CN1979217A - 雷达探测和动态频率选择 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及雷达探测和动态频率选择。其中一种无线网络设备包括相关模块、自动增益控制模块和控制模块。所述相关模块使射频(RF)信号的预定部分相关并且基于所述相关生成相关信号。所述自动增益控制(AGC)模块基于所述RF信号生成增益控制信号。所述控制模块基于所述相关信号和所述增益控制信号来选择性地确定所述RF信号是否是雷达信号。

Description

雷达探测和动态频率选择
技术领域
本发明涉及雷达系统，更具体地说，涉及雷达探测算法。
背景技术
雷达是无线电探测和测距的首字母缩写形式。术语“无线电”指被调制来形成雷达脉冲串的射频(RF)波，被称作频率为fc的载波。首字母缩写的探测和测距部分涉及对RF脉冲的发射和该脉冲随后返回之间的延迟进行计时。如果延迟时间为Δt，则雷达的距离可由以下公式确定：
R＝cΔt/2
其中c＝3×108m/s，即光速。公式中的因子2是考虑到返回路程。
现在参考图1，雷达猝发(burst)包括多个雷达脉冲。雷达脉冲的脉冲宽度(PW)为雷达脉冲的持续时间。脉冲重复间隔(PRI)是一个雷达脉冲的开始与后一个雷达脉冲的开始之间的间隔。脉冲重复频率(PRF)是每秒发射的雷达脉冲数，等于PRI的倒数。
军事组织使用雷达通信系统。直到最近，军用雷达通信系统享有几乎不被干扰的通信。然而，近年来，无线网络通信广泛使用。结果，无线网络信号可能干扰军事雷达通信。由于安全原因，不希望出现公用无线网络和军用雷达系统之间的干扰。
基于军事组织所公开的内容，IEEE已定义了IEEE 802.11h规范，该规范整体通过引用结合于此。IEEE 802.11h试图限制无线网络和无线网络设备干扰雷达系统。要求所有遵循IEEE 802.11a的接入点和客户端台站都支持IEEE 802.11h，以避免干扰军用雷达。IEEE 802.11h用来减少雷达干扰的技术之一是动态频率选择(DFS)。
一般来说，当采用DFS的设备探测到在同一无线电信道上的其他设备时，如果必要的话，该设备就切换到另一个信道。一般来说，无线网络中的接入点(AP)发射信标并且告知客户端台站该AP使用DFS。当客户端台站在一个信道上探测到雷达时，客户端台站就通知AP。基于该信息，AP利用DFS来选择将不会干扰雷达的最佳信道用于网络通信。
但是，某些网络设备可能错误地探测信道上的雷达。例如，客户端台站可能不正确地得出结论，认为诸如由微波电器或其他设备产生的信号之类的噪声信号是雷达信号。尽管所探测到的信号不是雷达信号，但是网络仍将不必要地阻塞该信道。随着错误探测增加，附加信道可能被阻塞，导致仍可用于网络通信的信道很少。这可能极大地降低网络性能。
发明内容
一种无线网络设备包括相关模块，该相关模块使射频(RF)信号的预定部分相关，并且基于此产生相关信号。无线网络设备包括自动增益控制(AGC)模块，该自动增益控制模块基于RF信号产生增益控制信号。无线网络设备包括控制模块，该控制模块基于相关信号和增益控制信号来有选择地确定RF信号是否是雷达信号。
在另一个特征中，在相关信号指示RF信号不是无线数据分组时，控制模块确定该RF信号是否是雷达信号。在增益控制信号指示AGC模块的增益超过预定阈值时，控制模块确定RF信号是否是雷达信号。
在另一个特征中，无线网络设备还包括将RF信号转换成数字RF信号的转换器模块，其中在转换器模块的输出减小到小于预定值时，控制模块生成重置AGC模块的重置信号。
在另一个特征中，控制模块基于增益控制信号和跟随该增益控制信号的重置信号之间的时间差来确定RF信号的脉冲的脉冲宽度。在RF信号的预定数目个相邻脉冲的脉冲宽度与预定雷达脉冲的脉冲宽度基本相等时，控制模块确定该RF信号是雷达信号。
在另一个特征中，控制模块在增益控制信号和跟随该增益控制信号的重置信号之间的时段期间，将转换器模块的输出划分成N个相等分段，其中N是大于1的整数。控制模块对N个分段中的每个分段中的过零点数目进行计数。控制模块基于N个分段中的过零点数目来确定RF信号是单音调雷达信号和脉冲压缩雷达信号之一。控制模块在N个分段中的过零点数目近似线性变化时，确定RF信号是脉冲压缩雷达信号。
在另一个特征中，无线网络设备还包括信道改变模块，其在控制模块确定RF信号是雷达信号时改变网络设备的通信信道。
在另一个特征中，无线网络设备是接入点。在另一个特征中，无线网络设备是客户端台站。
