CN1224167A - 扩展频谱系统的干扰检测 - Google Patents

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Abstract

通过累积扩展谱系统中每个能谱(例如,远程通信系统中的正向链路频带和反向链路频带)的统计,可以检测干扰并描述此干扰的特征。尤其是,由于扩展频谱在整个频带上按照理想应该是平坦的,基于任一频率下的信号强度与整个频带上平均信号电平之间的显著偏差,可以检测到窄带干扰。类似地,基于整个频带上的方差值,可以检测宽带干扰。在一个优选的实施例中,设计了一对接收器以完成正向链路和反向链路的背景干扰—检测处理。

Description

扩展频谱系统的干扰检测
本发明一般涉及通信系统，本发明涉尤其涉及扩展频谱远程通信系统，例如，码分多址(CDMA)通信系统。
图1表示普通的频分多址(FDMA)远程通信系统的频谱，此系统包括一个基站和多个移动单元(例如，蜂窝式电话)。基站利用频带A传送信号到移动单元(即，正向链路)，而移动单元利用频带B传送信号到基站(即，反向链路)。在FDMA通信系统中，每个频带分成多个不同的信道，其中每个信道对应一个不同的唯一副频带。每个移动单元分配到每个频带中一个不同的信道，用于与基站的通信。当越权信号(例如，人为干扰信号)在至少一个频带中的至少一个信道内传送时，就出现窄带干扰。虽然这种窄带干扰是未解决的，但是，它只对当前正在那些特定信道内通信的用户产生不利的影响。即使这种干扰不能停止，至少可以不理会(即，不分配)这些受影响的信道，因而通信可以在其他不受影响的信道内进行。
图2表示普通的码分多址(CDMA)远程通信系统的频带或频谱，此系统包括一个基站和多个移动单元。在CDMA通信系统中，频带中的每个信号扩展到整个频带，不同用户信道的区分是基于分配不同的码，例如，正交的Walsh码。在这种扩展频谱系统中，人为干扰或其他窄带干扰会对同时使用的所有用户通信产生不利的影响。在有这种干扰的情况下，即使干扰仅限于单个特定频率，远程通信系统可能完全不支持任何的通信。
本发明是在扩展频谱通信系统中，例如，基于CDMA的远程通信系统中，检测存在人为干扰及其他类型干扰(窄带或宽带)的一种方案。按照本发明，检测干扰，并根据系统中(例如，远程通信系统中正向链路频带和反向链路频带)累积的每个能谱的统计描述此干扰的特征。尤其是，由于扩展频谱在整个频带上按照理想应该是平坦的，基于任一频率下的信号强度与整个频带上平均信号电平之间的显著偏差，可以检测到窄带干扰。类似地，基于整个频带上的统计方差或标准差，可以检测宽带干扰。在一个优选实施例中，设计一对接收器，完成正向链路和反向链路的背景干扰-检测处理。
从以下详细的描述，所附权利要求书及附图中，本发明的其他方面，特征和优点会变得更加清楚，这些附图是：
图1表示普通的频分多址(FDMA)远程通信系统的频谱；
图2表示普通的码分多址(CDMA)远程通信系统的频谱；和
图3表示按照本发明一个实施例，实现背景干扰-检测处理的流程图。
在基于CDMA的通信系统中，每个信号是扩展在整个频带上，不同用户信号(即，不同信道)的区分是分配用于产生信号的唯一码(例如，正交的Walsh码(沃尔什码))。在一个理想的CDMA系统中，信号幅度在整个频带上是恒定的。随着用户数目的变化，信号幅度电平向上或向下移动，这取决于更多的用户加入或减少，但是，信号电平强度应该保持平坦，若存在窄带干扰，合成的能谱就会偏离其理想的平坦形状。
按照本发明，扩展频谱系统(例如，基于CDMA的系统)中每个能谱的统计是随时间累积的，并用于检测干扰的存在，例如，由人为干扰引起的干扰。按照本发明一个实施例，系统的基本结构有一对接收器，一个接收器用于正向链路，另一个用于反向链路，这对接收器在频带内跳跃，收集数据用于累积的系统。术语“跳跃”对于专业人员来说通常理解为一个通信装置的能力，例如，一个接收器在不同时刻调谐到各种频率的能力。这些统计的产生是连续地或周期性地进行的。作为背景处理部分。例如，对于带宽为5MHz的频带，每个跳跃步长(即，取样间隔)可以是10KHz。在每一步长上，RSSI(接收信号强度指示)样本按相应的频率记录下来。这些RSSI样本用于产生整个频带或频谱上的统计，例如，平均RSSI和方差或标准差，然后，利用这些统计去检测和描述正向链路或反向链路或二者中的干扰。
图3表示按照本发明一个实施例，实现背景干扰-检测处理的流程图。在步骤302，累积每个能谱的统计，这些统计可以是仅仅基于每个能谱的当前状态，或者可以包括考虑了每个频率步长上先前测量的一些筛选。然后，分析生成的统计，判断是否存在任何窄带干扰(步骤304)或宽带干扰(步骤306)。
在步骤304，基于平均RSSI与特定频率处信号电平之间显著差别，可以检测到存在窄带干扰。尤其是，产生整个频带上的平均RSSI，把这个平均RSSI与每个频率步长上的RSSI进行比较，若平均RSSI与任何特定RSSI之间的差值大于规定的阈值，而且这个条件持续了规定的处理循环次数，则可以确定存在窄带干扰。在此情况下，还可以确定那个特定频率和干扰的信号强度。
此外，在步骤306，可以利用整个频带上的方差或标准差以判断是否存在横跨多个频率步长的宽带干扰。如上所述，在一个理想的CDMA系统中，能谱是平坦的，因而方差为零。若存在宽带干扰，整个能谱上的方差可能受影响。若此方差大于规定循环次数下的规定阈值，则可以确定存在宽带干扰。除非宽带干扰均匀地扩展在整个频带上，方差应该是这种干扰存在与否的一个准确指示。
专业人员会理解，窄带干扰的最大偏差测试有时候，但不总是，可以是宽带干扰存在与否的一个准确测试。同样地，虽然在某些情况下，(例如，单频干扰特别强烈)是充分的，宽带干扰的方差测试不总是对是否存在窄带干扰给出一个准确测试，在一个优选实施例中，系统进行两种测试，但是，如有需要，可以设计另一个实施例只进行两种测试中的一种。
一旦检测到干扰，就可以找到此干扰源(例如，在不同位置上测量信号强度电平)，可以采用适当的补救方法以减小或消除这一干扰。
还可以进一步明白，为了解释本发明的性质，我们已经描述和说明了细节，材料和部件布置。专业人员可以对此作各种变化，而不会偏离以下权利要求书中表示的本发明的原理和内容。

