CN111884706B - 一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111884706B
CN111884706B CN202010693225.5A CN202010693225A CN111884706B CN 111884706 B CN111884706 B CN 111884706B CN 202010693225 A CN202010693225 A CN 202010693225A CN 111884706 B CN111884706 B CN 111884706B
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency band
detected
threshold value
threshold
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010693225.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111884706A (zh
Inventor
梁旭文
吴瑞雯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Hede Aerospace Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Hede Aerospace Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Hede Aerospace Technology Co ltd filed Critical Beijing Hede Aerospace Technology Co ltd
Priority to CN202010693225.5A priority Critical patent/CN111884706B/zh
Publication of CN111884706A publication Critical patent/CN111884706A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111884706B publication Critical patent/CN111884706B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
    • H04B7/18569—Arrangements for system physical machines management, i.e. for construction operations control, administration, maintenance
    • H04B7/18571—Arrangements for system physical machines management, i.e. for construction operations control, administration, maintenance for satellites; for fixed or mobile stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/345—Interference values

Abstract

本申请涉及一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质。该方法包括：步骤A：分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及当前待检测频段对应的能量检测门限，步骤B：根据频点的能量值和能量检测门限的比较结果，从当前待检测频段中确定下一待检测频段，步骤C：当能量检测门限不满足对应的预设收敛门限值时，缩小采样间隔，并将下一待检测频段作为当前待检测频段，以及按照缩小后的采样间隔继续执行步骤A，直至能量检测门限均满足对应的预设收敛门限值为止；步骤D：在下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定下一待检测频段为空闲频段。该方法节省了卫星计算资源，提高了检测结果的准确性。

