(57)【要約】      （修正有）【課題】無線通信システムにおいて信号の特徴を感知する方法および装置の提供。【解決手段】多くのスペクトル密度推定値を決定することによって、信号特徴を感知する。おのおのの推定値が、複数の感知アンテナを備えたシステムにおけるそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される３０２。その後、スペクトル密度推定値が結合され３０４、信号特徴が、これらスペクトル密度推定値の結合に基づいて感知される３０６。【選択図】図３
2014116955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて信号特徴を感知する方法であって、
複数のスペクトル密度推定値を決定することと、ここで、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される、
前記複数のスペクトル密度推定値を結合することと、
前記複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて前記信号特徴を感知することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記複数のスペクトル密度推定値を結合することは、
前記複数のスペクトル密度推定値を平均化することと、
前記複数のスペクトル密度推定値のおのおののインデクスのポイント・ワイズ最大値を選択することと、
のうちの１つを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のスペクトル密度推定値を決定することはさらに、
それぞれのアンテナにおいて受信した信号をデジタル・サンプリングすることと、
それぞれのアンテナからサンプリングされた信号のおのおのについて、それぞれ電力スペクトル密度を計算することと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記信号特徴を感知することはさらに、
テスト統計値を決定することと、
前記信号特徴の感知を判定するために、前記テスト統計値を、予め定められたしきい値と比較することと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記テスト統計値を決定することは、
前記結合されたスペクトル密度推定値のうちの最大値を決定することと、
前記結合されたスペクトル密度推定値のうちの最強の値の規格化された値を決定することと、
のうちの１つを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
周波数誤差をチェックすることと、
前記周波数誤差がしきい値を越えている場合、前記信号特徴が存在しないと判定することと、
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記信号特徴は、アドバンスト・テレビジョン・システム・コミティ（ＡＴＳＣ）信号およびＮＴＳＣ信号のうちの少なくとも１つのパイロットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記信号特徴は、無線マイクロホン信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記信号特徴の存在を感知することは、認識ラジオ・システムにおいて実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
無線通信システムにおいて信号特徴を感知するように動作可能な装置であって、
プロセッサによる実行が可能な命令群を格納するメモリと、
複数のスペクトル密度推定値を決定し、ここで、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される、
前記複数のスペクトル密度推定値を結合し、
前記複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて前記信号特徴を感知する、
ために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
を備える装置。
【請求項１１】
前記複数のスペクトル密度推定値を結合することは、
前記複数のスペクトル密度推定値を平均化することと、
前記複数のスペクトル密度推定値のおのおののインデクスのポイント・ワイズ最大値を選択することと、
のうちの１つを備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数のスペクトル密度推定値を決定する場合、前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
それぞれのアンテナにおいて受信した信号をデジタル・サンプリングし、
それぞれのアンテナからサンプリングされた信号のおのおのについて、それぞれ電力スペクトル密度を計算する、
ために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記信号特徴を感知する場合、前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
テスト統計値を決定し、
前記信号特徴の感知を判定するために、前記テスト統計値を、予め定められたしきい値と比較する、
ために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記テスト統計値を決定する場合、前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
前記結合されたスペクトル密度推定値の最大値を決定することと、
前記結合されたスペクトル密度推定値の最強の値の規格化された値を決定することと、
のうちの１つのために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
周波数誤差をチェックし、
前記周波数誤差がしきい値を越えている場合、前記信号特徴が存在しないと判定する
ために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記信号特徴は、アドバンスト・テレビジョン・システム・コミティ（ＡＴＳＣ）信号およびＮＴＳＣ信号のうちの少なくとも１つのパイロットを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
前記信号特徴は、無線マイクロホン信号を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置は、認識ラジオ・システムにおいて動作可能である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１９】
無線通信システムにおいて信号特徴を感知するように動作可能な装置であって、
複数のスペクトル密度推定値を決定する手段と、ここで、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される、
前記複数のスペクトル密度推定値を結合する手段と、
前記複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて前記信号特徴を感知する手段と、
を備える装置。
【請求項２０】
前記複数のスペクトル密度推定値を結合する手段はさらに、
前記複数のスペクトル密度推定値を平均化することと、
前記複数のスペクトル密度推定値のおのおののインデクスのポイント・ワイズ最大値を選択することと、
のうちの１つを実行するように構成された、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記複数のスペクトル密度推定値を決定する手段はさらに、
それぞれのアンテナにおいて受信した信号をデジタル・サンプリングする手段と、
それぞれのアンテナからサンプリングされた信号のおのおのについて、それぞれ電力スペクトル密度を計算する手段と、
を備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記信号特徴を感知する手段はさらに、
テスト統計値を決定する手段と、
前記信号特徴の感知を判定するために、前記テスト統計値を、予め定められたしきい値と比較する手段と、
を備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記テスト統計値を決定する手段は、
前記結合されたスペクトル密度推定値の最大値を決定する手段と、
前記結合されたスペクトル密度推定値の最強の値の規格化された値を決定する手段と、
のうちの１つを含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
周波数誤差をチェックする手段と、
前記周波数誤差がしきい値を越えている場合、前記信号特徴が存在しないと判定する手段と、
をさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
前記信号特徴は、アドバンスト・テレビジョン・システム・コミティ（ＡＴＳＣ）信号およびＮＴＳＣ信号のうちの少なくとも１つのパイロットを含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
