CN115668824A - 用于通信系统的多阶段突发检测 - Google Patents

Abstract

本公开描述了使得用户终端能够消除或减少其发送的伪突发(或不具有数据的突发)的数量的系统和方法。这些系统和方法使用两个突发检测器—分析信号的物理结构的第一突发检测器和分析信号的信息结构的第二突发检测器。来自该第一突发检测器的输出可用于控制对接收信号进行解码的信号解码器的操作。该第二突发检测器分析来自该信号解码器的输出以确定第二突发指示符。换句话说，该第一突发检测器可在对该接收信号进行解码之前实施，以提供与存在或不存在突发有关的第一估计值。然后，该第一估计值可用于限制由该信号解码器执行的处理量。

Description

用于通信系统的多阶段突发检测

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2020年4月6日的名称为“SATELLITE COMMUNICATION SYSTEMBURST DETECTOR”的美国临时申请第63/005,997号的优先权，该申请全文以引用方式明确并入本文以用于所有目的。

背景技术

技术领域

本公开整体涉及检测通信系统中存在或不存在来自用户终端的突发。

相关技术

网络通信涉及在节点(诸如内容服务器和用户终端)之间来回发送数据。为了通过网络发送用户数据，可使用调度器来向设备分配网络资源，从而创建设备的发射的调度时间表。然后，基于调度时间表，各个设备可使用分配的资源来发射数据。基于调度时间表，用户终端可向作为通信系统的一部分的接收器发射数据，以将数据转发到最终目的地。

发明内容

本公开涉及通信系统的接收器。该接收器包括第一突发检测器，该第一突发检测器被配置为接收通过信道发射的数字化信号，并且通过分析接收到的数字化信号的物理结构来生成第一突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。该接收器包括第二突发检测器，该第二突发检测器被配置为通过分析与所接收到的数字信号对应的经解码信号的信息结构来生成第二突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。

在一些实施方案中，该接收器还包括迭代解码器，该迭代解码器被配置为通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成经解码信号，迭代次数受由第一突发检测器生成的第一突发指示符的影响。在另外的实施方案中，迭代解码器和第一突发检测器至少部分地并行地操作。在另外的实施方案中，如果第一突发指示符指示所接收到的数字信号中不存在突发，则迭代次数被限制为最小迭代次数，并且如果突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，则迭代次数被限制为最大迭代次数，其中最大迭代次数大于最小迭代次数。在另外的实施方案中，响应于第一突发指示符指示所接收到的数字信号中的突发是不确定的，迭代次数在最小迭代次数与最大迭代次数之间。在另外的实施方案中，第一突发检测器估计所接收到的数字信号中存在突发的概率，并且迭代次数受估计概率的影响。

在一些实施方案中，第一突发检测器使用基于已知导频符号的数据辅助分析来分析所接收到的数字信号的物理结构。在另外的实施方案中，已知导频符号包括所接收到的数字信号的缓码(amble)。在另外的实施方案中，第一突发检测器使用奈曼皮尔逊(Neyman-Pearson)广义似然比检验(NP-GLRT)来分析所接收到的数字信号的物理结构。在另外的实施方案中，第一突发检测器使用恒定虚假警报率(CFAR)检测器来分析所接收到的数字信号的物理结构。在另外的实施方案中，恒定虚假警报率检测器包括恒定虚假警报率比率总和(CFAR-SOR)检测器。在另外的实施方案中，恒定虚假警报率检测器包括恒定虚假警报率总和比率(CFAR-ROS)检测器。

在一些实施方案中，第一突发检测器使用信噪比估计量来分析所接收到的数字信号的物理结构。在一些实施方案中，第一突发检测器使用总功率估计量来分析所接收到的数字信号的物理结构。

在一些实施方案中，第一突发检测器通过估计所接收到的数字信号中存在突发的概率来分析所接收到的数字信号的物理结构。在另外的实施方案中，第一突发指示符对应于所接收到的数字信号中存在突发的估计概率。在另外的实施方案中，该接收器还包括迭代解码器，该迭代解码器被配置为通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成经解码信号，该迭代解码器的行为受第一突发指示符的影响。在另外的实施方案中，响应于估计概率大于第一值，第一突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，并且响应于估计概率小于第一值，第一突发指示符指示不存在突发。在另外的实施方案中，第一值基于目标虚假警报概率。在另外的实施方案中，响应于估计概率大于第一值，第一突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，响应于估计概率小于第二值，第一突发指示符指示不存在突发，并且响应于估计概率在第一值与第二值之间，第一突发指示符指示突发是不确定的。在另外的实施方案中，该接收器还包括迭代解码器，该迭代解码器被配置为通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成经解码信号，响应于第一指示符指示不存在突发，迭代次数被设置为最小迭代值，响应于第一指示符指示存在突发，迭代次数被设置为最大迭代值，并且响应于第一指示符指示突发是不确定的，迭代次数被设置为在最小迭代值与最大迭代值之间的中间迭代值。

在一些实施方案中，第二突发检测器通过分析所接收到的数字信号的总功率估计值来分析经解码信号的信息结构以生成第二突发指示符。在一些实施方案中，第二突发检测器通过分析所接收到的数字信号的信噪比来分析经解码信号的信息结构以生成第二突发指示符。在一些实施方案中，第二突发检测器通过分析经解码信号的Q2值和I2值来分析经解码信号的信息结构以生成第二突发指示符。在一些实施方案中，第二突发检测器通过分析与经解码信号相关联的解码器误差参数来分析经解码信号的信息结构以生成第二突发指示符。

本公开涉及用于确定通信系统中存在突发的方法。该方法包括接收通过信道发射的数字化信号。该方法包括使用第一突发检测器通过分析所接收到的数字化信号的物理结构来生成第一突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。该方法包括使用第二突发检测器通过分析与所接收到的数字信号对应的经解码信号的信息结构来生成第二突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。

在一些实施方案中，该方法还包括通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成经解码信号，迭代次数受第一突发指示符的影响。在另外的实施方案中，解码和生成第一突发指示符至少部分地并行地发生。在另外的实施方案中，如果第一突发指示符指示所接收到的数字信号中不存在突发，则迭代次数被限制为最小迭代次数，并且如果突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，则迭代次数被限制为最大迭代次数，其中最大迭代次数大于最小迭代次数。在另外的实施方案中，响应于第一突发指示符指示所接收到的数字信号中的突发是不确定的，迭代次数在最小迭代次数与最大迭代次数之间。在另外的实施方案中，该方法还包括估计所接收到的数字信号中存在突发的概率，并且迭代次数受估计概率的影响。

在一些实施方案中，使用基于已知导频符号的数据辅助分析来分析所接收到的数字信号的物理结构。在另外的实施方案中，已知导频符号包括所接收到的数字信号的缓码。在另外的实施方案中，使用奈曼皮尔逊(Neyman-Pearson)广义似然比检验(NP-GLRT)来分析所接收到的数字信号的物理结构。在另外的实施方案中，使用恒定虚假警报率(CFAR)检测器来分析所接收到的数字信号的物理结构。在另外的实施方案中，恒定虚假警报率检测器包括恒定虚假警报率比率总和(CFAR-SOR)检测器。在另外的实施方案中，恒定虚假警报率检测器包括恒定虚假警报率总和比率(CFAR-ROS)检测器。

