频谱感知方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种频谱感知方法、装置和设备，涉及通信领域，该方法包括：获取N个信道频点的能量值；根据信道频点的能量值，确定频域残差；频域残差用于表示信道频点之间的能量差值；根据频域残差，确定信道是否被占用。本发明专利技术的方法可以有效提升频谱感知效率。的方法可以有效提升频谱感知效率。的方法可以有效提升频谱感知效率。

【技术实现步骤摘要】
频谱感知方法、装置和设备


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种频谱感知方法、装置和设备。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的发展，各种新型的无线通信系统不断涌现，如终端到终端通信系统。这使得接入无线频谱的终端数量爆炸式增长，极大地增加了对无线频谱资源的需求。认知无线电技术是实现动态频谱接入的一种有效技术。在认知无线电中，为了避免新型的无线通信系统对已有无线通信系统产生干扰，常采用频谱感知方法来感知信道是否被占用。
[0003]相关技术中，为了实现高性能的检测，主要采用能量检测法和协方差矩阵法等频谱感知方法来感知信道是否被占用，但在感知过程中需要较多的采样样本数，当采样样本数较少时，无法有效检测出信道中信号的微弱变化，从而也就无法准确的感知信道是否被占用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术实施例提供一种频谱感知方法、装置和设备。
[0005]具体地，本专利技术实施例提供了以下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种频谱感知方法，包括：获取N个信道频点的能量值；根据所述信道频点的能量值，确定频域残差；所述频域残差用于表示信道频点之间的能量差值；根据所述频域残差，确定信道是否被占用。
[0006]进一步地，所述根据所述信道频点的能量值，确定频域残差，包括：根据各个所述信道频点的能量值和图高通滤波器模型，得到高通滤波信号；所述图高通滤波器模型用于提取被授权占用信道和未被授权占用信道之间的差异特征；根据所述高通滤波信号确定频域残差。<br/>[0007]进一步地，所述根据各个所述信道频点的能量值和图高通滤波器模型，得到高通滤波信号，包括：利用如下公式确定高通滤波信号：；其中，H表示图高通滤波器模型，f表示N个信道频点的能量值对应的图信号向量，表示高通滤波信号。
[0008]进一步地，所述根据所述高通滤波信号确定频域残差，包括：利用如下公式确定频域残差：
；其中，表示频域残差，表示高通滤波信号，L表示图拉普拉斯矩阵。
[0009]进一步地，所述根据所述频域残差，确定信道是否被占用，包括：在所述频域残差大于第一阈值的情况下，确定N个信道中存在被授权占用的信道；在所述频域残差小于或等于第一阈值的情况下，确定N个信道均未被占用。
[0010]进一步地，在确定N个信道中存在被授权占用的信道之后，还包括：步骤a、将各个信道频点的能量值进行降序排列，确定第一集合及第一集合中的信道数量X；所述第一集合用于存入待进行频谱感知的信道；步骤b、将第一参数取值信道数量X范围内的任意一个值，确定能量比较模型最大值及所述能量比较模型最大值时所对应的第一参数的取值M；所述能量比较模型用于计算两组频段之间能量变化的剧烈程度；步骤c、在所述能量比较模型最大值小于第二阈值的情况下，确定第一集合中的信道均未被占用；在所述能量比较模型最大值大于或等于第二阈值的情况下，确定第一集合中第1个信道至第M
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1个信道被授权占用并存入第二集合中；所述第二集合用于存入已确定的被授权占用的信道；将第一集合中第1个信道至第M
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1个信道删除，并将剩余的信道依照能量值进行降序排列，更新第一集合及第一集合中的信道数量X；步骤d、重复执行步骤b
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c，直至所述能量比较模型最大值小于第二阈值，将所述第二集合中的信道确定为被授权占用的信道。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种频谱感知装置，包括：获取模块，用于获取N个信道频点的能量值；确定模块，用于根据所述信道频点的能量值，确定频域残差；所述频域残差用于表示信道频点之间的能量差值；感知模块，用于根据所述频域残差，确定信道是否被占用。
