JP5237452B2 - 無線チャネルにおける送信信号の存在を感知するための装置及び方法 - Google Patents

Description

この開示は、一般に、無線チャネルにおける送信信号の存在を感知するための装置及び方法に関するものであり、該無線チャネルにおける特定の送信信号タイプのスペクトル感知に関する。

一例としてＩＥＥＥ標準８０２．２２にしたがって動作する認知(cognitive)］無線テクノロジー(radio technology)を含む特定の無線ネットワークにおいては、無許可の(unlicensed)無線オペレーション(operation)は未使用の(unused)テレビ・チャネルで許される。与えられた時間に複数の許可された無線デバイスにより現在使用される複数のチャネルでのオペレーションを防止するために、このような複数のネットワーク中の複数のユーザ・デバイスは、スペクトルを観察し、及び複数の許可されたユーザまたは他の複数のユーザによって占有される複数のチャネルを識別する能力を必要とすることが好ましい。一例として、該複数の許可されたユーザは、複数のアドバンスト・テレビジョン・システムズ委員会(Advanced Television Systems Committee)（ＡＴＳＣ）デジタル・テレビジョン送信、ナショナル・テレビジョン・システムズ委員会(National Television Systems Committee)（ＮＴＳＣ）アナログ・テレビジョン送信あるいは複数の許可された無線マイクロホン送信であることができることが認識される。無線スペクトルを観察し、占有された及び占有されていない複数のＴＶチャネルを識別するプロセスは、「スペクトル感知("spectrum sensing.")」と呼ばれる。このスペクトル感知能力はしばしば、該複数のデバイスによって使用され得るＲＦスペクトル中の複数の未使用の周波数帯域を識別するために複数の認知無線(radio)デバイスの複数の能力のうちの１つである。

現在、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）は、複数のテレビジョン帯域において動作する複数の無許可の無線ネットワークの標準（例えば、作業グループＩＥＥＥ ８０２．２２）を開発している。この標準は、例えば、未使用の複数のＴＶチャネルを識別するために、複数の無線マイクロホン信号のような、複数の特定の信号の存在を感知するための複数の認知無線技術(techniques)を使用する。複数のプロフェッショナル(professional)無線マイクロホン、アドバンスト・テレビジョン・システムズ委員会（ＡＴＳＣ）デジタルＴＶ、及び、アナログＴＶのような、ＴＶチャネルを占有し得るいくつかの可能な許可された送信が存在することが認識される。

複数のテレビジョン帯域で動作する複数の許可された無線マイクロホンは、特に、典型的には複数のアナログＦＭデバイスである。これらのデバイスの帯域幅は２００ｋＨｚ未満に制限されており、典型的な帯域幅はほぼ１００ｋＨｚでさらに狭い。これらのデバイスはＦＭ変調を使用するため、該送信の該帯域幅はオーディオ(audio)信号の振幅に依存する。したがって、複数の無線マイクロホンのいくつかの製造業者は、比較的狭帯域(narrow-band)の信号が与えられたとすると、その信号の意図された複数の受信機が該無線マイクロホン送信を識別するのを支援するために、変調前に該オーディオ信号に高周波トーンを付加することが知られている。この高周波トーンは、「トーン・キー("tone-key")」と呼ばれ、信号が存在しないときに該受信機が該オーディオ信号をスケルチする(squelch)ことを可能にする。

上述された複数のシステム内の複数のデバイスは、未使用のスペクトルを識別することを試みるために該複数の無線チャネルの周波数スペクトルを走査することができる。定まったある複数のタイプの送信は、単に該周波数スペクトルを走査することによって正確には検出されることができない。特に、複数の無線マイクロホンでは、付随的な(attendant)オーディオ・トーン・キー信号のボリュームが、該特定の無線マイクロホン信号の該帯域幅において複数の変動(fluctuations)を引き起こすので、周波数走査は困難なものになり得る。そのため、無線チャネル中の特定の送信信号の存在の検出における改善された正確度(accuracy)を備えた複数の装置及び複数の方法によって複数の利点が実現され得る。

１つの観点によれば、無線通信システムにおける無線チャネル内の送信信号タイプの存在を感知する方法が開示されている。該方法は、該無線チャネル上の信号のスペクトル密度推定を計算すること、及び該計算されたスペクトル密度推定から得られた第１のテスト値を第１の閾値と比較すること、該第１のテスト値が該第１の閾値を越える場合に、該送信信号タイプの該存在の事前の(preliminary)決定を行うこと、を含む。さらに、該方法は、該無線チャネル上の該信号に付加された規定された(prescribed)信号の観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に少なくとも所定の(predetermined)程度(degree)まで一致することを決定することにより該信号タイプの該存在の該事前の決定が行われた後に、該信号タイプの該存在を感知することを含む。

1 別の観点によれば、無線通信において無線チャネル内の送信信号タイプの存在を感知するために動作可能な装置が開示されている。該装置は、プロセッサによって実行可能な複数の命令を格納するメモリを含む。さらに、該装置は、該メモリ中に格納された該複数の命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサを含む。該複数の命令は、該プロセッサに、該無線チャネル上の信号のスペクトル密度推定を計算させ、及び該計算されたスペクトル密度推定から得られた第１のテスト値を第１の閾値と比較させ、並びに該第１のテスト値が該第１の閾値を越える場合に、該送信信号タイプの該存在の事前の決定を行わせる複数の命令を含む。該複数の命令はまた、該プロセッサに、該無線チャネル上の該信号に付加された規定された信号の観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に少なくとも所定の程度まで一致することを決定することにより該信号タイプの該存在の該事前の決定が行われた後に、該信号タイプの該存在を感知させる。

さらに別の観点によれば、無線通信において無線チャネル内の送信信号タイプの存在を感知するために使用可能な別の装置が開示されている。この装置は、該無線チャネル上の信号のスペクトル密度推定を計算するための手段、及び該計算されたスペクトル密度推定から得られた第１のテスト値を第１の閾値と比較するための手段を含む。該装置は、該第１のテスト値が該第１の閾値を越える場合に、該送信信号タイプの該存在の事前の決定を行うための手段、及び該無線チャネル上の該信号に付加された規定された信号の観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に少なくとも所定の程度まで一致することを決定することにより該信号タイプの該存在の該事前の決定が行われた後に、該信号タイプの該存在を感知するための手段をさらに含む。

さらなる１つの観点によると、コンピュータ可読媒体を備えたコンピュータ・プログラム製品が開示されている。該媒体は、該無線チャネル上の信号のスペクトル密度推定をコンピュータに計算させるためのコード、及び該計算されたスペクトル密度推定から得られた第１のテスト値と第１の閾値とを、該コンピュータに比較させるためのコード、並びに該第１のテスト値が該第１の閾値を越える場合に、該送信信号タイプの該存在の事前の決定を該コンピュータに行わせるためのコードを含む。該媒体は、該無線チャネル上の該信号に付加された規定された信号の観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に少なくとも所定の程度まで一致することを決定することにより該信号タイプの該存在の該事前の決定が行われた後に、該信号タイプの該存在を該コンピュータに感知させるためのコードをさらに含む。