在一些实施方案中，使用信噪比估计量来分析所接收到的数字信号的物理结构。在另外的实施方案中，使用总功率估计量来分析所接收到的数字信号的物理结构。

在一些实施方案中，估计所接收到的数字信号中存在突发的概率来分析所接收到的数字信号的物理结构。在另外的实施方案中，第一突发指示符对应于所接收到的数字信号中存在突发的估计概率。在另外的实施方案中，该方法还包括通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成经解码信号，解码受第一突发指示符的影响。在另外的实施方案中，响应于估计概率大于第一值，第一突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，并且响应于估计概率小于第一值，第一突发指示符指示不存在突发。在另外的实施方案中，第一值基于目标虚假警报概率。在另外的实施方案中，响应于估计概率大于第一值，第一突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，响应于估计概率小于第二值，第一突发指示符指示不存在突发，并且响应于估计概率在第一值与第二值之间，第一突发指示符指示突发是不确定的。在另外的实施方案中，该方法还包括通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成经解码信号，响应于第一指示符指示不存在突发，迭代次数被设置为最小迭代值，响应于第一指示符指示存在突发，迭代次数被设置为最大迭代值，并且响应于第一指示符指示突发是不确定的，迭代次数被设置为在最小迭代值与最大迭代值之间的中间迭代值。

在一些实施方案中，分析所接收到的数字信号的总功率估计值来分析经解码信号的信息结构以生成第二突发指示符。在一些实施方案中，分析所接收到的数字信号的信噪比来分析经解码信号的信息结构以生成第二突发指示符。在一些实施方案中，分析经解码信号的Q2值和I2值来分析经解码信号的信息结构以生成第二突发指示符。在一些实施方案中，分析与经解码信号相关联的解码器误差参数来分析经解码信号的信息结构以生成第二突发指示符。

出于概述本公开的目的，本文已描述了某些方面、优点和新颖的特征。应当理解，不一定所有此类优点均可根据任何具体实施方案来实现。因此，所公开的实施方案可以下方式来执行：实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点，而不一定实现如本文可能教导或建议的其他优点。

附图说明

为了进行示意性的说明，在附图中描绘了各种实施方案，并且这些各种实施方案绝不应被理解为限制本公开的范围。此外，可组合所公开的不同实施方案的各种特征以形成作为本公开的一部分的附加实施方案。

图1示出了示例性卫星通信网络的图示。

图2A、图2B和图2C示出了根据图1的卫星通信网络中的分配资源调度时间表调度和发射突发的示例。

图3示出了具有接收器的示例性通信系统，该接收器被配置为确定在来自用户终端的发射中何时不存在突发以及何时突发存在。

图4示出了被配置为区分数据突发与数据的选择性非发射的示例性接收器。

图5A和图5B示出了接收信号的结构的示例。

图6示出了被配置为区分数据突发与数据的选择性非发射的另一个示例性接收器。

图7示出了用于检测通信网络中的发射信号中的突发的示例性方法的流程图。

图8示出了被配置为使用两阶段突发检测器来检测发射信道中的突发的示例性接收器的框图。

具体实施方式

本文提供的标题(如果有的话)仅是为了方便起见，并且不一定影响受权利要求书保护的主题的范围或含义。

概述

图1示出了示例性卫星通信网络100的图示。卫星通信网络100包括卫星网络140，该卫星网络将多个用户终端110a、110b和网关路由设备150彼此通信地耦接并且将它们通信地耦接到网络(诸如互联网160)。卫星通信网络100包括调度器170，该调度器被配置为向用户终端110a、110b授权资源分配。卫星通信网络100包括被配置为通过卫星105发射和接收信号的卫星收发器130。卫星通信网络100包括接收器180，其被配置为通过卫星收发器130处理和解码从用户终端110a、110b接收到的调制信号。如本文所述，接收器180包括两个突发检测器，这两个突发检测器对接收信号进行操作以识别用户终端何时存在或不存在突发，第一突发检测器被配置为分析接收信号的物理结构，并且第二突发检测器被配置为分析接收信号的信息结构。如本文所用，术语“突发”可用于指代由用户终端发送的接收信号中的一组数据分组和/或调制的数据信号中的一个或多个数据分组。

在卫星通信网络100中，改善或优化返回链路上发射功率的使用将是有利的。这与高吞吐量宽带卫星系统(诸如卫星通信网络100)尤其相关。在这种卫星通信网络100中，返回链路应答器增益可以是可变的并且可能难以严格控制。此外，返回链路下行链路功率是返回链路容量的主要贡献因素。返回链路功率概况是用户终端(UT)对多个非协调和独立发射的聚合表示。返回链路上的资源授权分配通常由调度器基于多个用户终端的聚合需求提前确定。然而，根据瞬时缓冲区状态，用户终端可能不完全利用分配的授权，从而造成整个返回链路功率概况的变化。在具有自适应波束形成的MF-TDMA系统中，例如，返回链路分组有可能干扰在同一时间频率资源处发射的其他分组，而不管其发射器相隔的距离如何。因此，减少或消除来自用户终端的不必要发射将是有益的。这将提高网络资源利用率并改善功率使用。

例如，用户终端可接收特定大小(诸如32字节)的分配授权。如果用户终端仅有20字节要发送，则用户终端将20字节与12字节的填充物一起发射，该填充物可被称为填充字节。因此，在这种情况下，突发被部分填充。在另一方面，如果用户终端没有任何数据要发送，则用户终端可发射包含预先确定的数据格式的伪突发。伪突发可包含8字节通用MAC标头，其余24字节填充有0xF。因此，在这种情况下，突发无实际数据，称为伪突发。尽管在本公开中讨论了调度器和分配授权，但应当理解，接收器可使用所公开的系统和方法来确定在终端向接收器发送突发的任何实施方案中存在或不存在突发。

伪突发在一些通信系统(诸如卫星通信网络100)中可能尤其成问题。例如，至少部分地由于卫星与地面网络之间的相对较大的传播延迟，调度器170可能分配比用户终端基于其当前缓冲区状态所要求的授权更多的授权。这是因为当前缓冲区状态可能不反映未来的流量需求。因为每个授权请求需要遍历至少一对地面卫星跳跃，并且从调度器170到用户终端110a、110b的响应还需要反向的相同路径遍历，因此存在过度供应资源以对抗卫星通信网络100中的相对较高的延迟的动机。如果用户终端没有任何数据要在这些附加授权中发送，则用户终端通常发射伪突发。另外，伪突发可能妨碍竞争的使用。例如，竞争允许多个终端发送突发，如果多于一个终端在相同资源中发送突发，则存在冲突并且终端必须重新发射。在发射概率低的系统(例如，低速率传感器网络)中，重新发射是可行选项。然而，如果终端重复发送伪突发，则突发将一直发生冲突的可能性更高。

消除通信系统(诸如卫星通信系统100)中由用户终端发送的伪突发将是有益的。消除或减少伪突发将是有益的，因为伪突发会浪费返回链路上的发射功率。另外，接收器180被配置为处理伪突发以及常规突发。因此，消除或减少伪突发的数量以改善接收器的性能将是有利的。然而，在典型的通信系统中，当用户终端有机会发送突发时，需要发送突发。如果用户终端没有任何数据要发送，则该用户终端代替地发送伪突发。

因此，本文描述了使得用户终端能够消除或减少其发送的伪突发的数量的系统和方法。这些系统和方法使用对信号的不同方面进行操作以识别何时不存在突发的两个突发检测器。第一突发检测器分析信号的物理结构，以生成指示存在或不存在突发的第一突发指示符。第二突发检测器分析信号的信息结构，以生成指示存在或不存在突发的第二突发指示符。该第一突发指示符可用于控制对接收信号进行解码的信号解码器的操作。该第二突发检测器分析来自该信号解码器的输出以确定第二突发指示符。换句话说，该第一突发检测器可在对该接收信号进行解码之前实施，以提供与存在或不存在突发有关的第一估计值。然后，该第一估计值可用于限制由该信号解码器执行的处理量。当信号中不存在突发时，这可减少或消除可能原本已因对噪声进行解码而浪费的处理周期(例如，在不存在突发的情况下)。

