(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間領域相互相関を用いてＤＶＢ−Ｔ通信に関連付けられた、散乱したパイロットの存在、又は、散乱したパイロット及び連続的なパイロットの双方の存在を検出することにより、ＤＶＢ−Ｔ通信の存在を検出する方法において、
選択されたチャネルにおけるＲＦ信号を受信するステップと、
前記受信信号から信号サンプルを作成するステップと、
前記信号サンプルから平均化されたサンプルを作成するステップであって、前記平均化されたサンプルの各々が、検出されるべきＤＶＢ−Ｔ通信に関連付けられた、１つの信号サンプルから次の信号サンプルまでの最小のパイロットパターン反復周期により切り離される、予め決められた数の信号サンプルの平均である、ステップと、
前記平均化されたサンプルと検出されるべきパイロットに基づく時間領域シーケンスである基準シーケンスとを相関させるステップと、
前記相関させるステップの結果と閾値相関値とを比較するステップとを有する、方法。
【請求項２】
前記最小のパイロットパターン反復周期が、ＤＶＢ−Ｔ信号の通信モード及びガード間隔期間に依存する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＤＶＢ−Ｔ信号が検出されるまで、異なる通信モードを巡回させることにより、前記通信モードを決定するステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記信号サンプルの前記予め決められた数が、検出時間及び／又は所望の性能レベルに依存する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基準シーケンスと前記平均化されたサンプルとを相関させるステップが、前記平均化されたサンプルと前記基準シーケンスとの符号に対して論理演算を行うステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記基準シーケンスが、パイロットから生成され、メモリに格納される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
時間領域相互相関を用いてＤＶＢ−Ｔ通信に関連付けられた、散乱したパイロットの存在、又は、散乱したパイロット及び連続的なパイロットの双方の存在を検出することにより、ＤＶＢ−Ｔ通信の存在を検出するシステムであって、
ＲＦ信号を受信するＲＦフロントエンドモジュールと、
前記受信したＲＦ信号から信号サンプルを作成するサンプリングモジュールと、
前記信号サンプルを保持するバッファと、
前記信号サンプルから平均化されたサンプルを作成する累算／平均化モジュールであって、前記平均化されたサンプルの各々は、検出されるべきＤＶＢ−Ｔ通信に関連付けられた、１つ信号サンプルから次の信号サンプルまでの最小のパイロットパターン反復周期により切り離される、予め決められた数の信号サンプルの平均である、累算／平均化モジュールと、
検出されるべきパイロットに基づく時間領域シーケンスである基準シーケンスを格納するメモリモジュールと、
前記平均化されたサンプルと前記基準シーケンスとを相関させる相関器と、
前記相関器の結果と閾値相関値とを比較する閾値検出モジュールとを有する、システム。
【請求項８】
前記最小のパイロットパターン反復周期が、ＤＶＢ−Ｔ信号の通信モード及びガード間隔期間に依存する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＤＶＢ−Ｔ信号が検出されるまで異なる通信モードを巡回させることにより、前記通信モードを決定する手段を更に有する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記信号サンプルの前記予め決められた数が、検出時間及び／又は所望の性能レベルに依存する、請求項７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００９年５月１４日に出願された米国仮出願番号第６１／１７８，２３１号による利益を請求する。
【０００２】
