CN101536328A - 用于在无线信道中检测传输信号的存在的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在无线频谱信道中检测传输信号的存在的方法。将信号的频率从第一频率转换成第二频率。对具有所述第二频率的所述信号进行滤波以移除不在所述第二频率的带内的信号。计算所述信号的平均周期图。将所述平均周期图的值与阈值进行比较。如果所述平均周期图的所述值超过所述阈值，则检测所述传输信号的存在。

Description

用于在无线信道中检测传输信号的存在的系统和方法

相关申请案

本申请案涉及由发明人斯蒂芬J.舍尔韩姆(Stephen J.Shellhammer)在2006年11月10日申请的标题为“用于无线通信的频谱感测的方法和设备(METHOD ANDAPPARATUS FOR SPECTRUM SENSING FOR WIRELESS COMMUNICATION)”的第60/865,348号美国临时专利申请案的优先权，所述申请案以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及通信和与无线通信相关的技术。更具体来说，本发明涉及用于在无线信道中检测传输信号的存在的系统和方法。

背景技术

无线通信网络经广泛部署以提供例如语音、包数据、广播等的各种类型的服务。举例来说，这些无线网络包括码分多址2000(CDMA2000)网络、全球移动通信系统(GSM)网络、宽带码分多址(W-CDMA)网络和微波接入全球互通(WiMAX)网络。

每一无线网络利用一特定空中接口以支持无线通信且通常进一步实施支持漫游和高级服务的特定移动网络连接协议。举例来说，W-CDMA网络利用码分多址(CDMA)空中接口和GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)网络连接协议。

上文引用的电信标准为可经实施以传输语音和/或数据的各种通信系统中的一些的实例。在这些系统内，多个信道可用于由多个类型的传输利用。为了识别未使用的频谱，这些系统内的装置可扫描这些信道的频谱，然而，可能并未检测到使用一频谱的某些类型的传输。同样，可通过用于在无线信道中检测传输信号的存在的经改进的系统和方法来实现益处。

发明内容

一种用于在无线频谱信道中检测传输信号的存在的方法。将信号的频率从第一频率转换成第二频率。对具有第二频率的信号进行滤波以移除不在第二频率的带内的信号。计算所述信号的平均周期图。将所述平均周期图的值与阈值进行比较。如果平均周期图的值超过所述阈值，则检测传输信号的存在。

还描述一种用于在无线频谱信道中检测传输信号的存在的无线装置。所述无线装置包括处理器和与所述处理器进行电子通信的存储器。指令存储于存储器中。将信号的频率从第一频率转换成第二频率。对具有第二频率的信号进行滤波以移除不在第二频率的带内的信号。计算所述信号的平均周期图。将所述平均周期图的值与阈值进行比较。如果平均周期图的值超过所述阈值，则检测传输信号的存在。

还描述一种经配置以在无线频谱信道中检测传输信号的存在的设备。所述设备包括用于将信号的频率从第一频率转换成第二频率的装置和用于滤波具有第二频率的信号以移除不在第二频率的带内的信号的装置。所述设备还包括用于计算所述信号的平均周期图的装置。所述设备进一步包括用于将平均周期图的值与阈值进行比较的装置和用于如果平均周期图的值超过所述阈值则检测传输信号的存在的装置。

还描述一种用于在无线频谱信道中检测传输信号的存在的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括在上面具有指令的计算机可读媒体。所述指令包括用于将信号的频率从第一频率转换成第二频率的代码和用于滤波具有第二频率的信号以移除不在第二频率的带内的信号的代码。所述指令还包括用于计算所述信号的平均周期图的代码。所述指令进一步包括用于将平均周期图的值与阈值进行比较的代码和用于如果平均周期图的值超过所述阈值则检测传输信号的存在的代码。

为了识别射频(RF)频谱中的未使用频带，认知无线电扫描所述RF频谱。未使用的频带可用于未经许可的无线操作。下文将扫描RF频谱以识别未使用频带的过程称为“频谱感测”。在一些实例中，在某一地理区域中的未使用的电视(TV)信道用于未经许可的认知无线电操作。下文常将这些未使用的TV信道称为“空白空间(whitespace)”。

