CN1951022A - 用于干扰检测的方法和系统 - Google Patents

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CN1951022A CNA2005800140627A CN200580014062A CN1951022A CN 1951022 A CN1951022 A CN 1951022A CN A2005800140627 A CNA2005800140627 A CN A2005800140627A CN 200580014062 A CN200580014062 A CN 200580014062A CN 1951022 A CN1951022 A CN 1951022A
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Abstract

一种无线通信设备，其包括第一接收机和第二接收机。所述第一接收机被配置为接收第一无线信号(例如蓝牙或WLAN信号)，而所述第二接收机被配置为接收第二无线信号(例如UWB信号)。此外，所述第二接收机被配置为确定所述第一无线信号的频谱特征。基于所述确定的频谱特征，干扰检测模块可识别所述第一无线信号中的干扰。

Description

用于干扰检测的方法和系统
技术领域
本发明涉及无线通信。本发明尤其涉及用于检测干扰的技术。
背景技术
几乎所有无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)系统都使用2400MHz与2483.5MHz之间的工科医(ISM)频带。当前最常使用的为蓝牙网络和根据IEEE 802.11标准(但IEEE 802.11a在5GHzISM频带中操作)操作的网络。
蓝牙定义短程无线电网络，最初用来替代电缆。其可用于生成最多8个设备的自组织网，其中一个设备被称作主设备，而其他设备被称作从设备。所述从设备可与所述主设备通信，并通过所述主设备彼此通信。蓝牙设备被设计为发现其通信范围中的其他蓝牙设备，并发现它们所提供的业务。蓝牙网络可使用79个信道，每个信道都具有1MHz带宽。为了改善鲁棒性，蓝牙网在所述79个信道中所有或一些之间进行跳频。
WLAN是使用高频无线电波，而非线路在设备之间交换信息的局域网。IEEE 802.11是指IEEE所开发的WLAN标准的系列。一般而言，IEEE 802.11族中的WLAN使用跳频扩频(FHSS)或直接序列扩频(DSSS)传输技术，在2.4GHz频带中(IEEE 802.11a除外)提供1或2Mbps传输。在所述IEEE中，802.11族为IEEE 802.11b和IEEE 802.11g标准。
IEEE 802.11b(也称为802.11高速率或Wi-Fi)是IEEE 802.11的扩展，并提供2.4GHz频带中的至多11Mbps的数据速率。这提供了类似于以太网的无线功能。IEEE 802.11b仅使用DSSS传输技术。IEEE 802.11g提供2.4GHz频带中的至多54Mbps的数据速率。为了以高出20Mbps的速率传送数据(或当所有设备都能够启用IEEE802.11g时)，IEEE 802.11g使用正交频分复用(OFDM)传输技术。然而，为了以低于20Mbps的速率传送数据，IEEE 802.11g使用DSSS传输技术。IEEE 802.11b和IEEE 802.11g的DSSS传输技术涉及包含在22MHz宽信道中的信号。所述22MHz信道在ISM频带中。
诸如ISM频带的频带日益由使用相同频谱部分的各种类型通信设备消耗。这成为一个问题，因为WLAN和WPAN系统的频谱使用仅被以相当粗略的形式规定。因此，从所述通信设备的传输可能相互干扰。此外，ISM频带中的干扰能量可能由其他信源引起。所述信源的实例包括微波炉和蜂窝电话传输的谐波(例如GMS和IS-95传输)。
为使通信网络有效操作，应当检测静态干扰，从而避免被占用的频率。随着通信设备和干扰信源数量增加，在实际启动通信之前，通信设备理想的是分析信道参数。所述分析将指示在特定频率处的其他设备和潜在干扰源的存在。一旦得到指示，即可避免使用这些频率。
在蓝牙中，存在着各种涉及自适应跳频的建议，其中所述设备分析整个频带，以检测“空闲”信道，并相应调整其跳频方案。然而，诸如此类的现有建议方案相当耗时，因为需要大量测量来定位呈现干扰的带宽。
此外，当前WLAN和WPAN无线电设备的信道测量能力受限，因为其信道测量无法立即涵盖整个频带。因此，两者都耗时耗能。此缺点部分归因于现有系统所采用的抽样率。这些抽样率大大低于所述设备在其中设置传输的整个带宽(例如整个ISM频带)。
