[发明专利]基于信号矩特征的频谱占用度测量方法

摘要

本发明公开了一种基于信号矩特征的频谱占用度测量方法，利用信号的信道占用度p与两个信号矩特征信号相对均值μ_R、信号的相对方差σ_R²之间的关系进行。在测量周期内对指定频段的频谱信号进行连续扫描采样；按照时间序列迭代计算每一信道信号的均值μ和方差σ²；得到频谱中每一信道背景噪声的均值μ_N和方差σ_N²；得到每一信道信号的频谱占用度p。本发明克服了现有技术需要凭经验设置门限，只能测量信号的信噪比大于15dB的信号，数据存贮大量，离线计算的不足，提供了一种受信号的信噪比、信号本身的大小、背景噪声的影响小，不需要手动设置门限值，实现了在线快速计算，存储量小，自动计算频谱占用度的方法，可广泛应用在无线电监测、共享频谱接入等领域上。

主权项

1、一种基于信号矩特征的频谱占用度测量方法，按照如下步骤进行：①在测量周期内对指定频段的频谱信号进行连续扫描采样，X为某一信道采样的信号电平值；②在测量周期内按照时间序列迭代计算每一信道信号的均值μ和方差σ2，迭代公式：${\mathrm{\μ}}_{n+1}=\frac{n}{n+1}{\mathrm{\μ}}_n+\frac{X}{n+1}$${\mathrm{\σ}}_{n+1}^2=\frac{n}{n+1}({\mathrm{\μ}}_n^2+{\mathrm{\σ}}_n^2)-{\mathrm{\μ}}_{n+1}^2+\frac{X^2}{n+1};$③根据信号的均值μ和方差σ2，利用平滑滤波阈值限定法来提取被测频段的背景噪声，得到频谱中每一信道背景噪声的均值μN和方差σN2；④每一信道信号的频谱占用度p为：$p=\frac{{(\mathrm{\μ}-{\mathrm{\μ}}_N)}^2}{{\mathrm{\σ}}^2-{\mathrm{\σ}}_N^2+{(\mathrm{\μ}-{\mathrm{\μ}}_N)}^2}.$