Description

一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本申请涉及卫星通信领域，特别是涉及一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
作为地面通信方式的有效补充，卫星移动通信已经在人们日常生活中广泛应用。而卫星移动通信系统所集中应用的频段范围恰是地面通信应用的重点区域，加之多用户多卫星同处于一个频段，因此，为了提高频谱利用率，对卫星频谱进行频谱检测是本领域技术人员需要重点研究的技术问题之一。然而，传统的频谱检测手段主要应用于地面通信网络，且在频谱检测过程中的计算复杂度较大，计算时间较长，难以满足计算资源受限的卫星以及卫星对频谱检测的实时性要求。
发明内容
本申请实施例提供一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质。
第一方面，本申请实施例提供一种卫星频谱检测方法，包括：
步骤A：分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，其中，所述第一门限值大于所述第二门限值；
步骤B：针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，确定下一待检测频段，并将所述下一待检测频段作为所述当前待检测频段；
步骤C：当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的预设收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续执行步骤A，直至所述第一门限值和所述第二门限值均满足对应的预设收敛门限值为止；
步骤D：在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段。
第二方面，本申请实施例提供一种卫星频谱检测装置，包括：
获取模块，用于分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，其中，所述第一门限值大于所述第二门限值；
第一确定模块，用于针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，确定下一待检测频段，并将所述下一待检测频段作为所述当前待检测频段；
处理模块，用于当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续执行所述获取当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，直至所述第一门限值和所述第二门限值均满足对应的收敛门限值为止；
第二确定模块，用于在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段。
第三方面，本申请实施例提供一种检测设备，安装于卫星中，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例第一方面提供的一种卫星频谱检测方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的一种卫星频谱检测方法的步骤。
本申请实施例提供的卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质，检测设备分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的预设收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续对下一待检测频段进行能量检测。在第一门限值和所述第二门限值均满足对应的预设收敛门限值时，根据下一待检测频段的循环平稳特征检测结果来确定下一待检测频段的干扰情况。也就是说，在频谱检测过程中，检测设备能够基于对应的能量检测门限对当前待检测频段进行能量检测，并基于检测结果逐步缩小频段检测范围，同时，也能够根据能量检测门限是否满足预设收敛门限的收敛情况逐步缩小采样间隔，使得频谱检测适用于卫星上，既节省了卫星的计算资源，又能够快速准确判断出频段是否被干扰，具有较高的可靠性和鲁棒性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的卫星频谱检测方法的一种流程示意图；
图2为本申请实施例提供的卫星频谱检测方法的另一种流程示意图；
图3为本申请实施例提供的卫星频谱检测方法的又一种流程示意图；
图4为本申请实施例提供的卫星频谱检测装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种检测设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，下述方法实施例的执行主体可以是卫星频谱检测装置，该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为卫星中安装的检测设备的部分或者全部。下述方法实施例以执行主体是检测设备为例进行说明。
图1为本申请实施例提供的卫星频谱检测方法的一种流程示意图。本实施例涉及的是检测设备如何对卫星频谱进行干扰检测的具体过程。如图1所示，该方法可以包括：
S101、分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值。
其中，所述第一门限值大于所述第二门限值。当前待检测频段为本次需要进行干扰检测的待检测频段，其可以为最初始的待检测频段，也可以为最初始的待检测频段中的子频段。也就是说，当首次进行卫星频谱检测时，当前待检测频段为检测设备获取的最初始的待检测频段，反之，则当前待检测频段为最初始的待检测频段中的子频段。
同时，针对当前待检测频段可以设置对应的采样间隔，在当前待检测频段为最初始的待检测频段中的子频段时，所对应的第一采样间隔小于在当前待检测频段为最初始的待检测频段时的第二采样间隔，即在当前待检测频段逐步缩小时，所对应的采样间隔也逐步缩小，从而提高了频谱分辨率，进而基于更高分辨率的频谱进行干扰检测，可以提高频谱检测的准确性。可选的，采样间隔大于卫星的最小信道带宽。
进一步的，能量检测门限可以包括第一门限值和第二门限值，第一门限值大于第二门限值，且能量检测门限与采样后得到的各个频点的能量值相关。同时，能量检测门限也与当前待检测频段相对应，在当前待检测频段发生变化时，所对应的能量检测门限也随之发生变化，即本申请实施例所提供的方案，检测设备能够在干扰信号不确定的情况下自适应改变能量检测门限，使其不断逼近预设收敛门限。