図１は、ここに開示されている複数の方法及び装置が使用されることのできる通信ネットワークである。 図２は、特定の信号タイプの存在の検出するために図１のシステムにおいて使用されることのできる典型的な(exemplary)ユーザ・デバイスである。 図３は、ＩＦ信号へのＲＦ信号の変換のために図２のデバイスにおいて使用されることのできる装置を示す。 図４は、ベースバンド信号へのＩＦ信号の変換のために図２のデバイスにおいて使用されることのできる装置を示す。 図５は、無線信号をサンプリングするために図２中の装置によって行われることのできる分離した複数の感知インターバルのシーケンスを示す。 図６は、該オーディオ入力上に存在するトーン・キーだけを備えたＦＭ無線マイクロホンの特性スペクトル(characteristic spectrum)の典型的なプロットである。 図７は、無線チャネル内の送信信号タイプの存在を感知する方法のフロー図である。 図８は、送信信号タイプの存在を感知することを使用する無線デバイスにおいて使用され得る様々なコンポーネント(components)を示す。

検出正確度を改善するために送信信号中の複数のスペクトル特性を利用する、無線チャネル中の特定の送信信号の存在を検出するための装置及び方法が開示されている。複数の無線マイクロホン送信のような複数の狭帯域送信の一例において、付加されたトーン・キーの複数の効果(effects)は、検出正確度を増加させるために無線マイクロホン信号タイプが無線チャネル中に存在するという決定を確認する(validate)ために解析されることができる。

図１は、ここに開示されている複数の方法および装置が使用されることのできる通信ネットワーク１００を示す。該ネットワーク１００は複数の基地局１０２、１０４、１０６、及び複数のユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２、１１４を含む。該複数のユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２、１１４は、複数の認知無線デバイス(cognitive radio devices)、複数の無線デバイス(wireless devices)、複数の移動局、あるいは他の複数の類似のデバイスであることができる。該ネットワーク１００はまた、複数のサービス・エリア１１６、１１８、１２０を含み、それらは該複数の基地局１０２、１０４、１０６によってそれぞれもたらされる(effected)ことができる。第１のサービス・エリア１１６は第１の基地局１０２と、複数のユーザ・デバイス１０８、１１０とを含む。第１のサービス・エリア１１６は、１またはそれより多くの他のサービス・エリアとオーバーラップすることができる。例えば、図１においては、第１のサービス・エリア１１６は、第２のサービス・エリア１１８および第３のサービス・エリア１２０によってオーバーラップされている。示されるように、いくつかのユーザ・デバイスは異なるサービス・エリアによってオーバーラップされるサービス・エリアの中に位置されることができる。

複数の基地局１０２、１０４および１０６はそれらの各サービス・エリア内に位置された複数のユーザ・デバイスにサービスを提供することができる。たとえば、第１の基地局１０２は、第１のサービス・エリア１１６内に位置された複数のユーザ・デバイス（たとえば、１０８、１１０、１１２、１１４）に複数のサービスを提供し、それらとの通信を行なうことができる。複数のユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２、１１４の各々は、他の複数のユーザ・デバイスにより使用された複数の周波数ならびに１またはそれより多くの基地局１０２、１０４、１０６によって利用された複数の周波数の帯域を走査することができる。２つのサービス・エリア間のオーバーラップ・エリア中に位置されているユーザ・デバイスは、該オーバーラップ・エリア内でサービスを提供している各基地局により利用された周波数帯域を走査することができる。該複数のユーザ・デバイスのそれぞれはまた、チャネルが許可された送信によって占有されるか否かを感知することができる。たとえば、各ユーザ・デバイスは、ＲＦスペクトルが許可された複数のＡＴＳＣデジタル・テレビジョン送信、複数のＮＴＳＣアナログ・テレビジョン送信、あるいは複数の無線マイクロホン送信。により現在占有されているか否かを感知することができる。上述したように、占有されていない複数のチャネルは、ユーザ・デバイス（たとえばユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２および１１４）により無許可の無線ネットワーク・オペレーションのために使用され得る。とくに、複数のユーザ・デバイスは、複数の認知無線デバイスのような複数のデバイスを備えることができる。

図２は、たとえば図１のシステムの中で使用され得る典型的なユーザ・デバイス２００を示す。デバイス２００は図１中の複数のユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２、１１４と類似していることができることが認識される。ユーザ・デバイス２００は、複数の特定の信号タイプ（たとえば、ＡＴＳＣ、ＮＴＳＣ、あるいは許可された無線送信）のスペクトル感知のためにそれぞれの機能(function)を行う多数の様々な機能モジュールを含む。いくつかのモジュールを通信可能にリンクする中央のデータ・バス２０２あるいは類似のデバイスと通信可能に結合された様々なモジュールが示されている。

ユーザ・デバイス２００は周波数変換器／信号フィルタ２０４を含み、それはユーザ・デバイス２００により受信された興味の対象のチャネルの特定の無線周波数（ＲＦ）信号を、たとえば、中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートし、その後該ＩＦ信号をフィルタリングする(filter)ように機能する。モジュール２０４の該機能を行う典型的な回路構成は図３によって示されている。図３に示されるように、ユーザ・デバイス２００により受信された第１の周波数信号ｓＲＦ(t)３０２はミキサ３０４に供給される。信号３０２はｓ_RF(t)で表わされるＲＦ信号であることができる。第１の信号３０２が興味の対象のチャネルであるテレビジョン・チャネルからのものである場合、種々のテレビジョン・チャネルに対応した種々のＲＦ周波数はミキサ３０４へ入力するために選択されることができることが認識される。

ミキサ３０４は局部発振器３０６に結合され、それはダウンコンバージョン(down conversion)を行うために信号３０２と混合される正弦波信号を提供する。興味の対象の信号３０２がＩＦ周波数にダウンコンバートされるように、局部発振器３０６の周波数が選択される。具体的には、正弦波信号はｃｏｓ（２πｆ_LOｔ）であることができ、ここで周波数ｆ_LOは信号３０２が変換されるＩＦ周波数と信号３０２の第１のＲＦ周波数との間の差を表わす。

ダウンコンバートされた信号はその後信号フィルタ３０８を用いてフィルタリングされ、それは興味の対象のチャネル全体を捕捉するのに十分な所定の帯域幅を有するＩＦフィルタリング(filtering)を行なう。フィルタ３０８によるフィルタリング後の結果的に得られた信号は、ＩＦ信号あるいは第２の周波数信号ｓ_IF(t)３１０と呼ばれる。