例如，蓝牙使用大约每秒10兆个样本的抽样率(Msps)，这是符号率的几倍。在这种抽样率的情况下，无法立即测量蓝牙可在其中操作的整个ISM频带。相反，必须执行若干测量。这种技术不仅消耗大量时间和功率，而且这种技术也相当不可靠，因为在蓝牙设备测量频带的另一部分时干扰可能会消失(或突然出现)。
在不远的未来将会出现具有参与超宽带(UWB)通信的能力的产品和设备。具有UWB收发信机和其他短程收发信机(例如WLAN、WPAN和/或蓝牙)的设备在本文中被称为多无线电设备。
针对UWB通信存在的问题，高速率物理层(PHY)标准当前被选为用于IEEE 802.15.3a。在选择过程中有两种PHY建议。其中一个候选基于正交频分复用(OFDM)的跳频应用。另一候选基于M-ary二进制补偿密钥(offset keying)。OFDM建议被称为多频带OFDM(MBO)。
两个建议都无法达到所需的接受水平。因此，同时开发这两个建议。为了开发OFDM建议，从而使其具有较大工业支持，在2003年6月形成了被称为多频带OFDM联盟(MBOA)的新联盟。
所述MBOA建议使用OFDM调制，所述OFDM调制能够为具有超出许多诸如ISM频带的未经许可频带的带宽(即超出500MHz)的信道，处理通信和频谱能量测量。这些测量能力来源于较高的抽样率和快速傅立叶变换(FFT)的OFDM使用。
因此，根据MBOA建议操作的设备可能使用其基带来测量频带(例如ISM频带)，因为基带较500MHz窄得多。因此，需要一种使用所述能力来检测干扰的技术。
发明内容
本发明提供了一种无线通信设备，其包括第一接收机和第二接收机。所述第一接收机被配置为接收第一无线信号(例如蓝牙或WLAN信号)，而所述第二接收机被配置为接收第二无线信号(例如UWB信号)。此外，所述第二接收机被配置为确定所述第一无线信号的频谱特征。基于所确定的频谱特征，干扰检测模块可识别所述第一无线信号中的干扰。
此外，所述无线通信设备可包括控制器，所述控制器检测所述第二接收机，以确定所述第一无线信号的频谱特征。例如，所述控制器可将一个或多个基带信号从所述第一接收机传递到所述第二接收机。所述基带信号源自所述第一无线信号。因此，所述基带信号包括同相(I)信号和正交(Q)信号。
所述第二接收机包括快速傅立叶变换(FFT)模块。所述FFT模块被配置为解调所述第二无线信号，并确定所述第一无线信号的频谱特征。因此，所述第二无线信号可能是OFDM调制UWB信号。
本发明还提供了一种方法。所述方法在第一接收机处接收第一无线信号；在第二无线接收机处生成所述第一无线信号的频谱能量测量；并且基于所述频谱能量测量，检测所述第一无线信号中的干扰。
根据本发明另一方面，无线通信设备包括第一和第二接收机。所述接收机用于协同操作，检测可能发生在与所述第一接收机相关的无线通信带宽中的干扰。所述接收机可能被配置为接收各种类型的无线信号。例如，所述第一接收机接收蓝牙和/或WLAN信号，而所述第二接收机可接收UWB(例如OFDM)信号。
此外，所述第二接收机可生成从所述第一接收机接收的信号的频谱能量测量。所述测量可被发送到干扰检测模块，所述干扰检测模块基于所述频谱能量测量，检测所述第一接收机所接收的无线信号中任何干扰的存在。此外，所述频谱识别模块可将任何已识别干扰的指示提供给与所述第一接收机相关的无线电设备。
所述设备还包括启动所述干扰检测的控制器。此外，所述第二接收机可包括一个或多个由所述控制器设置的转换器。每个所述转换器都具有第一设置和第二设置，所述第一设置用于接受解调信号，所述第二设置用于接受来自所述第一接收机的用于干扰检测的信号。
本发明有利地提供了对于整个可用通信带宽的即时干扰检查。从以下描述、权利要求书和附图中，本发明其他特征和优点将更加显而易见。
附图说明
在附图中，相同附图标记通常指示相同、功能上类似和/或结构上类似的单元。其中单元首次出现的附图由附图标记中的最左数字指示。以下将参照附图描述本发明，在附图中：
图1示出了示例操作环境；
图2A示出了无线通信设备的示例体系结构；
图2B示出了示例设备实施方式；
图3是示例接收机实施方式的框图；
图4示出了示例频谱特征；
图5A和5B是根据本发明实施例的示例接收机设置的框图；
图6是根据本发明实施例的另一示例接收机设置的框图；
图7是根据本发明实施例的又一示例接收机设置的框图；
图8示出了示例干扰检测模块实施方式；以及
图9是操作顺序的流程图。
具体实施方式
I.操作环境