电气和电子工程师协会(IEEE)已形成一工作组(即，IEEE 802.22)以开发用于在这些地理上未使用的TV信道中操作的无线区域网络(WRAN)的标准。IEEE标准包括用于识别这些未使用的TV信道的认知无线电技术。存在可能占用TV信道的若干可能的经许可传输。这些传输的一些实例包括模拟TV、高级电视系统委员会(ATSC)数字TV、专业无线麦克风等。在一个实例中，如果经许可传输在某一功率阈值之上，则将TV信道视为被占用，否则，将所述TV信道视为未被占用且因此可用于未经许可的无线使用。本系统和方法描述一种识别未由ATSC电视传输占用的TV信道的方法。

认知无线电具有扫描频谱和感测来自经许可传输的信号存在的能力。所述认知无线电感测处于低信噪比(SNR)的信号的存在。此原因在于认知无线电可在衰减位置中且应仍能够检测经许可传输。IEEE 802.22WRAN包括一感测条件，所述感测条件使来自ATSC传输的信号(下文中称为“ATSC信号”)在-116dBm下被检测到，-116dBm对应于大约-21分贝(dB)SNR。因此，ATSC信号比噪声水平弱21dB。

ATSC信号包括认知无线电可用于检测弱ATSC信号的若干特征。这些特征中的一者包括正弦导频信号。此导频信号比ATSC信号的数据部分弱11.3dB。先前系统和方法已建议使用10千赫(KHz)滤波器来滤波导频信号的频率且接着使用所得信号的功率来检测ATSC信号的存在，然而，此方法不满足上文提供的IEEE 802.22的感测条件。本系统和方法描述一种确定哪些TV信道由经许可传输(例如ATSC传输)占用的方法，其中SNR甚至低于如由IEEE 802.22工作组所提出的-21dB SNR。

附图说明

图1说明根据本系统和方法的一个实例的网络配置；

图2为说明用户装置的另一实例的方框图；

图3为说明用于确定信道是否由经许可传输占用的方法的一个实例的流程图；

图3A说明对应于图3中所示的方法的装置加功能块；

图4为说明将第一频率信号转换成第二频率信号的过程的一个实例；

图5为说明将所述第二频率信号转换成复合基带信号的过程的一个实例；

图6为说明将所述第二频率信号转换成复合基带信号的过程的另一实例；

图7为说明计算平均周期图的一个实例的过程；以及

图8说明可用于无线装置中的各种组件。

具体实施方式

图1说明根据本系统和方法的一个实例的网络配置100。配置100包括多个基站110、112、114、116、118和多个用户装置108A到108K。用户装置108A到108K可为认知无线电装置、无线装置、移动台等。配置100还包括多个服务区域150、152、154、156、158。第一服务区域150包括第一基站110和多个用户装置108A到108K。第一服务区域150可与第二服务区域152、第三服务区域154、第四服务区域156和第五服务区域158重叠。如所示，一些用户装置可位于由不同服务区域所重叠的服务区域中。

多个基站110、112、114、116、118可将服务提供到位于其各自服务区域中的用户装置。举例来说，第一基站110可将服务提供到位于第一服务区域150中的用户装置并执行与其的通信。多个用户装置108A到108K中的每一者可扫描由一个或一个以上基站110、112、114、116、118利用的频带以及由其它用户装置使用的频率。位于两个服务区域之间的重叠区域中的用户装置可扫描由在重叠区域中提供服务的每一基站所利用的频带。所述用户装置中的每一者也可感测信道是否由经许可传输占用。举例来说，每一用户装置可感测TV信道当前是否由经许可ATSC传输占用。未经占用的信道可由用户装置108A到108K用于未经许可的无线操作。

在一个实例中，ATSC信号占用6兆赫(MHz)TV信道。TV信道可在从低极高频(VHF)频带中的54MHz到超高频(UHF)频带中的698MHz的范围内。可在ATSC基带信号转换成射频(RF)信号和传输所述信号之前将正弦导频信号插入到ATSC基带信号中。可相对于正使用的TV信道的下部带边缘来指定导频信号的频率。可存在可使用的多个不同导频频率。在一个实例中，通过外部条件来确定确切的导频频率。举例来说，可基于同一地理区域中存在的其它TV信号来确定确切的导频频率。两个可能的导频频率可为以下所示：

