一种实现无静默期频谱感知的认知无线电系统

摘要

本发明给出了一种实现无静默期频谱感知的认知无线电系统，应用于认知无线电网络。所述系统包括：一种发射信息采用混沌信号的认知无线电发射装置，一种对接收到的信号同时进行频谱感知和混沌信号解调的认知无线电接收装置。通过该系统认知无线电用户在进行频谱感知时无需采用静默期，增加了认知无线电用户进行自身数据传输的时间，保证了数据传输的连续性，提高了认知无线电用户的通信QoS(Quality of Service)。

主权项

一种基于混沌信号的无静默期频谱感知装置，其特征在于可对接收到的信号同时进行频谱感知和混沌信号解调，实现无需静默期的频谱感知，包括：多天线接收模块，用于基于混沌信号的无静默期频谱感知装置能够同时接收至少三个相互独立的信号，且接收频段在一定范围内可调；分路器模块，用于将接收到的信号分成两路，第一路用于频谱感知，第二路用于混沌信号的解调；频谱感知模块，感知接收到的信号中是否含有授权用户发射信号，包括以下5个模块：a)自相关模块，对接收到的第一路信号进行自相关，得到自相关信号；b)杜芬混沌振子模块，用于提供杜芬混沌振子；c)循环频率估计模块，将自相关得到的信号导入杜芬混沌振子，根据授权用户使用频段的历史统计信息采用相应的调节机制对杜芬混沌振子的角频率进行调节以估计其中可能存在的授权用户信号自相关循环频率，具体包括：若根据历史统计信息，授权用户在该频谱空穴内使用的频段分散且多变，则采用先粗后细的两步调节机制，第一步对杜芬混沌振子的角频率进行粗调节，第二步根据第一步输出信号方差的结果在选定的角频率区间内对杜芬混沌振子的角频率进行细调节；若根据历史统计信息授权用户在该频谱空穴内使用的频段集中且固定，则采用自适应调节机制，在使用集中的频段对杜芬混沌振子的角频率进行细调节，在其他频段对杜芬混沌振子的角频率进行粗调节；并记录杜芬混沌振子每个角频率值对应的输出信号；计算输出信号的方差值，分别求出每个角频率对应杜芬混沌振子输出信号的方差值；依据方差值确定待检信号的循环频率，选取最大输出信号方差值对应的角频率，即为该自相关信号中可能存在的授权用户信号自相关循环频率；d)检测模块，用于根据临界混沌状态的杜芬混沌振子对同频率周期信号敏感的特性检测授权用户信号是否出现；e)判断模块，用于根据观察杜芬混沌振子的状态来判断授权用户信号是否出现；解调模块，用于解调接收信号中的混沌信号，恢复出认知无线电(CR，Cognitive radio)用户发射信息；管理模块，用于基于混沌信号的无静默期频谱感知装置根据频谱感知模块和解调模块的结果进行决策并调整频谱感知模块和解调模块参数。