在另一个特征中，无线网络设备还包括接收射频(RF)信号的RF接收机。该无线网络设备符合下述标准中的至少一种：IEEE 802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11h、802.11n、802.16和802.20。
在又一个特征中，一种用于探测雷达的方法包括：使射频(RF)信号的预定部分相关；基于所述相关生成相关信号；基于RF信号生成增益控制信号；以及基于该相关信号和该增益控制信号来选择性地确定该RF信号是否是雷达信号。
在另一个特征中，该方法还包括在相关信号指示RF信号不是无线数据分组时确定该RF信号是否是雷达信号。该方法还包括在所述增益控制信号指示自动增益控制(AGC)模块的增益超过预定阈值时，确定RF信号是否是雷达信号。
在另一个特征中，该方法还包括将RF信号转换成数字RF信号，并且在数字RF信号降低到小于预定值时生成重置自动增益控制(AGC)模块的重置信号。
在另一个特征中，该方法还包括基于增益控制信号和跟随该增益控制信号的重置信号之间的时间差来确定RF信号的脉冲的脉冲宽度。该方法还包括在RF信号的预定数目个相邻脉冲的脉冲宽度与预定雷达脉冲的脉冲宽度基本相等时，确定RF信号是雷达信号。
在另一个特征中，该方法还包括：在增益控制信号和跟随该增益控制信号的重置信号之间的时段期间，将数字RF信号划分成N个相等分段，其中N是大于1的整数；对这N个分段中的每个分段中的过零点数目进行计数；以及基于这N个分段中的过零点数目来确定RF信号是单音调雷达信号和脉冲压缩雷达信号之一。该方法还包括在这N个分段中的过零点数目近似线性变化时，确定RF信号是脉冲压缩雷达信号。
在另一个特征中，该方法还包括在确定出RF信号是雷达信号时改变通信信道。
在另一个特征中，接入点包括该方法。在另一个特征中，客户端台站包括该方法。
在另一个特征中，该方法还包括接收RF信号。该方法还包括符合下述标准中的至少一种：IEEE 802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11h、802.11n、802.16和802.20。
在又一些特征中，一种无线网络设备包括相关装置，该相关装置用于将射频(RF)信号的预定部分相关，并且基于此产生相关信号。无线网络设备包括自动增益控制(AGC)装置，该自动增益控制装置基于RF信号产生增益控制信号。无线网络设备还包括控制装置，该控制装置基于相关信号和增益控制信号有选择地确定RF信号是否是雷达信号。
在另一个特征中，在相关信号指示RF信号不是无线数据分组时，控制装置确定该RF信号是否是雷达信号。在增益控制信号指示AGC装置的增益超过预定阈值时，控制装置确定RF信号是否是雷达信号。
在另一个特征中，无线网络设备还包括将RF信号转换成数字RF信号的转换器装置，其中在转换器装置的输出减小到小于预定值时，控制装置生成重置AGC装置的重置信号。
在另一个特征中，控制装置基于增益控制信号和跟随该增益控制信号的重置信号之间的时间差来确定RF信号的脉冲的脉冲宽度。在RF信号的预定数目个相邻脉冲的脉冲宽度与预定雷达脉冲的脉冲宽度基本相等时，控制装置确定该RF信号是雷达信号。
在另一个特征中，控制装置在增益控制信号和跟随该增益控制信号的重置信号之间的时段期间，将转换器装置的输出划分成N个相等分段，其中N是大于1的整数。控制装置对N个分段中的每个中的过零点数目进行计数。控制装置基于N个分段中的过零点数目来确定RF信号是单音调雷达信号和脉冲压缩雷达信号之一。控制装置在N个分段中的过零点数目近似线性变化时，确定RF信号是脉冲压缩雷达信号。
在另一个特征中，无线网络设备还包括信道改变装置，其在控制装置确定RF信号是雷达信号时改变网络设备的通信信道。
在另一个特征中，无线网络设备是接入点。在另一个特征中，无线网络设备是客户端台站。
在另一个特征中，无线网络设备还包括接收射频(RF)信号的RF接收机装置。该无线网络设备符合下述标准中的至少一种：IEEE 802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11h、802.11n、802.16和802.20。
在又一个特征中，一种用于探测雷达的计算机方法包括：使射频(RF)信号的预定部分相关；基于所述相关生成相关信号；基于RF信号生成增益控制信号；以及基于该相关信号和该增益控制信号来选择性地确定该RF信号是否是雷达信号。
