本發(fā)明總體涉及通信系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于檢測(cè)包的高效方法。

背景技術(shù)：

“物聯(lián)網(wǎng)”(IoT)是嵌入電子器件、軟件、傳感器和連通性以使其能夠通過與制造商、運(yùn)營(yíng)商和/或其它連接裝置交換數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)更大的價(jià)值和服務(wù)的物理對(duì)象或“事物”的網(wǎng)絡(luò)。IoT預(yù)計(jì)將提供超越機(jī)器對(duì)機(jī)器通信并涵蓋各種協(xié)議、域和應(yīng)用的裝置、系統(tǒng)和服務(wù)的高級(jí)連通性。這些嵌入式裝置的互連有望帶動(dòng)許多領(lǐng)域的自動(dòng)化。專家估計(jì)，到2020年，IoT將包括近500億件物品。廣泛使用這些裝置的一個(gè)障礙是許多裝置是電池操作的，并且數(shù)據(jù)互連性意味著使用相當(dāng)大量的功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，提供了用于在無線局域網(wǎng)收發(fā)器中進(jìn)行包檢測(cè)的系統(tǒng)。天線被配置為接收具有載波頻率的信號(hào)?；祛l器被配置為將接收到的信號(hào)與本地振蕩器的同相分量和正交分量中的一個(gè)進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生同相下變頻信號(hào)和正交相位下變頻信號(hào)中的對(duì)應(yīng)信號(hào)。包檢測(cè)器被配置為根據(jù)同相下變頻信號(hào)和正交相位下變頻信號(hào)中的一個(gè)來確定信號(hào)是否包含數(shù)據(jù)包，并且命令與本地振蕩器的同相分量和正交分量中的另一個(gè)相關(guān)聯(lián)的一組部件激活以處理接收到的信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例，提供了用于檢測(cè)數(shù)據(jù)包的方法。接收到的信號(hào)與來自本地振蕩器的同相信號(hào)和正交信號(hào)之一混頻以提供下變頻信號(hào)，該本地振蕩器具有明顯小于信號(hào)的關(guān)聯(lián)帶寬的相對(duì)于載波頻率的故意非零頻率偏移。對(duì)下變頻信號(hào)執(zhí)行相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)值。如果相關(guān)值超過閾值，則確定接收到的信號(hào)包含數(shù)據(jù)包。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于在相關(guān)聯(lián)的頻段頻率下采用正交頻分復(fù)用(OFDM)在無線局域網(wǎng)中進(jìn)行包檢測(cè)的系統(tǒng)。天線被配置為接收具有載波頻率的信號(hào)。混頻器被配置為將接收到的信號(hào)與來自本地振蕩器的同相和正交相位信號(hào)之一進(jìn)行混頻以產(chǎn)生下變頻信號(hào)。本地振蕩器具有相對(duì)于載波頻率的故意的非零頻率偏移，其基本上等于頻段頻率的奇數(shù)倍。濾波器被配置為從攜帶非零數(shù)據(jù)的下變頻信號(hào)的子載波之間去除圖像子載波。包檢測(cè)器被配置為根據(jù)下變頻信號(hào)確定信號(hào)是否包含數(shù)據(jù)包，并且命令與同相信號(hào)和正交相位信號(hào)中的另一個(gè)相關(guān)聯(lián)的一組部件激活以處理接收到的信號(hào)。

附圖說明

在連同附圖參考下面闡述的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見，其中：

圖1示出用于在無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中檢測(cè)包的系統(tǒng)的一個(gè)示例；