Claims (19)

1．一种检测扩展频谱系统中干扰的方法，包括步骤：
(a)在扩展频谱系统的频率范围内产生RSSI(接收信号强度指示)样本；
(b)产生基于RSSI样本的统计；
(c)分析此统计；和
(d)判断此频率范围内是否存在干扰。
2．按照权利要求1的方法，其中基于特定频率下RSSI样本与整个频带上平均RSSI值之间的比较，判断是否存在窄带干扰。
3．按照权利要求2的方法，其中若特定频率下RSSI样本与整个频带上平均RSSI值之差大于规定的阈值，则可以确定存在窄带干扰。
4．按照权利要求3的方法，其中若此差值大于规定周期次数下的规定阈值，则可以确定存在窄带干扰。
5．按照权利要求1的方法，其中基于整个频带上的方差值，判断是否存在宽带干扰。
6．按照权利要求5的方法，其中若此方差值大于规定的阈值，则可以确定存在宽带干扰。
7．按照权利要求6的方法，其中若此方差值大于规定周期次数下的规定阈值，则可以确定存在宽带干扰。
8．按照权利要求1的方法，其中扩展频谱系统是基于CDMA的系统。
9．按照权利要求1的方法，其中扩展频谱系统有一个在正向链路上对RSSI值取样的正向链路接收器和一个在反向链路上对RSSI值取样的反向链路接收器。
10．一种检测扩展频谱系统中干扰的设备，此设备包括：
(a)用于在扩展频谱系统的频率范围内产生RSSI样本的装置；
(b)用于产生基于RSSI样本的统计的装置；
(c)用于分析此统计的装置；和
(d)用于判断此频率范围内是否存在干扰的装置。
11．一种检测扩展频谱系统中干扰的接收器，其中该接收器：
(a)在扩展频谱系统的频度范围内产生RSSI样本；
(b)产生基于RSSI样本的统计；
(c)分析此统计；和
(d)判断此频率范围内是否存在干扰。
12．按照权利要求11的设备，其中基于特定频率下RSSI样本与整个频带上平均RSSI值之间的比较，判断是否存在窄带干扰。
13．按照权利要求12的发明，其中若特定频率下RSSI样本与整个频带上平均RSSI值之差大于规定的阈值，则可以确定存在窄带干扰。
14．按照权利要求13的设备，其中若此差值大于规定周期次数下的规定阈值，则可以确定存在窄带干扰。
15．按照权利要求11的设备，其中基于整个频带上的方差值，判断是否存在宽带干扰。
16．按照权利要求15的设备，其中若此方差值大于规定的阈值，则可以确定存在宽带干扰。
17．按照权利要求16的设备，其中若此方差值大于规定周期次数下的规定阈值，则可以确定存在宽带干扰。
18．按照权利要求11的设备，其中扩展频谱系统是基于CDMA的系统。
19．按照权利要求11的设备，其中扩展频谱系统有一个在正向链路上对RSSI值取样的正向链路接收器和一个在反向链路上对RSSI值取样的反向链路接收器。
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