CN103339980B - 经由cdma接收器编码进行认知无线电频谱感测 - Google Patents

Abstract

总体描述了经由码分多址（CDMA）接收器编码进行认知无线电频谱感测的技术。可以使用认知无线电系统的前端中的CDMA模块来感测频谱。当系统不对信号进行解码或发送时，改进的CDMA接收器编码可以用相对纯净的、非随机的检测频率来替换在解码时使用的伪随机码，以扫描来自于频谱的主用户的能量。将接收到的信号与频谱纯净的码而不是CDMA码相乘使得CDMA处理器有效地变为扫描频谱分析器，并且可以检测多个频率处的能量。可以将检测到的能量考虑在内地调整子频带和/或定时的分配。

Description

经由CDMA接收器编码进行认知无线电频谱感测

背景技术

除非本文另有指示，否则在该部分中描述的材料不是针对本申请中的权利要求的现有技术，并且不能根据被包括在该部分中而将该部分中描述的材料认为是现有技术。

新兴的无线电频率通信标准通过定义次用户来扩展容量。根据目前的规则，主用户抢先在定义的频带和子频带上工作。相反，次用户被允许仅在被称为“认知无线电”的过程中感测到可用频谱之后才使用频谱。为了确定频谱的那些区域可供使用以不干扰主用户，认知无线电设备需要能够有效且迅速地感测无线电频谱的给定部分。

因为认知无线电被认为是分配给主用户的频谱的低优先级的或次要的用户，所以一个基本要求是避免干扰在其附近的潜在的主用户。另一方面，主用户网络不需要改变它们的基础设施以与认知网络共享频谱。因此，认知无线电应该能够通过连续的频谱感测来独立地检测主用户存在。

码分多址（CDMA）是由各种无线电通信技术使用的信道接入方法。在数据通信中这一概念是基于允许多个发射机通过单个通信信道同时发送信息。因此使得多个用户能够共享不同频率的带宽，这被称为复用。CDMA可以采用扩频技术和特定的编码方案，其中，每个发射机被分配一个码，以允许多个用户在同一物理信道上进行复用。CDMA是扩频信令的一种形式，这是由于被调制的经编码的信号具有比正被传送的数据高很多的数据带宽。

本公开意识到设计认知无线电系统存在多个限制。例如，为了使用信道，认知无线电设备需要独立地且快速地检测存在于该信道上的主用户。另一方面，尺寸和成本的考虑是现今的电子通信设备的一个重要方面。正在以更小的形状因子和更低的制造成本来逐步设计诸如无线通信模块、便携式计算机和类似的设备。因此，在广泛使用的消费电子设备中实现认知无线电是一项复杂的工作。

发明内容

本公开总体描述用于认知无线电频谱感测的技术。在某些示例中，描述了认知无线电频谱感测的方法。一种示例性方法可以包括：在通信会话期间，通过采用伪随机码对接收到的射频（RF）信号进行解码来与RF设备通信；以及在完成所述通信会话时，通过将所述伪随机码替换为预定的频率的单频信号来扫描通信信道的使用。

在另一示例中，描述了一种能够进行认知无线电频谱感测的装置。所述装置可以包括：无线电模块，所述无线电模块用于经由射频（RF）信号进行无线通信；存储器，所述存储器被配置为存储指令；以及处理器，所述处理器可以耦接到所述存储器，并且可以适合于执行所述指令，当执行所述指令时，所述处理器被配置为：在通信会话期间，通过使所述无线电模块采用伪随机码对接收到的RF信号进行解码来与RF设备通信；并且在完成所述通信会话时，通过使所述无线电模块将所述伪随机码替换为预定的频率的单频信号来确定通信信道的使用。

在又一示例中，描述了一种存储有针对如下方法的指令的计算机可读存储介质，该方法为在具有无线电通信能力的计算设备中执行认知无线电频谱感测的方法。所述方法可以包括：在通信会话期间，通过采用伪随机码对接收到的射频（RF）信号进行解码来与RF设备通信；以及在完成所述通信会话时，通过将所述伪随机码替换为预定的频率的单频信号来扫描通信信道的使用。

前面的概述仅是示例性的并且不旨在以任何方式进行限制。通过参照附图和下面的详细描述，除了上面描述的示例性方面、实施方式和特征之外的其它方面、实施方式和特征将变得明显。

附图说明

根据以下描述和所附权利要求并结合附图，本公开下面描述的和其它特征将变得更加充分地明显。应理解的是，这些附图仅描述了根据本公开的若干实施方式，并且因此不能被认为是对本公开的范围的限制，将通过使用附图利用附加的特征和细节来描述本公开，在附图中：

图1例示了认知无线电网络的示例性系统的概念图；

图2例示了采用码分多址（CDMA）模块进行频谱感测的无线电的示例性前端的框图；

图3例示了采用CDMA模块进行频谱感测的认知无线电的另一个示例性前端的框图；

图4例示了在CDMA编码中所涉及的示例性信号；

图5例示了可以被用于实现采用CDMA接收器编码进行认知无线电频谱感测的通用计算设备；

图6例示了可以用于实现采用CDMA接收器编码进行认知无线电频谱感测的专用处理器；

图7是例示了可由诸如图5中的设备500这样的计算设备或诸如图6的处理器690这样的专用处理器执行的采用CDMA接收器编码进行认知无线电频谱感测的示例性方法的流程图；并且