本発明は一般に、コグニティブ無線（ＣＲ）ネットワークにおけるデバイスに関し、より詳細には、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）通信を検出する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
規制機関により採用される新規スペクトル方針は、許可された処理に対して指定される周波数帯において、許可を受けていない第２のデバイスの処理を想定する。その帯域が空であるか又は第１のデバイスにより使用されていないときのみ、第２のデバイスは作動することができる。これは、第２のデバイスが第１のデバイスにもたらす干渉の量を最小化するため、第１のデバイスが通信を始めるとき、第２のデバイスが帯域を空にしなければならないことを意味する。第２のデバイスは、環境を検出して、それに従って適合することができるため、コグニティブ無線（ＣＲ）とも呼ばれる。テレビ放送に割り当てられたＵＨＦ（極超短波）帯域は、ＣＲデバイスの処理を可能にする理想的な候補である。
【０００４】
米国では、近隣の市場及び／又は通信からの放送に対する又はこの放送からの干渉を回避するため、任意の所与の地理的な位置において、いくつかのＴＶ帯域だけが使用されることができる。その結果、残りのＴＶ帯域は、大部分が未使用であり、従って他の目的（例えば家庭内ネットワーク等）に利用されることができる。他の規制領域も、ＴＶチャンネルと同様な割り当てが存在する。
【０００５】
例えばＣＲデバイスによるデジタルテレビ（ＤＴＶ）受信への有害な干渉を回避するため、規制機関は、−１１４ｄＢｍといった低い信号強度でＤＴＶ信号を信頼性高く検出することを定めた。従って、ＣＲデバイスが特定のチャネルを使用することができる前に、ＣＲデバイスは、プライマリ通信のためこのチャネルを検出しなければならない。この要件は、ＣＲデバイスが、ＤＴＶ（ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ）（デジタルビデオ放送−テレストリアル／ハンドヘルド）信号の存在を検出するため、堅牢な検出アルゴリズムを実現することを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、周波数領域における既知の位置で単一のパイロットを持つ８−ＶＳＢ（８レベル残留側波帯）ＡＴＳＣ（先進型テレビジョン方式委員会）信号とは異なり、ＤＶＢ−Ｔ信号は、周波数領域において分散される多くの低出力パイロットを持つ。従って、パイロットを検出するために周波数領域においてフィルタリングする手法は、ＤＶＢ−Ｔに関しては実現可能でない。その代わりに、より良好な方法は、時間領域において、周波数領域パイロットを表す既知の時間領域信号と相関させることである。
【０００７】
ＤＶＢ−Ｔ及びＤＶＢ−Ｈ信号の検出に関する既存の検出アルゴリズムは、通信モードのサブセットでだけうまく機能する。本書における実施形態によれば、検出アルゴリズムは、検出性能を改善し、すべての通信モードに対して等しくうまく機能する。
【０００８】
例えばＤＶＢ−Ｔを用いてデジタルテレビを送信するのに使用されるような、ほとんどのＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号は、チャネル推定及び同期のため周波数領域におけるパイロットを持つ。データストリームに埋められる２種類のパイロット信号が存在する。（１）１つは、値及び位置が固定される固定パイロットであり、（２）もう１つは、値は固定だが、位置はシンボルごとに異なり、時々既知のパターンを繰り返す可変パイロットである。どちらの種類も、所望の複雑さの程度に基づき、検出に使用されることができる。ここでとられる基本的な手法は、データシーケンスに埋め込まれた連続的な既知のシーケンスとして時間領域においてこれらのパイロットを見て、この既知のシーケンスと受信信号とを相関させることである。ＤＶＢ−Ｔは多くの異なるＦＦＴ（高速フーリエ変換）サイズ及び周期的プリフィックスを持つので、異なる基準信号が、各モードに対して生成され、存在する信号のタイプを決定するため、各々に対して相関される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの例示的な実施形態において、ＤＶＢ（デジタルビデオ放送）通信の存在を検出する方法が与えられる。