[发明专利]对有尖峰干扰的空白频谱进行检测和使用的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对有尖峰干扰的空白频谱进行检测和使用的装置及方法， 涉及认知无线电技术领域、OFDM系统，以及滤波器组在无线信号检测中的应用。

背景技术

自从20世纪70年代人们提出子带数字信号处理以来，在几十年的发展过 程中，滤波器组的研究经历了从基础理论分析到各种理论的丰富完善，发展到 现在已经产生了多种子带滤波器组理论、结构和设计方法，其应用也从最初的 语音处理扩展到通信、图像编码/压缩、自适应滤波、雷达、快速计算、系统辨 识、噪声消除等许多领域。滤波器组一般包括分析滤波器组和综合滤波器组， 在使用滤波器组进行信号的发送接收时，需要考虑信号的重建问题。但滤波器 组用于信号检测，特别是认知无线电中的信号检测时，只需要用到分析滤波器 组即可，即不需要考虑信号的重建问题。但传统的滤波器组无法适用于频谱带 宽动态变化的信号检测，因为滤波器组的总的带宽是固定的，而空白频谱的带 宽大小是不固定的。因此，传统的滤波器组无法用于检测带宽大小不固定的空 白频谱。

OFDM(正交频分复用调制)是一种无线环境下的高速传输技术，该技术的 基本原理是将高速串行数据变换成多路相对低速的并行数据并对不同的载波进 行调制。这种并行传输体制大大扩展了符号的脉冲宽度，提高了抗多径衰落的 性能。为了提高频谱利用率，使各子载波上的频谱相互重叠，但这些频谱在整 个符号周期内满足正交性，从而保证接收端能够不失真地复原信号。但空白频 谱内存在尖峰干扰，基于OFDM的用户在使用这些空白频谱时，需要置零一些子 载波以避开尖峰干扰。现有的OFDM模块并没有根据空白频谱内的尖峰干扰信息 自动置零子载波的功能。

在无线电视广播频段中，由于电视台对频段的使用率不高以及由模拟电视 向数字电视的转化，在电视频段中会出现可以被其他用户使用的空白频谱，但 这些空白频段中会分布有尖峰干扰，如何检测这些尖峰干扰并且在使用过程中 避开干扰所在的频率，目前并没有相应的解决方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对有尖峰干扰的空白频谱进行检测 和使用的装置及方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

本发明对有尖峰干扰的空白频谱进行检测的装置主要包括下变频器、模数 转换器和移位滤波器组，所述下变频、模数转换器和移位滤波器组依次连接在 一起。

进一步地，本发明所述移位滤波器组包括延时器组、滤波器组、移位器、 快速傅里叶反变换模块和判决器，所述延时器组、滤波器组、移位器、快速傅 里叶反变换模块和判决器依次连接在一起，所述延时器组与模数转换器连接。

本发明的对有尖峰干扰的空白频谱进行检测和使用的装置主要包括下变 频、模数转换器、移位滤波器组、调制预处理模块和正交频分复用调制模块， 所述包括下变频、模数转换器、移位滤波器组、调制预处理模块和正交频分复 用调制模块依次连接在一起。

进一步地，本发明所述移位滤波器组包括延时器组、滤波器组、移位器、 快速傅里叶反变换模块和判决器，所述延时器组、滤波器组、移位器、快速傅 里叶反变换模块和判决器依次连接在一起，所述延时器组与模数转换器连接， 判决器与调制预处理模块连接。

使用本发明装置对有尖峰干扰的空白频谱进行检测和使用的方法主要包括 如下步骤：

(1)利用天线接收空白频谱的信号，然后通过下变频器变换到基带，得到 基带模拟信号；

(2)利用模数转换器对所述基带模拟信号进行采样量化，得到基带数字信 号；

(3)利用移位滤波器组对基带数字信号进行检测，得到整个空白频谱内的 尖峰干扰信息；

(4)调制预处理模块根据所述尖峰干扰信息，对用户需要发送的串行数据 进行插零操作，得到预处理后的串行数据；

(5)将预处理后的串行数据通过正交频分复用调制模块进行调制并发送。

进一步地，本发明所述步骤(3)包括：

a)根据用户正交频分复用调制的子载波间隔设置移位滤波器组的子带带 宽；

b)根据所述移位滤波器组的子带带宽和预先设置的子带数确定移位滤波 器组中移位器的频移参数；

c)根据所述移位滤波器组的子带带宽、子带数以及空白频谱的带宽确定 检测整个空白频谱所需的移位次数；