图8例示了完全根据本文所描述的至少某些实施方式所布置的示例性计算机程序产品的框图。

具体实施方式

参照构成了本发明的一部分的附图来进行以下具体描述。在附图中，除非上下文另有说明，否则相同的标号通常标识相同的部件。在具体实施方式、附图和权利要求书中所描述的说明性实施方式不意在进行限制。在不脱离本文所提出的主题的精神或范围的情况下，可采用其它实施方式，并且可以进行其它修改。将容易理解的是，如在本文中通常描述并在附图中所例示的，可以以多种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计本公开的方面，所有这些都在本文中进行了明确的设想。

除其它方面外，本公开通常被描绘为与经由码分多址（CDMA）接收器编码进行认知无线电频谱感测有关的方法、装置、系统、设备和/或计算机程序产品。

简言之，在认知无线电系统的前端中的CDMA模块可以用于感测频谱。当系统不对信号进行解码或发送时，改进的CDMA接收器编码可以将在解码时使用的伪随机码替换为相对纯净的、非随机的检测频率，以扫描来自于频谱的主用户的能量。将接收到的信号与替代CDMA码的频谱纯净的码相乘使得CDMA处理器有效地变为扫描频谱分析器，并且可以检测多个频率处的能量。可以将检测到的能量考虑在内地调整子频带和/或定时的分配。

图1例示了根据本文描述的至少某些实施方式的认知无线电网络的示例性系统的概念图。在当前模型中独占地授权无线频谱的根本后果是频谱拥塞。在该模型中，不同国家或国际机构的监管机构针对指定的用途分配特定的频带。如图例100所示，可以将频带102的部分指定为已授权频带（112、114）或未授权频带110。在已授权频带（112、114）中，频带的使用被限于已授权用户，诸如，许可给手机服务提供商的手机频带或分配给无线电/TV广播公司的无线电/TV频带。未授权频带110通常可以针对没有正式授权的效力较低的用户而留出。未授权频带110的示例包括用于能够无线地通信而不需要从监管机构收到许可的工业、科学和研究设备的ISR频带（例如，2.4GHz、5.8GHz）。

已授权的和未授权的频带的指定的用户可以被称为主网络104。这样的网络可以具有基础设施（108）或不具有基础设施（106）。已授权频带的主用户120或122可以通过配置有基础设施的基站124或者通过自组织（ad hoc）网络与其它主用户进行通信。随着计算技术的飞速发展以及参与到日常生活的从商业到科学、从个人使用到机构使用的各个方面，对于更广泛多样的通信网络和更宽的带宽的需求也正在增加。即使更加有效地使用现有的已授权和未授权频带，对于附加的带宽的需要也远远超过了可用带宽。因此，现有频带的共享使用变成了潜在的解决方案。然而，已授权和未授权频带的共享使用的顾虑在于干扰，这会损害那些频带的现有主用户。

能够共享现有频带而没有有害的干扰的一种解决方案是使用认知无线电技术。在没有基础设施的认知无线电网络（106）中，首先确定当前未被主用户使用的信道，然后使用该信道进行通信直到主用户开始使用该信道为止，通过这种方式，次用户116、118能够通过自组织接入彼此进行通信。在具有基础设施的认知无线电网络（108）中，可以通过一个或更多个基站126来帮助进行次用户116、118之间的通信。由于认知无线电被认为是分配给主用户的频谱的低优先级的或者次要的用户，所以它们需要能够通过连续的频谱感测来独立地检测主用户的存在。

实施方式致力于采用与认知无线电技术相结合的CDMA技术来检测没有被主用户（或其它用户）使用的无线信道。通过能够适应于使用在本地没有被利用的无线信道的认知无线电，可以减少无线信道拥塞。根据某些示例性实施方式，可以使用认知无线电系统的CDMA模块来感测频谱。当系统不对信号进行解码或发送时，改进的CDMA接收器编码可以将在解码时使用的伪随机码替换为相对纯净的、非随机检测频率，以扫描来自于频谱的主用户的能量。利用频谱纯净的码而不是CDMA码对接收到的信号进行的处理使得CDMA处理器有效地变成扫描频谱分析器，并且能够检测在多个频率处的能量。

图2例示了采用CDMA模块进行频谱感测的无线电的示例性前端的框图。通常通过乘法来完成在CDMA系统中使用伪随机码所进行的解调。将传出数据与伪随机码相乘（XOR）以对其进行调制，并且将接收到的信号与伪随机码相乘以提取数据。根据某些实施方式的认知无线电设备采用该乘法并伴随着将伪随机码替换为频谱分量，使得无线电前端的CDMA模块有效地变成用于在每个频谱片（spectral slice）中检测信号的频谱分析器。

