[发明专利]基于广义T2

摘要

本发明公开了一种基于广义T2统计量的盲频谱感知方法。主要解决现有技术检测门限精确性不高，计算复杂度高的问题。其实现方案是：1.根据多用户系统得到接收信号的协方差阵，去除其主对角线的元素得到接收信号的非对称协方差阵；2.取部分接收信号形成空时矩阵，由空时矩阵和非对称协方差矩阵构造检验矩阵；3.取检验矩阵中每个次级用户的N个观测值作为样本，计算样本的均值向量和协方差阵，并根据这两个参数和多元统计中Τ2的定义，获得Τ2统计量及其分布；4.根据似然比准则确定检验统计量及其分布，确定检测门限,判断主用户是否存在。本发明提高了检测门限精确性，降低了计算复杂度和对外部硬件设备的要求，可用于认知无线电技术。

主权项

一种基于广义T2统计量的盲频谱感知方法，通过P个认知无线电次级用户对认知无线电网络中的M个授权频段进行感知，检测出频谱空洞，其特征在于，检测步骤包括如下：(1)建立认知无线电频谱感知的多用户系统；(2)对多用户系统中的P，个次级用户进行M次采样快拍，获取接收信号的采样矩阵X，并估计得到接收信号的P×P维的协方差矩阵RX，去除RX主对角线元素，获得P×(P‑1)维的非对称矩阵RXX,P>1；(3)取接收信号采样矩阵X的前M‑K列和后M‑K列，构建P×P维的空时矩阵RXK,K<M；(4)根据(2)和(3)的结果，得到检验矩阵RZ：RZ＝[RXX RX1 RX2 … RXK]其中：RX1为K＝1时所得空时矩阵，RX2为K＝2时所得空时矩阵；(5)对所得检验矩阵RZ取其中每个次级用户的N个观测值作为样本，计算得到样本均值向量和样本协方差矩阵S，并根据这两个参数和多元统计中Τ2的定义，获得Τ2统计量：T2=N(x‾-μ)′S-1(x‾-μ),]]>其中：N＝(Q+1)P‑1，(x‑μ)′为的共轭转置，Q为RXK空时矩阵中K的最大值，μ为总体均值向量；(6)基于T2统计量得到似然函数，根据似然比准则获得似然比检验统计量λ2/N；λ2/N=11+T2/(N-1);]]>(7)根据T2统计量的分布以及(6)中T2统计量与λ2/N的关系，推导获得检验统计量λ2/N的分布，根据虚警概率与λ2/N的分布之间的关系，推导获得检测门限γ；(8)将检验统计量λ2/N与检测门限γ进行比较，判断主用户是否存在：若λ2/N≥γ，则判断主用户信号存在，即当前频段使用中，次级用户重新进行检测；若λ2/N＜γ，则判断主用户信号不存在，即当前频段未被利用，检测为频谱空洞，次级用户接入当前未使用的频段进行通信。