一种空闲频谱探测的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及感知无线电技术领域，特别涉及一种空闲频谱探测的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着对频谱资源需求的增加，关于感知无线电技术也日益重要。感知无线 电是一种动态地感知周围环境，并调整自己传输参数的一种动态频谱共享技术。感知无线 电所需要解决的核心问题是如何准确识别频谱占用情况以及主用户的工作情况，即感知无 线电工作的第一个步骤：频谱占用情况检测。频谱占用情况检测的主要工作是检测在某一 定范围内的频谱占用情况，是否存在主用户正在占用的情况，然后对频谱进行判别并在此 基础上加以利用。在感知用户获取主用户信号的过程中，不可避免地受到多径、阴影以及本 地干扰等因素的影响，造成感知用户截获的信号过于微弱而导致判断错误，对主用户造成 干扰。此时，就要通过协作检测来帮助完成频谱占用情况检测的过程。
[0003] 协作检测中，协作用户通过将多个认知无线电（CR-CognitiveRadio)节点的检测 信息进行融合处理，以提高检测性能，同时也相对降低了对每个节点的检测性能的要求。但 在协作检测中，对选择的多个CR节点，并不能确定每个节点的本地检测可靠性足够高。当 选择的CR节点，可靠性不高的节点较多时，协作检测的效果可能还不如单个用户的检测性 能，因此，对于参与协作的CR节点要有一定的可靠性要求，即使在选择的CR节点到主用户 基站的信道环境差的情况下，也要求该节点具有较好的检测性能。
[0004] 现有技术中，在外界通信环境差的情况下，即低信噪比（SNR-SignaltoNoise Ratio)会引起检测性能的突变，在协作检测时会引起性能下降，检测结果出现较大误差。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的在于提供一种空闲频谱探测的方法和装置，可以提高低信噪 比，以提高空闲频谱探测的精确度。
[0006] 为达到上述目的，本发明实施例公开了一种空闲频谱探测的方法，应用于网络侧， 所述方法包括步骤：
[0007] 接收第一认知无线电节点发送的探测授权频谱是否为空闲频谱的请求，所述请求 包括：所述第一认知无线电节点的位置信息和本地判决信息；所述本地判决信息为第一认 知无线电节点对授权频谱信号进行小波去噪后，进行能量检测获得的；
[0008] 根据所述第一认知无线电节点的位置信息，确定至少一个协作认知无线电节点；
[0009] 根据所述第一认知无线电节点的本地判决信息，和已接收的至少一个协作认知 无线电节点发送的本地判决信息，选择一个预设的融合准则，按照所选择的融合准则处理 所述接收的第一认知无线电节点的本地判决信息和至少一个协作的认知无线电节点的本 地判决信息，确定最终判决结果，所述最终判决结果包括确定所述授权频谱是否为空闲频 谱；
[0010] 将所述确定的最终判决结果发送给所述第一认知无线电节点和至少一个协作的 认知无线电节点，以使其根据所述确定的最终判决结果，确定是否在所述授权频谱上进行 通信。
[0011] 为达到上述目的，本发明实施例公开了一种空闲频谱探测的方法，应用于认知无 线电节点，所述方法包括步骤：
[0012] 获得自身位置信息；
[0013] 对授权频谱信号进行小波去噪后，进行能量检测，获得本地判决信息；
[0014] 将位置信息和所述本地判决信息发送至网络侧；以使网络侧按权利要求1所述的 步骤将所述确定的最终判决结果发送给所述认知无线电节点和至少一个协作的认知无线 电节点；
[0015] 接收网络侧发送的最终判决结果；
[0016] 根据所述确定的最终判决结果，确定是否在所述授权频谱上进行通信。
[0017] 较佳的，所述获得本地判决信息，包括：
[0018] 认知无线电节点根据其接收的授权频谱信号，进行能量检测，其中，所述授权频谱 信号包括：被噪声污染的信号，所述能量检测包括：被噪声污染的信号经过小波去噪，得到 估计信号，然后判断估计信号是否为0，
