在多路复用频带中搜索有用信号的方法技术

本发明专利技术涉及一种在具有频谱宽度大于ΔB的多路复用频带中搜索具有预定频谱宽度ΔB的有用信号的存在的方法(50)，所述方法包括步骤：(51)计算在所述多路复用频带中的功率频谱密度的频率信号表示，(54)通过适合消除具有频谱宽度等于或小于ΔB的信号的全部或部分的滤波器滤波频率信号，计算非有用信号，(56)计算频率信号与非有用信号的比率的功率比率信号表示，以及(57)比较功率比率信号与预定义阈值。本发明专利技术还涉及包括这种接收器单元的数字远程通信系统(10)的计算机程序产品、接收单元和站点(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在多路复用频带中搜索有用信号的方法背景本专利技术属于数字通信领域，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WO2011/154466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。概述本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。在一个具体的实施方案中，其中基本频率由小于ΔB的采样间隔Δb分隔，该方法包括：通过在基本频率上利用滑动窗口平均频率信号，计算称为“平均信号”的信号的步骤，该滑动窗口具有基本上等于ΔB的宽度。在这种情况下，非有用信号通过滤波平均信号计算，且功率比率信号在每个基本频率被作为平均信号与非有用信号的比率的表示来计算。由于该平均，在每个实质上频谱宽度ΔB的频段中，功率集中在基本上位于基本上带宽ΔB的频带的中心的基本频率周围。从而，改进了有用信号的检测，特别是由于这一事实，即在有用信号存在时，平均的信号将在最接近所述有用信号的实际中心频率的基本频率的水平具有局部最大值，而这在频率信号中不一定成立。此外，考虑采样间隔Δb比ΔB小得多(例如，小于ΔB/4)是有利的，特别是提高了有用信号的中心频率的准确性。因为随后有用信号的功率分布在频率信号的多个相邻样本，则功率集中是更有利的。在一个具体的实施方案中，阈值被预先确定为在其之上具有低于5％(优选低于1％)的错误解码有用信号的概率的功率比率信号的值。“错误解码有用信号的概率”是指，在物理层的级别，在符号(BPSK、DBPSK、QPSK、16QAM等)的解调制后且如果通过已经传输有用信号的终端已经执行信道编码则还在信道解码之后获得的比特中有至少一个错误比特的概率。用于功率比率信号的这种阈值的选择是特别有利的，其中其使限制能够以高概率无差错解码有用信号的检测成为可能。这样的阈值的选择是可能的，因为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/干扰比率的表示的事实，使得适合的阈值可例如通过仿真预先定义。应当注意的是，这种错误解码有用信号的低概率的标准，与检测的高概率的标准非常不同。事实上，在这个具体的实施方案中，仅其中其几乎确保具有无错解码的有用信号才被检测。因此，如果错误解码有用信号概率太高，有用信号将不被检测，从而检测概率可以是低的。优选地，这样的实施方案针对数字通信系统，其可容忍低性能的检测概率，例如由于相同的有用信号由每个终端多次重发的事实。作为相对的方面，这种搜索方法能够优化旨在解码有用信号的站点的计算能力的使用，这是由于所述计算能力主要用于足够强到可以被解码的有用信号的处理。根据第二方面，本专利技术涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括程序代码指令集，当它们由一个或多个处理器执行时，根据本专利技术实现在总体信号中搜索有用信号的存在的方法。根据第三个方面，本专利技术涉及一种单元，其用于接收对应于预定义频谱宽度ΔB的无线电信号的有用信号，该信号由具有大于ΔB的频谱宽度的多路复用频带中的终端传输，所述接收器单元包括被配置用于根据本专利技术的方法搜索在多路复用频带中有用信号存在的装置。根据第四方面，本专利技术涉及数字通信系统的站点，包括根据本专利技术的接收器单元。附图描述在阅读下面的描述中作为非限制性的实例，本专利技术将更好地理解，相关附图示出为：-图1：数字通信系统的简化表示，-图2：示出了有用信号搜索方法的主要步骤的图，-图3a至3d：在图2的搜索方法步骤的输出得到的频率信号的实例。在这些图中，从一个附图到另一个中相同的引用，指示相同或相似的元件。为清楚起见，所示元件并不按比例绘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在总体信号中搜索有用信号的存在的方法(50)，所述有用信号对应于具有预先定义的频谱宽度ΔB、由终端在多路复用频带中传输的无线电信号，所述多路复用频带具有大于ΔB的频谱宽度，所述总体信号对应于在所述多路复用频带中接收的全部无线电信号，其特征在于它包括以下步骤：‑(51)计算频率信号，该频率信号表示以所述多路复用频带的基本频率采样的所述总体信号的功率频谱密度，‑(54)通过能够抑制频谱宽度等于或小于ΔB的全部或部分信号的滤波器，对所述频率信号滤波，计算称为“非有用信号”的信号，‑(56)计算称为“功率比率信号”的信号，其为所述频率信号在每个基本频率上与所述非有用信号的比率的表示，‑(57)比较所述功率比率信号和预定义阈值，其中所述功率比率信号具有比所述阈值更大的局部最大值的基本频率被认为是存在于所述总体信号中的有用信号的中心频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.05 FR 12564831.一种在总体信号中搜索有用信号的存在的方法(50)，所述有用信号对应于具有预先定义的频谱宽度ΔB、由终端在多路复用频带中传输的无线电信号，所述多路复用频带具有大于ΔB的频谱宽度，所述总体信号对应于在所述多路复用频带中接收的全部无线电信号，其特征在于所述方法包括以下步骤：-(51)计算频率信号，该频率信号表示以所述多路复用频带的基本频率采样的所述总体信号的功率频谱密度，-(54)通过能够抑制频谱宽度等于或小于ΔB的全部或部分信号的滤波器，对所述频率信号滤波，计算称为“非有用信号”的信号，-(56)计算称为“功率比率信号”的信号，其为所述频率信号在每个基本频率上与所述非有用信号的比率的表示，-(57)比较所述功率比率信号和预定义阈值，其中所述功率比率信号具有比所述阈值更大的局部最大值的基本频率被认为是存在于所述总体信号中的有用信号的中心频率。2.根据权利要求1所述的方法(50)，其特征在于，所述基本频率由小于ΔB的采样间隔Δb分隔，所述方法包括通过使用滑动窗口在所述基本频率上平均所述频率信号，计算称为“平均信号”的信号的步骤(52)，所述滑动窗口具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞德里克·阿蒂格，
申请(专利权)人：西格弗克斯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR