專利名稱：無線正交頻分多路復(fù)用收發(fā)器的可配置雷達檢測與回避系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于無線收發(fā)器，尤其關(guān)于但不限于包含收發(fā)器的無線裝置所使用的雷達 檢測與回避方法。
背景技術(shù)：
在各種地形情況下，在5.25-5.35GHz以及5.47-5.752GHz的無線電波段操作的無線 裝置需具備檢測雷達是否存在的能力。
例如，歐盟(the European Union)率先為操作在5150-5350MHz禾口 5470-5725MHz 波段(EN 301 893 V1.2.3標(biāo)準(zhǔn))的裝置，提供其參考動態(tài)頻率選擇(dynamic frequency selection, DFS)來協(xié)調(diào)無線電標(biāo)準(zhǔn)。此歐盟標(biāo)準(zhǔn)明確說明各種波形的類型，當(dāng)系統(tǒng)在 5250-5350MHz和5470-5725MHz波段操作時應(yīng)該檢測且定義閾值條件和計時要求。之后， 美國聯(lián)邦通信委員會發(fā)布編號為03-287的備忘錄(Docket No. 03-287),其中修訂聯(lián)邦通 信委員會所規(guī)定的第2部分和第15部分(parts2and 15)。修正后，允許無需申請的國家 信息基礎(chǔ)建設(shè)(Unlicensed National information Infrastructure, U-Nil)的裝置可在 5250-5350MHz和5470-5725MHz波段操作。
在美國規(guī)格說明書中，15.407(h) (2)(名稱為動態(tài)頻率選擇的雷達檢測功能(Radar Detection Function of Dynamic Frequency Selection)) 內(nèi)容中，在5.25-5.35GHz 以及 5.47-5.752GHz的無線電波段(無需申請的波段)操作的U-NII裝置應(yīng)使用DFS雷達檢 測機制來檢測存在的雷達系統(tǒng)和避免在所述雷達系統(tǒng)使用的信道中操作。在有效各向同 性輻射功率(Effective Isotropic Radiated Power, EIRP) 200mW至lj 1W之間，以0dBi的天 線為參考U-Nil裝置最小DFS檢測的閾值條件為-64dBm，此檢測的閾值條件為1微秒 (microsecond)內(nèi)所接收的平均功率。此外，美國更進一步規(guī)范DFS處理程序需將負載 均勻分布在所有可使用的信道中。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解，假設(shè)信號在所有方向皆均等輻射的情況下，如點發(fā) 射源散發(fā)出來的球面波，那幺EIRP所規(guī)范者明顯地為發(fā)射到接收器的視在功率，。在相 關(guān)論題上，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解"標(biāo)準(zhǔn)"和"規(guī)格說明書"這兩者名稱是可以 交替使用的，并且在與這些技術(shù)明顯或間接相關(guān)的公司標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)格中所參考。另外，所 屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也可了解radar意旨RADAR,如眾所周知的，其表示雷達檢測和測距。從這些標(biāo)準(zhǔn)中，可以進一步體認需要如無線局域網(wǎng)基站或無線保真接入點(Wireless Fidelity (WiFi) Access Points (APs))之類的裝置來自動檢測已知的無需申請的所有信道中 所存在的雷達信號。同樣，隨著無線局域網(wǎng)絡(luò)(例如Hipedan/2和IEEE802.11網(wǎng)絡(luò))的 持續(xù)成長，亦隨之大量增加的正交頻分多路復(fù)用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)收發(fā)器也是需要符合規(guī)范。在一些國際上的雷達檢測說明書中(如 FCC 06-96， EN 301-893等)則更進一步包括檢測周期性(如短脈沖)和非周期性(如長 脈沖)的波形作為符合該標(biāo)準(zhǔn)的必要條件。此外，在一些傳統(tǒng)偵測系統(tǒng)不易偵測這些波 形的情況下(如傳輸數(shù)據(jù)量很大)，仍需要偵測到這些波形。
另外，在2007年所采用新的動態(tài)頻率選擇規(guī)則(DFS2)中，除了現(xiàn)有的軍方和氣 象雷達系統(tǒng)外，美國聯(lián)邦通信委員會要求允許多個無線局域網(wǎng)(wireless local area network, WLAN)系統(tǒng)可以同時存在于5GHz信道中。在DFS2的規(guī)定之下，美國聯(lián)邦通信委員會 要求在UNII-2和UNII-3波段中操作的無線局域網(wǎng)必須遵從DFS2以避免無線局域網(wǎng)通信 受到現(xiàn)有軍方和氣象雷達系統(tǒng)的干擾。在DFS2的規(guī)定之下，無線局域網(wǎng)系統(tǒng)在使用期 間必須持續(xù)監(jiān)控所使用的信道。如果在所述信道檢測到雷達信號，則所述無線局域網(wǎng)系 統(tǒng)必須停止通信并且切換到其它可使用的信道，此即為雷達存在的回避。然而。這種要 求對于傳統(tǒng)的系統(tǒng)是進一步的挑戰(zhàn)。