如本文所述，所公开的系统和方法使得能够消除或减少来自用户终端的伪突发。伪突发通常易于识别，但在丢弃伪突发之前需要处理和解码。在另一方面，可能难以辨别不存在突发。因此，本文描述了有利地区分来自用户终端的选择性非发射(不存在突发)与发射误差(存在突发但不能成功解码)的系统和方法。利用这种能力，通信系统可将用户终端配置为在其没有数据要发送时不发射数据，而不是要求用户终端发送伪突发。这由于用户终端可被配置为仅当其具有数据时才发射而提高了通信系统的效率，并且可降低通信系统的平均功率概况。另一个益处是，所公开的突发解码器不需要针对预期的每个突发运行。相反，所公开的突发检测器可针对存在的突发运行，从而减少所需的计算资源。另一个益处可以是，对相邻波束上的其他返回链路发射的干扰减少。

返回图1，卫星通信网络100可利用包括空间段和地面段的各种网络架构。例如，空间段可包括一个或多个卫星，而地面段可包括一个或多个卫星用户终端、网关终端、网络操作中心(NOC)、卫星和网关终端命令中心等。为了清楚起见，未在图中示出这些元件中的一些元件。卫星网络140可包括一个或多个地球同步轨道(GEO)、一个或多个中地球轨道(MEO)卫星和/或一个或多个低地球轨道(LEO)卫星。

用户终端110a、110b可包括路由器并且可被配置为接收要通过卫星通信网络100路由的数据，用户终端包括任何类型的消费场所装置(例如，电话、调制解调器、路由器、计算机、机顶盒等)。

用户终端110a、110b被配置为将数据路由到卫星网络140(经由相应的客户卫星收发器120a、120b)。卫星网络140包括用于将信息从网关路由设备150发送到用户终端110a、110b的前向链路，以及用于将信息从用户终端110a、110b发送到网关路由设备150的返回链路。前向链路包括从网关路由设备150开始，通过网关卫星收发器130，经由卫星上行链路信道通过卫星105，经由卫星下行链路信道到达客户卫星收发器120a、120b，并且到达用户终端110a、110b的发射路径。返回链路包括从客户卫星收发器120a、120b开始，经由卫星上行链路信道到达卫星105，经由卫星下行链路信道到达网关卫星收发器130，并且到达网关路由设备150的发射路径。每个发射信道可利用多个卫星和收发器。

图2A至图2C示出了根据图1的卫星通信网络100中的资源调度时间表调度和发射突发的示例。图2A示出了用户终端110a、110b中的每一者经由网关路由设备150向调度器170请求卫星网络上的返回链路授权112a、112b。用户终端110a、110b基于缓冲区大小、QoS参数和其他流参数向调度器170请求返回链路资源。

图2B示出了调度器170分配时隙220中的资源块230(时间频率资源)来服务来自用户终端110a、110b的带宽请求。这些分配基于来自用户终端110a、110b的需求。分配可作为表格(例如，RL-MAP)经由广播消息、多播消息或单播消息经由网关路由设备150传输到用户终端110a、110b。

在一些实施方案中，调度器170可利用按需分配多址(DAMA)调度模型、增强的移动卫星服务(EMSS)调度模型和/或其他调度技术。响应于从用户终端110a、110b接收到对带宽分配的请求，调度器170分析请求、网络状态、网络拥塞、先前请求、类似请求等来确定用于返回链路带宽的调度时间表。在一些实施方案中，调度器170被配置为基于对实现请求所需的实际带宽的预测或估计来生成调度时间表。

图2C示出了用户终端110a、110b根据由调度器170分配的时间频率资源来从其缓冲区发射数据114a、114b。用户终端110a、110b通过卫星网络140经由返回链路将数据发射到网关路由设备150。用户终端110a、110b可使用分配的资源块的全部或部分，或者如果对于分配的时间频率资源，用户终端没有数据要发送，则用户终端可选择不发送突发。接收器180被配置为分析由用户终端110a、110b发送的数据。如本文所公开的，接收器180包括突发检测器，该突发检测器被配置为区分数据的选择性非发射(例如，不存在与分配的资源授权对应的突发)和发射数据(例如，填充或部分填充分配的资源授权的突发)，该发射数据可包含发射误差(例如，针对分配的资源授权发射突发，但该突发包含问题)。

在到达网关路由设备150之后，那么可将数据引导到互联网160。来自互联网160的数据可由网关路由设备150经由卫星网络140的前向链路发送到用户终端110a、110b。在一些实施方案中，网关路由设备150、接收器180和/或调度器170的一部分或全部可位于驻留在公共或私人计算云中的虚拟设备中和/或作为分布式计算环境的一部分。

图3示出了具有接收器380的示例性通信系统300，该接收器被配置为确定在来自用户终端的发射中何时不存在突发以及何时突发存在。通信系统300包括网络340，该网络被配置为将多个用户终端310通信地耦接到接收器380和互联网360(或其他合适的网络)。通信系统300包括类似于图1的网关路由设备150的网关路由设备350。通信系统300包括类似于图1的调度器170的调度器370。

通信系统300的接收器380被配置为通过网络340从用户终端310接收发射突发。网络340可以是地面网络、卫星网络或地面和卫星网络的组合。接收器380包括如本文更详细地描述的互补突发检测器，这些互补突发检测器被配置为确定突发是否存在于与分配的资源授权对应的信号中。如本文所述，用户终端310可被配置为选择针对没有数据要发射的对应用户终端的特定资源授权分配不发射数据。作为响应，接收器380可被配置为识别在接收到的与特定资源授权分配对应的信号中不存在突发。另外，在用户终端针对资源授权分配发射完全或部分填充的突发的情况下，接收器380被配置为确定存在突发。如果接收器380接收到的信号有问题，则接收器380被配置为确定是不存在突发还是存在突发但该突发有问题。

具有两阶段突发检测器的示例性接收器

图4示出了被配置为区分数据突发与数据的选择性非发射的示例性接收器480。接收器480可在图1的卫星通信系统100和/或图3的通信系统300中实施。接收器480包括第一突发检测器482、迭代解码器484、第二突发检测器486和数据聚合488。数据聚合488累积经解码的突发并且将其以正确的顺序排列。例如，可将多个突发分配给不同的用户终端，并且在MF-TDMA系统中，每个返回链路突发可在频率信道中的时隙内占据特定时间间隔。正确排序可包括时间排序、MAC分组、到用户和服务流的映射等。

接收器480被配置为通过通信信道接收数字化信号并且实施两阶段突发检测器，该两阶段突发检测器包括第一突发检测器482和第二突发检测器486。两阶段突发检测器在通信系统的物理层上操作。两阶段突发检测器分析信号的物理结构和信号的信息结构。第一突发检测器482和第二突发检测器486可串行或并行地操作。第一突发检测器482和迭代解码器484可以串行或并行地操作。在一些实施方案中，通信信道是卫星通信系统中的返回链路信道。