この方法は、選択されたチャネルにおけるＲＦ（無線周波数）信号を受信するステップと、上記受信信号から信号サンプルを作成するステップと、上記信号サンプルから平均化されたサンプルを作成するステップであって、上記平均化されたサンプルの各々が、１つの信号サンプルから次の信号サンプルまでの最小のパイロットパターン反復周期により切り離される所定数の信号サンプルの平均である、ステップと、上記平均化されたサンプルと基準シーケンスとを相関させるステップと、相関結果と閾値相関値とを比較するステップとを有する。
【００１０】
本発明の別の例示的な実施形態において、ＤＶＢ通信の存在を検出するシステムが提供される。このシステムは、ＲＦ信号を受信するＲＦフロントエンドモジュールと、上記受信したＲＦ信号から信号サンプルを作成するサンプリングモジュールと、上記信号サンプルを保持するバッファと、上記信号サンプルから平均化されたサンプルを作成する累算／平均化モジュールであって、上記平均化されたサンプルの各々は、１つの信号サンプルから次の信号サンプルまでの最小のパイロットパターン反復周期により切り離される所定数の信号サンプルの平均である、累算／平均化モジュールと、基準シーケンスを格納するメモリモジュールと、上記平均化されたサンプルと上記基準シーケンスとを相関させる相関器と、相関結果と閾値相関値とを比較する閾値検出モジュールとを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】周期的プリフィックス（ＣＰ）を備えるＯＦＤＭシンボルを示す図である。
【図２】ＤＶＢ−ＴのＯＦＤＭシンボルにおける、散乱したパイロットサブキャリアの位置を示す図である。
【図３】５ｄＢ及び−５ｄＢのＳＮＲの場合の、２Ｋ、１／３２モードに対するＣＰでの相関を示す図である。
【図４】−５ｄＢ及び１０ｄＢのＳＮＲの場合の、２Ｋ、１／３２モードに対するパイロットでの相関を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるデータスムージングを用いるＤＶＢ−Ｔ検出器のブロックダイアグラムを示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態のデータスムージングを用いるＤＶＢ−Ｔ検出器のブロックダイアグラムを示す図である。
【図７】−１５ｄＢのＳＮＲ及びＬ＝８を持つ２Ｋ、１／３２モードに対するデータスムージングなし（上）及びあり（下）の相関プロットの比較を示す図である。
【図８】２Ｋ、１／３２モードに対するＡＷＧＮ及びレイリーフェードチャネルにおける改良された検出器の性能を示す図である。
【図９】２Ｋ、１／３２モードに対するＡＷＧＮ及びレイリーフェードチャネルにおける、標準（データスムージングなし）及び堅牢（データスムージングあり）の性能の比較を示す図である。
【図１０】単純化された相互相関器を用いるＤＶＢ−Ｔ検出器の性能を示す図である。
【図１１】ＤＶＢ信号の存在を検出する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の主題は、明細書の結論として請求項において特に指摘され、明示的に請求される。本発明の前述の及び他の特徴及び利点は、添付の図面と共に考慮される以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【００１３】
本発明により開示される実施形態は、本書における革新的な教示の多くの有利な使用の例にすぎない点を理解されたい。一般に、本願明細書においてなされる説明は、請求項に記載の様々な発明のいずれかを限定するものではない。更に、いくつかの記載は、本発明のいくつかの特徴には当てはまるが、他の特徴には当てはまらない場合がある。一般に、特に明記しない限り、一般性を失うことなく、単一の要素は、複数とすることができる。逆もまた真である。図において、類似する数字は、複数の表示を介して同様な部分を参照する。
【００１４】
ＤＶＢ−Ｔ通信仕様の簡単な概要
