使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供针对使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的方法、设备和系统。在一个实施例中，对信号采样的方法包括：通过无线信道接收基于向量集的S稀疏组合的用户设备发送；对所接收的发送进行下变频以及离散化，以创建离散信号；将所述离散信号与感测波形集相关，以创建采样集，其中，所述采样集中的采样的总数等于所述感测波形集中的感测波形的总数，其中所述感测波形集与所述向量集不匹配，以及其中所述感测波形集中的感测波形的总数少于所述向量集中的向量的总数；以及向远程中央处理器发送所述采样集中的至少一个采样。
【专利说明】使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2009年7月31日提交的、标题为“远程采样器模拟前端”的美国临时申请N0.61/230，309的优先权，而且是2010年4月15日提交的、标题为“使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统”的美国专利申请N0.12/760, 892的部分延续申请，并且是2009年12月10日提交的、标题为“使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统”的美国专利申请N0.12/635，526的部分延续申请，其中美国专利申请N0.12/760，892要求2009年4月15日提交的、标题为“远程采样器-中心大脑架构”的美国临时申请N0.61/169，596的优先权，而美国专利申请N0.12/635，526要求2008年12月12日提交的、标题为“低功率架构和远程采样器发明”的美国临时申请N0.61/121，992的优先权。上述申请通过引用方式整体并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开通常涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及用于在基于传感器的无线通信系统中使用压缩采样的方法、设备和系统。
【背景技术】
[0004]无线通信系统被广泛地部署来提供例如各种语音和数据相关业务。典型的无线通信系统包括允许用户共享公共网络资源的多址接入通信网络。这些网络的示例是时分多址(“TDMA”)系统、码分多址(“CDMA”)系统、单载波频分多址(“SC-FDMA”)系统、正交频分多址(“0FDMA”)系统或其他类似系统。利用各种技术标准来支持OFDMA系统，比如演进通用陆地无线接入(“E-UTRA”)、W1-F1、全球微波接入互操作性(“WiMAX”)、超移动宽带(“UMB”)、以及其他类似系统。此外，利用各种标准组织(比如第三代合作伙伴计划(“3GPP”)和3GPP2)开发的规范来描述这些系统的实现。
[0005]随着无线通信系统的演进，引入了提供增强特征、功能和性能的更高级的网络设备。这种高级网络设备还可以称作长期演进(“LTE”)设备或长期演进高级(“LTE-A”)设备。LTE构建在高速分组接入(“HSPA”)的成功之上，所述高速分组接入具有更高的平均和峰值数据吞吐速率、更低的延迟和更好的用户体验，特别是在高需求地理区域中。LTE通过使用更宽的频谱带宽、OFDMA和SC-FDMA空中接口以及高级天线方法，实现了该更高的性能。
[0006]可以使用单输入单输出系统(“SIS0”)、单输入多输出系统(“SM0”)以及多输入多输出系统(“ΜΜ0”)建立用户设备和基站之间的通信，其中，在所述SISO系统中，仅仅一根天线同时用于接收机和发射机；在所述SMO系统中，在接收机处使用多根天线，且在发射机处仅仅使用一根天线；在所述MIMO系统中，在接收机和发射机处都使用多根天线。与SISO系统相比，如果使用多根发送天线、多根接收天线或者二者，则SMO可以提供增加的覆盖范围，MIMO系统可以提供增加的频谱效率和更高的数据吞吐量。
[0007]在这些无线通信系统中，噪声中的信号检测和估计是普遍的。采样定理提供了将连续时间信号转换为离散时间信号的能力，从而允许对信号检测和估计算法进行高效且有效的实现。众所周知的采样定理通常称作Shannon定理，并且提供了与频率带宽相关的必要条件，以允许对任意信号的精确恢复。所述必要条件是必须以信号的最大频率的最少两倍对该信号进行采样，该采样速率也被定义为Nyquist速率。Nyquist速率采样具有以下缺陷:要求昂贵的高质量的组件，该组件要求大量的功率和成本来支持在大频率处的采样。此夕卜，Nyquist速率采样根据信号的最大频率改变，且不要求该信号的任何其他属性的知识。
[0008]为了避免这些困难中的部分困难，压缩采样提供了用于信号感测和压缩的新框架，其中，利用输入信号的特定属性“稀疏性”来减少可靠地表示信号同时不损失期望信息所需要的值的数目。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]为了方便本领域普通技术人员对本公开的理解以及将其付诸实现，现在对参照附图所说明的示例实施例进行引用。在全部附图中，相似的引用标号指代相同或功能上相似的单元。根据本公开，附图以及【具体实施方式】被并入说明书中，构成说明书的一部分，并且用于进一步例示示例实施例以及说明各种原理和优点，在附图中:
[0010]图1例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的一个实施例。
[0011]图2例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一个实施例。
[0012]图3例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一个实施例。
[0013]图4例示了根据本文阐述的各个方面的压缩采样系统的一个实施例。
[0014]图5是根据本文阐述的各个方面的压缩采样方法的一个实施例的流程图。
[0015]图6例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一个实施例。
[0016]图7例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统中的接入方法的一个实施例。
[0017]图8例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一个实施例。
[0018]图9例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统中的检测器的量化方法的一个实施例。
[0019]图10是例示在根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统中所使用的稀疏表示矩阵和感测矩阵的类型的示例的图表。
[0020]图11例示了可以在根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统中使用的无线设备的一个实施例。
[0021]图12例示了可以在根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统中使用的传感器的一个实施例。
[0022]图13例示了可以在根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统中使用的基站的一个实施例。[0023]图14例示了在根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统中检测无线设备的一个实施例的仿真结果。
[0024]图15例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的一个实施例的性能的仿真结果。
[0025]图16例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的一个实施例的性能的仿真结果。
[0026]图17例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的一个实施例的性能的仿真结果。
[0027]图18例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的一个实施例的性能的仿真结果。
[0028]图19例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的一个实施例的性能的仿真结果。
[0029]图20是在根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的一个实施例中使用的确定性矩阵的示例。
[0030]图21是在根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的一个实施例中使用的随机矩阵的示例。
[0031]图22例示了无噪声环境中的非相干采样系统的示例。
[0032]图23例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一个实施例。
[0033]图24例示了现有技术无损采样系统的示例。
[0034]图25例示了根据本文阐述的各个方面的在嘈杂的环境中使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一个实施例。
[0035]图26例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统中的接入方法的另一个实施例。
[0036]图27例示了根据本文阐述的各个方面的在嘈杂的环境中使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一个实施例。
[0037]图28示出了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一个实施例。
[0038]图29示出了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一个实施例。
[0039]图30示出了提出的根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的目标操作区域。
[0040]图31示出了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的另一实施例。
[0041]图32示出了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的频域采样的实施例。
