认知无线电系统中的数字电视信号检测方法

摘要

认知无线电系统中的数字电视信号检测方法，属于无线通信技术领域。本发明由认知用户根据DTMB标准在本地产生的PN序列(长度为L_pN)中截取两段间隔为p(p≤L_PN-L)且长度相同PN子序列(长度为L，且L<L_pN)，然后与接收信号r(n)进行相关计算，得到相关结果R(n)；然后进行峰值搜索，得到最高峰的模值max(|R₁(n)|)；最后将最高峰的模值max(|R₁(n)|)与检测门限λ进行比较，若max(|R(n)|)>λ，则判断检测到数字电视信号；若max(|R(n)|)<λ，则判断未检测到数字电视信号。本发明针对现有基于波形监测方法中的相关计算部分进行了改进，使得相关峰值与载波频偏无关，从而抑制了载波频偏对相关峰的影响，降低了系统对同步的要求，最终实现了认知无线电用户在认知无线电环境中对对数字电视信号的快速、准确地检测。

主权项

认知无线电系统中的数字电视信号检测方法，包括以下步骤：步骤1：认知无线电用户在频谱感知或使用目标频段过程中，周期性的接收在认知环境下的目标数字电视频段信号，将该信号记为接收信号r(n)；步骤2：认知无线电用户从自身PN序列产生器产生的本地PN序列中截取两段长度相同PN子序列；其中本地PN序列满足DTMB标准，长度记为L_pN，两段PN子序列长度记为L，且L<L_pN，两段PN子序列的间隔为p，且p≤L_PN‑L；步骤3：将步骤2所得两段PN子序列与步骤1所述接收信号r(n)进行相关计算，得到相关结果R(n)，具体计算公式为：$R\left(n\right)=\underset{i=0}{\overset{L-1}{\Sigma }}[{({\mathrm{PN}}^{*}\left(i\right)·r(n+i))}^{*}·({\mathrm{PN}}^{*}(i+p)·r(n+p+i))]$其中：PN^*(i)为第一PN子序列PN(i)的共轭转置，PN^*(i+p)为第二PN子序列PN(i+p)的共轭转置，r(n+i)表示r(n)中从i开始的长度为L的一段接收信号，r(n+p+i)表示r(n)中从p+i开始的长度为L的一段接收信号，(PN^*(i)·r(n+i))^*表示PN^*(i)·r(n+i)的共轭转置，符号“·”表示点乘，i表示相关计算的起始位，且i＝1,2,…,L‑1；步骤4：对步骤3所得相关结果R(n)进行峰值搜索，取出最高峰的模值max(|R₁(n)|)作为检测统计量；步骤5：根据检测理论NP准则中虚警概率p_f和门限λ的关系式：$\lambda =\sqrt{L{\left({{\sigma }^2}_{\mathrm{pn}}\right)}^2{\left({{\sigma }^2}_w\right)}^2{\ln }^{\frac{1}{p_f}}}$通过设定虚警概率得到适当地检测门限λ；其中σ²_w为噪声平均功率，σ²_pn为本地PN序列的平均功率；步骤6：将检测统计量max(|R(n)|)和门限λ作比较，若max(|R(n)|)>λ，则判断检测到数字电视信号；若max(|R(n)|)<λ，则判断未检测到数字电视信号。