[发明专利]用于无线通信系统的无线站的信号检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及共享同一频率的多个无线站所处环境中的无线站的信号检测装置以及信号检测方法。

背景技术

在当前的无线通信之中，为了避免彼此的干扰，大多情况下对每个无线通信系统分配专用的频带。然而，为了在无线通信中有效应用受限的频率，近些年来研究出在多个通信系统使用相同频带的方法。作为在相同频带共存多个无线系统的技术而受到关注的认知无线技术，识别无线环境，根据识别结果和频率共享规则等，设定中心频率、信号频带宽、波束图形等发送参数来进行通信。尤其在多个无线系统共享频率的环境中，为了在避免对主系统的干扰和认知系统间的干扰的同时提高频率使用效率，各认知无线设备需要在开始发送之前尽可能正确识别无线资源的使用状况。

信号识别技术主要包括功率检测、匹配滤波器检测、特征检测等。作为使用功率检测的代表性例子已知有被称作CSMA/CA(Carrier Sense Multiple AccessWith Collision Avoidance)方式的具备冲突避免功能的载波侦听复用访问方式。对此，例如在非专利文献1中有所描述。在IEEE802.11规格等所代表的无线LAN系统中使用的CSMA/CA方式中，在进行数据发送前测定接收电平，进行可否发送数据的判断。另外，在专利文献1和非专利文献2中描述了通过计算信号的周期平稳性的特征量来检测信号的存在性，各无线站仅在没检测到信号的情况下进行发送，从而避免干扰的技术。这种特征检测是使用信号的统计特性的技术，有不需要频带宽度和帧格式等事先信息的优点和不需要时间和频率的同步的优点等。

通过使用这些技术，在不同的无线通信系统之间共享同一频带时也能检测周围所使用的信号的存在性，当判断为不产生干扰的情况下无线站进行发送。

【专利文献1】日本特开2006-222665号公报

【专利文献2】日本特开2008-061214号公报

【非专利文献1】Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)specifications，ANSI/IEEE Std 802.11，1999 Edition

【非专利文献2】A.V.Dandawate and GB.Giannakis，”Statistical tests for presence ofcyclostationarity，”IEEE Trans.Signal Processing，vol.45，no.9，Sept.1994

【非专利文献3】IEEE 802.22 Working Group of the LAN MAN StandardsCommittee，”IEEE P802.22/DO.1 Draft Standard for Wireless Regional Area NetworksPart 22：Cognitive Wireless RAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications：Policies and procedures for operation in the TV bands”，The Institute ofElectrical and Electronics Engineers，May 2006.

【非专利文献4】菊間信良著，アレ一アンテナによる適応信号处理、科学技術出版

在非专利文献1所示的现有技术的CSMA/CA方式中，仅凭接收功率判定信号的存在性，因而无法获悉检测到的信号是何种信号。另外，匹配滤波器的检测需要在接收设备准备作为检测对象的信号模板，检测对象的信号必须是完全已知的。而在将信号的统计特征用于检测的特征检测中，能通过较少的事先信息分别识别特征不同的信号，然而当非专利文献2所示那样接收具备不同功率的多个信号时，弱信号的特征被埋没在强信号特征之中，存在弱信号的检测率显著降低的问题。

发明内容

本发明的一般性课题在于提供一种在存在多个作为检测对象的信号的环境中改善特征检测的检测率的信号检测装置及信号检测方法。更具体的课题在于，提供一种用于通过不同接收功率同时接收多个信号时也能检测各自存在性并识别该特征的信号检测装置及信号检测方法。