在详细描述本发明之前，首先描述其中使用本发明的环境将是有帮助的。因此，图1示出了根据本发明一个实施例的示例操作环境。在此环境中，短程无线通信设备在存在多个干扰信号的情况下操作。
具体而言，图1示出了多个参与短程无线通信网络104的无线通信设备(WCD)102 a-d。短程网络104可以是蓝牙网络、IEEE 802.11b/g网络或IEEE 802.15.3a网络。
因此，设备102可在RF频谱的一个或多个部分，例如ISM频带中生成传输。所述传输可能包括蓝牙信号、IEEE 802.11信号和IEEE802.15.3a信号。如上所述，IEEE 802.15.3a信号可能包括OFDM调制的UWB信号。短程网络104可使用的RF频谱的部分在本文中被称为可用通信带宽。
在图1的环境中，网络104外部的设备可能还在短程网络104的可用通信带宽中发射信号。所述设备可能是与通信无关的设备。例如，图1示出了微波炉110，所述微波炉110生成在短程网络104的可用通信带宽之内的发射120。
除了与通信无关的设备之外，与其他通信系统相关的设备可发射在短程网络104的可用通信带宽之内的信号。所述设备的实例包括蜂窝基站和电话。例如，图1示出了发射谐波122的GMS蜂窝基站106，以及发射谐波124的IS-95蜂窝基站108。
此外，来自其他诸如相邻短程网络112的短程网络的传输可能在短程网络104的可用通信带宽之内。如图1所示，相邻短程网络112包括传送信号126和128的WCD 102e和102f。如同网络104一样，相邻短程网络122可能是蓝牙网络、IEEE802.11b/g网络或IEEE802.15.3a网络。
这些传输与短程网络104中的传输相干扰。因此，诸如图1的设备和相邻网络在本文中被称为干扰信源。
干扰信源可能是静态或动态的。静态干扰比动态干扰更规律。因此，更易检测到静态干扰。蓝牙干扰不可预测，因为其在ISM频带上随机跳跃。然而，来自IEEE 802.11b和IEEE 802.11g网络的干扰更可预测(因而更静态)，因为来自这些网络的传输包括直接序列扩频信号或者包含在大约22MHz宽的信道中的OFDM信号。来自微波炉的干扰同样相当静态，因为其频谱内容相当稳定。
本发明提供了一种改善技术用于识别干扰源。一旦被识别，诸如短程无线网104的无线网络中的一个或多个设备可以以避免来自所述被识别信源的干扰的方式传送信号。
II.无线通信设备
图2A示出了根据本发明各方面的无线通信设备体系结构。所述体系结构包括主机202、短程无线电设备204(例如蓝牙和/或WLAN无线电)、UWB无线电设备206、控制器208和干扰检测模块209。无线电设备204和206协同操作，以检测无线通信带宽中的与所述第一接收机相关的干扰。
如图2A所示，主机202耦合到无线电设备204和206。主机202负责涉及用户应用和高协议层的功能，而无线电设备204和206负责低协议层。具体而言，无线电设备204负责与其他设备的短程通信(例如WLAN和/或蓝牙通信)，而UWB无线电设备206负责与其他设备的高数据率的特定于UWB通信。
无线电设备204包括接口210、通信模块212、收发信机214和天线216。通信模块212执行与链路建立、安全和控制相关的功能。所述功能可能涉及发现对应远程设备，并根据诸如蓝牙链接管理协议(LMP)的协议与其通信。LMP定义一组被称为协议数据单元(PDU)的消息。
通信模块212通过接口210与主机202交换信息。所述信息包括从主机202接收的命令，以及通信模块212传送到主机202的信息。在本发明实施例中，接口210定义为交换信息提供的一组消息。
此外，通信模块212作为主机202与收发信机214之间的中间实体操作。因此，模块212执行传输的基带处理(例如蓝牙和/或WLAN传输)，例如纠错编码和译码。此外，通信模块212根据物理层协议与远程设备上的对应实体交换数据。所述物理层协议的实例包括诸如自动重复请求(ARQ)协议的重新传输协议。
图2A示出了收发信机214耦合到天线216。收发信机214包括允许(结合天线216)图2A设备与远程设备交换无线信号(例如蓝牙和/或WLAN信号)的电子设备。所述电子设备包括调制器、解调器、放大器和过滤器。
当图2A设备参与UWB通信时，其使用UWB无线电设备206的业务。如图2A所示，UWB无线电设备206包括接口220、UWB模块222、UWB收发信机224和天线226。
