技术领域
[0001] 本发明涉及频谱占用度的估计方法，具体涉及一种基于频谱监测设备反馈的场强数据进行动态频谱占用度计算的测量统计方法。
相关背景技术
[0002] 频谱占有度是无线电监测中非常重要的参数，它反映了局部频谱资源的使用情况，而且为频谱占用分析、频率分配和指配，以及及时发现不明信号和非法信号提供了有力工具，进而为整个频谱管理提供有效的指导。目前，各无线电监测是按照《超短波频段占用度测试技术规范（试行）》的相关规定执行某一频段的频谱监测任务，第一，要求每次监测的时间不小于24小时，这样长时间监测统计出的频谱占有度监测时间久，无法实时地为频谱规划提供指导；第二，门限电平设置为各频段内当地接收机平均噪声功率电平或电压指示以上5dB，这种固定的门限无法体现不同时间不同环境下的噪声电平变化，计算精度低。由于这种传统频谱占有度统计方法的缺点，在实际测量中并不能动态地有效地反应出不同频段的占用情况。
具体实施方式
[0008] 本发明方法是一种实时频谱占用度的测量统计方法，该方法采用门限电平和接收机干扰容限两种频谱占用判定方式，其中门限电平值的设置为实时动态的，可以较好地反应不同时间下不同频段的噪声电平变化，提高计算精度；而且引入固有的接收机干扰容限可考虑到实际的设备指标参数。本发明无需进行至少24小时的频段监测任务，减少了监测时间，提高了计算精度，计算方法简单，可实时有效地反应出不同频段占有情况，便于工程实现。下面对本发明方法进行详细地描述。
[0009] 本发明方法是针对超短波频段的频谱占有度统计，针对某一频段 进行频谱占有度计算，观察的频点间隔 。图1为下达的监测任务返回的监测数据模型。图中，观察的频点按频点间隔均匀分布，表达式为 ， ；下达的频段监测任务必须包含需观察的频段范围 ，且应该比这个频段范围更宽，以便分析 和 附近的频点场强值；具体下达的频段监测任务为监测频段 ，为信道带宽；
为监测设备采样步长，理论上 越小，观察频点附近的返回场强值越多，对频谱占有度计算越准确；要求 ，且为整数；在 内，对每一个观察频点 进行频谱占有度分析，分析数据应为 附近 的场强反馈值。
[0010] 图2为本发明方法的流程示意图,具体方法分为五个步骤：步骤1，对观察频点间隔为 的某一频段 下达频段监测任务：以采样步长 对监测频段 进行 次频谱监测采样。监测设备实时返回的场强采样值为一个
维的场强数据矩阵，列矢量快拍分别为 ，其中 ；
步骤2，根据监测任务中当地接收机的固有指标可知干扰容限值为 ，对观察频点为的第 次场强采样值 进行干扰容限值判定，取 ,若 ，则 ，
表明第 次采样频点 是占用状态； ； ；
步骤3，定义 次采样为一个时间周期，将回馈的场强采样值按时间周期进行重组，把分为第1组，构成 维数据矩阵 ，把 分为
第2组，构成 维数据矩阵 ，以此类推，所有快拍分为 组，得到 个 维数据矩阵 ， ；选择 附近 的采样数据，对应的场强数据为 个 维数据
矩阵 ， ；
步骤4，考虑 周围频点的反馈场强值对该频点的影响，动态设置观察频点 的门限电平值（ 表示为频点 的第 个时间周期里的门限电平），并进行门限电平判定。取 ；若，则 ； 为对应 第 个场强数据矩阵中第 个采样值， ；
步骤5，对频点 进行频谱占用度统计，初始化 ，加权统计该频谱占用度 ，。考虑到监测时间的长短与占有度计算的准确率成正比的关系，当监测
时间过短，返回监测数据量不足会对门限电平值的设定及占有度计算产生较大的误差，所以必须考虑接收机干扰门限值的影响因素。统计条件为：监测返回数据至少为一个时间周期，即 ；
上述这种新的频谱占用度测量统计方法，其第四步采用的动态设置门限电平的方法，这种动态设置方法可以消除固定门限电平的影响，更符合监测设备实时传输动态测量数据的模型。具体的设置步骤为：
步骤1，的第 个时间周期里 场强数据可 表示为
；
步骤2， 中数据进行对比，找到每行最大值 ，构成最大
场强值矢量 ，符号 表示对矢量和矩阵求转置；
步骤3，在 中找到最小值 ，的第个时间周期里场强数据的门限电平值为 。
[0011] 图3为按照上述发明方法进行的各观察频点的频谱占用度仿真，其中 MHz，MHz，观察频点间隔为 MHz；监测采样频率 KHz，信道带宽 KHz，频谱监测采样次数 ， ， ；模拟监测设备返回场强值服从均匀分布，范围为0 50 dBμV，接收机干扰门限电平固定为20dBμV。图中，对频段[50,200]MHz范围内的76个~
观察频点的频谱占有度分别进行统计计算并显示。
[0012] 本发明利用动态门限电平和接收机干扰容限两种占用判定方式，提供一种实时频谱占有度测量统计方法。相对于传统频谱占有度统计方法，大大减少监测时间，提高计算精度，可实时有效地反应出不同频段的占有情况，便于工程实现。
