专利名称：一种基于增强型频谱相关函数的无线信号检测方法
技术领域：
本发明属于认知无线电技术领域，具体运用于空白数字电视频段感知中对低功耗无线麦克风信号的检测。
背景技术：
美国联邦通信委员会规定电视空白频段感知设备要能检测出信号强度为_107dbm 的无线麦克风信号。在如此低的信号强度下，由于杂散辐射、泄露、交调等引起的连续波窄带干扰与麦克风信号很相似，现有的检测方法没有将窄带干扰与无线麦克风信号进行区分而导致了极高的虚警率，这使得可用空白电视频段的数目急剧下降。
发明内容
本发明提供了一种基于增强型频谱相关函数的无线麦克风信号检测方法，用于解决现有的无线麦克风信号检测方法中存在的无法将窄带干扰与无线麦克风信号进行区分而导致了极高的虚警率以及可用空白电视频段的数目较少的问题。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种基于增强型频谱相关函数的无线麦克风信号检测方法，包括两大步骤步骤I :获得待检测频点的数字信号将天线模块接收到的信号送到低噪声放大器中，放大信号经过带通滤波器，其带宽可以根据实际需要进行调整，接着将滤波后的信号送入正交下变频器，以所选电视频段内的频点作为本振频率对信号进行下正交变频处理，进而得到IQ两路信号，然后让两路信号分别通过一定带宽的低通滤波和增益控制器，将出来的IQ两路信号送入到模数转换器中，最后将模数转换器出来的两路数字信号送入时域信号预处理模块中，在该模块中完成对信号的接收、下采样、下变频、IQ合并以及存储等处理，并扫描频域信号从而获得待检测的频点，进而获得了待检测频点的数字信号。步骤2 :利用增强型频谱相关函数完成对无线麦克风信号的检测根据采集的数字信号x[n]的频谱相关函数&(/)以及共轭频谱相关函数获得所述数字信号χ[η]的增强型频谱相关函数，可采用如下的计算公式s(f)a = KlSax(J) U ^K2Sax(J)c U。⑴
权利要求
1.一种基于增强型频谱相关函数的无线信号检测方法，其特征在于，包括获得预处理的时域数字信号X[n]，并计算获得所述数字信号x[n]的频谱相关函数^α)，以及计算获得所述数字信号的共轭频谱相关函数，并获得所述数字信号X [η]的增强型频谱相关函数￠(/1;计算获得数字信号x[n]的检验统计量Tp，通过预定方法模拟或计算获得门限值Y，根据所述检验统计量Tp与门限值Y的比较结果判决获得的时域数字信号χ[η]是否为无线麦克风信号。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，计算所述数字信号的频谱相关函数。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，计算所述数字信号的共轭频谱相关函数。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，获得所述数字信号的增强型频谱相关函数。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，计算获得所述数字信号的检验统计量。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，通过预定方法模拟或计算获得门限值Y， 包括采用蒙特卡罗法模拟出门限值或者根据实际数据设置出门限值。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，根据Tp与Y的比较结果给出判决，如果 Tp^ Y，则为窄带干扰，否则为无线麦克风信号。
8.一种基于增强型频谱相关函数的无线信号检测装置，包括天线模块、低噪声放大器、 带通滤波器、下变频至中频或基带、低通滤波器、模数转换器和时域信号预处理模块，其特征在于，天线模块的信号输出端与低噪音放大器的信号输入端连接，低噪音放大器的信号输出端与带通滤波器的信号输入端连接，带通滤波器的信号输出端与下变频至中频或基带的信号输入端连接，下变频至中频或基带的信号输出端与低通滤波器的信号输入短连接， 低通滤波器的信号输出端与模数控制器的信号输入端连接，模数控制器的信号输出端时域信号预处理模块的信号输入端连接。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述天线模块为甚高频和特高频频段接收天线，所述下变频至中频或基带包括根据要检测的电视频段设置本振的频率，通过正交下变频器将信号下变频至中频或基带。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述低通滤波器的带宽需大于或等于一个电视频段带宽的一半，所述增益控制器包括根据模数转换器所需的电压或电流能手动或自动调整输出电压值或电流值，所述时域信号预处理模块用于通过可编程芯片实现两大功能一是对IQ两路信号的接收、下采样、下变频、合并以及存储等处理；二是为其他模块如本振、模数转换器、USB芯片等提供所需的控制信号。
全文摘要
本发明提供了一种基于增强型频谱相关函数的无线麦克风信号检测方法，包括根据采集的数字信号的频谱相关函数以及本发明提出的共轭频谱相关函数获得所述数字信号的增强型频谱相关函数；计算检验统计量并与预定方法模拟或计算得到的判决门限进行比较来判别是否为无线麦克风信号。本发明基于提出的增强型频谱相关函数，解决了现有检测方法中无法将窄带干扰与无线麦克风信号进行区分的问题，使得当前空白电视频段检测中的重大困难得到了解决，同时本检测方法具有低算法复杂度，在实际系统中易于实现。
文档编号H04B17/00GK102611511SQ20111045965
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者孙欢欢, 张文逸, 张韬韬 申请人:中国科学技术大学