前記信号特徴は、無線マイクロホン信号を含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
前記装置は、認識ラジオ・システムにおいて動作可能である、請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
コンピュータ・プログラム製品であって、
コンピュータに対して、無線デバイスにおける複数のスペクトル密度推定値を決定
させるためのコードと、ここで、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される、
コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値を結合させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて前記信号特徴を感知させるためのコードと、
を備えるコンピュータ読取可能媒体を備える、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項２９】
前記コンピュータに対して、複数のスペクトル密度推定値を結合させるためのコードはさらに、
コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値を平均化させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおののインデクスのポイント・ワイズ最大値を選択させるためのコードと、
のうちの１つを備える、請求項２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３０】
前記コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値を決定させるためのコードはさらに、
コンピュータに対して、それぞれのアンテナにおいて受信した信号をデジタル・サンプリングさせるためのコードと、
コンピュータに対して、それぞれのアンテナからサンプリングされた信号のおのおのについて、それぞれ電力スペクトル密度を計算させるためのコードと、
を備える、請求項２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３１】
前記コンピュータに対して、信号特徴を感知させるためのコードはさらに、
コンピュータに対して、テスト統計値を決定させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記信号特徴の感知を判定するために、前記テスト統計値を、予め定められたしきい値と比較させるためのコードと、
を備える、請求項２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３２】
前記コンピュータに対して、テスト統計値を決定させるためのコードは、
コンピュータに対して、前記結合されたスペクトル密度推定値の最大値を決定させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記結合されたスペクトル密度推定値の最強の値の規格化された値を決定させるためのコードと、
のうちの１つを含む、請求項３１に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３３】
コンピュータに対して、周波数誤差をチェックさせるためのコードと、
コンピュータに対して、前記周波数誤差がしきい値を越えている場合、前記信号特徴が存在しないと判定させるためのコードと、
をさらに備える、請求項２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３４】
前記信号特徴は、アドバンスト・テレビジョン・システム・コミティ（ＡＴＳＣ）信号およびＮＴＳＣ信号のうちの少なくとも１つのパイロットを含む、請求項２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３５】
前記信号特徴は、無線マイクロホン信号を含む、請求項２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３６】
前記無線デバイスは、認識ラジオ・システムにおいて動作可能である、請求項２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本特許出願は、本明細書において参照によって明確に組み込まれ、本願の譲受人に譲渡された２００９年７月２２日出願の「無線チャネルにおける信号特性のスペクトル感知のための方法および装置」（Methods and Apparatus for Spectrum Sensing of Signal Features in a Wireless Channel）と題された仮出願番号６１／２２７，７００の優先権を主張する。
【係属中の特許出願に対する参照】
【０００２】
本特許出願は、以下の係属中の米国特許出願に関連している。
【０００３】
米国出願番号１１／９３５，９１１を有し、２００７年１１月６日に出願され、本願の譲受人に譲渡され、本明細書において参照によって明確に組み込まれた「無線チャネルにおける送信信号の存在を検出するシステムおよび方法」（Systems and Methods for Detecting the Presence of a Transmission Signal in a Wireless Channel）。
【０００４】
米国出願番号１２／１８６，５００を有し、２００８年８月５日に出願され、本願の譲受人に譲渡され、本明細書において参照によって明確に組み込まれた「無線チャネルにおける送信信号の存在を感知する方法および装置」（Methods and Apparatus for Sensing the Presence of a Transmission Signal in a Wireless Channel）。
【技術分野】
【０００５】
本開示は、一般に、無線チャネルにおける信号特徴のスペクトル感知のための方法および装置に関し、さらに詳しくは、空間ダイバーシティを用いた狭帯域信号特徴のスペクトル感知に関する。
【背景技術】
【０００６】
例えばＩＥＥＥ  ８０２．２２無線領域エリア・ネットワーク（ＷＲＡＮ）において適用されるような認識（Cognitive）ラジオ技術は、主要なユーザにライセンスされたスペクトルを利用する機会を提供する。この未使用のスペクトルは、しばしば、「ホワイト・スペース」スペクトルと称される。ホワイト・スペース・スペクトルを識別する主要な方法のうちの１つは、スペクトル感知技術を使用する。スペクトル感知は、ある期間、スペクトルを観察し、次に、このスペクトルが主要なユーザによって占有されているか、または、認識ラジオ・ネットワークによる使用のために利用可能であるかを判定する。スペクトル・センサは、雑音電力レベルよりも弱い信号を感知しなければならない。この信号電力は非常に低く、一般にはこの信号は復号することができないので、信号特徴の感知が必要となる。
【０００７】
認識ラジオ技術が最初に許可されるであろうテレビ帯域では、感知されねばならない３つの主要な信号タイプ、すなわち、デジタルＴＶ、アナログ・テレビ、および無線マイクロホンが存在する。米国では、ＤＴＶ規格はＡＴＳＣであり、アナログ・テレビ規格はＮＴＳＣである。ＡＴＳＣ、ＮＴＳＣ、および無線マイクロホンの感知は、しばしば、狭帯域信号特徴を感知することまで落ちることがある。ＡＴＳＣにおいて、最良の信号特徴のうちの１つは、シヌソイド・パイロット・トーンである。ＮＴＳＣにおいて、最良の特徴のうちの２つは、オーディオ・パイロットおよびビデオ・パイロットである。したがって、ともに６ＭＨｚ幅であるＡＴＳＣおよびＮＴＳＣの場合、感知に使用される特徴は、しばしば極めて狭帯域である。無線マイクロホンは、１００ｋＨｚ未満の典型的な帯域幅を有するので、比較的狭帯域の信号である。
【０００８】
しかしながら、狭帯域信号特徴を感知することは、レーリー（Rayleigh）フェージングを受け易い。レーリー・フェージングは、狭帯域信号を、２０ｄＢまたはそれ以上減衰させる。これは、感知することを困難にする。また、レーリー・フェージング・チャネルにおいて、信号対雑音比（ＳＮＲ）が増加すると、感知性能がゆっくりと向上する。これは、ＳＮＲが増加すると、感知性能がより迅速に向上する非フェージング・チャネルにおける状況とは異なる。
【０００９】
さらに、例えばＡＴＳＣまたは無線マイクロホンを単一の感知アンテナを用いて感知するように、以前の感知技術は、単一の感知アンテナしか使用していない。これら公知の感知技術は、チャネル帯域幅部分にわたる電力スペクトルの推定を必要とし、もって、レーリー・フェージングの影響を被る。したがって、感知性能を高めるために、レーリー・フェージングに対してさほど影響されることなく、無線チャネルにおける狭帯域特徴のスペクトル感知を実行することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【００１０】