在另一个特征中，该计算机方法还包括在相关信号指示RF信号不是无线数据分组时确定该RF信号是否是雷达信号。该计算机方法还包括在所述增益控制信号指示自动增益控制(AGC)模块的增益超过预定阈值时，确定RF信号是否是雷达信号。
在另一个特征中，该计算机方法还包括将RF信号转换成数字RF信号，并且在数字RF信号降低到小于预定值时生成重置自动增益控制(AGC)模块的重置信号。
在另一个特征中，该计算机方法还包括基于增益控制信号和跟随该增益控制信号的重置信号之间的时间差来确定RF信号的脉冲的脉冲宽度。该方法还包括在RF信号的预定数目个相邻脉冲的脉冲宽度与预定雷达脉冲的脉冲宽度基本相等时，确定RF信号是雷达信号。
在另一个特征中，该计算机方法还包括：在增益控制信号和跟随该增益控制信号的重置信号之间的时段期间，将数字RF信号划分成N个相等分段，其中N是大于1的整数；对这N个分段中的每个分段中的过零点数目进行计数；以及基于这N个分段中的过零点数目来确定RF信号是单音调雷达信号和脉冲压缩雷达信号之一。该方法还包括在这N个分段中的过零点数目近似线性变化时，确定RF信号是脉冲压缩雷达信号。
在另一个特征中，该计算机方法还包括在确定出RF信号是雷达信号时改变通信信道。
在另一个特征中，接入点包括该计算机方法。在另一个特征中，客户端台站包括该计算机方法。
在另一个特征中，该计算机方法还包括接收RF信号。该计算机方法还包括符合下述标准中的至少一种：IEEE 802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11h、802.11n、802.16和802.20。
在再一些特征中，上述系统和方法是利用由一个或多个处理器执行的计算机程序来实现的。计算机程序可以驻留在计算机可读介质中，所述计算机可读介质例如但不限于存储器、非易失性数据存储介质和/或其他合适的有形存储介质。
从下文提供的具体实现方式中本发明的其他应用领域将变清楚。应当理解，尽管示出了本发明的优选实施例，但是具体实施方式和特定示例仅出于说明目的，而不是要限制本发明的范围。
附图说明
从附图和下面的详细描述将更全面地理解本发明，其中：
图1示出了根据现有技术的示例性雷达信号；
图2示出了示例性的频带，在这些频带中可以根据本发明采用雷达探测和动态频率选择(DFS)；
图3列出了本发明用来探测雷达并执行DFS的示例性的信号强度阈值；
图4列出了各种示例性时间，在这些时间中无线网络设备根据本发明探测雷达并执行DFS；
图5是用于在无线网络中探测雷达并执行DFS的示例性系统的功能框图；
图6A示出了实现了本发明并且在无线网络中以基础设施模式工作的客户端台站；
图6B示出了实现了本发明并且在无线网络中以自治(ad-hoc)模式工作的接入点和客户端台站；
图7列出了根据本发明可用来探测雷达并执行DFS的各种示例性短脉冲雷达信号的参数；
图8A示出了根据本发明对跟随有无线数据分组的脉冲压缩雷达脉冲(chirp radar pulse)的示例性AGC增益响应；
图8B示出了根据本发明在自动增益控制(AGC)关闭时模数转换器(ADC)接收到的脉冲压缩雷达脉冲和无线数据分组的示例性样本；
图9A示出了根据本发明对跟随有无线数据分组的三个雷达脉冲的猝发的示例性AGC增益响应；
图9B示出了根据本发明AGC增益响应于雷达脉冲的示例性减小和增大；
图10示出了根据本发明用于测量雷达脉冲频率的示例性方法；
图11是根据本发明，区段(bin)中的过零点数目作为区段数目的函数的图；
图12是根据本发明，当雷达脉冲以载波为中心时，区段中的过零点数目作为区段数目的函数的图；
图13是根据本发明，当雷达脉冲不以载波为中心时，区段中的过零点数目作为区段数目的函数的图；
图14是根据本发明的有限DFS状态机的状态图；
图15是根据本发明用于雷达探测和DFS的方法的流程图；
图16A是高清晰度电视的功能框图；
图16B是蜂窝电话的功能框图；
图16C是机顶盒的功能框图；以及
图16D是媒体播放机的功能框图。
具体实施方式
下面对(一个或多个)优选实施例的说明在本质上仅是示例性的而绝非意图限制本发明及其应用或使用。为了清楚起见，在附图中将使用相同的标号来标识类似的元件。这里使用的术语“模块”、“电路”和/或“设备”是指：执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或群组的)以及存储器；组合逻辑电路；和/或提供所描述的功能的其他合适组件。这里使用的短语“A、B和C中的至少一个”应被理解为意味着逻辑(A或B或C)，使用非排他(non-exclusive)逻辑或。应当理解，在不改变本发明的原理的情况下，方法中的步骤可以以不同的顺序被执行。
