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摘要：本发明属于无线通信技术领域，公开了一种underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法，首先估计接收的时频重叠信号的双谱，然后截取时频重叠信号的双谱切片，并估计出时频重叠信号的模方谱，最后估计出时频重叠信号的信噪比。本发明不需要知道信号的先验信息，可现实underlay认知无线电中时频重叠信号的信噪比估计。本发明可实现时频重叠信号的信噪比估计，利用该发明技术可以便于测量出干扰温度，并且在干扰温度以下使主用户和次用户共存，从而可以提高频谱利用率。

主权项：1.一种underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法，其特征在于，所述underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法包括以下步骤：1估计接收的时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2，其中，yt为接收的时频重叠信号，ω1，ω2为两个不同频率；2截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0和B3y0,ω2；3估计出时频重叠信号的模方谱|Xω2|2；4估计出时频重叠信号的信噪比： 所述步骤2截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0和B3y0,ω2包括：接收的时频重叠信号的表达式如下：yt＝x1t+x2t+…xpt+nt；其中xit表示第i个分量信号，p为分量信号个数，nt表示高斯噪声信号，yt表示接收的时频重叠信号，三阶累积量的表达式如下：C3yτ1,τ2＝E[ytyt+τ1yt+τ2]；其中，τ1，τ2为两个不同时延；由三阶累积量的性质，高斯噪声的三阶累积量恒等于零，表示为： 令即C3yτ1,τ2＝C3xτ1,τ2；对C3yτ1,τ2进行二次傅里叶变换可得到时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2：B3yω1,ω2＝B3xω1,ω2＝Xω1Xω2X*ω1+ω2；其中，ω1，ω2为两个不同频率；当ω1＝0且ω2＝0时，截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0为：B3y0,0＝B3x0,0＝X0X0X*0；由上式求得： 当ω1＝0且ω2≠0时，截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,ω2为：B3y0,ω2＝B3x0,ω2＝X0Xω2X*ω2；所述步骤3估计出时频重叠信号的模方谱|Xω2|2的原理为：时频重叠信号的模方谱|Xω2|2得出： 所述步骤4估计出时频重叠信号的信噪比的原理为：根据帕塞瓦尔定理： 估计出时频重叠信号的信噪比为：