図２に戻ると、ユーザ・デバイス２００は、周波数変換器２０４からのＩＦ信号（たとえば、信号３１０）をベースバンド信号にダウンコンバートし、該信号をフィルタリングするように機能する信号変換器／信号フィルタ・モジュール２０６をさらに含む。特定の観点においては、ＩＦ信号は、複合の(complex)ダウンコンバージョン、フィルタリング及びサンプリングを使用して複合のベースバンド信号にダウンコンバートされる。図４には、モジュール２０６の機能性(functionality)を行う典型的な回路が示されている。示されているように、第２の周波数信号ｓ_IF(t)３１０は、第１及び第２のミキサ４０２及び４０４へ入力される。第１のミキサ４０２は第２の周波数信号ｓ_IF(t)３１０を第１の局部発振器４０６からの正弦波信号と混合し、それは同相（すなわちｃｏｓ（２πｆ_LOｔ））である。第２のミキサ４０４は第２の周波数信号ｓ_IF(t)３１０を第２の局部発振器４０８からの正弦波信号と混合し、ここで第２の局部発振器４０８からの正弦波信号は直交(quadrature)成分（すなわち、ｓｉｎ（２πｆ_LOｔ））である。

第１及び第２のミキサ４０２及び４０４からのそれぞれのダウンコンバートされた同相及び直交信号は、第１及び第２のベースバンドフィルタ４１０及び４１２にそれぞれ供給される。第１及び第２のベースバンドフィルタ４１０と４１２からのフィルタリングされた信号は、次に、時間ベースの信号からデジタル信号への変換のために第１及び第２のアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣｓ）４１４および４１６に供給される。特定の観点によれば、第１のＡＤＣ ４１４は同相信号に関して使用され、第２のＡＤＣ ４１６は直交信号に関して使用される。ＡＤＣｓ ４１４及び４１６において使用されたサンプリングレートは典型的に複合のベースバンド信号の帯域幅と同じ、あるいはそれより僅かに大きいことが認識される。ＡＤＣｓ ４１４、４１６による変換の後、出力ベースバンド信号は、下記の式により定量化される(quantified)、直交（虚数）成分と同相（実数）成分４１８の両方からなる複合信号である。
ｓ［ｎ］＝ｓ_R[ｎ]＋ｊｓ_I［ｎ］ （１）

図２を再び参照すると、ユーザ・デバイス２００は信号サンプラ(sampler)２０８をさらに含み、それはパワースペクトル密度(power spectral density)（ＰＳＤ）推定(estimate)を決定するために複合のベースバンド信号をサンプリングするために使用される。典型的な観点によれば、サンプラ２０８は、複数の時間インターバルが時間で分離されている複数の時間インターバルのシーケンスに対して複合のベースバンド信号４１８、４２０を感知することができる。分離した複数の感知インターバルのシーケンスの使用は、感知中にスペクトル感知プロセスの妨害を避けるために複数のネットワーク送信を停止することが一般的であることにおいて有益であり得る。別の利益は、複数の無線マイクロホンの場合に、このような複数のデバイスが、送信時、有声(voiced)と無声(unvoiced)のオペレーション間で典型的に交互し、無声オペレーション中のスペクトルが音声状態におけるよりも狭い帯域幅を有することであり得る。複数の感知インターバルを時間において分離することにより、複数の感知インターバルのうちのいくつかが無声状態中に生じる確率が増加される。無声状態中に感知することは、感知受信機(sensing receiver)が低パワーの複数の無線マイクロホン信号をより良好に感知することができるようにし得る。

図５は、分離した複数の感知インターバルのシーケンス５０２の例を示す。一例において、合計Ｍの数の感知インターバルが存在することができる。該複数の感知インターバル５０２₁、５０２₂、．．．５０２_Mのそれぞれの間では、感知は行われない。さらなる観点において、複数の感知インターバル５０２の間の間隔(spacing)は、複数の感知インターバル５０２間における無線アクセスを可能にするように、及び感知インターバルのうちのいくつかが無線マイクロホンのような、送信デバイスの無声期間(period)を観察する確率を増加させるように選択されることができる。

図２中のサンプラ２０８は各感知インターバル５０２に関してベースバンド信号４１８、４２０の所定のＮの数の複合のサンプルをサンプリングするようにさらに構成されることができることがさらに認識される。各インターバル５０２中に収集された該Ｎのサンプルは、サンプラ２０８からパワースペクトル密度エスティメータ(estimator)／ピリオドグラム・ジェネレータ(periodogram generator)２１０へ送られることができる。したがって、Ｎのサンプル（N samples）からなる各インターバル５０２について、エスティメータ２１０は、該Ｎの数のサンプルを使用して興味の対象のチャネルのパワースペクトル密度推定を計算する。一例において、この推定は、Ｎのサンプルの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）の絶対値として計算され得る。ＤＦＴは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用してインプリメントされる(implemented)ことができることが認識される。ＮのサンプルのＦＦＴのためのウィンドウの帯域幅は、興味の対象の信号を示すピーク値が見出され得る尤度(likelihood)を増加させるために十分に小さい帯域幅に選択されることもまた認識される。

マルチプルの(multiple)インターバル（たとえば、Ｍの数のインターバル５０２）を使用することにより、該信号のパワースペクトル密度の推定は各インターバル５０２に関して計算された個々の推定を平均することによって改善されることができる。

特定の周波数ωについては、典型的なピリオドグラム(Periodogram)は、下記のように式（２）に与えられた関係に基づいて決定されることができる。

ここで、ＰＰＥＲはパワースペクトル密度推定またはピリオドグラムであり、Ｍは計算されたインターバルまたはＦＦＴの数であり、ｘ（ｍ）は各それぞれのｍ番目のインターバルに関して決定されたパワースペクトル密度評価である。式（２）から認識されるように、ＰＰＥＲを計算することは、複数のＦＦＴのＭの数を、各ｍ番目のインターバルに関して１つとり、次に該複数のＦＦＴ結果の絶対値を決定し、すべてのＭのインターバルに対してそれらの複数の絶対値を平均することを含む。

パワースペクトルエスティメータ／ピリオドグラム・ジェネレータ２１０はまた、上述した平均パワースペクトル推定またはピリオドグラムの離散バージョン(discrete version)を決定または計算するように構成され得る。ｍ番目の感知インターバルに関するベースバンド信号４１８および４２０は、ｎ番目のサンプルに関してｓ_m［ｎ］で与えられることができることが認識され、ここでｎ＝０，１，・・・Ｎ−１である。したがって、ｍ番目の感知インターバルに関するベースバンド信号の離散ＦＦＴは、その後、ｋ＝０，１，・・・Ｎ−１の場合、Ｘ_m［ｋ］で与えられる。したがって、Ｍの感知インターバルに対する平均パワースペクトル推定Ｘ［ｋ］の離散バージョンは次式から与えられる。

図２を再び参照すると、ユーザ・デバイス２００はまた第１のテスト(test)統計量(statistic)比較器２１２を含み、それは特定の信号タイプの存在を検出するために平均パワースペクトル推定を利用する。具体的には、一例として、該比較器２１２は無線マイクロホン信号の存在のような、興味の対象のチャネル中の信号タイプを検出するために上記のＸ[ｋ]に基づいて所定のテスト統計量を決定または選択することができる。一例によれば、テスト統計量は、パワースペクトル推定Ｘ[ｋ]の中におけるＮの数の値の平均に対するＮの数の値の中における平均パワースペクトル密度推定の最大値の比に基づいて選択されることができる。定量的に、この第１のテスト統計量Ｔ₁は次のように与えられる。

