[发明专利]一种频谱检测与未知噪声方差跟踪估计方法与装置

摘要

本发明针对实际应用中噪声方差动态未知情况下的频谱检测问题，首先提出一种动态状态空间系统模型反映其内在机理将授权用户状态与时变噪声方差作为两个隐藏状态，分别采用两状态一阶马尔科夫和自回归模型对其动态迁移特性建模。在此基础上，设计提出一种新型频谱感知方法装置。该方法根植于贝叶斯统计推理理论，采用边缘化粒子滤波技术(见附图)，能够实现对授权用户与噪声方差的联合估计。特别地，本发明提出边缘化粒子滤波两级自适应预测系数调整方法，充分利用噪声方差时变特性，可实现对于噪声方差的准确跟踪。利用得到的噪声方差信息，该算法装置可拓展应用至(但不限于)单节点单天线感知系统中去，并获得良好频谱感知性能。

主权项

一种频谱感知的实现方法，可实现时变未知噪声方差情况下的高性能频谱感知；其特征在于：基于所提出的动态状态空间模型，有效实现了对授权用户工作状态与未知噪声方差的联合估计；一种深入反映噪声方差动态未知情况下频谱感知机制的系统模型，将授权用户状态和噪声方差作为系统隐藏状态，分别采用两状态一阶马尔科夫模型和自回归模型描述其动态迁移特性；采用非相干接收，即将特定时间窗内采样信号的能量和作为系统观测值；利用观测信号对授权用户工作状态和未知噪声方差进行联合估计：首先基于贝叶斯统计推理框架对授权用户状态进行检测，基于已获得频谱检测结果以及观测信号，对方差后验分布参数进行更新，继而得到噪声方差估计值。