CN102484500B - 认知无线通信用频谱检测器以及认知无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种能够提高通信效率的认知无线通信用的频谱检测器。该频谱检测器设置在无线通信***中，用于在多频段中进行频谱的检测。并且，无线通信***具有能够进行认知无线通信的无线通信装置。本发明的频谱检测器(1)，能够以从所述频谱检测的频谱检测模式与在所述无线通信装置间进行通信的通信模式之中选择的一个工作模式进行工作。此外，频谱检测器包括对工作模式进行控制的控制器(51)。该控制器(51)在超宽带用的物理层(UWB PHY)的码元期间内进行上述工作模式的切换。

Description

认知无线通信用频谱检测器以及认知无线通信方法
技术领域
本发明涉及一种认知无线通信用频谱检测器以及认知无线通信方法，特别是，所涉及认知无线通信用频谱检测器以及认知无线通信方法，能够使用基于IEEE802.15.4a标准的超宽频段用的物理层(UWBPHY)进行能量检测。
背景技术
随着无线通信(即，在多个无线通信装置间进行无线通信)的发展，频谱的需要也不断增加。为了解决频谱不足的问题，有人提出了动态频谱接入(DSA)技术。认知无线通信即是该动态频谱接入技术的一例(例如，参照专利文献1)。
在认知无线通信***中，首先，频谱检测器对无线频谱环境进行扫描检测，并且将频谱检测的结果输出，传输给被称为认知无线通信***的大脑的认知引擎(CE)。认知引擎(CE)解析所接收到的检测信息，通过该解析确定能够用于进行认知无线通信的频段(频谱机会)。
在认知无线通信***中，可以在频谱检测器中预先进行局部性的解析，所得到的信息被输送给认知引擎(CE)以用于最终的确定处理。
如上所述，在认知无线通信***中，得到频谱检测结果即检测信息，从而能够进行认知无线通信。
如果能够迅速地进行频谱检测(或者说，如果能够迅速地收发检测信息)的话，就能够立即利用所得到的频谱机会。然而，在另一方面，在认知无线通信***中，为了保护被授权的无线通信服务，需要提高频谱检测的可靠性。即，如果能在使频谱检测具有一定可靠性的时间内迅速地进行频谱检测的话，则能够提高认知无线通信的通信效率。
本发明的发明人想到了兼具通信功能(信息收发功能)与频谱检测功能的频谱检测器(下面也称为双功能频谱检测器)(非专利文献1)。然而，在这样的双功能频谱检测器中，输出如果只有一个，需要在进行频谱检测时使通信功能停止，从而保证频谱检测用的时间。
因而，在认知无线通信中，同时做到能够保证频谱检测的可靠性以及能够迅速进行频谱检测(或者说能够迅速进行频谱检测后的通信)是并不容易的。另外，采用标准规格，预先确定频谱检测用的时间的话，则不能保证通信功能用的时间，预先确定通信用的时间的话，则不能保证频谱检测用的时间。因而，进一步提高认知无线通信的通信效率是很难的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本发明专利公开公报特开2007-088940号
非专利文献
非专利文献1：日本发明专利申请特愿2009-165297号(尚未公开)
发明内容
发明所要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种能够提高通信效率的认知无线通信用的频谱检测器以及使用该频谱检测器的无线通信方法。
解决技术问题的技术方案
本发明主要涉及一种认知无线通信用频谱检测器。该频谱检测器设置在无线通信***中，用于在多频段中进行频谱的检测。并且，无线通信***具有能够进行认知无线通信的无线通信装置。
