本发明专利技术的信号检测装置(100)的特征在于，具备：第1计算部(211)，使用接收信号计算峰值对平均功率比作为第1特征量；第2计算部(212)，使用接收信号计算周期自相关函数、谱相关函数、信号功率、振幅相关、及相位差分中的至少一个作为第2特征量；以及信号判定部(220)，使用第1特征量及第2特征量，通过机器学习，判定在接收信号中有无检测对象的信号。接收信号中有无检测对象的信号。接收信号中有无检测对象的信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信号检测装置以及信号检测方法
[0001]本专利技术涉及无线通信系统中的检测信号的信号检测装置以及信号检测方法。
技术介绍
[0002]近年来，由于可分配的频带的不足，要求共用同一频率的无线系统。作为该无线系统的一个例子，可以举出包括多个无线系统的认知(cognitive)无线系统。在认知无线系统中有如下情况：在一方的无线系统进行通信的情况下，另一方的无线系统为了避免干扰一方的无线系统而不进行通信。另外，有在一方的无线系统未进行通信时另一方的无线系统进行通信的情况。在该情况下，一方的无线系统需要准确地掌握另一方的无线系统的通信状况，所以需要探测有无信号的信号检测技术。
[0003]专利文献1公开一种信号检测装置，在接收信号的电平是某个阈值以下时，作为表示信号的周期性的反复分量的周期稳定性，计算周期自相关函数，使用得到的周期自相关函数，判定有无信号的存在。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第4531581号公报
技术实现思路
[0007]在如专利文献1记载的认知无线系统中，有如下情况：设置一方的无线系统停止通信的期间，在该期间检测另一方的无线系统的信号。在这样的情况下，在进行信号检测的期间变长时，一方的无线系统的通信停止的期间变长，通信效率降低。因此，为了缩短信号的检测期间，需要使信号的检测精度提高。
[0008]本专利技术是鉴于上述内容完成的，其目的在于得到一种能够提高信号的检测精度的信号检测装置。
[0009]为了解决上述课题并达成目的，本专利技术的信号检测装置的特征在于，具备：第1计算部，使用接收信号计算峰值对平均功率比作为第1特征量；第2计算部，使用接收信号计算周期自相关函数、谱相关函数、信号功率、振幅相关及相位差分中的至少一个作为第2特征量；以及信号判定部，使用第1特征量及第2特征量，通过机器学习，判定在接收信号中有无检测对象的信号。
[0010]本专利技术的信号检测装置起到能够提高信号的检测精度这样的效果。
附图说明
[0011]图1是示出实施方式的信号检测装置的功能块的图。
[0012]图2是示出实施方式的控制电路的图。
[0013]图3是示出实施方式的针对频带限制滤波后的信号的频谱的图。
[0014]图4是示出实施方式的OFDM信号的谱相关函数的图。
[0015]图5是示出实施方式的图4的SCF的峰值发生的频率和循环频率的组合的图。
[0016]图6是示出实施方式的信号判定部将神经网络用作识别器的情况的结构例的图。
[0017](附图标记说明)
[0018]10、20：信号；100：信号检测装置；200：天线；210：特征量抽出部；211：第1计算部；212：第2计算部；220：信号判定部；300：识别器；310：输入层；320：中间层；330：输出层；340：有无信号判定部；400：控制电路；400a：处理器；400b：存储器。
具体实施方式
[0019]以下，根据附图详细说明本专利技术的实施方式的信号检测装置以及信号检测方法。此外，本专利技术不限于该实施方式。
[0020]实施方式.
