專利名稱：一種無線電波傳播環(huán)境的檢測裝置和檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被無線通訊裝置用于無線通信的無線電波的傳播環(huán)境的檢測裝置和方法。
背景技術(shù)：
無線局域網(wǎng)(以下可能稱為無線LAN)以及蜂窩式電話系統(tǒng)是將無線電波用于信息傳送的無線通信的典型例子。一種已知的應(yīng)用于通信終端裝置的技術(shù)，基于基站與終端裝置之間的無線電波信號的電場強度來檢測用于通信的無線電波的傳播狀態(tài)。
基于基站與終端裝置之間的無線電波信號的電場強度檢測用于通信的無線電波的傳播狀態(tài)的終端裝置在例如日本特開2002-34077號公開公報中被公開。
但是，在終端裝置通信失敗的情況下，這項基于電場強度檢測無線電波的傳播狀態(tài)的現(xiàn)有技術(shù)，不能識別由于沒有用于無線通信的無線電波信號或者由于從其它裝置，例如業(yè)余無線電裝置或者微波爐，發(fā)射的競爭(competing)無線電波的影響造成的通信失敗的原因。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供在通過無線LAN的終端裝置的通暢通信中斷的情況下識別通信中斷原因的一種無線電波傳播環(huán)境的檢測技術(shù)。
為了至少部分達到以上以及其他相關(guān)目的，本發(fā)明旨在提供一種檢測被目標無線通訊裝置用于通信的預(yù)定頻帶中的無線電波的傳播環(huán)境的檢測裝置。該檢測裝置包括檢波模塊，其接收和檢測預(yù)定頻帶中的無線電波，抽取模塊，其抽取代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形，識別模塊，其將所抽取圖形與從使用了預(yù)定頻帶中無線電波并包括目標無線通訊裝置的多個裝置傳送來的無線電波的固有圖形比較，從而識別從目標無線通訊裝置傳送來的無線電波的傳播環(huán)境；和顯示模塊，其顯示識別結(jié)果。
存在對應(yīng)于以上檢測裝置的一種方法。本發(fā)明因此也旨在提供一種檢測被目標無線通訊裝置用于通信的預(yù)定頻帶中的無線電波的傳播環(huán)境的檢測方法。該方法包括以下步驟接收并檢測預(yù)定頻帶中的無線電波；抽取代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形；并將所抽取圖形與從使用了預(yù)定頻帶中無線電波并包括目標無線通訊裝置的多個裝置傳送來的無線電波的固有圖形比較，從而識別從目標無線通訊裝置傳送來的無線電波的傳播環(huán)境。
本發(fā)明的檢測裝置或?qū)?yīng)的方法抽取代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形，將所抽取圖形與從使用了預(yù)定頻帶中的無線電波并包括目標無線通訊裝置的多個裝置傳送來的無線電波的固有圖形比較，從而識別該無線電波的傳播環(huán)境。當目標無線通訊裝置的通暢通信被中斷時，本發(fā)明的這套設(shè)備有效地識別通信中斷的原因。
在檢測裝置的一個優(yōu)選應(yīng)用中，在所抽取圖形與從目標無線通訊裝置輸出的固有圖形一致的情況下，識別模塊判定所識別的傳播環(huán)境是目標無線通訊裝置的一種可通信狀態(tài)。
這個應(yīng)用識別出該“可通信”傳播環(huán)境，在該環(huán)境中檢測到被目標無線通訊裝置使用的無線電波并且沒有競爭無線電波出現(xiàn)。
在檢測裝置的另一個優(yōu)選應(yīng)用中，在沒有抽取到代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形的情況下，識別模塊判定所識別的傳播環(huán)境是由于沒有從目標無線通訊裝置傳送來的無線電波造成的目標無線通訊裝置的一種不可通信狀態(tài)。
這個應(yīng)用識別出該“不可通信”傳播環(huán)境，其不是由于競爭無線電波的出現(xiàn)，而是由于未能檢測到的、因而是未出現(xiàn)的無線電波，這可能是由于到目標無線通訊裝置的距離或者建筑物或其它障礙的影響。