现在参考图2，动态频率选择(DFS)被用来避免在5GHz频带中工作的无线网络通信系统和雷达信号之间的干扰。具体而言，DFS被用来从5.25-5.35GHz和5.47-5.725GHz频率范围中的多个不重叠的信道中选择不受雷达干扰(radar-free)的信道用于无线网络通信。
图3中的表列出了由联邦通信委员会(FCC)设置来用于避免雷达信号和无线网络通信之间的干扰的阈值。因此，如果无线网络设备在由该设备使用的信道中探测到强度超过-64dBm的信号，并且干扰信号的确是雷达信号，则该设备应当退出使用该信道。
图4中的表列出了由FCC设置的DFS响应需求。因此，一旦无线网络设备探测到雷达，网络就在预定时间(例如10秒)内停止使用该信道。在随后一段时间中，例如半小时，该信道上的通信可能被阻塞。
现在参考图5，用于雷达探测和DFS的系统10包括自动增益控制(AGC)模块12、雷达探测模块14、通畅信道评估(CCA)模块16、模数转换器(ADC)模块18、滤波器模块20和动态频率选择(DFS)模块22。
AGC模块12向雷达探测模块14提供雷达信号强度指示符(RSSI)测量。基于RSSI，雷达探测模块14确定射频(RF)信号是否比预定阈值DFSth(例如-64dBm)更强。CCA模块16将合法的无线数据分组与其他信号区分开来，并且仅在RF信号不是合法的无线数据分组时激活雷达探测模块14。雷达探测模块14测量RF信号的参数，例如，脉冲宽度、频率等。DFS模块22将雷达探测模块14测得的参数与一组已知类型的雷达信号的参数相比较。如果该RF信号是已知类型的雷达信号，则系统10改变信道。
系统10可以被实现在无线网络设备24中，例如，接入点或客户端台站。无线网络设备24一般包括RF收发机模块26、基带处理器(BBP)28和媒体访问控制器(MAC)模块(或者控制模块)30。
RF收发机26接收RF信号。BBP模块28对该RF信号执行解调、数字化和滤波。BBP模块28可以包括AGC模块12、ADC模块18和滤波器模块20。控制模块30可以包括雷达探测模块14、CCA模块16和DFS模块22。
在一些实现方式中，雷达探测模块14、CCA模块16和DFS模块22可以被实现在无线网络设备24的BBP模块28中。而在其他实现方式中，这些模块中的至少一个可由固件和/或软件实现。尽管为了说明目的它们被独立示出，但是图5中示出了模块中的至少一个可以利用单个模块实现。
通过引用结合于此的IEEE标准802.11、802.11(a)、802.11(b)、802.11(g)、802.11(h)、802.11(n)、802.16和802.20定义了用于配置无线网络和设备的方式。根据这些标准，无线网络设备可以工作于基础设施模式或自治模式。
现在参考图6A-6B，这些图示出了在无线网络中系统10的各种示例性实现方式。在图6A中，示出了一个基础设施网络，该网络具有与接入点63通信的无线客户端台站64-1、64-2、…、和64-X(总称64)。接入点63可以与路由器65通信。调制解调器66可以提供对分布式通信系统(DCS)67的接入，所述DCS 67例如是因特网、广域网(WAN)和/或局域网(LAN)。在图6B中，客户端台站64-1、64-2、…、和64-X(总称64)被配置为处于自治模式。AP 63和/或客户端台站64可以包括系统10。
雷达信号一般可以被分成三类：短脉冲雷达信号、长脉冲或脉冲压缩雷达信号和跳频雷达信号。图7中的表格列出了四个示例性短脉冲雷达信号的样本参数。在脉冲压缩雷达信号中，载波的频率在雷达脉冲内线性变化。例如，一般的脉冲压缩雷达信号可能具有50-100μS的脉冲宽度(PW)、1-2mS的脉冲重复间隔(PRI)和5-20MHz的脉冲压缩宽度。一般的跳频雷达信号可能具有1μS的PW、333μS的PRI和每跳9个脉冲。在实际应用中使用的雷达信号的参数值可能有所不同。
现在参考图8A-9B，这些图中示出了对不同类型的RF信号的AGC增益响应。图8A示出了对跟随有无线数据分组的脉冲压缩雷达脉冲的AGC增益的响应。图8B示出了在AGC关闭时由ADC模块18接收到的脉冲压缩雷达脉冲74和无线数据分组72的示例性样本。图8B还示出了在AGC关闭时输入到ADC模块18的信号的变动73，这对应于脉冲压缩雷达的变动频率。图9A示出了对跟随有无线数据分组的三个雷达脉冲的猝发的AGC增益响应。图9B详细示出了AGC增益响应于雷达脉冲的减小78和增大80。