在图例200中例示的认知无线电前端包括天线230、射频（RF）滤波器232、低噪声放大器（LNA）234和宽带可调谐本地振荡器（LO）238，LO238可以被PLL模块240控制，并且LO238的输出与经滤波/放大的信号相乘（236）以将其频率从RF频带降低到低频（基带）。可选地，该无线电也可以包括基带滤波器242和自动增益控制模块244。可以将经处理的基带信号提供至模数（A/D）转换器246，当系统不对信号进行解码或发送时，A/D转换器246连同CDMA模块250可以将在对信号进行解码时使用的伪随机码替换为相对纯净的、非随机的检测频率。利用频谱纯净的码而不是CDMA码对接收到的信号进行处理使得该无线电能够使用有效地作为扫描频谱分析器的CDMA模块250来扫描来自频谱的主用户的能量。

通常，根据实施方式的认知无线电前端系统可以按照与其它认知无线电前端相似的方式来操作，但是本公开提供了CDMA模块250来代替通常位于LNA234和宽带可调谐LO238之间的可调谐陷波滤波器。CDMA模块250可以包括CDMA接收器编码，其通常用于接收CDMA信号并且当接收到的信号没有被解码或者信号没有被编码以进行发送时使得该无线电能够扫描来自其它无线设备的能量。例如，图例200的无线电可以确定区域中的其它无线设备正在使用哪些通信频率，并且相应地选择免费的或未使用的频率，以在与其它设备的通信中用作次用户的频带。

图3例示了根据本文描述的至少某些实施方式的采用CDMA模块进行频谱感测的认知无线电的另一示例性前端的框图。在图例300中所例示的无线电前端的部件与图2的图200中的部件大部分相同。然而，与图2不同的是，在图300中，CDMA模块350被置于A/D转换器246之前。实际上，在根据实施方式的认知无线电中，可以将CDMA模块350定位在前端系统内的任何期望的或可操作的位置处。

此外，可以通过硬件和/或软件部件来完成经由CDMA接收器编码进行的频谱感测。此外，可以在模拟或数字无线电系统中使用基于CDMA接收器编码的能量扫描。因为根据实施方式的认知无线电系统替换了常规的认知无线电前端的通常昂贵的可调谐陷波部件，所以可实现成本节约并易于制造。

图4例示了在根据至少某些实施方式的系统中的CDMA编码中所涉及到的示例性信号。CDMA是扩频多址接入技术。扩频技术针对相同的发送功率一致地扩展数据的带宽。与其它窄脉冲码不同，扩频码是一种具有窄的模糊度函数（narrowambiguity function）的伪随机码。在CDMA中，与要发送的数据相比，本地生成的码可以以相对更高的速率运行。可以经由按位XOR（异或）将用于发送的数据与更快的码相组合。图例400示出了如何生成扩频信号。

脉冲持续时间为Tb的数据信号452可以与脉冲持续时间为Tc的码信号454进行XOR。应当注意的是，带宽与1/T成比例，其中，T是比特时间。因此，数据信号的带宽是1/Tb，并且扩频信号456的带宽是1/Tc。由于Tc通常比Tb小得多，所以扩频信号456的带宽可比原始数据信号452的带宽相对更大。比率Tb/Tc被称为扩频因子或处理增益，并且在一定程度上确定由基站同时支持的用户总数的上限。

CDMA系统中的每个用户可以采用不同的码来调制它们的信号。对用于调制数据信号452的码进行选择是CDMA系统的性能中的重要的考虑。当期望的用户的信号与其它用户的信号之间存在适当的分离时，会出现最佳的性能。可以通过将接收到的信号与期望的用户的本地生成码相关来完成信号的分离。如果信号与期望的用户的码相匹配，则相关函数可以很高并且系统可以提取该信号。如果所期望的用户的码与该信号毫无共同之处，则相关性会接近于零（因而排除该信号）。这被称为互相关（cross-correlation）。如果在除了零之外的任何时间偏移处该码与该信号相关，则相关性会接近于零。这被称为自相关（auto-correlation），并且可以用于除去多径干扰。

当以上使用图1到图4中的特定的示例、部件、环境和配置描述了实施方式时，这些实施方式旨在提供用于经由CDMA接收器编码进行认知无线电频谱感测的一般指南。这些示例不构成对可以使用其它部件、最大化方案和使用本文所描述的原理的配置可以实现的实施方式的限制。例如，可以实现与作为示例提供的算法不同的其它算法，以检测能量和切换信道等。

图5例示了根据本文中所描述的至少某些实施方式可以被用于实现采用CDMA接收器编码进行的认知无线电频谱感测的通用计算设备。在非常基本的配置502中，计算设备500通常包括一个或更多个处理器504和系统存储器506。存储器总线508可用于处理器504与系统存储器506之间的通信。

根据所期望的配置，处理器504可以是包括但不限于以下各项的任何类型：微处理器（μP）、微控制器（μC）、数字信号处理器（DSP）或其任何组合。处理器504可以包括一级或更多级缓存，诸如一级缓冲存储器512、处理器核心514和寄存器516。示例性处理器核心514可以包括：算术逻辑单元（ALU）、浮点单元（FPU）、数字信号处理核心（DSP核心）或其任何组合。示例性存储控制器518也可以与处理器504一起使用，或在某些实现方式中，存储控制器515可以是处理器504的内部一部分。