第１のテスト統計量Ｔ₁の決定の後、比較器２１２は第１のテスト統計量Ｔ₁を第１の所定の閾値γ₁と比較する。第１のテスト統計量Ｔ₁が該閾値γ₁を越える（すなわち、Ｔ₁＞γ₁である）場合、比較器２１２（あるいは他の類似の処理モジュール）は、特定の信号タイプ（たとえば、無線マイクロホン信号送信）が興味の対象のチャネル中に存在することを決定する。反対に、該第１のテスト統計量が該閾値を越えない（すなわち、Ｔ₁≦γ₁である）場合、比較器２１２は、該信号タイプがチャネル中に存在しないことを決定する。第１の閾値γ₁の該値は、適切な誤警報(false alarm)率が希望されるレベルより低いことを確実にするように選択されることができることが認識される。第１のテスト統計量は、信号タイプの存在の事前の決定と考えられることができ、以下に説明するように、信号タイプの正確な感知を確実にするためにさらなる確認(validation)が行なわれ得ることがさらに認識される。

比較器２１２による事前の決定の後に、信号が検出される場合、それが興味の対象の信号タイプのもの（たとえば、無線マイクロホン）である可能性があるが、しかし、それが別の信号タイプである可能性もある。したがって、ユーザ・デバイス２００は、比較器２１２からの事前の決定が正確であるか否かを確認あるいはテストするために別の機能モジュールを含むことができる。したがって、ユーザ・デバイス２００は第２のテスト統計量比較器２１４を含み、それは、信号タイプの事前の感知が実際に該信号タイプ（たとえば、無線マイクロホン信号）であることを確認するために行なわれ得る１またはそれより多くのテストを実行するように機能する。

典型的なインプリメンテーションでは、第２の比較器２１４は、検出された信号がＡＴＳＣ信号のパイロットではないことを確実にするか、あるいは確認するように構成されることができる。一例において、確認は、モジュール２１０によって計算された平均パワースペクトル密度において最も強いピークの周波数をＡＴＳＣパイロット周波数の期待(expected)周波数と比較することにより行なわれることができる。該２者間の周波数の差が規定された(prescribed)閾値より大きい場合、該信号は、ＡＴＳＣパイロット信号ではなく、したがって、無線マイクロホン信号のような、興味の対象の信号である可能性のほうが高いと決定されることができる。

別の典型的なインプリメンテーションでは、第２の比較器２１４は、信号タイプに付加された規定された複数の信号のスペクトル特性に基づいた特定の信号タイプの事前の決定を確認するように構成されることができる。無線マイクロホン信号の特定の場合において、既知の複数のスペクトル特性はトーン・キー(tone-key)・オーディオ入力だけが存在するときのものであることができる。図６には、オーディオ入力上に存在するトーン・キーだけを備えたＦＭ無線マイクロホンの特性スペクトルの典型的なプロットが示されている。示されているように、該スペクトル・プロット６００は、中心周波数（０ｋＨｚ）の両側の各周波数の範囲にわたるパワースペクトル密度（ＰＳＤ）のプロットである。該プロットはまた、複数の特定の周波数での、６０２のような、多くのピークからなる。プロット６００から観察されることができるように、複数の周波数成分の振幅は、中心周波数からの周波数の分離(separation)が増加するにしたがって減衰し(decays)、それは複数のＦＭ変調特性のせいである。

事前の決定を確認するために、第２の比較器２１４はパワースペクトルの複数の最大のピークのある特定の数Ｎを選択するように構成されることができる。ある観点によれば、特性スペクトルが、該中心周波数（すなわち、０ｋＨｚ）が不在である信号のものである場合、Ｎは偶数になるように第２の比較器２１４により選択される。相関的に、該スペクトルが、該中心周波数が存在するものである場合、比較器２１４は中心周波数ならびに該中心周波数より上の及び下の複数の最大の周波数ピークを選択するためにＮを奇数になるように設定する。

中心周波数が不在である一例として、図６の典型的なスペクトル・プロットを使用してＮが６に設定される場合、該中心周波数より上の３つの最大のピーク（たとえば、６０８、６１０、６１２）、ならびに中心周波数より下の３つの最も強いピーク（たとえば、６０２、６０４、６０６）が選択される。雑音が存在しない時、これらの周波数ピークの間の関係は、ピークの欠如のためにその周波数の２倍分離されている中央の２つ（６０６及び６０８）を除き、典型的に固定された周波数の値(fixed frequency value)だけの分離であることが認識される。中心周波数が存在し、Ｎが奇数となる場合、周波数の２倍のこのような分離は適用可能ではないことが認識される。

したがって、Ｎの数のピークの中の最低の周波数ピークの周波数（たとえば、図６の中の６０２）から始めると、この周波数は値ｆ₀を割当てられる。上述したように、複数の周波数ピークの間の関係は典型的に固定値だけの分離であり、それはここにおいてｆ₁と呼ばれる。したがって、複数のピークはそれぞれ最低の周波数ｆ₀から最高の周波数に増加するので、連続した各ピークは、最低の周波数ｆ₀と固定された分離値ｆ₁との関係の点から説明され得る。したがって、Ｎ＝６の例では、該複数のピーク６０２乃至６１２はそれぞれ、ｆ₀、ｆ₀＋ｆ₁、ｆ₀＋２ｆ₁、ｆ₀＋４ｆ₁、ｆ₀＋５ｆ₁、及びｆ₀＋６ｆ₁として書かれることができる。

雑音（以下の説明のためにｎとして表わされた）のために、パワースペクトル密度中の実際の複数のピークの周波数にはいくつかの誤差がある。ｙを観察ベクトルとすることにより、付加された雑音ｎを有する周波数の最低から最高までのＮの最大のピークの周波数はそれぞれ、ｙ₁ ＝ｆ ₀ ＋ｎ₁ ，ｙ₂ ＝ｆ₀ ＋ｆ₁ ＋ｎ₂ ，ｙ₃ ＝ｆ₀ ＋２ｆ₁ ＋ｎ₃，等と表わされる。したがって、エスティメータ２１０からの複数の観察された周波数はある付加された雑音を備えた複数の正しい周波数である。したがって、認識されるように、該観察ベクトルｙはｆ₀ とｆ₁と雑音ｎの線形関数である。下記の式（５）は、たとえば、Ｎ＝６および無線マイクロホン用のトーン・キーの周波数の選択のせいで中心周波数が存在しない場合の数値的な例である。

式（５）は、以下のように省略表現で簡単に書き直すことができる。

ここで、Ｈはｆ₀ 及びｆ₁ の項での複数の周波数ピークの関係のマトリクスを表わし、ｎは複数の雑音項のベクトルである。上記の式（５）の例では、Ｈマトリクスに関する複数の特定の値は、Ｎ＝６の場合に特有である。