UWB模块222根据一个或多个协议层通过UWB链路交换信息。例如，UWB模块222可提供会话管理功能来管理各个UWB会话。此外，UWB模块222可执行基带处理，例如纠错编码和译码。此外，UWB模块222可根据各个物理层协议与远程设备执行各个链路层协议。物理层协议的实例包括诸如自动重复请求(ARQ)协议的重新传输协议。
UWB模块222通过接口220与主机202交换信息。所述信息包括从主机202接收的命令，以及模块222传送到主机202的信息。在实施例中，接口220定义一组用于交换信息的消息。此外，UWB模块222与UWB收发信机224交换信息，以通过无线UWB链路通信。
如图2A所示，UWB收发信机224耦合到天线226。UWB收发信机224包括允许(结合天线226)图2A设备与诸如远程设备104的设备交换无线UWB信号的电子设备。为了传输UWB信号，所述电子设备包括调制组件和/或用于某些类型的脉冲UWB传输的脉冲生成器。为了接收UWB信号，所述电子设备可能包括解调组件、定时电路和过滤器。
如上所述，图2A设备包括多个无线电设备。这种特征被有利的用于检测干扰。在实施例中，与检测干扰相关的操作分布在多个无线电设备，例如无线电设备204与206之间。诸如控制器208和干扰检测模块209的附加组件可能还执行与检测干扰相关的操作。
控制器借助无线电设备204和206启动干扰。例如，控制器208引导无线电设备206的UWB收发信机224测量由收发信机214生成的信号230中的能量。信号230基于无线电设备204所接收的无线信号250。控制器208可以多种方式引导UWB收发信机224。例如，图2A示出了控制器208将测量命令232发送到无线电设备206的UWB收发信机224。
在接收到命令232时，收发信机224测量信号230的频谱特征(即生成频谱能量测量)。这些特征基本上类似于(或指示)信号250的频谱特征。所述频谱特征被在测量信号234中传递，所述测量信号234被发送到干扰检测模块209。基于测量信号234，干扰检测模块209可检测无线信号250中的干扰存在。
基于所述检测，干扰检测模块209可将干扰指示符236发送到无线电设备204的通信模块212。指示符236识别呈现干扰的(多个)信道。在接收到指示符236时，模块212可协调无线通信，从而无线电设备204可避免使用所述信道。
图2A的体系结构可以硬件、软件、固件或其任何组合的形式实现。一种实施方式在图2B中示出。此实施方式包括处理器260、存储器262和用户接口264。此外，图2B实施方式包括收发信机214、天线216、UWB收发信机224和天线226。可如上参照图2A所述实施收发信机214和224。
如图2B所示，处理器260耦合到收发信机214和224。处理器260控制设备操作。可借助一个或多个微处理器实现处理器260，每个所述微处理器都能够执行存储在存储器262中的软件指令。
存储器262包括随机存取器(RAM)和只读存取器(ROM)和/或闪存，并以数据和软件组件(也成为模块)形式存储信息。所述软件组件包括可由处理器260执行的指令。各种类型的软件组件可存储在存储器262中。例如，存储器262可存储控制收发信机214和224操作的软件组件。此外，存储器262可存储提供主机202、控制器208、干扰检测模块209、接口210和220、通信模块212和UWB模块222功能的软件组件。
此外，存储器262可存储控制通过用户接口264交换信息的软件组件。如图2B所示，用户接口264还耦合到处理器260。用户接口264便于设备与用户的相互作用。图2B示出了用户接口264包括用户输入部分266和用户输出部分268。用户输入部分266包括一个或多个允许用户输入信息的设备。所述设备的实例包括键盘、触屏和话筒。因此，用户输出部分268允许用户从所述无线通信设备接收信息。因此，用户输出部分268包括各种设备，例如显示器和一个或多个音频扬声器。示例显示器包括液晶显示器(LCD)和视频显示器。
可根据各种技术来耦合图2B所示单元。一种所述技术包括通过一个或多个总线接口耦合收发信机214和224、处理器260、存储器262和用户接口264。此外，每个所述组件都耦合到电源，例如可充电和/或可拆卸电池组(未显示)。
III.示例接收机
如上所述，图2A设备体系结构包括多个无线电设备，每个无线电设备都具有收发信机。在实施例中，每个所述收发信机都具有各自接收机。因此，图3是示例接收机300的框图。所述接收机可由收发信机214用于接收IEEE 802.11(即WLAN)和/或蓝牙信号。
接收机300包括RF段302和基带段304。RF段302包括天线306、带通过滤器308和低噪声放大器(LNA)310。此外，RF段302包括同相(I)处理路径312a和正交(Q)处理路径312b。