本发明的频谱检测器，能够以从所述频谱检测的频谱检测模式与在所述无线通信装置间进行通信的通信模式之中选择的一个工作模式进行工作。此外，频谱检测器包括对工作模式进行控制的控制器。该控制器在超宽带用的物理层(UWB PHY)的码元期间内进行上述工作模式的切换。
并且，所述认知无线通信用频谱检测器包括：第1积分器与第2积分器，外部的无线信号并列地输出到该第1积分器与第2积分器；符号变换器，用于对所述第2积分器的输出值进行变换；第1加法器，其将所述第1积分器的输出值与由所述符号变换器变换后的第2积分器的输出值相加；第1确定装置，其串接在所述第1加法器上；第2加法器，其将所述第1积分器的输出值与所述第2积分器的输出值中未被所述符号变换器变换的输出值相加；第2确定装置，其串接在所述第2加法器上。
并且，在所述工作模式为所述通信模式时，所述控制器使所述第1确定装置用所述第1加法器的输出值进行处理；在所述工作模式为所述频谱检测模式时，所述控制器使所述第2确定装置用所述第2加法器的输出值进行处理。
采用本发明，不仅能够在码元期间内保证频谱功能所需的时间，也能够保证通信功能所需的时间，从而提高了通信效率。即，在码元期间，频谱检测与通信能够并行。另外，在任何一个工作模式下，能够利用第1积分器与第2积分器。即，通过部件的共有，能够实现频谱检测器的小型化，降低电力消耗。另外，频谱检测器有两个输出部(第1确定装置与第2确定装置)，能够并行地进行输出。换言之，可以分别进行通信模式时的输出(通信告知信号)与频谱检测模式时的输出(检测告知信号)。因而，即使进行检测告知信号的计算与分析，也不会对通信模块(用于通信模式的装置与功能模块)造成影响。
另外，在本发明的上述其他方面中，所述控制器根据所述工作模式使用积分区间选择器与延迟选择器调节所述积分器的积分区间及其始点。从而能够根据工作模式可靠地进行工作。
另外，在本发明的其他方面中，所述认知无线通信用频谱检测器包括：第1天线，用于接收来自于外部的无线信号；带通滤波器，其设置在所述第1天线与所述第1积分器、第2积分器之间；天线群，包括多个用于接收来自于外部的无线信号的第2天线；滤波器群，由设置在所述天线群与所述第1积分器、第2积分器之间的多个带通滤波器构成。
并且，所述控制器进行所述工作模式的切换，从而，使所述来自于外部的信号通过所述带通滤波器或所述滤波器群输入到所述第1积分器与所述第2积分器这二者中。从而能够可靠地进行上述的部件的共有。
另外，在本发明的其他方面中，所述码元期间包含用于进行通信的期间以及不用于进行通信的期间。并且，所述控制器在不用于进行通信的期间中将所述工作模式切换为所述频谱检测模式。从而，能够可靠地利用不进行通信的期间(例如，保护期间TGI)进行频谱检测。
本发明另一方面涉及一种在认知无线通信***进行认知无线通信的认知无线通信方法。此处，认知无线通信***至少包括：能够进行认知无线通信的无线通信装置；上面任一方案中所述的、用于在多频段中进行频谱检测的认知无线通信用频谱检测器。并且，频谱检测器能够以从所述频谱检测的频谱检测模式与在所述无线通信装置间进行通信的通信模式之中选择的一个工作模式进行工作。
并且，该认知无线通信方法中，在超宽带用的物理层(UWB PHY)的码元期间内进行上述工作模式的切换。即，采用本方面也能够获得与上述相同的技术效果。
发明的效果
采用本发明能够提高认知无线通信***的通信效率。
附图说明
图1为示意性的表示本发明一个实施方式的认知无线通信用频谱检测器的结构的框图；
图2为用于说明确保图1的频谱检测器能够进行频谱检测所需的时间；
图3为用于说明图1的频谱检测器的工作模式的切换的一例的附图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。不过，下面所说明的方式仅仅是例子而已，对于本领域的技术人员而言，可以在适当的范围内进行适当的变更。
