本發(fā)明屬于5g通信，涉及一種聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著5g網(wǎng)絡(luò)的廣泛推廣、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展以及眾多新興技術(shù)的涌現(xiàn)，使得無(wú)線電資源需求日益增長(zhǎng)。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)通過(guò)提升頻譜利用效率，在解決頻譜資源緊張問(wèn)題上扮演著關(guān)鍵角色。頻譜資源是十分珍貴的，如果用戶(hù)所占用的頻段空閑，即存在“頻譜空洞”，必然造成資源浪費(fèi)。目前，已有大量研究聚焦于頻譜感知技術(shù)，并開(kāi)發(fā)出多種頻譜感知算法，例如基于能量檢測(cè)的頻譜感知算法，能量檢測(cè)是指計(jì)算信號(hào)在每個(gè)頻段內(nèi)的能量或者功率譜密度，與預(yù)先設(shè)定的門(mén)限值進(jìn)行比較并作出判決，獲得檢測(cè)結(jié)果，這種檢測(cè)方法在處理待感知頻譜非常寬的情況的時(shí)候，感知過(guò)程會(huì)十分耗時(shí)。

2、由于通信速率跟帶寬直接相關(guān)，當(dāng)前的通信速率越來(lái)越快，需求的帶寬也就越大；目前可用的頻譜資源是有限的，不同平臺(tái)和用戶(hù)為了避免互相干擾，各自會(huì)選擇使用不同的頻段，從而造成頻譜資源稀缺。一般的頻譜感知只能感知出頻段是否被利用，而不能確定已用頻段是否可以繼續(xù)利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，該方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)能夠解決頻域快速感知和對(duì)資源未充分挖掘的問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法，包括：

3、對(duì)待感知頻譜進(jìn)行頻域的資源感知，得到被占用的頻段；

4、對(duì)所述被占用的頻段，進(jìn)行廣義信息空間的資源感知。

5、本發(fā)明所述聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于：

6、進(jìn)一步的，所述對(duì)待感知頻譜進(jìn)行頻域的資源感知，得到被占用的頻段的過(guò)程為：

7、獲取待感知信號(hào)的功率譜；

8、以最小感知粒度為感知間隔，對(duì)待感知信號(hào)的功率譜進(jìn)行等間隔劃分，得若干頻段的功率譜；

9、通過(guò)插值的方式，使得相鄰兩個(gè)頻段的頻率之差等于最小感知粒度δfmin或者相鄰兩個(gè)頻段的功率譜差值的絕對(duì)值小于插值判決門(mén)限δa；

10、對(duì)于等于最小感知粒度δfmin的各相鄰頻段進(jìn)行遍歷感知，確定被占用的頻段。

11、進(jìn)一步的，所述獲取待感知信號(hào)的功率譜的過(guò)程為：

12、對(duì)待感知的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行采樣，得到若干離散信號(hào)；

13、對(duì)所述各離散信號(hào)進(jìn)行離散傅里葉變換，得到變換序列；

14、對(duì)所述變換序列進(jìn)行平方求和再取平均，得到待感知信號(hào)的功率譜。

15、進(jìn)一步的，所述通過(guò)插值的方式，使得相鄰兩個(gè)頻段的頻率之差等于最小感知粒度δfmin或者相鄰兩個(gè)頻段的功率譜差值的絕對(duì)值小于插值判決門(mén)限δa的過(guò)程為：

16、1)將第一個(gè)頻段的功率譜密度p1及最后一個(gè)頻段的功率譜密度pn放入數(shù)組i中；

17、2)判斷數(shù)組i中相鄰兩頻段的功率譜密度的差值的絕對(duì)值是否大于等于預(yù)設(shè)插值判決門(mén)限δa；

18、3)當(dāng)數(shù)組i中相鄰兩頻段的功率譜密度的差值的絕對(duì)值大于等于預(yù)設(shè)插值判決門(mén)限δa，則將所述相鄰兩頻段之間的中間頻段的功率譜密度放入該數(shù)組i；

19、4)重復(fù)步驟2至步驟3)，直至相鄰兩個(gè)頻段的頻率之差等于最小感知粒度δfmin或者相鄰兩個(gè)頻段的功率譜差值的絕對(duì)值小于插值判決門(mén)限δa。