因為雷達信號不同的重復(fù)率、脈沖寬度和脈沖串長度，使得情況更復(fù)雜且進一步限 制了傳統(tǒng)的系統(tǒng)。此外，無線局域網(wǎng)系統(tǒng)需能夠檢測非周期性，而是以隨機間隔傳送的 新模式(newpattenis)。在具有各式各樣模式的情況下，對于使用單一模塊的傳統(tǒng)檢測系 統(tǒng)來說是繁重的負擔(dān)且易發(fā)生錯誤。部分原因是這些模式無法被調(diào)整成一特定的波形。 實際上，隨著無線局域網(wǎng)應(yīng)用的激增，上述提到那些情況的組合會發(fā)生于大量無線局域 網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送時檢測雷達的情形中。在這種實際情況中，因為正交頻分多路復(fù)用信號的關(guān) 系，使用傳統(tǒng)方法可能無法檢測隱匿雷達。遺憾的是，傳統(tǒng)方法無法應(yīng)用各式各樣的濾 波方法或協(xié)調(diào)包處理器和雷達模塊來進行檢測。
因此，高度期望能夠提供一種解決方案使得能夠克服這些缺點與目前技術(shù)上的限制， 并且能夠更進一步提供用于包含正交頻分多路復(fù)用收發(fā)器的無線裝置的可配置雷達檢測 與回避方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明依照其多種實施例滿足這些需求。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明多種不同的實施例中，提供了一種用于無線正交頻分多路復(fù)用收發(fā)器的可配置雷達檢測與回避系統(tǒng)，并提供改進的雷達檢測可在通信時適時轉(zhuǎn)換到其它信道且符 合標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范。
在本發(fā)明多種不同的實施例中，向在無需申請波段范圍操作的無線裝置提供可配置 雷達檢測與回避系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的系提供一個或一個以上無線裝置，例如無線局域網(wǎng)基站，可被 用來自動檢測在無需申請波段范圍內(nèi)每一各操作信道中存在的雷達并通知使用所述無線 裝置通信的用戶切換到其它已知無雷達的信道。
本發(fā)明的另一個目的系提供一種可配置雷達檢測系統(tǒng)，其中包含了一個或一個以上 雷達檢測器模塊，每一個模塊可以檢測具有不同雷達形式的雷達信號；檢測與分析模塊 以根據(jù)一個或一個以上雷達檢測模塊的一個或一個以上雷達檢測信號確定雷達是否存 在；自動增益控制器，其用以控制一個或一個以上雷達檢測模塊的一個或一個以上檢測 參數(shù)；以及報告信號，其用以報告檢測雷達信號。
本發(fā)明的另一個目的系使用一個或一個以上無線裝置的可配置雷達檢測與回避系統(tǒng) 以檢測周期性(短脈沖)或非周期性(長脈沖)的波形。在更進一步的目的中，提供了 可配置雷達檢測與回避系統(tǒng)被提供以操作在高數(shù)據(jù)量傳輸?shù)那闆r。
在另外的實施范例中，本發(fā)明系具有計算機可讀取代碼部分儲純于其中的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。


圖1顯示包含雷達檢測和回避系統(tǒng)的無線局域網(wǎng)；
圖2顯示接入點基帶和結(jié)合雷達檢測的媒介接入控制處理的結(jié)構(gòu)圖3顯示基帶雷達濾波塊所輸出的雷達信號；
圖4顯示用以檢測雷達特征的不同的樣式的雷達結(jié)構(gòu)；
圖5顯示周期性雷達檢測的流程圖6顯示脈沖寬度雷達檢測的流程圖7顯示用于不同雷達樣式的可配置濾波器結(jié)構(gòu)；
圖8顯示個別脈沖的雷達檢測，其尤其由寬度和到達時間確定；
圖9顯示周期雷達樣式事件的典型接收群組；
圖IO顯示在周期的雷達中5個被檢測到的事件中4個有效事件的子集合； 圖11顯示由于周期相配消除噪聲；
圖12顯示圖11的范例，其允許每4個真事件有一個噪聲事件，其中5個群組被檢
査；圖13顯示交錯安排雷達的周期性驗證器；以及
圖14a-14c分別顯示不同的FCC第五樣式雷達，所述脈沖群組分別是隨機重復(fù)、無 相關(guān)寬度要求和相關(guān)寬度對于僅一對是有效的脈沖。
具體實施例方式
本發(fā)明系關(guān)于包含收發(fā)器的無線裝置所使用的雷達檢測與回避方法。
以下敘述的表示是為使本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者能了解其內(nèi)容并可據(jù) 以實施。優(yōu)選實施例的不同修改和在此描述的一般性原則和特點對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員來說是明顯的。因此，本發(fā)明不應(yīng)受限于所示實施例，而應(yīng)基于上述原則和特點給予 一致性的最寬廣的范圍。
本發(fā)明分別或共同地在一個或一個以上實施例中可包含任一軟件、固件、代碼、程 序產(chǎn)品、自定義碼、機器指令、描述文件、配置組合、應(yīng)用現(xiàn)有軟件、應(yīng)用數(shù)據(jù)系統(tǒng)的 組合等，但不局限于以上所述。
