[发明专利]超窄带无线物联网超窄带信号检测方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域。具体涉及一种超窄带无线物联网超窄带信号检测方法。

背景技术

超窄带是近年来国际上正在兴起的两种极端无线通信技术.UWB技术的特点是低功耗，高带宽，低复杂度，它具有对信道衰落不敏感，发射信号功率谱密度低，安全性高，系统复杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点。

在超窄带通信中，一般采用FDMA方式，单个载波的带宽在100Hz－500Hz的范围内。在这个方位内，如何识别载波是一个关键。对于终端来说，可以在一个子载波上来传输信息，但是，在基站上，必须在一个频段上来检测子载波。比如，在200KHz的频段上，每个子载波的带宽是100Hz，那么，就有2000个子载波，终端是随机地选择一个子载波来传输信息的，因此，在极端的情况下，基站必须能够随时能够检测2000个子载波上可能的信息传输。在这个子载波检测中，一个是子载波的数量多，另外一个就是带宽窄，一般只有100Hz左右。所以，难度就比较高。我们在处理的时候，采用特征检测和能量检测结合的方法。能量检测后，检测前导码，来判别是否是自己的信号。里面，主要的是能量检测。在能量检测上，主要的方法是FFT检测方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种超窄带无线物联网超窄带信号检测方法。

一种超窄带无线物联网超窄带信号检测方法，包括步骤：

001，接收从天线发送的信号；

002，对从天线接收的信号进行时频变换得到平均功率谱；

003，计算所得到的平均功率谱的平均值；

004，在时域到频域变换的每个频点上逐一进行一阶滤波；

005，统计计算已滤波的、平均化的功率谱的统计量；

006，检测频道中检测窄带信号的存在。

进一步，所述检测频道中检测窄带信号的存在具体为：在一个带宽为ΔF1宽带频道中，检测带宽为ΔF2的窄带信号的存在，其中，ΔF1＞＞ΔF2。

进一步，所述进行时频变换得到平均功率谱的步骤具体为：

选择多个频段和N个频点，选择的N个频点跨越了所选择的频段，从天线接收的信号，选择ΔF1宽带频道，数值化后，输出信号r_n，然后进行FFT运算：

Y(k，m)＝r_n+n＊k

其中，Y(k，m)时第k块FFT输出，r_n时接收的数据，且N时FFT的大小，r_n包括噪声和待检测的窄带信号。

进一步，所述进行时频变换得到平均功率谱的步骤具体为：

在执行FFT后，通过K个样本计算所接收到的平均功率谱的平均值，P(k，m)，如下：

P(k，m)＝δP(k，m)+(1－δ)|Y(k，m)|²

其中，δ时常数(遗忘因子)。

进一步，所述检测频道中检测窄带信号的存在的过程具体为：统计计算器计算均值μ_k和β_k修正的标准差，当max(P(k，m))＞k₁μ_k+k₂β_k，其中，k₁和k₂是常数，选择的准则是获取所期望的性能时，利用上述概率函数，检测器在所述的频道中检测窄带信号的存在，选择k₁和k₂使得漏检概率、检测概率和错检概率在预定的范围内，

μ_k＝σ²₁+σ²₂

＝σ²₁(1+)

其中，SNR是所述窄带信号的信噪比，σ₁²和σ₂²分别是基于频点的背景信号和窄带信号的方差，总输入功率是Nσ₁²+Mσ₂²，假设k₂＝0，于是：

Prob＿miss＝Г(K，Kk_l)^M

Prob＿detection＝1－Г(K，Kk_l)^M

Prob＿false＿alarm＝1－Г(K，Kk_l)^N