在实际应用中，检测设备按照当前待检测频段对应的采样间隔对当前待检测频段进行均匀采样，得到N′个离散的时域信号。其中，N′等于当前待检测频段的带宽与采样间隔之比。接着，检测设备对得到的时域信号进行傅里叶变换，得到N′个频域信号，即得到N′个频点。可选的，为了提高检测结果的准确性，可以对当前待检测频段进行多次采样，并累加计算上述得到的N′个频点中的每个频点的能量值。其中，每个频点的能量值的获取过程可以为：假设对当前待检测频段进行第i次傅里叶变换后的结果为Xi＝(xi,1,xi,2,…,xi,N)，则N′个频点中的第K个频点的能量值Ek可以通过下述公式1或者公式1的变型计算得到：
公式1：
Figure BDA0002590014950000051
其中，Nt为采样次数，xj,k为第K个频点在第j次采样时的能量值。
接着，在得到各个频点的能量值之后，检测设备便可以基于各个频点的能量值确定当前待检测频段对应的能量检测门限，即基于各个频点的能量值确定第一门限值和第二门限值。
S102、针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，并将所述下一待检测频段作为所述当前待检测频段。
其中，下一待检测频段为当前待检测频段的子频段。在得到各个频点的能量值以及当前待检测频段对应的能量检测门限之后，针对每个频点，检测设备将频点的能量值分别于第一门限值和第二门限值进行比较，并基于比较结果从当前待检测频段中确定下一待检测频段。具体的比较过程可以为以下几种情况：
(1)若频点的能量值大于第一门限值，则将该频点和该频点的下一频点之间的频段确定为被干扰频段；
(2)若频点的能量值小于第二门限值，则将该频点和该频点的下一频点之间的频段确定为空闲频段；
(3)若频点的能量值大于第二门限值且小于第一门限值，则确定该频点和该频点的下一频点之间的频段为下一待检测频段。
S103、当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的预设收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续执行步骤S101，直至所述第一门限值和所述第二门限值均满足对应的预设收敛门限值为止。
其中，检测设备可以根据预设的虚警率Pf和检测率Pd，确定频谱检测过程中所需要的收敛门限值。在计算预设收敛门限值时，设二元假设模型表示为：
公式2：
Figure BDA0002590014950000061
其中，N为检测样本数，w(n)为噪声信号，x(n)为通信信号，r(n)为卫星上的接收机的接收信号，H0为接收信号中不存在通信信号，H1为接收信号中存在通信信号，r(n)的能量值Y近似符合高斯分布，则在当前待检测频段存在干扰时，虚警率Pf和检测率Pd的表达式为：
公式3：
Figure BDA0002590014950000071
公式4：
Figure BDA0002590014950000072
其中，
Figure BDA0002590014950000073
Figure BDA0002590014950000074
为高斯白噪声的方差，
Figure BDA0002590014950000075
为信号的平均功率，当当前待检测频段实际存在干扰时，虚警率Pf为未检测出干扰的概率，检测率Pd为检测出干扰的概率。这样，检测设备便可以根据设定的Pf和Pd，通过上述公式3和公式4，或者公式3和公式4的变型确定出第一门限值对应的预设收敛门限ηH，以及第二门限值对应的预设收敛门限ηL。
接着，检测设备比较第一门限值和第一门限值对应的预设收敛门限，以及比较第二门限值和第二门限值对应的预设收敛门限，若第一门限值大于第一门限值对应的预设收敛门限，或者第二门限值小于第二门限值对应的预设收敛门限，则缩小上述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔对下一待检测频段进行更高分辨率的均匀采样，并继续执行上述S101-S103的过程，直至第一门限值和第二门限值均满足对应的预设收敛门限值为止，即直至第一门限值和第二门限值无限逼近对应的预设收敛门限值为止。
S104、在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段。
其中，在第一门限值和第二门限值均满足对应的预设收敛门限值时，检测设备对下一待检测频段进行循环平稳特征检测，在下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段。可选的，在下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为有峰值时，确定所述下一待检测频段为被干扰频段。
具体的循环平稳特征检测过程可以为：检测设备计算下一待检测频段中的接收信号的循环功率谱密度，并判断接收信号的循环功率谱密度在非零循环频率处是否有峰值，若在非零循环频率处有峰值，则确定下一待检测频段为被干扰频段；若在非零循环频率处无峰值，则确定下一待检测频段为空闲频段。
本申请实施例提供的卫星频谱检测方法，检测设备分别获取当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的预设收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续对下一待检测频段进行能量检测。在第一门限值和所述第二门限值均满足对应的预设收敛门限值时，根据下一待检测频段的循环平稳特征检测结果来确定下一待检测频段的干扰情况。也就是说，在频谱检测过程中，检测设备能够基于对应的能量检测门限对当前待检测频段进行能量检测，并基于检测结果逐步缩小频段检测范围，同时，也能够根据能量检测门限是否满足预设收敛门限的收敛情况逐步缩小采样间隔，使得频谱检测适用于卫星上，既节省了卫星的计算资源，又能够快速准确判断出频段是否被干扰，具有较高的可靠性和鲁棒性。
在一个实施例中，还提供了当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值的获取过程。在上述实施例的基础上，可选的，如图2所示，上述检测设备获取所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值的过程可以为：
S201、按照从大到小的顺序，对各个频点的能量值进行排序。
其中，为了进一步提高检测结果的准确性，可以从当前待检测频段中选择更多的采样样本进行分析，为此，可选的，在上述S201之前，检测设备还可以对所有频点中的相邻两个频点进行L倍的插值估计，其中，所述L为自然数。