態様によれば、通信システムにおいて、信号の特徴を感知する方法が開示される。この方法は、複数のスペクトル密度推定値を決定することを含む。ここで、複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される。この方法はさらに、複数のスペクトル密度推定値を結合することと、複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて信号特徴を感知することとを含む。
【００１１】
別の態様によれば、無線通信システムにおいて信号の特徴を感知するように動作可能な装置が開示される。この装置は、プロセッサによる実行が可能な命令群を格納するメモリと、メモリに格納された命令群を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサとを含む。これら命令群は、プロセッサに対して、複数のスペクトル密度推定値を決定させる。ここで、複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される。さらに、これら命令群は、プロセッサに対して、複数のスペクトル密度推定値を結合させ、複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて信号特徴を感知させる。
【００１２】
さらに別の態様によれば、無線通信システムにおいて信号の特徴を感知するように動作可能な装置が教示される。この装置は、複数のスペクトル密度推定値を決定する手段を含む。ここで、複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される。さらに、この装置は、複数のスペクトル密度推定値を結合する手段と、複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて信号特徴を感知する手段とを含む。
【００１３】
さらに１つの態様によれば、コンピュータ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品が開示される。この媒体は、コンピュータに対して、無線デバイスにおける複数のスペクトル密度推定値を決定させるためのコードを含む。ここで、複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される。この媒体はさらに、コンピュータに対して、複数のスペクトル密度推定値を結合させるためのコードと、コンピュータに対して、複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて信号特徴を感知させるためのコードとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、ここで開示された方法および装置が適用されうる通信ネットワークである。
【図２】図２は、複数アンテナ技術を適用する通信システムの例のブロック図である。
【図３】図３は、無線通信システムにおいて信号特徴を感知する方法のフロー図を例示する。
【図４】図４は、無線通信システムにおいて信号特徴を感知する別の方法のフロー図を例示する。
【図５】図５は、例えば図１のシステムにおいて使用されうる典型的な無線デバイスを図示する。
【図６】図６は、例えば図１のシステムにおいて使用されうる別の典型的な無線デバイスを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示にしたがって、レーリー・フェージングおよびその他の時間ダイバーシティ・フェージングを受けにくい方式で、複数のアンテナ（すなわち、空間ダイバーシティ）を用いて、無線チャネルにおける特定の送信信号の存在を検出するための方法および装置が開示される。これは、検出精度を高めるために、送信信号における特有のスペクトル特性を活用する。これは有用である。なぜなら、別のアンテナにおけるフェージングは異なる傾向にあり、１つのアンテナに深いフェージングがある場合、別のアンテナには深いフェージングがあることはないであろうからである。特に、開示された方法および装置は、狭帯域信号特徴を感知する際の使用のために、複数の感知アンテナからの信号を結合して、電力スペクトルの推定値を得ることを含む。単一の信号を受信するために複数のアンテナを使用することは、「空間ダイバーシティ」と称されることが注目される。
【００１６】
本明細書で記述された技術は、例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．２２無線領域エリア・ネットワーク（ＷＲＡＮ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１１無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）、またはその他の認識ラジオ技術のようなさまざまな無線通信ネットワークのために使用されうる。したがって、ここで開示された方法および装置は、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、およびシングル・キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク等のような技術を含むその他のラジオ技術にも適用可能であり、狭帯域信号特徴を感知することが望ましいことが考慮される。「システム」、「ネットワーク」という用語は、しばしば置換可能に使用される。ＣＤＭＡネットワークは、例えば、ユニバーサル地上ラジオ・アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００等のようなラジオ技術を実現しうる。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標））および低チップ・レート（ＬＣＲ）を含んでいる。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、例えばグローバル・システム・フォー・モバイル通信（ＧＳＭ（登録商標））のようなラジオ技術を実現しうる。ＯＦＤＭＡネットワークは、例えば、ウルトラ・モバイル帯域幅（ＵＭＢ）、イボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１１、ＩＥＥＥ  ８０２．１６、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、フラッシュ−ＯＦＤＭ等のようなラジオ技術を実現することができる。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、およびＧＳＭは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）の一部である。ロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳの最新のリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、およびＬＴＥは、「第３世代パートナシップ計画」（３ＧＰＰ）と命名された組織からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００は、「第３世代パートナシップ計画２」（３ＧＰＰ２）と命名された組織からの文書に記載されている。これらさまざまなラジオ技術および規格は、当該技術分野において知られている。
【００１７】
図１は、ここで開示された方法および装置が適用されうる通信ネットワーク１００を例示する。このネットワーク１００は、複数の基地局１０２、１０４、１０６、複数のユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２、１１４を含んでいる。ユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２、１１４は、認識ラジオ・デバイス、無線デバイス、移動局、またはその他の類似のデバイスでありうる。このネットワーク１００はまた、複数のサービス・エリア１１６、１１８、１２０を含む。これらは、基地局１０２、１０４、１０６によって有効とされうる。第１のサービス・エリア１１６は、第１の基地局１０２と、複数のユーザ・デバイス１０８、１１０とを含んでいる。第１のサービス・エリア１１６は、例えば、例示された第２のサービス・エリア１１８および第３のサービス・エリア１２０のような１または複数のその他のサービス・エリアとオーバラップしうる。図示するように、いくつかのユーザ・デバイスは、異なるサービス・エリアによってオーバラップされているサービス・エリア内に位置しうる。
【００１８】