圖2示出由本地振蕩器的故意的非零頻率偏移所產(chǎn)生的子載波頻率的移位的圖形示例；

圖3A和圖3B示出減輕由于接收器的DC陷波與子載波頻段對(duì)準(zhǔn)引起的靈敏度下降的圖形示例；

圖4示出利用延遲自相關(guān)的包檢測(cè)器組件的一個(gè)示例；

圖5示出利用有效包檢測(cè)的無線收發(fā)器系統(tǒng)的一個(gè)示例；以及

圖6示出用于以增加的能量效率檢測(cè)包的方法。

具體實(shí)施方式

功耗對(duì)于嵌入式無線局域網(wǎng)(WLAN)收發(fā)器(特別是被嵌入在電子裝置如物聯(lián)網(wǎng)(IoT)類型的裝置中時(shí))來說是重要的考慮因素。在此類裝置中的過多功耗可能導(dǎo)致頻繁的電池更換，這可能以多種方式降低用戶體驗(yàn)，包括裝置在用戶不可預(yù)測(cè)的時(shí)間不可用的不便。在WLAN系統(tǒng)中，包到達(dá)的時(shí)序是事先未知的，并且接收器(Rx)花費(fèi)大量時(shí)間來確定在空中的可能的包的存在，其中大部分電流消耗由射頻(RF)模擬前端導(dǎo)致。直到檢測(cè)到包，調(diào)制解調(diào)器電路系統(tǒng)的其余部分才被激活以解碼該包。通常，WLAN收發(fā)器在大多數(shù)時(shí)間保持在接收模式，以等待被尋址到接收器的包。因此，成功降低接收模式中的功耗的任何技術(shù)都可對(duì)收發(fā)器和相關(guān)聯(lián)的裝置的電池壽命具有顯著的影響。

具有正交頻分復(fù)用信號(hào)的WLAN包(IEEE802.11a/g/n)具有被稱為短訓(xùn)練幀(STF)的前導(dǎo)碼部分。STF為8微秒長(zhǎng)并且由十個(gè)重復(fù)的0.8微秒長(zhǎng)的波形組成?？梢栽诓ㄐ蔚倪B續(xù)重復(fù)之間執(zhí)行延遲的自相關(guān)，其中在相關(guān)值超出閾值時(shí)，檢測(cè)到包。發(fā)射器和接收器之間的載波頻率偏移可以在STF期間由接收器估計(jì)，并且可以被用于校正相關(guān)值的相位偏移以及添加屬于連續(xù)重復(fù)的波形的相關(guān)值。將屬于連續(xù)重復(fù)的波形的相關(guān)值的總和與閾值進(jìn)行比較以檢測(cè)包的存在。

本發(fā)明人已經(jīng)確定了用于檢測(cè)WLAN包的方法和系統(tǒng)，而RF模擬前端部分中的大部分電路系統(tǒng)是停用的，以降低包檢測(cè)模式期間的電流消耗。具體地，本發(fā)明人已確定利用RF模擬前端中的同相和正交處理路徑中的單個(gè)來執(zhí)行包檢測(cè)是可能的。一旦檢測(cè)到包，另一處理路徑可以被激活以用于處理接收到的信號(hào)。本文教導(dǎo)的系統(tǒng)和方法避免可能以其它方式使信號(hào)檢測(cè)復(fù)雜化的任何混疊。

圖1示出用于在無線局域網(wǎng)中檢測(cè)包的系統(tǒng)10的一個(gè)示例。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在一種實(shí)施方式中，系統(tǒng)10可以被實(shí)施為一個(gè)或多個(gè)集成電路芯片。系統(tǒng)10包括接收器12，該接收器被配置為在預(yù)期頻率(例如信號(hào)的中心頻率)處接收信號(hào)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，接收器12可以是與網(wǎng)絡(luò)裝置相關(guān)聯(lián)的收發(fā)器組件的一部分。在一個(gè)示例中，信號(hào)是正交頻分復(fù)用(OFDM)信號(hào)。在另一示例中，該信號(hào)屬于單載波系統(tǒng)。天線12可以具有相關(guān)聯(lián)的低噪聲放大器(未示出)以調(diào)節(jié)用于進(jìn)一步處理的信號(hào)。