地上デジタルビデオ放送（ＤＶＢ−Ｔ）は、デジタルテレビの地上波放送に関するヨーロッパ電気通信標準化機構（ＥＴＳＩ）により標準化された。ＤＶＢ−Ｔ標準は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調スキームを使用し、放送事業者の要件に基づき、符号化及び変調パラメータを適合させるためのオプションを提供する。ＤＶＢ−Ｔ仕様は、２つのモードの処理を提供する。即ち、'２Ｋモード'及び'８Ｋモード'である。更に、ＤＶＢ−Ｈ拡張は、'４Ｋモード'を提供する。このモードは、送信信号を生成するために用いられるＦＦＴ（高速フーリエ変換）サイズに基づき定められる。これらのモードの各々に関するパラメータのいくつかが、表１に記載される。
【表１】
0005580405.tif 000002
【００１５】
ＤＶＢ−Ｔ伝送信号は、フレームにおいて構成される。各フレームは６８のＯＦＤＭシンボルからなり、斯かる４つのフレームが、スーパーフレームを構成する。図１に示されるように、ＯＦＤＭシンボル１００は、２つの部分から成る。それは、有益なシンボル期間１０２及びガード間隔１０１である。有益なシンボルの一部は、ガード間隔１０１（周期的プリフィックス（ＣＰ）と呼ばれる）において送信される。この特徴は、シンボル間の干渉を最小化するために用いられる。ＤＶＢ−Ｔ仕様は、ガード間隔のためのシンボル期間として１／４、１／８、１／１６又は１／３２の選択を提供する。
【００１６】
ＣＰに加えて、ＤＶＢ−Ｔ標準は、信号の同期、復調及びデコードにおける支援のため、以下の基準信号を提供する。
【００１７】
●連続的なパイロット  −  これらの基準信号は、固定されたサブキャリア位置に配置され、それらの位置は、シンボル毎に異なるものではない。'２Ｋモード'において４５の連続的なパイロットがあり、'８Ｋモード'において１７７の連続的なパイロットがある。
【００１８】
●散乱されたパイロット  −  これらの基準信号２０１（図２）は、ＯＦＤＭシンボルにおいて均一に分散される（１２のサブキャリア毎）。これらのパイロットの位置は、各ＯＦＤＭシンボル上で３つのサブキャリアによりオフセットされる。その結果、図２に図示されるように、パイロットパターンはフレーム２００において４つのＯＦＤＭシンボル毎に繰り返される。散乱されたパイロットは、チャネルが準静的であると仮定して、チャネル推定を得るために用いられる。
【００１９】
●ＴＰＳパイロット  −  これらの通信パラメータシグナリング（ＴＰＳ）基準信号は、通信パラメータを運ぶために用いられる。'２Ｋモード'に対する１７のサブキャリア及び'８Ｋモード'に対する６８のサブキャリアの固定されたセットが、ＴＰＳパイロットサブキャリアとして指定された。ＯＦＤＭシンボルにおけるすべてのＴＰＳパイロットサブキャリアは、同じ情報を搬送する。
【００２０】
連続的なパイロット及び散乱されたパイロットは、サブキャリアの残りと比較して、より高い出力レベル（〜２．５ｄＢ）で送信される。
【００２１】
ＤＶＢ−Ｔ信号検出方法
【００２２】
エネルギーベースの検出方式
関心チャネルにおける信号エネルギーの存在を検出することは通常、非常に高速で、チャネル占有に関する良好な指示を提供する。しかしながら、この方法は、信号自体に関するいかなる情報も提供しない。従って、それはプライマリ信号及びセカンダリ信号の間を区別することができない。更に、検出の確率は、閾値で明らかに変化する。その結果、使用される閾値を決定する間、特に低い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を持つ信号を検出する間、かなりの注意を払わなければならない。
【００２３】
特徴ベースの検出方式
特徴ベースの検出方式は、検出に関するインカムベント信号（例えばトレーニング信号、パイロットパターン等）の一意な特徴に依存する。上述したように、ＤＶＢ−Ｔ信号は、周期的プリフィックス、連続的な及び散乱されたパイロット等に関して何らかの一意な特徴を持つ。これらは、検出プロセスにおいて使用されることができる。
【００２４】
時間領域自己相関
時間領域自己相関において、ＤＶＢ−Ｔ信号のＣＰ特徴が、チャネルにおける信号の有無を決定するために用いられる。受信信号は、以下の方程式
0005580405.tif 000003
