[发明专利]在多路复用频带中搜索有用信号的方法

说明书

背景

本发明属于数字通信领域，且更具体地涉及在具有频谱宽度大于ΔB的共享的频带中，搜索预定义频谱宽度ΔB的有用信号的存在。

技术现状

在数字通信系统中，已知的是使用相同的频带，称为“多路复用频带”，用于从终端到站点的有用信号的传输。

一般地，有用信号具有相同的频谱宽度，且所述频谱宽度是该站点预先已知的。在某些情况下，也可能具有多个全部是该站预先已知的可能的频谱宽度。

另外，可在其周围传输有用信号的中心频率，在最一般的情况下，也预先确定且是站点预先已知的。从而，搜索在多路复用频带中传输的有用信号的存在，可限制为在每个可能的中心频率的功率检测。

然而，存在其中有用信号的中心传输频率事先不知道的情况。

例如，发布的专利号为WO 2011/154466的国际PCT申请，描述了一种窄带数字通信系统，其中有用信号的频谱宽度ΔB在从几赫兹到几百赫兹的范围内。

此外，为了确保强制统计频分多址(FSFDMA)，所述有用信号的频移大于频谱宽度ΔB。

因此，可理解的是，在这种情况下，不可能预先知道有用信号在其周围可由数字通信系统站接收的中心频率。因此，在整个多路复用频带中搜索有用信号的存在应被执行，且应相应地伴随搜索中心频率(如果其沿时间变化，至少最初这样做)，其中有用信号可在其周围由站点接收。

特别是在如果多路复用频带显著大于有用信号的频谱宽度ΔB的情况下，这种连接的存在和中心频率的搜索实现起来是复杂的。

概述

本发明的目的是克服现有技术解决方案的所有或部分的局限性，特别是那些本文以上所讨论的局限性，通过提供一种解决方案，其使得以简单而稳定的方式搜索有用信号的存在成为可能，该有用信号具有在多路复用频带中事先不知道的中心频率。

此外，本发明还旨在提供一种解决方案，其使得至少在某些实施方案中，仅检测能够无错解码的有用信号。

为了这个目的，且根据第一方面，本发明涉及在总体信号中寻找有用信号存在的方法，所述有用信号对应于具有由在多路复用频带中的终端传输的、具有预定频谱宽度ΔB的无线电信号，该多路复用频带具有大于ΔB的频谱宽度，总体信号对应于接收到的在多路复用频带中的所有无线电信号。搜索方法包括以下步骤：

-计算表示以多路复用频带的基本频率采样的总体信号的功率频谱密度的频率信号，

-计算称为“非有用信号”的信号，通过由滤波器滤波频率信号，该方法能够主要抑制在所述频率信号中具有等于或小于ΔB的频谱宽度的所有信号或部分信号，

-计算称为“功率比率信号”的信号，其表示在每个基本频率上的频率信号与非有用信号的比率。

-比较功率比率信号与预定阈值，对于所述功率比率信号具有大于所述阈值的局部最大值的基本频率，被认为是存在于总体信号中的有用信号的中心频率。

这样的搜索方法是相对容易实现的，因为在获得频率信号之后其需要很少的操作。特别是，用来计算非有用信号的滤波器可以是简单的有限脉冲响应滤波器。

还应当指出的是，用来计算非有用信号的滤波器是频率滤波器，也就是说，其在频率域中执行对应于不同的基本频率的频率信号的不同样本的线性组合。

因此，该频率滤波器的应用没有引入对应于卷积的必要计算时间的其它延迟，且只引入了可容易地得到补偿的频移。因此，该搜索方法，通过使用频率滤波器，使得能够快速地检测出在总体信号中有用信号，而使用适用于获得的用于不同连续时间的样本的时间滤波器将必然引入取决所述时间滤波器的阶数的延迟。

这样的搜索方法从其开始使用起也是鲁棒的，以确定有用信号是否存在于总体信号中，功率比率信号是有用信号将在每个基本频率具有的信号-噪声/干扰比率的表示。

事实上，非有用信号是表示在每个基本频率上的、事先抑制了在该基本频率接收的、频谱宽度等于或小于ΔB的信号(且因此可能存在于总体信号中的所有有用信号)的功率。

频率信号是表示在每个基本频率，在该基本频率上接收的、对应于在该基本频率上的非有用信号的功率的功率，其中所述非有用信号的功率可与存于该基本频率上的有用信号的功率累积。

在具体的实施方式中，搜索方法包括一个或多个以下特点，采用单独或根据所有技术上可能的组合。