第一突发检测器482被配置为接收通过通信信道发射的数字化信号，并且通过分析所接收到的数字化信号的物理结构来生成第一突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。在一些实施方案中，第一突发检测器实施信号检测算法来确定存在突发，如本文所述。第一突发检测器482可生成与对物理结构的分析的结果对应的第一突发指示符。在一些实施方案中，第一突发指示符是二进制结果，指示存在或不存在突发。在某些实施方案中，第一突发指示符具有多个离散值或结果。例如，第一突发指示符可指示存在突发，不存在突发，或者突发是不确定的。作为另一个示例，第一突发指示符可指示与存在突发有关的置信度水平(例如，0对应于不存在突发，1对应于存在突发，并且这两者之间的离散值指示关于存在突发的各种置信度水平)。在各种实施方案中，第一突发指示符可以是任何合适的值并且可以是连续的。例如，第一突发指示符可对应于数字化信号中存在突发的估计概率。作为另一个示例，第一突发指示符可对应于从对信号的物理结构的分析导出的值，诸如信噪比的估计值。

第一突发检测器482被配置为分析在接收器处接收到的所有数字化信号。相反，在一些实施方案中，第二突发检测器486被配置为分析由第一突发检测器482确定存在突发的信号。在此类实施方案中，第二突发检测器486可被配置为不分析由第一突发检测器482确定不存在突发的信号。

第一突发检测器482被配置为在信号的定时获取之后(并且在解扩之后，如果存在于系统中的话)作用于每种符号突发的一个样本。在一些实施方案中，第一突发检测器482使用单次估计量来确定信号中存在或不存在突发，其示例在本文中描述。在一些具体实施中，所描述的单次估计量仅作用于每个突发的已知缓码，如本文所述。在某些实施方案中，第一突发检测器482使用迭代算法来确定信号中存在或不存在突发。所描述的迭代算法作用于突发的所有符号，例如，已知缓码和未知的数据符号。在一些实施方案中，迭代算法可涉及确定相关信号参数，诸如信噪比估计量和/或信号功率估计量。

作为示例，第一突发检测器482可对I/Q(同相/正交)样本进行操作。第一突发检测器482分析IQ样本以至少部分地基于信号的物理结构来确定信号的特性。IQ样本提供实际信号的表示，使得第一突发检测器482能够查看信号和噪声(例如，在复杂空间中信号和噪声随时间的振幅)。在一些实施方案中，第一突发检测器482分析接收信号的数字化时域样本。

信号的物理结构是指通过物理信道(例如，一般是卫星链路或任何发射信道)将经编码的信息位从发射器携带到接收器480的调制波形。在一些具体实施中，物理波形构成具有特定结构的多频时分多址(MF-TDMA)“突发”。该结构可以是具有预定数量符号的缓码和数据符号的特定模式，其中缓码的先验位置和内容是接收器已知的。数据符号来自已知的有限选择集(例如，数字星座，比如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)等)，但接收器480不知道哪个特定符号被发送先验。第一突发检测器482被配置为分析接收信号，该接收信号具有已知突发结构，但不知道未知数据符号。因此，第一突发检测器482被配置为分析信号的物理结构而不需要分析数据符号(例如，数据符号的内容)。

第一突发检测器482用关于定时的知识来编程，以捕获跨越突发持续时间的样本。在一些实施方案中，第一突发检测器482被配置为估计定时、频率和功率。在一些实施方案中，第一突发检测器482被配置为以信号的符号速率接收接收信号的数字样本。

第一突发检测器482被配置为使用基于已知导频符号的数据辅助分析来分析接收信号。在一些实施方案中，已知导频符号包括所接收到的数字信号的缓码。

为了更好地示出接收信号的结构，图5A示出了包括前导码512和多个码字514a-514n的示例性突发500a。每个码字514包括周期性和重复模式的数据522和缓码524。每个数据522包括一定数量的符号(N_b个符号)，每个缓码524包括另一数量的符号(N_a个符号)。因此，突发的基本结构是前导码，然后是数据符号和缓码的重复序列，其中每个数据符号块具有相同的长度，并且每个缓码块具有相同的长度。

预期所接收到的突发500具有某个小频率误差，这导致未知相位。缓码区段524被分开成使得每个缓码中的相位是恒定的并且独立于相邻缓码中的相位。频率误差非常小，以至于每个缓码上的相位被假设为恒定的。小频率误差可能导致随时间增大的相位误差。对于足够小的频率误差，可假设相邻缓码上的相位误差相同，并且在时间上显著分开的成组缓码上的相位误差是独立的。另外，假设信道增益的量值在突发上是恒定的。

第m个缓码集合的第n个样本可被表示为：

对于缓码524，x_m，n是已知的，并且噪声w_m，n是未知的，但被假设为加性白高斯噪声(AWGN)。假设每个缓码的信道量值和相位是未知的。第一突发检测器482被配置为在信号处理过程之后作用于样本以除去调制：

信号可具有更一般的结构，如图5B所示，该图示出了示例性突发500b包括前导码512和多个码字514a-514n。每个码字514包括重复模式的数据522a-522k和缓码524a-524k。每个数据522a-522k包括一定数量的符号(N_b1、N_b2、……、N_bk个符号)，每个缓码524包括另一个数量的符号(N_a1、N_a2、……、N_ak个符号)。每个区段可具有不同数量的符号。模式或结构可以是一般的，并且因为其是检测器已知的，所以可分析信号结构。

因此，第一突发检测器482被配置为分析信号的物理结构。第一突发检测器482可使用适于此特定目的的众所周知的算法的变型。第一突发检测器482可至少部分地由于处于某些位置的前导码和接收信号的结构的周期性而执行该分析。

第一突发检测器482可实施信号检测理论的元素，以确定存在或不存在突发并生成第一突发指示符。第一突发检测器被配置为在两个假设之间做出决定：H0(零假设)，其表示未接收到突发；和H1(另选假设)，其表示接收到突发。在检测理论中，检测器通常具有两种类型的误差：Pmd或遗漏检测的概率(有时称为I类误差或特定性)和Pfa或虚假警报的概率(有时称为II类误差或灵敏度)。期望接收器480避免遗漏合理突发，使得尝试使遗漏检测的概率(Pmd)尽可能低是有利的。然而，这导致虚假警报的概率(Pfa)增加。Pfa的增加导致更多虚假突发被传递到迭代解码器484以用于解码。有利地，第二突发检测器486被配置为减少虚假信号(或不包含实际突发的信号)的数量。通过添加对信号的信息结构的互补分析来做到这一点，从而在第二突发检测器486之后减少或消除来自数据管道的虚假突发。

因为不希望遗漏对有效突发的检测，所以将Pmd设置为尽可能低是有利的。在一些实施方案中，Pmd被设置为小于或等于约1e-4或小于或等于约1e-5。因此，Pfa更高。在一些实施方案中，Pfa为约0.01或约1e-3。因此，大约1％的虚假突发被传递到解码器484以用于处理，这意味着约1％的时间噪声被转发到解码器484以用于处理。在此类情况下，解码器484可能失败并输出突发误差指示符。这可由第二突发检测器486用于确定信号中不存在突发。突发误差可能因为以下原因而产生：(a)实际上存在突发，但SNR较差并且解码器484失败，或者(b)不存在突发，但第一突发检测器482指示存在突发(例如，虚假警报)。因为Pfa相对较高，所以接收器480包括第二突发检测器486以改善解码器误差统计，或者以识别被指示为存在突发而实际上不存在突发的信号。