在本發(fā)明的檢測裝置的一個優(yōu)選實施例中，該多個裝置包括至少一個不同于目標無線通訊裝置的外部(foreign)無線通訊裝置。在所抽取的圖形與從該外部無線通訊裝置輸出的固有圖形一致時，識別模塊判定所識別的傳播環(huán)境是由于與從外部無線通訊裝置傳送來的無線電波的競爭造成的目標無線通訊裝置的一種不可通信狀態(tài)。該至少一個外部無線通訊裝置可以包括業(yè)余無線電裝置。
這個應(yīng)用識別出不是由于缺乏無線電波，而是由于與從外部無線通訊裝置，例如業(yè)余無線電裝置，傳送來的無線電波的競爭造成的該“不可通信”傳播環(huán)境。
在本發(fā)明的檢測裝置的另一個優(yōu)選實施例中，該多個裝置包括在預(yù)定頻帶中發(fā)射非需要的(non-required)輻射噪聲的至少一個電子裝置。在所抽取的圖形與從該電子裝置輸出的固有圖形一致時，識別模塊判定所識別的傳播環(huán)境是由于與從電子裝置發(fā)射的非需要的輻射噪聲的競爭造成的目標無線通訊裝置的一種不可通信狀態(tài)。該至少一個電子裝置可以包括微波爐。
這個應(yīng)用識別出不是由于缺乏無線電波，而是由于與從電子裝置，例如微波爐，發(fā)射的非需要的輻射噪聲的競爭造成的該“不可通信”傳播環(huán)境。
目標無線通訊裝置可以是無線局域網(wǎng)裝置。本發(fā)明的檢測裝置是可應(yīng)用于檢測用于在該無線局域網(wǎng)裝置所置于的多種戶內(nèi)和戶外條件下通信的無線電波的傳播環(huán)境。
本發(fā)明的技術(shù)也可應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的終端裝置。本發(fā)明因此針對一種終端裝置，其通過預(yù)定頻帶中的無線電波連接到由基站提供的無線局域網(wǎng)。該終端裝置包括檢波模塊，其接收并檢測預(yù)定頻帶中的無線電波；抽取模塊，其抽取代表所檢測的無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形；識別模塊，其將所抽取的圖形與從使用了預(yù)定頻帶中的無線電波并包括基站的多個裝置傳送來的無線電波的固有圖形比較，從而識別從基站傳送來的無線電波的傳播環(huán)境；和顯示模塊，其顯示識別結(jié)果。
本發(fā)明的終端裝置抽取代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形，將所抽取的圖形與從使用了預(yù)定頻帶中的無線電波并包括基站的多個裝置傳送來的無線電波的固有圖形比較，從而識別該無線電波的傳播環(huán)境。當該終端裝置的通暢通信被中斷，本發(fā)明的這種設(shè)置有效地識別通信中斷的原因。這種設(shè)置使得裝置的一些組成部分能夠被共享于不同的目的。例如，一個無線電波接收結(jié)構(gòu)可以共用于傳播環(huán)境的檢測和通信。
本發(fā)明的以上以及其它目的、特征、方面和優(yōu)點將在以下結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的詳細說明中變得更加清晰。


圖1是示出了本發(fā)明第一實施例中的檢測裝置功能的原理框圖；圖2是示出了本發(fā)明第一實施例中的檢測裝置電路結(jié)構(gòu)的電路圖；圖3是示出了本發(fā)明第一實施例中檢測裝置檢測從無線LAN裝置傳送來的無線電波的操作時序圖；圖4是示出了本發(fā)明第一實施例中檢測裝置檢測從微波爐傳送來的無線電波的操作時序圖；圖5是示出了本發(fā)明第一實施例中檢測裝置檢測從業(yè)余無線電裝置傳送來的無線電波的操作時序圖；圖6示出了本發(fā)明第一實施例中顯示模塊的發(fā)光二極管LED1、LED2和LED3的發(fā)光狀態(tài)；圖7是示出了本發(fā)明第二實施例中另一個檢測裝置的電路結(jié)構(gòu)的電路圖；圖8是示出了本發(fā)明第二實施例中狀態(tài)檢測電路所執(zhí)行的處理例程的流程圖；圖9是示出了本發(fā)明第二實施例中狀態(tài)檢測電路的圖形抽取處理的時序圖。
優(yōu)選實施例說明下面討論作為應(yīng)用了本發(fā)明技術(shù)的檢測裝置的典型例子的一種檢測無線LAN中無線電波傳播環(huán)境的檢測裝置。
