[发明专利]一种适用于无静默期下的序贯能量检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种适用于无静默期下的序贯能量检测方法和装置。

背景技术

现代无线通信中，可用频谱资源的匮乏和频谱管理效率的低下成为无线通信技术发展的瓶颈。认知无线电为解决当前问题提供了一种有效手段，而频谱感知技术又是实现认知无线电的前提与基础。认知无线电系统对已授权的主用户频谱感知分为两个阶段进行：第一阶段是利用带外感知技术发现频谱空洞供认知用户使用；第二阶段是利用带内感知技术实时监测授权主用户，一旦授权主用户再次出现，认知用户应立即退出信道避免对主用户干扰。

在第二阶段进行带内感知时可能同时存在主用户和认知用户信号，为了避免正在通信的认知用户对监测的干扰，传统的检测方式主要采用动态跳频或者静默期来克服。动态跳频的使用需要额外的可用信道，并且多个网络存在情况下的同步也是一大难题。静默期的使用则会影响通信传输的连续性，降低通信系统服务质量。为此，在确保频谱感知可靠性的同时，避免静默期，实现认知用户数据传输的连续性，提高通信服务质量，成为带内感知要解决的关键问题。另一方面，由于频谱感知需要与认知用户数据通信同时进行，为进一步减少无静默期下认知用户对主用户干扰，缩短检测时间也至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于无静默期下的序贯能量检测方法和装置，其能有效消除认知用户自身对主用户信号检测的干扰，使得序贯能量检测适用于无静默期下工作，有效减少平均感知时间，降低了系统复杂度，提高了系统吞吐量。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种适用于无静默期下的序贯能量检测方法，包含以下步骤：

步骤1，第一阶段带外感知完成发现供认知用户使用的空闲频谱后，认知用户的感知端立即对其的接收信号做同步，找到接收信号内循环前缀的起始位置；

步骤2，认知用户的感知端持续获取接收信号，并对接收信号进行延迟后获得接收信号的延迟信号；

步骤3，计算接收信号与其延迟信号之间的差值，得到检测变量；

步骤4，对检测变量进行平方累加求和得到各无干扰段的能量值；

步骤5，计算各无干扰段的最大似然比，并计算最大似然比的检测统计量；

步骤6，确定序贯检测门限的上限和下限；

步骤7，逐一将各无干扰段的检测统计量与序贯检测门限进行比较；如果检测统计量大于序贯检测门限的上限，则判断主用户信号存在；如果检测统计量小于序贯检测门限的下限，则判断主用户信号不存在；如果检测统计量处于序贯检测门限的下限和上限之间时，则将下一无干扰段的检测统计量与序贯检测门限进行比较，直至判决成功。

步骤2中，对接收信号进行延迟的单元个数与认知用户信号OFDM帧结构的有效符号长度N₁相一致，即对接收信号x(n)延迟N₁个单元后获得接收信号的延迟信号x(n-N₁)。此外，延迟是基于同步的，即在获得循环前缀的起始位置后开始延迟。

步骤3中，每段无干扰段的检测变量是指从同步后获取的循环前缀起始位置开始每隔N₁个采样点后对N个采样长度的检测变量，其中N₁为OFDM的有效符号的长度，N为OFDM的循环前缀的长度。

步骤4中，每段无干扰段的能量值d_i为

di=Σn=0N-1|d((i-1)N2+n)|2]]>

式中，i表示第i段无干扰段，N₂为OFDM的总长度，N为OFDM的循环前缀的长度。