在一些实施方案中，第一突发检测器482被配置为估计所接收到的数字信号中存在突发的概率。在各种实施方案中，迭代解码器484的迭代次数受估计概率的影响。在某些具体实施中，第一突发指示符对应于所接收到的数字信号中存在突发的估计概率。在各种具体实施中，第一突发检测器482利用阈值来与估计概率进行比较。高于高概率，第一突发指示符指示存在突发，低于低概率，第一突发指示符指示不存在突发，并且在高概率与低概率之间，第一突发指示符指示不确定是否存在突发。指示存在突发的阈值可与目标虚假警报概率有关。在一些实施方案中，解码器484用于解码的迭代次数受第一突发指示符的影响。在某些具体实施中，诸如在其中第一突发指示符包括信号参数(例如，SNR或总功率)的估计值或存在突发的概率的估计值的具体实施中，迭代次数可随着第一突发指示符缩放或以其他方式对应于第一突发指示符。可能有利的是，限制在不包含突发或不太可能包括突发的信号上花费的处理周期。

在一些实施方案中，第一突发检测器可使用似然比检验(LRT)来确定接收信号中存在突发。具体地，被称为奈曼皮尔逊定理的定理可用于最小化Pmd，这等同于最大化信号的检测概率。在该定理中，对于给定Pfa，如果是以下情况，则决定H1：

其中z是检测器所使用的样本数量，γ是取决于Pfa的阈值。这种方法被称为似然比检验(LRT)，并被证明在针对给定Pfa最小化Pmd方面是最优的。

然而，可能至少部分地由于第一突发检测器482所使用的样本z而产生困难，这取决于为未知先验的一些参数。此类参数的示例包括例如频率偏移、相位偏移、信道增益、噪声方差、符号值等。有利地，广义的LRT(GLRT)方法使用与LRT相同的技术，不同之处在于用那些参数的最大可能(ML)估计值替换未知参数。

因此，第一突发检测器482可使用NP-GLRT方法。该方法涉及从上文所阐述的LRT调制开始，并且将其应用于被确定用于分析的特定值(例如，小于第一常数c1的Pmd和小于第二常数c2的Pfa，其中c2>c1)：

在LRT调制中，存在未知参数(例如，σ²、|h|、θ_m)，因此，可确定这些参数的ML估计值并将其用于替换LRT调制中的那些遗漏元素。然后，可针对阈值γ的各种值确定Pfa和Pmd。参数的ML估计值可以是闭式数学表达式，实施相对简单，并且可仅使用突发的已知缓码：

恒定虚假警报比率(CFAR)是可由第一突发检测器482使用的另一种检测技术。CFAR和NP-GLT被配置为作用于每个突发的已知缓码。CFAR技术包括CFAR-比率总和(CFAR-SOR)：

和CFAR-总和比率(CFAR-ROS)：

其中的任一者可在第一突发检测器482中实施。因此，第一突发检测器482被配置为使用奈曼皮尔逊广义似然比检验(NP-GLRT)来分析所接收到的数字信号的物理结构，第一突发检测器被配置为使用恒定虚假警报率(CFAR)检测器来分析所接收到的数字信号的物理结构，其中该恒定虚假警报率检测器包括恒定虚假警报率比率总和(CFAR-SOR)检测器或恒定虚假警报率总和比率(CFAR-ROS)检测器。

在一些实施方案中，第一突发检测器482被配置为使用信噪比估计量和/或总功率估计量。在某些具体实施中，第一突发检测器482使用迭代方法来确定这些参数。例如，第一突发检测器482使用预期步骤和最大化步骤(基于EM的)SNR估计量。这些技术表示非数据辅助迭代估计量。上文所述的单次估计量技术(例如，NP-GLRT和CFAR)可被认为是数据辅助技术，因为它们依赖于使用已知导频符号(例如，缓码)。

在一些实施方案中，第一突发检测器482提供多阶段决策区域。例如，基于分析的输出(例如，估计的SNR)，第一突发检测器482生成基于阈值的第一突发指示符。阈值可基于目标虚假警报和/或漏检概率。在这种示例中，如果估计的信噪比(SNR)大于或等于高阈值，则第一突发指示符指示存在突发，并且作为响应，迭代解码器484可执行最大次数的迭代(例如，100次迭代)以对信号进行解码。如果估计的SNR小于或等于低阈值，则第一突发指示符指示不存在突发，并且作为响应，迭代解码器484可执行最小次数的迭代(例如，1次迭代)以对信号进行解码。如果估计的SNR在高阈值与低阈值之间，则第一突发指示符指示突发是不确定的，并且作为响应，迭代解码器484可执行次数在最小次数与最大次数之间的迭代(例如，40次迭代)以对信号进行解码。在如由第一突发检测器482所确定的，突发是不确定的情况下，第二突发检测器486有利地提供第二突发指示符，该第二突发指示符可改善结果，或者增加对存在突发的确定更接近1的概率。

第二突发检测器486被配置为通过分析与所接收到的数字信号对应的经解码信号的信息结构来生成第二突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。信号的信息结构可与突发内的数据符号有关。突发内的数据符号携带被编码并从发射器发射的信息。接收器480处的解码器484通过对经编码位迭代地解码来确定信息内容。该过程可能是耗时且计算复杂的。第一突发检测器482不知道该信息内容，但解码器484可使第二突发检测器486知道该信息内容。例如，解码器484可发送关于(a)硬决策(例如，无论对突发进行解码是否成功)或(b)软决策的度量(例如，对数似然比)，这些度量可向第二突发检测器486提供关于在解码操作之前不可用的突发的附加信息。

信号的信息结构可包括总功率估计值、SNR估计值、经解码信号的Q²值、经解码信号的I²值、解码器误差参数等。第二突发检测器486使用解码器484的输出来确定第二突发指示符。这些输出可包括估计量，诸如总功率、SNR、I²、Q²等。这改善了关于存在突发的确定。因此，第二突发检测器486可被配置为区分真实突发误差与虚假警报突发误差。第二突发检测器486被配置为作用于迭代解码器的输出指示符，并且查看信号的信息内容以及其如何符合有效信号。

对信号的物理结构的分析受通用系统设计的限制，但信息结构取决于特定发射信号，并且因此可提供更多信息。然而，为了确定信号的信息结构，需要更多处理(例如，解码器484必须对信号进行解码)。因此，接收器480包括两阶段检测器，其中第一突发指示符482对信号的物理结构进行操作，这可能产生相对不准确的结果，但通常通过消除不存在突发的大量信号来消除大量不必要的处理。然后，第二突发检测器486可依赖于更多计算复杂且严苛的技术来改善对信号中存在突发的确定。因此，第一阶段降低了计算复杂性，并且第二阶段有助于精细化决策并准确地管理性能度量和诊断。例如，第一突发检测器482确定：在给定接收样本的情况下，是否存在突发，并且第二突发检测器486确定：在给定总功率估计值(例如)和解码器指示突发误差的事实的情况下，是否存在突发。

第二突发检测器486依赖于解码器484来完成其迭代(其可能受第一突发检测器482的输出的影响，如本文所述)并且提供关于突发的硬/软决策。第二突发检测器486不对样本进行操作，而是作用于数据，诸如作为解码器484的输出的总功率测量估计值和作为解码器484的输出的突发误差度量。如果解码器484失败，则其发送信号以告知突发失败，该信号充当第二突发检测器486的输入。因此，第二突发检测器可用于清除由于NP-GLRT检测器(第一突发检测器)的虚假警报率或由所使用的算法(例如，NP-GLRT)产生的第一突发检测器的虚假警报率而产生的突发误差。