当RF收发机26接收到RF信号时，AGC模块12的增益减小到小于正常值的值。在一段时间后AGC模块12的增益返回到正常值。AGC模块12的增益返回正常值所花费的时间取决于RF信号的各个参数，例如，信号强度、脉冲宽度、频率等。AGC模块12使用雷达信号强度指示符(RSSI)来向雷达探测模块14指示RF信号的强度。如果RSSI超过阈值DFSth，例如-64dBm，则雷达探测模块14执行雷达探测。
CCA模块16确定RF信号是否是合法的无线数据分组。合法的无线数据分组中的前序(preamble)包括标准序列。CCA模块16对前序中的序列执行相关来确定RF信号是否是合法的无线数据分组。当RF信号不是合法的无线数据分组时，CCA模块16使用CCA信号来激活雷达探测模块14。因此，CCA模块16防止了错误地触发雷达探测模块14。即，当RF信号是合法的无线数据分组时，CCA模块16防止了雷达探测模块14执行雷达探测和DFS。另外，CCA模块16防止了雷达探测模块14被蓝牙干扰发射机(jammer)错误地触发。
ADC模块18将RF信号从模拟格式转换成数字格式。在RF信号结束处，ADC模块18的输出降低到较低的值。雷达探测模块14监控ADC模块18的输出。当ADC模块18的输出降低到低于预定阈值并且保持在低于该预定阈值持续一段时间时，雷达探测模块14探测到ADC欠载运行(under-run)状况。ADC欠载运行状况指示RF信号脉冲的结束。雷达探测模块14基于ADC欠载运行状况来确定RF信号的特性，例如，脉冲宽度(PW)、频率等。
滤波器模块20一般包括低通滤波器，其对ADC模块18的输出进行滤波。雷达探测模块14基于滤波器模块20的输出确定RF信号是单音调雷达还是脉冲压缩雷达。另外，雷达探测模块14还基于滤波器模块20的输出确定RF信号的频率。
雷达探测模块14测量RF信号的参数，例如，脉冲宽度、频率(例如，脉冲压缩频率、单音调频率等)，以及脉冲重复间隔(PRI)。DFS模块22将雷达探测模块14测得的参数与图7中的表格中示出的示例性参数进行比较，以确定RF信号是否是已知类型的雷达信号。
具体而言，当RF信号的信号强度超过DFSth并且CCA模块16指示该RF信号不是合法的无线数据分组时，雷达探测模块14如下测量RF信号的每个脉冲的脉冲宽度。雷达探测模块14基于AGC模块12生成的RSSI信号确定脉冲的开始。RSSI信号在AGC阈值跨过-64dBm阈值时指示脉冲开始。脉冲结束由雷达探测模块14在每个脉冲结束时检测出的ADC欠载运行状况指示。雷达探测模块14通过对脉冲开始时间和脉冲结束时间之间的差进行计数来计算脉冲的宽度。
另外，在在脉冲结束时接收到ADC欠载运行状况后，雷达探测模块14产生信号来将AGC模块12的增益重置到正常值。除非这样重置，否则AGC模块12的增益将花费较长的时间返回到正常值，并且在此时间段中进入数据可能被丢失。
现在参考图10，雷达探测模块14测量RF信号的频率来确定该RF信号是单音调雷达信号还是脉冲压缩雷达信号。当AGC模块12的增益下降到小于预定阈值DFSth(一般为-64dBm)时，RF脉冲的持续时间被划分成多个等时间宽度的分段或区域，称作区段。区段的数目一般与脉冲宽度成正比。每个区段的宽度与频率测量的分辨率成正比。
雷达探测模块14测量每个区段中的RF信号的频率。许多方法可以用来测量频率，例如，傅立叶变换(例如，DFT、FFT)、过零法等。雷达探测模块14使用过零法，因为过零法比傅立叶变换法简单。
现在参考图11，在该图中相对于区段索引绘出了每个区段中的过零点数目。雷达探测模块14通过对区段内部的过零点数目进行计数来测量频率。区段中的过零点数目与该区段中的RF信号的频率直接成正比。即，频率越高，过零点数目越多。具体而言，线性图指示频率的线性变化。频率线性变化指示RF信号可能是脉冲压缩雷达。低于预定阈值的过零点数目被忽略，因为非常低的过零点数目可能对随机噪声敏感。
现在参考图12和图13，雷达探测模块14如下确定RF信号是否是脉冲压缩雷达。最初，雷达探测模块14确定相邻区段中的过零点数目之间的差di是否超过阈值。如果是，则RF信号不是单音调雷达，而是可能是脉冲压缩雷达。否则，雷达探测模块14确定出该RF信号是单音调雷达信号，并且产生isTone信号。