根据期望的配置，系统存储器506可以是包括但不限于以下各项的任何类型：易失性存储器（诸如RAM）、非易失性存储器（诸如ROM、闪存等）或其任何组合。系统存储器506可以包括操作系统520、一个或更多个通信应用程序522和程序数据524。通信应用程序522可以包括无线电控制模块526，其被布置为使用CDMA接收器编码以及如上面描述的任何其它处理、方法和功能来控制认知无线电并感测频谱。程序数据524可以包括一个或更多个信道数据528（例如，可用信道的频率等）以及如上面至少结合图1到图4讨论的类似的数据。如本文所描述的，在检测到可用的或繁忙的信道时，该数据可用于切换信道。在某些实施方式中，可以将通信应用程序522布置为在操作系统520上与程序数据524一同进行操作，使得认知无线电频谱如本文所描述的那样被感测。在图5中通过内部虚线内的那些部件例示了所描述的基本配置502。

计算设备500可具有附加的特征或功能以及便于在基本配置502与任何需要的设备和接口之间进行通信的附加的接口。例如，总线/接口控制器530可以用于促进基本配置502与一个或更多个数据存储设备532之间经由存储接口总线534进行通信。数据存储设备532可以是可移除存储设备536、不可移除存储设备538或其组合。可移除存储设备和不可移除存储设备的示例包括：诸如软盘驱动器和硬盘驱动器（HDD）这样的磁盘设备、诸如光盘（CD）驱动器或数字通用光盘（DVD）驱动器这样的光盘驱动器、固态硬盘（SSD）和磁带驱动器等。示例性计算机存储介质可以包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据这样的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性介质、可移除和不可移除介质。

系统存储器506、可移除存储设备536和不可移除存储设备538是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于以下各项：RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字通用光盘（DVD）或其它光存储、卡式磁带、磁带、磁盘存储或其它磁性存储设备或者可用于存储期望的信息并且可被计算设备500访问的任何其它介质。任何这样的计算机存储介质可以是计算设备500的一部分。

计算设备500也可以包括接口总线540，用以促进经由总线/接口控制器530进行从各种接口设备（例如，输出设备542、外围接口544和通信设备566）到基本配置502的通信。示例性输出设备542包括图形处理单元548和音频处理单元550，其可以被配置为经由一个或更多个A/V端口552与诸如显示器或扬声器这样的各种外部设备进行通信。示例性外围接口544包括串行接口控制器554或并行接口控制器556，其可被配置为经由一个或更多个I/O端口558与诸如输入设备（例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等）或其它外围设备（例如，打印机、扫描仪等）这样的外部设备进行通信。示例性通信设备566包括网络控制器560，其可以被布置为促进经由一个或更多个通信端口564通过网络通信链路与一个或更多个其它计算设备562进行通信。

网络通信链路可以是通信介质的一种示例。通信介质通常可以实现为计算机可读指令、数据结构、程序模块或在经调制的数据信号中的其它数据（诸如载波或其它传输机制），并且可以包括任何信息传输介质。“经调制的数据信号”可以是这样的信号，即，使其一个或更多个特性按照对该信号中的信息进行编码的方式来设置或改变。作为示例而非限制，通信介质可以包括：诸如有线网络或直接有线连接的有线介质；以及诸如声学、射频（RF）、微波、红外（IR）和其它无线介质这样的无线介质。本文中使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质二者。

计算设备500可以实现为包括任何以上功能的物理服务器、虚拟服务器、计算云或混合装置的一部分。计算设备500也可以实现为包括膝上型计算机和非膝上型计算机配置两者的个人计算机。而且，计算设备500可以实现为联网系统或实现为通用服务器或专用服务器的一部分。

用于包括计算设备500的联网系统的网络可以包括具有服务器、客户端、交换机、路由器、调制解调器、互联网服务提供商以及任何适当的通信介质（例如，有线通信或无线通信）的任何拓扑。根据实施方式的系统可以具有静态的或动态的网络拓扑。网络可以包括：诸如企业网络这样的安全网络（例如，LAN、WAN或WLAN）、诸如无线开放网络这样的不安全网络（例如，IEEE802.11无线网络）、或者这样的全球性网络（例如，互联网）。网络也可以包括适合于一起进行操作的多个不同的网络。这些网络被配置为提供在本文所描述的多个节点之间的通信。作为示例而非限制，这些网络可以包括诸如声学、RF、红外这样的无线介质和其它无线介质。此外，网络可以是同一网络的一部分或者是单独的网络。

图6例示了至少根据本文所描述的实施方式的可以用于采用CDMA接收器编码来实现认知无线电频谱感测的专用处理器。图例600中的处理器690可以是可通信地耦接到无线电650的计算设备的一部分或者可以集成到无线电650中，其中，无线电650可以促进通过网络610-2与其它无线设备680进行通信。处理器690也可以经由网络610-1与存储有信道信息的数据源670进行通信。

处理器690可以包括诸如无线电控制模块696的多个处理模块。可以将经由网络610-1从信道数据源670得到的信道数据692提供给无线电控制模块696，以确定要扫描或切换至的信道。无线电数据694可以包括与无线电650的操作控制相关的信息。信道数据692和无线电数据694可以在处理期间被存储在存储器691（可以是处理器690的缓存）或者存储在外部存储器（例如，处理器690外部的存储器）中。处理器690也可以可通信地耦接到数据存储器660，其中，至少某些数据可以在无线电650的控制期间或之后被存储在数据存储器660中。