在一些实施方案中，举例来说，第二突发检测器486被配置为监测噪声功率测量值。可针对信号或具有类似特征的用户终端(包括针对返回载波组中的类似载波的信号)监测噪声功率测量值。可随时间测量噪声功率来确定信号或具有类似特征的用户终端的噪声功率的估计值。第二突发检测器486可比较信号的总功率测量值或对其进行估计，并且将其与噪声功率测量值进行比较。如果总功率测量值是高于噪声功率测量值的阈值量，则第二突发检测器486可确定存在突发，否则第二突发检测器486可确定不存在突发。

迭代解码器484被配置为通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成经解码信号，迭代次数受由第一突发检测器生成的第一突发指示符的影响。迭代解码器484被配置为与第一突发检测器482串行或并行地操作。

在一些实施方案中，如果第一突发指示符指示所接收到的数字信号中不存在突发，则迭代次数被限制为最小迭代次数，并且如果突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，则迭代次数被限制为最大迭代次数，其中最大迭代次数大于最小迭代次数。在一些实施方案中，响应于第一突发指示符指示所接收到的数字信号中的突发是不确定的，迭代次数在最小迭代次数与最大迭代次数之间。在一些实施方案中，第一突发检测器482估计所接收到的数字信号中存在突发的概率，并且迭代次数受估计概率的影响。在一些实施方案中，解码器484被配置为向第二突发检测器486发送未接收到突发(这可基于第一突发指示符)的信号。在一些实施方案中，解码器484的迭代计数基于第一突发检测器482的输出。在某些具体实施中，迭代次数可以是与第一突发指示符有关的阶梯区域(例如，区间或决策区域)，或者可以是单个区域(例如，如果突发是不确定的，迭代为40次)，或者可以是随着第一突发检测器482的连续输出缩放的值(例如，第一突发指示符可以是0与1之间的值，并且迭代次数随着该值缩放)。

图6示出了被配置为区分数据突发与数据的选择性非发射的另一个示例性接收器680。接收器680被实施为包括第一突发检测器682和第二突发检测器686的两阶段突发检测器。第一突发检测器682类似于本文相对于图4所述的第一突发检测器482。例如，第一突发检测器682被配置为接收通过信道发射的数字化信号，并且通过分析所接收到的数字化信号的物理结构来生成第一突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。另外，第二突发检测器686类似于本文相对于图4所述的第二突发检测器486。例如，第二突发检测器686被配置为通过分析与所接收到的数字信号对应的经解码信号的信息结构来生成第二突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。在一些实施方案中，接收器680可被配置为和与接收器680分开的信号解码器交互。这允许接收器680用任何合适的信号解码器来实现，诸如本文所述的任何迭代信号解码器。在一些实施方案中，解码器与接收器680集成。

接收器680被配置为接收数字化信号，该数字化信号可包括例如I/Q样本。第一突发检测器682分析数字化信号(包括信号的物理结构)，并且生成第一突发指示符。数字化信号和第一突发指示符被传递到解码器以对信号进行解码。解码器可以是接收器680的一部分或与接收器680分开。接收器680被配置为将来自解码器的数据接收在第二突发检测器686中。第二突发检测器686分析解码器输出(包括数字化信号的信息结构)，并且生成第二突发指示符。第二突发指示符可被发送到其他系统或由接收器680的其他部件使用。

用于利用两阶段突发检测器来检测突发的示例性方法

图7示出了用于检测通信网络中的发射信号中的突发的示例性方法700的流程图。方法700可在本文参考图1至图4和图6所述的任何接收器中执行。为了便于描述，方法700将被描述为由接收器执行。这不应理解为限制本公开的范围。相反，方法700的任何步骤或部分都可由本文所述的通信网络的任何部件或部件的组合来执行。

在框705中，接收器接收数字化信号。数字化信号可包括IQ样本。数字化信号可通过可包括返回链路信道的发射信道接收。

在框710中，接收器分析数字化信号的物理结构以生成第一突发指示符。对物理结构的分析可基于单次估计量，诸如NP-GLRT或CFAR，或者可基于迭代估计量，诸如基于EM的SNR估计量。信号的物理结构可包括已知导频信号，诸如缓码。信号的物理结构可包括在前导码之后的码字内的数据和缓码的周期性结构。第一突发指示符可指示数字化信号中存在或不存在突发。在一些实施方案中，第一突发指示符指示具有2个或更多个值的离散值，其对应于存在、不存在或数字化信号中存在突发的确定程度。在一些实施方案中，第一突发指示符对应于存在突发的概率。在各种实施方案中，第一突发指示符对应于数字化信号的估计特性(例如，SNR、总功率等)。

在框715中，接收器迭代地对数字化信号进行解码。迭代次数可能受在框710中的分析的结果的影响。接收器可基于迭代解码过程来生成输出。输出可包括总信号功率、SNR、I^2和/或Q^2值、突发误差指示符等。

在框720中，接收器分析数字化信号的信息结构以生成第二突发指示符。信息结构可包括在框715中提供的输出。数字化且经解码信号的信息结构可包括总功率估计值、SNR估计值等。对信息结构的分析可改善在框710中执行的分析的结果。

在一些实施方案中，方法700的步骤中的一些步骤可并行地或同时执行，并且不一定顺序地执行。例如，在框710和715中的处理可顺序地或并行地发生。在某些实施方案中，第一突发检测器可完成对物理结构的分析(框710)并确定解码器迭代次数，然后可开始框715的处理。这可有利地减少解码器处的计算复杂性。在各种实施方案中，解码器可在第一突发检测器还分析信号时开始其迭代。如果第一突发检测器确定不存在突发，则其可向解码器发送中断以停止处理。这可有利地降低系统的总延迟。

附加实施方案

图8示出了被配置为使用两阶段突发检测器来检测发射信道中的突发的示例性接收器880的框图。接收器880被配置为分析信号的物理结构和信号的信息结构以确定是存在还是不存在突发。接收器880类似于本文参考图1至图4和图6所述的接收器，并且可在本文所述的任何通信系统中实施。接收器880可采用本文所述的用于检测和识别发射信号中的突发的任何方法，诸如本文参考图7所述的示例性方法700。

接收器880可包括用于检测突发以及对数字信号进行解码的硬件、软件和/或固件部件。接收器880包括数据存储库881、一个或多个处理器883、一个或多个网络接口885、第一突发检测器模块882、解码器模块884和第二突发检测器模块886。接收器880的部件可使用通信总线889彼此通信，与外部系统通信，以及与网络的其他部件通信。接收器880可使用一个或多个计算设备来实现。例如，接收器880可使用单个计算设备、多个计算设备、分布式计算环境来实现，或者该接收器可位于驻留在公共或私人计算云中的虚拟设备中。在分布式计算环境中，一个或多个计算设备可被配置为提供模块882、884、886以提供所描述的功能。

接收器880包括第一突发检测器模块882，该第一突发检测器模块用于分析所接收到的数字信号的物理结构来确定信号是否包括突发，如本文所述。接收器880包括第二突发检测器模块886，该第二突发检测器模块用于分析所接收到的数字信号的信息结构来确定经解码信号是否包括突发，如本文所述。接收器880包括解码器模块884以对所接收到的数字信号进行解码，如本文所述。在一些实施方案中，解码器模块884迭代地处理所接收到的数字信号以对其进行解码。在一些实施方案中，解码器模块884受第一突发检测器模块882的输出的影响。在一些实施方案中，第二突发检测器模块886使用由解码器模块884提取或确定的信息来确定所接收到的数字信号中存在或不存在突发。

接收器880包括一个或多个处理器883，该一个或多个处理器被配置为控制模块882、884、886和数据存储库881的操作。一个或多个处理器883实施并利用被配置为检测发射信号中的突发并且对发射信号进行解码的软件模块、硬件部件和/或固件元件。一个或多个处理器883可包括任何合适的计算机处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他合适的微处理器。一个或多个处理器883可包括被配置为与接收器880的各种模块和数据存储库进行交互的其他计算部件。

