1.一种MIMO-OFDM系统频-空二维谱空穴检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，构建MIMO-OFDM无线通信系统中主用户信号的子载波子空间空域联合稀疏模型；

S2，对所述的子载波子空间空域联合稀疏模型进行求解，获得频-空域稀疏编码解；

S3，针对所述的频-空域稀疏编码解，提取非零元素的位置，构成支撑集，从而获得主用户信号在频-空二维平面上的投影点集，对所述的主用户信号在频-空二维平面上的投影点集取补集，进而获得频-空二维谱空穴投影点集。

2.根据权利要求1所述的MIMO-OFDM系统频-空二维谱空穴检测方法，其特征在于，步骤S1中，利用多个特征向量来表示所述的子载波子空间空域联合稀疏模型。

3.根据权利要求2所述的MIMO-OFDM系统频-空二维谱空穴检测方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：S11，将阵列流型矩阵扩展为一个过完备稀疏字典D＝D(f,θ)＝(D(f1,θ)…,D(fK,θ))，该字典包含了所有可能源信号的频率和角度信息，其中K表示系统中主用户信号占用的所有可能频率数目；该字典形式表示下的t时刻接收信号的频-空域表示模型为y(t)＝D(f,θ)s(t)+w(t)；其中，过完备稀疏字典D(f,θ)＝(a(f1,θ1),…,a(fP,θP))，c表示电磁波传播速度，M表示天线的数量，r表示对于均匀分布的天线，任意两个相邻天线之间的距离；fp和θp表示每个主用户信号占用的频率和来波方向，p＝1,…,P，其中，P为MIMO-OFDM无线通信系统中的主用户信号总数量，P＜M；s(t)＝(s(f1,θ1),…,s(fP,θP))T表示字典D对应的源信号频-空域稀疏矢量，w(t)表示独立于源信号的高斯白噪声矢量；

S12，获取子载波快拍矢量：对M根天线阵列接收的主用户信号的K次快拍数据连续做N次K点傅里叶变换，获得载波频率fk及其频域快拍矢量 其中，表示复数集，M表示天线的数量， 表示M×1的复矢量集；

S13，对频率为fk的频域快拍矢量yn(fk)求样本协方差阵

S14，对样本协方差阵 进行特征值分解，得 进

而 得 到 特 征 向 量 的 稀 疏 表 示 其中 ，

表示噪声功率，ak表示导向矢量，hki(fk)

是一个整体，表示向量hi(fk)中的第k个元素，fk表示频率，D(z)表示该稀疏表示下的字典，hi(fk)表示向量 称之为该稀疏表示下的稀疏编码；Rs(fk)表示频率为fk的信号协方差阵，DH(z)表示D(z)的共轭转置，h1i(fk)表示向量hi(fk)中的第1个元素，hKi(fk)表示表示向量hi(fk)中的第K个元素；当信号非相干时，假设M个特征值大小关系为

为第i个特征值对应的特征向量，则取前Pk个特征值对应的特征向量构成信号子空间，表示为 其中，Pk为占用同一个中心频率fk的载波个数，K0为系统中所有主用户信号占用频点个数，进而得到频率为fk的子载波信号子空间空域联合稀疏表示模型V(fk)＝D(zk)H(fk)，其中，对应的过完备稀疏字典其中，Q表示频率为fk的所有载波信号个数，即频率为fk的所有载波信号来波方向的个数； 表示该稀疏字典的原子， 表示空间频率；频率为fk的子载波联合稀疏编码矩阵其中， Rs(fk)表示第k个载波的协方差

阵； 表示字典； 表示第k个载波的第i个特征向量；矩阵H(fk)是

联合稀疏的，即H(fk)各列向量的支撑集相同，当且仅当源信号频率fk和角度θ构成的空间频率zk位于 时，hqk均有非零值，其它分量均为零，k＝1,…,Pf；因此，得到频率为fk的子载波子空间空域联合稀疏表示模型V(fk)＝D(z)H(fk)。

4.根据权利要求3所述的MIMO-OFDM系统频-空二维谱空穴检测方法，其特征在于，步骤S11还包括：通过空间频率 所述的稀疏字典重新表示为根据无模糊测向理论，限制|fkrsinθq/c|≤fkr/c，即

在[-fkr/c,fkr/c]上对z进行网格化，进一步构建过完备稀疏字典因此，所述的频-空域稀疏表示模型改写为y

(t)＝D(z)s(t)+w(t)；为了估计宽频段内的多个窄带信号的来波方向，构建频域来波方向估计模型y(fk)＝D(zk)s(fk)+w(fk)，其中 表示频率为fk的子载波快拍矢量，表示频率为fk的载波信号于空域上的稀疏矢量， 表示噪声在频率fk处的输出矢量。

5.根据权利要求3或4所述的MIMO-OFDM系统频-空二维谱空穴检测方法，其特征在于，步骤S11中，字典D对应的源信号频-空域稀疏矢量s(t)＝(s1T,…,sKT)T，其中，sk＝(s1k,…,sQk)T表示频率fk的子载波信号空域稀疏矢量，(·)T表示矩阵转置；当且仅当源信号频率和来波方向分别为fk和θq时，sqk非零，其它分量均为零。

6.根据权利要求1所述的MIMO-OFDM系统频-空二维谱空穴检测方法，其特征在于，步骤S2中，利用联合稀疏正交匹配追踪算法求解所述的子载波子空间空域联合稀疏模型，获得联合稀疏编码矩阵。

7.根据权利要求1所述的MIMO-OFDM系统频-空二维谱空穴检测方法，其特征在于，步骤S3包括：针对所述的频-空域稀疏编码解，提取非零元素的位置形成其支撑集，从而得到支撑集对应的空间频率 进一步，得到频率fk处信号的来波方向 其它频点fl(l∈{1,2,…k-1,k+1,…,K0})的来波方向均按照此步骤求解；假设在频-空二维平面(f,θ)(f∈(0,f0),θ∈(-π/2,π/2))上，得到主用户信号在该平面上的投影点集为则频- 空谱 空穴投 影 点集为 其中A\B表示集合A去掉集合B剩余部分构成的集合。

8.根据权利要求1～7任一项所述的MIMO-OFDM系统频-空二维谱空穴检测方法，其特征在于，所述的主用户信号为远场信号，认知无线电网络基站配备M个方向同性天线，在一个检测周期内，快拍数为NK。