示例性实施方式也可以包括方法。这些方法可以实现为包括本文所描述的结构的任何数目的方式。一种这样的方式是通过在本公开所描述的类型的设备的机器操作。另一种可选的方式是：方法的一个或更多个单独的操作结合执行某些操作的一个或更多个操作人员来执行，而其它操作由机器执行。这些操作人员不需要彼此并置，而是每一个都可以只具有执行一部分程序的机器。在其它示例中，诸如通过预先选择的机器自动操作的标准，人机交互可以是自动的。

图7是例示了可由诸如图5中的设备500这样的计算设备或诸如图6的处理器690这样的专用处理器执行的采用CDMA接收器编码进行认知无线电频谱感测的示例性方法的流程图。因此，控制设备710可以具体实施为计算设备500、专用处理器690或执行存储在计算机可读介质720中的指令的类似的设备，以执行方法。经由认知无线电系统中的CDMA接收器编码所进行的频谱感测的处理可以包括如通过块722、724和/或726中的一个或更多个所例示的一个或更多个操作、功能或动作。

可以以操作722“使用伪随机码对信号进行解码”开始某些示例性处理。在操作722处，可以使用伪随机码对接收到的信号进行解码。应注意的是，它不是安全码，而是CDMA中的C（码）并且是信号变换的一部分。可以由图3的CDMA模块350或类似的部件执行该操作。

在操作722之后是判决操作724“需要进一步解码？”。在判决操作724处，处理器（例如，处理器690）可以确定是否需要进行进一步信号解码。如果需要进一步信号解码，则处理可以返回至操作722并且继续对接收到的信号进行解码。然而，如果不需要进行信号解码，则CDMA模块350可以将伪随机码替换为经调制的频谱纯净的码，从而可以在操作726“替换伪随机码并经由CDMA模块扫描能量”执行能量扫描。

扫描可以发生，直到需要进行进一步信号解码为止，并且处理接着循环回至操作722。例如，当系统不对信号进行解码时（例如，在信标之间），CDMA模块350可以使用各种频谱纯净的测试频率对来自主用户的能量进行扫描。因为当系统不对信号进行解码时不需要伪随机码，所以可替代地利用频谱纯净的码进行频谱感测。根据某些实施方式，可以用“线性调频（Chirp）”扫描一组紧密相关的频率来生成一系列频谱纯净的频率。线性调频是频率随着时间而增大（“向上线性调频”）或减小（“向下线性调频”）的信号。

通信设备之间的唯一的伪随机码允许即使多个发射器通过同一通信信道发送数据，与该伪随机码相对应的被发送的数据信号也能够被接收设备所识别。不与该伪随机码相对应的数据信号实际上未被检测。然而，通过将PC替换为频谱纯净的测试频率，即使通过在给定的频率处的信道所进行的通信无法被解码，也可以检测到这样的通信。因此，认识无线电系统能够确定在给定的频率处是否发生任何无线通信，并且通过改变测试频率，该系统可以确定在一系列频率上是否发生了无线通信。通过检测在多种频率上是否发生了无线通信，该系统可以选择没有被主用户或其它用户使用的无线通信信道，并且接着选择性地使用这些免费的通信信道。

以上描述的包括在图7的处理中的操作是出于例示的目的。可以通过具有更少的或附加的操作的类似的处理来实现经由CDMA接收器编码进行的认知无线电频谱感测。在某些示例中，可以按照不同的顺序执行这些操作。在某些其它示例中，可以排除多种操作。在另外某些示例中，可以将各种操作划分为附加的操作，或者组合成更少的操作。尽管例示为顺序的操作，但是在某些实施方式中，可以按照不同的顺序执行各种操作，或者在某些情况下可以完全同时地执行各种操作。

图8例示了根据本文所描述的至少某些实施方式所布置的示例性计算机程序产品的框图。在某些示例中，如图8所示，计算机程序产品800可以包括信号承载介质802，信号承载介质802也可以包括机器可读指令804，当例如被处理器执行时，机器可读指令804可以提供以上针对图1到图4所描述的功能。因此，例如，参照处理器690，可以响应于通过介质802被传达给处理器690的指令804来进行图8中所示的一个或更多个任务，以执行与如本文所描述的经由CDMA接收器编码所进行的认知无线电频谱感测相关的动作。这些指令中的某些指令可以包括：对信号进行解码；经由CDMA模块扫描能量；以及通过一个或更多个之前描述的算法来切换信道。

在某些实现中，图8中所描绘的信号承载介质802可以包括计算机可读介质806，诸如（但不限于）硬盘驱动器、光盘（CD）、数字通用光盘（DVD）、数字磁带、存储器等。在某些实现中，信号承载介质802可以包括可记录介质808，诸如（但不限于）存储器、读/写（R/W）CD、R/W DVD等。在某些实现中，信号承载介质802可以包括通信介质810，诸如（但不限于）数字和/或模拟通信介质（例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等）。因此，例如，可以通过RF信号承载介质802将计算机程序产品800传达给处理器804，其中，信号承载介质802通过无线通信介质801（例如，符合IEEE802.11标准的无线通信介质）来进行传送。