ベクトルｙを決定した後、比較器２１４は観察ベクトルｙからｆ₀ 及びｆ₁ の複数のモデル推定を見出すようにさらに構成されることができる。すなわち、該複数のモデル推定は、データの最適なフィット(optimal fit)を獲得するために１つのモデルの複数のパラメータを調節することにより観察ベクトルｙから得られた数値データから見出されることができる。１つの観点において、比較器２１４は、次の関係から与えられるようにこれらのモデル推定値を見出すために最小2乗推定を使用するエスティメータを用いることができる。

ここで、Ｈ^T はマトリクスＨの転置(transpose)であり、複数の値

はｆ₀ 及びｆ₁ の複数のモデル推定値(model estimated values)である。当業者は、本願の開示が最小2乗推定に制限されず、また、任意の数の適切な回帰分析(regression analysis)または推定技術がｆ₀ 及びｆ₁ の複数のモデル推定を見出すために使用され得ることを理解することが認められる。

ｆ₀ 及びｆ₁ に関する２つの周波数に関する複数のモデル推定

を仮定すると、マトリクスＨに基づくこのモデルまたは特性(characteristic)が観察されたデータにどれくらいよく適合するかの決定が行わせることができる。１つの観点においては、該モデルがオリジナルの(original)観察されたデータに関して何を産出する(yields)かを推定し、その推定を該オリジナルの観察されたデータと比較することによって、この決定がなされることができる。したがって、複数の推定

は該オリジナルのベクトルｙに関して何を産出するかのモデル推定は、以下のように決定されることができる。

ここで、

は複数のモデル特性あるいはパラメータの推定である。

第２のテスト統計量あるいは測定基準(metric)Ｔ₂ は、Ｎの最大の周波数ピークの該観察されたベクトルｙが該推定されたモデルベクトル

（すなわち、既知のまたは期待ＰＳＤ特性）にどれだけ厳密に(closely)適合または一致するかをその後定量的に計算することにより決定されることができる。一例において、該観察されたデータが該モデルにどれだけ厳密に一致するかの程度は、第２のテスト統計量Ｔ₂ を決定することにより確かめられることができ、それは以下の式による２つのベクトル間の平均平方誤差の計算であることができる。

ここで、

は

とｙのベクトル差のノルム(norm)を表す。Ｔ₂の値が小さいと、それだけ一層２つのベクトルはそれらの特性において一致する。したがって、第２の比較器２１４は、このテスト統計量Ｔ₂ を所定の閾値γ₂ と比較するように構成されることができ、ここで、該テスト統計量が所定の閾値以下である（Ｔ₂ ≦γ₂ ）場合、複数の周波数ピークのモデルは観察されたパワースペクトル密度と一致するので、興味の対象の信号は、おそらく、特定の信号タイプ（たとえば、無線マイクロホン信号）である。反対に、該テスト統計量が該閾値を越える（Ｔ₂ ＞γ₂ ）場合、興味の対象の信号は、おそらく、特定の信号タイプのものではない。

ユーザ・デバイス装置２００の中に示されている複数の機能モジュールは、ユーザ・デバイス内の１またはそれより多くのプロセッサ、あるいはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のような任意の他の適切なプロセッサによってインプリメントされ得ることがここにおいて認識される。さらに、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいはその組合せは、ユーザ・デバイス２００中の様々なモジュールの上述された複数の機能をインプリメントすることができる。

図７は、たとえば、図２の装置によって使用されることのできる無線チャネル内の送信信号タイプの存在を感知する方法を示している。該方法７００は、ここに記載されているユーザ・デバイスにより受信された無線チャネルのような、無線チャネル７０２の信号のスペクトル推定を最初に計算することを含む。たとえば、該スペクトル密度推定は、式（２）および（３）に関連して前に記載されたような推定X[k]あるいはパワースペクトル密度推定Ｐ_PERであることができ、それはパワースペクトル・エスティメータ２１０によってさらに決定されることができる。該スペクトル密度推定が決定された後、その推定の少なくとも１つの最大値から得られた値は、ブロック７０４に示されているように、第１の閾値量と比較される。得られた該値は、式（４）に関して前に説明されたように、第１のテスト統計量Ｔ₁であることができ、それは第１の閾値量γ₁ 、及びＸ[k]の最大値を使用して決定される。さらに、比較器２１２は、一例として、ブロック７０４のオペレーションを行うことができる。

ブロック７０４における比較に基づいて、ブロック７０６に示されるように、該値が第１の閾値を越える（たとえば、Ｔ₁ ＞γ₁ ）場合、特定の送信信号タイプが存在するという事前の決定が行われることができる。第１のテスト統計量比較器２１２は、例として、ブロック７０６のこのオペレーションを行うことができる。

ブロック７０６において該送信信号タイプが無線チャネルに存在するという事前の決定が行われた場合、ここに開示されている方法(methodology)は、確認(validation)プロセスを通じて、無線マイクロホン信号のような、特定の信号タイプの存在を最終的に感知するために１またはそれより多くのテストを含むことができる。一例として、方法７００は、ブロック７０６の事前の決定を確認することにより特定の信号タイプの存在の感知が行われるブロック７０８を含むことができる。

ブロック７０８における確認は、該チャネルへ付加された規定された信号の観察されたスペクトル密度が、該規定された信号のスペクトル密度のモデル推定に、少なくとも所定の程度まで一致することを決定することにより行われることができる。一例において、該規定された信号はオーディオ・トーン・キー信号によって変調された無線マイクロホン信号であり得ることが認識される。さらに、ブロック７０８のプロセスは、式（７）および（８）に関連して上記の説明の中で例示されたように、最小2乗推定のような回帰分析を使用して、該モデルが該規定された信号のスペクトル密度を推定したと決定することを含むことができる。

さらに、付加された該規定された信号の該観察されたスペクトル密度の、該規定された信号のスペクトル密度の該推定への一致のブロック７０８における決定は、第２のテスト統計量Ｔ₂ の決定及び式（９）に関して前に説明されたやり方で行われることができる。さらに、所定の程度までの一致の決定は該テスト統計量と第２の閾値γ₂ との比較によってインプリメントされることができる。すなわち、第２のテスト統計量Ｔ₂ が第２の閾値より小さいとき、これは、観察され推定された複数のスペクトル密度の一致が所定の程度であることを示して、興味の対象の信号タイプの存在を確認する(validate)。ブロック７０８の複数のプロセスは、一例として、図２の中の第２のテスト統計量比較器２１４として示された機能ブロックによりインプリメントされ得ることが認識される。当業者は、ブロック７０８の該複数のプロセスが既知の付随的な複数のスペクトル特性を備えた広範囲の複数の信号タイプに適用可能であり、また図６に示されているオーディオ・トーン・キー信号によって変調された無線マイクロホン送信の複数のスペクトル特性だけに制限されないことを認識することも認められる。

