专利名称：频谱感测方法和通讯装置的利记博彩app
技术领域：
本发明的实施例一般性地涉及频谱感测方法和通讯装置。
背景技术：
认知无线电系统在为特定通信服务所许可的频道中工作。该特定通信服务通常称为现行服务(incumbent service)，且将该现行服务的已有用户表示为现行用户或主用户。认知无线电系统的用户可称作次级用户。在认知无线电系统中，频谱感测对次级用户(SU)而言为关键操作，该频谱感测用于检测主用户(PU)是否在使用为现行无线电服务所许可的频带或频道。频谱感测法可大致分为三类匹配滤波法、能量检测法及循环平稳性(cyclostationarity)检测法。每种方法各有其优缺点。在预先知道关于主用户可发射信号或可不发射信号(且检测其是否正在发射)的所有信息的情况下，匹配滤波法为最优检测法(即最优频谱感测法)。然而，由于这种方法要求很好地知晓主用户的发射参数，所述参数例如为所使用的带宽、调制类型、脉冲整形法、帧格式等，故实施该方法的复杂度相当高。基于能量检测的频谱感测不要求主用户的发射参数。因此，基于能量检测的频谱感测法在三种频谱感测法中的复杂度最低。但是，能量检测频谱感测法通常易受噪声不确定性影响。对噪声功率的不准确估计可以是引起检测的SNR(信噪比)墙和高虚警概率的原因。近来，基于循环平稳性检测的频谱感测相当引人注目，这是因为其在发射具有循环平稳性的信号的无线系统之间进行区分的能力。例如，使用诸如不同调制类型、符号速率、载波频率等不同参数的无线系统在不同循环频率处呈现出循环平稳特征，因而可进行区分。通过在这些循环频率处检查循环平稳特征的存在，从而进行用于频谱感测的信号检测。由于基于循环平稳性检测的频谱感测法可以区分由主用户发射的信号和干扰信号，故可有利于为标准化而研究的认知无线电中的共存方案(coexistence scenario)。因此，期望提供一种具体基于循环平稳性检测的改进的频谱感测法。
发明内容
在一个实施例中，提出了一种频谱感测方法，该方法包括使用多个接收天线接收信号；形成包含每个天线的接收信号的一组接收信号；确定所述一组接收信号的循环自相关；对每个接收天线、基于所确定的循环自相关以估计所述接收天线接收所述信号所经由的无线电信道的信道状态信息；基于估计出的信道状态信息以对接收信号样本进行最大比合并；基于所述最大比合并的结果以确定所述接收信号的循环平稳性的测量结果；并且基于所确定的接收信号的循环平稳性的测量结果以进行循环平稳性检测频谱感测。根据一个实施例，所述一组接收信号为接收矢量信号，其中，所述接收矢量信号的分量为通过所述天线接收的信号。确定所述循环自相关包括确定所述一组接收信号的循环自相关矩阵。估计所述无线电信道的信道状态信息包括确定所述循环自相关矩阵的特征值。根据一个实施例，将所述信道状态信息确定为与所述循环自相关矩阵的最大特征值对应的特征向量的分量。所述循环自相关例如为针对候选循环频率而确定。根据一个实施例，使用所述多个接收天线接收该信号以便为每个接收天线产生多个接收信号样本。确定所述循环自相关例如包括确定同一采样时间的不同天线的各信号样本之间的相关性。根据一个实施例，基于循环谱密度函数或循环谱相干函数以确定所述接收信号的循环平稳性的测量结果。根据一个实施例，基于由所述接收信号的平均能量所定标的循环谱密度函数以确定所述接收信号的循环平稳性的测量结果。
确定循环平稳性的测量结果可包括对多个射频取平均值或者对多个射频确定最大值。例如，通过将循环平稳性的测量结果与预定的阈值进行比较以进行循环平稳性检测频谱感测。例如，如果所述循环平稳性的测量结果高于所述预定的阈值，则判定主用户存在。根据一个实施例，提出了一种频谱感测方法，该方法包括使用多个接收天线以接收信号；对每个接收天线确定所述天线的接收信号的循环平稳性的测量结果；对所有接收天线的循环平稳性的测量结果进行合并；并且基于合并后的所述所有接收天线的循环平稳性的测量结果以进行循环平稳性检测频谱感测。对所述循环平稳性的测量结果进行合并例如包括对循环平稳性的测量结果求和。进行循环平稳性检测频谱感测例如包括由合并后的循环平稳性的测量结果以确定循环平稳性的总体测量结果，并将循环平稳性的总体测量结果与预定的阈值进行比较。根据一个实施例，提出了一种对应于上述方法之一的通信装置。此外，可提出计算机程序产品，当计算机执行所述程序产品时使得计算机实施上述方法。
下面，参照附图，说明本发明的示例性实施例。图1表示根据一个实施例的通信设备。图2表示根据一个实施例的流程图。图3表示根据一个实施例的流程图。图4表示根据一个实施例的通信装置。图5表不根据一个实施例的通信装置。图6 图9表示性能图。
具体实施方式
图1表不根据一个实施例的通信设备100。通信设备100包括第一通信装置101和第二通信装置102。假设第一通信装置101为现行系统中的通信装置，即在为通信系统所许可的频域内工作的通信系统中的通信装置。第一通信装置101包括发射天线103，并且可利用该发射天线发射或者不发射发送信号s(t)。假设第二通信装置102为认知无线电系统中的通信装置，也即在与第一通信装置101相同的频域内工作的无线电通信系统的通信装置。由于所述频域被许可给了包含第一通信装置101的通信系统，故第二通信装置102在使用所述频域本身前、例如在使用所述频域本身以发送发射信号前，需要进行频谱感测以确定第一通信装置101未使用所述频域、即未发射信号s (t)。第二通信装置102包括多个接收天线104，多个接收天线104设定为在所述频域中进行接收。在本例中，假设第二通信装置102包括编号为0 M-1的M个接收天线。第m个接收天线(m=0,..., M-1)所接收的信号由ym(t)表示。接收信号矢量