に示されるように遅延されたバージョンの信号と相関される。
【００２５】
ここで、ｘ（ｍ）は、時間領域においてサンプリングされた受信信号であり、Ｒｘｘ（ｎ）は、ｘ（ｍ）の自己相関である。ＮＦＦＴ、ＮＧＩ及びＮＳＹＭは、それぞれＦＦＴ、ＣＰ及びＯＦＤＭのシンボル長を表す。
【００２６】
有益なＯＦＤＭシンボルの一部がＣＰにおいて繰り返されるので、上記のように相関させることは、周期的に繰り返すピークを与えることになる。最大振幅はオプションで最大周波数と組み合わせることで、関心チャネルにおけるＤＶＢ−Ｔ信号の存在を検出するために用いられることができる。
0005580405.tif 000004
が
0005580405.tif 000005
として規定される
0005580405.tif 000006
のピークの値を表すとする。
【００２７】
すると、信号の存在を決定するため、
0005580405.tif 000007
が、事前に規定された閾値
0005580405.tif 000008
と比較される。
0005580405.tif 000009
が成立する。
【００２８】
閾値は、所望の誤警報確率に基づき決定される。
【００２９】
自己相関ベースの検出器は、高いＳＮＲ値に関して非常にうまく作動する。しかしながら、中程度の及び低い（即ち０ｄＢ以下の）ＳＮＲ値に関して、この性能は、あまり信頼性が高くはない場合がある。更に、この性能は、明らかにＣＰ長に依存する。その結果、検出器は、１／４のＧＩを持つ８Ｋモードに関してうまく機能し、１／３２のＧＩを持つ２Ｋモードに関してはうまく機能しない。しかしながら、検出器は、周波数オフセットに対して堅牢である。図３は、５ｄＢ及び−５ｄＢのＳＮＲを持つ、２Ｋ、１／３２モードに対する自己相関プロット３０１、３０２を示す。ＳＮＲ＝−５ｄＢに関して、相関ピークははっきりとは識別可能ではなく、結果として、検出器の性能が劣化することが観測されることができる（プロット３０２参照）。
【００３０】
時間領域相互相関
時間領域相互相関法において、ＤＶＢ−Ｔ信号における連続的な及び散乱されたパイロットは、信号を検出するために用いられる。以前のセクションにて説明したように、搬送波（carrier）のサブセットは、パイロットサブキャリアとして示される。これらの搬送波は既知の情報を搬送し、これらの搬送波はデータキャリアと比較してより高い出力（約２.５ｄＢ分）で送信される。受信信号は、パイロットサブキャリアだけから構成されるベクトルの逆フーリエ変換を取ることにより得られる基準シーケンスと相関されことができる。ＳＰパターンは、４シンボル毎に繰り返すので、斯かる４つの基準信号
0005580405.tif 000010
を形成することは、
0005580405.tif 000011
の下に示される。ここで、
0005580405.tif 000012
は、時間領域シーケンスを表し、ｄは、パイロットパターン番号を表し、値１〜４を取る。
0005580405.tif 000013
は、パイロットパターン番号ｄに対するパイロットサブキャリア位置のセットを表す。パイロットサブキャリアのセットは、散乱されたパイロット位置に対応するもののみとすることができるか、又は散乱された及び連続的なパイロット位置の結合されたセットとすることができる。例えば、ＳＰの場合、
0005580405.tif 000014
となる。Ｃｋ，ｄは、サブキャリアｋ及びパターン番号ｄに関するシンボルを表す。
【００３１】
別の基準シーケンスは、以下に示すように上記４つの基準シーケンスを結合することにより生成されることもでき、
0005580405.tif 000015
となる。ここで、ｎは、０から（４ＮＦＦＴ−１）までの値である。
【００３２】
相関出力は、以下の式
0005580405.tif 000016
により与えられる。
【００３３】
理想的な状態において、相関器出力Ｒｘｐ，ｄ（ｎ）は、４ＴＳＹＭサンプル毎に繰り返される最大振幅を持つ。
【００３４】
相関出力に関する類似する式が、
0005580405.tif 000017
が基準シーケンスとして使用される場合に得られ、
0005580405.tif 000018
として示される。
【００３５】
