基于MATLAB的频谱空穴智能检测系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现循环平稳特征分析，通过识别信号的周期平稳特性，精准检测无线频谱中的空闲频段。系统在低信噪比环境下具有高可靠性，支持实时频谱监测，适用于动态频谱接入场景。

详 情 说 明

基于循环平稳特征的频谱空穴智能检测系统

项目介绍

本项目采用先进的循环平稳特征分析技术，实现对无线频谱中空闲频段（频谱空穴）的高精度智能检测。系统通过分析信号的周期平稳特性，能够有效区分主用户信号与噪声，在低信噪比环境下实现可靠的频谱感知。系统支持实时频谱监测，可生成频谱占用状态可视化报告，为动态频谱接入提供关键决策依据。

功能特性

• 高精度检测：利用循环自相关函数和谱相关密度分析技术，在低信噪比条件下实现精准检测
• 智能区分：基于循环平稳特征检测算法，有效区分主用户信号与环境噪声
• 实时监测：支持实时频谱状态监测与分析
• 多维度输出：提供检测报告、可视化图表和性能指标统计
• 可配置参数：支持采样参数、检测阈值和循环频率的灵活配置

使用方法

输入数据准备

1. 时域信号数据：准备采集的射频信号样本，格式为复数向量或矩阵（I/Q数据）
2. 采样参数设置：配置采样频率、信号时长、频段范围等元数据
3. 检测阈值参数：设置虚警概率、检测概率等性能指标要求
4. 循环频率信息：可选配置特定信号的先验循环频率信息

系统运行

运行主程序文件启动频谱检测分析流程，系统将自动完成信号处理和特征提取。

输出结果

系统生成以下分析结果：

• 频谱空穴检测报告（二进制检测结果）
• 循环谱分析三维可视化图
• 性能指标统计与ROC曲线
• 频谱占用状态热力图
• 检测结果置信度评分

系统要求

硬件环境

• CPU：Intel i5或同等性能以上处理器
• 内存：8GB及以上
• 存储空间：至少1GB可用空间

软件环境

• MATLAB R2020a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计和机器学习工具箱
• 图像处理工具箱（用于可视化功能）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，包括信号数据的读取与预处理、循环自相关函数的计算、谱相关密度分析、循环平稳特征提取与检测算法执行、检测结果的可视化生成以及性能指标的统计评估。该文件整合了完整的频谱空穴检测功能链，为用户提供一站式的分析解决方案。