权利要求
1.一种频谱感测方法，其包括使用多个接收天线接收信号；形成包含每个天线的接收信号的一组接收信号；确定所述一组接收信号的循环自相关；对每个接收天线、基于所确定的循环自相关以估计所述接收天线接收所述信号所经由的无线电信道的信道状态信息；基于估计出的所述信道状态信息对接收信号样本进行最大比合并；基于所述最大比合并的结果以确定所述接收信号的循环平稳性的测量结果；并且基于所确定的所述接收信号的循环平稳性的测量结果以进行循环平稳性检测频谱感测。
2.如权利要求1所述的频谱感测方法，其中，所述一组接收信号为接收矢量信号，其中，所述接收矢量信号的分量为经由所述天线接收的信号。
3.如权利要求1或2所述的频谱感测方法，其中，确定所述循环自相关包括确定所述一组接收信号的循环自相关矩阵。
4.如权利要求3所述的频谱感测方法，其中，估计所述无线电信道的信道状态信息包括确定所述循环自相关矩阵的特征值。
5.如权利要求4所述的频谱感测方法，其中，将所述信道状态信息确定为与所述循环自相关矩阵的最大特征值对应的特征向量的分量。
6.如权利要求1飞之任一项所述的频谱感测方法，其中，所述循环自相关是针对候选循环频率而确定。
7.如权利要求1飞之任一项所述的频谱感测方法，其中，使用所述多个接收天线接收所述信号，以便为每个接收天线产生多个接收信号样本。
8.如权利要求7所述的频谱感测方法，其中，确定所述循环自相关包括确定同一采样时间的不同天线的各信号样本之间的相关性。
9.如权利要求Γ8之任一项所述的频谱感测方法，其中，基于循环谱密度函数或循环谱相干函数以确定所述接收信号的循环平稳性的测量结果。
10.如权利要求9所述的频谱感测方法，其中，基于由所述接收信号的平均能量所定标的循环谱密度函数以确定所述接收信号的循环平稳性的测量结果。
11.如权利要求f10之任一项所述的频谱感测方法，其中，确定循环平稳性的测量结果包括对多个射频取平均值或者对多个射频确定最大值。
12.如权利要求f11之任一项所述的频谱感测方法，其中，通过将循环平稳性的测量结果与预定的阈值进行比较以进行循环平稳性检测频谱感测。
13.如权利要求12所述的频谱感测方法，还包括如果所述循环平稳性的测量结果高于所述预定的阈值，则判定主用户存在。
14.一种通信装置，其包括接收器，其配置为使用多个接收天线以接收信号，并形成包含每个天线的接收信号的一组接收信号；确定电路，其配置为确定所述一组接收信号的循环自相关；估计器，其配置为对每个接收天线、基于所确定的循环自相关以估计所述接收天线接收所述信号所经由的无线电信道的信道状态信息；合并器，其配置为基于估计出的信道状态信息以对接收信号样本进行最大比合并；以及频谱感测电路，其配置为基于所述最大比合并的结果以确定所述接收信号的循环平稳性的测量结果，且基于所确定的所述接收信号的循环平稳性的测量结果以进行循环平稳性检测频谱感测。
15.一种频谱感测方法，其包括使用多个接收天线以接收信号；对每个接收天线确定所述天线的接收信号的循环平稳性的测量结果；对所有接收天线的循环平稳性的测量结果进行合并；并且基于合并后的所述所有接收天线的循环平稳性的测量结果以进行循环平稳性检测频谱感测。
16.如权利要求15所述的频谱感测方法，其中，对所述循环平稳性的测量结果进行合并包括对循环平稳性的测量结果求和。
17.如权利要求15或16所述的频谱感测方法，其中，进行循环平稳性检测频谱感测包括由合并后的循环平稳性的测量结果以确定循环平稳性的总体测量结果，并将所述循环平稳性的总体测量结果与预定的阈值进行比较。
18.—种通信装置，其包括接收器，其配置为使用多个接收天线接收信号；确定电路，其配置为对每个接收天线确定所述天线的接收信号的循环平稳性的测量结果;合并器，其配置为合并所有接收天线的循环平稳性的测量结果；以及频谱感测电路，其配置为基于合并后的所有接收天线的循环平稳性的测量结果以进行循环平稳性检测频谱感测。
全文摘要
本发明提供了一种频谱感测方法，该方法包括使用多个接收天线接收信号；形成包含每个天线的接收信号的一组接收信号；确定所述一组接收信号的循环自相关；对每个接收天线、基于所确定的循环自相关以估计所述接收天线接收所述信号所经由的无线电信道的信道状态信息；基于估计出的信道状态信息以对接收信号样本进行最大比合并；基于所述最大比合并的结果以确定所述接收信号的循环平稳性的测量结果；并且基于所确定的所述接收信号的循环平稳性的测量结果以进行循环平稳性检测频谱感测。
文档编号H04W16/14GK103039101SQ201180013237
公开日2013年4月10日 申请日期2011年1月25日 优先权日2010年1月27日
发明者吉特万尼恰普海鲍尔·科玛特, 梁应敞, 曾泳泓 申请人:新加坡科技研究局