圖1系揭露根據(jù)'或多個實施例之包括雷達偵測與避碰系統(tǒng)之無線局域網(wǎng)絡(luò) (WLAN)的圖標(biāo)。
在圖1中揭露了無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100，其中包括可相互通訊或與AP101通訊之無線網(wǎng) 絡(luò)的構(gòu)成要素(用戶裝置、裝置或用戶等)。每一構(gòu)成要素由通信裝置110和結(jié)合WiFi 技術(shù)的裝置111構(gòu)成。用戶裝置如筆記本型計算機102、個人數(shù)字助理(personal digital assistant, PDA) 103、或無線電話(WiFi phone) 104。但本發(fā)明及其實施例并不局限于以 上所述。另一例子，接入點(Access Point, AP)或基站101也使用網(wǎng)絡(luò)硬件接口 120與 廣域網(wǎng)(wide area network, WAN)或局域網(wǎng)(local area network, LAN)通信。
圖1中，每一裝置都具有將信號無線傳送回基站或AP的能力，其使用但不限于 IEEE802.11a的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議(standard communication protocol)和調(diào)制方法。此類形網(wǎng) 絡(luò)之不同形式的應(yīng)用和服務(wù)包含使用筆記本型計算機瀏覽因特網(wǎng)，使用具有網(wǎng)絡(luò)功能的 攝影機分享照片，使用WiFi電話通話，使用高清晰度電視(high definition television, HDTV)、影音服務(wù)器或因特網(wǎng)廣播節(jié)目的音流觀賞影音內(nèi)容或獲得影音信息。
如圖1所示，在一個或一個以上實施例中，當(dāng)AP與用戶通信時仍可通過本發(fā)明的 雷達檢測系統(tǒng)140檢測在通信信道中的雷達源130。假使，一 DFS雷達信號135被AP 通過雷達檢測系統(tǒng)140檢測到，此AP通過通知一信道切換告知其用戶雷達檢測的存在， 并將停止通信以及將用戶切換到已知無雷達的新的信道。
圖2顯示根據(jù)--個或一個以上實施例，AP基帶(baseband, BB ) 221和結(jié)合雷達檢測的媒介接入控制(medium access control, MAC)處理220的結(jié)構(gòu)圖200。
如圖2所示，根據(jù)一個或一個以上實施例，AP210配備本發(fā)明的雷達檢測與回避系 統(tǒng)。在雷達信號230進入接收器天線235后，轉(zhuǎn)換器240將所檢測的信號轉(zhuǎn)換成基帶， 之后信號濾波器245將噪聲和其它非雷達信號能量濾掉。更進一步參考圖3,從基帶雷 達濾波塊中246處輸出雷達信號。利用測量周期性、脈沖寬度、頻率變化率(chirp rate) 和其它信號特征來檢測雷達波形并且這些"事件(event)"將會被事件記錄器250紀(jì)錄在 基帶中以供更進一步的模式(pattern)辨識處理所用。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員了解事件記 錄器保留事件數(shù)據(jù)可以增強檢測可靠度，因此本發(fā)明可降低錯誤警報率(false-alarm rate)。所述事件記錄器對于周期性和事件記錄數(shù)目最好有預(yù)設(shè)的閾值條件。當(dāng)事件記錄 器到達對于周期性和事件記錄數(shù)目所事先確定或預(yù)設(shè)的閾值條件，這些記錄事件(事件 結(jié)果)將會由基帶210傳送到媒介接入控制(MAC) 220。此MAC層220傾向以軟件為 基礎(chǔ)或操作在低更新要求率。
在雷達辨識塊260中，此經(jīng)由255到MAC的記錄事件將與己知的雷達模式進行比較 且檢查自身一致性(self-consistency),例如某些雷達形式的持續(xù)性。此MAC響應(yīng)于處 理265可選擇性地經(jīng)由閾值條件調(diào)整塊270修改基帶雷達閾值條件以提升雷達檢測的可 靠度。在另一個實施例中，取代調(diào)整塊270修改閾值條件的工作，MAC可告知有效雷達 的存在并開始啟動合適的響應(yīng)。之后，信道控制消息(channel control message, CCM)在 塊275中被傳送給其用戶。此CCM可選擇性地在塊280中編碼，在塊285中轉(zhuǎn)換成無線 電頻率，再經(jīng)由AP在290傳送。其中，CCM包含要求所有相關(guān)用戶切換到指定的無雷 達信號的信道。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員了解"相關(guān)用戶"包含那些具有與AP通信能力的 用戶。
根據(jù)一個或一個以上實施例，圖3繪示在基帶雷達濾波塊(圖2中的246塊)輸出 的雷達信號300。
如圖3所示，當(dāng)雷達信號301沿著310達到高態(tài)位的閾值條件，高狀態(tài)處理將被啟 動。在高狀態(tài)處理期間，開始周期計數(shù)。此周期計數(shù)持續(xù)到下一個達到高狀態(tài)的閾值條 件發(fā)生時。如圖3所示，低態(tài)位被設(shè)定在315處。