 

ATSC导频频率
	309440.559±Hz
328843.6±Hz

表1

图2为说明用户装置208的另一实例的方框图。用户装置208可为认知无线电、无线站、用户装备(UE)等。频率转换器202可通过使用正弦本地振荡器混合经接收的RF信号而将所述经接收的RF信号转换成中频(IF)信号。在(相对于6MHz IF频带的下部带边缘转换成IF后，经接收信号的导频频率为用于传输的同一值，然而，接收器本地振荡器(LO)频率的任何误差可导致导频频率上的未知偏移。如果LO准确到±百万分之δ(ppm)内且LO频率为f₀，则LO频率误差可由下式给出：

LO_error＝(±δ)(f₀)Hz  式1

LO频率f₀可为RF频率与IF频率之间的差。对于ATSC信号，LO频率f₀可小于700MHz。因此，最差状况的LO频率误差可为下式：

LO_error＝(±700δ)Hz                         式2

作为LO频率误差的结果，在IF下(且随后在基带下)的导频频率f_p的范围在下式之间：

309440.559-(700δ+10)<f_p<328843.6+(700δ+10)  式3

对于具有准确度为2ppm(δ＝2)的高度准确LO，导频频率f_p的范围在下式之间：

308030.559<f_p<330253.6                      式4

因此，存在在IF下的导频频率不确定度，其大致为：

Δf＝22.223KHz                               式5

插入到ATSC信号中的导频信号的频率应为包括大于由等式5提供的导频频率不确定度的带宽的频率。

信号滤波器204可用于从经转换的频率信号滤出任何带外信号。在一个实例中，信号转换器206将IF信号转换成复合信号。所得复合信号可通过信号滤波器204来滤波，以俘获ATSC导频信号。周期图产生器208可用于产生平均周期图。功率谱估计器210可使用平均周期图来估计复合信号的功率谱。测试统计值比较器212可将平均周期图的值与预定阈值进行比较。如果平均周期图的所述值超过所述阈值，则可确定ATSC信号存在于特定TV信道中。换句话说，可确定特定TV信道已被经许可传输占用。

图3为说明用于确定信道是否由经许可传输占用的方法300的一个实例的流程图。在一个实例中，信道为TV信道且经许可传输为ATSC传输。可将信号的频率从第一频率转换302到第二频率。举例来说，可将RF信号转换成IF信号。可使用本地振荡器(LO)和RF混频器来转换302信号。具有第二频率的信号可被滤波304。在一个实例中，对IF信号进行滤波304以移除带外信号。可将具有第二频率的信号转换306成复合基带信号。所述复合基带信号也可被滤波。在一个实例中，计算308复合基带信号的平均周期图。另外，还基于平均周期图来计算复合基带信号的功率谱的估计。可将平均周期图与阈值进行比较310。比较310的结果确定信道是由经许可传输占用还是未由经许可传输占用。

可通过对应于图3A中所说明的装置加功能块的各种硬件和/或软件组件和/或模块来执行上文所描述的图3的方法。换句话说，图3A中所说明的块302A到310A对应于图3中所说明的装置加功能块302到310。

图4为说明将第一频率信号402转换成第二频率信号410的过程400的一个实例。第一频率信号402可为RF信号且提供到混频器406(例如，RF混频器)。第一频率信号402可与由本地振荡器408提供的正弦信号混合。正弦信号可为cos(2πf_LO1t)，其中本地振荡器408的频率f_LO1为第一频率与第二频率(即，RF与IF)之间的差。可通过信号滤波器404来滤波未经滤波的第二频率信号以产生第二频率信号410。信号滤波器404可为6MHz IF带通滤波器，其滤出任何带外信号。

图5为说明将第二频率信号510转换成复合基带信号514、516的过程500的一个实例。过程500可实施低语音模拟到数字转换(ADC)和模拟滤波。可将第二频率信号510发送到第一混频器506A以与来自第一本地振荡器508A的正弦信号混合。来自第一本地振荡器的正弦信号可为cos(2πf_LO2t)。也可将第二频率信号510发送到第二混频器506B以与来自第二本地振荡器508B的正弦信号混合。来自第二本地振荡器508B的正弦信号可为sin(2πf_LO2t)。