[0042]图33是根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统的远程采样器的框图。
[0043]本领域技术人员将明白的是，为了说明清楚、简单，且进一步帮助增强对实施例的理解，对附图中的单元进行例示，但这些单元不必按照比例绘制。
【具体实施方式】
[0044]尽管下面公开了用于在基于传感器的无线通信系统中使用的示例方法、设备和系统，但本领域普通技术人员将理解的是，无论如何不应将本公开的教导限制为所示示例。相反，预期可以在替换配置和环境中实现本公开的教导。例如，尽管结合前述的基于传感器的无线通信系统的配置来描述本文所述的示例方法、设备和系统，但本领域技术人员将容易认识到可以在其他系统中使用该示例方法、设备和系统，且该示例方法、设备和系统可以被配置为按照需要对应于这些其他系统。相应地，尽管下面描述了在基于传感器的无线通信系统中使用的示例方法、设备和系统，本领域普通技术人员将明白的是，所公开的示例不是实现这种方法、设备和系统的唯一方式，且附图和描述应该被认为在本质上是说明性的而非限制性的。
[0045]本文所述的各种技术可以用于各种基于传感器的无线通信系统。本文所述的各个方面被呈现为可以包括多个组件、单元、成员、模块、节点、外围设备等等的方法、设备和系统。此外，这些方法、设备和系统可以包括或可以不包括附加组件、单元、成员、模块、节点、外围设备等等。此外，可以以硬件、固件、软件或它们的任何组合来实现本文所述的各个方面。重要的是注意到术语“网络”和“系统”可以互换使用。本文所述的关系术语，比如“在...之上”和“在...之下”、“左”和“右”、“第一”和“第二”等等可以仅仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不必要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“或”意在意味着包含性的“或”，而不是排他性的“或”。此外，术语“a”和“an”意在意味着一个或多个，除非另行指定或者根据上下文可以清楚地是旨在单数形式。
[0046]所述无线通信系统可以包括多个用户设备和基础结构。该基础结构包括该无线通信系统中的不是用户设备的部分，比如传感器、基站、核心网、下行链路发射机、其他单元和单元的组合。所述核心网可以接入其他网络。所述核心网(也被称作中央脑(centralbrain)或远程中央处理器)可以包括高功率基础结构组件，其可以以可接受的财政成本，高速率地执行计算强度大的功能。所述核心网可以包括基础结构单元，该基础结构单元可以与基站通信，从而使得物理层功能也可以由所述核心网执行。所述基站可以向下行链路发射机传送控制信息，以克服例如与信道衰落相关联的通信障碍。信道衰落包括射频(“RF”)信号可以被如何从很多反射体弹开，以及所得到的反射和的属性。所述核心网和基站可以是例如相同的基础结构单元；共享相同基础结构单元的一部分；或者是不同的基础结构单兀。
[0047]基站可以称作节点B( “NodeB”)、基站收发站(“BTS”)、接入点(“AP”)、卫星、路由器、或某个其他等价的技术。基站可以包含RF发射机、RF接收机或两者，它们与天线耦合以能够与用户设备进行通信。
[0048]传感器可以称作远程采样器、远程转换设备、远程传感器或其他类似术语。传感器可以包括例如天线、接收单元、采样器、控制器、存储器和发射机。传感器可以与例如基站交互。此外，传感器可以部署在包括核心网的无线通信系统中，该核心网可以接入另一个网络。[0049]无线通信系统中使用的用户设备可以称作移动站(“MS”)、终端、蜂窝电话、蜂窝手机、个人数字助理(“PDA”)、智能电话、手持计算机、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、上网本、打印机、机顶盒、电视机、无线装置、或某种其他等价技术。用户设备可以包含RF发射机、RF接收机、或二者，它们与天线耦合以与基站进行通信。此外，用户设备可以是固定的或移动的，且可以具有在无线通信系统中移动的能力。此外，上行链路通信指代从用户设备到基站、传感器或二者的通信。下行链路通信指代从基站、下行链路发射机或二者到用户设备的通信。
[0050]图1例示了根据本文所述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统100的一个实施例。在该实施例中，系统100可以提供支持高用户密度的鲁棒高带宽实时无线通信。系统100可以包括用户设备106、传感器110至113、基站102、核心网103和其他网络104。用户设备106可以是例如低成本低功率设备。基站102可以使用例如多个低成本低功率传感器110至113与用户设备106通信。
[0051]在图1中，系统100包含与基站102耦合的的传感器110至113，用于从用户设备106接收通信。基站102可以与核心网103耦合，核心网103可以接入其他网络104。在一个实施例中，传感器110至113可以间隔例如大约10米到几百米。在另一个实施例中，可以使用单一传感器110至113。本领域普通技术人员将明白的是，在部署基于传感器的无线通信系统时，在传感器的功耗、部署成本、系统容量、其他因素以及组合因素之间存在平衡。例如，随着传感器110至113的间隔变得更加接近，传感器110至113的功耗可能减少，同时部署成本和系统容量可能增加。此外，当与传感器110至113接近时，用户设备106可以使用与底层无线网络所使用的频段不同的RF频段来操作。