複数の基地局１１０、１１２、１１４、１１６、１１８は、それぞれのサービス・エリア内に位置するユーザ・デバイスにサービスを提供しうる。例えば、第１の基地局１０２は、第１のサービス・エリア１１６内に位置するユーザ・デバイス（例えば、１０８、１１０、１１２、１１４）にサービスを提供し、これらとの通信を実行しうる。複数のユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２、１１４のおのおのは、１または複数の基地局１０２、１０４、１０６によって利用される周波数のみならず、その他のユーザ・デバイスによって使用される周波数の帯域をもスキャンしうる。２つのサービス・エリア間でオーバラップするエリア内に位置するユーザ・デバイスは、このオーバラップするエリア内にサービスを提供する各基地局によって利用される周波数帯域をスキャンしうる。ユーザ・デバイスのおのおのはまた、チャネルが、ライセンスされた送信によって占有されているかを感知するようにも構成されうる。例えば、おのおののユーザ・デバイスは、ＲＦスペクトルが現在、ライセンスされたＡＴＳＣデジタル・テレビジョン送信、ＮＴＳＣアナログ・テレビジョン送信、または無線マクロホン送信によって占有されているのかを感知しうる。上述したように、占有されていないチャネルは、ユーザ・デバイス（例えば、ユーザ・デバイス１０８、１１０、１１２、１１４）による、ライセンスされていない無線ネットワーク動作のために使用されうる。特に、ユーザ・デバイスは、認識ラジオ・デバイスのようなデバイスを備えうる。
【００１９】
図２は、複数アンテナ技術を適用する通信システム２００の例のブロック図である。一例において、図２は、空間ダイバーシティを提供するために、送信機システム２１０および受信機システム２５０を有する複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システムを示す。態様では、おのおののデータ・ストリームは、それぞれの送信アンテナ２２４を介して送信される。ＴＸデータ・プロセッサ２１４は、おのおののデータ・ストリームのトラフィック・データをフォーマットし、このデータ・ストリームのために選択された特定の符号化スキームに基づいて符号化し、インタリーブして、符号化されたデータを提供する。
【００２０】
おのおののデータ・ストリームの符号化されたデータは、公知の技術を用いてパイロット・データと多重化されうる。パイロット・データは一般に、既知の手法で処理される既知のデータ・パターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムにおいて使用されうる。おのおののデータ・ストリームについて多重化されたパイロットおよび符号化されたデータは、データ・ストリームのために選択された特定の変調スキーム（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、あるいはＭ−ＱＡＭ等）に基づいて変調（例えば、シンボル・マップ）され、変調シンボルが提供される。おのおののデータ・ストリームのデータ・レート、符号化、および変調は、プロセッサ２３０によって実行される命令群によって決定されうる。
【００２１】
すべてのデータ・ストリームの変調シンボルはその後、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０へ提供される。ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０はさらに、（例えばＯＦＤＭのための）変調シンボルを処理する。ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０はその後、ＮＴ個の変調シンボル・ストリームを、ＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａ乃至２２２ｔへ提供する。
【００２２】
おのおのの送信機２２２は、１または複数のアナログ信号を提供するために、それぞれのシンボル・ストリームを受信して処理し、さらには、ＭＩＭＯチャネルを介した送信に適切な変調信号を提供するために、このアナログ信号を調整（例えば、増幅、フィルタ、およびアップコンバート）する。送信機２２２ａ乃至２２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、その後、ＮＴ個のアンテナ２２４ａ乃至２２４ｔからそれぞれ送信される。
【００２３】
受信機システム２５０では、送信された変調信号（単数または複数）がＮＲ個のアンテナ２５２ａ乃至２５２ｒによって受信され、おのおののアンテナ２５２からの受信信号が、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）２５４ａ乃至２５４ｒへ提供される。おのおのの受信機２５４は、受信したそれぞれの信号を調整（例えば、フィルタ、増幅、およびダウンコンバート）し、この調整された信号をデジタル化してサンプルを提供し、さらにこのサンプルを処理して、対応する「受信された」シンボル・ストリームを提供する。
【００２４】
少なくとも１つのＲＸデータ・プロセッサ２６０は、ＮＲ個の受信機２５４からＮＲ個のシンボル・ストリームを受信し、受信されたこれらシンボル・ストリームを、特定の受信機処理技術に基づいて処理して、ＮＴ個の「検出された」シンボル・ストリームを提供する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０は、その後、検出されたおのおののシンボル・ストリームを復調し、デインタリーブし、復号して、そのデータ・ストリームのためのトラフィック・データを復元する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０におけるＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０およびＴＸデータ・プロセッサ２１４によって実行されるものと相補的である。
【００２５】
本装置および方法はさらに、狭帯域特徴感知のために図２に示されるように、空間ダイバーシティを用いて特定の狭帯域特徴を感知することのみのために、例えば２５４または２６０のような処理を利用しうるＭＩＭＯタイプ構成を利用しうる。別の態様では、狭帯域特徴感知のために、単一入力複数出力（ＳＩＭＯ）のような構成（例えば、１つのみの送信アンテナ２２４）が適用されうる。ここでは、（例えば、基地局のような）デバイスから、単一のアンテナによって単一の信号が送信され、この単一の信号の狭帯域特徴を感知するために空間ダイバーシティを有効にするために、ユーザ・デバイスまたは感知デバイスにおいて複数の感知アンテナが使用される。
【００２６】
従来の空間ダイバーシティ結合技術は、一般に、時間領域において、複数のアンテナからの信号を結合することを含むことが注目される。これら従来のダイバーシティ結合技術は、最大比結合および等価電力結合を含む。これら技術の両方は、信号同期を必要とする時間領域結合技術である。これらの技術を用いて、複数のアンテナからの信号が同期され、これら信号は、同相で結合されうる。これは、受信機が信号を復号する場合になされる。なぜなら、復号は、信号の同期が実行される信号対雑音（ＳＮＲ）レベルでなされるからである。しかしながら、スペクトル感知において、ＳＮＲは、−２０ｄＢまたはそれ以下でありうる。この場合、この信号に同期させることは可能ではない。多くのスペクトル感知技術は、狭帯域信号特徴を含むスペクトル領域における電力スペクトル密度の推定値を利用する。このような感知技術の例は、前述した出願において開示されており、本明細書において参照によって組み込まれる。ここで開示された装置および方法はまた、例えば、参照された出願において開示されているような電力スペクトル密度（ＰＳＤ）推定を利用しうる。例えば、０７２１５６からのペリオドグラム生成器が使用され、平均電力スペクトル推定値の離散バージョン、すなわち、ペリオドグラム（例えば、  
【数１】
2014116955.tif 000003
【００２７】
）を決定または計算するように構成されうる。ここで、ＰＰＥＲは、電力スペクトル密度推定値すなわちペリオドグラムであり、Ｍは、反復回数すなわち計算されたＦＦＴであり、ｘ（ｍ）は、ｍ回目の反復のそれぞれについて決定された電力スペクトル密度推定値である。ＰＰＥＲを計算することは、各ｍ番目のインタバルについて、Ｍ回のＦＦＴを行うことと、その後、ＦＦＴ結果の絶対値を決定し、Ｍ回のすべてのインタバルにわたって、これら絶対値を平均化することとを含む。
【００２８】
ｎ番目のサンプルのために、ｍ番目の感知インタバルのベースバンド信号が、ｓｍ［ｎ］によって与えられることが注目される。ここで、ｎ＝０，１，・・・Ｎ−１である。したがって、ｍ番目の感知インタバルのベースバンド信号の離散ＦＦＴは、ｋ＝０，１，・・・Ｎ−１の場合、Ｘｍ［ｋ］によって与えられる。したがって、Ｍ個の感知インタバルにわたる平均電力スペクトル推定値Ｘ［ｋ］の離散バージョンは、  
【数２】
2014116955.tif 000004
【００２９】
によって与えられる。したがって、感知は、ＰＳＤ推定を用いてフーリエ領域で実行されうる。
【００３０】
複数のアンテナ（例えば、Ｍ個のアンテナ。ただし、ＦＦＴインタバルについて上述したＭと混同しないようにされたい）のおのおのについて、本願は、感知されるべき狭帯域信号特徴（例えば、パイロット信号）を含むスペクトル部分にわたる受信信号のデジタル・サンプリングを提案する。したがって、これらＭ個の信号のおのおのについて、電力スペクトル密度が、信号の帯域幅にわたって推定される。この帯域幅は、一般に、信号帯域幅の全体ではない狭帯域信号特徴を含む狭い帯域幅である。例えば、６ＭＨｚの帯域幅を有するＡＴＳＣ信号の場合、獲得された信号は、全信号のうちフィルタされたバージョンであり、この帯域幅は、ほんの２０乃至５０ｋＨｚである。これら信号の各々について、電力スペクトル密度推定において、Ｎ個のサンプル・ポイントがある。したがって、Ｍ個のアンテナによって受信された信号の、Ｍ個の電力スペクトル密度推定値のセットＳｍ（ｋ）は、  