[0021]图1是示出实施方式的信号检测装置的功能块的图。信号检测装置100设置于基站、移动站、或者基站以及移动站这两方，接收来自其他系统的信号以及本系统发送的信号。信号检测装置100具备天线200、特征量抽出部210以及信号判定部220。天线200接收成为检测对象的信号。特征量抽出部210使用接收到的信号来抽出特征量。信号判定部220使用特征量抽出部210抽出的特征量，通过机器学习判定有无检测对象的信号。
[0022]特征量抽出部210以及信号判定部220由作为进行各处理的电子电路的处理电路来实现。
[0023]本处理电路既可以是专用的硬件，也可以是具备存储器以及执行储存于存储器的程序的CPU(Central Processing Unit、中央运算装置)的控制电路。在此，存储器相当于例如RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、闪存存储器等非易失性或者易失性的半导体存储器、磁盘、光盘等。在本处理电路是具备CPU的控制电路的情况下，该控制电路例如成为图2所示的结构的控制电路400。
[0024]如图2所示，控制电路400具备作为CPU的处理器400a和存储器400b。在通过图2所示的控制电路400实现的情况下，通过处理器400a读出并执行存储于存储器400b的与各处理对应的程序来实现。另外，存储器400b还被用作处理器400a实施的各处理中的临时存储器。
[0025]特征量抽出部210具备第1计算部211和第2计算部212。第1计算部211使用接收信号来计算作为特征量之一的峰值对平均功率比。峰值对平均功率比还被称为第1特征量。峰值对平均功率比是表示信号的特征的信息之一，在例如将OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)信号作为检测对象的情况下，存在有OFDM信号的环境的峰值对平均功率比高于无OFDM信号的仅噪声的环境中的峰值对平均功率比的性质。其原因为，OFDM信号是用不同的数据调制的多个副载波的复用信号。即，能够用峰值对平均功率比来判别有信号的环境和无信号的环境。这样，峰值对平均功率比能够用作用于进行信号检测的信号的特征量。第1计算部211针对输入的接收信号使用以下的式来计算峰值对平均功率比C。
[0026]【数学式1】
[0027][0028]在式(1)中，x[i]表示采样定时i的接收信号。p[i]表示对采样定时i的接收信号的功率。K表示接收信号的观测时间。|a|表示对复数a的绝对值。在此，a是x[i]等。
[0029]第2计算部212针对输入的接收信号，计算峰值对平均功率比以外的特征量。具体而言，关于第2计算部212计算的特征量，计算出周期自相关函数、谱相关函数(SCF：Spectral Correlation Function)、信号功率、振幅相关、以及相位差分中的至少一个。第2计算部212计算的特征量还被称为第2特征量。
[0030]周期自相关函数能够使用以下的式来计算。
[0031]【数学式2】
[0032][0033]在式(2)中，v表示滞后参数(lag parameter)。α表示循环频率。T
S
表示采样周期。a
*
表示复数a的复共轭。
[0034]详细说明用于第2计算部212将周期自相关函数作为特征量计算的具体例。图3是示出实施方式的针对频带限制滤波后的信号的频谱的图。在图3中，纵轴表示信号的强度。横轴表示频率。信号的频谱在通过频带限制滤波器被频带限制的情况下，不收敛于信号频带宽度W。此时，作为频移前的信号的信号10的区域A2成为与信号10的区域A1相同的信号分量。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信号检测装置，其特征在于，具备：第1计算部，使用接收信号计算峰值对平均功率比作为第1特征量；第2计算部，使用所述接收信号计算周期自相关函数、谱相关函数、信号功率、振幅相关及相位差分中的至少一个作为第2特征量；以及信号判定部，使用所述第1特征量及所述第2特征量，通过机器学习来判定在所述接收信号中有无检测对象的信号。2.根据权利要求1所述的信号检测装置，其特征在于，所述信号判定部使用已学习的识别器来判定有无所述检测对象的信号。3.根据权利要求2所述的信号检测装置，其特征在于，所述已学习的识别器利用使用所述第1特征量以及所述第2特征量实施了学习处理的训练数据。4.根据权利要求2或者3所述的信号检测装置，其特征在于，所述识别器包括神经网络、决策树、贝叶斯分类器以及支持向量机中的某一个。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的信号检测装置，其特征在于，所述检测对象的信号是正交频分复用信号。6.一种信号检测方法，从接收信...
【专利技术属性】
技术研发人员：大桥章范，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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