本发明一个实施方式的认知无线通信***用频谱检测器为构成认知无线通信***的逻辑要素中的一个。并且，该频谱检测器在认知无线通信***中进行认知无线通信所需的频谱检测。频谱检测是指，扫描检测认知无线通信等的无线通信所能够利用的频谱环境，获得能够分析频谱的使用情况的信息(检测信息)。
另外，在本实施方式中，频谱检测器(双功能频谱检测器)还能够，接收来自于构成认知无线通信的其他逻辑要素(认知引擎(CE)与数据存档库(DA))的检测控制信息、接收来自于其他的频谱检测器的检测信息、将检测信息与检测控制信息向其他构成要素发送。即，本实施方式的频谱检测器能够实现频谱检测功能与通信功能(信息收发功能)这两个功能。
另外，在本实施方式中，频谱检测器具有通过基于IEEE802.15.4a标准的超宽频段(超宽带)用的物理层(UWB PHY)进行频谱检测这一特征，并且，其结构为采用BPM(双相调制)与BPSK(二进制移相键控)这两个调制方式的复合式结构。因而，频谱检测器1能够进行频谱检测，并且能够与该频谱检测并行地进行通信。另外，不一定非要基于IEEE802.15.4a标准，不过，本实施方式应用在低占空比(LDC)式的无线通信***中，因而本实施方式的频谱检测器更能发挥其效果。
在频谱检测器的UWB用的物理层(UWB PHY)中能够进行复合式的调制。此处，复合式的调制是指，包含公知的二进制移相键控(BPSK：binary phase shift keying modulation)与双相脉冲调制(BPK：binary pulse position modulation)的BPM-BPSK式调制。
在这样的BPM-BPSK式的调制中，UWB PHY的码元(symbol)为2位信息的载波。该2位中的1位用于确定脉冲的位置的分段，另一个附加性的1位用于调制与该分段相同的分段的相位(极性)。采用这样的调制方式，能够非常简单地采用(支持)非相干性的无线信息接收机结构。作为非相干性的无线信息接收机的一例，有无线脉冲式(IR：impulse radio)的UWB(ultra-wide band：超宽带)。另外，采用该调制方式，也可以支持相干性的无线信息接收机。
因而，在本实施方式中，频谱检测器以IR-UWB为基础。因而，本实施方式的频谱检测器能够将消耗的电力抑制在最小程度，并且也不会太复杂。所以，能够将小型的频谱检测器在工业上进行大量生产。
另外，本实施方式的频谱检测器以IR(Impulse Radio)-UWB为基础，能够检测出基于IEEE802.15.4a标准的UWB信号(或者LDC信号)等。在本实施方式中，伴随着频谱检测器的无线信息收发机中的能量检测而选择IR，从而，在频谱检测器中能够共用(再利用)通信功能用的部件与频谱检测功能用的部件。利用IR-UWB的无线通信***(IR-UWB***)具有非常广的频段特性，从而，即使在较差的多径干扰(multi path)环境与干涉环境中，也能够发挥具有优异的稳定性的性能。
下面，对本实施方式的频谱检测器的结构进行说明。
图1为示意性的表示本发明一个实施方式的认知无线通信用频谱检测器的结构的框图。具体地，在图1中示出了构成频谱检测器的多个功能模块。
如图1所示，频谱检测器1包括信息接收部10、检测器20、存储器50、控制器51。另外，频谱检测器1能够在信息收发模式与检测模式间切换工作模式，在默认状态下，设定为信息收发模式。此处，信息收发模式是，用于与其他的无线通信装置进行控制信息与检测信息的接收与发送的模式。检测模式是，用于进行频谱检测而取得检测信息的模式。
信息接收部10配置在频谱检测器1或者配备有频谱检测器1的装置的前端，包括第1天线11、第2天线12、滤波器群13。天线11、12用于无线通信装置间控制信号的接收以及进行频谱检测。滤波器群13包括与第1天线11、第2天线12的总数量相同数量的带通滤波器(BPF)B0、B1、B2、...、BN。各带通滤波分别与一个天线连接。