圖1是示出了本發(fā)明第一實施例中檢測裝置10功能的功能性框圖。檢測裝置10檢測被無線LAN裝置用于通信的無線電波的傳播環(huán)境，該無線LAN裝置是無線通訊裝置的一種。檢測裝置10具有檢波模塊20，其接收并檢測被無線LAN裝置用于通信的預(yù)定頻帶中的無線電波，抽取模塊30，其二元化所檢測的無線電波的強度變化，并抽取該二進制數(shù)據(jù)作為時間序列圖形，識別模塊40，其檢驗所抽取的圖形并識別從無線LAN裝置傳送來的無線電波的傳播環(huán)境，以及顯示模塊50，其顯示識別結(jié)果。該實施例的檢測裝置10檢測無線LAN在符合“IEEE 802.11b”協(xié)議的2.4GHz頻帶中的傳播環(huán)境。檢波模塊20接收并檢測在2.4GHz頻帶中的無線電波。
識別模塊40使用由抽取模塊30所抽取的圖形來識別在2.4GHz頻帶中傳送無線電波的裝置的類型。除了無線LAN裝置以外，存在各種在這個頻帶中傳送無線電波的裝置，例如，微波爐、業(yè)余無線電裝置。這些不同的裝置分別具有關(guān)于所傳送的2.4GHz頻帶中無線電波的場強度的固有圖形。識別模塊40將所抽取的圖形與固有圖形比較，以識別2.4GHz頻帶中無線電波的傳播環(huán)境。除了無線LAN以外的這些不同的裝置傳送無線電波，該電波干擾無線LAN裝置的通信。傳送與無線LAN裝置的無線電波競爭的2.4GHz頻帶中的無線電波的這樣的裝置的典型例子是微波爐和業(yè)余無線電裝置。所以構(gòu)造該實施例的識別模塊40來比較所抽取的圖形與傳送2.4GHz頻帶中的無線電波的無線LAN裝置、微波爐和業(yè)余無線電裝置的固有圖形。識別模塊40的電路結(jié)構(gòu)將在以后詳細討論。
識別模塊40檢驗從無線LAN裝置傳送來的2.4GHz頻帶中的無線電波的固有圖形?；荆稀癐EEE 802.11b”協(xié)議的一種無線LAN裝置，定期傳送信標(beacon)，用于與無線終端裝置通信。信標是周期約為100毫秒(以下表示為ms)、脈沖寬度約為700到800微秒(以下表示為μm)的信號。識別模塊40將周期約為100ms、脈沖寬度約為700到800μm的圖形假定為是從無線LAN裝置傳送來的無線電波的固有圖形，并將所抽取的圖形與這個固有圖形比較。
識別模塊40還檢驗從微波爐傳送來的2.4GHz頻帶中的無線電波的固有圖形。微波爐利用由內(nèi)部磁場產(chǎn)生的2.4GHz頻帶中的無線電波直接加熱食物。從微波爐發(fā)射的非需要的輻射噪聲可能與頻帶中用于無線LAN裝置通信的無線電波競爭，干擾無線LAN裝置的通暢的通信。該非需要的輻射噪聲是周期約為7到22ms的連續(xù)脈沖信號。識別模塊40將周期約為7到22ms的連續(xù)脈沖信號的圖形假定為從微波爐傳送來的無線電波的固有圖形，并將所抽取的圖形與這個固有圖形比較。
識別模塊40還檢驗從業(yè)余無線電裝置傳送來的2.4GHz頻帶中的無線電波的固有圖形。業(yè)余無線電裝置是另一種與無線LAN裝置不同的無線通訊裝置，它的通信信號與無線LAN裝置的信標相比，具有更大的脈沖寬度(不小于500ms)。識別模塊40將脈沖寬度不小于約500ms的圖形假定為從業(yè)余無線電裝置傳送來的無線電波的固有圖形，并將所抽取的圖形與這個固有圖形比較。
檢測裝置10按照以下所說明的工作。圖2是示出了本發(fā)明第一實施例中的檢測裝置10的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。檢波模塊20具有一個將所接收到的2.4GHz頻帶中的信號放大的RF電路21、一個檢測2.4GHz頻帶中所放大的信號的檢波電路22。檢波電路22在沒有檢測到2.4GHz頻帶中的信號的情況下將檢測輸出#RF設(shè)置為高電平H，在檢測到2.4GHz頻帶中的信號的情況下設(shè)置為低電平L。
抽取模塊30具有四個單觸發(fā)多諧振蕩器31、32、33和34。該單觸發(fā)多諧振蕩器31、32、33和34響應(yīng)于輸入信號的下降邊緣，分別輸出脈沖寬度為50ms、7ms、15ms和500ms的脈沖信號。單觸發(fā)多諧振蕩器31和34是可再觸發(fā)的，并響應(yīng)于每一個輸入的下降邊緣更新脈沖信號的輸出。在下降邊緣的重新輸入先于預(yù)置(preset)脈沖信號的結(jié)束的情況下，脈沖信號的輸出在重新輸入的時刻被重新激活并保持一個預(yù)定的時間段。單觸發(fā)多諧振蕩器31到34分別具有作為脈沖信號輸出端的正邏輯輸出端子Q31、Q32、Q33、Q34和負邏輯輸出端子#Q31、#Q32、#Q33、#Q34。識別模塊40將包括在抽取模塊30中的四個單觸發(fā)多諧振蕩器31到34的正、負邏輯輸出結(jié)合起來以識別輸出2.4GHz頻帶中的無線電波的裝置。識別模塊40具有邏輯門41，其接收正邏輯和負邏輯兩個輸入，計算這兩個輸入的邏輯乘積，并將計算得到的邏輯乘積作為負邏輯輸出。識別模塊40還具有兩個邏輯門42和43，它們的每一個接收兩個負邏輯輸入，計算這兩個輸入的邏輯乘積，并將計算得到的邏輯乘積作為負邏輯輸出。顯示模塊50具有三個發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3和三個電阻R1、R2、R3。