[0052]在当前实施例中，传感器110至113可以分别使用通信链路114至117与基站102耦合，通信链路114至117可以支持例如光纤线缆缆连接、同轴电缆连接、其他连接或它们的任意组合。此外，多个基站102可以在彼此之间传送基于传感器的信息，以支持各种功能。利用例如天线、RF前端、基带电路、接口电路、控制器、存储器、其他单元或单元的组合，可以将传感器110至113设计为低成本。多个传感器110至113可以用于支持例如天线阵列操作、SIMO操作、MMO操作、波束成形操作、其它操作或操作的组合。本领域普通技术人员将认识到，前述操作可以允许用户设备106以较低功率电平发送，从而导致例如较低的功耗。
[0053]在系统100中，用户设备106和基站102可以使用例如网络协议进行通信。所述网络协议可以是例如蜂窝网络协议、Bluetooth协议、无线局域环路(“WLAN”)协议或任何其他协议或协议的组合。本领域普通技术人员将认识到，蜂窝网络协议可以是在诸如LTE、UMTS、GSM和其他的系统中使用的很多标准化的蜂窝网络协议中的任意一个。传感器110至113所执行的网络协议的部分可以包括例如物理层功能的一部分。本领域普通技术人员将认识到，传感器110至113所执行的缩减功能可以导致更低的成本、更小的尺寸、降低的功耗、其他优点或优点的组合。
[0054]传感器110至113可以由例如电池功率源、交流(“AC”)电功率源或其他功率源或功率源的组合来供电。可以使用例如自动重复请求(“ARQ”)协议，支持在传感器110至113、用户设备106、基站102、核心网103、其他网络104或它们的任一组合之间的包括实时通信的通信。[0055]在当前实施例中，传感器110至113可以对从用户设备106发送的所接收的上行链路信号(“f”)进行压缩，以形成感测信号(“y”)。传感器110至113可以分别使用通信链路114-117，向基站102提供该感测信号(“y”)。然后，基站102可以处理该感测信号(“y”)。基站102可以向传感器110至113传送指令，其中，所述指令可以涉及例如数据转换、振荡器调谐、使用相位采样的波束控制、其他指令或指令的组合。此外，用户设备106、传感器110至113、基站102、核心网103、其他网络104或它们的任一组合可以使用例如媒体接入控制(“MAC”)混合ARQ协议、其他类似协议或协议的组合来进行包括实时通信的通信。同样，用户设备106、传感器110至113、基站102、核心网103、其他网络104或它们的任一组合可以使用例如存在性信令码(presence signaling code)、空时码、喷泉码(fountain code)、其他通信码或通信码的组合来进行通信，所述存在性信令码可以在不需要传感器110至113的合作的情况下进行操作，所述空时码可能要求信道知识，所述喷泉码可以用于注册和实时传输。这些通信码中的一些可能要求例如应用各种信号处理技术来利用这些码的任何内在属性的优点。
[0056]在图1中，基站102可以执行以下功能，比如发送系统开销信息；使用传感器110至113检测用户设备106的存在性；与用户设备106的双向实时通信；其他功能或功能的组合。本领域普通技术人员将认识到，传感器110至113可以比基站102和核心网103便宜
得非常多。
[0057]通过以周期速率、非周期速率或二者测量连续时间信号的值来形成离散时间信号，执行采样。在当前实施例中，传感器110至113的有效采样速率可能小于传感器110至113使用的实际采样速率。所述实际采样速率是例如模-数转换器(“ADC”)的采样速率。在传感器110至113的输出处测量有效采样速率，其对应于感测信号(“y”)的带宽。通过提供较低的有效采样速率，传感器110至113可以消耗比以实际采样速率操作的其他传感器更少的功率，而不需要任何压缩。可以将冗余设计到系统的部署中，从而使得传感器的损耗将最小程度地影响该系统的性能。对于很多类型的信号，可以由基站102、核心网103、其他网络104或它们的任一组合来执行对这种信号的重构。
[0058]在当前实施例中，传感器110至113每个都可以包含直接序列解扩单元、快速傅里叶变换(“FFT”)单元、其他单元或单元的组合。基站102可以向传感器110至113发送例如选择用于解扩单元的直接序列码或子码片定时(sub-chip timing)的指令、选择用于FFT单元的频率区间或频段的数目的指令、其他指令或指令的组合。这些指令可以以例如一毫秒间隔来传送，同时每个指令在接收到后，由传感器110至113在十分之一毫秒内执行。此外，用户设备106可以以时隙、分组、帧或其他类似结构的形式发送和接收信息，这些结构可以具有例如一至五毫秒的持续时间。时隙、分组、帧和其他类似结构可以包括连续捕获的时域采样的集合，或可以描述连续的实数值或复数值的集合。
[0059]在图100中，系统100可以包括在用户设备106、基站102、核心网103、其他网络104、传感器110至113或它们的任一组合之间的系统开销信息的传送。所述系统开销信息可以包括例如引导和同步信息、无线广域网信息、WLAN信息、其他信息或信息的组合。本领域普通技术人员将认识到，通过限制用户设备106对监视底层网络、额外网络或二者的需求，可以减少其功耗。
