[发明专利]噪声中的信号检测

说明书

本发明涉及用于增强噪声中的信号的检测的方法和装置，以及涉及用于传送信号以便支持这个增强的检测的方法和装置。本发明尤其涉及扩频通信，其中低速率数据信号被调制到在整个宽带宽上扩展信号的能量的高速率扩频码（或“碎片（chipping）”码）上。

众所周知，扩频码的使用能提高抗噪声性，并且这样的技术已经在无线电信中使用了许多年。尤其是，已经知道通过使用扩频码的不同相位偏移来使用相同的扩频码来传送多个信道。这是可能的，因为在相同的扩频码的偏移的版本之间的互相关名义上是低的。例如，这个原则被应用在码分多址（CDMA）和宽带码分多址（WCDMA）中。

根据本发明的一个方面，提供了检测传送的方法，该方法包括：

从接收的扩频信号的第一部分测量扩频码的第一码相位；

从信号的第二部分测量扩频码的第二码相位；

比较第一码相位和第二码相位；以及

根据比较的结果检测传送是否存在。

在检测传送是否存在的步骤中，如果比较的结果表明第一码相位和第二码相位不满足预定的关系，则信号优选地被拒绝。

这里，“被拒绝”意指确定信号仅仅由不需要的干扰（噪声）组成。也就是说，确定传送不存在。因此，不执行信号的进一步的分析，尤其是，不尝试解调相应的符号。

传送将一般包括一系列符号。第一部分将于是对应于预期的第一符号的持续时间，并且第二部分将对应于预期的第二符号的持续时间。在这里，对应意指用于测量码相位的相干积分周期包含在一个符号周期内。优选地，码相位在所涉及的符号的整个符号周期上被测量，也就是说，积分周期被选择成它匹配符号周期（大致基于符号的预期到达时间）。正如惯例，每个符号可代表一个或多个信息位。

该系列符号构成数据消息或分组。当信号被拒绝的时候，至少一个符号被拒绝（被丢弃或被忽略）。可选地，两个或多个符号可被拒绝。更优选地，形成分组的整个系列的符号被拒绝。

传送是预期传送的信号，其可以或可以不存在于接收的信号中。假定第一和第二符号以接收器知道的预定的相位关系被传送。例如，它们可优选地使用相同的相位被传送。比较对应于预期的第一符号和第二符号的两个信号部分的相位因此允许传送被可靠地检测。如果信号存在，预定的相位关系将在接收器被识别。如果传送的信号不存在，方法将测量噪声的第一部分和第二部分的相位。这些噪声段遵从相同的相位关系的可能性极其低。因此可靠地拒绝仅仅由噪声组成的接收的信号是可能的。

测量第一码相位和第二码相位中的每一个一般包括将接收的信号与扩频码的本地副本相关联（也就是说，计算已知的扩频码和接收的信号之间的相关函数）并且确定相关函数的峰值的码相位。

分析（预期的）符号的相位关系的本方法可能比分析信号幅度（或功率）和尝试在阈值的基础上区分开有效的信号和噪声更可靠。噪声功率可非常类似于期望信号的水平，使在幅度的基础上区分开这两者很困难。同时，在相位（仅仅）的基础上区分开信号与噪声可能是容易的。为了更大的可靠性，在多于两个的符号中的相位关系可被证实。在每个附加的符号被分析的情况下，假阳性（其中噪音模仿期望传送信号的预定的相位关系）的可能性进一步下降。

检测传送是否存在的步骤可选地包括确定第一码相位和第二码相位是否互相匹配，如果它们之间的差异小于预定的阈值，则码相位优选地被确定为匹配。

方法还可包括确定所检测的传送是否是多个信号中的期望传送，其中多个信号中的每一个包括用特定的、不同的误差检测码编码的消息，方法包括：当检测到传送存在的时候，尝试使用与期望信号相关的特定码验证消息；并且如果验证成功，则确定所检测的传送是期望传送。

方法可包括接收来自许多发射器中的一个的信号，其中来自发射器中的另一个的信号可能干扰期望信号的接收。

在这里，对每个信号使用不同的误差检测码允许接收器区别开期望信号和可能在其位置上偶然地被接收的至少一个其它（不需要的）信号。这个技术防止接收器检测不同的信号并且将它误认为是期望信号的可能性，例如，由于发射器和接收器之间的定时偏移或相位偏移或误差。其它（不需要的）信号可被看作干扰期望信号的接收的相干噪声。

用这种方式，每个信号的特征在于误差检测码的选择并可通过误差检测码的选择来识别。在其它的通信方案中，来自不同的发射器的信号照惯例被消息的标头部分识别。因为信号源可在不需要标头的情况下不含糊地被识别，本方法更简单和更高效。标头可增加显著的开销，尤其是当分组（例如，消息）的尺寸小的时候。本方法因此对于具有许多发射器和小的分组有效负荷的通信网络尤其有利。