在本說明書中，端子名稱和信號名稱用相同的符號來表示。端子名稱(信號名稱)的前綴標記“#”代表負邏輯(低電平有效)。電平“H”和“L”分別表示二進制信號的兩個電平中的電平“1”和電平“0”。
檢波電路22的檢測輸出#RF連接到抽取模塊30中的單觸發(fā)多諧振蕩器31、32和34的輸入端子和識別模塊40中的邏輯門43的兩個端子中的一個上。抽取模塊30中的單觸發(fā)多諧振蕩器34的正邏輯輸出Q34連接到識別模塊40中的邏輯門43的兩個輸入端子中的另一個上。
抽取模塊30中的單觸發(fā)多諧振蕩器32的正邏輯輸出Q32連接到跟隨其后的單觸發(fā)多諧振蕩器33的輸入端子上。單觸發(fā)多諧振蕩器32的負邏輯輸出#Q32和單觸發(fā)多諧振蕩器33的負邏輯輸出#Q33分別連接到識別模塊40中的邏輯門42的兩個輸入端子上。
單觸發(fā)多諧振蕩器31的負邏輯輸出#Q31連接到識別模塊40中的邏輯門41的負邏輯輸入端子上。邏輯門41的正邏輯輸入端子接收邏輯門42的負邏輯輸出#42。邏輯門41到43與顯示模塊50中的發(fā)光二極管LED1到LED3聯(lián)接，以點亮或熄滅發(fā)光二極管LED1到LED3。
正電源線聯(lián)接到發(fā)光二極管LED1、LED2和LED3的陽極。發(fā)光二極管LED1、LED2和LED3的陰極分別通過防止過電流的電阻R1、R2和R3與邏輯門41、42和43的負邏輯輸出端子#Q41、#Q42和#Q43連接。當邏輯門41的輸出#Q41處于電平L時，電流通過發(fā)光二極管LED1，將其點亮。另一方面，當邏輯門41的輸出#Q41處于電平H時，沒有電流通過發(fā)光二極管LED1，使其熄滅。發(fā)光二極管LED2和LED3以同樣的方式被點亮和熄滅。
檢測裝置10根據(jù)以下詳述的操作來檢測從無線LAN傳送來的無線電波。圖3是示出了本發(fā)明第一實施例中檢測裝置10檢測從無線LAN裝置傳送來的無線電波的操作的時序圖。在這個例子中，無線LAN裝置發(fā)送周期為100ms、脈沖寬度為800μs的信標。如圖3中所示，當檢波電路22檢測到周期為100ms、脈沖寬度為800μs的信號的時候，檢測輸出#RF下降并在800μs的一段時間內(nèi)保持低電平L。
響應(yīng)于檢測輸出#RF的下降，在時刻t31，單觸發(fā)多諧振蕩器31和32的負邏輯輸出#Q31和#Q32分別下降，并保持電平L 50ms和7ms。在同一時刻t31，單觸發(fā)多諧振蕩器32和34的正邏輯輸出Q32和Q34分別上升，并保持電平H 7ms和500ms。單觸發(fā)多諧振蕩器32的正邏輯輸出Q32在7ms的時間段之后在時刻t32下降。在同一時刻t32，單觸發(fā)多諧振蕩器33的負邏輯輸出#Q33下降，并保持電平L 15ms。在時刻t3150ms之后的時刻t33，單觸發(fā)多諧振蕩器31的負邏輯輸出#Q31上升到電平H。響應(yīng)于檢測輸出#RF的每個脈沖，這一系列的操作被重復(fù)。在檢測輸出#RF在500ms的時間段的中間再次下降，而這段時間內(nèi)正邏輯輸出Q34保持在電平H的情況下，正邏輯輸出Q34的電平H周期從該時刻重新開始，并再延續(xù)500ms。
只要檢測裝置10接收到從無線LAN裝置傳送來的信標，邏輯門42和43的負邏輯輸出#Q42和#Q43就保持在電平H，而邏輯門41的負邏輯輸出#Q41在電平L和電平H之間變化。發(fā)光二極管LED1根據(jù)負邏輯輸出#Q41的狀態(tài)而閃爍，而發(fā)光二極管LED2和LED3則不亮。
以下說明出現(xiàn)從微波爐輻射來的無線電波時檢測裝置10的操作。圖4是示出了本發(fā)明第一實施例中檢測裝置10檢測從微波爐傳送來的無線電波的操作的時序圖。在這個例子中，從微波爐輻射來的無線電波是非需要的輻射噪聲，它是周期約為16ms的連續(xù)脈沖信號。該非需要的輻射噪聲隨電源頻率同步地反復(fù)升高和降低。在使用商用60Hz的交流電的區(qū)域，該非需要的輻射噪聲是周期約為1/60s(約16ms)的連續(xù)脈沖信號。當檢波電路22檢測到該非需要的輻射噪聲時，檢測輸出#RF以約1/120s(約8ms)為間隔反復(fù)地在電平L和電平H之間變化其電平。