[0012]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述频谱感知方法。
[0013]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述频谱感知方法。
[0014]第五方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述频谱感知方法。
[0015]本专利技术实施例提供的频谱感知方法、装置和设备，根据信道频点的能量值，确定频域残差，并通过分析频域残差就可以有效确定信道间能量的变化强度并有效检测出信道中信号的微弱变化，从而也就可以准确地确定信道是否被占用。本专利技术实施例的方法可以一次性判定多个频点是否被占用，有效的提升频谱感知的效率；另外基于频域残差的方式可以有效检测出信道间的微弱变化，从而实现在采样样本数量较少情况下信道占用情况的准确感知，满足复杂场景中较少采样样本下的信道感知需求，提升频谱感知效率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术实施例提供的频谱感知方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的频谱感知方法的另一流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的频谱感知仿真的示意图；图4是本专利技术实施例提供的频谱感知装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]本专利技术实施例的方法可以应用于频谱感知场景中，提升频谱感知的效率。
[0020]相关技术中，为了实现高性能的检测，主要采用能量检测法和协方差矩阵法等频谱感知方法来感知信道是否被占用，但在感知过程中需要较多的采样样本数，当采样样本数较少时，无法有效检测出信道中信号的微弱变化，从而也就无法准确的感知信道是否被占用。
[0021]本专利技术实施例的频谱感知方法，根据信道频点的能量值，确定频域残差，并通过分析频域残差就可以有效确定信道间能量的变化强度并有效检测出信道中信号的微弱变化，从而也就可以准确地确定信道是否被占用。本专利技术实施例的方法可以一次性判定多个频点是否被占用，有效的提升频谱感知的效率；另外基于频域残差的方式可以有效检测出信道间的微弱变化，从而实现在采样样本数量较少情况下信道占用情况的准确感知，满足复杂场景中较少采样样本下的信道感知需求，提升频谱感知效率。
[0022]下面结合图1
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图5以具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频谱感知方法，其特征在于，包括：获取N个信道频点的能量值；根据所述信道频点的能量值，确定频域残差；所述频域残差用于表示信道频点之间的能量差值；根据所述频域残差，确定信道是否被占用。2.根据权利要求1所述的频谱感知方法，其特征在于，所述根据所述信道频点的能量值，确定频域残差，包括：根据各个所述信道频点的能量值和图高通滤波器模型，得到高通滤波信号；所述图高通滤波器模型用于提取被授权占用信道和未被授权占用信道之间的差异特征；根据所述高通滤波信号确定频域残差。3.根据权利要求2所述的频谱感知方法，其特征在于，所述根据各个所述信道频点的能量值和图高通滤波器模型，得到高通滤波信号，包括：利用如下公式确定高通滤波信号：；其中，H表示图高通滤波器模型，f表示N个信道频点的能量值对应的图信号向量，表示高通滤波信号。4.根据权利要求3所述的频谱感知方法，其特征在于，所述根据所述高通滤波信号确定频域残差，包括：利用如下公式确定频域残差：；其中，表示频域残差，表示高通滤波信号，L表示图拉普拉斯矩阵。5.根据权利要求4所述的频谱感知方法，其特征在于，所述根据所述频域残差，确定信道是否被占用，包括：在所述频域残差大于第一阈值的情况下，确定N个信道中存在被授权占用的信道；在所述频域残差小于或等于第一阈值的情况下，确定N个信道均未被占用。6.根据权利要求5所述的频谱感知方法，其特征在于，在确定N个信道中存在被授权占用的信道之后，还包括：步骤a、将各个信道频点的能量值进行降序排列，确定第一集合及第一集合中的信道数量X；所述第一集合用于存入待...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜玲玲，高迎迎，陈杰，高儒俊，肖坤，高婷，
申请(专利权)人：北京星河亮点技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：