同樣如圖3所示，脈沖寬度計數(shù)在320處開始并且持續(xù)到雷達信號邊緣落下(335 處)被檢測出且低態(tài)被啟動時。此周期和寬度測量將被紀(jì)錄在事件記錄器中。
在圖3中，對于雷達模式的資格，所測量的周期需在最小周期長度330和最大周期 長度340之間的范圍內(nèi)。同樣，對于雷達模式的資格，此脈沖寬度需在低寬和高寬之間的范圍內(nèi)，如360處所示。
根據(jù)一個或一個以上實施例，圖4繪示一雷達結(jié)構(gòu)400以檢測雷達不同樣式的特征。 圖4中，此雷達結(jié)構(gòu)400適合一系統(tǒng)的實施，其包含一檢測模塊410 (如0-3所示)， 其中可個別地被調(diào)整以處理周期性或長脈沖的雷達樣式。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也包含檢測紀(jì)錄和 分析模塊420、自動增益控制(automatic gain control, AGC)狀態(tài)指示430、 AGC包檢測 功能440、 MAC報告塊435、閾值條件調(diào)整選擇權(quán)450和模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器460。
檢測紀(jì)錄和分析模塊420紀(jì)錄可能的雷達脈沖事件和使用模式辨識算法根據(jù)高可能 性和低錯誤檢測率來確定雷達的存在。AGC狀態(tài)指示430開啟/重設(shè)雷達模塊中各種不同 的組件。AGC包檢測功能440用來判斷記錄在檢測記錄420中的雷達檢測事件是否符合 條件。其中，如果帶的數(shù)據(jù)包的能量突發(fā)(burst)被確定，那幺可能錯誤的雷達"碰撞" 會被移除。
由圖4中，對于附加雷達檢測的確定/審査，MAC報告塊435會將報告信號提供給 MAC層。在MAC層中，將執(zhí)行多種對于增加雷達檢測可靠度的測量。這些包含控制裝 載以驗證觀察周期中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的負載、在各種模塊中增加閾值條件以增加或減少雷達檢 測系統(tǒng)對特殊雷達模式的靈敏度。
在圖4中，雷達檢測模塊410可被過程控制以檢測雷達長脈沖或周期性的樣式。此 兩種雷達版本結(jié)構(gòu)上功能相似，都可在能量上升或下降情況進行接入動作并當(dāng)能量超過 特定的閾值條件時計算周期性或脈沖寬度。
對于事件記錄和分析，被檢測到的能量脈沖將被從檢測器模塊410送出。所有被檢
測到的能量脈沖事件將被紀(jì)錄在420以確定最有可能的雷達模式。此項工作通過記錄脈 沖到達的時間和任何其它結(jié)合的雷達參數(shù)(如脈沖寬度或頻率變化率)來實現(xiàn)。此周期 性將通過背向差異到達時間值來確定。為考慮錯失的雷達脈沖，基本的雷達周期和基本 的整數(shù)倍將被計數(shù)。當(dāng)特定周期(或長脈沖的脈沖寬度)的倍數(shù)事件被檢測到，雷達信 息將由435送到MAC層。此MAC層將會采取適合的雷達回避操作程序。
對于MAC檢測，此擔(dān)負雷達檢測責(zé)任的MAC保持適當(dāng)檢測參數(shù)的調(diào)整。例如為特 定檢測模塊，MAC通過提高能量閥值條件對多數(shù)錯誤檢測會有反應(yīng)。同樣，假使特定雷 達被發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)是一致地，對于這些特定的模式，大于一個以上的檢測器模塊將被優(yōu)化， 其包括雷達信號長度的廣大范圍。
對于AGC/雷達檢測的交互影響，雷達脈沖(特別是像FCC第一形式的短脈沖)會 被誤認為OFDM包的開端。對于OFDM的到達，為了降低雷達檢測的靈敏度，在OFDM包在被檢測期間，檢測記錄420會被清除。同樣，在一些例子中，例如OFDM與相對弱 的雷達信號進行比較，在OFDM包接收時此雷達檢測器模塊將可能無工作能力(例如暫 時地增加能量閾值條件)。在包完全被處理之后，雷達檢測將重新開始。 根據(jù)一個或一個以上實施例，圖5繪示周期性雷達檢測的流程圖500。 如圖5所示，在周期性檢測形式中，對于周期檢測模塊，雷達模塊(如圖4中410 所示)在低狀態(tài)510和高狀態(tài)521之間使用模擬轉(zhuǎn)數(shù)字數(shù)據(jù)的濾波形式來觸發(fā)。 一般在 濾波后，使用適當(dāng)?shù)拈撝禇l件設(shè)定，能量信號的上升邊緣會被檢測。對于之前的上升邊 緣，此周期計數(shù)隨之被確定用以提供接收信號周期的估計。此測量到的周期與之前測量 到的周期進行比較來確定一個持續(xù)的雷達模式是否存在。假使重復(fù)的周期數(shù)目超過閾值 條件值，此事件視為可能要被檢測的雷達信號對，并被紀(jì)錄存檔。
圖5中，在濾波所接收數(shù)據(jù)和開始低狀態(tài)510之后，當(dāng)能量超過上升邊緣閾值條件 值時，上升邊緣在515被檢測出來。此事件會被記錄下來以及假使前一個上升邊緣也已 經(jīng)被檢測出，在兩個脈沖之間的周期或時間會被記錄下來。假使此周期之前就被測量過， 對于可編程的比例中，此周期性的計數(shù)值在520中將會被增加或重設(shè)為1 (尋找新周期 的重復(fù)事件)。在525中，假使周期的計數(shù)達到預(yù)設(shè)的周期性閾值，在530中將會增加周 期的計數(shù)值。這表示特定周期性信號的存在。此測量到的周期會被紀(jì)錄存儲且和各別的 脈沖組結(jié)合。在預(yù)設(shè)的比例內(nèi)對于之前的脈沖組，假使周期在之前就被測量到，組計數(shù) 值會增加。假使測量到的周期在預(yù)設(shè)閩值條件之外，在535中周期的計數(shù)將會被重設(shè)為 1，此情形表示新的雷達波形可能存在。在540中，當(dāng)周期的計數(shù)值達到周期性閩值條件 值，此事件會被送到事件記錄器以提供在545中更進一步的檢測分析。