[0019] 若判断结果为估计信号为0,则认知无线电节点确定所述授权频谱上不存在主用 户，确定所述授权频谱为空闲频谱，
[0020] 若判断结果为估计信号不为0,则所述估计信号经模数转换、平方器及抽样求和 后，获得探测统计量，认知无线电节点根据所述探测统计量确定其本地判决信息；
[0021] 所述小波去噪包括：将所述被噪声污染的信号映射到小波域，生成带小波系数的 小波信号，设置掩码算子，以使小波信号只保留预设的小波系数的系数项，其他小波系数置 为〇〇
[0022] 较佳的，所述认知无线电节点根据所述探测统计量确定其本地判决信息，包括：
[0023] 将所述探测统计量与预先设定的阈值进行比较，若所述探测统计量大于所述预先 设定的阈值，则认知无线电节点确定所述授权频谱上存在主用户，确定所述授权频谱为非 空闲频谱，若所述探测统计量小于或者等于所述预先设定的阈值，则认知无线电节点确定 所述感知的授权频谱上不存在主用户，确定所述授权频谱为空闲频谱。
[0024] 较佳的，所述方法还包括：
[0025] 认知无线电节点在所述授权频谱上进行通信过程中，实时向网络侧发送自身位置 信息和本地判决结果；当接收的网络侧发送的最终判决结果表示所述授权频谱被主用户占 用，则停止使用所述授权频谱进行通信。
[0026] 为达到上述目的，本发明实施例公开了一种空闲频谱探测的装置，应用于网络侧， 所述装置包括：
[0027] 请求接收模块：用于接收第一认知无线电节点发送的探测授权频谱是否为空闲 频谱的请求，所述请求包括：所述第一认知无线电节点的位置信息和本地判决信息；所述 本地判决信息为第一认知无线电节点对授权频谱信号进行小波去噪后，进行能量检测获得 的；
[0028] 第一确定模块：用于根据所述第一认知无线电节点的位置信息，确定至少一个协 作认知无线电节点；
[0029] 判决信息确定模块：用于根据所述第一认知无线电节点的本地判决信息，和已接 收的至少一个协作认知无线电节点发送的本地判决信息，选择一个预设的融合准则，按照 所选择的融合准则处理所述接收的第一认知无线电节点的本地判决信息和至少一个协作 的认知无线电节点的本地判决信息，确定最终判决结果，所述最终判决结果包括确定所述 授权频谱是否为空闲频谱；
[0030] 判决结果发送模块：用于将所述确定的最终判决结果发送给所述第一认知无线电 节点和至少一个协作的认知无线电节点，以使其根据所述确定的最终判决结果，确定是否 在所述授权频谱上进行通信。
[0031] 为达到上述目的，本发明实施例公开了一种空闲频谱探测的装置，应用于认知无 线电节点，所述装置包括：
[0032] 位置信息获取模块：用于获得自身位置信息；
[0033] 本地判决模块：用于对授权频谱信号进行小波去噪后，进行能量检测，获得本地判 决信息；
[0034] 信息发送模块：用于将位置信息和所述本地判决信息发送至网络侧；以使网络侧 按权利要求1所述的步骤将所述确定的最终判决结果发送给所述认知无线电节点和至少 一个协作的认知无线电节点；
[0035] 最终判决信息接收模块：用于接收网络侧发送的最终判决结果；
[0036] 第二确定模块：用于根据所述确定的最终判决结果，确定是否在所述授权频谱上 进行通信。
[0037] 较佳的，所述本地判决模块，具体用于：
[0038] 认知无线电节点根据其接收的授权频谱信号，进行能量检测，其中，所述授权频谱 信号包括：被噪声污染的信号，所述能量检测包括：被噪声污染的信号经过小波去噪，得到 估计信号，然后判断估计信号是否为〇，
[0039] 若判断结果为估计信号为0,则认知无线电节点确定所述授权频谱上不存在主用 户，确定所述授权频谱为空闲频谱，
[0040] 若判断结果为估计信号不为0,则所述估计信号经模数转换、平方器及抽样求和 后，获得探测统计量，认知无线电节点根据所述探测统计量确定其本地判决信息；
[0041] 所述小波去噪