響應(yīng)于檢測輸出#RF的第一次下降，在時刻t41，單觸發(fā)多諧振蕩器31和32的負邏輯輸出#Q31和#Q32分別下降并保持電平L 50ms和7ms。單觸發(fā)多諧振蕩器32和34的正邏輯輸出Q32和Q34分別上升并保持電平H 7ms和500ms。在時刻t41 17ms之后的時刻t42，于單觸發(fā)多諧振蕩器32的正邏輯輸出Q32下降的同時，單觸發(fā)多諧振蕩器33的負邏輯輸出#Q33下降并保持電平L 15ms。在檢測輸出#RF在50ms的時間段的中間再次下降，在這段時間內(nèi)負邏輯輸出#Q31保持在電平L的情況下，負邏輯輸出#Q31的電平L周期從該時刻重新開始并再延續(xù)50ms。再檢測輸出#RF在500ms時間段的中間再次下降，在這段時間內(nèi)正邏輯輸出Q34保持電平H的情況下，正邏輯輸出Q34的電平H周期從該時刻重新開始并再延續(xù)500ms。因此只要檢測裝置10檢測倒從微波爐發(fā)射來的非需要的輻射噪聲，正邏輯輸出Q34就保持在電平H上。
響應(yīng)于檢測輸出#RF的再次下降，在時刻t41 16ms之后的時刻t43，負邏輯輸出#Q32再次下降并保持電平L 7ms。在時刻t42 15ms之后的時刻t44，負邏輯輸出#Q33上升到電平H。在時刻t43和時刻t44之間的時間段內(nèi)，邏輯門42的負邏輯輸出#Q42相應(yīng)地保持在電平L上。
只要檢測裝置10接收到非需要的輻射噪聲，其為從微波爐發(fā)射來的周期為7到22ms的連續(xù)脈沖信號，則邏輯門43的負邏輯輸出#Q43保持在電平H，而邏輯門41和42的負邏輯輸出#Q41和#Q42在電平L和電平H之間變化其電平。發(fā)光二極管LED1和LED2根據(jù)負邏輯輸出#Q41的狀態(tài)和負邏輯輸出#Q42的狀態(tài)分別被點亮和熄滅，而發(fā)光二極管LED3則不亮。
以下說明出現(xiàn)從業(yè)余無線電裝置傳送來的無線電波時檢測裝置10的操作。圖5是示出了本發(fā)明第一實施例中檢測裝置10檢測從業(yè)余無線電裝置傳送來的無線電波的操作的時序圖。圖5時序圖中的橫坐標比例與圖3和4的時序圖中的橫坐標比例不同。業(yè)余無線電裝置一般在對話過程中輸出無線電波作為載波。每次對話，位于檢測裝置10附近的業(yè)余無線電裝置輸出2.4GHz頻帶中的至少幾秒鐘的無線電波或載波。在圖5的例子中，從業(yè)余無線電裝置輸出的無線電波是脈沖寬度為1s的信號。如圖5時序圖中所示，當檢波電路22檢測到該載波，即在本例中脈沖寬度為1s時，檢測輸出#RF下降并保持電平L 1s。
檢測輸出#RF下降的時刻t51和正邏輯輸出Q34下降的時刻t52之間的期間內(nèi)相應(yīng)輸出信號的輪廓與圖3的時序圖中時刻t31和時刻t33之間的期間內(nèi)的信號輪廓是一樣的。檢測輸出#RF上升的時刻t53跟隨時刻t52之后。邏輯門43的負邏輯輸出#Q43相應(yīng)地在時刻t52和時刻t53之間的時間期間內(nèi)保持電平L。
只要檢測裝置10接收到通信信號，其為從業(yè)余無線電裝置傳送來的脈沖寬度不小于500ms的信號，則邏輯門42的負邏輯輸出#Q42保持電平H，而邏輯門41和43的負邏輯輸出#Q41和#Q43在電平L和電平H之間變化其電平。發(fā)光二極管LED1和LED3分別根據(jù)負邏輯輸出#Q41的狀態(tài)和負邏輯輸出#Q43的狀態(tài)閃爍，而發(fā)光二極管LED2不亮。
圖6示出了本發(fā)明第一實施例中顯示模塊的發(fā)光二極管LED1、LED2和LED3的發(fā)光狀態(tài)。在其中檢測裝置10沒有檢測到任何2.4GHz頻帶中的無線電波的“沒有無線LAN無線電波”的傳播環(huán)境中，所有發(fā)光二極管LED1、LED2和LED3都不亮。在其中檢測裝置10只檢測到從無線LAN傳送來的無線電波的“無線LAN可通信”傳播環(huán)境中，只有發(fā)光二極管LED1閃爍。在其中檢測裝置10只檢測到從微波爐發(fā)射的無線電波或者來自無線LAN裝置和微波爐的競爭無線電波的“微波爐導(dǎo)致的不可通信”傳播環(huán)境中，發(fā)光二極管LED1和LED2閃爍。在其中檢測裝置10只檢測到從業(yè)余無線電傳送來的無線電波或者來自無線LAN裝置和業(yè)余無線電裝置的競爭無線電波的“業(yè)余無線電裝置導(dǎo)致的不可通信”傳播環(huán)境中，發(fā)光二極管LED1和LED3閃爍。