[0060]在图1中，如果用户设备106足够接近传感器110至113，则用户设备106可以以低发送功率电平发送上行链路信号。传感器Iio至113可以对所接收的上行链路信号(“g”)进行压缩采样，以生成感测信号(“y”)。传感器110至113可以分别使用通信链路114至117，将感测信号(“y”)发送到基站102。基站102可以执行例如第I层功能，比如解调和解码；第2层功能，比如分组编号和ARQ ；以及较高层功能，比如注册、信道分配和切换。基站102可以具有相当大的计算能力来实时地、接近实时地或二者同时地执行计算强度大的功能。
[0061]在当前实施例中，基站102可以使用例如比如用户设备106的天线相关矩阵的所述通信信道的知识、与用户设备106接近的传感器110至113的数目、其他因素或因素的组合，应用链路调整策略。所述通信信道的知识这种调整策略可以要求周期间隔的处理，例如，一毫秒间隔。这种策略可以允许例如以最优的空时复用增益和分集增益进行操作。同样，多个基站102可以彼此之间通信，以执行例如脏纸编码(dirty paper coding) (“DPC”),所述脏纸编码是用于通过经受了某种为基站102已知的干扰的通信信道来有效地发送下行链路信号的技术。为了支持这些技术，从用户设备106接收额外上行链路信号的其他基站可以向与用户设备106相关联的基站102提供该上行链路信号(“f”)。本领域普通技术人员将认识到，多个用户设备106可以与基站102通信。
[0062]图2例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统200的另一个实施例。在本实施例中，系统200可以提供支持高用户密度的鲁棒高带宽实施无线通信。系统200包括用户设备206、传感器210至213、基站202、核心网203和其他网络204。在本实施例中，传感器210至213可以执行第I层功能的一部分，比如接收上行链路信号并执行压缩采样。此外，基站202可以分别使用通信链路214至217，向传感器210至213发送指令。这些指令可以是例如使用特定的多址接入码(比如直接序列码或OFDM码)来进行压缩。此外，基站202可以向传感器210至213发送指令，以以例如在特定相位处的采样速率两倍的采样速率执行采样。
[0063]基站202可以执行计算强度大的功能，以例如在从传感器210至213接收到的感测信号(“y”)中检测用户设备206的存在性。一旦检测到用户设备206的存在性，基站202可以配置传感器210至213，以改进对来自用户设备206的上行链路信号(“f”)的接收。这种改进可以与定时、频率、编码、其他特性或特性的组合相关联。此外，用户设备206可以使用例如喷泉码来发送上行链路信号(“f”)。对于高带宽低功率通信，用户设备206可以使用喷泉码来发送包含例如实时语音的上行链路信号。针对这种上行链路信号的分组发送速率可以例如在200Hz到IkHz的范围内。传感器210至213可以具有基本上由基站202控制的有限决策能力。
[0064]在图2中，传感器210至213可以密集部署，例如:大约每一百米间隔距离一个传感器210至213、大约每十米间隔距离一个传感器210至213、其他配置或配置的组合。传感器210至213可以包含下行链路发射机，或者与下行链路发射机共处一处，所述下行链路发射机用于支持发送从基站202接收的下行链路信号。此外，基站202可以使用通信链路来向远程下行链路发射机提供下行链路信号，所述远程下行链路发射机比如是具有天线扇区化的传统蜂窝铁塔、安装在建筑物或光极(light pole)上的蜂窝发射机、办公室中的低功率单元、其他单元或单元的组合。这种远程下行链路发射机的部署可以是支持例如建筑物部署、街灯部署、其他部署或部署的组合。此外，将理解的是，多个用户设备206可以与基站202通信。
[0065]图3例示了根据本文阐述的各个方面的使用压缩采样的基于传感器的无线通信系统300的另一个实施例。在本实施例中，系统300表示多址接入系统。系统300包括用户设备306、传感器301、基站302和下行链路发射机308。在图3中，传感器310可以包括用于对上行链路信号进行下变频的接收单元。本领域普通技术人员将明白针对这种接收单元的设计和实现要求。
[0066]在图3中，基站302可以耦合到下行链路发射机308，其中，下行链路发射机308可以与例如蜂窝铁塔共处一处。基站302可以包含例如收集器，用于从传感器310收集感测信号；检测器，用于检测该感测信号中包含的信息信号；控制器，用于控制传感器310 ;其他单元或单元的组合。基站302和下行链路发射机308可以共处一处。此外，下行链路发射机308可以使用通信链路309来耦合到基站302，该通信链路309可以支持例如光纤线缆连接、微波链路、同轴电缆连接、其他连接或它们的任一组合。系统300的配置可以类似于常规蜂窝系统，比如GSM系统、UMTS系统、LTE系统、CDMA系统、其他系统或系统的组合。本领域普通技术人员将认识到，这些系统展示了用户设备、基站、下行链路发射机、其他单元或单元的组合的布置。
[0067]在当前实施例中，用户设备308和基站302可以使用网络协议通信，以执行比如以下功能:随机接入、寻呼、发起、资源分配、信道分配、包括定时的开销信令、导频系统识别、允许用于接入的信道、切换消息、训练或导频信令、其他功能或功能的组合。此外，用户设备308和基站302可以传送语音信息、分组数据信息、电路交换数据信息、其他信息或信息的组合。
[0068]图4例不了根据本文阐述的各个方面的压缩米样系统的一个实施例。系统400包括压缩采样器431和检测器452。在图4中，压缩采样器431可以使用感测矩阵(“Φ”)的感测波形(“Φ/’)对输入信号(“f”)进行压缩采样，以生成感测信号(“y”)，其中，