如图3所示，天线306接收无线传输320，并将其传递到带通过滤器308。相反，带通过滤器308根据所述传输生成过滤后的RF信号322。信号322被发送到LNA 310，所述LAN 310根据信号322生成放大后的RF信号323。
放大后的RF信号323被发送到处理路径312用于下变换。如图3所示，每个处理路径312包括混频器314、低通过滤器316和模数转换器(ADC)318。混频器314从LNA 310接收RF信号323。
混频器314每个都由对应的振荡器信号(未显示)驱动。所述振荡器信号基本上呈正弦，并被调谐到其中信号接收理想的频道或频段。驱动混频器314a的振荡器信号和驱动混频器314b的振荡器信号彼此呈90度异相。
作为所述调谐的结果，混频器314生成下变换后的信号324a和324b。图3示出了信号324a和324b被分别发送到低通过滤器316a和316b。低通过滤器316(本文被称为信道过滤器)具有对应于所调谐信道的频率范围的带宽。因此，过滤器316从信号324中移去所调谐频道之外的能量。对于蓝牙实施方式而言，示例带宽为1MHz。对于WLAN实施方式而言，示例带宽为22MHz。然而，可使用其他带宽。
过滤器316生成过滤后的信号326，过滤后的信号326被发送到ADC 318。ADC 318将过滤后的信号326(模拟)转换为数字编码表示。所述表示被在图3中示为同相数字信号328a和正交数字信号328b。
基带段304包括解调模块319。图3示出了解调模块319接收数字信号328a和328b，并根据诸如FSK的适当调制方案解调所述信号。作为这些操作的结果，解调模块319生成数据流330，所述数据流可被发送到高层实体(未显示)。高层实体的实例包括媒体接入控制器(MAC)和用户应用。
IV.干扰
图4提供了可能存在于下变换信号，例如信号324a和324b中的频谱特征的示例实例。图4将信号能量图示为频率的函数。如图4所示，信号能量图示为沿着轴402，而频率被图示为沿着轴404的兆赫(MHz)单位。
图示的信号能量由频谱包络406示出，其为在对应混频器被调谐到特定频带中间时下变换信号的频率水平例图。包络406包括在区域408中发生的窄带干扰实例。此外，包络406包括发生在区域410中的宽带干扰实例。
某些形式的干扰是可容忍的，而其他则会阻碍通信。例如，图4的窄带干扰对于短程(例如蓝牙和/或WLAN)通信是可接受的，而图4的宽带干扰则无法接受。
V.接收机设置
图5A示出了根据本发明实施例的接收机的示例设置。所述设置包括接收机300、UWB接收机502(可在UWB收发信机224中使用)和控制器208。
UWB接收机502在实施方式上类似于接收机300。例如，接收机502包括RF段503和基带段504。图5A示出了RF段503包括天线506、带通过滤器508、LNA 510、同相(I)处理路径512a和正交(Q)处理路径512b。每个所述处理路径512包括混频器514、低通过滤器516和ADC 518。基带段504包括解调模块519。
然而，与接收机300不同，UWB接收机502的组件被配置为接收UWB信号。例如，解调模块519适合于解调UWB(例如MBOAOFDM)信号。此外，过滤器508和516具有配置为接收UWB信号的通带。此外，混频器514能够被调谐到提供UWB信号的下变换的频率。
此外，接收机502包括转换器554a和554b。如图5A所示，所述转换器由控制器208所生成的路由信号560控制。转换器554a和554b的设置确定哪些信号被发送到低通过滤器516a和516b。例如，在第一种设置中，每个转换器554将特定下变换UWB信号524指向对应的低通过滤器516。然而，在第二种设置中，每个转换器554将来自接收机300的特定下变换信号324指向对应低通过滤器516。如图5A所示，信号324被从接收机300通过通信接口562发送到接收机502。接口562可被通过各种模拟或数字技术(例如数据总线、信号线和/或DSP编程)实施。
图5B示出了根据本发明实施例的接收机的另一示例布置。此布置类似于图5A的设置。然而，图5B的布置包括UWB接收机502’。UWB接收机502’包括RF段503’，所述RF段503’具有处理部分512a’和512b’。在这些处理部分中，转换器554具有不同布局。具体而言，每个所述转换器554被设置在对应的低通过滤器516与对应的ADC518之间。
