專利名稱：一種基于過采樣的glrt檢測方法
技術領域：
本發(fā)明屬于通信技術領域，涉及認知無線電(Cognitive Radio)中的頻譜檢測算法。
背景技術：
認知無線電技術是為了解決目前面臨的頻譜資源稀缺提出來的，而頻譜檢測算法是認知無線電的關鍵技術之一。為了避免認知無線電系統(tǒng)對授權用戶產(chǎn)生有害的干擾，要求頻譜檢測方法能夠在低信噪比下可靠地檢測出授權用戶信號來?，F(xiàn)有的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)頻譜檢測算法有匹配濾波器檢測算法(Matched Filter Detection，MF)、能量檢測算法(Energy Detection，ED)、循環(huán)譜檢測算法(Cyclostationary Feature Detection,CFD)等。然而這些算法都有自己顯著的優(yōu)缺點。循環(huán)譜檢測算法需要知道主用戶信號的頻率周期特性，這對于實際的認知無線電用戶來說很難得到，并且該算法具有很高的復雜度。當認知無線電用戶知道主用戶的調(diào)制方式、載波頻率等信號信息時，匹配濾波器檢測算法被認為是最優(yōu)的檢測算法。但這些信息同樣在實際系統(tǒng)中很難得到，并且該算法需要認知無線電用戶與主用戶準確同步，這對于認知無線電用戶同樣是很難的。能量檢測算法不需要主用戶信號的先驗信息和認知無線電用戶與主用戶之間的信道信息，并且當主用戶信號采樣滿足獨立同分布特性時可以獲得很好的檢測性能，但是能量檢測具有一個致命的缺點，其性能極易受到噪聲功率估計誤差的影響。以上檢測算法均或多或少需要一些先驗信息，這對于實際的認知無線電用戶都是很難做到的。為了克服上述缺陷，文獻:T. J. Lim, R. Zhang, Y. C. Liang, and Y.Zeng, GLRT—based spectrum sensing for cognitive radio, in Proc.IEEE Global Telecommun. Conf. , New Orleans, LA, Nov. 30-Dec.4,2008, pp. 1-5,提出了一種基于廣義似然比(Generalized Log-likelihood Ratio Test, GLRT)的檢測算法-AGM(Arithmetic-to_Geometric Mean)算法；文獻Pu Wang, Jun Fang, Ning Han, and Hongbin Li, Multiantenna-Assisted Spectrum Sensing for Cognitive Radio, IEEE Trans. Veh. Technol.，vol. 59，no. 4，pp. 1791-1800，may 2010，在 AGM 算法的基礎上假設在感知時間內(nèi)信道信息不變，得到另一種新的GLRT檢測算法-MSE(Maximum-to-Sum of Eigenvalues)算法。以上這些GLRT檢測算法不需要任何先驗信息，但是都是假設接收信號樣本為獨立同分布的，所以這就導致接收機必須對信號按符號速率進行采樣，這樣就帶了兩個缺點①無法在短時間內(nèi)累積大量樣本數(shù)，從而很難在較短的感知時間內(nèi)獲得很好的檢測性能；②未能利用信道的時間相關特性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有GLRT檢測算法未能利用信道相關性和不能在短時間累積大量信號樣本的問題，提出了一種基于過采樣的GLRT檢測方法。
本發(fā)明技術方案是一種基于過采樣的GLRT檢測方法，具體包括如下步驟步驟1 認知無線電用戶分別對M根接收天線的接收信號進行過采樣率為L的過采樣，然后將第k個符號周期內(nèi)過采樣得到的樣本信號組成過采樣信號樣本矩陣Yk， 1≤k≤K，其中，K表示過采樣的符號周期數(shù)；步驟2 認知無線電用戶根據(jù)步驟1得到的過采樣信號樣本矩陣^t計算接收信號
的平均能量
權利要求
1. 一種基于過采樣的GLRT檢測方法，其特征在于，具體包括如下步驟 步驟1 認知無線電用戶分別對M根接收天線的接收信號進行過采樣率L的過采樣，然后將第k個符號周期內(nèi)過采樣得到的樣本信號組成過采樣信號樣本矩陣Yk，1 < k < K，其中，K表示過采樣的符號周期數(shù)；步驟2 認知無線電用戶根據(jù)步驟1得到的過采樣信號樣本矩陣Yk計算接收信號的平均能量
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于過采樣的GLRT檢測方法，針對現(xiàn)有GLRT檢測算法未能利用信道相關性和不能在短時間累積大量信號樣本的問題而提出的，具體包括獲取過采樣信號樣本矩陣；計算接收信號的平均能量；計算相關統(tǒng)計量；計算檢測統(tǒng)計量；將得到的檢測統(tǒng)計量與預先設置的判決門限比較作檢測判斷。本發(fā)明通過對接收信號過采樣得到接收信號的平均能量，在計算統(tǒng)計量時，利用MIMO信道的時間相關性，使得本發(fā)明的方法較現(xiàn)有頻譜檢測算法具有更好的檢測性能，并且不受到噪聲方差估計誤差的影響，對噪聲方差誤差具有很強的魯棒性。
文檔編號H04B17/00GK102404063SQ201110441899
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權日2011年12月26日
發(fā)明者李少謙, 李強, 王軍, 羅軍 申請人:電子科技大學