接收器880包括数据存储库881，该数据存储库被配置为存储配置数据、分析参数、控制命令、数据库、算法、可执行指令(例如，用于一个或多个处理器883的指令)等。数据存储库881可以是任何合适的数据存储设备或设备的组合，包括例如但不限于随机存取存储器、只读存储器、固态磁盘、硬盘驱动器、闪存驱动器、气泡存储器等。

本公开描述了各种特征，其中没有一个特征单独负责本文所述的益处。应当理解，本文所述的各种特征可以被组合、修改或省略，这对于普通技术人员而言将是显而易见的。除本文具体描述的那些组合和子组合之外的其他组合和子组合对于普通技术人员而言将是显而易见的，并且旨在构成本公开的一部分。本文结合各种流程图步骤和/或阶段描述了各种方法。应当理解，在许多情况下，某些步骤和/或阶段可以组合在一起，使得流程图中所示的多个步骤和/或阶段可以作为单个步骤和/或阶段来执行。另外，某些步骤和/或阶段可以分成附加的子部件来单独地执行。在一些情况下，可以重新排列步骤和/或阶段的顺序，并且可以完全省略某些步骤和/或阶段。另外，本文所述的方法应当理解为开放式的，使得也可以执行本文所示和所述的那些的附加步骤和/或阶段。

本文所述的系统和方法的一些方面可以有利地使用例如计算机软件、硬件、固件或计算机软件、硬件和固件的任何组合来实现。计算机软件可以包括存储在计算机可读介质(例如，非暂态计算机可读介质)中的计算机可执行代码，该计算机可读介质在被执行时执行本文所述的功能。在一些实施方案中，计算机可执行代码由一个或多个通用计算机处理器执行。按照本公开，本领域技术人员将理解，可使用将在通用计算机上执行的软件来实现的任何特征或功能也可使用硬件、软件或固件的不同组合来实现。例如，此类模块可以使用集成电路的组合完全在硬件中实现。另选地或除此之外，此类特征或功能可以完全或部分地使用被设计成执行本文所述的特定功能的专用计算机而不是通用计算机来实现。

多个分布式计算设备可替代本文所述的任何单个计算设备。在此类分布式实施方案中，一个计算设备的功能是分布式的(例如，通过网络)，使得在分布式计算设备中的每个分布式计算设备上执行一些功能。

可以参考公式、算法和/或流程图说明来描述一些实施方案。这些方法可以使用可在一个或多个计算机上执行的计算机程序指令来实现。这些方法也可以单独地实现为计算机程序产品，或实现为装置或系统的部件。就这一点而言，流程图的每个公式、算法、框或步骤以及它们的组合可以由硬件、固件和/或软件来实现，该硬件、固件和/或软件来实现包括体现在计算机可读程序代码逻辑中的一个或多个计算机程序指令。应当理解，任何此类计算机程序指令可被加载到一个或多个计算机(包括但不限于通用计算机或专用计算机，或其他可编程处理装置)上以产生机器，使得在计算机或其他可编程处理设备上执行的计算机程序指令实现在公式、算法和/或流程图中指定的功能。还应理解，流程图图示中的每个公式、算法和/或框以及它们的组合可以由执行指定功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统或专用硬件和计算机可读程序代码逻辑装置的组合来实现。

此外，计算机程序指令(诸如体现在计算机可读程序代码逻辑中的计算机程序指令)也可以存储在计算机可读存储器(例如，非暂态计算机可读介质)中，该计算机可读存储器可以指示一个或多个计算机或其他可编程处理设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读存储器中的指令实现在流程图的框中指定的功能。计算机程序指令还可以被加载到一个或多个计算机或其他可编程计算设备上，以使得在一个或多个计算机或其他可编程计算设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程处理装置上执行的指令提供用于实现在流程图的公式、算法和/或框中指定的功能的步骤。

本文所述方法和任务中的一些或所有方法和任务可以由计算机系统执行并完全自动化。在一些情况下，计算机系统可以包括通过网络进行通信和互操作以执行所描述功能的多个不同的计算机或计算设备(例如，物理服务器、工作站、存储阵列等)。每个此类计算设备通常包括执行存储在存储器或其他非暂态计算机可读存储介质或设备中的程序指令或模块的处理器(或多个处理器)。本文所公开的各种功能可以体现在此类程序指令中，但所公开的功能中的一些或全部功能可以另选地在计算机系统的专用电路(例如，ASIC或FPGA)中实现。在计算机系统包括多个计算设备的情况下，这些设备可以但不必协同定位。本发明所公开的方法和任务的结果可以通过将物理存储设备(诸如固态存储器芯片和/或磁盘)转换成不同的状态来持久地存储。

除非上下文明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等应被解释为包含性的意义，而不是排他的或穷举的意义；也就是说，有“包括但不限于”的意义。如本文一般所用的词语“耦接”是指可直接连接或通过一个或多个中间元件连接的两个或更多个元件。另外，当本申请中使用时，词语“在本文中”、“在...上方”、“在...下方”以及具有类似含义的词语，应整体指本申请而非本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下，在以上具体实施方式中使用单数或复数来描述的词语也可分别包括复数或单数。词语“或”指的是两个或更多个项目的列表，该单词涵盖了该单词的所有以下解释：列表中的任何项目、列表中的所有项目，以及列表中项目的任意组合。词语“示例性”在本文中唯一地用于意指“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何具体实施不一定被理解为比其他具体实施优选或有利。

本公开并非旨在限于本文所示的具体实施。对本公开中所描述的具体实施的各种修改对于本领域技术人员可以是显而易见的，并且本文定义的一般原理可应用于其他变型而不脱离本公开的范围。本文提供的本发明的教导内容可以应用于其他方法和系统而不限于上述方法和系统，并且上述各种实施方案的元件和动作可以组合以提供另外的实施方案。因此，本文所述的新型方法和系统可以多种其他形式体现；此外，在不脱离本公开的实质的情况下，可对本文所述的方法和系统的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在覆盖将落入本公开的范围和实质内的这些形式或修改。

Claims (50)

1.一种通信系统的接收器，所述接收器包括：

第一突发检测器，所述第一突发检测器被配置为接收通过信道发射的数字化信号，并且通过分析所接收到的数字化信号的物理结构来生成第一突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发；和

第二突发检测器，所述第二突发检测器被配置为通过分析与所接收到的数字信号对应的经解码信号的信息结构来生成第二突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。

2.根据权利要求1所述的接收器，还包括迭代解码器，所述迭代解码器被配置为通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成所述经解码信号，迭代次数受由所述第一突发检测器生成的所述第一突发指示符的影响。

3.根据权利要求2所述的接收器，其中所述迭代解码器和所述第一突发检测器至少部分地并行地操作。

4.根据权利要求2所述的接收器，其中如果所述第一突发指示符指示所接收到的数字信号中不存在突发，则所述迭代次数被限制为最小迭代次数，并且如果所述突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，则所述迭代次数被限制为最大迭代次数，其中所述最大迭代次数大于或等于所述最小迭代次数。

5.根据权利要求4所述的接收器，其中响应于所述第一突发指示符指示所接收到的数字信号中的突发是不确定的，所述迭代次数在所述最小迭代次数与所述最大迭代数之间。

6.根据权利要求2所述的接收器，其中所述第一突发检测器估计所接收到的数字信号中存在突发的概率，并且所述迭代次数受所述估计概率的影响。

7.根据权利要求1所述的接收器，其中所述第一突发检测器使用基于已知导频符号的数据辅助分析来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