转换器554a和554b的设置确定信号被发送到ADC 518a和518b。例如，在其第一种设置中，每个转换器554将特定过滤后的信号526指向对应的ADC 518。然而，在其第二种设置中，每个所述转换器554将特定下变换信号324从接收机300指向对应ADC 518。如图5A的布置所示，图5B中的这些转换器由控制器208所生成的路由信号560控制。图5B示出了信号324被通过通信接口562’从接收机300发送到接收机502’。可根据参照通信接口562所描述的技术实施接口562’。
通过将转换器554设置在低通过滤器516之前，图5A的布置有利的确保了信号526在可由ADC 518处理的带宽中。相反，图5B的布置将信号324发送到ADC 518，其中第一个并不被低通过滤。因此，在这种布置中，理想的是确保信号324首先在窄于ADC 518带宽的频带中。因此，图6提供了具有额外过滤器的布置。所述额外过滤器可以用于确保所述信号的带宽在ADC 518的带宽之内。
具体而言，图6示出了根据本发明实施例的接收机的另一布置。这种布置类似于图5B的布置。然而，其包括低通过滤器602a和602b。所述过滤器接收下变换信号324a和324b，并生成过滤后的信号620a和620b。反过来，信号620a和620b被分别发送到转换器554a和554b。如图6所示，通信接口660(包括过滤器602a和602b)用于提供接收机300与502’之间的连接。可通过各种模拟或数字技术(例如数据总线、信号线路、电子电路和/或DSP编程)来实施接口660。
图7示出了根据本发明实施例的接收机的另一布置。此种布置包括接收机300和UWB接收机502”。如图7所示，接收机502”类似于接收机502和502’。然而，接收机502”包括RF段503”，所述RF段503”包括转换器702。此外，接收机502”包括处理路径512a”和512b”。图7示出了RF段503”在转换器702处接收RF信号322。转换器702还从带通过滤器508接收过滤后的信号522。信号322被通过通信接口760在接收机300与502”之间传送，可通过各种技术实施所述通信接口760。可通过各种模拟或数字技术(例如数据总线、信号线路、电子电路和/或DSP编程)来实施所述接口562。
转换器702的设置确定哪个信号被发送到LNA 510。例如，在其第一种设置中，转换器702将信号522指向对应的LNA 510。然而，在其第二种设置中，转换器702将信号322从接收机300指向LNA510。如同转换器554一样，转换器702由路由信号560控制。
以下将参照图5A、5B、6和7，描述接收机502、502’和502”接收无线OFDM信号520。这些图示出了天线506接收OFDM信号520，并将其发送到带通过滤器508。相反，带通过滤器502生成过滤后的信号522。在图5A、5B和6中，信号522由LNA 510放大。在图7的布置中，当转换器702处于允许解调的位置处时，信号522由LNA 510放大。所述放大生成放大后的信号523。
在图5A的布置中，放大后的信号523被发送到同相处理路径512a和正交处理路径512b。类似地，在图5B和6的布置中，放大后的信号523被发送到同相处理路径512a’和正交处理路径512b’。在图7的布置中，放大后的信号523被发送到同相处理路径512a”和正交处理路径512b”。
当转换器554a和554b都处在允许解调的位置处时(在图5A、5B和6的布置中)，放大后的信号523被处理为数字编码下变换信号528a和528b。所述信号被发送到解调模块510以解调。在OFDM实施方式中，解调包括计算快速傅立叶变换(FFT)。除了解调OFDM信号之外，FFT用于确定信号的频谱内容。
VI.干扰检测
如上所述，本发明实施例使用能够解调OFDM信号的接收机。所述接收机可能还用于确定不同接收机，例如蓝牙或WLAN接收机所接收的信号的频谱特征。
OFDM信号包括一个或多个符号。通过使信息经历逆快速傅立叶变换(FFT)，根据未调制信息生成每个OFDM符号。所述未调制信息可能包括与应用相关的有效负荷数据以及标题信息。所述标题信息可能与物理层以及其他协议层(例如MAC层)相关。此外，所述未调制信息可能包括信道估计序列，所述信道估计序列将由接收设备用于确定与所述通信链路相关的信道特征。
在计算IFFT之后，可能会执行附加处理，以生成OFDM信号。例如，IFFT的结果可被附加一个或多个值(例如零填充符)。通过将所述OFDM符号上变换为载波频率并将其放大，可为无线传输准备所述OFDM符号。然而，可使用其他技术。例如，多个载波可被用于根据跳频方案传送OFDM符号。
VII.快速傅立叶变换