以下提供确定频率f_LO2的过程的一个实例。在一个实例中，在两个可能的ATSC导频频率(上文表1中所说明)中间的频率经转换成直流(DC)信号的频率。DC信号处于频率f＝0下。两个ATSC导频频率中间的频率由下式提供：

$309440.6+\frac{328843.6-309440.6}{2}=319142.1\mathrm{Hz}$               式6

可指定IF频率f_IF。IF频率的一个实例可为5.38MHz，然而，可指定另一IF频率。如先前在上文所述，ATSC导频是参考6MHz TV信道的下部带边缘。基于从等式6计算出的中间频率和IF频率f_IF，用于从IF信号转换成复合基带信号的本地振荡器508A、508B的频率为下式：

f_LO2＝(f_IF-3×10⁶)+319142.1Hz              式7

通过具有低通滤波器的信号模拟滤波器504A、504B来滤波未经滤波的混合信号，所述低通滤波器具有足够宽以俘获ATSC导频信号的带宽。下文可将低通模拟滤波器的带宽称为“BW”。在一个实例中，将实际BW选择为比上文在等式5中所描述的导频频率不确定度宽。可使用模拟到数字转换器(ADC)512A、512B以至少BW Hz的取样速率对经滤波的复合信号进行取样。在一些实例中，取样速率大于BW。复合信号514的同相分量和复合信号516的正交分量可为过程500的输出。

图6为说明将第二频率信号610转换成复合基带信号620、622的过程600的另一实例。与图5中所描述的过程500相比，图6中所说明的过程600可实施高速ADC和数字滤波。因为同一电路可用于感测经许可的传输(例如，ATSC传输)，所以当实施高速模拟到数字转换以用于感测其它原始信号时可使用过程600。

可将第二频率信号610提供到第一混频器606A以与来自第一振荡器608A的正弦信号混合。来自第一本地振荡器608A的正弦信号可包括cos(2πf_LO3t)。也可将第二频率信号610发送到第二混频器606B以与来自第二本地振荡器608B的正弦信号混合。来自第二本地振荡器608B的正弦信号可为sin(2πf_LO3t)。可将第二频率信号610转换成复合模拟基带信号(其中6MHz ATSC信号集中于DC)。因此，第一本地振荡器608A和第二本地振荡器608B的频率f_LO3可为如下式所提供的IF频率：

f_LO3＝f_IF                        式8

可将经混合、未经滤波的信号发送到信号模拟滤波器604A、604B以使用低通滤波器进行滤波并由ADC 612A、612B以至少6MHz的取样速率f_s进行取样。可对复合信号614、616进行数字频率变换以使可能的ATSC导频频率中间的频率变为DC。

将复合信号614的同相分量发送到第一混频器606C以与来自第三本地振荡器608C的正弦信号混合。来自第三本地振荡器608C的正弦信号可为cos(2πf_LO4t)。将复合信号616的正交分量发送到第二混频器606D以与来自第四本地振荡器608D的正弦信号混合。来自第三本地振荡器608C的正弦信号可为sin(2πf_LO4t)。用于变换可能的ATSC导频频率中间的频率的数字频率变换的第三本地振荡器608C和第四本地振荡器608D的频率f_LO4可由下式给出：

f_LO4＝-3×10⁶+319142.1Hz        式9

由于此频率变换是在数字域中执行，所以通过使f_LO4除以取样速率f_s而将模拟频率f_LO4变换成数字域。

将模拟滤波信号发送到第一抽取阶段620A和第二抽取阶段620B。抽取阶段620A、620B包括使用低通滤波器来滤波经模拟滤波信号的数字信号滤波器604C、604D，所述低通滤波器的带宽等于BW。可将数字信号滤波器的带宽称为DBW。BW可足够大以俘获与等式5中所提供的导频频率不确定度相等的ATSC导频。数字信号滤波器604C、604D的DBW可为由取样速率f_s除的BW。

