技术领域 本发明关于应用于无线网络的信号检测系统，尤其关于检测无线检测网 络(WSN，Wireless Sensor Network)中的无线节点的信号检测系统。 背景技术 无线检测网络包含散布在空间中的多个无线节点，这些无线节点通常是 微小而低成本的装置，包含了检测节点(end device)与网络节点(router)， 检测节点可检测其周遭环境的温度、声音、震动、压力等信息，这些检测节 点可将检测到的信息以无线的方式传播至网络节点，网络节点再将检测信息 回传至服务器。初期发展无线检测网络的动机希望可将其应用在军事用途上， 而现今无线检测网络已广泛的应用在环境、健康、交通等各类监测应用上。 网络节点因其所在位置不易到达或体积过于微小而难以更换电池，因此， 为了节省电力，网络节点不适合长距离发射检测信息，如此一来，当一网络 节点距离基地台或服务器太远时，该网络节点必须通过其他网络节点将检测 信息一个节点接着一个节点的传递到基地台或服务器，即所谓的多重跳跃代 传(multi-hop relay)机制，因此，在无线检测网络中各网络节点间的传输质 量变得非常重要。此外，检测节点所收集到的检测信息通过无线通信的方式 传送至任一网络节点，再通过各网络节点间以多重跳跃代传机制传递到基地 台或服务器，因此检测节点与网络节点间的通信质量亦相当重要。 为了确保该无线节点放置在这个位置与这个方向(通常以天线所指方向) 能够与其他无线节点有稳定的通信质量，我们需要进行信号检测。而会影响 此通信质量的主要因素为两个进行测试的无线节点是否都在彼此信号涵盖的 范围里头(无线节点A的信号需涵盖到无线节点B，无线节点B的需涵盖到无 线节点A)，这个信号的涵盖范围即是天线辐射场形的大小所表现出来的能力， 与天线的种类以及天线所指方向相当有关系。 以往在检测各无线节点间的传输质量时，检测者通常利用包含一计算装 置(例如个人数字助理(PDA)或个人电脑(PC))与电连接于其上的一无线接口 (interface)(例如符合802.15.4通信规范的无线接口)的一检测工具来检 测传输质量。检测者操作该检测工具使该计算装置通过该无线接口发射一测 试信号至一待测无线节点，并通过该无线接口接收该待测无线节点依据该测 试信号所回传的一响应信号，接着再依据响应信号产生检测结果。然而，这 样的检测方式会产生一些问题，首先，检测者与检测工具所在位置通常距离 无线检测网络的各无线节点很远，例如检测工具位在办公室的桌子上而无线 检测网络的各无线节点都安置于办公室的天花板上，如此一来，桌子上的检 测工具与天花板上的无线节点的间的检测结果就不足以代表天花板上各无线 节点间的传输质量，而若把检测工具拿到天花板上去进行测试是很累人也是 很不便利的动作。 此外，即使检测工具所在位置离各无线节点很近仍可能发生另一问题， 即无线接口上的天线通常与无线节点上的天线有不同的特性，例如天线辐射 场形不同，虽然大部分无线节点所采用的天线都是全向性天线 (Ominidirectional antenna)，理想中的全向性天线辐射场形是一个正圆， 但实际的天线辐射场形还是会有分布不均的情形产生，而且有时强边与弱边 的信号涵盖距离相差很多，所以用来串起整个网络通信的网络节点，若因放 置的位置与方向不对，就会造成某一段的网络连线质量很不稳定，进而影响 到整体网络的通信能力。这也是需要使用信号检测工具来确保网络中每一段 通信能力的原因的一。如此一来，即使检测工具与待测无线节点的检测结果 显示不同特性的天线间的传输质量极佳，在同样的位置上，假若以另一无线 节点置换该检测工具，则由于此无线节点与检测工具在硬件上可能不具有相 同特性(例如天线辐射场形)的天线而使得操作类型异于原先使用不同特性的 天线进行检测时所构成的操作，因此可能因为天线辐射场形的改变而使得此 时的传输质量大大改变，换句话说，由于检测工具与待测无线节点可能具有 不同特性的天线，因此，检测工具与待测无线节点的间的检测结果并无法确 实地反映出具有同一天线特性的无线节点间的信号传输状态。 因此，亟需一种能适当模拟无线节点的信号检测器以正确检测各无线节 点间的传输质量。 发明内容 本发明的目的之一提供一种信号检测系统，用于检测一无线网络中至少 一无线节点，每一无线节点具有一第一天线与一第一收发机，该信号检测系 统包含一信号检测器与一无线接口。该信号检测器，包含有第二天线、一第 二收发机与一检测电路。该第二收发机电连接于该第二天线。而该检测电路 电连接于该第二收发机，该检测电路产生一测试信号并经由该第二收发机与 该第二天线发送至该无线节点，经由该第二天线与该第二收发机接收该无线 节点依据该测试信号所回传的一响应信号，以及依据该响应信号产生一检测 结果。该无线接口发送一控制信号至该信号检测器。其中该检测电路依据该 控制信号来产生该测试信号，且该检测电路另经由该第二收发机与该第二天 线发送该检测结果至该无线接口。 附图说明 图1为本发明信号检测系统应用于无线网络的一实施例的示意图。 图2为图1所示的检测电路的一实施例的示意图。 主要元件符号说明 100 无线节点 102 第一天线 104 第一收发机 200 信号检测器 202 第二天线 204 第二收发机 206 检测电路 300 无线接口 302 第三天线 208 微处理器 210 存储装置 400 信号检测系统 具体实施方式 图1为本发明信号检测系统应用于无线网络的一实施例的示意图。无线 网络(例如无线检测网络)包含多个无线节点100，而信号检测系统400包 含一信号检测器200与一无线接口300。