20、進(jìn)一步的，所述對(duì)于等于最小感知粒度δfmin的各相鄰頻段進(jìn)行遍歷感知，確定被占用的頻段的過(guò)程為：

21、當(dāng)任一頻段的功率譜密度小于預(yù)設(shè)判決門(mén)限δh，則說(shuō)明該頻段是頻譜空洞；

22、當(dāng)任一頻段的功率譜密度大于等于預(yù)設(shè)判決門(mén)限δh，則說(shuō)明該頻段已被占用。

23、進(jìn)一步的，所述對(duì)所述被占用的頻段，進(jìn)行廣義信息空間的資源感知的過(guò)程為：

24、利用不同特征波形的正交性對(duì)混合信號(hào)進(jìn)行感知；

25、多時(shí)隙感知所述混合信號(hào)的特征波形；

26、使用感知到的特征波形進(jìn)行信號(hào)傳輸。

27、本發(fā)明公開(kāi)了一種聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知系統(tǒng)，包括：

28、第一感知模塊，用于對(duì)待感知頻譜進(jìn)行頻域的資源感知，得到被占用的頻段；

29、第二感知模塊，用于對(duì)所述被占用的頻段，進(jìn)行廣義信息空間的資源感知。

30、本發(fā)明所述聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于：

31、進(jìn)一步的，所述第一感知模塊包括：

32、獲取模塊，用于獲取待感知信號(hào)的功率譜；

33、劃分模塊，用于以最小感知粒度為感知間隔，對(duì)待感知信號(hào)的功率譜進(jìn)行等間隔劃分，得若干頻段的功率譜；

34、差值模塊，用于通過(guò)插值的方式，使得相鄰兩個(gè)頻段的頻率之差等于最小感知粒度δfmin或者相鄰兩個(gè)頻段的功率譜差值的絕對(duì)值小于插值判決門(mén)限δa；

35、確定模塊，用于對(duì)于等于最小感知粒度δfmin的各相鄰頻段進(jìn)行遍歷感知，確定被占用的頻段。

36、本發(fā)明公開(kāi)了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法的步驟。

37、本發(fā)明公開(kāi)了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法的步驟。

38、本發(fā)明具有以下有益效果：

39、本發(fā)明所述的聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)在具體操作時(shí)，利用不同用戶(hù)占用頻段時(shí)會(huì)表現(xiàn)出不同功率譜密度的特點(diǎn)，對(duì)待感知頻譜進(jìn)行多粒度感知，確定未被占用的頻段，再對(duì)最小感知粒度的頻段進(jìn)行遍歷感知，實(shí)現(xiàn)對(duì)頻譜資源的高效感知，同時(shí)利用特征波形來(lái)進(jìn)一步利用已被占用的頻譜，實(shí)現(xiàn)廣義信號(hào)空間的資源感知，在實(shí)現(xiàn)相同空閑頻譜資源識(shí)別率的前提下，可以大幅度降低感知過(guò)程的檢測(cè)運(yùn)行時(shí)間，顯著提升感知效率。

技術(shù)特征：

1.一種聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法，其特征在于，所述對(duì)待感知頻譜進(jìn)行頻域的資源感知，得到被占用的頻段的過(guò)程為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法，其特征在于，所述獲取待感知信號(hào)的功率譜的過(guò)程為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法，其特征在于，所述通過(guò)插值的方式，使得相鄰兩個(gè)頻段的頻率之差等于最小感知粒度δfmin或者相鄰兩個(gè)頻段的功率譜差值的絕對(duì)值小于插值判決門(mén)限δa的過(guò)程為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法，其特征在于，所述對(duì)于等于最小感知粒度δfmin的各相鄰頻段進(jìn)行遍歷感知，確定被占用的頻段的過(guò)程為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法，其特征在于，所述對(duì)所述被占用的頻段，進(jìn)行廣義信息空間的資源感知的過(guò)程為：

7.一種聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知系統(tǒng)，其特征在于，所述第一感知模塊包括：

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述聯(lián)合頻域-廣義信號(hào)空間的資源感知方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種聯(lián)合頻域?廣義信號(hào)空間的資源感知方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，包括：對(duì)待感知頻譜進(jìn)行頻域的資源感知，得到被占用的頻段；對(duì)所述被占用的頻段，進(jìn)行廣義信息空間的資源感知，該方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)能夠解決頻域快速感知和對(duì)資源未充分挖掘的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：杜清河,王光輝,許緣,李宇宸,李喆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28