带通滤波器B0以及与其连接的第1天线11用于发挥频谱检测器1的通信功能中的信息接收功能。并且，第1天线11、带通滤波器B0、与检测器20的一部分构成信息接收链路(Receiver chain)60。能够通过该带通滤波器B0的频段(频带)为通信用的频段，在本实施方式中为UWB的频段。具体而言，能够通过该带通滤波器B0的频段为，Sub-GHz频段(250GHz～750GHz)、低频段(3.1GHz～5GHz)、高频段(6GHz～10.6GHz)或者它们的组合。
另一方面，其余的带通滤波器B1、B2、...、BN以及与它们连接的天线群(多个第2天线12)用于频谱检测。带通滤波器B1、B2、...、BN分别设置在一个天线与检测器20之间，与检测器20连接。另外，这些带通滤波器能够取得频段互不相同的频谱，并且，它们所构成的滤波器群覆盖相应的天线(第2天线)接收到的频段的整个区域。在本实施方式中，该滤波器群所根据的是IEEE802.15.4a标准。换言之，构成滤波器群的各带通滤波器被调整为能够接收规定的频段的信号。
并且，在本实施方式中，由多个第2天线12、带通滤波器B1、B2、...、BN以及检测器20的一部分构成的部分70能够进行频谱检测。因此，在本说明书中，将此部分70称为频谱检测器部。另外，通过由控制器51所进行的连接/切断的控制能够对规定频段的频谱进行检测，从而确保在该频段的检测期间较长。
另外，各带通滤波器B0、B1、B2、...、BN与检测器20之间的连接/切断由控制器51控制。从而，例如，在检测多重化的频谱时，也能够灵活地调节(即，切换)作为检测对象的频段。由于具有这样的滤波器群，因而，与自适应式的宽带域用的前端模拟滤波器相比，能够减少频谱检测的请求次数。
检测器20为频谱检测器1中用于检测出频谱的功能模块。具体而言，检测器20为用于实现频谱检测与通信(信息收发)这两个目的而设置的硬件。换言之，检测器20由信息接收链路60与频谱检测器部70二者所共用。
在本实施方式中，检测器20所进行的频谱检测通过能量检测进行。另外，能量检测技术在UWB这样的无线通信技术中是较通常的。在这样的能量检测中，在检测无线信号时能够将复杂度维持在一个次善(次于最佳)的程度。另外，在频谱检测器部70所进行的频谱检测中，例如，使用UWB信号标识进行通信。此处，在UWB***中，由于利用未授权的频谱，因而选择内部检测器与对于认知引擎的传感器是理想的。
如图1所示，检测器20包括一个二乘电路21、两个积分衰减器23与24、一个符号变换器(inverter)25、两个加法器26与27、两种确定装置28与29。
在检测器20中，二乘电路21、积分衰减器23、加法器26、确定装置28相串接。此处，积分衰减器23与加法器26之间的连接分岔，从而使积分衰减器23与加法器27也连接。另外，二乘电路21、积分衰减器24、加法器27、确定装置29相串接。此处，积分衰减器24与加法器27之间的连接分岔，从而使积分衰减器24通过上述符号变换器25与加法器27连接。
具体而言，在检测器20的信息接收链路60的相应部分，首先，UWB用的频段的信号被输入二乘电路21，接下来，来自于二乘电路21的输出值(能量值)并列地输入两个积分衰减器23、24，并且，在规定的积分区间进行积分运算，这些运算值输入加法器26中。此处，一方的积分值在输入加法器26中之前通过符号变换器25输入。并且，输出值从该加法器26输入确定装置28中。此处，加法器26与确定装置28构成取样周期装置，该取样周期装置取出ZUWB个通信信号。最终，该确定装置28使用阈值确定的信息被输出。
