[发明专利]一种LTE230MHz电力无线专网的频谱空洞感知方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种LTE230MHz电力无线专网的频谱空洞感知方法，包括：接收待处理的电信号，并计算所述电信号的协方差矩阵；利用所述协方差矩阵估计载波频偏值并根据所述载波频偏值进行频偏补偿；提取频偏补偿后的电信号的功率谱边界；通过分析所述功率谱边界识别出频谱空洞。本发明可以提高感知非授权频点的准确率，从而灵活、可靠地应用非授权频点资源，进而提高230MHz频段的使用效率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种LTE230MHz电力无线专网的频谱空洞感知方法、装置及设备。

背景技术

目前，配用电监测网的无线通信方式主要包括GPRS、CDMA和230MHz数传电台，为了满足我国智能配用电的发展需求，国家鼓励行业用户根据自身业务的需求申请非授权的空闲频点使用，但是，由于非授权频点不受政策保护，而且未知的干扰导致未被占用的频段(即频谱空洞)难以被检测，因此230MHz频段的使用效率低，大部分频点仍处于闲置状态。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种LTE230MHz电力无线专网的频谱空洞感知方法、装置及设备，可以提高感知非授权频点的准确率，从而灵活、可靠地应用非授权频点资源，进而提高230MHz频段的使用效率。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种LTE230MHz电力无线专网的频谱空洞感知方法，包括：

接收待处理的电信号，并计算所述电信号的协方差矩阵；

利用所述协方差矩阵估计载波频偏值并根据所述载波频偏值进行频偏补偿；

提取频偏补偿后的电信号的功率谱边界；

通过分析所述功率谱边界识别出频谱空洞。

在本发明第一方面的第一种可能的实现方式中，所述利用所述协方差矩阵估计载波频偏值，具体为：

根据所述协方差矩阵的非对角线元素的最小化能量值估计载波频偏值。

在本发明第一方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述协方差矩阵的非对角线元素的最小化能量值估计载波频偏值，具体步骤包括：

根据所述协方差矩阵构建代价函数；

计算所述代价函数的各极值点；

通过比较各极值点的代价函数值，得到载波频偏值。

在本发明第一方面的第三种可能的实现方式中，所述提取频偏补偿后的电信号的功率谱边界，具体步骤包括：

计算所述电信号的功率谱密度；

通过对所述功率谱密度进行小波变换，得到小波系数累积函数的奇异点；

分析所述奇异点以识别各被占用频段的频带边缘。

在本发明第一方面的第四种可能的实现方式中，所述分析所述奇异点以识别各被占用频段的频带边缘，具体为：

利用所述功率谱密度构建三级尺度小波变换的累积函数；

根据所述累积函数，选取门限阈值以确定被占用频段的起始频点和结束频点。

在本发明第一方面的第五种可能的实现方式中，所述计算所述电信号的协方差矩阵，具体为：

对所述电信号进行傅里叶变换和矩阵对角化处理，得到协方差矩阵。

在本发明第一方面的第六种可能的实现方式中，所述的LTE230MHz电力无线专网的频谱空洞感知方法，还包括计算识别出频谱空洞所需要的计算复杂度。

第二方面，本发明实施例提供了一种LTE230MHz电力无线专网的频谱空洞感知装置，包括：