任何上升邊緣被檢測到之后，周期性檢測器模塊隨之進入高狀態(tài)521。在此模式下， 能量脈沖的寬度會被檢測以察看是否和已知雷達脈沖寬度群組一致。如果不是，周期的 計數(shù)將被重設(shè)為1，此表示實質(zhì)上取消此特定脈沖的資格。如果是，此測量在已知脈沖 寬度群組中的脈沖寬度計數(shù)值會被存儲。隨后在群組中測量到的脈沖寬度將和第一個脈 沖計數(shù)值比較察看是否為重復(fù)模式。當(dāng)任一脈沖寬度超越邊界值，此周期的計數(shù)設(shè)定為 1且此新的脈沖寬度計數(shù)變成接下來脈沖寬度計數(shù)檢查的參考。
根據(jù)一個或一個以上實施例，圖6繪示脈沖寬度雷達檢測的流程圖600。 圖6設(shè)定長脈沖檢測器模塊，此模塊和圖5中周期檢測器結(jié)構(gòu)類似，其具有低狀態(tài) 610和高狀態(tài)620。如FCC所描述，眾所周知長脈沖雷達并非周期性的但具有突發(fā) (bursts),此發(fā)生在特定時間周期內(nèi)(lmsec-2msec)且與周期性形式(通常小于20微秒)相比具有長脈沖特征(50-100微秒)。長脈沖突發(fā)可能包含l, 2或3個脈沖，每一個脈 沖在此次突發(fā)中具有相同的寬度和相對應(yīng)的頻率變化率。
根據(jù)一個或一個以上實施例，當(dāng)長脈沖檢測器測量一個能量脈沖，在622中檢査此 寬度是否符合FCC寬度條件。如果FCC寬度條件符合，在623中將增加脈沖寬度計數(shù)值。 假使脈沖寬度計數(shù)值低于脈沖寬度閾值條件，接下來在624中，脈沖寬度計數(shù)值會和初 始脈沖寬度計數(shù)值比較，察看是否有重復(fù)的雷達模式。假使接下來的脈沖寬度計數(shù)值在 特定比例條件內(nèi)，將增加脈沖寬度計數(shù)值。在626中，假使脈沖寬度計數(shù)值達到脈沖寬 度閎值條件，在627中脈沖寬度計數(shù)值將被設(shè)為0,檢測新的突發(fā)發(fā)生。在629中，當(dāng) 新脈沖寬度計數(shù)值達到閾值條件，可能的長脈沖事件被紀(jì)錄在事件記錄器中。如上所述， 除了脈沖范圍檢查之外，在一突發(fā)中脈沖間的時間周期會被計算且和FCC所允許的間隔 做比較。如圖6所示，在低狀態(tài)611塊中，在上升邊緣檢測之后，在612中，假使周期 的計數(shù)值沒有在周期的邊界值內(nèi)，在613中脈沖寬度計數(shù)值將被設(shè)為0且脈沖寬度計數(shù) 值邊界條件將設(shè)為初始值(符合FCC 50-100微秒的范圍)。
根據(jù)一個或一個以上實施例，除了脈沖寬度之外，可進一步應(yīng)用參數(shù)頻率變化率。 此附加的參數(shù)利用可以進一步降低錯誤檢測的概率，因為頻率變化率需在FCC指定的范 圍內(nèi)。在此突發(fā)內(nèi)所有長雷達脈沖都需相同。
圖7為測量附加參數(shù)的濾波的詳細內(nèi)容。
根據(jù)一個或一個以上實施例，圖7為對于不同雷達樣式的可配置濾波器結(jié)構(gòu)700。 圖7顯示可配置濾波器結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生能量信號，此能量信號為圖5和圖6中參數(shù)檢測模塊 的輸入。
FCC要求DFS的雷達檢測在AP/用戶收發(fā)器工作期間發(fā)生。因此操作上，AP需在 用戶的數(shù)據(jù)包被接收時檢測雷達。在操作期間，雷達和OFDM包不時會互相重迭，且 OFDM能量和雷達脈沖一樣強。重迭情況的結(jié)果將產(chǎn)生0dB檢測問題，此處OFDM為同 等強度噪聲源。此結(jié)果對于傳統(tǒng)檢測方法是個難題，部分是因為0dB的問題，部分是雷 達特征可能會變化非常大。于是.所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員了解通過提供優(yōu)化檢測展現(xiàn)，單 一濾波器模塊仍不能精確地描述所冇雷達樣式。
兩階段自相關(guān)濾波器700結(jié)構(gòu)如圖7所示，其中第一階段在710，第二階段在720。
圖7中自相關(guān)濾波器給定為 }^0=ix(^:_j)V(fc_J _^),其中A&)為輸入730， WW為輸出。
此模塊為可配置且/或通過調(diào)整參數(shù)是可程序的。N為自相關(guān)平均的長度，T為延遲 或延遲參數(shù)。通過共同調(diào)整這些參數(shù)，此濾波器對于響應(yīng)不同長度的雷達可被優(yōu)化。
自相關(guān)結(jié)構(gòu)720的第二階段特別為長脈沖雷達樣式(FCC第5形式)而設(shè)計。此第 二自相關(guān)階段通過在能量計算之前移除雷達信號的頻率變化或時變頻率調(diào)制將可優(yōu)化第 五形式的響應(yīng)。
