[发明专利]一种宽带频谱感知方法及装置

权利要求书

1.一种宽带频谱感知方法，其特征在于，包括：

数据融合中心（Fusion Center，FC）获取当前所有主用户（Primary User，PU）物理信道的统计空闲概率，所述统计空闲概率是通过长期频谱检测得到的PU物理信道空闲时间与总时间的比值；

按照所述统计空闲概率由大至小的顺序，依次为各PU物理信道分配用于信道频谱检测的感知节点（Sensing Node，SN）；

利用所述SN，分别对各PU物理信道进行信道频谱检测；

根据信道频谱检测结果，确定各PU物理信道的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述FC获取当前所有PU物理信道的统计空闲概率的步骤包括：

FC访问频谱感知数据库，获取当前所有PU物理信道的统计空闲概率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照所述统计空闲概率由大至小的顺序，依次为各PU物理信道分配用于信道频谱检测的SN的步骤包括：

对于当前PU物理信道，FC从待分配的SN中为所述PU物理信道随机选取一个SN，并根据所述SN的接收天线数目、信号采样样本数目和接收信噪比，判断选取的SN是否满足当前PU物理信道的预设虚警概率和检测概率；

若判断结果为满足，则按照统计空闲概率由大至小的顺序，从剩余的SN中为下一个PU物理信道分配SN；

若判断结果为不满足，则FC按照数目逐次加一的方式随机选取SN，直至所选取的SN满足所述PU物理信道的预设虚警概率和检测概率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述SN，分别对各PU物理信道进行信道频谱检测的步骤包括：

SN对相应的PU物理信道进行接收信号采样，得到多个信号采样样本；

SN利用所述多个信号采样样本，计算其检测的PU物理信道的本地归一化能量数据，并利用所述本地归一化能量数据，得到本地频谱感知数据作为相应PU物理信道的信道频谱检测结果。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据信道频谱检测结果，确定各PU物理信道的状态的步骤包括：

FC接收来自各SN的本地频谱感知数据，并按照PU物理信道进行数据融合，得到各PU物理信道的全局频谱感知统计量；

将各PU物理信道的全局频谱感知统计量分别与判决门限进行比较，若小于相应的判决门限，则FC确定所述PU物理信道处于空闲状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按照PU物理信道进行数据融合，得到各PU物理信道的全局频谱感知统计量的步骤包括：

FC根据各SN的接收天线数目、信号采样样本数目和接收信噪比，计算用于融合各SN的本地频谱感知数据的加权因子；

根据各SN的本地频谱感知数据及加权因子，计算各PU物理信道的全局频谱感知统计量。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

当确定某一PU物理信道的状态是空闲状态时，将所述PU物理信道的信息发送至其覆盖范围内的所有SN。

8.一种宽带频谱感知装置，其特征在于，包括FC，所述FC包括：

数据库查询单元，用于获取当前所有PU物理信道的统计空闲概率，所述统计空闲概率是通过长期频谱检测得到的PU物理信道空闲时间与总时间的比值；

SN分配单元，用于按照所述统计空闲概率由大至小的顺序，依次为各PU物理信道分配用于信道频谱检测的感知节点SN；

信道频谱检测单元，用于利用所述SN，分别对各PU物理信道进行信道频谱检测；

信道状态确定单元，用于根据信道频谱检测结果，确定各PU物理信道的状态。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信道状态确定单元包括：

本地频谱感知数据接收模块，用于接收来自各SN的本地频谱感知数据；

数据融合模块，用于按照PU物理信道进行数据融合，得到各PU物理信道的全局频谱感知统计量；

判决模块，用于将各PU物理信道的全局频谱感知统计量分别与判决门限进行比较，若小于相应的判决门限，则确定所述PU物理信道处于空闲状态。

10.一种宽带频谱感知装置，其特征在于，包括SN，所述SN包括：

信号采样单元，用于按照FC的分配，对相应的PU物理信道进行接收信号采样，得到多个信号采样样本；

归一化能量计算单元，用于利用所述多个信号采样样本，计算其检测的PU物理信道的本地归一化能量数据；

本地频谱感知数据处理单元，用于利用所述本地归一化能量数据，得到本地频谱感知数据作为所述PU物理信道的信道频谱检测结果。