[发明专利]一种北极海上无线通信频谱感知方法及系统

权利要求书

1.一种北极海上无线通信频谱感知方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待感知的北极海上通信信号；

根据线性判断分析LDA对所述待感知的北极海上通信信号构建北极海上通信频谱感知数据集；

将所述极地海上通信频谱感知数据集输入非线性支持向量机SVM，训练适用于北极海上通信频谱感知的频谱分类器；

根据所述频谱分类器进行频谱判断并输出分类结果。

2.根据权利要求1所述的一种北极海上无线通信频谱感知方法，其特征在于，所述根据线性判断分析LDA对所述待感知的北极海上通信信号构建北极海上通信频谱感知数据集，包括：

使用循环谱提取所述待感知的北极海上通信信号的谱线数量、衰减系数和谱相关系数最大值三个特征。

3.根据权利要求2所述的一种北极海上无线通信频谱感知方法，其特征在于，所述循环谱根据如下方式获取：

根据所述待感知的北极海上通信信号y(t)计算循环自相关函数R^α(τ)为：

其中，α为循环频率，T₀为循环周期，R(t，τ)为y(t)的自相关函数，τ∈(0，+∞)；e为常数，dt为对时间t的积分，t∈[0，T₀]，j是虚数；

针对北极环境的海上通信的离散信号，其循环谱S^α(f)为：

其中，将次用户接收信号y(t)分为N段，每段有T个点，Y(t_n，f)为信号每段的离散傅里叶变换，Y^*是Y的共轭；f为某一时刻t_n的频率值，n∈[1，N]，且n为正整数。

4.根据权利要求3所述的一种北极海上无线通信频谱感知方法，其特征在于，所述谱线数量、衰减系数和谱相关系数最大值三个特征，根据如下方式计获得：

计算谱线数量N_α：令f＝0，得到信号循环频率轴的信息S^α(0)，进而在该轴上得到不同的频率点分布的谱线；

计算衰减特性M_f：令α＝0，得到信号谱频率轴令表示f轴频谱单位频率的衰减特性；其中，为频谱最大值，对应频率点为f₂，当时，对应频率点为f₁；

计算谱相关系数最大值

5.根据权利要求4所述的一种北极海上无线通信频谱感知方法，其特征在于，所述构建北极海上通信频谱感知数据集，包括：

共同构成一组三维特征向量X＝[N_α，M_f，M_c]^T，记为

当主用户存在时，提取特征得到样本[x₁，x₂，...，x_i]^T；当主用户不存在时，提取特征得到样本[x_i+1，x_i+2，...，x_M]^T，i＝1，2，..，，M，M为数据集的总样本数；

三维特征向量x_i对应状态标签为y_i，H₀下记y_i＝-1，H₁下记y_i＝+1；其中，H₀为无主用户情况，H₁为主用户存在情况；

上述样本共同组成北极海上通信频谱感知数据集[X_M，Y_M]：

Y_M＝[y₁，y₂，...，y_M]^T。