雷达探测模块14通过进一步确定对于所有i的(di-di-1)的绝对值是否小于预定阈值来确认RF信号是否是脉冲压缩雷达。如果是，并且频率改变是线性的，则RF信号是脉冲压缩雷达。雷达探测模块14产生isChirp信号。
从而，如果di超过预定阈值，并且(di-di-1)的绝对值小于预定阈值，则雷达探测模块14确定出RF信号是脉冲压缩雷达。图12示出了当脉冲压缩雷达的脉冲以接收该雷达信号的DFS使能的设备的中心频率为中心时过零点数目的均匀分布。图13示出了当脉冲压缩雷达的脉冲不以接收该雷达信号的DFS使能的设备的中心频率为中心时过零点数目的不均匀分布。
雷达探测模块14向DFS模块22提供对每个脉冲的参数的测量，例如，脉冲宽度、频率、脉冲重复间隔(PRI)等。DFS模块22确定对于预定数目个连续脉冲所测得的脉冲宽度是否相等。如果是，则DFS模块22将测得的脉冲宽度与图7中的表格中示出的示例性脉冲宽度相比较。如果测得的脉冲宽度与已知类型的雷达脉冲的脉冲宽度匹配，则DFS模块22确定出该RF信号是雷达信号。
另外，MAC模块30向DFS模块22提供每个使AGC模块12的增益降低到小于DFSth阈值的RF信号的时间戳。DFS模块22确定该RF信号的预定数目个连续脉冲之间的时间间隔(间距)  (即，脉冲重复率或PRI)是否基本相等。如果是，则DFS模块22将PRI与例如图7中的表格中示出的那些雷达信号的示例性PRI值相比较，以确定该RF信号是否是雷达信号。
如果DFS模块22确定出RF信号是雷达信号，则系统10确定应当改变信道。系统10控制网络设备24的正常工作的中断。系统10通过响应于接收到的每个RF干扰不使能雷达探测和DFS来实现这一点。相反，系统10在使能雷达探测和DFS之前，系统10屏蔽并限定输入RF信号。例如，如果接收到的RF信号是具有与已知雷达信号的参数匹配的参数的单音调雷达或脉冲压缩雷达，或者如果接收到的RF信号是持续时间非常短的脉冲，则系统10产生dfsDetected信号来指示网络设备24应当改变信道。
现在参考图14，DFS有限状态机100具有被动(非活动)状态S0、活动状态S1和等待状态S2。状态机100在RSSI超过DFSth时从状态S0改变到S1并且保持在状态S1中，除非CCA模块16确认接收到的RF信号是合法的无线数据分组。在状态S1中，状态机100测量RF信号的脉冲的参数，例如，脉冲宽度、频率等。
状态机100在状态S1中还确定RF信号是否是单音调或者脉冲压缩雷达信号。如果是并且如果该雷达信号的参数与已知雷达类型的参数匹配，则状态机100指示出探测出的雷达信号的类型(例如，单音调或脉冲压缩)，并且指示DFS被探测到。在脉冲结束处，AGC增益被重置到正常值，然后状态机返回状态S0。
如果状态机100在状态S1中确定出RF信号不是已知类型的雷达信号，则状态机100在状态S2中等待，直到干扰结束或者直到AGC增益被重置到正常值。状态机100返回状态S0。取决于已知雷达信号的参数值，可以对状态机100中的每个步骤的定时编程。
现在参考图15，该图示出了开始于步骤152的用于雷达探测和DFS的方法150。雷达探测模块14在步骤154中确定RF信号的RSSI是否超过DFSth。如果否，则方法150返回到步骤152。如果是，则雷达探测模块14在步骤156中进一步确定所接收到的RF信号是否是CCA模块16所指示的合法的无线数据分组。如果是，则方法150返回到步骤152。如果否，则在步骤158中雷达探测模块14测量RF信号的诸如脉冲宽度、频率之类的参数，直到在步骤160中探测到脉冲结束。
在脉冲结束时，雷达探测模块14在步骤162中重置AGC增益。DFS模块22在步骤164中将由雷达探测模块14测得的参数与已知类型的雷达信号的示例性参数相比较，并且确定该RF信号是否是已知类型的雷达信号。如果是，则方法150在步骤166中确定出应当改变信道。否则，方法150返回到步骤152。
现在参考图16A-16D，这些图示出了本发明的各种示例性实现方式。现在参考图16A，本发明可被实现在高清晰度电视(HDTV)420中。本发明可以实现在HDTV 420的信号处理和/或控制电路(在图16A中一般被标识为422)和大容量数据存储装置427之一或二者中。HDTV 420接收有线或无线格式的HDTV输入信号，并生成用于显示器426的HDTV输出信号。在一些实现方式中，HDTV 420的信号处理电路和/或控制电路422和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、格式化数据和/或执行可能需要的任何其他类型的HDTV处理。