Ｓｍ（ｋ）  ただし０≦ｋ≦（Ｎ−１）、かつ１≦ｍ≦Ｍ    （１）  
として定義される。ここで、ｍは、Ｍ個のアンテナのうちの特定のアンテナのセット数であり、ｋは、Ｎ個のサンプル・ポイントからのサンプル数である。
【００３１】
本願は、セットＳｍ（ｋ）内の信号のうちの１または複数が、対象となる周波数帯域において顕著に減衰するものと仮定して、スペクトル感知信頼度を向上しうる優れたＰＳＤ推定値を得ることができるように、セットＳｍ（ｋ）内のＰＳＤ推定値を結合することを提案する。この概念は、これら信号のすべてが減衰する確率が、これら信号のうちのほんの１つが減衰する確率よりもはるかに低いという原理に依存する。
【００３２】
１つの態様では、結合技術は、以下の式にしたがって、Ｍ個の電力スペクトル密度推定値を平均化することからなる。  
【数３】
2014116955.tif 000005
【００３３】
上記の推定値Ｓ（ｋ）では、これらアンテナによって受信された減衰した信号は、全体を支配する傾向にはならない。これは当然、対象となる信号を強調する。
【００３４】
別のＰＳＤ結合技術では、おのおののインデクス値のためのポイント・ワイズな最大値を選択することによって、Ｍ個のＰＳＤ推定値が結合されうる。すなわち、インデクスｋの各値について、そのインデクスにおけるＭ個の推定値から、インデクスｋのために選択された最大のＰＳＤ推定値が選択される。したがって、この選択は、以下のように示されうる。  
【数４】
2014116955.tif 000006
【００３５】
態様では、平均化すること（式（２））か、または、ポイント・ワイズ最大値を見つけること（式（３））かの何れかによって結合されたＰＳＤ推定値は、さらに、テスト統計値を生成するために処理されうる。使用されうる複数の異なるテスト統計値が存在する。一例によれば、テスト統計値は、ＰＳＤ推定値の最大値であり、以下のように定量化される。  
【数５】
2014116955.tif 000007
【００３６】
ここで、Ｔは、テスト統計値を表し、  
【数６】
2014116955.tif 000008
【００３７】
は、ＰＳＤ推定値Ｓ（ｋ）の最大値である。
【００３８】
代替例によれば、テスト統計値には、規格化されたテスト統計値が使用されうる。上記式（４）の例では、ＰＳＤ推定値の最大値の選択は、サーマル雑音レベルに対しては規格化されない。したがって、規格化されたテスト統計値では、式（２）または式（３）のうちの何れかから結合されたＰＳＤ推定値Ｓ（ｋ）を仮定すると、最も強いＰＳＤ成分ｐは、以下のようにして発見されうる。  
【数７】
2014116955.tif 000009
【００３９】
この値ｐは、次に規格化される。テスト統計値を得るために、ｐを規格化するにはいくつかの方法があることが考慮される。１つの例は、結合されたＰＳＤ推定値Ｓ（ｋ）の平均値ｍ１を、  
【数８】
2014116955.tif 000010
【００４０】
にしたがって計算することを含む。
【００４１】
ｐを規格化する別の典型的な方法では、ＰＳＤサンプルの中央値が使用されうる。特に、結合されたＰＳＤ推定値Ｓ（ｋ）の中央値は、以下の関係にしたがって決定されうる。  
【数９】
2014116955.tif 000011
【００４２】
ここで、中央値ｍ１は、Ｓ（ｋ）の半分が中央値よりも大きく、Ｓ（ｋ）の半分が中央値よりも小さい場合の値である。
【００４３】
ｐを規格化する別の典型的な方法は、まず、最も強い値ｐの近傍のＳ（ｋ）の値を除去することを含む。例えば、ｋ１が、最強の値ｐ（すなわち、Ｓ（ｋ１）＝ｐ）のインデクスである場合、予め定めた数であるｋ値からなるウィンドウｗが、Ｓ（ｋ）における項が消去されるｋ１の周囲で定義される。Ｓ（ｋ）における項が消去された後、Ｓ（ｋ）に残った項は、  
【数１０】
2014116955.tif 000012
【００４４】
のように定義されうる。
【００４５】
ゼロに設定されたｋ１の周囲のウィンドウ内のすべての要素を用いてこの新たなＰＳＤを用いて、規格化因子ｍ２は、以下のように設定される。
【数１１】
2014116955.tif 000013
【００４６】
規格化因子は、最大値ｋ１の周囲のウィンドウ外部の信号の推定値を与える。したがって、例えば、感知された信号特徴が、ＡＴＳＣパイロットである場合、この規格化因子は、パイロットの周囲でのフラットなＰＳＤの良好な推定値を与える。非常に低いＳＮＲにおいて感知している場合、パイロットの周囲のＰＳＤは、単なる雑音フロアである。したがって、この方法は、低いＳＮＲでは、雑音によって規格化される。これはまた、より高いＳＮＲにおいても有効である。規格化を用いるさらなる利点は、自動利得制御（ＡＧＣ）回路が使用される場合にさらなる較正が必要とされないことである。最強のＰＳＤ値（ｐ）は、  
【数１２】
2014116955.tif 000014
【００４７】
として定義されるテスト統計値Ｔを生成するために、以前に説明した規格化因子（ｍ）のうちの１つによって規格化される。
【００４８】
テスト統計値は、前述した方法のうちの何れかにしたがって生成された後、予め定めたしきい値γと比較される。テスト統計値Ｔが、しきい値γよりも大きい場合（Ｔ＞γ）、信号特徴が存在する。そうではない場合、信号特徴は存在しない。態様では、予め定められたしきい値が、ターゲット誤アラーム・レートを満足するように選択される。
【００４９】
別の態様によれば、あるスペクトル特徴を求める感知が、テスト統計値Ｔを修正するために使用される周波数チェックである場合、さらなるチェックがなされうる。ＡＴＳＣパイロット、ＮＴＳＣオーディオ、およびビデオ・パイロットは、既知の正確な周波数で送信される。感知受信機は、不完全な局部発振器（ＬＯ）によるある周波数オフセットを有するだろう。したがって、この周波数オフセットが容認されるべきである。したがって、（例えば、ユーザ・デバイス１０６のような）受信機における局部発振器と（例えば、送信機１０２のような）送信機における誤差の結合によって生じうる周波数誤差の合計をΔｆとする。また、（例えば、パイロット信号のような）狭帯域特徴の期待される周波数をｆｐとし、ＰＳＤ（例えば、前述したような式（５）を参照）の最大成分（ｐ）の周波数をｆ０とする。このチェックは、以下のように定量的に表現されうる。
【数１３】
2014116955.tif 000015
【００５０】
上記式から推定されるように、最大成分の周波数と、期待される周波数との間の差の絶対値によって決定される周波数誤差が、Δｆ未満である場合、テスト統計値は不変である（すなわち、統計値は、式（４）の例によって決定されたようなＴ、または、式（６）または式（８）の何れかによって部分的に決定されたような規格化されたテスト統計値と等しいままであり続ける）。一方、周波数誤差が、Δｆよりも大きい場合、テスト統計値Ｔは、予め定められたしきい値よりも小さな値に修正されうる。言い換えれば、テスト統計値Ｔは、値（Ｔ０）に強制される。これは、予め定められたしきい値γ未満であるように定義される。この強制値は、Ｔのオリジナルの値が、しきい値よりも大きな場合であっても、対象となる狭帯域特徴が存在しないという判定に戻ることを保証する。これは、Δｆよりも大きな周波数誤差が、誤った肯定判定をもたらしうるために、なされる。したがって、狭帯域特徴について「存在しない」との結果を出させるために、保守的なアプローチが採用される。
【００５１】
図３は、無線通信システムにおいて信号特徴を感知するための方法のフロー図を例示する。方法３００は、複数のスペクトル密度推定値を決定することを含む。複数の推定値のおのおのは、ブロック３０２に示すように、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される。例として、ブロック３０２の処理は、式（１）に関連して上述したように、Ｍ個のアンテナによって受信された信号のＭ個の電力スペクトル密度推定値のセットＳｍ（ｋ）を決定することを含みうる。
【００５２】
フローは、ブロック３０２からブロック３０４に進む。ここでは、複数のスペクトル密度推定値が結合される。態様によれば、複数のスペクトル密度推定値が、前述した式（２）を用いて結合されうる。別の態様では、ブロック３０４の処理は、式（３）に関して上述したポイント・ワイズ最大値を結合することを含みうる。
【００５３】
最後に、方法３００は、ブロック３０６を含む。ここでは、信号特徴が、複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて感知される。ブロック３０６の処理は、信号特徴を感知する際に、対象となる狭帯域信号特徴が存在すると判定し、もって、特定のスペクトルを用いる無線デバイス（例えば、ＡＴＳＣ、ＮＴＳＣ、または無線マイクロホン）を示すことを含みうる。さらに、ブロック３０６の感知することおよび／または判定することは、狭帯域信号特徴が存在するか否かを判定するために、前述した式のうちの何れかのみならず、例えばγのような予め定められたしきい値との統計値の比較にしたがって、テスト統計値を生成することを含みうる。さらなる態様では、ブロック３０６はまた、関係（１１）に関連する上述した周波数チェックをも含みうる。