在某些示例中，本公开描述了用于认知无线电频谱感测的方法。该方法可以包括：在通信会话期间通过采用伪随机码对接收到的RF信号进行解码来与射频（RF）设备相通信722；以及在完成了通信会话时通过将伪随机码替换为预定频率处的单频信号来扫描通信信道的使用726。

根据某些示例，该方法还可以包括：通过修改预定的频率来扫描多个通信信道726；并且在确定了可用的通信信道时发起另一通信会话。所述方法还可以包括：通过采用“线性调频”信号中的一组相邻的频率来扫描多个通信信道；并且从接收到的RF信号中获得基带信号（236）。对接收到的RF信号进行解码的步骤可以包括将基带信号与伪随机码454相乘。对通信信道进行扫描可以包括将基带信号452与单频信号相乘。

根据其它示例，所述方法可以包括在以下步骤中的一个之前将基带信号452与单频信号相乘：对基带信号滤波（242）；向基带信号施加自动增益控制（244）；或者将基带信号转换成数字信号（246）。可以在码分多址（CDMA）模块250处生成伪随机码和单频信号。该方法还可以包括：基于在通信信道处检测到的能量级别来选择预定的频率。该方法还可以包括：通过采用多个频率来扫描多个通信信道，其中，基于在第一个扫描的通信信道处检测到的能量级别来确定多个频率的数目和定时。

在其它示例中，本公开描述了一种用于进行认知无线电频谱感测的装置。该装置可以包括：无线电模块650，其用于经由射频（RF）信号进行无线通信；存储器691，其被配置为存储指令；以及处理器。处理器690可以耦接到存储器，并且可以适合于执行指令，当执行指令时，处理器被配置为：在通信会话期间通过使无线电模块采用伪随机码对接收到的RF信号进行解码来与RF设备进行通信722；并且在完成通信会话时通过使无线电模块将伪随机码替换为预定的频率处的单频信号来确定通信信道的使用726。

根据某些示例，处理器690可以使得无线电模块650通过修改预定的频率来扫描多个通信信道，并且在确定了可用通信信道时使得无线电模块650发起另一个通信会话（724）。处理器也可以使无线电模块650通过采用“线性调频”信号中的一组相邻频率来扫描多个通信信道，并且使无线电模块650从接收到的RF信号获得基带信号（236）。

根据其它示例，处理器可以使无线电模块650将基带信号与单频信号相乘以扫描通信信道。该装置还可以包括码分多址（CDMA）模块250，其被配置为生成伪随机码和单频信号。CDMA模块250可以位于以下模块中的一个之前：基带滤波模块240、自动增益控制模块244和模数转换器模块246。无线电模块650还可以包括预滤波模块232、低噪声放大器模块234和/或下变频模块236中的至少一个。

在又一示例中，本公开描述了一种其上存储有针对如下方法的指令的计算机可读存储介质802，该方法为在具有无线电通信能力的计算设备118中执行认知无线电频谱感测的方法。该方法可以包括：在通信会话期间通过采用伪随机码对接收到的RF信号进行解码来与射频（RF）设备相通信722；并且在完成通信会话时通过将伪随机码替换为预定的频率处的单频信号来扫描通信信道的使用726。

根据某些示例，由指令描述的方法还可以包括：通过修改预定的频率来扫描多个通信信道726；并且在确定724了可用通信信道时发起另一个通信会话。该方法还可以包括：通过采用“线性调频”信号中的一组相邻的频率来扫描多个通信信道；并且从接收到的RF信号获得基带信号（236）。对接收到的RF信号进行解码可以包括将基带信号与伪随机码454相乘。对通信信道进行扫描可以包括将基带信号452与单频信号相乘。

根据其它示例，所述方法可以包括：在以下步骤中的一个之前将基带信号452与单频信号相乘：对基带信号进行滤波（242）；向基带信号施加自动增益控制（244）；或者将基带信号转换成数字信号（246）。可以在码分多址（CDMA）模块250处生成伪随机码和单频信号。该方法还可以包括：基于在通信信道处检测到的能量级别来选择预定的频率。该方法还可以包括：通过采用多个频率扫描多个通信信道，其中，基于在第一个扫描的通信信道处检测到的能量级别来确定多个频率的数目和定时。

系统的多个方面的软件实现和硬件实现之间几乎没有区别；使用硬件或者软件总体上是代表成本相对于效率的权衡的设计选择（但并非总是这样，因为在特定的环境中硬件和软件之间的选择会变得重要）。存在可以实现本文所描述的处理和/或系统和/或其它技术的各种载体（例如，硬件、软件和/或固件），并且优选的载体将随着采用这些处理和/或系统和/或其它技术的环境而改变。例如，如果实施者确定速度和精度是最重要的，则实施者会主要选用硬件和/或固件载体；如果灵活性是最重要的，则实施者会主要选用软件实现方式；或者，再另选地，实施者可以选用硬件、软件和/或固件的某种组合。