即，确定装置28为通信用的确定装置，其根据通过天线11与带通滤波器B0输入的UWB用的频段的信号进行输出。该通信用的确定装置28通过比较确定统计值与规定的阈值，从而将确定统计值变换为二进制信号，并将其输出。另外，从通信用的确定装置28输出的信息可以存储在存储器50中。
在检测器20的频谱检测部70的相应部分，频谱检测用的频段的信号输出二乘电路21，之后，来自于二乘电路21的输出值(能量值)并列地输入两个积分衰减器23、24中，并且，在规定的积分区间进行积分运算。此处，由于积分区间由控制器51控制，在信息收发模式与频谱检测模式下，积分区间不同。并且，积分衰减器23、24的积分值输入加法器27中。加法器27的输出值输入确定装置29。此处，加法器27与确定装置29构成取样周期装置，该取样周期装置取出Zsens个通信信号。最终，该确定装置29使用与上述的确定装置28的阈值不同的阈值确定的信息被输出。
即，确定装置29为频谱检测用的确定装置，其根据通过天线11与滤波器群输入的频谱检测用的频段的信号进行输出。该频谱检测用的确定装置29将确定统计值变换为频谱检测用的硬件信息，并将其输出。频谱检测用的确定装置，在各UWB码元期间中或者通过收集对于几个UWB码元的能量值从而进行硬件信息的确定。频谱检测用的确定装置29在收集到充分数量的样本时进行确定。另外，频谱检测用的确定装置输出的信息可以存储在存储器50中。
存储器50为用于存储信息的存储部的一例。在存储器50中存储通过频谱检测而得到的检测信息与检测控制信息。另外，在存储器50中存储着用于控制器51进行的控制中的程序与控制信息。
控制器51用于在频谱检测器1中进行各种控制。例如，控制器51进行将频谱检测器1的工作模式在信息收发模式与检测模式间切换的控制。为此，控制器51对各带通滤波器进行控制。具体而言，进行各带通滤波器与检测器20之间的连接/切断的切换。
另外，控制器51还能够执行多个任务。作为控制器51所执行的任务，除了上述的对各带通滤波器的控制之外，还有检测器20的积分衰减器23、24中的积分区间的控制以及延迟时间的控制、检测器20的确定装置28、29所用到的阈值的控制等。
在积分区间的控制中，控制器51使用图1所示的积分区间选择器来设定积分区间。此处，通信(信息收发)所需的积分区间通常会因信道延迟扩散τrms(在室内的UWB用途中，该τrms多数是比10ns大。)受到影响。另一方面，检测所需的积分区间主要会因检测准确率的目标值而受到影响。因而，控制器51构成为对对应于通信功能与频谱检测功能中之一的积分区间进行选择(设定)。通过这样的结构从而在工作模式变化时也能够调整积分区间，能够可靠地进行检测器20的共有。
具体而言，在所选择的功能为通信功能时(检测出的信号中有主用户信号)，控制器51按照下式(1)对积分衰减器23、24设定积分区间。同样地，在选择的功能为频谱检测功能时(所检测出的信号中没有主用户信号时)，按照下式(2)设定积分区间。
fa＝Tburst+τrms       (1)
fa＝TGI       (2)
此处，如图2所示，上式(1)中的Tburst相当于，将UWB PHY的码元期间Tdsym分成两份的区间TBPM再等分的期间。τrms为UWB信号的rms延迟扩散。上式(2)中的TGI表示保护期间(guard intervalperiod)。
但是，实际的积分区间必需要对应于检测准确率PD的目标值以及误检报警概率Pfa的目标值。因而，在本实施方式中，在UWB的几个码元期间中进行积分。
另外，在延迟间隔的控制中，控制器51对应于所选择的功能是通信功能还是频谱检测功能，而使用下式(3)～(6)中所示的参变量确定积分开始的延迟值。
具体而言，在所选择的功能为通信功能时(检测出的信号中有主用户信号)，控制器51使用图1所示的延迟选择器，按照下式(3)、(4)对积分衰减器23、24分别设定延迟值fb1、fb2。
fb1＝kTsym+Dk      (3)