HDTV 420可以与在诸如光和/或磁存储设备之类的设备中以非易失性形式存储数据的大容量数据存储装置427通信。这些设备例如可以包括硬盘驱动器HDD和/或DVD。HDD可以是包括一个或多个直径小于大约1.8”的盘片的迷你HDD。HDTV 420可以连接到存储器428，例如RAM、ROM、低延迟非易失性存储器(例如闪存)，和/或其他合适的电子数据存储器。HDTV 420还可支持经由WLAN网络接口429与WLAN的连接。
现在参考图16B，本发明可被实现在可以包括蜂窝天线451的蜂窝电话450中。本发明可以实现和/或被实现在蜂窝电话450的信号处理和/或控制电路(在图16B中一般被标识为452)和大容量数据存储装置464之一或二者中。在一些实现方式中，蜂窝电话450可以包括麦克风456、诸如扬声器和/或音频输出插孔之类的音频输出458、显示屏460，以及/或者输入设备462，例如，键盘、点选设备、语音激励和/或其他输入设备。蜂窝电话450中的信号处理和/或控制电路452和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、格式化数据和/或执行其他蜂窝功能。
蜂窝电话450可以与在诸如光和/或磁存储设备之类的设备中以非易失性形式存储数据的大容量数据存储装置464通信。这些设备例如可以包括硬盘驱动器HDD和/或DVD。HDD可以是包括一个或多个直径小于大约1.8”的盘片的迷你HDD。蜂窝电话450可以连接到存储器466，例如RAM、ROM、低延迟非易失性存储器(例如闪存)，和/或其他合适的电子数据存储装置。蜂窝电话450还可支持经由WLAN网络接口468与WLAN的连接。
现在参考图16C，本发明可被实现在机顶盒480中。本发明可以实现在信号处理和/或控制电路之一或二者(其中信号处理和/或控制电路在图16C中总地标作484)中。机顶盒480接收来自例如宽带源这样的源的信号，并输出适合于例如电视和/或监视器和/或其他视频和/或音频输出设备这样的显示器488的标准和/或高清晰度音频/视频信号。机顶盒480的信号处理和/或控制电路484和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、格式化数据和/或执行任何其他机顶盒功能。
机顶盒480可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储装置490通信。大容量数据存储装置490可包括光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。HDD可以是包括一个或多个直径小于大约1.8”的盘片的迷你HDD。机顶盒480可以连接到存储器494，例如RAM、ROM、低延迟非易失性存储器(例如闪存)，和/或其他合适的电子数据存储装置。机顶盒480还可支持经由WLAN网络接口496与WLAN的连接。
现在参考图16D，本发明可以实现在媒体播放机500中。本发明可以实现在信号处理和/或控制电路之一或二者(其中信号处理和/或控制电路在图16D中总地标作504)中。在一些实现方式中，媒体播放机500包括显示屏507和/或用户输入508，例如键盘、触摸板等。在一些实现方式中，媒体播放机500可采用图形用户界面(GUI)，所述GUI一般采用经由显示屏507和/或用户输入508的菜单、下拉菜单、图标和/或指向-点击接口。媒体播放机500还包括音频输出509，例如扬声器和/或音频输出插孔。媒体播放机500的信号处理和/或控制电路504和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、格式化数据和/或执行任何其他媒体播放机功能。
媒体播放机500可以与以非易失性方式存储例如压缩音频和/或视频内容这样的数据的大容量数据存储装置510通信。在一些实现方式中，压缩音频文件包括遵从MP3格式或其他合适的压缩音频和/或视频格式的文件。大容量数据存储装置可包括光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。HDD可以是包括一个或多个直径小于大约1.8”的盘片的迷你HDD。媒体播放机500可以连接到存储器514，例如RAM、ROM、低延迟非易失性存储器(例如闪存)，和/或其他合适的电子数据存储装置。媒体播放机500还可支持经由WLAN网络接口516与WLAN的连接。除了上述实现方式外，还可以设想其他实现方式。
