[发明专利]一种基于能量检测的频谱感知方法和装置

权利要求书

1.一种基于能量检测的频谱感知方法，其特征在于，包括：

接收目标频段的信号得到接收信号；

对所述接收信号抽样得到抽样信号；

计算所述抽样信号的能量值；

将兼顾约束条件检测概率、虚警概率以及系统吞吐量的优化问题表达成目标函数，计算所述目标函数最优情况下的检测阈值；所述目标函数为：

其中，P_d表示检测概率，表示最低检测概率，P_f表示虚警概率，表示最大虚警概率；当γ≥1.5时，计算所述目标函数最优情况下的所述检测阈值ε为：

其中，γ表示信噪比；

根据所述能量值与所述检测阈值的关系判断目标频段的状态。

2.根据权利要求1所述的基于能量检测的频谱感知方法，其特征在于，所述接收信号r(t)为：

r(t)＝h(t)s(t)+w(t)，

其中，s(t)为来自授权用户的信号，w(t)为噪声，s(t)的方差为w(t)的方差为h(t)为信道增益，t为时间。

3.根据权利要求2所述的基于能量检测的频谱感知方法，其特征在于，所述抽样信号r(n)为：

其中，对所述接收信号抽样的采样率为f_s，f_s≥2W，W表示带宽，H₀表示所述目标频段空闲，H₁表示所述目标频段中授权用户存在，n表示抽样点序号。

4.根据权利要求1所述的基于能量检测的频谱感知方法，其特征在于，所述根据所述能量值与所述检测阈值的关系判断目标频段的状态包括：

若所述能量值大于所述检测阈值，则判定所述目标频段处于忙碌状态；

若所述能量值小于所述检测阈值，则判定所述目标频段处于空闲状态。

5.一种基于能量检测的频谱感知装置，其特征在于，包括：

信号接收模块，用于接收目标频段的信号得到接收信号；

抽样模块，用于对所述接收信号抽样得到抽样信号；

能量计算模块，用于计算所述抽样信号的能量值；

检测阈值计算模块，用于将兼顾约束条件检测概率、虚警概率以及系统吞吐量的优化问题表达成目标函数，计算所述目标函数最优情况下的检测阈值；所述目标函数为：

其中，P_d表示检测概率，表示最低检测概率，P_f表示虚警概率，表示最大虚警概率；当γ≥1.5时，计算所述目标函数最优情况下的所述检测阈值ε为：

其中，γ表示信噪比；

判断模块，用于根据所述能量值与所述检测阈值的关系判断目标频段的状态。

6.根据权利要求5所述的基于能量检测的频谱感知装置，其特征在于，

所述接收信号r(t)为：

r(t)＝h(t)s(t)+w(t)，

其中，s(t)为来自授权用户的信号，w(t)为噪声，s(t)的方差为w(t)的方差为h(t)为信道增益。

7.根据权利要求5所述的基于能量检测的频谱感知装置，其特征在于，所述抽样信号r(n)为：

其中，对所述接收信号抽样的采样率为f_s，f_s≥2W，W表示带宽，H₀表示所述目标频段空闲，H₁表示所述目标频段中授权用户存在。