可将经数字滤波的信号发送到向下取样器618A、618B，其以以下速率向下取样所述信号：

                                    式10

在一些实例中，取样速率为6MHz且数字滤波器604C、604D的DBW为大约25KHz。因此，向下取样速率M为大约240的因子。如先前所述，可将使用数字滤波器604C、604D进行的低通滤波和信号的向下取样称为抽取。第一抽取阶段620A和第二抽取阶段620B的输出620、622可为数字复合基带信号620、622。

图7为说明计算平均周期图712的一个实例的过程700。可将数字复合基带信号724提供到串行到并行转换器702。在一个实例中，数字复合基带信号724的周期图由下式给定：

$P\left(\mathrm{\&omega;}\right)=\frac{1}{N}{\left|\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}x\left(m\right)\exp (-\mathrm{j\&omega;m})\right|}^2$                         式11

求和的自变量可为离散傅立叶变换(DFT)，其可由利用快速傅立叶变换(FFT)的快速傅立叶变换组件704来实施。绝对值组件706提供FFT的绝对值且FFT的每一输出被平方。求和组件将从信号724取得的样本一起求和。迭代组件710从信号724获得额外样本直到获取预定数目的样本为止。举例来说，观测多个时段的基带信号724。在每一时段中，获得N个样本。在一个实例中，使用M个时段。这些M个时段无需在时间上邻近。举例来说，这些时段(M个)可周期性地出现。

在一些实例中，在感测时间期间停止网络传输，以便在感测时间期间最佳地观测频谱。下文将停止网络传输的感测时间称为“静默时间”。由于感测间隔无需在时间上邻接，所以可能将其间隔开，使得总静默时间被再分为一系列较短静默时间。由于在静默时间期间停止网络传输，所以最小化每一感测间隔的持续时间可能是有利的。此可导致对网络等待时间的较小影响。举例来说，如果网络正使用规则帧结构，则感测时间可被再分为M个感测间隔。每一感测间隔可为单一帧的长度且每一感测间隔可由多个帧分离。在一个实例中，静默时间是在单一帧期间对网络等待时间具有影响。

可计算针对每一感测间隔的周期图。因此，根据上文实例，存在M个周期图，一个周期图来自每一感测间隔。本系统和方法可使用平均周期图712。平均周期图712可为来自每一感测间隔的个别周期图中的每一者的和除以感测间隔的数目。可通过求和组件708来执行所述求和。通过下式提供平均周期图712的一实例：

$\stackrel{\&OverBar;}{P}\left(\mathrm{\&omega;}\right)=\frac{1}{M}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{P}_m\left(\mathrm{\&omega;}\right)$                    式12

在等式12中，P_m(ω)可为在角频率ω下来自第M个感测间隔的周期图。如果M为固定的，则无需除以M。与平均周期图712进行比较的阈值可被缩放M倍。消除除以M简化了本系统和方法的复杂性。

在计算针对每一感测间隔的周期图后，平均周期图712的最大值可被选择为测试统计值。可如下提供测试统计值：

$T=\underset{\mathrm{\&omega;}}{\max }\left[\stackrel{\&OverBar;}{P}\left(\mathrm{\&omega;}\right)\right]$                      式13

通过来自等式13的测试统计值是否超过预定阈值来确定关于ATSC信号是否存在于TV信道中的决策。此决策可表示如下：

$T\underset{D_0}{\overset{D_1}{\underset{<}{\stackrel{>}{\mathrm{}}}}}{c}_1$                           式14

如果测试统计值T超过阈值c₁，则可选择决策D₁，其表示ATSC信号存在于TV信道中。另一方面，如果测试统计值不超过所述阈值，则可选择决策D₀，其表示ATSC信号并不存在于TV信道中。

在另一实例中，可进行最终检查以确保测试统计值未由于来自另一无线系统的干扰而超过阈值。除了将测试统计值T与预定阈值c₁进行比较外，可计算作为数据的函数的第二阈值。如果测试统计值不超过第二阈值，则可进行关于使用阈值c₁的决策是否归因于错误检测的决策。

