子信号
得到所述频 谱子信号的重建结果：
.
[0038] 本发明实施例还提供一种频谱信号感知装置，包括：
[0039]确定模块，用于：
[0040] 根据第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号之中的第i个元素与所述的支撑集 中各元素的最小距离，确定频谱信号向量第i个元素对应的加权项；i和k为大于等于1的整 数；
[0041] 确定能使
达到最大值的i的值，在第k次 迭代中该值记为^;其中，&1表示已知测量矩阵的第i列，表示频谱信号的测量值与第k-1次迭代后重建的测量值的残差，V(P 1)表示频谱信号向量第i个元素对应的加权项；i和k为 大于等于1的整数；
[0042]更新模块，用于:将所述第k次迭代中确定的imk值加入到第k-Ι次迭代得到的重建 频谱信号的支撑集中，形成第k次迭代中更新后的支撑集，并将所述第k次迭代中所述测量 矩阵的第i列加入第k-Ι次迭代中得到的测量矩阵重建原子集合中，形成第k次迭代更新后 的测量矩阵重建原子集合;所述重建频谱信号的支撑集表示所述重建频谱信号中非零元素 位置的集合；
[0043]所述确定模块，还用于：
[0044] 根据
的最小值确定第k次迭代的重建频谱信号;其中，Y表示待 重建频谱信号的测量值，4^表示第k次迭代的测量矩阵重建原子集合;表示所述第k 次迭代后重建的所述频谱信号的测量值。
[0045] 本发明实施例还提供另外一种频谱信号感知装置，包括:处理器及存储器，所述处 理器用于执行存储器中存储的软件程序指令实现上述方法实施例所述的方法。
[0046] 本发明实施例提供的频谱感知方法及装置，通过第k-Ι次迭代得到的重建频谱信 号中的第i个元素与所述ip的支撑集中各元素的最小距离，确定第k次迭代中频谱信 号向量的非零元素的位置imk，并将imk加入到第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号的支撑集 中，形成第k次迭代中更新后的支撑集，并将所述第k次迭代中所述测量矩阵的第i列加入第 k-Ι次迭代中得到的测量矩阵重建原子集合中，形成第k次迭代更新后的测量矩阵重建原子 集合;再根据
的最小值确定第k次迭代的重建频谱信号|^其中，Y表示待重 建频谱信号的测量值，表示所述第k次迭代更新后的测量矩阵重建原子集合，表 示所述第k次迭代后重建的所述频谱信号的测量值;本发明实施例提供的频谱感知方法，利 用频谱信号元素与支撑集元素的最小距离，确定频谱信号元素的非零概率，从而得到频谱 信号向量中的非零元素的位置，避免了基于1〇范数的重构算法中对信号元素非零概率先验 信息的要求，能够得到广泛应用，并且能够提高信号重构的性能。
【附图说明】
[0047] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0048] 图1是本发明实施例频谱信号感知方法的流程示意图；
[0049] 图2为本发明实施例频谱信号感知装置的结构示意图；
[0050] 图3为本发明另一实施例频谱信号感知装置的结构示意图；
[0051 ]图4为本发明再一实施例频谱信号感知装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0052]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0053]本发明实施例提供的频谱信号感知方法及装置用于在认知无线网络中感知并分 析特定区域的频段，找出适合通信的频谱空穴，以便于无线通信设备能够利用已经分配给 授权用户，但是在某一特定时刻和环境下没有被占用的频带，提高无线频谱的利用率。
[0054] 本发明实施例提供的频谱信号感知方法及装置是在认知无线网络中利用J个感知 节点和1个集中式融合中心进行协作频谱感知。对于第j(l < j ^J)个感知节点，其接收到的 长度为M的频谱信号的测量值为；^ ，已知的测量矩阵为
则n = c^Sj，其 中~￡孤#是长度为N的频谱信号。根据JSM-I模型，任何1个频谱信号均可以表示为Sj = Zc+ Zj，用K。和Kj分别表示z。和Zj的稀疏度，则联合稀疏度为Κ = Κ。+ Σ Kj。由于联合稀疏度K小于 每个节点所感知信号的稀疏度之和Σ(1+?ω=ΝΙ+ΣΙ^，所以通过联合恢复可以明显改善 信号的恢复性能。本发明实施例通过对频谱信号进行联合恢复的频谱感知方法准确判断频 谱信号的支撑集，即非零元素位置集合。
[0055] 具体地，融合中心将J个感知节点接收到的测量值合并，得到
并将J个频谱信号对应的测量矩阵按下面的方式合并：
[0057]融合中心在已知Y和Φ的情况下，重建出的频谱信号为
所述Z是待重建的J个频谱信号按共同部分和特有部分重 组得到的结果，满足Y= ΦΖ;所述频谱信号Z的支撑集
由Z的子信 号&，Ζ1，···，Ζ:的支撑集取并集得到。其中，分别表示所述子信号&，Ζ1，…，ZJ的 支撑集。
[0058] 图1为本发明实施例频谱信号感知方法的流程示意图。请参阅图1，本发明实施例 提供的频谱信号感知方法包括：
[0059] S101:根据第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号中的第i个元素与所述的支 撑集中各元素的最小距离确定频谱信号向量第i个元素对应的加权项V(P1);重建频谱信号 的支撑集表示所述重建频谱信号中非零元素位置的集合;i和k为大于等于1的整数；
[0060] 具体地，所述根据第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号：^^.中的第i个元素与所述 的支撑集中各元素的最小距离确定频谱信号向量第i个元素对应的加权项包括：
[0061 ]根据所述第k-1次迭代得到的重建频谱信号中的第i个元素与所述第k-1次迭 代得到的重建频谱信号的支撑集中各元素的最小距离，确定所述重建频谱信号第i个元素 的非零概率；
[0062] 根据所述重建频谱信号中的第i个元素的非零概率确定所述重建频谱信号第i个 元素的加权项V (Pi)。
[0063] 所述根据所述第k_l次迭代得到的重建频谱信号中的第i个元素与所述第k_l 次迭代得到的重建频谱信号的支撑集中各元素的最小距离，确定所述重建频谱信号第i个 元素的非零概率，包括：
[0064] 根据
[0065] Pi = C · exp(_m/a)
[0066] 确定所述重建频谱信号第i个元素的非零概率；
[0067]其中，Pl表示第i个元素的非零概率，C表示一个常量，为任意正数，m表示第k-Ι次 迭代得到的重建频谱信号^^第1个元素与所述第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号的支撑 集中各元素的距离的最小值，a表示衰减因子，控制P 1衰减的速度。
[0068] 所述根据所述重建频谱信号中的第i个元素的非零概率确定所述重建频谱信号第 i个元素的加权项，包括：
[0069] 根据
[0071]确定所述重建频谱信号第i个元素的加权项；
[0072] 其中，v(Pl)表示所述重建频谱信号第i个元素的加权项，g为所述频谱信号的测量 值中非零元素的均值，σ为噪声的标准差，k表示迭代次数，K表示待重建频谱信号的联合稀 疏度，其中，K=KdK 1+…+Kj。
[0073] S102:确定能使
I达到最大值的i的值，在第k次迭代中该值记为imk; 其中，&1表示已知测量矩阵的第i列，rw表示频谱信号的测量值与第k-1次迭代后重建的所 述频谱信号的