8.根据权利要求7所述的接收器，其中所述已知导频符号包括所接收到的数字信号的缓码。

9.根据权利要求7所述的接收器，其中所述第一突发检测器使用奈曼皮尔逊广义似然比检验(NP-GLRT)来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

10.根据权利要求7所述的接收器，其中所述第一突发检测器使用恒定虚假警报率(CFAR)检测器来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

11.根据权利要求10所述的接收器，其中所述恒定虚假警报率检测器包括恒定虚假警报率比率总和(CFAR-SOR)检测器。

12.根据权利要求10所述的接收器，其中所述恒定虚假警报率检测器包括恒定虚假警报率总和比率(CFAR-ROS)检测器。

13.根据权利要求1所述的接收器，其中所述第一突发检测器使用信噪比估计量来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

14.根据权利要求1所述的接收器，其中所述第一突发检测器使用总功率估计量来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

15.根据权利要求1所述的接收器，其中所述第一突发检测器通过估计所接收到的数字信号中存在突发的概率来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

16.根据权利要求15所述的接收器，其中所述第一突发指示符对应于所接收到的数字信号中存在突发的所述估计概率。

17.根据权利要求16所述的接收器，还包括迭代解码器，所述迭代解码器被配置为通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成所述经解码信号，所述迭代解码器的行为受所述第一突发指示符的影响。

18.根据权利要求16所述的接收器，其中响应于所述估计概率大于第一值，所述第一突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，并且响应于所述估计概率小于所述第一值，所述第一突发指示符指示不存在突发。

19.根据权利要求18所述的接收器，其中所述第一值基于目标虚假警报概率。

20.根据权利要求16所述的接收器，其中响应于所述估计概率大于第一值，所述第一突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，响应于所述估计概率小于第二值，所述第一突发指示符指示不存在突发，并且响应于所述估计概率在所述第一值与所述第二值之间，所述第一突发指示符指示突发是不确定的。

21.根据权利要求20所述的接收器，还包括迭代解码器，所述迭代解码器被配置为通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成所述经解码信号，响应于所述第一指示符指示不存在所述突发，迭代次数被设置为最小迭代值，响应于所述第一指示符指示存在所述突发，所述迭代次数被设置为最大迭代值，并且响应于所述第一指示符指示所述突发是不确定的，所述迭代次数被设置为在所述最小迭代值与所述最大迭代值之间的中间迭代值。

22.根据权利要求1所述的接收器，其中所述第二突发检测器通过分析所接收到的数字信号的总功率估计值来分析所述经解码信号的所述信息结构以生成所述第二突发指示符。

23.根据权利要求1所述的接收器，其中所述第二突发检测器通过分析所接收到的数字信号的信噪比来分析所述经解码信号的所述信息结构以生成所述第二突发指示符。

24.根据权利要求1所述的接收器，其中所述第二突发检测器通过分析所述经解码信号的Q²值或I²值来分析所述经解码信号的所述信息结构以生成所述第二突发指示符。

25.根据权利要求1所述的接收器，其中所述第二突发检测器通过分析与所述经解码信号相关联的解码器误差参数来分析所述经解码信号的所述信息结构以生成所述第二突发指示符。

26.一种用于确定通信系统中存在突发的方法，所述方法包括：

接收通过信道发射的数字化信号；

使用第一突发检测器通过分析所接收到的数字化信号的物理结构来生成第一突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发；以及

使用第二突发检测器通过分析与所接收到的数字信号对应的经解码信号的信息结构来生成第二突发指示符，以确定所接收到的数字信号中是否存在突发。

27.根据权利要求26所述的方法，还包括通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成所述经解码信号，迭代次数受所述第一突发指示符的影响。

28.根据权利要求27所述的方法，其中解码和生成所述第一突发指示符至少部分地并行地发生。

29.根据权利要求27所述的方法，其中如果所述第一突发指示符指示所接收到的数字信号中不存在突发，则所述迭代次数被限制为最小迭代次数，并且如果所述突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，则所述迭代次数被限制为最大迭代次数，其中所述最大迭代次数大于或等于所述最小迭代次数。

30.根据权利要求29所述的方法，其中响应于所述第一突发指示符指示所接收到的数字信号中的突发是不确定的，所述迭代次数在所述最小迭代次数与所述最大迭代数之间。

31.根据权利要求27所述的方法，还包括估计所接收到的数字信号中存在突发的概率，并且所述迭代次数受所述估计概率的影响。

32.根据权利要求16所述的方法，其中使用基于已知导频符号的数据辅助分析来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

33.根据权利要求32所述的方法，其中所述已知导频符号包括所接收到的数字信号的缓码。

34.根据权利要求32所述的方法，其中使用奈曼皮尔逊广义似然比检验(NP-GLRT)来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

35.根据权利要求32所述的方法，其中使用恒定虚假警报率(CFAR)检测器来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

36.根据权利要求35所述的方法，其中所述恒定虚假警报率检测器包括恒定虚假警报率比率总和(CFAR-SOR)检测器。

37.根据权利要求35所述的方法，其中所述恒定虚假警报率检测器包括恒定虚假警报率总和比率(CFAR-ROS)检测器。

38.根据权利要求26所述的方法，其中使用信噪比估计量来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

39.根据权利要求26所述的方法，其中使用总功率估计量来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

40.根据权利要求26所述的方法，其中估计所接收到的数字信号中存在突发的概率来分析所接收到的数字信号的所述物理结构。

41.根据权利要求40所述的方法，其中所述第一突发指示符对应于所接收到的数字信号中存在突发的所述估计概率。

42.根据权利要求41所述的方法，还包括通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成所述经解码信号，解码受所述第一突发指示符的影响。

43.根据权利要求41所述的方法，其中响应于所述估计概率大于第一值，所述第一突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，并且响应于所述估计概率小于所述第一值，所述第一突发指示符指示不存在突发。

44.根据权利要求43所述的方法，其中所述第一值基于目标虚假警报概率。

45.根据权利要求41所述的方法，其中响应于所述估计概率大于第一值，所述第一突发指示符指示所接收到的数字信号中存在突发，响应于所述估计概率小于第二值，所述第一突发指示符指示不存在突发，并且响应于所述估计概率在所述第一值与所述第二值之间，所述第一突发指示符指示突发是不确定的。

46.根据权利要求45所述的方法，还包括通过迭代地处理所接收到的数字信号来对所接收到的数字化信号进行解码以生成所述经解码信号，响应于所述第一指示符指示不存在所述突发，迭代次数被设置为最小迭代值，响应于所述第一指示符指示存在所述突发，所述迭代次数被设置为最大迭代值，并且响应于所述第一指示符指示所述突发是不确定的，所述迭代次数被设置为在所述最小迭代值与所述最大迭代值之间的中间迭代值。

47.根据权利要求26所述的方法，其中分析所接收到的数字信号的总功率估计值来分析所述经解码信号的所述信息结构以生成所述第二突发指示符。

48.根据权利要求26所述的方法，其中分析所接收到的数字信号的信噪比来分析所述经解码信号的所述信息结构以生成所述第二突发指示符。

49.根据权利要求26所述的方法，其中分析所述经解码信号的Q²值或I²值来分析所述经解码信号的所述信息结构以生成所述第二突发指示符。

50.根据权利要求26所述的方法，其中分析与所述经解码信号相关联的解码器误差参数来分析所述经解码信号的所述信息结构以生成所述第二突发指示符。

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