fb2＝kTsym+TBPM+Dk         (4)
fb1＝kTsym+Tburst       (5)
fb2＝kTsym+TBPM+Tburst      (6)
此处，fb1与fb2分别表示码元区间的最初的一半的延迟选择函数以及其余一半的延迟选择函数，用于从BPM-BPSK的通信信号的信号结构中计算出适当的积分区间。k表示码元(symbol)的索引(index)。Dk为从码元向码元变化时的时间跳跃码(time hopping code)。
另外，在阈值的控制中，控制器51根据工作模式与状况选择检测器20所需的阈值(例如，对于噪声的阈值)，设定在确定装置28、29中。
如上面所详细说明的，通过构成上述的频谱检测器1，从而使该频谱检测器1具有如下所述的特征与效果。
在频谱检测器1中设置并列配置的积分器(积分衰减器23、24)，利用这些积分器输出侧的两个分支能够实现由IEEE802.15.4a的PHY所确定的BPM-BPSK信号的调制与解调。另外，这些积分器用于收集频谱检测用的取样(sample)的能量值。
此处，在基于IEEE802.15.4a的无线通信***中，码元期间由通信时间一级保护时间(guard interval)TG1构成(参照图2)。并且，该保护时间TGI中不包含有效的通信告知信号(signal)。这是由于，IEEE802.15.4a是针对数据传输速度(数据传输率)较低的应用(application)而设计的标准规格。
另外，在码元期间，本实施方式的频谱检测器1一边由控制器51进行频谱检测模式与通信模式的切换一边进行工作。具体而言，频谱检测器1在由标准规格所确定的通信时间中，取得通信告知信号(signal)，在不通信的期间，取得检测告知信号(signal)，从而能够提高通信效率。更好的是，利用由标准规格所确定的作为不通信的期间的保护期间TGI进行频谱检测，取得检测告知信号。通常，由于保护时间TGI设定的足够长，因而能够充分地进行频谱检测。另外，本发明的频谱检测器1，即使在保护时间TGI设定的较短时，由控制器51适当地进行工作模式切换，从而能够进行频谱检测。
控制器51能够通过使用积分区间选择器与延迟选择器而对积分器设定适当的积分区间与其始点。此处，频谱检测用于通信用的积分区间与其始点不相同。
此处，控制器51在一个码元期间内进行工作模式的切换。另外，控制器51仅对信息接收部10进行工作模式的切换。并且，在频谱检测器1的检测部20中，在一个码元期间进行通信告知信号的处理与检测告知信号的处理。从而，两个确定装置28、29在每个码元期间分别同时输出通信告知信号与检测告知信号，从而能够提高通信效率。
接下来对本发明的具体实施例(第1具体实施例与第2具体实施例)进行说明。
在第1具体实施例中，多个频谱检测器进行协调检测(cooperativesensing)/协作检测(collaborative sensing)，并将这些检测的结果向认知引擎(CE)与能够进行认知无线通信的区域发送。
特别地，在用于室内时，由于主要是在频谱检测器间、频谱检测器与认知引擎(CE)间进行通信，因而低数据传输率的LR-WPAN(基于IEEE802.15.4a标准)是很适合的。此处，LR-WPAN是适合的，其理由有下述两点。其一为，频谱检测器必需要以低数据传输率进行通信；其二为，将UWB的未授权的频段作为控制信道利用是较佳的可选项。
如上所述，本发明的双功能频谱检测器，构成为能够对应BPM-BPSK。在第1具体实施例中，频谱检测器被分配在认知无线通信***的可通信区域(范围)。并且，频谱检测器进行频谱检测，同时也进行通信(信息收发)。如此，能够将用于提供频谱检测的检测信息的等待时间缩至最短。
另外，在频谱检测器中，在检测期间，能够进行下述的频谱检测的多个方式中的一个。