該方法７００に関して、ブロック７０８の複数のプロセスの前に、付加的な確認が行われることができる（図７には示されていない）ことも認識される。この付加的な確認は、具体的には、ブロック７０６において決定された信号タイプの存在の事前の決定の確認である。上述されたように、この確認はパワースペクトル密度の決定された最も強いピークの周波数を、別の信号タイプの期待周波数、すなわち、無線マイクロホン信号の検出の例におけるＡＴＳＣ信号のパイロットの期待周波数と比較することを含むことができる。しかしながら、この確認が他の複数の信号タイプに適用されることができ、ＡＴＳＣパイロットだけに制限されるものではないことを、当業者は認識することが認められる。

図８は、無線デバイス８０２において使用され得る様々なコンポーネントを示す。無線デバイス８０２は、ここに記載された様々な方法をインプリメントするように構成され得るデバイスの一例である。無線デバイス８０２は、２つの例としては、図１に示されたユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２、１１４のようなユーザ・デバイス、あるいは図１の中の基地局１０２、１０４、１０６のような基地局としてインプリメントされることができる。

無線デバイス８０２は、通信バス８０４により通信可能に結合された幾つかの様々なコンポーネントを含むことができ、それはパワー・バス、制御信号バス、ステータス信号バス、データ・バス、その任意の組合せ、あるいは任意の他の適切な通信リンクを含むことができる。デバイス８０２は、該無線デバイス８０２のオペレーションを制御するプロセッサ８０６を含む。該プロセッサ８０６はまた中央処理装置（ＣＰＵ）と呼ばれることができる。デバイス８０２はまたメモリ８０８を含み、それは該プロセッサ８０６に複数の命令及びデータを提供するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）及び読出し専用メモリ（ＲＯＭ）の両方を含むことができる。メモリ８０８の一部分はまた、一例として、不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）を含むことができる。プロセッサ８０６は、メモリ８０８内に格納された複数のプログラム命令に基づいて複数の論理および算術演算を行なうように構成される。さらに、メモリ８０８中の複数の命令は、ここに記載されている複数の方法をインプリメントするように実行可能であることができる。

無線デバイス８０２はまた、たとえば、無線デバイス８０２と別の無線デバイスとの間における複数の無線信号の送信および受信を可能にするために送信機８０９及び受信機８１０を含むことができる。１またはそれより多くのアンテナ８１２は、図８に示されている送信機８０９および受信機８１０に通信可能に結合されることができる。無線デバイス８０２は、マルチプルの送信機、マルチプルの受信機、及び、または、マルチプルのアンテナを含むことができることが認識される。

無線デバイス８０２はまた、受信機８１０を介してデバイス８０２により受信された複数の信号の存在を検出及び確認するために使用され得る信号検出器８１４を含むことができる。信号検出器８１８は、ここに記載された複数の機能及び方法を行なうように構成されることができ、また、図２中のユーザ・デバイス２００の複数の機能ブロックにより果たされる複数の機能を行なうことができる。無線デバイス８０２はまた、受信された複数の信号の処理において使用されるデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）８１６を含むことができる。さらに、プロセッサ８０６及び、またはＤＳＰ ８１６のいずれも、別の複数のインプリメンテーションとして信号検出器８１４により行なわれる複数の機能のうちのいくつかあるいはすべてを包含し(subsume)得ることもまた認識される。

ここにおいて使用されるように、用語「決定すること」（及びその文法的な複数の変形）は非常に広い意味で使用される。該用語「決定すること」は、種々様々のアクション(actions)を包含し、したがって、「決定すること」は計算すること(calculating)、電算機で計算すること(computing)、処理すること、導出すること(deriving)、調査すること(investigating)、ルックアップすること(looking up)（たとえば、あるテーブル、データベースあるいは別のデータ構造においてルックアップすること）、確かめること(ascertaining)、等を含むことができる。さらに、「決定すること」は、受信すること（たとえば、情報を受信すること）、アクセスすること（たとえば、メモリ中のデータにアクセスすること）、resolving、選択すること(selecting)、選ぶこと(choosing)、確立すること(establishing)等を含むことができる。

開示されている複数のプロセスにおける複数のステップの特定の順序または階層は、典型的な複数のアプローチの一例であることが理解される。複数の設計プレファレンス(preferences)に基づいて、該複数のプロセスにおける複数のステップの特定の順序または階層は、本願開示の技術的範囲内にとどまりながら、再配列され(rearranged)得ることが理解される。付随する複数の方法請求項は、見本の(sample)順序で様々なステップの複数の要素を与え、与えられた該特定の順序または階層に制限されることを意味するものではない。

当業者は、情報及び複数の信号が様々な異なるテクノロジーおよび技術のうちの任意のものを使用して表現され得ることを理解するであろう。たとえば、上記の説明の全体にわたって参照され得るデータ、複数の命令、複数のコマンド、情報、複数の信号、複数のビット、複数の記号、および複数のチップは、複数の電圧、複数の電流、複数の電磁波、複数の磁気フィールドまたは粒子、複数の光学フィールドまたは粒子、あるいはその任意の組合せによって表わされることができる。

当業者は、ここに開示された複数の実施形態に関連して記載された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズム・ステップが電子ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、あるいは両方の複数の組合せとしてインプリメントされ得ることをさらに認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性(interchangeability)を明らかに示すために、様々な実例となるコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、それらの機能性の点で上記において一般に説明されている。このような機能性がハードウェアとしてインプリメントされるか、またはソフトウェアとしてインプリメントされるかは、システム全体に課された特定の用途および複数の設計制約に依存する。当業者は、各特定の用途に関してさまざまなやり方で該記載された機能性をインプリメントすることができるが、しかしこのようなインプリメンテーションの決定は、本願の開示の技術的範囲からの逸脱を引き起こすものとして解釈されるべきでない。

ここに開示された複数の実施形態に関連して記載された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、ここに記載された複数の機能を行うように設計された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラム可能なゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいは他のプログラム可能な論理装置、デイスクリート(discrete)・ゲートまたはトランジスタ論理回路(transistor logic)、複数のデイスクリート・ハードウェアコンポーネント、あるいはその任意の組合せを用いてインプリメントされ、あるいは行なわれることができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであることができるが、しかし、別の実施形態においては、プロセッサは任意のコンベンショナル・プロセッサ(conventional processor)、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機械であることができる。プロセッサはまた、例えば、ＤＳＰコアに関連した１またはそれより多くのマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、１つのマイクロプロセッサと１つのＤＳＰの組合せ等の、複数の計算デバイスの組合せ、あるいは任意の他のこのような構成としてインプリメントされ得る。

ここに開示された複数の実施形態に関連して記載された１つの方法またはアルゴリズムの複数のステップは、ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールにおいて、あるいは該２者の組合せで直接具体化されることができる。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、複数のレジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは技術的に知られている任意の他の形態の記憶媒体において存在し得る。典型的な記憶媒体は、プロセッサが該記憶媒体から情報を読取り、及び該記憶媒体に情報を書込むことができるように、該プロセッサに結合され得る。別の実施形態では、該プロセッサと該記憶媒体は、ユーザ端末中の複数のディスクリート(discrete)なコンポーネントとして存在し得る。