在第一實施例的檢測裝置10中，顯示模塊50中的發(fā)光二極管LED1、LED2和LED3的發(fā)光狀態(tài)根據(jù)檢測到的無線電波信號而變化。當無線LAN裝置的通暢通信被中斷的時候，通信中斷的原因是可以通過顯示模塊50中的發(fā)光二極管LED1、LED2和LED3的發(fā)光狀態(tài)識別的。每一個發(fā)光二極管也可以是點亮的，來取代閃爍。例如，在這個改進的方案中，發(fā)光二極管LED1在“無線LAN不可通信”傳播環(huán)境中被點亮。發(fā)光二極管LED2在“微波爐導(dǎo)致的不可通信”傳播環(huán)境中被點亮。發(fā)光二極管LED3在“業(yè)余無線電裝置導(dǎo)致的不可通信”傳播環(huán)境中被點亮。
下面討論作為本發(fā)明第二實施例的另一種具有不同電路結(jié)構(gòu)的檢測裝置100。第二實施例的檢測裝置100的功能與圖1中所示第一實施例的檢測裝置10相同。圖7是示出了本發(fā)明第二實施例中檢測裝置10的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。包括在檢測裝置10中的檢波模塊20與圖2中所示第一實施例的檢波模塊20相同。在第一實施例的檢測裝置10中，抽取模塊30和識別模塊40的功能是以用線連接的邏輯單元的形式實現(xiàn)的。另一方面，在第二實施例的檢測裝置10中，一個狀態(tài)檢測電路35執(zhí)行一個軟件程序以實現(xiàn)抽取模塊30和識別模塊40兩者的功能。狀態(tài)檢測電路35是一個單芯片微型計算機，它執(zhí)行存儲在內(nèi)部ROM或其它存儲器(未示出)中的程序來實現(xiàn)抽取和識別。這個程序可以被改進成各種分析技術(shù)。狀態(tài)檢測電路35具有負邏輯輸出#Q35A和#Q35B。包括在檢測裝置10中的顯示模塊50具有兩個發(fā)光二極管LED4、LED5和兩個電阻R4、R5。電平H電源線分別連接到發(fā)光二極管LED4和LED5的陽極。發(fā)光二極管LED4和LED5的陰極分別通過用于防止過電流的電阻R4和R5與狀態(tài)檢測電路35的負邏輯輸出端子#Q35A和#Q35B聯(lián)接。
狀態(tài)檢測電路35按照以下詳述的工作。圖8是示出了本發(fā)明第二實施例中狀態(tài)檢測電路35所執(zhí)行的例處理例程的流程圖。當程序進入圖8中所示處理例程時，狀態(tài)檢測電路35首先從檢波模塊20的檢波電路22讀取檢測輸出#RF并抽取檢測輸出#RF的圖形(步驟S810)。狀態(tài)檢測電路35接著判定所抽取圖形是否與無線LAN裝置的固有圖形一致(步驟S820)。當所抽取的圖形以不大于500ms的周期間歇地變化時，在步驟S820判定該所抽取的圖形與無線LAN裝置的固有圖形一致。然后狀態(tài)檢測電路35將負邏輯輸出#Q35A設(shè)置為電平L，將負邏輯輸出#Q35B設(shè)置為電平H(步驟S830)。然后程序從這個處理例程中退出。當在步驟S820判定了所抽取的圖形與無線LAN裝置的固有圖形不一致時，狀態(tài)檢測電路35再判定所抽取圖形是否與微波爐的固有圖形或者與業(yè)余無線電裝置的固有圖形相一致(步驟S840)。當在步驟S840判定了所抽取圖形與周期為7到22ms的連續(xù)脈沖圖形(這是微波爐固有的)或者電平L狀態(tài)連續(xù)500ms或更長的圖形(這是業(yè)余無線電裝置固有的)相一致時，狀態(tài)檢測電路35將負邏輯輸出#Q35A設(shè)置為電平H，將負邏輯輸出#Q35B設(shè)置為電平L(步驟S850)。然后程序從這個處理例程中退出。當在步驟S840判定了所抽取的圖形與這些固有圖形的任意一個都不一致時，狀態(tài)檢測電路35將兩個負邏輯輸出#Q35A和#Q35B都設(shè)置為電平H(步驟S860)。然后程序從這個處理例程中退出。狀態(tài)檢測電路35按照預(yù)置時序反復(fù)地執(zhí)行這一系列處理。