方式1为时间结合(time bonding)。此时，在信号的分段(脉冲串)之间进行频谱检测。此时的频谱检测与信号的接收并行。此处，如图3所示，在数据传输率较低时，能够在保护时间TGI内充分地进行频谱检测。并且，其余的时间可以用于通信。
方式2为连续(不断)检测。此时，在通信数据包的分段与空余时间之间进行频谱检测。此连续检测例如能够在同期处理中与时刻信息获取中进行。方式3为被程序化的检测。此时的频谱检测在下述状态下进行，即，被调整(scheduling)从而协调控制信号等的无线信号的收发并且与其他的同等(peer)的频谱检测器相协作。
在第2具体实施例中，在无线通信***中，多个人在无线通信终端进行协调检测/协作检测。无线通信终端，在有基于外部的无线信号的协调请求时，确定能够协调的频段(单数或双数)，对频谱检测器请求与规定的频段相关的规定的检测信息。
此时，由于双功能频谱检测器是基于IEEE802.15.4a的UWB PHY标准规格的，因而，与被请求的频段相对应，进行认知无线的前端的切换。并且，在该前端的下游侧(背面侧)进行辅助性的数字信号处理。如此，在第2具体实施例中也能够将无线通信的复杂度抑制在较低的程度。
采用上述实施方式与具体实施例，频谱检测器1在无线通信***中能够在检测模式与通信模式间切换工作模式，其中，检测模式对应于进行频谱检测的频谱检测功能，通信模式对应于与其他的无线通信装置进行数据的收发的通信功能。特别地，在本实施方式中，由控制器51的控制在超宽带用的物理层(UWB PHY)的码元期间中进行上述工作模式的切换。因而，能够有效地利用频谱检测的期间、接收来自于其他的无线通信装置的信息、发送信息。特别地，即使是在生成检测告知信号的期间中，频谱检测器1也能够发挥通信功能。因而，采用本实施方式，不仅能够确保频谱检测功能所需的时间，而且也能确保通信功能所需的时间，从而能够提高认知无线通信的通信效率。另外，本实施方式的频谱检测器1能够对突发式的无线超宽带域(IR-UWB)中的BPM-BPSK的告知信号(signaling)进行解调。
另外，采用上述实施方式，在频谱检测器1中，可由信息接收链路60进行通信，由频谱检测器部70进行频谱检测。在作最终决定时所需的输出值，由检测器20的构成部件中，属于信息接收链路60与频谱检测器部70二者所共用的部件(特别是积分衰减器23、24)得到。因而，本实施方式的频谱检测器1为较简单的小型检测器。另外，能够抑制间接成本(overhead)，降低电力消耗。此处，为了实现上述部件的共有，在本实施方式中，用积分区间选择器与延迟选择器改变积分区间及其始点。
另外，在上述的实施方式与具体实施例中，频谱检测器1采用的是基于IEEE802.15.4a标准(或者具有互换性)并以此为中心进行了说明，然而，本实施方式的频谱检测器1能够对应于其他的LDC式的告知信号(signal)。另外，本实施方式的频谱检测器1并不受告知信号的种类的限制，什么样的告知信号都能够对待。不过，可以根据告知信号的种类适当地调整参变量fa、fb1、fb2。
另外，上述实施方式的频谱检测器可以独立地配置在无线通信***中，也可以组装在无线通信装置中，或者也可以组装在无线通信***的认知基地站(CBS)与基地站(BS)中。
再者，频谱检测器可以位于认知引擎(CE)的物理空间外部，也可以与认知引擎(CE)一起组装在一个装置内，无论哪种情况，本发明的双功能频谱检测器都能够适用。
还有，在上述实施方式中，对认知无线通信用的频谱检测器1与使用该频谱检测器的认知无线通信方法进行了说明。然而，本发明并不只是频谱检测器与无线通信方法，也包括对应于执行频谱检测的处理的程序与存储该程序的存储媒介。此外，由于本发明涉及无线通信，因而，本发明并不限于应用在认知无线通信、认知无线通信用的频谱检测之中，也可以应用在其他的无线通信***、其他的用途中。
