專利名稱：一種基于增強型頻譜相關函數的無線信號檢測方法
技術領域：
本發明屬于認知無線電技術領域，具體運用于空白數字電視頻段感知中對低功耗無線麥克風信號的檢測。
背景技術：
美國聯邦通信委員會規定電視空白頻段感知設備要能檢測出信號強度為_107dbm 的無線麥克風信號。在如此低的信號強度下，由于雜散輻射、泄露、交調等引起的連續波窄帶干擾與麥克風信號很相似，現有的檢測方法沒有將窄帶干擾與無線麥克風信號進行區分而導致了極高的虛警率，這使得可用空白電視頻段的數目急劇下降。
發明內容
本發明提供了一種基于增強型頻譜相關函數的無線麥克風信號檢測方法，用于解決現有的無線麥克風信號檢測方法中存在的無法將窄帶干擾與無線麥克風信號進行區分而導致了極高的虛警率以及可用空白電視頻段的數目較少的問題。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種基于增強型頻譜相關函數的無線麥克風信號檢測方法，包括兩大步驟步驟I :獲得待檢測頻點的數字信號將天線模塊接收到的信號送到低噪聲放大器中，放大信號經過帶通濾波器，其帶寬可以根據實際需要進行調整，接著將濾波后的信號送入正交下變頻器，以所選電視頻段內的頻點作為本振頻率對信號進行下正交變頻處理，進而得到IQ兩路信號，然后讓兩路信號分別通過一定帶寬的低通濾波和增益控制器，將出來的IQ兩路信號送入到模數轉換器中，最后將模數轉換器出來的兩路數字信號送入時域信號預處理模塊中，在該模塊中完成對信號的接收、下采樣、下變頻、IQ合并以及存儲等處理，并掃描頻域信號從而獲得待檢測的頻點，進而獲得了待檢測頻點的數字信號。步驟2 :利用增強型頻譜相關函數完成對無線麥克風信號的檢測根據采集的數字信號x[n]的頻譜相關函數&(/)以及共軛頻譜相關函數獲得所述數字信號χ[η]的增強型頻譜相關函數，可采用如下的計算公式s(f)a = KlSax(J) U ^K2Sax(J)c U。⑴
權利要求
1.一種基于增強型頻譜相關函數的無線信號檢測方法，其特征在于，包括獲得預處理的時域數字信號X[n]，并計算獲得所述數字信號x[n]的頻譜相關函數^α)，以及計算獲得所述數字信號的共軛頻譜相關函數，并獲得所述數字信號X [η]的增強型頻譜相關函數￠(/1;計算獲得數字信號x[n]的檢驗統計量Tp，通過預定方法模擬或計算獲得門限值Y，根據所述檢驗統計量Tp與門限值Y的比較結果判決獲得的時域數字信號χ[η]是否為無線麥克風信號。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，計算所述數字信號的頻譜相關函數。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，計算所述數字信號的共軛頻譜相關函數。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，獲得所述數字信號的增強型頻譜相關函數。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，計算獲得所述數字信號的檢驗統計量。
6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，通過預定方法模擬或計算獲得門限值Y， 包括采用蒙特卡羅法模擬出門限值或者根據實際數據設置出門限值。
7.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，根據Tp與Y的比較結果給出判決，如果 Tp^ Y，則為窄帶干擾，否則為無線麥克風信號。
8.一種基于增強型頻譜相關函數的無線信號檢測裝置，包括天線模塊、低噪聲放大器、 帶通濾波器、下變頻至中頻或基帶、低通濾波器、模數轉換器和時域信號預處理模塊，其特征在于，天線模塊的信號輸出端與低噪音放大器的信號輸入端連接，低噪音放大器的信號輸出端與帶通濾波器的信號輸入端連接，帶通濾波器的信號輸出端與下變頻至中頻或基帶的信號輸入端連接，下變頻至中頻或基帶的信號輸出端與低通濾波器的信號輸入短連接， 低通濾波器的信號輸出端與模數控制器的信號輸入端連接，模數控制器的信號輸出端時域信號預處理模塊的信號輸入端連接。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述天線模塊為甚高頻和特高頻頻段接收天線，所述下變頻至中頻或基帶包括根據要檢測的電視頻段設置本振的頻率，通過正交下變頻器將信號下變頻至中頻或基帶。
10.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述低通濾波器的帶寬需大于或等于一個電視頻段帶寬的一半，所述增益控制器包括根據模數轉換器所需的電壓或電流能手動或自動調整輸出電壓值或電流值，所述時域信號預處理模塊用于通過可編程芯片實現兩大功能一是對IQ兩路信號的接收、下采樣、下變頻、合并以及存儲等處理；二是為其他模塊如本振、模數轉換器、USB芯片等提供所需的控制信號。
全文摘要
本發明提供了一種基于增強型頻譜相關函數的無線麥克風信號檢測方法，包括根據采集的數字信號的頻譜相關函數以及本發明提出的共軛頻譜相關函數獲得所述數字信號的增強型頻譜相關函數；計算檢驗統計量并與預定方法模擬或計算得到的判決門限進行比較來判別是否為無線麥克風信號。本發明基于提出的增強型頻譜相關函數，解決了現有檢測方法中無法將窄帶干擾與無線麥克風信號進行區分的問題，使得當前空白電視頻段檢測中的重大困難得到了解決，同時本檢測方法具有低算法復雜度，在實際系統中易于實現。
文檔編號H04B17/00GK102611511SQ20111045965
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者孫歡歡, 張文逸, 張韜韜 申請人:中國科學技術大學