混頻器14被配置為將接收到的信號(hào)與來自本地振蕩器(LO)16的信號(hào)的同相分量和正交分量中的一個(gè)混頻，以產(chǎn)生下變頻信號(hào)。產(chǎn)生的信號(hào)可以被提供給包檢測(cè)器18，例如，在濾波和在模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)之后被提供給包檢測(cè)器18。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，為了節(jié)省電力，同相分量和正交分量中的一個(gè)并且只有一個(gè)可以被下變頻，其中與另一分量相關(guān)聯(lián)的處理部件是空閑的。此外，本地振蕩器16可以被配置為具有小于信號(hào)的關(guān)聯(lián)帶寬的相對(duì)于預(yù)期頻率的故意的非零頻率偏移。對(duì)于“故意的非零頻率偏移”，這意味著該偏移基本上不同于零，使得它不大可能在系統(tǒng)10的一般操作中發(fā)生本質(zhì)變化。在信號(hào)為OFDM信號(hào)的一種實(shí)施方式中，偏移被選擇為在接近奇數(shù)倍的頻段頻率(bin frequency)的范圍內(nèi)，或在OFDM信號(hào)的子載波之間的間隔范圍內(nèi)。與基帶相反，所得的信號(hào)的中心位于偏移頻率。在802.11a/b/g/n WLAN系統(tǒng)的示例中，該包(packet)包括前導(dǎo)碼(STF)，該前導(dǎo)碼可以被用于檢測(cè)包的存在和時(shí)序同步。短訓(xùn)練幀(STF)含有在每第四子載波信道中的非零值，并且本發(fā)明人通過提供在由頻段頻率定義的范圍內(nèi)的偏移已經(jīng)確定信號(hào)內(nèi)的“圖像頻率”的位置，也就是說，落入感興趣的標(biāo)稱子載波的正常中心頻率的相對(duì)側(cè)上的這些子載波可以被偏移遠(yuǎn)離于原始中心頻率的另一側(cè)上的對(duì)應(yīng)子載波。具體地，由于只有同相和正交相位中的一個(gè)被使用，在該頻率上的信號(hào)將被折疊到其它側(cè)。因此，在負(fù)頻率上的子載波將在正常中心頻率的正側(cè)上形成圖像頻率，并且由于中心頻率的偏移，其將不會(huì)落在原來存在于正常中心頻率的正常中心側(cè)的正側(cè)和負(fù)側(cè)上的子載波上。

圖2示出由本地振蕩器16的故意的非零頻率偏移產(chǎn)生的子載波頻率的移位的圖形示例。在第一圖像30中，具有非零值的四個(gè)子載波信道31-34被示出用于沒有頻率偏移而進(jìn)行下變頻的信號(hào)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在所示的802.11a/g/n的短訓(xùn)練幀中，非零值只在每第四子載波信道被發(fā)現(xiàn)。因此，所示的子信道不被OFDM信號(hào)中約為312.5kHz的頻段頻率分離，而是被該頻段頻率的四倍或約1.25MHz分離。第一子載波31和第二子載波32的頻率分別為小于下變頻信號(hào)的中心頻率的2.5MHz和1.25MHz，而第三子載波33和第四子載波34的頻率為大于該中心頻率的1.25MHz和2.5MHz。然而，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，所示的圖形是理想化的，并且由于發(fā)射器處的參考頻率和接收器處的本地振蕩器之間的不匹配，將存在一定程度的無意的載波頻率偏離。子信道為彼此圍繞DC的有效鏡像圖像，并且如果只有同相信號(hào)和正交信號(hào)中的一個(gè)被評(píng)估，則可能產(chǎn)生明顯的信號(hào)混疊。

在第二圖像40中，對(duì)應(yīng)的子載波信道41-44被示出用于通過等于-312.5kHz的頻偏進(jìn)行下變頻的信號(hào)。雖然可以使用任意數(shù)量的故意的非零偏移頻率值，但是本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)基本上等于奇數(shù)倍的頻段頻率的值是特別有用的。通過該偏移，每個(gè)子載波信道和中心頻率之間的差被改變，其中高于初始中心頻率的頻率之間的絕對(duì)差值距離新的中心頻率更遠(yuǎn)，并且低于初始中心頻率的頻率之間的絕對(duì)差值距離新的中心頻率更近。與每個(gè)子信道相關(guān)聯(lián)的圖像頻率45-48隨著它們的相關(guān)聯(lián)的子載波信道41-44移動(dòng)，使得圖像頻率落在初始的子信道之間。