以对所有频点中的第i个频点和第i+1个频点进行L倍的插值估计为例，L倍插值是指在第i个频点和第i+1个频点之间插入L个频点，所插入的每个频点的能量值E插值频点按照下述公式5或者公式5的变型计算得到：
公式5：
Figure BDA0002590014950000091
其中，Ei为第i个频点的能量值，Ei+1为第i+1个频点的能量值。
接着，检测设备按照从大到小的顺序，对各个频点的能量值进行排序，得到的排序结果为{E1,E2…,EN}。
S202、根据排序结果中的最大预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第一门限值。
其中，该预设数量可以根据实际应用需求进行相应的设置。可选的，可以将该预设数量设置为N′*m％，m为小于100的自然数。以该预设数量为N′*m％为例，检测设备可以根据下述公式6或者公式6的变型，确定当前待检测频段对应的第一门限值λH：
公式6：
Figure BDA0002590014950000092
S203、根据所述排序结果中的最小预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第二门限值。
其中，继续以该预设数量为N′*m％为例，检测设备可以根据下述公式7或者公式7的变型，确定当前待检测频段对应的第二门限值λL：
公式7：
Figure BDA0002590014950000101
综上，可以看出，在当前待检测频段发生变化时，当前待检测频段对应的能量检测门限(即第一门限值和第二门限值)也会发生相应的变化，并随着当前待检测频段以及采样间隔得不断缩小，能量检测门限不断逼近对应的预设收敛门限，从而提高了检测结果的准确性。
在本实施例中，检测设备可以根据对当前待检测频段进行采样后得到的各个频点的能量值的排序结果，来确定当前待检测频段对应的能量检测门限，使得能量检测门限与当前待检测频段相对应，从而在不断缩小当前待检测频段的范围时，也能自适应调整对应的能量检测门限，使能量检测门限不断逼近对应的预设收敛门限，这样，基于无限逼近的能量检测门限得到的检测结果更加准确，进一步提高了检测结果的准确性。
在上述实施例的基础上，可选的，在对下一待检测频段进行循环平稳特征检测之前，检测设备还可以对下一待检测频段进行扫描式或者串行式频谱感知，以获得更高分辨率的频谱。
对应地，上述S104可以包括：对所述下一待检测频段进行扫描式或者串行式频谱感知，得到新的下一待检测频段；在所述新的下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述新的下一待检测频段为空闲频段。其中，所述新的下一待检测频段的分辨率高于所述下一待检测频段，且新的下一待检测频段与下一待检测频段的频段范围相同。
在本实施例中，检测设备对下一待检测频段进行扫描式或者串行式频谱感知，以获得更高分辨率的频谱，进而对更高分辨率的频谱进行循环平稳特征检测，可以得到更加准确的干扰检测结果，进一步提高了检测结果的准确性。
为了便于本领域技术人员的理解，以下结合图3具体介绍检测设备进行卫星频谱检测的过程，具体的，如图3所示，该方法可以包括：
S301、检测设备按照对应的采样间隔对当前待检测频段进行均匀采样。
其中，采样间隔fc与卫星的最小信道带宽fmin之间的关系如下：fc＝α·fmin，α为扩展系数，α的取值可以为(1，2]。经过采样后，检测设备得到N′个离散的时域信号。其中，N′等于当前待检测频段的带宽与采样间隔之比。另外，可以对当前待检测频段进行多次采样。
S302、对采样得到的时域信号进行傅里叶变换，得到多个(N′个)频点，并基于多次采样结果分别计算每个频点的能量值。
S303、对多个(N′个)频点中的每相邻两个频点进行L倍的插值估计。
S304、按照从大到小的顺序，对各个频点的能量值进行排序，并基于排序结果确定当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值。
S305、确定频谱检测过程中所需要的收敛门限值。
S306、针对每个频点，根据频点的能量值、第一门限值和第二门限值的比较结果，从当前待检测频段中确定下一待检测频段。
S307、判断第一门限值和第二门限值是否满足对应的预设收敛门限值。
其中，若第一门限值或者第二门限值不满足对应的预设收敛门限值，则执行S308，若第一门限值和第二门限值均满足对应的预设收敛门限值，则执行S309-S310。
S308、缩小采样间隔，并将下一待检测频段作为当前待检测频段，以及按照缩小后的采样间隔继续执行步骤S301，直至第一门限值和第二门限值均满足对应的预设收敛门限值为止。
S309、对下一待检测频段进行扫描式或者串行式频谱感知，得到新的下一待检测频段。
其中，所述新的下一待检测频段的分辨率高于所述下一待检测频段，且新的下一待检测频段与下一待检测频段的频段范围相同。
S310、对新的下一待检测频段进行循环平稳特征检测。
其中，在新的下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定该新的下一待检测频段为空闲频段；在新的下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为有峰值时，确定该新的下一待检测频段为被干扰频段。
图4为本申请实施例提供的卫星频谱检测装置的结构示意图。如图4所示，该装置可以包括：获取模块10、第一确定模块11、处理模块12和第二确定模块13。
具体的，获取模块10用于分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，其中，所述第一门限值大于所述第二门限值；
第一确定模块11用于针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，并将所述下一待检测频段作为所述当前待检测频段；
处理模块12用于当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续执行所述获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，直至所述第一门限值和所述第二门限值均满足对应的收敛门限值为止；
第二确定模块13用于在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段。