【００５４】
図４は、無線通信システムにおいて狭帯域信号特徴を感知するための別の方法４００のフロー図を例示する。この方法は、ブロック４０２を含む。ここでは、複数の電力スペクトル密度（ＰＳＤ）推定値が決定される。複数の推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される。ブロック４０２の後、フローはブロック４０４に進む。ここでは、複数のＭ個のアンテナにわたるＰＳＤの正確な推定を達成するために、本明細書で開示されたさまざまな結合方法のうちの何れか、または、スペクトル密度推定値を結合するためのその他任意の適切な方法にしたがって複数のＰＳＤ推定値が結合される。
【００５５】
ブロック４０６は次に、本明細書において前述したような結合されたＰＳＤ推定値または規格化されたテスト統計値のうちの何れかの最大値によって、または、テスト統計値を発見するためのその他任意の適切な方法によって、テスト統計値（例えば、Ｔ）の生成を有効にする。方法４００のフローは、ブロック４０６から、判定ブロック４０８に進む。ここで、テスト統計値は、所望のターゲット誤アラーム・レートを満たすように選択された予め定められたしきい値（例えば、γ）と比較される。ブロック４０４において決定された結合されたＰＳＤから導出されたテスト統計値が、しきい値よりも大きい場合、これは、狭帯域特徴が存在する（すなわち、信号が存在する）可能性が高いことを示す。したがって、「Ｙｅｓ」判定の場合、フローは、ブロック４１０に進み、信号の存在の判定が示され、処理４００が終了する。ブロック４０８における比較が、テスト推定値が、しきい値未満であることを示す場合、これは、信号特徴が存在しない可能性が高く、フローは、ブロック４１２に進み、信号が存在しないことが示される。
【００５６】
代替案では、方法４００はさらに、これらのケースを取り除くためのさらなる周波数チェックを含みうる。ここでは、周波数誤差が、可能性のある合計周波数誤差よりも大きい場合、誤った肯定判定がなされる。この代替案は、判定ブロック４１４によって、図４に例示されている。したがって、ブロック４０８が、「Ｙｅｓ」条件をもたらす場合、フローは、狭帯域特徴の期待された周波数（例えば、ＡＴＳＣにおけるパイロット信号の既知の周波数）と、結合されたＰＳＤの最大成分ｐの周波数ｆ０との差の絶対値が、可能な合計周波数誤差以下であるかをさらに判定するために、ブロック４１４に進むであろう。ここでは、最大成分ｐは、ブロック４０４において結合されたＰＳＤの判定中または判定後にいつでも判定されうることが注目される。
【００５７】
この差分が、可能な合計周波数誤差未満である場合、信号が存在するとの判定が有効となり、フローは、ブロック４１０に進む。一方、周波数誤差が、可能な（あるいは、受諾可能と考えられる）合計周波数誤差よりも大きい場合、テスト統計値の値が、ブロック４０８において判定されたような予め定められたしきい値よりも大きい場合であっても、フローはブロック４１２に進む。
【００５８】
図５は、例えば、図１のシステムにおいて使用されうる典型的な無線デバイス５００を例示する。デバイス５００は、例えば図１における１０８、１１０、１１２、１１４のようなユーザ・デバイスでありうる無線デバイスの受信機部分であるか、基地局１０２、１０４、１０６の受信機部分であるか、あるいは、単に、（ここで図示しない）テスト・デバイスでありうることが注目される。デバイス５００は、空間ダイバーシティを用いて（例えば、ＡＴＳＣ、ＮＴＳＣ、無線マイクロホン、またはその他のライセンスされた無線送信のような）狭帯域特徴のスペクトル感知のためのそれぞれの機能を有効にするためのさまざまな多くの機能モジュールを含む。これらさまざまなモジュールは、中央データ・バス５０２、または、いくつかのモジュールをともに通信可能に接続するための類似のデバイスと通信可能に接続されて示されている。
【００５９】
ユーザ・デバイス５００は、それぞれのアンテナ５０４によって受信された信号のサンプルを提供するために、対応するＲＦ受信回路およびデジタル・サンプリング回路５０６を備えた複数のアンテナ５０４を含む。バス５０２を介してＰＳＤ生成器５０８へとデジタル・サンプルが通信される。ＰＳＤ生成器５０８は、おのおののアンテナのためのＰＳＤを生成するように構成されている。
【００６０】
デバイス５００はまた、既に説明した方法にしたがって、生成器５０８によって判定されたＰＳＤを結合するように構成された平均化またはポイント・ワイズ最大値結合器５１０をも含む。結合器５１０から得られた結合されたＰＳＤは、その後、テスト統計値生成器５１２によって使用され、最大ＰＳＤ（例えば、前述した式（４）を参照）または規格化された最強のＰＳＤ成分（例えば、前述した（５）乃至（９）のうちの１または複数を参照）の何れかにしたがって、テスト統計値が計算される。
【００６１】
生成器５１２はまた、生成されたテスト推定値を、予め定められたしきい値γと比較し、これによって、狭帯域信号特徴が存在するか否かを判定するように構成されている。あるいは、デバイス５００は、ブロック５０８、５１０、５１２のうちの何れかによって有効とされる計算または比較のうちの何れかを実行するための少なくとも１つのプロセッサ５１４（例えば、ＤＳＰ）を含みうる。プロセッサによって実行されることが可能な命令群またはコードを格納するためのメモリ５１５またはその他の記憶媒体が、プロセッサ５１４に関連付けられうる。さらに、前述したようなさらなる周波数チェックを実行するために、オプションの周波数誤差チェック・ユニット５１６が適用されうる。
【００６２】
図６は、例えば認識ラジオ・ネットワークのようなネットワークにおいて狭帯域信号特徴を感知するために、ユーザ機器、基地局、テスト・ユニット、またはその他の無線デバイスの受信機部分において使用されうる別の典型的な装置６００を例示する。デバイス６００は、複数のアンテナ６０２と、これらアンテナ６０２で受信した信号のサンプルを提供するＲＦ／サンプリング・ユニット（単数または複数）６０４とを含む。装置６００のさまざまな手段またはモジュール間でのデータまたは情報の一般的な感知通信を例示するために、通信バスまたはカップリング６０６が示されている。
【００６３】
信号サンプルは、複数のスペクトル密度推定値を決定する手段６０８に提供される。複数の推定値のおのおのは、複数のアンテナ６０２のうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される。手段６０８は、例のように、図３のブロック３０２における処理を実施するように構成されうる。さらに、手段６０８によって決定された複数のスペクトル密度推定値（例えば、ＰＳＤ）を結合する手段６１０が含まれる。手段６０８は、一例として、図３のブロック３０４の処理を実行するように構成されうる。最後に、装置６００は、手段６１０によって決定されたようなスペクトル密度推定値の結合に基づいて、信号特徴を感知する手段６１２を含みうる。手段６１０は、一例として、図３のブロック３０６におけるさまざまな処理を実施するように構成されうる。
【００６４】
当業者であれば、前述の議論に照らして、ここで開示された装置および方法は、複数の感知アンテナ（すなわち、空間ダイバーシティ）を用いて、レーリー・フェージングの悪影響を緩和するスペクトル感知をもたらすことを認識するであろう。特に、複数のアンテナからのＰＳＤ推定値が結合された場合、感知性能は、複数の感知アンテナを用いることにより著しく向上する。実際、４つの感知アンテナを備えたシステムを用いると、システム・シミュレーションによれば、４アンテナ感知システムの場合、単一アンテナ・システムに対して、約−２０ｄＢのＳＮＲが減少しても、同じ感知信頼性を提供するので、このような複数アンテナ・システムは、単一アンテナ感知システムに対して、約２０ｄＢの優位性を有することが証明された。
【００６５】
開示された処理におけるステップの具体的な順序または階層は、単なる典型的なアプローチの例であることが理解される。設計選択に基づいて、これら処理におけるステップの具体的な順序または階層は、本開示のスコープ内であることを保ちながら、再構成されうることが理解される。方法請求項は、さまざまなステップの要素を、サンプル順で示しており、示された具体的な順序または階層に限定されないことが意味される。
【００６６】
当業者であればさらに、本明細書で開示された実施形態に関連して記載された例示的なさまざまな論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップは、電子的なハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれら両方の組み合わせとして実現されることを認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を明確に説明するために、さまざまな例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の観点から一般的に記載された。それら機能がハードウェアとしてまたはソフトウェアとして実現されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられている設計制約に依存する。当業者であれば、各特定のアプリケーションに応じて変化する方法で上述した機能を実現することができる。しかしながら、この適用判断は、本開示の範囲からの逸脱をもたらすものと解釈されるべきではない。