在所示的示例中，第一子信道41和第二子信道42的頻率分別為小于中心頻率的2.1875MHz和0.9375MHz，而第三子信道43和第四子信道44的頻率為大于中心頻率的1.5625MHz和2.8125MHz。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，如果在用LO信號(hào)下變頻之后僅使用同相信號(hào)和正交相位信號(hào)中的一個(gè)，則DC附近的子信道的對(duì)稱性已經(jīng)被去除，使得對(duì)應(yīng)于子信道41-44的圖像頻率45-48現(xiàn)在落在子信道之間。如前所述，由于存在無意的頻率偏移，頻譜不是圖像子載波在初始子載波之間交錯(cuò)的理想化的常規(guī)配置。初始子載波和圖像子載波在相反方向上移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)使得頻譜不規(guī)則，并且使包檢測(cè)方法復(fù)雜化。然而，可以避免信號(hào)的混疊，并且在子信道41-44或圖像頻率45-48中的一個(gè)處的數(shù)據(jù)可以更容易地(例如經(jīng)由梳狀濾波器)被過濾出。在第三圖像50中，已經(jīng)應(yīng)用梳狀濾波器，該梳狀濾波器具有被隔開以與圖像頻率45-48一致的阻帶51-54。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，所得的濾波圖像將僅包括子載波，并且具有相對(duì)于初始信號(hào)顯著降低的噪聲。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，使用梳狀濾波器也抑制了初始STF頻段(bin)之間的噪聲并且提高了包檢測(cè)性能。在圖像頻率45-48被保留的一種實(shí)施方式中，梳狀濾波器可被配置為在OFDM頻段之間具有阻帶以衰減子信道之間的噪聲。

在一種實(shí)施方式中，針對(duì)后續(xù)包的所應(yīng)用的故意頻率偏移可以對(duì)在第一包之后確定無意的頻率偏移作出響應(yīng)。例如，在接收到的信號(hào)的發(fā)射器的中心頻率和接收器處的本地振蕩器之間可能存在通常在檢測(cè)到第一包之后被檢測(cè)和考慮的無意的偏移。圖3A在第一曲線圖70中示出無意的頻率偏移和故意的頻率偏移的總和接近頻段頻率、與接收器相關(guān)聯(lián)的DC陷波76可與子信道78對(duì)準(zhǔn)、從而負(fù)面地影響接收器的靈敏度性能的情況，其中第一曲線圖70具有在垂直軸線72上以分貝為單位的平方幅值響應(yīng)以及在水平軸線74上以兆赫為單位的距中心頻率的頻率差。在該示例(圖3)中，故意的頻率偏移為+250KHz，而無意的頻率偏移約為61KHz。為了避免這種靈敏度上的下降，本地振蕩器頻率可以從高側(cè)注入切換到低側(cè)注入，從而有效地逆轉(zhuǎn)故意的非零頻率偏移的信號(hào)。圖3B在第二曲線圖80中示出將故意的頻率偏移從+250KHz改變?yōu)?250KHz的結(jié)果，其中第二曲線圖80也具有在垂直軸線82上以分貝為單位的平方幅值響應(yīng)以及在水平軸線84上以兆赫為單位的距中心頻率的頻率差。通過從高側(cè)LO注入切換到低側(cè)，將接收器的DC偏移定位為遠(yuǎn)離OFDM子信道。因此，DC陷波86被移動(dòng)離開子信道88，從而減輕靈敏度的損失。這是因?yàn)楣室獾姆橇泐l率偏移使得接收到的STF頻譜相對(duì)于DC是非對(duì)稱的。

返回到圖1，包檢測(cè)器18被配置為根據(jù)下變頻信號(hào)確定該信號(hào)是否包含數(shù)據(jù)包。包檢測(cè)利用在前導(dǎo)碼之間的短訓(xùn)練序列的重復(fù)傳輸來計(jì)算在N個(gè)樣本的窗口內(nèi)的相關(guān)項(xiàng)，其中N為大于1的整數(shù)。在所示的實(shí)施方式中，對(duì)于0.8μs的延遲，計(jì)算復(fù)基帶接收序列的延遲的自相關(guān)，其為40MHz采樣頻率下的32個(gè)樣本。如果相關(guān)的幅值超過預(yù)定閾值，則聲明潛在的空中的包(packet-on-air)。

圖4示出利用延遲自相關(guān)的包檢測(cè)器組件100的一個(gè)示例。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，包檢測(cè)器組件100可以被實(shí)施為集成電路芯片。包檢測(cè)器組件100接收信號(hào)r(n)，并將接收到的信號(hào)提供給相關(guān)部件110，相關(guān)部件110將信號(hào)r(n)與信號(hào)的延遲表示r(n-32)進(jìn)行比較，以確定三十二個(gè)樣本的當(dāng)前集合是否基本上類似于先前集合，如在針對(duì)所接收的包的WLAN OFDM前導(dǎo)碼中所預(yù)期的那樣。相關(guān)部件包括延遲部件112。延遲部件112將信號(hào)延遲32個(gè)樣本，即延遲WLAN OFDM短格式前導(dǎo)碼中的重復(fù)波形之一的長(zhǎng)度。然后延遲的信號(hào)被提供給共軛計(jì)算部件114，共軛計(jì)算部件114計(jì)算包括延遲信號(hào)的樣本的復(fù)共軛。然后，在乘法器116處將當(dāng)前接收到的信號(hào)的每個(gè)樣本乘以對(duì)應(yīng)的計(jì)算的延遲信號(hào)的復(fù)共軛，以提供相關(guān)值x(n)。