本申请实施例提供的卫星频谱检测装置，检测设备分别获取当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的预设收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续对下一待检测频段进行能量检测。在第一门限值和所述第二门限值均满足对应的预设收敛门限值时，根据下一待检测频段的循环平稳特征检测结果来确定下一待检测频段的干扰情况。也就是说，在频谱检测过程中，检测设备能够基于对应的能量检测门限对当前待检测频段进行能量检测，并基于检测结果逐步缩小频段检测范围，同时，也能够根据能量检测门限是否满足预设收敛门限的收敛情况逐步缩小采样间隔，使得频谱检测适用于卫星上，既节省了卫星的计算资源，又能够快速准确判断出频段是否被干扰，具有较高的可靠性和鲁棒性。
在上述实施例的基础上，可选的，获取模块10包括：排序单元、第一确定单元和第二确定单元；
具体的，排序单元用于按照从大到小的顺序，对各个频点的能量值进行排序；
第一确定单元用于根据排序结果中的最大预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第一门限值；
第二确定单元用于根据所述排序结果中的最小预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第二门限值。
在上述实施例的基础上，可选的，获取模块10还包括：插值单元；
具体的，插值单元用于在排序单元按照从大到小的顺序，对各个频点的能量值进行排序之前，对所有频点中的相邻两个频点进行L倍的插值估计，其中，所述L为自然数。
在上述实施例的基础上，可选的，第一确定模块11具体用于若所述频点的能量值大于所述第二门限值且小于所述第一门限值，则确定所述频点和所述频点的下一频点之间的频段为下一待检测频段。
在上述实施例的基础上，可选的，第二确定模块13具体用于对所述下一待检测频段进行扫描式或者串行式频谱感知，得到新的下一待检测频段；在所述新的下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述新的下一待检测频段为空闲频段，其中，所述新的下一待检测频段的分辨率高于所述下一待检测频段。
在上述实施例的基础上，可选的，第二确定模块13还用于在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为有峰值时，确定所述下一待检测频段为被干扰频段。
可选的，所述采样间隔大于卫星的最小信道带宽。
在一个实施例中，提供了一种检测设备，其结构示意图可以如图5所示。该检测设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器。其中，该检测设备的处理器用于提供计算和控制能力。该检测设备的存储器用于存储计算机程序。该计算机程序被处理器执行时以实现一种卫星频谱检测方法。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的检测设备的限定，具体的检测设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种检测设备，安装于卫星中，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
步骤A：分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，其中，所述第一门限值大于所述第二门限值；
步骤B：针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，并将所述下一待检测频段作为所述当前待检测频段；
步骤C：当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的预设收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续执行步骤A，直至所述第一门限值和所述第二门限值均满足对应的预设收敛门限值为止；
步骤D：在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：按照从大到小的顺序，对各个频点的能量值进行排序；根据排序结果中的最大预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第一门限值；根据所述排序结果中的最小预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第二门限值。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对所有频点中的相邻两个频点进行L倍的插值估计，其中，所述L为自然数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：若所述频点的能量值大于所述第二门限值且小于所述第一门限值，则确定所述频点和所述频点的下一频点之间的频段为下一待检测频段。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对所述下一待检测频段进行扫描式或者串行式频谱感知，得到新的下一待检测频段；在所述新的下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述新的下一待检测频段为空闲频段，其中，所述新的下一待检测频段的分辨率高于所述下一待检测频段。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为有峰值时，确定所述下一待检测频段为被干扰频段。
可选的，所述采样间隔大于卫星的最小信道带宽。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
步骤A：分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，其中，所述第一门限值大于所述第二门限值；
步骤B：针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，并将所述下一待检测频段作为所述当前待检测频段；
步骤C：当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的预设收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续执行步骤A，直至所述第一门限值和所述第二门限值均满足对应的预设收敛门限值为止；