【００６７】
本明細書で開示された実施形態に関連して記述されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリート・ゲートあるいはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、または上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現または実施されうる。汎用プロセッサは、マイクロ・プロセッサでありうるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは順序回路を用いることも可能である。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロ・プロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロ・プロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１または複数のマイクロ・プロセッサ、またはその他任意のこのような構成であるコンピューティング・デバイスの組み合わせとして実現されうる。
【００６８】
本明細書で開示された実施形態に関して記述された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアにおいて直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールによって、あるいはこれら２つの組み合わせによって具体化されうる。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。典型的な記憶媒体は、この記憶媒体から情報を読み取ったり、この記憶媒体に情報を書き込むことができるプロセッサのようなプロセッサに接続される。あるいは、この記憶媒体は、プロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体とは、ＡＳＩＣ内に存在しうる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在しうる。あるいは、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内のディスクリート部品として存在しうる。
【００６９】
「典型的である」という単語は「例、事例、あるいは実例として役立つ」ことを意味するために本明細書で使用される。本明細書で「典型的である」と記載されたあらゆる例は、他の例よりも好適であるとか有利であるとか解釈される必要は必ずしもない。
【００７０】
開示された実施形態の前述した記載は、いかなる当業者であっても、本発明を製造または使用できるように提供される。これら実施形態に対するさまざまな変形例もまた、当業者には明らかであって、本明細書で定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲から逸脱することなく他の例にも適用されうる。このように、本発明は、本明細書で示された実施形態に限定されことは意図されておらず、本明細書に記載された原理および新規な特徴に一致した最も広い範囲に相当するものとされる。
【図１】
2014116955.tif 000016
【図２】
2014116955.tif 000017
【図３】
2014116955.tif 000018
【図４】
2014116955.tif 000019
【図５】
2014116955.tif 000020
【図６】
2014116955.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月6日(2014.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて信号特徴を感知する方法であって、
複数のスペクトル密度推定値を決定することと、ここで、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される、
前記複数のスペクトル密度推定値を結合することと、
前記複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて前記信号特徴を感知することと、
を備える方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
開示された実施形態の前述した記載は、いかなる当業者であっても、本発明を製造または使用できるように提供される。これら実施形態に対するさまざまな変形例もまた、当業者には明らかであって、本明細書で定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲から逸脱することなく他の例にも適用されうる。このように、本発明は、本明細書で示された実施形態に限定されことは意図されておらず、本明細書に記載された原理および新規な特徴に一致した最も広い範囲に相当するものとされる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
無線通信システムにおいて信号特徴を感知する方法であって、
複数のスペクトル密度推定値を決定することと、ここで、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される、
前記複数のスペクトル密度推定値を結合することと、
前記複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて前記信号特徴を感知することと、
を備える方法。
［Ｃ２］
前記複数のスペクトル密度推定値を結合することは、
前記複数のスペクトル密度推定値を平均化することと、
前記複数のスペクトル密度推定値のおのおののインデクスのポイント・ワイズ最大値を選択することと、
のうちの１つを備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ３］
前記複数のスペクトル密度推定値を決定することはさらに、
それぞれのアンテナにおいて受信した信号をデジタル・サンプリングすることと、
それぞれのアンテナからサンプリングされた信号のおのおのについて、それぞれ電力スペクトル密度を計算することと、
を備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ４］
前記信号特徴を感知することはさらに、
テスト統計値を決定することと、
前記信号特徴の感知を判定するために、前記テスト統計値を、予め定められたしきい値と比較することと、
を備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ５］
前記テスト統計値を決定することは、
前記結合されたスペクトル密度推定値のうちの最大値を決定することと、
前記結合されたスペクトル密度推定値のうちの最強の値の規格化された値を決定することと、
のうちの１つを含む、Ｃ４に記載の方法。
［Ｃ６］
周波数誤差をチェックすることと、
前記周波数誤差がしきい値を越えている場合、前記信号特徴が存在しないと判定することと、
をさらに備えるＣ１に記載の方法。
［Ｃ７］
前記信号特徴は、アドバンスト・テレビジョン・システム・コミティ（ＡＴＳＣ）信号およびＮＴＳＣ信号のうちの少なくとも１つのパイロットを含む、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ８］
前記信号特徴は、無線マイクロホン信号を含む、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ９］
前記信号特徴の存在を感知することは、認識ラジオ・システムにおいて実施される、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ１０］
無線通信システムにおいて信号特徴を感知するように動作可能な装置であって、
プロセッサによる実行が可能な命令群を格納するメモリと、
複数のスペクトル密度推定値を決定し、ここで、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される、
前記複数のスペクトル密度推定値を結合し、
前記複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて前記信号特徴を感知する、
ために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
を備える装置。
［Ｃ１１］
前記複数のスペクトル密度推定値を結合することは、
前記複数のスペクトル密度推定値を平均化することと、
前記複数のスペクトル密度推定値のおのおののインデクスのポイント・ワイズ最大値を選択することと、
のうちの１つを備える、Ｃ１０に記載の装置。
［Ｃ１２］