通过使用框图、流程图和/或示例，以上详述已阐述了设备和/或处理的各种实施方式。在这样的框图、流程图和/或示例包含一个或更多个功能和/或操作的范围内，本领域技术人员将理解的是，可以由大范围的硬件、软件、固件或实际上其任何组合单独地和/或共同地实现这样的框图、流程图或示例内的各个功能和/或操作。在一种实施方式中，可以由专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理器（DSP）或其它集成的形式来实现本文所描述的主题的多个部分。然而，本领域技术人员将认识到，本文所公开的实施方式的某些方面可以作为在一个或更多个计算机上运行的一个或更多个计算机程序（例如，作为在一个或更多个计算机系统上运行的一个或更多个程序）、作为在一个或更多个处理器上运行的一个或更多个程序（例如，作为在一个或更多个微处理器上运行的一个或更多个程序）、作为固件、或者作为实际上它们的任何组合全部地或部分地等效地实现在集成电路中，并且将认识到，根据该公开，设计电路和/或针对软件或固件编写代码完全属于在本领域技术人员的技能之内。

本公开不限于根据本申请所描述的特定的实施方式，这些实施方式旨在作为各个方面的例示。对于本领域技术人员明显的是，而不偏离本发明的精神和范围的情况下可做出多种修改和变型。根据前面的描述，本公开范围内的除在本文所列举的之外的在功能上等同的方法和装置对于本领域技术人员将是明显的。这些修改和变型旨在落入所附权利要求的范围内。仅由所附权利要求的条款连同这些权利要求所保护的等价物的全部范围来限定本公开。应当理解，本公开不限于特定的方法、系统或组件，其当然可以变化。还应理解，本文使用的术语仅为了描述特定的实施方式，并非旨在进行限制。

此外，本领域技术人员将理解的是，本文所描述的主题的机制能够被发布为各种形式的程序产品，并且，本文所描述的主题的示例性实施方式的应用与用于实际进行发布的信号承载介质的具体类型无关。信号承载介质的示例包括但不限于：诸如软盘、硬盘驱动器、光盘（CD）、数字通用光盘（DVD）、数字磁带、计算机存储器等这样的可记录型介质；以及诸如数字和/或模拟通信介质（例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等）这样的传输型介质。

本领域技术人员将认识到，以本文所阐述的方式描述设备和/或处理并且其后使用工程实践将这样描述的设备和/或处理集成到数据处理系统中是本领域中常见的。也就是说，通过合理次数的实验，可以将本文描述的至少一部分设备和/或处理集成到数据处理系统中。本领域技术人员将认识到，典型的数据处理系统一般包括以下各项中的一个或多个：系统单元壳体、视频显示设备、诸如易失性存储器和非易失性存储器这样的存储器、诸如微处理器和数字信号处理器这样的处理器、诸如操作系统、驱动器、图形用户界面和应用程序这样的计算实体、诸如触摸板或屏幕这样的一个或更多个交互设备和/或包括反馈回路的控制系统。

可以利用任何适合的市售部件（诸如那些通常可以在数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中找到的部件）来实现通常的数据处理系统。本文所描述的主题有时例示了包含在不同的其它部件中的或与不同的其它部件相连接的不同的部件。应理解的是，所描述的这种架构仅仅是示例性的，并且实际上，可以实现许多获得了相同的功能的其它架构。在概念上，用于获得相同功能的部件的任何配置都是有效地“关联”的，使得获得期望的功能。因此，不考虑架构或中间部件，可以将本文中被组合以获得特定的功能的任何两个部件视为是彼此“相关联”的，使得期望的功能被实现。同样，如此相关联的任何两个部件也可以被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地耦接”，以实现期望的功能，并且能够如此关联的任何两个部件也可以被视为彼此“可操作地可耦接”，以实现期望的功能。可操作地可耦接的具体示例包括但不限于物理上可连接和/或物理上交互的部件和/或可无线地交互和/或无线地交互的部件和/或逻辑上交互和/或可逻辑上交互的部件。

针对在本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本技术领域技术人员可以从复数转化为单数和/或从单数转化为复数以适合于上下文和/或应用。为了清楚起见，可以在此明确地阐述各种单数/复数的置换。

本领域技术人员将理解的是，一般来说，本文所使用的措词，特别是在所附权利要求（例如，所附权利要求的主体）中使用的措词，通常旨在是“开放式”措词（例如，措词“包括”应被理解为“包括但不限于”，措词“具有”应被理解为“至少具有”，措词“包含”应被理解为“包含但不限于”等）。本领域技术人员将进一步理解的是，如果所引入的权利要求记载中的特定的数目是有意图的，则这样的意图将在权利要求中明确地记载，并且在没有这样的记载时，不存在这样的意图。例如，作为对理解的辅助，下面所附的权利要求可以包含对“至少一个”和“一个或更多个”的引入性用语的使用，以引入权利要求记载。然而，即使当相同的权利要求包括引入性用语“一个或更多个”或者“至少一个”以及诸如“一”或“一个”的不定冠词（例如，“一”和/或“一个”应被解释为表示“至少一个”或“一个或更多个”）时，使用这样的用语也不应被解释为暗示由不定冠词“一”或“一个”所引入的权利要求记载将包含这种所引入的权利要求记载的任何特定的权利要求限制到仅包含一个这样的记载的实施方式；对于使用用于引入权利要求记载的定冠词来说也是如此。另外，即使明确地记载了所引入的权利要求记载的特定数目，本领域技术人员将理解的是，这样的记载也应该被理解为至少表示所记载的数目（例如，在没有其它修饰的情况下，“两个记载”的无修饰的记载表示至少两个记载或者两个或更多个记载）。