步骤D：在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：按照从大到小的顺序，对各个频点的能量值进行排序；根据排序结果中的最大预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第一门限值；根据所述排序结果中的最小预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第二门限值。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对所有频点中的相邻两个频点进行L倍的插值估计，其中，所述L为自然数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：若所述频点的能量值大于所述第二门限值且小于所述第一门限值，则确定所述频点和所述频点的下一频点之间的频段为下一待检测频段。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对所述下一待检测频段进行扫描式或者串行式频谱感知，得到新的下一待检测频段；在所述新的下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述新的下一待检测频段为空闲频段，其中，所述新的下一待检测频段的分辨率高于所述下一待检测频段。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为有峰值时，确定所述下一待检测频段为被干扰频段。
可选的，所述采样间隔大于卫星的最小信道带宽。
上述实施例中提供的卫星频谱检测装置、设备以及存储介质可执行本申请任意实施例所提供的卫星频谱检测方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的卫星频谱检测方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种卫星频谱检测方法，其特征在于，包括：
步骤A：分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，其中，所述第一门限值大于所述第二门限值；
步骤B：针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，并将所述下一待检测频段作为所述当前待检测频段；
步骤C：当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的预设收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续执行步骤A，直至所述第一门限值和所述第二门限值均满足对应的预设收敛门限值为止；
步骤D：在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段；
其中，所述根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，包括：
若所述频点的能量值大于所述第二门限值且小于所述第一门限值，则确定所述频点和所述频点的下一频点之间的频段为下一待检测频段。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，包括：
按照从大到小的顺序，对各个频点的能量值进行排序；
根据排序结果中的最大预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第一门限值；
根据所述排序结果中的最小预设数量个频点的能量值，确定所述当前待检测频段对应的第二门限值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述按照从大到小的顺序，对各个频点的能量值进行排序之前，所述方法还包括：
对所有频点中的相邻两个频点进行L倍的插值估计，其中，所述L为自然数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段，包括：
对所述下一待检测频段进行扫描式或者串行式频谱感知，得到新的下一待检测频段，其中，所述新的下一待检测频段的分辨率高于所述下一待检测频段；
在所述新的下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述新的下一待检测频段为空闲频段。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为有峰值时，确定所述下一待检测频段为被干扰频段。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述采样间隔大于卫星的最小信道带宽。
7.一种卫星频谱检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于分别获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，其中，所述第一门限值大于所述第二门限值；
第一确定模块，用于针对每个频点，根据所述频点的能量值、所述第一门限值和所述第二门限值的比较结果，从所述当前待检测频段中确定下一待检测频段，并将所述下一待检测频段作为所述当前待检测频段；
处理模块，用于当所述第一门限值或者所述第二门限值不满足对应的收敛门限值时，缩小所述采样间隔，并按照缩小后的采样间隔继续执行所述获取对当前待检测频段按照对应的采样间隔采样后得到的各个频点的能量值以及所述当前待检测频段对应的第一门限值和第二门限值，直至所述第一门限值和所述第二门限值均满足对应的收敛门限值为止；
第二确定模块，用于在所述下一待检测频段的循环平稳特征检测结果为无峰值时，确定所述下一待检测频段为空闲频段；
第一确定模块，具体用于在所述频点的能量值大于所述第二门限值且小于所述第一门限值时，确定所述频点和所述频点的下一频点之间的频段为下一待检测频段。
8.一种检测设备，安装于卫星中，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
CN202010693225.5A 2020-07-17 2020-07-17 一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质 Active CN111884706B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010693225.5A CN111884706B (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010693225.5A CN111884706B (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111884706A CN111884706A (zh) 2020-11-03
CN111884706B true CN111884706B (zh) 2021-02-02

