用于无线传感器网络的干扰检测方法及其检测装置

摘要

一种无线传感器网络技术领域的方法和装置，具体是一种用于无线传感器网络的干扰检测方法及其检测装置，该方法通过将接收机对接收到的时域信号进行快速傅里叶变换，得到时域信号的频谱；然后对时域信号的频谱依次进行多音干扰检测和部分频带干扰检测，得到传输信号和干扰信号的频谱X1(n1)、X2(n2)；最后计算传输信号与干扰信号的功率比，当功率比小于干扰阈值则检测判定存在干扰信号。本发明实现对接收信号进行合理的判断，以便对网络中是否存在干扰做出较为精确的判断。

主权项

1.一种用于无线传感器网络的干扰检测方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、接收机对接收到的时域信号进行快速傅里叶变换，得到时域信号的频谱；第二步、对时域信号的频谱依次进行多音干扰检测和部分频带干扰检测，得到传输信号和干扰信号的频谱X₁(n₁)、X₂(n₂)；第三步、计算传输信号与干扰信号的功率比，当功率比小于干扰阈值则检测判定存在干扰信号；所述的多音干扰检测是指：对接收到的待检测信号r(n)经过FFT变换之后得到长度为Lc的信号频谱R(k)，则R(k)可表示为：对得到的R(k)的幅度值进行搜索比较实现干扰信号频点的精确定位，当同时满足：R(i)≤R(i+3)，R(i+1)＞R(i+4)以及R(i+1)＞M₀或R(i+2)＞M₀或R(i+3)＞M₀，则(i+2)即为多音干扰的干扰频点所在位置，其中：M₀取一个数据帧的数值平均值的K倍，K可取3≤K≤20，R(i+2)∈X₂(n₂)，其余非多音干扰频点的频谱为X₁(n₁)；所述的部分频带干扰检测是指：首先计算K个帧FFT的平均频域幅度；将平均后的N点FFT的结果按照从小到大的顺序产生序列S[n]，为了找到某个阶跃点作为传输信号频谱和干扰频谱的分界点，定义增益函数Γ(L)；L＝1，2，3…N；顺序搜索序列Γ(L)，L＝1，2，3…N，找到使得Γ(L)最大的L_opt，即max(Γ(L))＝Γ(L_opt)，则L_opt即为阶跃点；找到阶跃点之后，在序列Γ(L)中，Γ(L_opt)...Γ(N)即为干扰信号的频谱X₂(n₂)；Γ(1)...Γ(L_opt)即为传输信号的频谱X₁(n₁)；而这样传输信号和干扰信号在频谱上被区分开来；所述的第三步具体步骤包括：3.1)计算X₁(n₁)的平方和相加，再除以n₁，即得到传输信号的平均功率；3.2)计算X₂(n₂)的平方和相加，在除以n₂，即得到干扰信号的平均功率；3.3)将传输信号的平均功率除以干扰信号的平均功率，得到信干比SIR；3.4)将计算得到的SIR与SIR_threshold比较，当SIR＜SIR_threshold，则存在干扰，否则认为不存在干扰。