所述快速傅立叶变换(FFT)是离散傅立叶变换算法，其中所需计算次数被减少，以便提供有效的处理。某些WLAN接收机(例如IEEE 802.11g接收机)提供FFT能力。然而，对于测量可用通信带宽中的频谱特征而言，这些FFT能力并不理想。例如，主要归因于其低抽样率，具有所述能力的典型WLAN接收机提供了仅可测量22MHz信道的2.4GHz FFT。
相反，UWB系统可提供较宽信道测量能力，因为其抽样率相当高。例如，MBOA OFDM FFT提供更多的点。此外，MBOA OFDM接收机的ADC(例如ADC 518)以较高的抽样率操作。所述特征容许得到更高频率分辨率。因此，诸如MBOA OFDM接收机的接收机提供足够宽的频率分辨率，从而可立即测量短程无线系统(例如WLAN和蓝牙网络)的整个频带。
VIII.干扰检测模块
如上参照图4所示，一些形式的干扰是可接受的，而其他无法接受。在实施例中，干扰检测模块209识别无法接受的干扰。图8示出了干扰检测模块209的示例实施方式。这种实施方式包括频带能量估计器802和不良信道列表804。如上所述，这些组件可以硬件、固件、软件或其任何组合的形式实现。
如图8所示，频带能量估计器802接收测量信号234。如上参照图2所示，此信号传递无线电设备204的接收机所提供的信号的频谱特征。在实施例中，信号234包括FFT的结果。如上参照图5A、5B和6所述，所述FFT可由OFDM解调器执行。
在接收到信号234时，频带能量估计器802识别通信频带中会阻碍无线电设备204通信的干扰。在实施例中，该频带宽于无线电设备204所使用的单个信道。实际上，此频带可能宽于无线电设备204的可用通信带宽。因此，本发明容许立即识别可用通信带宽的干扰。
频带能量估计器802的干扰识别可能包括数字分析，例如求和和/或差分处理。满足某些特征，例如最小带宽和能量参数的频谱能量被识别为干扰。一旦识别所述能量，频带能量估计器802即将该干扰映射到无线电设备204所使用的信道识别符。可借助例如存储在存储器262中的查找表实施所述映射。如图8所示，这些信道识别符被存储在不良信道列表804中。例如，不良信道列表804可存储在存储器262中。
基于干扰识别，频带能量估计器802生成干扰识别符236，所述干扰识别符236被发送到无线电设备204。如上所述，识别符236识别呈现干扰的信道。因此，在实施例中，识别符236将不良信道列表804通信给无线电设备204。
图9是说明根据本发明实施例的方法的流程图。可借助如上所述的各种实施方式和布置执行所述方法。此外，可借助其他实施方式和布置来执行所述方法。
如图9所示，所述方法包括步骤902。在此步骤中，在第一接收机处接收第一无线信号。所述第一接收机可能在诸如无线电设备204的第一无线电设备中。因此，可以接收机300的方式实施所述接收机。
在步骤904中，在第二接收机处生成所述第一无线信号的频谱能量测量。所述第二接收机可能在诸如无线电设备206的第二无线电设备中。因此，这可被以接收机502和502’的方式实施。
步骤906在步骤904之后。在此步骤中，基于在步骤904中生成的频谱能量测量，在所述第一无线信号中检测干扰。
IX.总结
尽管以上描述了本发明各个实施例，但应当理解的是，以上仅借助实例说明本发明，并非限制本发明。例如，尽管已涉及蓝牙、IEEE802.11和IEEE 802.15.3a技术描述实例，但其他短程和远程通信技术在本发明范围中。
因此，对于本领域技术人员而言，在并不背离本发明精神和范围的情况下，可对本发明做出形式和细节上的各种修改。因此，本发明的广度和范围应当并不限于以上具体实施方式，而是根据以下权利要求书来定义。

Claims (35)

1、一种无线通信设备，包括：
第一接收机，其被配置为接收第一无线信号；
第二接收机，其被配置为接收第二无线信号，所述第二接收机还被配置为确定所述第一无线信号的频谱特征；以及
干扰检测模块，其被配置为基于所述确定的频谱特征而识别干扰。
2、根据权利要求1的无线通信设备，还包括：
控制器，其被配置为引导所述第二接收机确定所述第一无线信号的频谱特征。
3、根据权利要求2的无线通信设备，其中所述控制器还被配置为将一个或多个基带信号从所述第一接收机传递到所述第二接收机，其中所述一个或多个基带信号从所述第一无线信号得出。
4、根据权利要求3的无线通信设备，其中所述一个或多个基带信号包括同相(I)信号和正交(Q)信号。
5、根据权利要求3的无线通信设备，其中所述第二接收机包括快速傅立叶变换(FFT)模块，所述FFT模块被配置为解调所述第二信号，并确定所述第一无线信号的频谱特征。