在一个实例中，平均周期图712的N个值可被标记为向量P，可如下提供其条目：

P(n)＝P(nω₀)   $(\frac{N}{2}-1)\&le;n\&le;\frac{N}{2}$             式15

为了选择视数据而定的第二阈值，可将N个值中的靠近N个值中的最大值的频率的一者或一者以上清零。提供N个值中的最大值的向量P的指数可为m。此指数也可为测试统计值，使得：

$P\left(m\right)=\underset{n}{\max }\left[P\left(n\right)\right]=T$                        式16

在一个实例中，可将靠近指数m的P的值清零。可通过下式给出新向量：

                      式17

换句话说，将周期图的2k+1个值(以周期图最大值所处的位置为中心)清零。视数据而定的第二阈值可为未清零的周期图值的最大值的缩放版本。可如下提供第二阈值：

$c_2=\mathrm{\&alpha;}\&times;\underset{n}{\max }\left[\tilde{P}\left(n\right)\right]\mathrm{\&alpha;}>1$              式18

在一个实例中，挑选α的值，以在错误警报率与检测概率之间进行调整。实施这两个阈值，当测试统计值超过两个阈值c₁和c₂中的最大值时作出ATSC信号存在于TV信道中的决策。

图8说明可用于无线装置802中的各种组件。无线装置802为可经配置以实施本文中所描述的各种方法的装置的一实例。无线装置802可为基站110、112、114、116、118或用户装置108A到108K。

无线装置802可包括处理器804，处理器804控制无线装置802的操作。也可将处理器804称为中央处理单元(CPU)。存储器806(其可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM))向处理器804提供指令和数据。存储器806的一部分也可包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器804通常基于存储在存储器806内的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器806中的指令可执行以实施本文中所描述的方法。

无线装置802也可包括外壳808，其可包括发射器810和接收器812以允许在无线装置802与远程位置之间传输和接收数据。发射器810和接收器812可组合成收发器814。天线816可附接到外壳808并电耦合到收发器814。无线装置802也可包括(未图示)多个发射器、多个接收器、多个收发器和/或多个天线。

无线装置802也可包括信号检测器818，信号检测器818可用于检测并量化由收发器814接收的信号的电平。信号检测器818可检测例如总能量、每一伪噪声(PN)码片的导频能量、功率谱密度和其它信号的信号。无线装置802也可包括数字信号处理器(DSP)820以用于处理信号。

无线装置802的各种组件可通过总线系统822耦合在一起，总线系统822除包括数据总线之外还可包括功率总线、控制信号总线和状态信号总线。然而，出于清楚起见，图8中将各种总线说明为总线系统822。

如本文中所使用，以极其广泛的意义使用术语“确定”(和其语法变体)。术语“确定”涵盖广泛多种动作，且因此“确定”可包括计算(calculating、computing)、处理、导出、研究、查找(例如，在表、数据库或另一数据结构中查找)、查明等。而且，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、存取(例如，存取存储器中的数据)等。而且，“确定”可包括解析、选择、挑选、建立等。

可使用多种不同领域和技术中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光学场或光学粒子，或其任何组合来表示整个上文描述中所参考的数据、指令、命令、信息、信号等。

可使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列信号(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行结合本发明而描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，所述处理器可为任何市售的处理器、控制器、微控制器或状态机。也可将处理器实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或一个以上微处理器与DSP核心的联合，或任何其它此类配置。

可直接以硬件、由处理器执行的软件模块或以两者的组合实施结合本发明而描述的方法或算法的步骤。软件模块可驻留在此项技术中已知的任何形式的存储媒体中。可使用的存储媒体的一些实例包括RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬磁盘、可拆卸式磁盘、CD-ROM等。软件模块可包含单一指令或许多指令，且可分布在若干不同代码段上、不同程序中或多个存储媒体上。存储媒体可耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息并将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器形成为一体。

本文中所揭示的方法包含用于实现所描述方法的一个或一个以上步骤或动作。在不脱离权利要求书的范围的情况下，所述方法步骤和/或动作可彼此互换。换句话说，除非指定步骤或动作的特定次序，否则在不脱离权利要求书的范围的情况下，可修改特定步骤和/或动作的次序和/或使用。