下面更詳細地討論一下步驟S810的圖形抽取處理。狀態(tài)檢測電路35以周期為200μs的定時對檢測輸出#RF進行采樣，該定時周期小于從無線LAN裝置傳送來的信標信號的脈沖寬度(在約700到800μs的范圍內(nèi))。每次采樣對檢測輸出#RF連續(xù)三次讀取(sense)，并根據(jù)更頻繁地讀取到的電平來抽取檢測輸出#RF的圖形。該抽取過程令人滿意地消除了檢測輸出#RF的噪聲。采樣時序的周期和讀取的頻率并不限于這些值，而是可以通過考慮各種因素恰當?shù)乇辉O(shè)置的。根據(jù)這個過程狀態(tài)檢測電路35實現(xiàn)圖形抽取很容易。
圖9是示出了本發(fā)明第二實施例中狀態(tài)檢測電路35的圖形抽取處理的時序圖。狀態(tài)檢測電路35按照采樣時序(即，圖9中具有到電平H的多個上升部分的時序)讀取檢測輸出#RF并抽取檢測輸出#RF的圖形。在第一個采樣時段t91，檢測輸出#RF在所有讀取時間t911、t912和t913都是處于電平L。所抽取的圖形相應(yīng)地從電平H變到電平L。也就是說狀態(tài)檢測電路35使負邏輯輸出#Q35A有效(處于電平L)。在第二個采樣時段t92，檢測輸出#RF在讀取時間t921處于電平L而在讀取時間t922和t923處于電平H。狀態(tài)檢測電路35相應(yīng)地將所抽取圖形從電平L變?yōu)殡娖紿。在第三個采樣時段t93，檢測輸出#RF在讀取時間t931處于電平L而在讀取時間t932和t933處于電平H。狀態(tài)檢測電路35相應(yīng)地將檢測輸出#RF下降到電平L看作是噪聲并保持所抽取的圖形處于電平H。
狀態(tài)檢測電路35的負邏輯輸出#Q35A的電平依賴于所抽取的圖形的變化。所抽取的圖形處于電平L導(dǎo)致負邏輯輸出#Q35A為電平L。電流通過并點亮與該負邏輯輸出#Q35A聯(lián)接的發(fā)光二極管LED4。當負邏輯輸出#Q35A處于電平H時，沒有電流通過發(fā)光二極管LED4，其因此不亮。同樣地，發(fā)光二極管LED5在負邏輯輸出#Q35B為電平L時被點亮，而在負邏輯輸出#Q35B為電平H時不亮。
當檢測裝置10沒有檢測到2.4GHz頻帶中的無線電波時，發(fā)光二極管LED4和LED5都不亮。當檢測裝置10檢測到從無線LAN傳送來的無線電波時，只有發(fā)光二極管LED4被點亮。當檢測裝置10檢測到從除了無線LAN裝置以外的任何外部裝置(例如，微波爐或者業(yè)余無線電裝置)發(fā)射的無線電波時，只有發(fā)光二極管LED5被點亮。
第二實施例中的檢測裝置10中，顯示模塊50中的發(fā)光二極管LED4和LED5的發(fā)光狀態(tài)根據(jù)所檢測的無線電波信號而變化。當無線LAN裝置的通暢通信被中斷時，通信中斷的原因是缺乏無線電波信號，或者是與從微波爐或業(yè)余無線電裝置發(fā)射的無線電波的競爭，這是可以識別的。
以上實施例以及它們的變形在各方面被看作是說明性的而不是限制性的。在不背離本發(fā)明的主要特征的范圍或精神的情況下，可以作出很多其它的變形，改變和修改。例如，作為檢測目標的頻帶不限于無線LAN裝置一般所利用的2.4GHz頻帶。檢測裝置可以構(gòu)造成檢測其它頻帶中的無線電波。作為識別對象的圖形不限于微波爐和業(yè)余無線電裝置的固有圖形，而可以是任何其它適合的裝置的固有圖形。替代從無線LAN裝置傳送來的信標信號的圖形，檢測裝置可以識別分組通信的圖形。顯示模塊可以采用其它手段替代發(fā)光二極管來顯示識別結(jié)果。例如，顯示模塊可以使用屏幕以字符或圖形的方式顯示識別結(jié)果。另外例如，檢測裝置可以具有對例如個人電腦或揚聲器的外部裝置的接口，使得識別的結(jié)果被以視覺或聽覺的方式輸出。檢測裝置的功能可以被建立在無線LAN裝置中或者任何其它合適的裝置中。
本發(fā)明的范圍和精神通過所附權(quán)利要求而不是通過以上說明被指出。
權(quán)利要求
1.一種檢測裝置，用于檢測被目標無線通訊裝置用于通信的預(yù)定頻帶中的無線電波的傳播環(huán)境，所述檢測裝置包括檢波模塊，其接收并檢測預(yù)定頻帶中的無線電波；抽取模塊，其抽取代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形；識別模塊，其將所抽取的圖形與從使用了所述預(yù)定頻帶中的無線電波并包括所述目標無線通訊裝置的多個裝置傳送來的無線電波的固有圖形相比較，并由此識別從所述目標無線通訊裝置傳送來的無線電波的傳播環(huán)境；和顯示模塊，其顯示識別的結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