6、根据权利要求1的无线通信设备，其中所述第一信号是蓝牙信号。
7、根据权利要求1的无线通信设备，其中所述第一信号是无线局域网(WLAN)信号。
8、根据权利要求1的无线通信设备，其中所述第二无线信号是超宽带(UWB)信号。
9、根据权利要求8的无线通信设备，其中所述UWB信号是正交频分复用(OFDM)信号。
10、根据权利要求1的无线通信设备，其中所述第一接收机耦合到所述第二接收机。
11、根据权利要求1的无线通信设备，其中所述第一接收机包括在蓝牙无线电设备中。
12、根据权利要求1的无线通信设备，其中所述第一接收机包括在无线局域网(WLAN)无线电设备中。
13、根据权利要求1的无线通信设备，其中所述第二接收机包括在超宽带(UWB)无线电设备中。
14、一种方法，包括：
(a)在第一接收机处接收第一无线信号；
(b)在第二接收机处生成所述第一无线信号的频谱能量测量；以及
(c)基于所述频谱能量测量，检测所述第一无线信号中的干扰。
15、根据权利要求14的方法，其中步骤(b)包括基于所述第一无线信号，计算关于一个或多个基带信号的快速傅立叶变换(FFT)。
16、根据权利要求15的方法，其中所述一个或多个基带信号包括同相(I)信号和正交(Q)信号。
17、根据权利要求14的方法，其中所述第一信号是蓝牙信号。
18、根据权利要求14的方法，其中所述第一信号是无线局域网(WLAN)信号。
19、根据权利要求14的方法，其中所述第二信号是超宽带(UWB)信号。
20、根据权利要求19的方法，其中所述UWB信号是正交频分复用(OFDM)信号。
21、根据权利要求14的方法，其中步骤(c)包括识别具有干扰的一个或多个频道，所述一个或多个频道可由所述第一接收机用于接收。
22、根据权利要求21的方法，还包括避免所述第一接收机使用所述识别的一个或多个频道。
23、一种无线通信设备，其包括：
第一接收机；以及
耦合到第一接收机的第二接收机；
其中所述第一和第二接收机被配置为协同操作，以检测与所述第一接收机相关的无线通信带宽中的干扰。
24、根据权利要求23的无线通信设备，还包括：
控制器，其被配置为借助所述第一和第二接收机启动干扰检测。
25、根据权利要求24的无线通信设备，其中所述第二接收机包括一个或多个转换器，每个所述转换器都具有第一设置和第二设置，所述第一设置用于接受用以解调的信号，所述第二设置用于接受来自所述第一接收机的用以干扰检测的信号；
其中所述控制器被配置为设置所述一个或多个转换器中的每一个。
26、根据权利要求23的无线通信设备，其中所述第二接收机被配置为生成从所述第一接收机接收的信号的频谱能量测量。
27、根据权利要求26的无线通信设备，其中所述第二接收机包括快速傅立叶变换(FFT)模块，其中所述FFT模块生成所述频谱能量测量。
28、根据权利要求26的无线通信设备，还包括干扰检测模块，其被配置为：
从所述第二接收机接收所述频谱能量测量；
基于所述频谱能量测量，检测所述第一接收机所接收的无线信号中任何干扰的存在；以及
向与所述第一接收机相关的无线电设备提供任何识别的干扰的指示。
29、根据权利要求23的无线通信设备，其中所述第二接收机被配置为接收超宽带(UWB)信号。
30、根据权利要求29的无线通信设备，其中所述UWB信号为正交频分复用(OFDM)信号。
31、根据权利要求23的无线通信设备，其中所述第一接收机被配置为接收蓝牙信号。
32、根据权利要求23的无线通信设备，其中所述第一接收机被配置为接收无线局域网(WLAN)信号。
33、一种无线通信设备，包括：
第一接收机，其被配置为接收第一无线信号；
第二接收机，其被配置为接收第二无线信号，所述第二接收机还被配置为根据一个或多个附加信号确定所述第一无线信号的频谱特征，其中所述一个或多个附加信号从所述第一无线信号得出；
在所述第一与第二接收机之间的通信接口，所述通信接口被配置为从所述第一接收机将所述一个或多个附加信号发送到所述第二接收机；以及
干扰检测模块，其被配置为基于所述确定的频谱特征而识别干扰。
34、根据权利要求33的无线通信设备，其中所述第二接收机包括一个或多个转换器，每个所述转换器都具有第一设置和第二设置，所述第一设置用于基于所述第二信号接受用以调制的信号，所述第二设置用于接受所述用于干扰检测的附加信号的其中一个。
35、根据权利要求34的无线通信设备，还包括控制器，其被配置为设置所述一个或多个转换器中的每一个。
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