Family

ID=73156141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010693225.5A Active CN111884706B (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111884706B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1365554A1 (en) * 2002-05-24 2003-11-26 Broadcom Corporation Computation of coefficients for a decision feedback equaliser with variable delay
CN101459922A (zh) * 2008-12-31 2009-06-17 北京邮电大学 一种设置判决门限值的方法及装置
CN103987049A (zh) * 2014-04-02 2014-08-13 重庆邮电大学 一种减小噪声估计误差带来的snr wall现象的能量检测方法
CN104184526A (zh) * 2013-05-23 2014-12-03 北京邮电大学 基于最优检测门限的两步认知无线电频谱检测方法
CN105375992A (zh) * 2014-09-01 2016-03-02 中国人民解放军理工大学 基于梯度算子和数学形态学的频谱空洞检测方法
CN105553896A (zh) * 2015-11-30 2016-05-04 华南理工大学 宽带多频稀疏信号的非均匀采样与重建方法
CN106549722A (zh) * 2016-11-09 2017-03-29 宁波大学 一种基于历史感知信息的双门限能量检测方法
CN109150344A (zh) * 2018-10-18 2019-01-04 南京航空航天大学 一种卫星通信中成对载波多址快速频谱感知方法
CN111416671A (zh) * 2019-01-06 2020-07-14 海南大学 一种面向电磁频谱检测的信号标记方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8717922B2 (en) * 2011-01-28 2014-05-06 Nec Laboratories America, Inc. Multitaper spectrum sensing systems and methods
CN106162659B (zh) * 2016-06-30 2020-05-05 杭州电子科技大学 一种能效优先时延容忍的leo系统dcs信号重构方法
CN111007539B (zh) * 2019-10-29 2022-09-30 长沙海格北斗信息技术有限公司 北斗频段的干扰分析方法及其动态调整方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1365554A1 (en) * 2002-05-24 2003-11-26 Broadcom Corporation Computation of coefficients for a decision feedback equaliser with variable delay
CN101459922A (zh) * 2008-12-31 2009-06-17 北京邮电大学 一种设置判决门限值的方法及装置
CN104184526A (zh) * 2013-05-23 2014-12-03 北京邮电大学 基于最优检测门限的两步认知无线电频谱检测方法
CN103987049A (zh) * 2014-04-02 2014-08-13 重庆邮电大学 一种减小噪声估计误差带来的snr wall现象的能量检测方法
CN105375992A (zh) * 2014-09-01 2016-03-02 中国人民解放军理工大学 基于梯度算子和数学形态学的频谱空洞检测方法
CN105553896A (zh) * 2015-11-30 2016-05-04 华南理工大学 宽带多频稀疏信号的非均匀采样与重建方法
CN106549722A (zh) * 2016-11-09 2017-03-29 宁波大学 一种基于历史感知信息的双门限能量检测方法
CN109150344A (zh) * 2018-10-18 2019-01-04 南京航空航天大学 一种卫星通信中成对载波多址快速频谱感知方法
CN111416671A (zh) * 2019-01-06 2020-07-14 海南大学 一种面向电磁频谱检测的信号标记方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于LSTM神经网络的频谱感知算法;卢光跃;《信号处理》;20191231;第35卷(第12期);第2070-2076页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111884706A (zh) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Cyclostationary feature detection based spectrum sensing algorithm under complicated electromagnetic environment in cognitive radio networks
CN107733541B (zh) 频谱感知的方法、装置、设备以及计算机可读存储介质
US8717922B2 (en) Multitaper spectrum sensing systems and methods
KR101271430B1 (ko) 무선 통신 시스템에서의 수신 신호 검출 방법 및 장치
CN107426736B (zh) 一种认知无线电的频谱感知方法及系统
CN108847910B (zh) 频谱感知方法和装置、频谱感知设备
CN104253659B (zh) 一种频谱检测方法及其装置
Chirov et al. Adaptive Spectrum Monitoring Algorithm for Cognitive Radio Systems
CN108401255B (zh) 一种双阶段盲频谱感知方案
CN108400826B (zh) 一种基于循环矩阵特征值的频谱感知方法
CN111884706B (zh) 一种卫星频谱检测方法、装置、设备和存储介质
CN110190917B (zh) 一种LTE230MHz电力无线专网的频谱空洞感知方法、装置及设备
CN107171752B (zh) 一种认知无线电的频谱感知方法及系统
Jiang et al. Wavelet packet entropy based spectrum sensing in cognitive radio
CN111314948B (zh) 寻呼扫描装置和由寻呼扫描装置执行的方法
CN102869091B (zh) 一种确定定位参考信号到达时间的方法及装置
CN112994741A (zh) 跳频信号参数测量方法、装置和电子设备
KR20210128161A (ko) 인지 무선 통신을 위한 순환 신경망 기반 스펙트럼 센싱 방법 및 장치
CN115065986B (zh) Wi-Fi信号处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN108632850B (zh) 一种功率谱估计值的调整方法及终端
CN112994813B (zh) 自适应采样的频谱感知方法及相关装置
CN114465681B (zh) 一种用于电力物联网的多节点协作频谱感知方法及装置
JP5252430B2 (ja) 信号検出方法，プログラム，情報記憶媒体，及びセンサー
CN112134595B (zh) 脉冲干扰检测及抑制方法、装置、芯片、设备和存储介质
CN111294889B (zh) 小区搜索方法及装置、存储介质、终端

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A satellite spectrum detection method, device, equipment and storage medium

Effective date of registration: 20211019

Granted publication date: 20210202

Pledgee: Zhongguancun Beijing technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: Beijing Hede Aerospace Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2021990000981

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Granted publication date: 20210202

Pledgee: Zhongguancun Beijing technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: Beijing Hede Aerospace Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2021990000981

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right