[发明专利]基于特征值的多电平检测与识别方法

权利要求书

1.一种基于特征值的多电平检测与识别方法，包括如下步骤：

(1)接收端对接收到的信号进行采样得到采样信号X，将采样信号X分为M帧，计算接收信号矩阵Y；

(2)根据上述接收信号矩阵Y，计算样本协方差矩阵

(3)计算样本协方差矩阵的特征值λ₁,λ₂,…,λ_L，其中L为接收设备的天线数目，并选择其中的最大特征值λ_max作为检验统计量；

(4)设定判决域：

(4a)假设表示授权用户不存在，并假设的判决域其中门限θ₁为：

θ₁＝μ₀+σ₀Q^-1(P_fa)，

其中μ₀为假设为真时最大特征值λ_max的均值，σ₀为假设为真时最大特征值λ_max的标准差，Q(·)为互补累计分布函数，P_fa为虚警概率；

(4b)假设授权用户存在并有N个工作电平P_i，i∈{1,...,N}，定义表示授权用户工作于电平P_i，则的判决域为：

其中，表示授权用户工作于电平P_i的概率，表示授权用户工作于电平P_j的概率，表示授权用户工作于电平P_i时最大特征值λ_max的方差，表示授权用户工作于电平P_j时最大特征值λ_max的方差，μ_i为授权用户工作于电平P_i时最大特征值λ_max的均值，μ_j为授权用户工作于电平P_j时最大特征值λ_max的均值；

(5)将步骤(3)计算得到的最大特征值λ_max与步骤(4a)计算得到的门限值θ₁比较，判断有无信号：若最大特征值λ_max大于门限值θ₁，则判为有信号，执行步骤(6)；反之，则判为无信号，结束该方法；

(6)继续判断最大特征值λ_max落入步骤(4b)中哪一个判决区间：若最大特征值则判决授权用户的电平值为P₁，若则判决授权用户的电平值为P_i，若则判决授权用户的电平值为P_N。

2.根据权利要求1所述的基于特征值的多电平检测与识别方法，其中步骤(1)中计算接收信号矩阵Y，按如下步骤进行：

(1a)接收端对接收到的信号进行采样得到采样信号X，把采样信号X分为M帧(X₀,…,X_m,…,X_M-1)，其中第m帧接收信号X_m为一个L×N_s的矩阵，L为接收设备的天线数目，N_s为每帧的样本数，0≤m≤M-1；

(1b)根据第m帧接收信号X_m计算接收信号矩阵Y：

其中y(n)表示接收信号矩阵Y的第n列，n＝0,…,N_s-1。

3.根据权利要求1所述的基于特征值的多电平检测与识别方法，其中步骤(2)中计算样本协方差矩阵按如下公式计算：

其中，y(n)表示接收信号矩阵Y的第n列，n＝0,…,N_s-1，N_s为每帧的样本点数，(·)^H表示矩阵的共轭转置。