[发明专利]一种基于链路感知的卫星网络自适应联合频谱检测方法

摘要

本发明公开了一种基于链路感知的卫星网络自适应联合频谱检测方法，该方法根据链路感知技术获取的当前卫星链路参数计算得出两个判决门限值(一个较高门限值，一个较低门限值)，按能量检测法计算待检测信号的能量并与两门限值进行比较，若能量大于等于较高值判为存在主用户信号，小于等于较低值判为不存在主用户信号；若能量落在两判决门限值之间则对信号进行循环平稳特性检测。本发明在频谱检测中引入了链路感知技术，该技术不需借助大量实验测试就可实时获取信道状态，能够提升频谱检测的实时性及准确性；而联合频谱检测方法发挥了能量检测简单和循环平稳特性检测准确的优点，并能较大限度规避二者的不足，最终实现系统整体检测性能的提升。

主权项

1.一种适用于卫星认知无线网络的基于链路感知的频谱检测方法，其特征在于采用链路感知技术对卫星信道状态进行了估计和预测，并根据信道参数自适应选择适当的频谱检测方法，有效地结合了能量检测与循环平稳检测的优势，提高频谱检测效率并降低了复杂度，其方法包括：A，选择需要进行检测的授权用户与对应卫星信道，采用链路感知方法对卫星信道信噪比以及天气状况参数进行估计与预测：A1、该方法所适用的网络结构为多层卫星网络体系架构，网络中包括不同轨道卫星,网络中部分卫星根据业务类型或优先级设定为授权卫星，还有部分卫星设定为认知卫星，认知卫星可以在授权卫星释放频谱的时间内自适应选用相应频段进行通信，并在授权卫星恢复通信时及时将频谱释放供授权卫星使用；A2、待检测用户和相应信道采用链路感知方法进行信道估计和信道预测，然后利用感知技术计算出用于门限值设定的必要参数；信道估计采用非盲估计方法，具体形式采用基于导频的信道估计，利用估计得出信道的信噪比，并且进一步得到当前信道状态下的误码性能和系统的吞吐量，采用信道预测技术来补偿链路感知滞后的信息，提高系统的实时性，获得较高的计算效率；B，根据信道的信噪比与天气状况计算对应的两门限值λ_H和λ_L(λ_H＞λ_L),两门限值的计算方法包括：根据信道估计与信道预测得出的卫星信道信噪比及天气状况的参数，结合待检测频段的频率值，采用相应的公式计算两门限值；C，采用能量检测法计算信号的能量P，与门限值λ_H和λ_L进行比较，据此选择采用能量检测或循环平稳特性检测，得出待检测频段的状态,其自适应判定方法为：C1、计算λ_H，将P与λ_H作比较，如果满足P>＝λ_H，选择能量检测，并得出待检测频段正在被授权用户使用；C2、计算λ_L，将P与λ_L作比较，如果满足P<＝λ_L，在能量检测和循环平稳特性检测中选择能量检测，并得出待检测频段处于空闲状态；C3、计算λ_H和λ_L，如果满足λ_L<P<λ_H，在能量检测和循环平稳特性检测中选择循环平稳特性检测。