１またはそれより多くの典型的な例においては、記載された複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいはその任意の組合せでインプリメントされることができる。ソフトウェアでインプリメントされる場合、該複数の機能は、コンピュータ可読媒体上の１またはそれより多くの命令またはコードとして格納または送信されることができる。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータ プログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体とコンピュータ記憶媒体の両者を含む。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスされ得る任意の入手可能な媒体であることができる。限定ではなく例示すると、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置(disk storage) 、磁気ディスク記憶装置または任意の他の複数の磁気記憶デバイス、またはコンピュータによってアクセスされ得る及び複数のデータ構造または複数の命令の形態で望まれるプログラムコードを伝送または格納するために使用され得る任意の他の媒体、を備えることができる。さらに、いずれの接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。例えば、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、撚線対、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、及びマイクロ波のような複数の無線イクノロジーを使用して、ソフトウェアがウェブサイト、サーバ、または他の遠隔発信元(source)から送信される場合、該同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、撚線対、ＤＳＬ、または赤外線、無線、及びマイクロ波のような複数の無線テクノロジーは、媒体の定義に含まれる。ここで使用されているディスク(disk) 及びディスク(disc)は、コンパクト ディスク（ＣＤ）、レーザ ディスク、光ディスク、デジタル多用途(versatile)ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク及びブルーレイディスク（登録商標）を含み、ここで、複数のディスク(disks)は通常データを磁気的に再生し、一方複数のディスク(discs)はレーザを用いてデータを光学的に再生する。上記のものの複数の組合せもまた、コンピュータ可読媒体の技術的範囲内に含まれるべきである。

ここに開示された複数の例は、任意の当業者がここに開示されているサブジェクト・マターを作成または使用することを可能にするために提供されている。これらの開示された複数の例への様々な修正は当業者に容易に明白になり、また、ここに規定されている複数の一般的な原理は、ここに開示されているものの複数の教示を逸脱せずに、他の複数の実施形態に適用され得る。「典型的な」という単語は、ここにおいて「例(example)、実例(instance)、あるいは実例(illustration)として役立つ」を意味するために排他的に使用されることもまた認識される。「典型的な」としてここに記載された任意の例は、必ずしも、他の複数の例よりも好ましいあるいは有利であると解釈されるものではない。したがって、ここに開示されているものは、ここに示された複数の例に限定されるものではなく、ここに開示されている複数の原理及び複数の新しい特徴と一致する非常に広い技術的範囲を与えられている。

Claims (36)

