[发明专利]一种自适应双门限协同干扰检测方法及装置

说明书

本发明提出一种自适应双门限协同干扰检测方法,包括以下步骤：步骤一：通过检测保护频带得到每个节点的信道状态信息；步骤二：设定信道状态的门限值以及噪声不确定系数；步骤三：确定噪声不确定系数之后，计算上下门限值；步骤四：当确定好双门限值之后，对每个节点的检测统计量进行双门限准则判决，当硬判决结果中有一个节点的判决结果为1时，直接判定干扰信号存在；否则，则对融合中心接收到的软判决结果进行数据合并，当合并后的数据大于判决门限值，则干扰信号存在，否则干扰信号不存在。本发明在噪声不确定度未知的情况下，通过噪声环境的变化自适应的调整噪声不确定系数，不仅可以在信道环境较差时保持较好的检测性能，还可以降低计算复杂度。

技术领域

本发明属于通信领域，具体涉及一种自适应双门限协同干扰检测方法及装置。

背景技术

随着GNSS在军、民等领域应用越来越广，GNSS无线电磁环境也越来越复杂，GNSS面临着各种各样有意或者无意的干扰，这些干扰将影响导航系统对地面的监控以及用户的正常使用，对卫星导航的精度、可用性以及完整性等构成非常严重的威胁。到目前为止，为了抑制干扰信号对GNSS接收机的影响，提高卫星导航通信的频谱利用率，关于GNSS干扰监测与抗干扰技术的研究越来越多。干扰检测作为干扰监测技术的基础，如何保证干扰检测的准确性和高效性对整个干扰监测系统具有重大意义。

现有的GNSS干扰检测技术很多，包括能量检测、小波变换、时频分析以及循环平稳分析等。其中能量检测具有复杂度低、实现简单以及无需先验知识的优点，从实际应用出发，能量检测在GNSS干扰检测领域得到广泛的应用。

但是由于能量检测并不能区分主用户信号和噪声信号，在实际的GNSS导航系统中具有不可预测性和时变性，导致认知节点无法准确地估计出噪声功率，故而能量检测的检测性能受噪声不确定性的影响很大。有学者研究了噪声不确定性下信号检测问题，研究表明，在给定噪声不确定度的条件下，当信噪比低于某门限值时，能量检测性能严重恶化。

目前用于抑制噪声不确定性影响的方法主要包括双门限检测、协作检测、联合检测、自适应频谱检测以及利用与噪声无关的特征进行检测等。现有技术研究了认知无线电噪声不确定条件下的频谱感知技术，采用双门限协作检测算法，门限值根据各节点的噪声不确定度设置，仿真表明在各节点噪声不确定度不同的条件下，拥有良好的检测性能。现有技术提出一种将双门限检测和循环平稳检测相结合的检测算法，不仅在噪声不确定条件下拥有良好的检测性能，而且计算复杂度低于循环平稳检测。现有技术根据随机矩阵原理，通过信号协方差矩阵最大最小特征之比进行认知无线电信号检测，此算法不仅不需要信号先验信息，而且能克服噪声不确定性的影响，仿真通过ATSC DTV信号验证了算法的可行性。虽然可以抑制噪声不确定性的影响，但是有的需要知道各节点噪声不确定度的大小，而有的计算复杂度较高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自适应双门限协同干扰检测方法及装置。该方法在噪声不确定度未知的情况下，通过噪声环境的变化自适应的调整噪声不确定系数，不仅可以在信道环境较差时保持较好的检测性能，而且可以在信道环境较好时降低计算复杂度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自适应双门限协同干扰检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：通过检测保护频带得到每个节点的信道状态信息γ；

步骤二：设定信道状态的门限值为γ_b；

当信道状态信息γ≥γ_b时，将噪声不确定系数ρ设为1；当信道状态信息γ＜γ_b时，噪声不确定系数ρ为：

式中，a为调整因子；

步骤三：确定噪声不确定系数ρ之后，计算上下门限值；