_s)；S4：求出采样协方差矩阵R(N_s)的最大特征值和最小特征值，并根据最大特征值和最小特征值求出检测量T；S5：设定虚警概率，根据虚警概率确定检测量T的判决门限γ；S6：根据检测量T与判决门限γ的关系，判断是否存在主用户信号。本发明中通过将判决门限γ直接通过虚警概率确定，其不会带入噪声信号的误差，且判决门限的值会根据虚警概率的不同而不同，因而检测精度能够更高。

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，更具体地是涉及一种小型移动主用户的信号检测方法。

背景技术

频谱感知技术中存在着一个非常大的挑战就是如何对小型移动主用户的信号进行检测；所谓小型移动主用户(SSPU，可简称为主用户)是指信号的强度非常小，并且相对于周边噪声极其微弱，基本上淹没于环境噪声当中的主用户。由于自身信号强度弱的特点，小型移动主用户的信号传输距离一般是在100m～150m；同时小型移动主用户的开关时空特性变化很大，例如无线麦克风设备在移动过程中的任意时间或者地点都能变化于开关状态，并且没有预先给次用户任何的通知；另外小型移动主用户经常处于移动状态，并且每个地方逗留的时间很短，这就导致感知小型移动主用户的难度非常大。

中国专利CN106169945A公开了一种基于最大最小特征值之差的协作频谱感知方法，包括：认知用户接收端对接收到的信号进行随机采样并计算接收信号矩阵；通过接收信号矩阵计算得到样本协方差矩阵，并对其进行特征值分解；选择最大特征值与最小特征值之差作为检测统计量；计算授权用户存在时的门限值；将检测统计量与门限值进行比较，判断主用户是否存在；若统计量大于或等于门限值，表明主用户存在，否则主用户不存在，以便认知用户接入频段。其门限值的计算与噪声有关，因此，检测的精度受噪声值的影响较大，而噪声值为估计值，其存在误差，噪声越大则门限值的误差越大，容易出现门限值设定过大造成误判，而小型移动主用户信号的强度过低，基本处于淹没在噪声中的状态，在低信噪比的环境下，算法的门限值十分敏感，因此其门限值的设定不能满足信号强度低的小型移动主用户检测精度要求。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的不足，提供了一种避免噪声影响、检测精度高的小型主用户的信号检测方法。

在本技术方案中，提供了一种小型移动主用户的信号检测方法，用于一个小型主用户和多个次用户组成的系统；包括以下步骤：

S1：次用户接收小型移动主用户信号的数据；

S2：将所述数据组成采样信号矩阵X；

S3：求出采样信号矩阵X的采样协方差矩阵R(Ns)；

S4：求出采样协方差矩阵R(Ns)的最大特征值和最小特征值，并根据最大特征值和最小特征值求出检测量T；

S5：设定虚警概率，根据虚警概率确定检测量T的判决门限γ；

S6：根据检测量T与判决门限γ的关系，判断是否存在主用户信号。

本发明中通过最大最小特征值得到检测量后，与判决门限对比判断是否存在主信号，判决门限γ直接通过设定的虚警概率确定，其不受噪声信号的影响，因而在小型移动主用户的检测中，即使噪声信号远远大于主信号中，判决门限的设定也不会带入过多的噪声信号引起误差过大，造成误判的情况，可以提高信号检测精度。

优选地，上述的步骤S1中将接收主用户信号数据表示为矩阵x(n)，x(n)＝[x₁(n),x₂(n),L,x_P(n)]^T；