可以借助于載波頻率偏移(CFO)估計(jì)來對(duì)與多組(0.8微秒的)延遲樣本對(duì)應(yīng)的相關(guān)值進(jìn)行相干求和?？梢酝ㄟ^延遲的自相關(guān)來測(cè)量無意的載波頻率偏移，以確定與載波信號(hào)的小偏差(例如，百萬分之幾的量級(jí))。無意的載波頻率偏移的估算和多組延遲相關(guān)的相干求和未在圖中示出。然后，相關(guān)值在求和部件122處橫跨預(yù)定數(shù)量N個(gè)樣本求和以產(chǎn)生相關(guān)總和。準(zhǔn)確的頻率偏移估計(jì)允許相關(guān)總和在實(shí)際包接收的情況下增長(zhǎng)。然后能量計(jì)算部件124計(jì)算相關(guān)和的平方幅值。然后在閾值化部件126處將相關(guān)和的平方幅值與閾值進(jìn)行比較。如果相關(guān)值超出閾值，則認(rèn)為檢測(cè)到包，并且包括在包檢測(cè)期間停用的同相路徑和正交路徑中的一個(gè)的系統(tǒng)被激活以解碼該包，否則，系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)聽該包。

圖5示出利用有效包檢測(cè)的無線收發(fā)器系統(tǒng)150的一個(gè)示例。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，無線收發(fā)器系統(tǒng)150或該系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件可以被實(shí)施為集成電路芯片。所示的系統(tǒng)150是在802.11(g/a/n)標(biāo)準(zhǔn)上操作并且至少與802.11(b)標(biāo)準(zhǔn)兼容的無線LAN收發(fā)器。系統(tǒng)150包括被連接到低噪聲放大器(LNA)154的天線152，以提供具有相關(guān)聯(lián)的載波頻率的射頻(RF)信號(hào)。然后將RF信號(hào)提供給同相路徑160和正交路徑170中的每一個(gè)以進(jìn)行進(jìn)一步處理。然而，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在包檢測(cè)期間，同相路徑或正交路徑170中的一個(gè)可以被停用以節(jié)省電力。每個(gè)路徑160和170在相應(yīng)的混頻器162和172處接收來自本地振蕩器156的信號(hào)。來自本地振蕩器156的信號(hào)具有基本上等于載波頻率和正偏移或負(fù)偏移的總和的頻率。從本地振蕩器156提供給同相路徑的信號(hào)LO_i距提供給正交路徑的信號(hào)LO_q偏移九十度，使得：

其中，f_c為載波頻率，并且f_Δ為正偏移或負(fù)偏移。

所得的下變頻信號(hào)被提供給相應(yīng)的可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)164和174以放大該下變頻信號(hào)，并且相應(yīng)的低通濾波器165和175從下變頻信號(hào)中去除偽解調(diào)產(chǎn)物。然后，在相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)166和176處將信號(hào)數(shù)字化。

經(jīng)濾波的信號(hào)均被提供給自動(dòng)增益控制和DC偏移校正部件182。在所示的實(shí)施方式中，同相信號(hào)被提供給混頻器184，混頻器184將該信號(hào)下變頻為零-IF(中頻)，并重新產(chǎn)生該信號(hào)的正交分量。具體地，信號(hào)e^-j2πΔft可以被提供給混頻器以去除故意的非零頻率偏移。使用濾波器186衰減圖像信號(hào)，例如，利用位于初始信號(hào)之間的阻帶，使得它們的中心頻率間隔大約四倍的頻段頻率。在一種實(shí)施方式中，梳狀濾波器186可以被用于抑制被置于初始頻段之間的圖像頻段。梳狀濾波器的傳遞函數(shù)可以被描述為：

H(z)＝([1-z^-D]/[1-r.z^-D])^N， 方程式2

其中，D是指延遲，在此情況下，延遲等于采樣速率為四十兆赫的三十二個(gè)樣本，r是指極半徑，其控制在梳狀濾波器中的陷波的帶寬，并且N是指濾波器的階數(shù)。