1. 無線通信システムにおける無線チャネル内の送信信号タイプの存在を感知する方法、該方法は下記を具備する、
   該無線チャネル上の信号のスペクトル密度推定を計算すること、
   該計算されたスペクトル密度推定から得られた第１のテスト値を第１の閾値と比較すること、
   該第１のテスト値が該第１の閾値を越える場合に、該送信信号タイプの該存在の事前の決定を行うこと、
   該無線チャネル上の該信号に付加された規定された信号の観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に少なくとも所定の程度まで一致することを決定することにより、該信号タイプの該存在の該事前の決定が行われた後に、該信号タイプの該存在を感知すること。
2. 該無線チャネル上の該信号に付加された該規定された信号の該観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に一致することを決定することは、下記を具備する、請求項１記載の方法、
   該規定された信号のパワースペクトル密度の少なくとも２つの周波数ピークに基づいて観察ベクトルを決定すること、
   該観察ベクトルでのマトリクスに基づいて該規定された信号のモデル推定観察ベクトルを決定すること、ここで、該マトリクスは該少なくとも２つの周波数ピークの間の関係に基づいている、
   少なくとも該観察ベクトルと該モデル推定観察ベクトルとの間の差に基づいて、第２のテスト値を決定すること、
   該第２のテスト値が第２の閾値より小さいとき、該チャネルに付加された該規定された信号の該観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該モデル推定に少なくとも該所定の程度まで一致することを決定すること。
3. 該無線チャネル上の該信号に付加された該規定された信号は無線マイクロホン信号を備え、それはトーン・キー信号により変調されている、請求項１記載の方法。
4. パワースペクトル密度推定は、複数の感知時間インターバルにわたってとられた該無線チャネル上の該信号の複数のサンプルに基づいた平均されたピリオドグラムを備える、請求項１記載の方法。
5. 第１のテスト値は、該スペクトル密度推定の平均値に対するスペクトル密度推定の最大値の比を備える、請求項１記載の方法。
6. 下記をさらに備える、請求項１記載の方法、
   既知の信号タイプの所定の周波数と該スペクトル密度推定における最大ピークの周波数との間の周波数差を決定すること、
   該信号タイプの該存在を感知する前に該周波数差が所定の値を越えるときに該送信信号タイプの該存在の事前の決定を確認すること。
7. 該既知の信号タイプは、アドバンスト・テレビジョン・システムズ委員会（ＡＴＳＣ）信号のパイロットである、請求項６記載の方法。
8. 該信号タイプは無線マイクロホン信号である、請求項１記載の方法。
9. 該送信信号タイプの該存在を感知することは、認知無線デバイスによってインプリメントされる、請求項１記載の方法。
10. 無線通信において無線チャネル内の送信信号タイプの存在を感知するために動作可能な装置、該装置は下記を具備する、
    プロセッサによって実行可能な複数の命令を格納するメモリ、
    下記を行うために該メモリ中に格納された該複数の命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサ、
    該無線チャネル上の信号のスペクトル密度推定を計算すること、
    該計算されたスペクトル密度推定から得られた第１のテスト値を第１の閾値と比較し、該第１のテスト値が該第１の閾値を越える場合に、該送信信号タイプの該存在の事前の決定を行うこと、
    該無線チャネル上の該信号に付加された規定された信号の観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に少なくとも所定の程度まで一致することを決定することにより、該信号タイプの該存在の該事前の決定が行われた後に、該信号タイプの該存在を感知すること。
11. 該無線チャネル上の該信号に付加された該規定された信号の該観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に一致することを決定することにおいて該少なくとも１つのプロセッサは、下記を行うために該メモリ中に格納された該複数の命令を実行するようにさらに構成される、請求項１０記載の装置、
    該規定された信号のパワースペクトル密度の少なくとも２つの周波数ピークに基づいて観察ベクトルを決定すること、
    該観察ベクトルでのマトリクスに基づいて該規定された信号のモデル推定観察ベクトルを決定すること、ここで、該マトリクスは該少なくとも２つの周波数ピークの間の関係に基づいている、
    少なくとも該観察ベクトルと該モデル推定観察ベクトルとの間の差に基づいて、第２のテスト値を決定すること、
    該第２のテスト値が第２の閾値より小さいとき、該チャネルに付加された該規定された信号の該観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該モデル推定に少なくとも該所定の程度まで一致することを決定すること。
12. 該無線チャネル上の該信号に付加された該規定された信号は、トーン・キー信号により変調された無線マイクロホン信号を備える、請求項１０記載の装置。
13. パワースペクトル密度推定は、複数の感知時間インターバルにわたってとられた該無線チャネル上の該信号の複数のサンプルに基づいた平均されたピリオドグラムを備える、請求項１０記載の装置。
14. 第１のテスト値は、該スペクトル密度推定の平均値に対するスペクトル密度推定の最大値の比を備える、請求項１０記載の装置。
15. 該少なくとも１つのプロセッサは、下記を行うために該メモリ中に格納された該複数の命令を実行するようにさらに構成される、請求項１０記載の装置、
    既知の信号タイプの所定の周波数と該スペクトル密度推定における最大ピークの周波数との間の周波数差を決定すること、
    該信号タイプの該存在を感知する前に該周波数差が所定の値を越えるときに該送信信号タイプの該存在の事前の決定を確認すること。
16. 該既知の信号タイプは、アドバンスト・テレビジョン・システムズ委員会（ＡＴＳＣ）信号のパイロットである、請求項１５記載の装置。
17. 該信号タイプは無線マイクロホン信号である、請求項１０記載の装置。
18. 該装置は認知無線デバイスを備える、請求項１０記載の装置。
19. 無線通信において無線チャネル内の送信信号タイプの存在を感知するために使用可能な装置、該装置は下記を具備する、
    該無線チャネル上の信号のスペクトル密度推定を計算するための手段、
    該計算されたスペクトル密度推定から得られた第１のテスト値を第１の閾値と比較するための手段、
    該第１のテスト値が該第１の閾値を越える場合に、該送信信号タイプの該存在の事前の決定を行うための手段、及び
    該無線チャネル上の該信号に付加された規定された信号の観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に少なくとも所定の程度まで一致することを決定するための手段により、該信号タイプの該存在の該事前の決定が行われた後に、該信号タイプの該存在を感知するための手段。
20. 該無線チャネル上の該信号に付加された該規定された信号の該観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に一致することを決定するための手段は下記をさらに備える、請求項１９記載の装置、
    該規定された信号のパワースペクトル密度の少なくとも２つの周波数ピークに基づいて観察ベクトルを決定するための手段、
    該観察ベクトルでのマトリクスに基づいて該規定された信号のモデル推定観察ベクトルを決定するための手段、ここで、該マトリクスは該少なくとも２つの周波数ピークの間の関係に基づいている、
    少なくとも該観察ベクトルと該モデル推定観察ベクトルとの間の差に基づいて、第２のテスト値を決定するための手段、
    該第２のテスト値が第２の閾値より小さいとき、該チャネルに付加された該規定された信号の該観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該モデル推定に少なくとも該所定の程度まで一致することを決定するための手段。
21. 該無線チャネル上の該信号に付加された該規定された信号は、トーン・キー信号により変調された無線マイクロホン信号を備える、請求項１９記載の装置。
22. パワースペクトル密度推定は、複数の感知時間インターバルにわたってとられた該無線チャネル上の該信号の複数のサンプルに基づいた平均されたピリオドグラムを備える、請求項１９記載の装置。
23. 第１のテスト値は、該スペクトル密度推定の平均値に対するスペクトル密度推定の最大値の比を備える、請求項１９記載の装置。
24. 下記をさらに具備する、請求項１９記載の装置、
    既知の信号タイプの所定の周波数と該スペクトル密度推定における最大ピークの周波数との間の周波数差を決定するための手段、
    該信号タイプの該存在を感知するための手段の前の、該周波数差が所定の値を越えるときに該送信信号タイプの該存在の事前の決定を確認するための手段。
25. 該既知の信号タイプは、アドバンスト・テレビジョン・システムズ委員会（ＡＴＳＣ）信号のパイロットである、請求項２４記載の装置。
26. 該信号タイプは無線マイクロホン信号である、請求項１９記載の装置。
27. 該装置は認知無線デバイスを備える、請求項１９記載の装置。
28. 下記を具備する、コンピュータ可読媒体を備えたコンピュータ・プログラム製品、
    無線チャネル上の信号のスペクトル密度推定を、コンピュータに計算させるためのコード、
    該計算されたスペクトル密度推定から得られた第１のテスト値と第１の閾値とを、該コンピュータに比較させるためのコード、
    該第１のテスト値が該第１の閾値を越える場合に、該送信信号タイプの該存在の事前の決定を該コンピュータに行わせるためのコード、
    該無線チャネル上の該信号に付加された規定された信号の観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該スペクトル密度のモデル推定に少なくとも所定の程度まで一致することを決定することにより、該信号タイプの該存在の該事前の決定が行われた後に、該信号タイプの該存在を該コンピュータに感知させるためのコード。
29. 該チャネルに付加された該規定された信号の該観察されたスペクトル密度が該規定された信号のモデル推定に一致することを決定することにより該信号タイプの該存在を、該コンピュータに感知させるためのコードは、下記をさらに具備する、請求項２８記載のコンピュータ・プログラム製品、
    該規定された信号のパワースペクトル密度の少なくとも２つの周波数ピークに基づいて、観察ベクトルを該コンピュータに決定させるためのコード、
    該観察ベクトルでのマトリクスに基づいて、該規定された信号のモデル推定観察ベクトルを該コンピュータに決定させるためのコード、ここで、該マトリクスは該少なくとも２つの周波数ピークの間の関係に基づいている、
    少なくとも該観察ベクトルと該モデル推定観察ベクトルとの間の差に基づいて、第２のテスト値を該コンピュータに決定させるためのコード、
    該第２のテスト値が第２の閾値より小さいとき、該チャネルに付加された該規定された信号の該観察されたスペクトル密度が該規定された信号の該モデル推定に少なくとも該所定の程度まで一致することを、該コンピュータに決定させるためのコード。
30. 該無線チャネル上の該信号に付加された該規定された信号は、トーン・キー信号により変調された無線マイクロホン信号を備える、請求項２８記載のコンピュータ・プログラム製品。
31. パワースペクトル密度推定は、複数の感知時間インターバルにわたってとられた該無線チャネル上の該信号の複数のサンプルに基づいた平均されたピリオドグラムを備える、請求項２８記載のコンピュータ・プログラム製品。
32. 第１のテスト値は、該スペクトル密度推定の平均値に対するスペクトル密度推定の最大値の比を備える、請求項２８記載のコンピュータ・プログラム製品。
33. 該コンピュータ可読媒体は下記をさらに備える、請求項２８記載のコンピュータ・プログラム製品、
    既知の信号タイプの所定の周波数と該スペクトル密度推定における最大ピークの周波数との間の周波数差を、該コンピュータに決定させるためのコード、
    該信号タイプの該存在を感知する前に該周波数差が所定の値を越えるときに該送信信号タイプの該存在の事前の決定を、該コンピュータに確認させるためのコード。
34. 該既知の信号タイプは、アドバンスト・テレビジョン・システムズ委員会（ＡＴＳＣ）信号のパイロットである、請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品。
35. 該信号タイプは無線マイクロホン信号である、請求項２８記載のコンピュータ・プログラム製品。
36. コンピュータ可読媒体は認知無線デバイスにおいて使用される、請求項２９記載のコンピュータ・プログラム製品。

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