本实施例中，各无线节点100包含 一第一天线102与一第一收发机104，而信号检测器200则包含一第二天线 202、一第二收发机204与一检测电路206。无线节点100可为网络节点亦可 为检测节点，本发明的信号检测系统400可检测信号检测器200与网络节点 间的信号质量亦可检测信号检测器200与检测节点间的信号质量，即模拟各 网络节点间的通信与模拟网络节点与各检测节点间的通信。请注意，在不影 响本发明技术公开之下，图1仅显示三个无线节点100，然而本发明并未限 制无线网络中无线节点的个数，此外，图1中仅显示出与本发明有关的元件。 为了正确检测各无线节点100间的传输质量，利用一硬件结构上类似无 线节点100的信号检测器200来模拟一无线节点100。信号检测器200可以 通过无线的方式传输信息，故可放置在距离各无线节点很近的位置上，从而 避免因放置位置上的误差影响传输质量检测结果。此外，为了避免因天线辐 射场形不同而影响传输质量检测结果，信号检测器200的第二天线202可采 用与无线节点100的第一天线102具有相同的特性的天线，例如天线辐射场 形。在信号检测器200上选用与无线节点100上相同的天线，因天线种类不 同所造成的辐射场形差异将会缩小许多，也因此可以增加信号检测结果的可 信度。 信号检测器200的第二收发机204电连接于第二天线202，以及检测电 路206电连接于第二收发机204，检测电路206产生一测试信号St并经由该 第二收发机与该第二天线发送至一待测无线节点100，此外，信号检测器200 并经由第二天线202与第二收发机204接收一待测无线节点100依据测试信 号St所回传的一响应信号Sa，以及依据响应信号Sa产生一检测结果Sr。 本实施例中，检测电路206依据响应信号Sa所产生的检测结果Sr包含 分组错误率(PER，Packet Error rate)信息与通信质量识别(LQI，Link Quality Indication)信息，请注意，此仅作为范例说明的用，并非为本发明 的限制，亦即，于本发明的其他实施例中，检测结果Sr亦可包含其他与传输 质量有关的信息。 在使用上，检测者可以利用一计算装置(例如个人数字助理或个人电脑， 未图示)使连接在其上的一无线接口300(例如符合802.15.4通信规范的无线 接口)经由一第三天线302发送一控制信号Sc至信号检测器200，一般来说， 第三天线302与第一天线102具有不同的天线辐射场形，然而，本发明并不 局限于此。检测者通过计算装置与无线接口300遥控信号检测器200，其中 检测电路206依据控制信号Sc来产生测试信号St，且检测电路206另经由 第二收发机204与第二天线202发送检测结果Sr至无线接口300，其中发送 至无线接口300的检测结果Sr亦包含前述的分组错误率信息与通信质量识别 信息，如此一来，检测者就可通过该计算装置读取、整理分组错误率信息与 通信质量识别信息以衡量传输质量。检测者只需把信号检测器200放在待测 无线节点附近，就可以在舒适的地方通过信号检测器200对检测者不易到达 的无线节点进行信号检测工作，应该会使信号检测的操作流程方便许多，也 能节省时间。 此外，为了同时检测信号检测器200与无线网络中多个无线节点100的 间的传输质量，本发明的检测电路206亦可将测试信号St经由第二收发机 204与第二天线202广播至多个无线节点100，并经由第二天线202与第二收 发机204接收该多个无线节点100依据测试信号St所分别回传的多个响应信 号Sa，最后再依据多个响应信号Sa产生所要的检测结果。 为了进一步降低因信号检测器200的硬件平台与无线节点100的硬件平 台不同而造成的传输质量检测错误，可依照第一天线102的各种特性(例如天 线几何尺寸、制造、种类、型号)设计第二天线202，使第二天线202与第一 天线102相同。此外，因天线所放置的电路板的介电系数、电路板上其他元 件的摆放位置、使用外壳等因素，可能会影响天线实际的辐射场形，为了将 这些因素对传输质量检测结果的影响降到最低或完全排除，可适当地设计第 二收发机204以使其与第一收发机104相同。 检测者藉由遥控便能适当操控模拟无线节点的信号检测器，因而得以方 便且正确的得知无线网络中各无线节点间的传输质量。请注意，熟悉此技艺 者当可推知本发明除可应用在无线检测网络之外亦可应用于任何无线网络， 换句话说，无线检测网络仅为本发明信号检测系统的一种应用，然而，在不 违背本发明精神的下，本发明信号检测系统亦可应用于其他需进行信号检测 的无线网络应用中，这些设计变化均属本发明的范畴。此外，本发明对选择 无线检测网络的无线节点放置位置亦有相当大的帮助，举例来说，在选择无 线节点放置位置时，先经由测试信号检测器得知在某些特定位置上与其他无 线节点间的传输质量，再依据传输质量决定是否在该些特定位置上放置无线 节点。无线检测网络的无线节点的特性的一为无线节点都很便宜，若因为要 进行信号检测而将其相对应的检测行为写进无线节点的固件程序中，将会占 去某部分的存储器空间，而且不同厂商出产的无线节点可能无法放置同一份 信号检测用的固件程序，所以本发明所提的信号检测方式并不需要无线节点 增加多余的程序来满足可以使用我们所发明的信号检测系统的功能。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效 变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。