然而應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在替代實(shí)施方式中，初始信號(hào)可以被濾除，其中圖像信號(hào)用于OFDM包檢測(cè)。在另一實(shí)施方式中，梳狀濾波器186的輸出可以被減去延遲的匹配輸入以獲得圖像信號(hào)，其也可以被下變頻并且用于自相關(guān)。正音調(diào)和負(fù)音調(diào)兩者的自相關(guān)輸出可以被相干地相加以提高包檢測(cè)器的性能。

濾波的信號(hào)被提供給OFDM包檢測(cè)部件188。OFDM包檢測(cè)部件188計(jì)算具有0.8μs延遲的復(fù)基帶接收序列的延遲自相關(guān)，其為在40MHz采樣頻率下的32個(gè)樣本。在一種實(shí)施方式中，在接收短訓(xùn)練幀期間，自動(dòng)增益控制182還可調(diào)節(jié)RF/模擬增益，因此可以使用信號(hào)的符號(hào)位來執(zhí)行自相關(guān)。如果相關(guān)的幅值超過預(yù)定閾值，則聲明潛在的空中的包(packet-on-air)。一旦檢測(cè)到包，正交路徑170就被激活以解碼該包。在這一點(diǎn)上，同相路徑160和正交路徑170的輸出被提供給包解碼系統(tǒng)(未示出)以用于檢索所發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在所示的實(shí)施方式中，系統(tǒng)150還允許使用相關(guān)聯(lián)的包檢測(cè)器194對(duì)屬于單載波調(diào)制信號(hào)的包進(jìn)行包檢測(cè)，其中故意的頻率偏移有助于具有同相路徑或正交路徑中的一個(gè)的單載波調(diào)制包的檢測(cè)。本發(fā)明人已經(jīng)確定同相路徑中的小頻率偏移(即幾千赫茲的偏移)可能導(dǎo)致同相路徑中的慢變化包絡(luò)調(diào)制，這可能阻礙包檢測(cè)，這是因?yàn)榇嬖陂L(zhǎng)周期的低信號(hào)能量。使用更大的頻率偏移(例如幾百KHz的量級(jí))避免了這個(gè)問題，并且也確保單載波調(diào)制系統(tǒng)的可靠包檢測(cè)。

在所示示例中，包檢測(cè)器被配置為檢測(cè)根據(jù)802.11(b)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制的包。對(duì)于長(zhǎng)前導(dǎo)碼格式，802.11(b)標(biāo)準(zhǔn)包括具有一百四十四位的長(zhǎng)度和四十八位的報(bào)頭的物理層會(huì)聚協(xié)議前導(dǎo)碼，每個(gè)都使用差分二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制以每秒百萬位來傳送。前導(dǎo)碼通過十一片巴克碼(Barker code)來擴(kuò)展。802.11b包檢測(cè)器包括相關(guān)器組件，該相關(guān)器組件被配置為利用巴克碼的屬性來將同相下變頻信號(hào)和正交相位下變頻信號(hào)中的一個(gè)與參考波形相關(guān)，并且在相關(guān)的幅值超過閾值時(shí)確定來自802.11(b)發(fā)射器的包已經(jīng)被接收。一旦在單載波包檢測(cè)器194處檢測(cè)到包，則正交路徑170被激活以解碼該包。

所示系統(tǒng)150的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，盡管正交路徑170被去激活，但短訓(xùn)練幀(STF)信號(hào)的同相部分和正交部分在數(shù)字基帶中被再生。通過仔細(xì)選擇LO中的頻率偏移并隨后在數(shù)字基帶中進(jìn)行校正來避免信號(hào)的混疊。梳狀濾波器186可以顯著降低信號(hào)中的噪聲(例如，對(duì)于一階梳狀濾波器(即，梳狀濾波器傳遞函數(shù)中的N＝1)，大約為三分貝量級(jí))，從而允許系統(tǒng)150甚至在不使用正交路徑170的情況下執(zhí)行與現(xiàn)有方法相當(dāng)?shù)男旁氡人?。梳狀濾波器的阻帶也與圖像信號(hào)一起抑制噪聲。另外，由于同相信號(hào)和正交信號(hào)被再生，因此可以使用傳統(tǒng)的包檢測(cè)方案。系統(tǒng)150對(duì)于多路徑信道是穩(wěn)健的，對(duì)自動(dòng)增益控制收斂是穩(wěn)健的，并且系統(tǒng)150提供信號(hào)中的短訓(xùn)練序列和長(zhǎng)訓(xùn)練序列之間的邊界的精確檢測(cè)。

