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专利号: 2017104251981
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种认知无线电的频谱感知方法,其特征在于,包括:分别将预设数量的次用户接收到的信号分解成各自对应的I信号和Q信号;

根据所述I信号和所述Q信号生成分解矩阵,并获取所述分解矩阵的协方差矩阵;

根据所述协方差矩阵获取最大特征值和矩阵迹,并获取判决统计量;其中,所述判决统计量为所述最大特征值和所述矩阵迹之比;

判断所述判决统计量是否大于判决门限;

若是,则存在主用户;

若否,则不存在主用户。

2.根据权利要求1所述的认知无线电的频谱感知方法,其特征在于,所述分别将预设数量的次用户接收到的信号分解成各自对应的I信号和Q信号,包括:将每个次用户各自接收到的信号Xi分解成各自对应的I信号 和Q信号其中,Xi=[xi(1)xi(2)...xi(N)], n=

1,2,...,N,fc为载波频率,fs为采样频率,i为所述预设数量的次用户中任意一个次用户,N为所述信号Xi的采样次数。

3.根据权利要求2所述的认知无线电的频谱感知方法,其特征在于,所述根据所述I信号和所述Q信号生成分解矩阵,并获取所述分解矩阵的协方差矩阵,包括:根据所述I信号 和所述Q信号 生成分解矩阵Y;

其中, Y为M×N维的所述分解矩阵,M=2K,K为所述预设数量;

获取所述分解矩阵Y的协方差矩阵Ry(N);

其中,Ry(N)=E[YYH]=Rs(N)+Rn(N), IM为M阶单位矩阵,Rs(N)为信号空间,Rn(N)为噪声空间,w为所述信号Xi中的噪声信号,wi=[wi(1)wi(2)...wi(N)],σ2为噪声矩阵的特征值。

4.根据权利要求3所述的认知无线电的频谱感知方法,其特征在于,所述判决统计量,具体为:其中,λmax为所述最大特征值,Tr(Ry(N))为所述矩阵迹。

5.根据权利要求4所述的认知无线电的频谱感知方法,其特征在于,所述判断所述判决统计量是否大于判决门限,包括:判断TGRMET是否大于判决门限γ;

其中,所述判决门限γ为根据随机矩阵推导得到的数值,Pfa为虚警概率。

6.一种认知无线电的频谱感知系统,其特征在于,包括:分解模块,用于分别将预设数量的次用户接收到的信号分解成各自对应的I信号和Q信号;

获取模块,用于根据所述I信号和所述Q信号生成分解矩阵,并获取所述分解矩阵的协方差矩阵;

计算模块,用于根据所述协方差矩阵获取最大特征值和矩阵迹,并获取判决统计量;其中,所述判决统计量为所述最大特征值和所述矩阵迹之比;

判断模块,用于判断所述判决统计量是否大于判决门限;若是,则存在主用户;若否,则不存在所述主用户。

7.根据权利要求6所述的认知无线电的频谱感知系统,其特征在于,所述分解模块,包括:分解子模块,用于将每个次用户各自接收到的信号Xi分解成各自对应的I信号 和Q信号其中,Xi=[xi(1)xi(2)...xi(N)], n=

1,2,...,N,fc为载波频率,fs为采样频率,i为所述预设数量的次用户中任意一个次用户,N为所述信号Xi的采样次数。

8.根据权利要求7所述的认知无线电的频谱感知系统,其特征在于,所述获取模块,包括:第一获取子模块,用于根据所述I信号 和所述Q信号 生成分解矩阵Y;

其中, Y为M×N维的所述分解矩阵,M=2K,K为所述预设数量;

第二获取子模块,用于获取所述分解矩阵Y的协方差矩阵Ry(N);

其中,Ry(N)=E[YYH]=Rs(N)+Rn(N), IM为M阶单位矩阵,Rs(N)为信号空间,Rn(N)为噪声空间,w为所述信号Xi中的噪声信号,wi=[wi(1)wi(2)...wi(N)],σ2为噪声矩阵的特征值。

9.根据权利要求8所述的认知无线电的频谱感知方法,其特征在于,所述计算模块,包括:计算子模块,用于根据所述协方差矩阵Y获取最大特征值λmax和矩阵迹Tr(Ry(N)),并获取判决统计量TGRMET;

其中,

10.根据权利要求9所述的认知无线电的频谱感知方法,其特征在于,所述判断模块,包括:判断子模块,用于判断所述判决统计量TGRMET是否大于判决门限γ;若是,则存在所述主用户;若否,则不存在所述主用户;

其中,所述判决门限γ为根据随机矩阵推导得到的数值,Pfa为虚警概率。