1.一种基于连通分量个数特征的认知无线电频谱感知方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:对过采样后的观测信号进行去均值处理;观测信号模型为:x(n)=s(n)+w(n),n=0,1,...,N‑12
式中,x(n)是离散时间序列,w(n)是均值为0方差为σ的加性高斯白噪声样本,s(n)是信号样本;N是信号样本数;
频谱感知的结果包含H0和H1两种情况,H0表示主用户信号频谱空闲;H1表示主用户信号占用现有频谱;
在这两种情况下的传输模型分别如下:
HO:x(n)=w(n)
H1:x(n)=s(n)+w(n)
对观测信号先作去均值处理,得到零均值的观测信号:式中,r(n)表示零均值的观测信号, 为x(n)的均值;
步骤2:计算经去均值处理后的观测信号的自相关函数;
步骤3:通过归一化和均匀量化的方法将自相关函数转化为具有q个顶点的图;具体如下:先将自相关函数Crr(m)作归一化处理,得到其归一化频谱之后,设定量化级数q,对 均匀量化,量化后的频谱U(m)=i+1,其中,i/q<U(m)<i+1/q,0≤i≤q‑1;
将U(m)转换到图域,构成图G(V,E),其中V和E分别表示图的顶点集V={v1,v2,...vq}和边集合E={eα,β|να∈V,νβ∈V},eα,β表示图的两个顶点之间的边;构成图G(V,E)的具体做法是:从U(m)到U(m+1),m=0,1...,N‑2逐个遍历,当存在vα到vβ的电平跳变时,则两个顶点相连,eα,β=1;反之,则两个顶点无连接,eα,β=0;
步骤4:计算图的连通分量个数dc作为判决统计量,并设置相应的判决门限η;
步骤5:通过将图的连通分量个数dc与门限η进行比较,得到频谱感知的判决结果,若dc>η,则判为H0,否则判为H1。
2.如权利要求1所述的一种基于连通分量个数特征的认知无线电频谱感知方法,其特征在于:所述步骤2中,计算r(n)的自相关函数:式中,Crr(m)表示r(n)的自相关函数,m是自相关函数的自变量。
3.如权利要求1所述的一种基于连通分量个数特征的认知无线电频谱感知方法,其特征在于:所述步骤4具体如下:计算图的拉普拉斯阵,并对其进行特征分解,获取其特征值,并统计其中零特征值的个数,即为图的连通分量个数,以此作为频谱感知的检验统计量;
设置门限值η用以进行判决,门限值取图的顶点数减2或减3。