參照圖4,檢測器模塊，如圖1所示，將包含對于特定雷達模式的編程濾波器。例 如，濾波器模塊用以檢測周期的、非頻率變化具有2微秒(FCC第2形式)脈沖寬度的 雷達將不具有第二自相關(guān)運算。自相關(guān)參數(shù)Nl和Tl用以響應(yīng)持續(xù)2微秒的脈沖。
根據(jù)一個或一個以上實施例，圖8為個別脈沖的雷達檢測，其特別由寬度和到達時 間確定。圖8中，前述各圖和處理的配置安排是程序性地設(shè)置。在810，雷達數(shù)據(jù)被接 收，在820中，如前所述執(zhí)行自相關(guān)運算和濾波。此自相關(guān)運算和濾波的輸出在830中 為周期的或脈沖寬度雷達檢測法則(分別在圖5和圖6中)其中的--輸入。此周期的或 脈沖寬度法則的輸出接著在840中驗證是否具周期性。在830中所得到的信息將被提供 和紀(jì)錄在845到MAC層850。 MAC層中之前的數(shù)據(jù)是可取得的，將分別隨著855、 856 和857用于自相關(guān)處理820、雷達檢測830禾卩/或周期性驗證840中。
根據(jù)一個或一個以上實施例，圖9為周期雷達樣式事件的典型接收群組。
圖9中，檢測到的雷達脈沖如910所示。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員了解每--個事件的寬 度為傳播寬度噪聲的測量。事件920為錯失的雷達脈沖而在930處的脈沖是噪聲所造成 的假事件。從觀察到的事件中分辨出假事件是很大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)所使用的方法也是有所 局限。
然而，使用一個或一個以上實施例，圖10繪示周期的雷達1000中5個被檢測到的 事件中4個有效事件的子集合。以下的處理為對比于樣版驗證所觀察到的模式是否有效 的方法。
1. 選擇M (4)事件使得M-1 (3)時間差異
2. 用p表示最小周期(如1011所示)
a.驗證p為有效的雷達周期(如1011所示)
3. 對于所有的時間差異(q與r)，(分別如1020和1030所示)
a. 檢查時間差異是否為p的倍數(shù)(在測量錯誤內(nèi))
b. 檢查相關(guān)寬度是否在p寬度的錯誤范圍內(nèi)4.如果所有的條件都滿足，M事件具有周期p和寬度w的群組為有效的。 此p和w等參數(shù)被報告到MAC或軟件，其可驗證這些雷達模式的相配。 根據(jù)一個或一個以上實施例，此處理方式是有靈活性的，其通過要求q和r僅為p 的倍數(shù)以忽略多個脈沖。
一個或一個以上實施例的進一步觀點，在周期性驗證時，進一步消除錯誤的或假的 事件。根據(jù)一個或一個以上實施例，圖11為1100情形，由于周期相配消除噪聲。從圖 11中，可以了解4個事件的子群組導(dǎo)致2和3a違反的情況而在1110產(chǎn)生相配錯誤。
一個或一個以上實施例進一步的觀點，在噪聲的環(huán)境中會進一步的降低觀察。圖12 為圖11范例1200,其允許每4個真事件有一個噪聲事件，其中5個群組被檢査。圖12 中，噪聲測量會影響第一個脈沖1210的寬度，其在上述的處理中除了 3b外都符合所有 限制條件。 一個或一個以上實施例的周期性檢查消除這個事件群組。在圖12中，顯示先 前N (5)事件維持且驗證M (4)脈沖。此允許每4個真事件有一個噪聲事件，且有五 個群組需被檢査。
在一個或一個以上實施例中，上述處理進一步的優(yōu)勢為可被用來驗證雷達序列的其 它樣式。根據(jù)一個或一個以上實施例，對于交錯安排的雷達樣式，圖13繪示交錯安排雷 達的周期性驗證器1300。在交錯安排的雷達中，有多個周期性的脈沖(圖中的0，1，2)， 在1310處其置于互相相對偏移量。此周期性的檢查隔離2對事件和
1. 驗證配對中的事件是否符合寬度要求
2. 驗證2次差異p是否為有效
假使?jié)M足其條件，模塊會將主要周期p，寬度w和相對偏移量Ap回傳到MAC或軟 件做進一步驗證。當(dāng)使用MAC/軟件互相作用時。此驗證的方法提供給硬件更多靈活性。
同樣的概念，在一個或一個以上實施例中可以被使用在檢測FCC第五形式的雷達， 其具有非常小的周期的性質(zhì)。圖14a顯示典型FCC第五形式雷達，其具有隨機重復(fù)脈沖 的群組。圖14b辨識不具有相對寬度1420要求的脈沖(3a情況已被移除)。圖14c辨識 相對寬度僅在一對1430有效的脈沖。在實際實施中，將仰賴穩(wěn)健性和信噪比的操作。在
此種雷達樣式中，MAC/軟件收到周期Pa, Pb和寬度Wa, Wb來做進一步的驗證。
在一個或一個以上實施例中，優(yōu)于先前方法的其中一優(yōu)勢為此雷達檢測可以進行標(biāo) 準(zhǔn)包并行處理。當(dāng)AP試圖檢測雷達存在時，此優(yōu)勢可以維持高的數(shù)據(jù)通過量。尤其在 OFDM操作時，憑借對特別的雷達模式濾波，雷達信號的信噪比可以提升。此可以加強 檢測率和降低錯誤警報率。在一個或一個以上實施例中，在OFDM操作時進一步的優(yōu)勢為通過在包間記錄雷達 事件此背向差異緩沖存儲器可產(chǎn)生可靠的檢測。通過紀(jì)錄雷達脈沖次數(shù)和持續(xù)時間，與 已知的雷達模式相比，雷達時間線可以有效地被重建。相繼于尋找連續(xù)雷達脈沖的單一 群組，此方式通過允許雷達脈沖序列因為噪聲或OFDM包可被干擾，進而加強檢測的可靠度。