このセクションの残りにおいて、検出測定基準を得るのにＲｘｐ，１（ｎ）が考慮される。この分析は、以前に得られたすべての相関出力へと拡張されることができる。
0005580405.tif 000019
が、
0005580405.tif 000020
として規定される
0005580405.tif 000021
のピークの値を表すとする。
【００３６】
すると、信号の存在を決定するため、
0005580405.tif 000022
は、事前に規定された閾値
0005580405.tif 000023
と比較される。
0005580405.tif 000024
が成立する。
【００３７】
相互相関ベースの検出器は、低いＳＮＲ値に関してさえ異なるチャネル環境でも非常によく機能する。更に、検出器性能は、通信モードから独立している。従って２Ｋモードだけでなく、８Ｋモードでも等しくよく機能を発揮する。
【００３８】
図４は、−５ｄＢ及び１０ｄＢのＳＮＲに対する、２Ｋ、１／３２通信モードに関する相関器出力４０１、４０２を示す。
0005580405.tif 000025
が、基準シーケンスとして使用された。相互相関ベースの検出器の性能が、自己相関ベースの検出器の性能と比較してより良好であることがプロット４０１及び４０２から観測されることができる。
【００３９】
ＤＶＢ−Ｔ信号を検出する方法
以下は、検出器の性能を高めるための高度なアルゴリズムを表す例示的な実施形態である。
【００４０】
ＤＶＢ−Ｔ配備は静的であるので、チャネル帯域幅及び通信モード（ＦＦＴサイズ及びＧＩ期間）情報が検出器に対して利用可能であると仮定される。通信モード情報が利用できない場合、検出器は、ＤＶＢ−Ｔ信号を検出するため異なる通信モードを循環させることができる。これは増加された検出時間を生じさせる。しかし、検出性能は実質的に同じままである。
【００４１】
データスムージングによる改良された検出（ノイズ変動の低減）
【００４２】
式（６）を参照すると、相関出力が、ノイズ項（データサブキャリア及びＷＧＮからの貢献）を含むことが観測されることができる。本発明の１つの例示的な実施形態において、ノイズ項の変動は、受信したシンボルを平均化することにより減らされることができる。しかしながら、検出器は、シンボル境界を知らない。通信モード及びＧＩ期間が既知であると仮定すると、最小のパイロットパターン反復周期（ＰＰＲＰ）は、式ＮＰＰＲＰ＝ＮＧＩ＊ＮＳＹＭを用いて得られることができる。代替的に、最少のＰＰＲＰは、式ＮＰＰＲＰ＝４＊Ｂ＊ＮＳＹＭを用いて得られることができる。ここで、Ｂは、整数である。この事実を用いると、受信されたサンプルは、以下に示すように
0005580405.tif 000026
として平均化される。ここで、Ｌは、設計パラメータで、検出時間及び所望の性能に依存する。
【００４３】
平均化されたサンプルｘＬ（ｎ）は、以下の
0005580405.tif 000027
のように基準シーケンスと相関される。
【００４４】
［０、ＮＰＰＲＰ−１］内の４＊ＮＳＹＭサンプルに等しい任意の範囲が、最大振幅を決定するために用いられることができる。ピーク位置の整合性が、検出器の堅牢性を改良するために用いられる場合、追加的な最大振幅が、得られ及び検証されることもできる。
【００４５】
ここで、
0005580405.tif 000028
が、
0005580405.tif 000029
として規定される
0005580405.tif 000030
のピークの値を表すとする。
【００４６】
すると、信号の存在を決定するため、
0005580405.tif 000031
が、事前に規定された閾値
0005580405.tif 000032
と比較される。
0005580405.tif 000033
が成立する。
【００４７】