指代感测矩阵(“Φ”)的第j个波形。输入信号(“f”)可以具有长度N，感测矩阵(“Φ”)可以具有M个长度为N的感测波形(“Φ/’)，且感测信号(“y”)可以具有长度M,其中,M可以小于N。如果输入信号(“f”)足够稀疏，贝1J可以恢复信息信号(“X”)。本领域普通技术人员将识别稀疏信号的特性。在一个定义中，具有S个非零值的长度为N的信号被称作S稀疏，且包括N减S ( “N-S” )个零值。
[0069]在当前实施例中，压缩采样器431可以使用例如等式⑴对输入信号(“f”)进行压缩采样。
【权利要求】
1.一种用于处理通信系统中的数据的方法，包括: 使用采样器，通过无线信道接收和信号，所述和信号包括基于向量集的S稀疏组合的第一用户设备信号发送和第二用户设备信号发送；以及 调整所述采样器的动态范围，以优化对所述第一用户设备信号发送的检测。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括: 调整所述动态范围，以优化对所述第一用户设备信号发送和所述第二用户设备信号发送的检测。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过调整提供给所述采样器的模拟前端中的组件的电流，调整所述采样器的所述动态范围。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于从远程中央处理器接收到指令而调整所述采样器的所述动态范围。
5.一种用于处理通信系统中的数据的方法，包括: 使用采样器，通过无线信道接收和信号发送，所述和信号发送包括基于向量集的S稀疏组合的第一用户设备信号发送和第二用户设备信号发送；以及 调整所述采样器的前端噪声图，以优化对所述第一用户设备信号发送的检测。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括: 调整所述前端噪声图，以·优化对所述第一用户设备信号发送和所述第二用户设备信号发送的检测。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，通过调整提供给所述采样器的模拟前端中的预定组件的电流，调整所述采样器的所述前端噪声图。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，响应于从远程中央处理器接收到指令而调整提供给所述模拟前端组件中的所述预定组件的电流。
9.一种米样器，包括: 第一接收机，能够操作用于通过无线随机接入信道接收第一用户设备信号发送；以及 第二接收机，能够操作用于通过数据有效载荷信道接收第二用户设备信号发送。
10.根据权利要求9所述的采样器，其中，所述第一用户设备信号发送基于向量集的S稀疏组合。
11.根据权利要求9所述的采样器，其中，所述第二用户设备信号基于向量集的S稀疏组合。
12.一种用于处理通信系统中的数据的方法，包括: 使用接收机，通过无线信道接收基于向量集的S稀疏组合的用户设备信号发送；以及 调整所述接收机的功耗，其中，当所述用户设备信号发送包括存在性信号发送时，所述接收机具有第一功耗电平，以及当所述用户设备信号发送包括有效载荷信号发送时，所述接收机具有第二功耗电平。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一功耗电平低于所述第二功耗电平。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，通过调整提供给所述接收机的模拟前端中的组件的电流，调整所述接收机的功耗电平。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，响应于从远程中央处理器接收到指令而调整所述接收机的所述功耗。
16.一种用于处理通信系统中的数据的方法，包括: 使用远程中央处理器来监视多个采样器的功耗； 使用所述远程中央处理器来监视多个用户设备的操作，以及将单独的用户设备单元的位置与单独的采样器的位置相关；以及 使用所述远程中央处理器，通过将预定的单独的采样器与预定的单独的用户设备单元进行通信性关联，以优化所述多个采样器的功耗。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，相比于第二采样器，所述多个用户设备中的单独的用户设备在地理上更接近第一采样器，且所述单独的用户设备与所述第二采样器通信性关联，以优化所述多个采样器的功耗。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述单独的用户设备与所述第二采样器的功能关联响应于所述第二采样器从远程中央处理器接收到的指令。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述多个采样器中的单独的采样器均包括电池，以及所述远程中央处理器能够操作用于产生与所述单独的采样器中每个采样器中的电池的预计剩余电池寿命相对应·的数据。
【文档编号】H03M7/30GK103858351SQ201080034095
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2010年7月29日 优先权日:2009年7月31日
【发明者】托马斯·A·塞克斯顿, 克里斯托弗·德维里斯 申请人:捷讯研究有限公司