在此所用的OFDM收發(fā)器一詞廣泛地用于無線應(yīng)用領(lǐng)域，包含ETSI DVB-T/H數(shù)字 電視傳輸和如802.11 (WiFi)、 802,16 (WiMAX)禾卩802.20 (提議的物理層技術(shù))等IEEE 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中。所述收發(fā)器有大量運算處理的要求，如果在數(shù)字信號處理芯片上以軟件實 現(xiàn)將導(dǎo)致相關(guān)成本過高。
在一個或一個以上實施例中，本發(fā)明可以當(dāng)作數(shù)據(jù)系統(tǒng)、使用數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用操作、 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)或裝置的遠程遙控應(yīng)用和其它配置的應(yīng)用的一部份被實現(xiàn)。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容和技術(shù)特點已揭示如上，然而所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本 發(fā)明的教示和揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換和修飾。因此，本發(fā)明的保護范圍 應(yīng)不限于實施范例所揭示者，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換和修飾，并由所附權(quán)利 要求書涵蓋。
雷達檢測策略和系統(tǒng)的種種不同實施方式已揭示如上，然而所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員仍 可能基于本發(fā)明的教示和揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換和修飾。例如，如上述 的處理流程對于處理動作特定的指令已被描述。然而不同描述過程動作的指令可以作種 種不背離本發(fā)明精神的替換和修飾。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)不限于實施范例所揭示
者，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換和修飾，并由所附權(quán)利要求書涵蓋。
權(quán)利要求
1. 一種可配置雷達檢測系統(tǒng)，其特征在于其包含至少一個雷達檢測模塊，每一模塊可檢測彼此互異的雷達形式的雷達信號；檢測和分析模塊，其用以從所述至少一個雷達檢測模塊的至少一個所檢測雷達信號來確定雷達的存在；自動增益控制器，其用以控制所述至少一個雷達檢測模塊的至少一個檢測參數(shù)；以及報告信號，其用以報告所述所檢測雷達信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述檢測和分析模塊進一步包含模式 辨識程序，其用以從所述所檢測雷達信號確定未出現(xiàn)雷達的存在。
3. 根據(jù)權(quán)利耍求2所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述模式辨識程序比對至少一個已知 雷達信號樣本且通過驗證程序而生效。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述驗證程序包含-選擇產(chǎn)生于M-l周期的M個事件，定義p個最小周期，驗證p為有效的雷達周 期，檢查在所有其它時間差內(nèi)時間差為p的倍數(shù)，檢査p的寬度w的相關(guān)寬度；以 及如果合乎所有上述情況，提供有效的M個事件、周期p和寬度w。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于其進一步包含無線保真(WiFi)裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述無線保真裝置為可與至少一個用 戶裝置通信的無線保真接入點，且所述雷達檢測模塊可個別地程序規(guī)劃。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述接入點進一步包含基帶和媒體接 入控制，其中所述基帶提供對所接收雷達信號的濾波以移除非雷達信號能量，且所 述媒體接入控制比較所接收雷達信號和至少一個已知雷達模式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述報告信號為信道控制消息，且由 所述裝置傳送到所述裝置的至少一個用戶裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述報告信號為信道控制消息，且由 所述接入點傳送到至少一個用戶裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述控制信息包含傳送到至少一個用 戶裝置的指令以用于至少一個切換操作信道的通信，停止目前信道上的通信，辨識 至少一個雷達信號傳輸，延遲傳輸信息或者未來通信信道頻率。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述接入點在無需申請的無線電頻帶范圍內(nèi)為可操作的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述濾波為兩級自相關(guān)濾波器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于其中濾波器包含，其中x (k)為輸入，y (k)為輸出，N為自相關(guān)平均的長度，T為延遲。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于其中包含正交頻分多路復(fù)用接收器，其 具有多個雷達檢測模塊。