其中在所抽取圖形與從所述目標無線通訊裝置輸出的固有圖形一致的情況下，所述識別模塊判定所識別的傳播環(huán)境是所述目標無線通訊裝置的可通信狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的檢測裝置，其中在沒有抽取到代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形的情況下，所述識別模塊判定所識別的傳播環(huán)境是由于沒有從所述目標無線通訊裝置傳送來的無線電波造成的所述目標無線通訊裝置的不可通信狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的檢測裝置，其中所述多個裝置包括至少一個與所述目標無線通訊裝置不同的外部的無線通訊裝置，并且在所抽取圖形與從所述外部的無線通訊裝置輸出的固有圖形一致的情況下，所述識別模塊判定所識別的傳播環(huán)境是由于與從所述外部的無線通訊裝置傳送來的無線電波相競爭造成的所述目標無線通訊裝置的不可通信狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的檢測裝置，其中所述至少一個外部無線通訊裝置包括業(yè)余無線電裝置。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的檢測裝置，其中所述多個裝置包括至少一個發(fā)射預(yù)定頻帶內(nèi)的非需要的輻射噪聲的電子裝置，并且在所抽取的圖形與從所述電子裝置輸出的固有圖形一致的情況下，所述識別模塊判定所識別的傳播環(huán)境是由于與從所述電子裝置發(fā)射的該非需要的輻射噪聲相競爭造成的所述目標無線通訊裝置的不可通信狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求6所述的檢測裝置，其中所述至少一個電子裝置包括微波爐。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的檢測裝置，其中所述目標無線通訊裝置是無線局域網(wǎng)裝置。
9.一種通過預(yù)定頻帶中的無線電波連接到由基站提供的無線局域網(wǎng)的終端裝置，所述終端裝置包括檢波模塊，其接收并檢測預(yù)定頻帶中的無線電波；抽取模塊，其抽取代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形；識別模塊，其將所抽取的圖形與從使用了預(yù)定頻帶中的無線電波并包括了所述基站的多個裝置傳送來的無線電波的固有圖形比較，并由此識別從所述基站傳送來的無線電波的傳播環(huán)境；和顯示模塊，其顯示識別的結(jié)果。
10.一種檢測方法，檢測被目標無線通訊裝置用于通信的預(yù)定頻帶中的無線電波的傳播環(huán)境，所述方法包括以下步驟接收并檢測預(yù)定頻帶中的無線電波；抽取代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形；并且將所抽取的圖形與從使用了預(yù)定頻帶中的無線電波并包括了所述目標無線通訊裝置的多個裝置傳送來的無線電波的固有圖形相比較，并由此識別從所述目標無線通訊裝置傳送來的無線電波的傳播環(huán)境。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線電波傳播環(huán)境的檢測裝置和檢測方法。在本發(fā)明的檢測裝置10中，檢波模塊20接收并檢測被目標無線通訊裝置用于通信的預(yù)定頻帶中的無線電波。抽取模塊30抽取代表所檢測無線電波有或沒有時時間序列變化的圖形。識別模塊40將所抽取的圖形與從使用預(yù)定頻帶中的無線電波并包括了目標無線通訊裝置的多個裝置傳送來的無線電波的固有圖形比較，并由此識別從目標無線通訊裝置傳送來的無線電波的傳播環(huán)境。顯示模塊50通過改變LED的發(fā)光狀態(tài)顯示識別的結(jié)果。當無線通訊裝置的通暢的通信被中斷時，本發(fā)明的這套設(shè)備能夠令人滿意地識別中斷通信的原因。
文檔編號H04L12/28GK1503482SQ0313717
公開日2004年6月9日 申請日期2003年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者石徹白敬, 園部貴郁, 郁 申請人:美祿可股份有限公司