前記複数のスペクトル密度推定値を決定する場合、前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
それぞれのアンテナにおいて受信した信号をデジタル・サンプリングし、
それぞれのアンテナからサンプリングされた信号のおのおのについて、それぞれ電力スペクトル密度を計算する、
ために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された、Ｃ１０に記載の装置。
［Ｃ１３］
前記信号特徴を感知する場合、前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
テスト統計値を決定し、
前記信号特徴の感知を判定するために、前記テスト統計値を、予め定められたしきい値と比較する、
ために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された、Ｃ１０に記載の装置。
［Ｃ１４］
前記テスト統計値を決定する場合、前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
前記結合されたスペクトル密度推定値の最大値を決定することと、
前記結合されたスペクトル密度推定値の最強の値の規格化された値を決定することと、
のうちの１つのために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された、Ｃ１３に記載の装置。
［Ｃ１５］
前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
周波数誤差をチェックし、
前記周波数誤差がしきい値を越えている場合、前記信号特徴が存在しないと判定する
ために、前記メモリに格納された命令群を実行するように構成された、Ｃ１０に記載の装置。
［Ｃ１６］
前記信号特徴は、アドバンスト・テレビジョン・システム・コミティ（ＡＴＳＣ）信号およびＮＴＳＣ信号のうちの少なくとも１つのパイロットを含む、Ｃ１０に記載の装置。
［Ｃ１７］
前記信号特徴は、無線マイクロホン信号を含む、Ｃ１０に記載の装置。
［Ｃ１８］
前記装置は、認識ラジオ・システムにおいて動作可能である、Ｃ１０に記載の装置。
［Ｃ１９］
無線通信システムにおいて信号特徴を感知するように動作可能な装置であって、
複数のスペクトル密度推定値を決定する手段と、ここで、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される、
前記複数のスペクトル密度推定値を結合する手段と、
前記複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて前記信号特徴を感知する手段と、
を備える装置。
［Ｃ２０］
前記複数のスペクトル密度推定値を結合する手段はさらに、
前記複数のスペクトル密度推定値を平均化することと、
前記複数のスペクトル密度推定値のおのおののインデクスのポイント・ワイズ最大値を選択することと、
のうちの１つを実行するように構成された、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２１］
前記複数のスペクトル密度推定値を決定する手段はさらに、
それぞれのアンテナにおいて受信した信号をデジタル・サンプリングする手段と、
それぞれのアンテナからサンプリングされた信号のおのおのについて、それぞれ電力スペクトル密度を計算する手段と、
を備える、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２２］
前記信号特徴を感知する手段はさらに、
テスト統計値を決定する手段と、
前記信号特徴の感知を判定するために、前記テスト統計値を、予め定められたしきい値と比較する手段と、
を備える、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２３］
前記テスト統計値を決定する手段は、
前記結合されたスペクトル密度推定値の最大値を決定する手段と、
前記結合されたスペクトル密度推定値の最強の値の規格化された値を決定する手段と、
のうちの１つを含む、Ｃ２２に記載の装置。
［Ｃ２４］
周波数誤差をチェックする手段と、
前記周波数誤差がしきい値を越えている場合、前記信号特徴が存在しないと判定する手段と、
をさらに備える、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２５］
前記信号特徴は、アドバンスト・テレビジョン・システム・コミティ（ＡＴＳＣ）信号およびＮＴＳＣ信号のうちの少なくとも１つのパイロットを含む、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２６］
前記信号特徴は、無線マイクロホン信号を含む、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２７］
前記装置は、認識ラジオ・システムにおいて動作可能である、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２８］
コンピュータ・プログラム製品であって、
コンピュータに対して、無線デバイスにおける複数のスペクトル密度推定値を決定
させるためのコードと、ここで、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおのは、複数のアンテナのうちのそれぞれのアンテナによる信号の受信に基づいて導出される、
コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値を結合させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値の結合に基づいて前記信号特徴を感知させるためのコードと、
を備えるコンピュータ読取可能媒体を備える、コンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ２９］
前記コンピュータに対して、複数のスペクトル密度推定値を結合させるためのコードはさらに、
コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値を平均化させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値のおのおののインデクスのポイント・ワイズ最大値を選択させるためのコードと、
のうちの１つを備える、Ｃ２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ３０］
前記コンピュータに対して、前記複数のスペクトル密度推定値を決定させるためのコードはさらに、
コンピュータに対して、それぞれのアンテナにおいて受信した信号をデジタル・サンプリングさせるためのコードと、
コンピュータに対して、それぞれのアンテナからサンプリングされた信号のおのおのについて、それぞれ電力スペクトル密度を計算させるためのコードと、
を備える、Ｃ２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ３１］
前記コンピュータに対して、信号特徴を感知させるためのコードはさらに、
コンピュータに対して、テスト統計値を決定させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記信号特徴の感知を判定するために、前記テスト統計値を、予め定められたしきい値と比較させるためのコードと、
を備える、Ｃ２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ３２］
前記コンピュータに対して、テスト統計値を決定させるためのコードは、
コンピュータに対して、前記結合されたスペクトル密度推定値の最大値を決定させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記結合されたスペクトル密度推定値の最強の値の規格化された値を決定させるためのコードと、
のうちの１つを含む、Ｃ３１に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ３３］
コンピュータに対して、周波数誤差をチェックさせるためのコードと、
コンピュータに対して、前記周波数誤差がしきい値を越えている場合、前記信号特徴が存在しないと判定させるためのコードと、
をさらに備える、Ｃ２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ３４］
前記信号特徴は、アドバンスト・テレビジョン・システム・コミティ（ＡＴＳＣ）信号およびＮＴＳＣ信号のうちの少なくとも１つのパイロットを含む、Ｃ２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ３５］
前記信号特徴は、無線マイクロホン信号を含む、Ｃ２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ３６］
前記無線デバイスは、認識ラジオ・システムにおいて動作可能である、Ｃ２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【外国語明細書】
2014116955000001.pdf