図５は、データスムージングを用いるＤＶＢ−Ｔ検出器５００の簡略化されたブロック図を示す。ＲＦフロントエンド５０１は、中間周波数（ＩＦ）へとＲＦ信号をダウンシフトさせる。すると、ＩＦ信号は、ＤＣへとダウンシフトされる（代替的に、ＩＦ信号は、デジタル領域におけるＤＣへと、即ちＡＤＣ後にダウンシフトされることができる。その後この信号は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）５０２によりデジタル化される。サンプリングされた信号は、モジュールバッファ５０３、累算器／平均器５０５及び相関器５０６を用いて、上記の方法に基づき処理される。バッファ５０３、累算器／平均器５０５及び相関器５０６モジュールが、特定の通信にモードに基づき作動し、検出器は、異なる通信モードで作動することができる。代替の構成６００は、図６に示されるように、相関器５０６が、バッファ５０３の前に配置されるものである。その結果、相関が、バッファリング、累算、及び平均化の前に実行される。信号'ｓｅｑ  ＩＤ'は、基準シーケンスを決定する。これは、パイロットから生成され、相関に関して使用されるよう、メモリ５０４に格納される。この信号は、使用される閾値を決定する'閾値検出'モジュール５０７によっても使用される。相関器の出力は、ＤＶＢ−Ｔ信号の存在／欠如を決定するために、選択された閾値に対して比較される。
【００４８】
図７は、相関出力上でのデータスムージングの効果を示す。データスムージング７０１なし、及びデータスムージング７０２ありの相関出力は、データが前述されたように滑らかにされるとき、ピークが明確に見えることを示す。従って、検出器は、−１５ｄＢ未満のＳＮＲに関してさえＤＶＢ−Ｔ信号を検出することが可能である。
【００４９】
提案されたアルゴリズムの性能は、ＡＷＧＮ及びマルチパスチャネルにおけるシミュレーションを介して評価された。以下のシミュレーションパラメータが使用された。
【００５０】
●  通信モード−２Ｋ、１／３２。
【００５１】
●  各ＳＮＲに対する実行数−１０００。
【００５２】
●  スムージング係数Ｌ−８（〜６０ｍｓの検出時間）。
【００５３】
●  誤警報の確率（ＰＦＡ）−＜０．０１。
【００５４】
●  チャネル：ＡＷＧＮ又はレイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）フェーデッド。
【００５５】
図８は、ＡＷＧＮチャネル８０１及びレイリーチャネル８０２における提案された検出器に関する検出確率（Ｐｄ）対ＳＮＲ曲線を示す。図９は、本書に表される例示的な実施形態の検出器（９０１は、平均化ありのＡＷＧＮ、９０２は、平均化ありのレイリー）及び標準検出器（９０３は、平均化なしのＡＷＧＮ、９０４は、平均化なしのレイリー）に関するＰｄ対ＳＮＲ曲線を示す。提案された検出器が、異なるチャネル状態に関して、−１５ｄＢ以下でさえＤＶＢ−Ｔ信号を堅牢に検出することができることが観測されることがわかる。
【００５６】
最大振幅に加えて、ピークの周期性における整合性が、検出器の堅牢性を改良するために用いられることもできる。本発明の例示的な実施形態によれば、基準シーケンスとして
0005580405.tif 000034
を用いる相互相関ベースの方法において、相関ピークは、ＤＶＢ−Ｔ信号がある場合、４＊ＮＳＹＭサンプル毎に繰り返される。従って、各４＊ＮＳＹＭサンプルのブロックでの最大ピーク
0005580405.tif 000035
の位置における差は、以下の
0005580405.tif 000036
として算出される。
【００５７】
Ｄ（ｌ）の値＜Ｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄである場合、ＤＶＢ−Ｔ信号は存在する。Ｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄの値は、１０（シンボル）といった固定された値にセットされることができるか、又はＣＲデバイスの動作環境に基づき、デバイスによりセットされることができる。
【００５８】
静止期間（ＱＰ）の検出
例示的な実施形態において、アプリケーションのクオリティオブサービス（ＱｏＳ）要件を維持するため、コグニティブ無線は、継続した時間期間の間、その通信を中止することができない。その代わりに、ＣＲデバイスは、短い静止期間（ＱＰ）をより頻繁にスケジュール化することになる。この例示的な実施形態において、データスムージングの式は、以下に示される
0005580405.tif 000037