此外，在使用与“A、B和C中的至少一个等”类似的常规表述的情况下，一般来说，这种结构旨在表示本领域技术人员将理解的该常规表述的含义（例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、具有A和B的系统、具有A和C的系统、具有B和C的系统和/或具有A、B和C的系统等）。在使用与“A、B或C中的至少一个等”类似的常规表述的情况下，一般来说，这种结构旨在表示本领域技术人员将理解的该常规表述的含义（例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、具有A和B的系统、具有A和C的系统、具有B和C的系统和/或具有A、B和C的系统等）。本领域技术人员将进一步理解的是，示出两个或更多个替代性措词的几乎任何转折词和/或短语，无论是在说明书、权利要求或附图中，都应被理解为考虑可能包括措词中的一个、措词中任一个或全部措词。例如，短语“A或B”将被理解为可能包括“A”或“B”或“A和B”。

此外，当本公开的特征和方面被描述为马库什组合的措辞时，本领域技术人员将认识到，本公开因此还可按照该马库什组合中任意独立构件或构件的子组合来描述。

如本领域技术人员将理解的，针对任何目的及全部目的，例如以提供撰写的说明书的形式，本文所公开的全部范围还包括任何及全部可能的子范围及其子范围的组合。所列出的任何范围可以容易地被理解为充分地描述和实现了被划分为至少相等的两等份、三等份、四等份、五等份、十等份等的相同范围。作为非限制性示例，本文讨论的每个范围可容易地划分为前三分之一、中间三分之一和后三分之一等。如本领域技术人员将理解的，例如“达到”、“至少”、“大于”“小于”等这样的所有语言，包括所记载的数目，并指代上述随后可划分成子范围的范围。最后，如本领域技术人员将理解的，范围包括各个单独构件。因此，例如，具有1至3个元素的组指代具有1个、2个或3个元素的组。类似地，具有1至5个元素的组指代具有1个、2个、3个、4个或5个元素的组，以此类推。

虽然已在本文中公开了多个方面和实施方式，但是其它方面和实施方式对于本领域技术人员而言将是明显的。本文中公开的各个方面和实施方式是出于例示的目的而非旨在进行限制，本发明真正的范围和精神由所附权利要求来指示。

Claims (20)

1.一种用于认知无线电频谱感测的方法，所述方法包括：

在通信会话期间，通过采用伪随机码对接收到的射频RF信号进行解码来与RF设备通信；以及

在完成所述通信会话时，通过将所述伪随机码替换为预定的频率的单频信号来扫描通信信道的使用。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

通过修改所述预定的频率来扫描多个通信信道。

3.根据权利要求2所述的方法，该方法还包括：

在确定了可用通信信道时发起另一个通信会话。

4.根据权利要求2所述的方法，该方法还包括：

通过采用“线性调频”信号中的一组相邻的频率来扫描所述多个通信信道。

5.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

从接收到的RF信号中获得基带信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，对接收到的RF信号进行解码的步骤包括将所述基带信号与所述伪随机码相乘。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，

扫描所述通信信道的步骤包括将所述基带信号与所述单频信号相乘。

8.根据权利要求7所述的方法，该方法还包括：

在以下步骤中的一个之前将所述基带信号与所述单频信号相乘：将所述基带信号滤波；向所述基带信号施加自动增益控制；或者将所述基带信号转换成数字信号。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，在码分多址CDMA模块处生成所述伪随机码和所述单频信号。

10.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

基于在所述通信信道检测到的能量级别来选择所述预定的频率。

11.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

通过采用多个频率来扫描多个通信信道，其中，基于在第一个扫描的通信信道检测到的能量级别来确定所述多个频率的数目和定时。

12.一种能够进行认知无线电频谱感测的装置，所述装置包括：

无线电模块，所述无线电模块用于经由射频RF信号进行无线通信；

存储器，所述存储器被配置为存储指令；

处理器，所述处理器耦接到所述存储器，其中，所述处理器适合于执行所述指令，当执行所述指令时，所述处理器被配置为：

在通信会话期间，通过使所述无线电模块采用伪随机码对接收到的RF信号进行解码来与RF设备通信；并且

在完成所述通信会话时，通过使所述无线电模块将所述伪随机码替换为预定的频率的单频信号来确定通信信道的使用。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理器还被配置为：

使所述无线电模块通过修改所述预定的频率来扫描多个通信信道。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述处理器还被配置为：

使所述无线电模块在确定了可用通信信道时发起另一个通信会话。

15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述处理器还被配置为：

使所述无线电模块通过采用“线性调频”信号中的一组相邻的频率来扫描所述多个通信信道。

16.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理器还被配置为：

使所述无线电模块从接收到的RF信号获得基带信号。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述处理器还被配置为：

使所述无线电模块将所述基带信号与所述单频信号相乘来扫描所述通信信道。

18.根据权利要求12所述的装置，所述装置还包括：码分多址CDMA模块，该模块被配置为生成所述伪随机码和所述单频信号。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述CDMA模块被置于以下模块中的一个模块之前：基带滤波模块、自动增益控制模块和模数转换器模块。

20.根据权利要求12所述的装置，其中，所述无线电模块还包括预滤波模块、低噪声放大器模块和/或下变频模块中的至少一个。