15. —種用以檢測無需申請的無線電頻帶的系統(tǒng)，其特征在于其包含射頻到基帶轉(zhuǎn)換 器，其用以轉(zhuǎn)換所接收雷達信號；基帶模塊，其用以濾波和紀(jì)錄所接收雷達信號； 媒體接入控制模塊，其用以辨識所接收雷達信號，并與至少一個已知的雷達信號樣 式進行比較，以及對于所接收雷達信號報告通過通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的信息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述媒體接入控制由程序指令和包 含至少-個用戶裝置的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述系統(tǒng)當(dāng)所接收雷達信號穿越高 狀態(tài)或低狀態(tài)時做出確定，且所述系統(tǒng)進一步確定周期計數(shù)、周期長度和脈沖寬度 計數(shù)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于其中檢測紀(jì)錄器記錄所述所接收雷達信 號且濾波包含用于周期性檢測而觸發(fā)于低狀態(tài)與高狀態(tài)之間，且可用于脈沖寬度雷 達檢測的低狀態(tài)與高狀態(tài)之間。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于其進一步包含長脈沖檢測模塊，且由自 相關(guān)濾波器執(zhí)行濾波。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于其中報告被產(chǎn)生報告接收雷達信號狀態(tài) 到所述通信網(wǎng)絡(luò)的至少一個用戶裝置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述所接收雷達信號比對已知雷達 信號形式是通過下列步驟而生效選擇產(chǎn)生于M-l周期的M個事件，定義p個最 小周期，驗證p為有效的雷達周期，檢查在所有其它所有時間差異內(nèi)時間差異是否 為P的倍數(shù)，檢查P的寬度W的相關(guān)寬度，以及如果合乎所有上述情況，呈報有 效的M個事件周期p和寬度W為有效的。
22. —種在通信網(wǎng)絡(luò)上的無線接入裝置，其特征在于其可檢測雷達信號并自動地通知與 所述裝置通信的用戶裝置至少一個變化通信信道，延遲通信和停止通信，具有及時計算機程序產(chǎn)品以檢測和避免至少一個雷達信號和通信關(guān)于存儲在可由所述數(shù)據(jù) 系統(tǒng)進入的數(shù)據(jù)存儲裝置的信息，包含可讀取計算機存儲媒體，所述媒體具有存儲 于此的可讀取計算機代碼段，所述可讀取計算機代碼部分具有指令，其可接收至少一個雷達信號；濾波所述雷達信號；辨識所述濾波雷達信號的狀態(tài)的真?zhèn)?；在通信網(wǎng)絡(luò)上通知至少一個用戶裝置關(guān)于所述識別的雷達信號的狀態(tài)；以及 自動與至少一個用戶裝置通信。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于其中所述自動與至少一個用戶裝置通信 包含至少一個變化操作信道以用于通信，停止目前信道上的通信，識別至少一個雷 達信號傳輸，提供延遲的傳輸信息，或引導(dǎo)未來通信信道頻率。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于其中某些所檢測雷達信號比對已知雷達 信號形式是通過下列步驟而生效選擇產(chǎn)生于M-l周期的M個事件，定義p個最 小周期，驗證p為有效的雷達周期，檢查在所有其它時間差內(nèi)時間差為p的倍數(shù)， 檢查p的寬度W的相關(guān)寬度，以及如果合乎所有上述情況，提供有效的M個事件 周期p和寬度W為有效的。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于其進一步包含基帶和媒體接入控制，其 中所述基帶提供對所接收雷達信號的濾波以移除非雷達信號能量，且所述媒體接入 控制與至少一個已知雷達模式和所接收雷達信號進行比較。
全文摘要
本發(fā)明系關(guān)于無線收發(fā)器，尤其關(guān)于但不限于包含收發(fā)器的無線裝置所使用的雷達檢測與回避方法。在一個或一個以上實施例中，提出了一種使用無線裝置(例如無線局域網(wǎng)基站，WiFi AP)來檢測雷達的方法。所述方法系使用5.25-5.35GHz以及5.47-10.752GHz的無線電波段操作。無線局域網(wǎng)基站可用于自動檢測在上述所有無線電波段中存在的雷達訊號，并通知其用戶切換到其它已知無雷達的信道。
文檔編號G01S7/40GK101470192SQ20081018789
公開日2009年7月1日 申請日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者蘭 基, 托馬斯·E·佩爾, 童健證 申請人:雷凌科技股份有限公司