产业上的可利用性
本发明能够很好地适用于无线通信等的领域。
附图标记说明
1频谱检测器；10信息接收部；11、12天线；13滤波器群；20检测部；21二乘电路；23、24积分衰减器；25符号变换器(inverter)；26、27加法器；28、29确定装置；50存储器；51控制器；60信息接收链路；70频谱检测器部。

Claims (6)

1.一种认知无线通信用频谱检测器，设置在具有能够进行认知无线通信的无线通信装置的无线通信***中，用于在多频段中进行频谱的检测，其特征在于，
包括控制器，控制器对工作模式进行控制，以在超宽带用的物理层的一个码元期间内，使所述频谱检测的频谱检测模式与在所述无线通信装置间进行通信的通信模式进行切换，
所述认知无线通信用频谱检测器包括：
第1积分器与第2积分器，外部的无线信号并列地输出到该第1积分器与第2积分器；
符号变换器，用于对所述第2积分器的输出值进行变换；
第1加法器，其将所述第1积分器的输出值与由所述符号变换器变换后的第2积分器的输出值相加；
第1确定装置，其串接在所述第1加法器上；
第2加法器，其将所述第1积分器的输出值与所述第2积分器的输出值中未被所述符号变换器变换的输出值相加；
第2确定装置，其串接在所述第2加法器上，
在所述工作模式为所述通信模式时，所述控制器使所述第1确定装置用所述第1加法器的输出值进行处理，
在所述工作模式为所述频谱检测模式时，所述控制器使所述第2确定装置用所述第2加法器的输出值进行处理。
2.根据权利要求1所述的认知无线通信用频谱检测器，其特征在于，所述控制器根据所述工作模式使用积分区间选择器与延迟选择器调节所述积分器的积分区间及其始点。
3.根据权利要求1所述的认知无线通信用频谱检测器，其特征在于，
所述认知无线通信用频谱检测器包括：
第1天线，用于接收来自于外部的无线信号；
带通滤波器，其设置在所述第1天线与所述第1积分器、第2积分器之间；
天线群，包括多个用于接收来自于外部的无线信号的第2天线；
滤波器群，由设置在所述天线群与所述第1积分器、第2积分器之间的多个带通滤波器构成，
所述控制器进行所述工作模式的切换，从而，使所述来自于外部的信号通过所述带通滤波器或所述滤波器群输入到所述第1积分器与所述第2积分器这二者中。
4.根据权利要求2所述的认知无线通信用频谱检测器，其特征在于，
所述认知无线通信用频谱检测器包括：
第1天线，用于接收来自于外部的无线信号；
带通滤波器，其设置在所述第1天线与所述第1积分器、第2积分器之间；
天线群，包括多个用于接收来自于外部的无线信号的第2天线；
滤波器群，由设置在所述天线群与所述第1积分器、第2积分器之间的多个带通滤波器构成，
所述控制器进行所述工作模式的切换，从而，使所述来自于外部的信号通过所述带通滤波器或所述滤波器群输入到所述第1积分器与所述第2积分器这二者中。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的认知无线通信用频谱检测器，其特征在于，
所述码元期间包含用于进行通信的期间以及不用于进行通信的期间，
所述控制器在不用于进行通信的期间中将所述工作模式切换为所述频谱检测模式。
6.一种认知无线通信***，用于进行认知无线通信，其特征在于，
包括：
能够进行认知无线通信的无线通信装置；
以及权利要求1～5中任一项所述的、用于在多频段中进行频谱检测的认知无线通信用频谱检测器，
所述频谱检测器包括控制器，控制器对工作模式进行控制，以在超宽带用的物理层的一个码元期间内，使所述频谱检测的频谱检测模式与在所述无线通信装置间进行通信的通信模式进行切换。
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