[发明专利]基于特征值的多电平检测与识别方法

摘要

本发明公开了一种基于特征值的多电平检测与识别方法，主要解决现有信号检测方法中，信号相关性对检测性能影响较大的问题。其实现步骤为：1)接收端对接收到的信号进行采样、分帧，并计算接收信号矩阵；2)计算接收信号矩阵的样本协方差矩阵，并对协方差矩阵进行特征值分解；3)选择最大特征值作为检测统计量；4)计算授权用户存在与否的门限值及工作于任何一个电平的门限值；5)将检测统计量与授权用户存在与否的门限值比较，判决信号是否存在；6)若信号存在，将检测统计量与授权用户各个工作电平的门限值进行比较，判决出授权用户的发送电平值。本发明对相关信号进行检测具有鲁棒性的优点，可用于频谱感知中的信号盲检测。

主权项

1.一种基于特征值的多电平检测与识别方法，包括如下步骤：(1)接收端对接收到的信号进行采样得到采样信号X，将采样信号X分为M帧，计算接收信号矩阵Y；(2)根据上述接收信号矩阵Y，计算样本协方差矩阵(3)计算样本协方差矩阵的特征值λ₁,λ₂,…,λ_L，其中L为接收设备的天线数目，并选择其中的最大特征值λ_max作为检验统计量；(4)设定判决域：(4a)假设表示授权用户不存在，并假设的判决域其中门限θ₁为：θ1＝μ0+σ0Q‑1(Pfa)，其中μ₀为假设为真时最大特征值λ_max的均值，σ₀为假设为真时最大特征值λ_max的标准差，Q(·)为互补累计分布函数，P_fa为虚警概率；(4b)假设授权用户存在并有N个工作电平P_i，i∈{1,...,N}，定义表示授权用户工作于电平P_i，则的判决域为：其中，表示授权用户工作于电平P_i的概率，表示授权用户工作于电平P_j的概率，表示授权用户工作于电平P_i时最大特征值λ_max的方差，表示授权用户工作于电平P_j时最大特征值λ_max的方差，μ_i为授权用户工作于电平P_i时最大特征值λ_max的均值，μ_j为授权用户工作于电平P_j时最大特征值λ_max的均值；(5)将步骤(3)计算得到的最大特征值λmax与步骤(4a)计算得到的门限值θ1比较，判断有无信号：若最大特征值λmax大于门限值θ1，则判为有信号，执行步骤(6)；反之，则判为无信号，结束该方法；(6)继续判断最大特征值λ_max落入步骤(4b)中哪一个判决区间：若最大特征值则判决授权用户的电平值为P₁，若则判决授权用户的电平值为P_i，若则判决授权用户的电平值为P_N。