本领域的技术人员现在可从上面的描述中理解，本发明的广泛教导可以用各种形式来实现。因此，虽然结合本发明的具体示例描述了本发明，但是本发明的真实范围不应限于此，因为在研究了附图、说明书和所附权利要求后，本领域的技术人员将很清楚其他的修改。
本申请要求2005年12月5日提交的美国临时申请60/742480的优先权。该申请的全部内容通过引用而被包含于此。

Claims (19)

1.一种无线网络设备，包括：
相关模块，其使射频信号的预定部分相关，并且基于所述相关生成相关信号；
自动增益控制模块，其基于所述射频信号生成增益控制信号；以及
控制模块，其基于所述相关信号和所述增益控制信号选择性地确定所述射频信号是否是雷达信号。
2.如权利要求1所述的无线网络设备，其中，在所述相关信号指示所述射频信号不是无线数据分组时，所述控制模块确定所述射频信号是否是雷达信号。
3.如权利要求1所述的无线网络设备，其中，在所述增益控制信号指示所述自动增益控制模块的增益超过预定阈值时，所述控制模块确定所述射频信号是否是雷达信号。
4.如权利要求1所述的无线网络设备，还包括将所述射频信号转换成数字射频信号的转换器模块，其中在所述转换器模块的输出减小到小于预定值时，所述控制模块生成重置所述自动增益控制模块的重置信号。
5.如权利要求4所述的无线网络设备，其中，所述控制模块基于所述增益控制信号和跟随所述增益控制信号的所述重置信号之间的时间差来确定所述射频信号的脉冲的脉冲宽度。
6.如权利要求5所述的无线网络设备，其中，在所述射频信号的预定数目个相邻脉冲的所述脉冲宽度与预定雷达脉冲的脉冲宽度基本相等时，所述控制模块确定所述射频信号是雷达信号。
7.如权利要求4所述的无线网络设备，其中，所述控制模块：
在所述增益控制信号和跟随所述增益控制信号的所述重置信号之间的时段期间，将所述转换器模块的输出划分成N个相等分段，其中N是大于1的整数；
对所述N个分段中的每个中的过零点数目进行计数；以及
基于所述N个分段中的所述过零点数目来确定所述射频信号是单音调雷达信号和脉冲压缩雷达信号之一。
8.如权利要求7所述的无线网络设备，其中，在所述N个分段中的所述过零点数目近似线性变化时，所述控制模块确定所述射频信号是脉冲压缩雷达信号。
9.如权利要求1所述的无线网络设备，还包括信道改变模块，其在所述控制模块确定所述射频信号是雷达信号时改变所述网络设备的通信信道。
10.如权利要求1所述的无线网络设备，其中，所述无线网络设备是接入点和客户端台站之一。
11.一种用于探测雷达的方法，包括：
使射频信号的预定部分相关；
基于所述相关生成相关信号；
基于所述射频信号生成增益控制信号；以及
基于所述相关信号和所述增益控制信号来选择性地确定所述射频信号是否是雷达信号。
12.如权利要求11所述的方法，还包括在所述相关信号指示所述射频信号不是无线数据分组时确定所述射频信号是否是雷达信号。
13.如权利要求11所述的方法，还包括在所述增益控制信号指示自动增益控制模块的增益超过预定阈值时，确定所述射频信号是否是雷达信号。
14.如权利要求11所述的方法，还包括将所述射频信号转换成数字射频信号，并且在所述数字射频信号降低到小于预定值时生成重置自动增益控制模块的重置信号。
15.如权利要求14所述的方法，还包括基于所述增益控制信号和跟随所述增益控制信号的所述重置信号之间的时间差来确定所述射频信号的脉冲的脉冲宽度。
16.如权利要求15所述的方法，还包括在所述射频信号的预定数目个相邻脉冲的所述脉冲宽度与预定雷达脉冲的脉冲宽度基本相等时，确定所述射频信号是雷达信号。
17.如权利要求14所述的方法，还包括：
在所述增益控制信号和跟随所述增益控制信号的所述重置信号之间的时段期间，将所述数字射频信号划分成N个相等分段，其中N是大于1的整数；
对所述N个分段中的每个中的过零点数目进行计数；以及
基于所述N个分段中的所述过零点数目来确定所述射频信号是单音调雷达信号和脉冲压缩雷达信号之一。
18.如权利要求17所述的方法，还包括在所述N个分段中的所述过零点数目近似线性变化时，确定所述射频信号是脉冲压缩雷达信号。
19.如权利要求11所述的方法，还包括在确定出所述射频信号是雷达信号时改变通信信道。
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