可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施所描述的功能。如果以软件实施，则所述功能可作为一个或一个以上指令存储在计算机可读媒体上。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。以实例而非限制的方式，此计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、或可用于携载或存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码并可由计算机存取的任何其它媒体。如本文中所使用的磁盘和光盘包括紧致光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软磁盘和

光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘使用激光以光学方式再现数据。

也可经由传输媒体来传输软件或指令。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，则将同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波的无线技术包括在传输媒体的定义中。

应理解，权利要求书不限于上文所说明的精确配置和组件。在不脱离权利要求书的范围的情况下，可在上文所描述的方法和设备的布置、操作和细节方面作出各种修改、改变和变化。

Claims (22)

1.一种用于在无线频谱信道中检测传输信号的存在的方法，其包含：

将信号的频率从第一频率转换成第二频率；

对具有所述第二频率的所述信号进行滤波以移除不在所述第二频率的带内的信号；

计算所述信号的平均周期图；

将所述平均周期图的值与阈值进行比较；以及

如果所述平均周期图的所述值超过所述阈值，则检测所述传输信号的存在。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含确定所述平均周期图的最高值。

3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含将所述平均周期图的所述最高值与所述阈值进行比较。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的所述频率是射频。

5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将所述信号转换成复合数字信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含使用所述平均周期图来估计所述复合数字信号的功率谱。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将所述平均周期图的所述值与数据相依阈值进行比较。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含：如果所述平均周期图的所述值超过所述阈值和所述数据相依阈值，则检测所述传输信号的存在。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线频谱信道是电视(TV)信道。

10.根据权利要求1所述的方法，其中通过认知无线电装置来实施检测所述传输信号的存在。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述传输信号是高级电视系统委员会(ATSC)信号。

12.一种用于在无线频谱信道中检测传输信号的存在的无线装置，其包含：

处理器；

存储器，其与所述处理器电子通信；以及

指令，其存储在所述存储器中，所述指令可执行以：

将信号的频率从第一频率转换成第二频率；

对具有所述第二频率的所述信号进行滤波以移除不在所述第二频率的带内的信号；

计算所述信号的平均周期图；

将所述平均周期图的值与阈值进行比较；以及

如果所述平均周期图的所述值超过所述阈值，则检测所述传输信号的存在。

13.根据权利要求12所述的无线装置，其中所述无线装置是手持机。

14.根据权利要求12所述的无线装置，其中所述无线装置是基站。

15.根据权利要求12所述的无线装置，其中所述指令可进一步执行以确定所述平均周期图的最高值。

16.根据权利要求15所述的无线装置，其中所述指令可进一步执行以将所述平均周期图的所述最高值与所述阈值进行比较。

17.根据权利要求12所述的无线装置，其中所述信号的所述频率是射频。

18.根据权利要求12所述的无线装置，其中所述指令可进一步执行以将所述信号转换成复合数字信号。

19.根据权利要求18所述的无线装置，其中所述指令可进一步执行以使用所述平均周期图来估计所述复合数字信号的功率谱。

20.根据权利要求12所述的无线装置，其中所述传输信号是高级电视系统委员会(ATSC)信号。

21.一种经配置以在无线频谱信道中检测传输信号的存在的设备，其包含：

用于将信号的频率从第一频率转换成第二频率的装置；

用于对具有所述第二频率的所述信号进行滤波以移除不在所述第二频率的带内的信号的装置；

用于计算所述信号的平均周期图的装置；

用于将所述平均周期图的值与阈值进行比较的装置；以及

用于如果所述平均周期图的所述值超过所述阈值则检测所述传输信号的存在的装置。

22.一种用于在无线频谱信道中检测传输信号的存在的计算机程序产品，所述计算机程序产品包含在其上具有指令的计算机可读媒体，所述指令包含：

用于将信号的频率从第一频率转换成第二频率的代码；

用于对具有所述第二频率的所述信号进行滤波以移除不在所述第二频率的带内的信号的代码；

用于计算所述信号的平均周期图的代码；

用于将所述平均周期图的值与阈值进行比较的代码；以及

用于如果所述平均周期图的所述值超过所述阈值则检测所述传输信号的存在的代码。

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