として修正される。ここで、ＮＱＰは、所与の静止期間に収容されることができるサンプル数に対応する。ＮＱＰは、ＱＰ持続期間に基づき、値４＊ＮＳＹＭ、８＊ＮＳＹＭ、１２＊ＮＳＹＭに…又はＮＰＰＲＰをとることができる。非ＱＰの間、サンプルカウンタがアクティブであると仮定される。いくつかの状況において、ＮＱＰに等しいサンプルの連続的なセットで、所望の範囲に対応するセットが、所与のＱＰにおいてキャプチャされることができない。そうした場合、これらのサンプルは破棄され、この処理は、次のＱＰへと続く。
【００５９】
本発明の別の例示的な実施形態において、相互相関に関連付けられる実現の複雑さは、以下に示される
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として式を修正することにより減らされることができる。
【００６０】
和における積処理は、単純な論理演算として実現されることができ、従って、乗数と比較して明らかにゲート数を減らす。図１０は、式（１６）において規定される相互相関を用いるＤＶＢ−Ｔ／ＤＶＢ−Ｈ検出器の性能を示す。
【００６１】
図１１は、例示的な実施形態によるＤＶＢの存在を検出する方法を示す。この方法は、選択されたチャネルにおいてＲＦ（無線周波数）信号を受信するステップ１１０１と、受信信号から信号サンプルを作成するステップ１１０２と、信号サンプルから平均化されたサンプルを作成するステップであって、各平均化されたサンプルが、ある信号サンプルから次の信号サンプルまでの最小のパイロットパターン反復周期により切り離される所定の数の信号サンプルの平均である、ステップ１１０３と、基準シーケンスと平均化されたサンプルとを相関させるステップ１１０４と、閾値相関値と相関結果とを比較するステップ１１０５とを有する。この比較の結果に基づき、ＤＶＢの存在が決定されることができる。
【００６２】
この開示において表される技術は、所定のパイロットパターンを含むＤＶＢ−Ｔ／Ｈ信号の検出又は他のＯＦＤＭ信号の検出に関する、検出回避（detect-and-avoid）技術に依存するコグニティブ無線及び他のシステムにおいて使用されることができる。
【００６３】
前述の詳細な記載は、本発明が取ることができる多くの形式のうちの２、３について説明したものである。前述の詳細な記載は、本発明が取ることができる形式のうち選択されたものを説明するものであり、本発明の規定を限定するものとして理解されるものではない点に留意されたい。本発明の範囲を定めるのは、請求項のみであり、この請求項は、すべての均等の範囲を含む。
【００６４】
最も好ましくは、本発明の原理は、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの任意の組合せとして実現される。更に、ソフトウェアは好ましくは、特定のデバイス及び／又はデバイスの組み合わせ又はこれらの一部からなるプログラムストレージユニット又はコンピュータ可読ストレージ媒体において明らかに実現されるアプリケーションプログラムとして実現される。アプリケーションプログラムは、任意の適切なアーキテクチャを有するマシンに対してアップロードされることができ、このマシンにより実行されることができる。好ましくは、このマシンは、例えば１つ又は複数の中央処理ユニット（「ＣＰＵ」）、メモリ及び入力／出力インタフェースといったハードウェアを持つコンピュータプラットフォーム上で実現される。コンピュータプラットフォームは、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードを含むこともできる。斯かるコンピュータ又はプロセッサが明示されていなくても、本書に説明される様々な処理及び機能は、ＣＰＵにより実行されることができるマイクロ命令コードの部分又はアプリケーションプログラムの部分又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。更に、例えば追加的なデータストレージユニット及び印刷ユニットといった様々な他の周辺機器が、このコンピュータプラットフォームに接続されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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