全文数据：underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法技术领域本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法，可以应用于认知无线电系统中。背景技术在现代无线通信领域，随着通信技术的发展，频谱资源变得越来越紧张。underlay频谱共享方式能够使主用户和次用户共享频谱，是解决频谱资源短缺问题的有效途径。在underlay频谱共享方式下，只有当授权信道内信号的干扰温度低于信道的干扰温度限的时候，次用户才有被接入的可能。此时，信道内时频重叠信号的功率是计算干扰温度的一个重要参数，而计算信号的功率可以通过估计信号的信噪比得到。因此，underlay频谱共享方式下时频重叠信号的信噪比估计有一定的意义和价值。Shree等人利用随机矩阵理论，提出了基于接收信号协方差矩阵的最大特征值的信噪比估计方法ShreeKrishnaSharma.Eigenvalue-basedsensingandSNRestimationforcognitiveradioinpresenceofnoisecorrelation[J].IEEETransactionsonVehicularTechnology,2013,628:3671-3684.，并针对信道相关以及噪声与信道均相关的情况，建立了接收信号协方差矩阵的渐近特征值概率分布函数,从而进行信噪比估计，该方法在信噪比大于3dB时，归一化MSE为0.1％。ShreeKrishnaSharma.SNRestimationforMulti-dimensionalcognitivereceiverundercorrelatedChannelNoise[J].IEEETransactionsonWirelessCommunication,2013,1212:6392-6405.。S.Chatzinotas等人针对宽带认知无线电中相关多测量向量和相关噪声两种场景，运用压缩测量的方法有效的对授权用户的信噪比进行估计。S.Chatzinotas,B.Ottersten.CompressiveSNREstimationforWidebandCognitiveRadiounderCorrelatedScenarios[C].WCNC,2014:713-718.。JohannaVartiainen等人提出了一种基于双门限的多个重叠窄带信号信噪比估计，该方法在两个BPSK信号混合且当0dBSNR6dB时，估计偏差接近零，但是该方法仅适应于时域重叠而频域不重叠的信号，不适用于实际的underlay频谱共享方式。JohannaVartiainen,HarriSaarnisaari,JanneJ.LehtomakiandMarkkuJuntti.AblindsignallocalizationandSNRestimationmethod[C].MilitaryCommunicationsConference,2006:1-7。综上所述，现有技术存在的问题是：underlay频谱共享方式下时频重叠信号的信噪比难以估计，从而难以控制功率以实现underlay共享模式的认知无线电。发明内容针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法。本发明是这样实现的，一种underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法，应用于认知无线电系统，所述underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法包括以下步骤：步骤一，估计接收的时频重叠信号的双谱；步骤二，截取时频重叠信号的双谱切片，并估计出时频重叠信号的模方谱；步骤三，估计出时频重叠信号的信噪比。进一步，所述underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法具体包括以下步骤：1估计接收的时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2，其中，yt为接收的时频重叠信号，ω1，ω2为两个不同频率；2截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0和B3y0,ω2；3估计出时频重叠信号的模方谱|Xω2|2；4估计出时频重叠信号的信噪比：进一步，所述步骤1估计接收的时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2的估计原理为：接收的时频重叠信号的表达式如下：yt＝x1t+x2t+…xpt+nt；其中xit表示第i个分量信号，p为分量信号个数，nt表示高斯噪声信号，yt表示接收的时频重叠信号，三阶累积量的表达式如下：C3yτ1,τ2＝E[ytyt+τ1yt+τ2]；其中，τ1，τ2为两个不同时延；由三阶累积量的性质，高斯噪声的三阶累积量恒等于零，表示为：C3yτ1,τ2＝C3x1τ1,τ2+C3x2τ1,τ2+…+C3xpτ1,τ2；令C3xτ1,τ2＝C3x1τ1,τ2+C3x2τ1,τ2+…+C3xpτ1,τ2，即C3yτ1,τ2＝C3xτ1,τ2；对C3yτ1,τ2进行二次傅里叶变换可得到时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2：B3yω1,ω2＝B3xω1,ω2＝Xω1Xω2X*ω1+ω2；其中，ω1，ω2为两个不同频率。进一步，所述步骤2截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0和B3y0,ω2原理为：当ω1＝0且ω2＝0时，截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0为：B3y0,0＝B3x0,0＝X0X0X*0；由上式求得：当ω1＝0且ω2≠0时，截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,ω2为：B3y0,ω2＝B3x0,ω2＝X0Xω2X*ω2。进一步，所述步骤3估计出时频重叠信号的模方谱|Xω2|2的原理为：时频重叠信号的模方谱|Xω2|2得出：进一步，所述步骤4估计出时频重叠信号的信噪比的原理为：根据帕塞瓦尔定理：估计出时频重叠信号的信噪比为：本发明的优点及积极效果为：本发明可实现时频重叠信号的信噪比估计，利用该发明技术可以便于测量出干扰温度，并且在干扰温度以下使主用户和次用户以underlay频谱共享方式共存，从而可以提高频谱的利用率。附图说明图1是本发明实施例提供的underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法流程图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。如图1所示，本发明实施例提供的underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法包括以下步骤：S101：估计接收的时频重叠信号的双谱；S102：截取时频重叠信号的双谱切片，并估计出时频重叠信号的模方谱；S103：估计出时频重叠信号的信噪比。下面对本发明的应用原理作进一步的描述。本发明实施例提供的underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法具体包括以下步骤：1估计接收的时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2，其中，yt为接收的时频重叠信号，ω1，ω2为两个不同频率；2截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0和B3y0,ω2；3估计出时频重叠信号的模方谱|Xω2|2；4估计出时频重叠信号的信噪比：步骤1估计接收的时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2的估计原理为：接收的时频重叠信号的表达式如下：yt＝x1t+x2t+…xpt+nt；其中xit表示第i个分量信号，p为分量信号个数，nt表示高斯噪声信号，yt表示接收的时频重叠信号，其三阶累积量的表达式如下：C3yτ1,τ2＝E[ytyt+τ1yt+τ2]；其中，τ1，τ2为两个不同时延。由三阶累积量的性质，高斯噪声的三阶累积量恒等于零，上式可以表示为：令即C3yτ1,τ2＝C3xτ1,τ2；对C3yτ1,τ2进行二次傅里叶变换可得到时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2：B3yω1,ω2＝B3xω1,ω2＝Xω1Xω2X*ω1+ω2；其中，ω1，ω2为两个不同频率。步骤2截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0和B3y0,ω2原理为：当ω1＝0且ω2＝0时，截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0为：B3y0,0＝B3x0,0＝X0X0X*0；由上式可以求得：当ω1＝0且ω2≠0时，截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,ω2为：B3y0,ω2＝B3x0,ω2＝X0Xω2X*ω2；步骤3估计出时频重叠信号的模方谱|Xω2|2的原理为：时频重叠信号的模方谱|Xω2|2可有下式得出：步骤4估计出时频重叠信号的信噪比的原理为：根据帕塞瓦尔定理：从而可估计出时频重叠信号的信噪比为：以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法，其特征在于，所述underlay频谱共享时频重叠信号信噪比估计方法包括以下步骤：1估计接收的时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2，其中，yt为接收的时频重叠信号，ω1，ω2为两个不同频率；2截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0和B3y0,ω2；3估计出时频重叠信号的模方谱|Xω2|2；4估计出时频重叠信号的信噪比：所述步骤2截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0和B3y0,ω2包括：接收的时频重叠信号的表达式如下：yt＝x1t+x2t+…xpt+nt；其中xit表示第i个分量信号，p为分量信号个数，nt表示高斯噪声信号，yt表示接收的时频重叠信号，三阶累积量的表达式如下：C3yτ1,τ2＝E[ytyt+τ1yt+τ2]；其中，τ1，τ2为两个不同时延；由三阶累积量的性质，高斯噪声的三阶累积量恒等于零，表示为：令即C3yτ1,τ2＝C3xτ1,τ2；对C3yτ1,τ2进行二次傅里叶变换可得到时频重叠信号的双谱B3yω1,ω2：B3yω1,ω2＝B3xω1,ω2＝Xω1Xω2X*ω1+ω2；其中，ω1，ω2为两个不同频率；当ω1＝0且ω2＝0时，截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,0为：B3y0,0＝B3x0,0＝X0X0X*0；由上式求得：当ω1＝0且ω2≠0时，截取时频重叠信号的双谱切片B3y0,ω2为：B3y0,ω2＝B3x0,ω2＝X0Xω2X*ω2；所述步骤3估计出时频重叠信号的模方谱|Xω2|2的原理为：时频重叠信号的模方谱|Xω2|2得出：所述步骤4估计出时频重叠信号的信噪比的原理为：根据帕塞瓦尔定理：估计出时频重叠信号的信噪比为：

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