鑒于上述結(jié)構(gòu)和功能特征，參考圖6將更好地理解根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的方法。雖然為了簡(jiǎn)化說明的目的，圖6的方法被示出和描述為連續(xù)執(zhí)行，但是應(yīng)理解并認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不受所示順序的限制，因?yàn)橐恍┓矫婵梢愿鶕?jù)本發(fā)明以不同的順序發(fā)生和/或與本文所示和所述的其它方面同時(shí)發(fā)生。此外，可能并非所有所示的特征對(duì)于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方面的方法是必需的。

圖6示出用于以增加的能量效率檢測(cè)包的方法200。在202處，將接收到的信號(hào)與本地參考信號(hào)的同相分量和正交分量中的一個(gè)混頻，以提供下變頻信號(hào)，該本地參考信號(hào)具有小于信號(hào)的關(guān)聯(lián)帶寬的相對(duì)于載波頻率的故意的非零頻率偏移。在一個(gè)示例中，接收到的信號(hào)的同相分量與偏移信號(hào)混合，并且只有在已經(jīng)確定接收到的信號(hào)包含數(shù)據(jù)包之后才激活與該信號(hào)的正交分量相關(guān)聯(lián)的正交路徑。在該示例中，接收到的信號(hào)可以是具有相關(guān)聯(lián)的頻段頻率并且攜帶根據(jù)802.11(g/a/n)協(xié)議的數(shù)據(jù)的正交頻分復(fù)用(OFDM)信號(hào)。故意的非零頻率偏移也有助于通過接收器中的同相路徑或正交路徑之一檢測(cè)具有802.11(b)協(xié)議的包，從而節(jié)省接收操作中的功耗。

在204處，下變頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并且被低通濾波以從在202處的混頻中去除不想要的頻率含量。在206處，例如通過將下變頻信號(hào)與處于偏移頻率的信號(hào)混頻，從該下變頻信號(hào)中去除故意的非零頻率偏移。在208處，下變頻信號(hào)被濾波以去除圖像信號(hào)。例如，在訓(xùn)練幀中，并非所有子載波都可以包含非零數(shù)據(jù)。濾波可以經(jīng)由梳狀濾波器來進(jìn)行，該梳狀濾波器被配置為去除攜帶非零數(shù)據(jù)的短訓(xùn)練幀的子載波之間的圖像信號(hào)。圖像信號(hào)是僅使用模擬前端的同相分支和正交分支中的一個(gè)的結(jié)果。在210處，對(duì)下變頻信號(hào)執(zhí)行相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)值C。在一種實(shí)施方式中，相關(guān)是僅使用信號(hào)的符號(hào)位的延遲自相關(guān)。在212處，確定相關(guān)值C是否超出閾值T。

如果相關(guān)值未超出閾值(N)，則確定不存在包，并且該方法的實(shí)例在214處終止。如果相關(guān)值超出閾值(Y)，則在216處報(bào)告潛在的數(shù)據(jù)包，然后在218處，在包檢測(cè)期間未被使用的正交路徑和同相路徑中的一個(gè)被激活，以允許解碼該包數(shù)據(jù)。為此，運(yùn)行適當(dāng)軟件的硬件部件或處理器被配置為使在包檢測(cè)期間未被使用的正交路徑和同相路徑中的一個(gè)的射頻、模擬及數(shù)字部件被啟用。因此，一旦檢測(cè)到包，正交路徑和同相路徑兩者均被用于處理包數(shù)據(jù)。在包解碼處理結(jié)束時(shí)，與未利用的路徑相關(guān)的所有部件被去激活以在包檢測(cè)期間節(jié)省功耗。

本發(fā)明已經(jīng)示例性地公開。因此，貫穿本公開使用的術(shù)語應(yīng)當(dāng)以示例性而非限制性的方式來理解。雖然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行微小的修改，但是應(yīng)理解的是，在本發(fā)明所保護(hù)的專利范圍內(nèi)的所有這些實(shí)施例都合理地落入本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且除根據(jù)所附權(quán)利要求及其等同物之外，該范圍不應(yīng)受限制。