信号検出装置及び信号検出方法
【課題】電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる信号検出装置及び信号検出方法を提供すること。
【解決手段】信号検出装置１００にて、乗算器１０２が、受信信号が分配された第１分配信号と第１乗算信号とを乗算し、積分器１０４が、乗算器１０２にて得られた乗算結果を積分期間にて積分することにより第１相関値を算出する。乗算器１０３が、受信信号が分配された第２分配信号と第２乗算信号とを乗算し、積分器１０５が、乗算器１０３にて得られた乗算結果を積分期間にて積分することにより第２相関値を算出する。遅延部１０１が、第１分配信号又は第２分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより第１乗算信号を形成し、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより第２乗算信号を形成する。判定部１０８が、第１相関値及び第２相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。
【解決手段】信号検出装置１００にて、乗算器１０２が、受信信号が分配された第１分配信号と第１乗算信号とを乗算し、積分器１０４が、乗算器１０２にて得られた乗算結果を積分期間にて積分することにより第１相関値を算出する。乗算器１０３が、受信信号が分配された第２分配信号と第２乗算信号とを乗算し、積分器１０５が、乗算器１０３にて得られた乗算結果を積分期間にて積分することにより第２相関値を算出する。遅延部１０１が、第１分配信号又は第２分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより第１乗算信号を形成し、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより第２乗算信号を形成する。判定部１０８が、第１相関値及び第２相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号検出装置及び信号検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、60GHz帯を使用するミリ波無線通信において、複数の無線通信規格が策定もしくは検討されている。免許を受ける必要が無い主要な無線LAN/無線PAN規格としては、例えば、WiGig、IEEE802.15.3C、Wireless HD、ECMA-387がある。また、IEEE802.11ad規格の策定も進められている。
【０００３】
さらに、各規格内においても、目的とするアプリケーションに応じた複数の無線方式（例えば、シングルキャリア方式、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式）が併存している。
【０００４】
複数の無線通信規格のそれぞれに対応するシステムが併存し、各システム内においても複数の無線方式が併存する。ミリ波無線通信が普及した場合には、異なる複数の無線方式が近接した状況において使用されることが多くなると考えられる。各システムが周波数チャネルを使い分けることにより、複数のシステムが同一空間において同時に通信できる。
【０００５】
しかしながら、60GHz帯において利用可能な周波数チャネルは、３チャネル乃至４チャネルに限定されている。ミリ波無線通信が普及した場合には、異なる複数のシステムが同一周波数チャネルを使用してしまうケースが少なからず発生することが予想される。システム間における干渉が発生し、各システムにおける通信性能が低下することが懸念される。
【０００６】
干渉を回避するためには、まず、対象システムに対する異種システムからの干渉信号を検出することが必要になる。従来、信号検出方法として、電力によるキャリアセンス（以下、単にキャリアセンスと表記）が広く用いられている。キャリアセンスは、電力を検出することによって、信号を検出する方法である。
【０００７】
具体的には、キャリアセンスにおいては、受信された信号の電力が測定され、測定された電力値が所定の閾値を上回った場合に、信号が検出されたと認識される。キャリアセンスの特長は、信号の種別によらず広く適用できることである。これに対して、キャリアセンスには、次のような欠点がある。
【０００８】
すなわち、電力によってはノイズと信号との区別がつかない。検出感度を良くしようとして所定の閾値を低く設定すると、ノイズを信号として誤って検出してしまう誤検出が生じやすくなる。一方、誤検出を防ぐために所定の閾値を高めに設定すると、検出感度が悪くなってしまう。
【０００９】
前述の欠点を持つキャリアセンスによっては、近年利用される機会が増大されている多値変調によって変調された信号を受信する場合に要求される、干渉検出感度のレベルを満足させることが困難である可能性が高い。
【００１０】
すなわち、近年の無線通信においては、伝送速度の高速化が進んでいることに伴い、多値変調が利用されることが多い。多値変調が用いられる通信においては、弱いレベルの干渉によっても、データ誤りが発生しやすい。干渉を効果的に回避するためには、弱いレベルの干渉も的確に検出する必要がある。
【００１１】
キャリアセンスよりも信号検出感度の良い信号検出方法として、信号間の相関を利用する技術がある。前述の技術においては、受信信号に含まれるプリアンブル部分と、プリアンブル部分に用いられる既知のパターン信号候補との相関値に基づいて検出対象信号を検出する相互相関方法と、受信信号を複製した第１信号と第２信号とのプリアンブル部分同士の相関値に基づいて検出対象信号を検出する自己相関方法とに大きく分類される。
【００１２】
プリアンブル部分には、特定の信号パターンが繰り返される周期信号が用いられることが多い。自己相関方法では、周期信号の周期性が信号検出に利用される。自己相関方法の信号検出感度は、一般的に、相互相関検出に比べて低いが、キャリアセンスに比べると高い。自己相関方法の信号検出感度は、周期信号の周期性によって、ノイズと信号とを区別できるためである。
【００１３】
また、自己相関方法においては、自己相関方法と異なり、上記した特定の信号パターンを受信側が知っている必要がない。従って、簡易な構成によって受信側の装置を実現できる。また、自己相関方法においては、波形の周期性が検出されればよいので、干渉信号のシンボルレートに合わせた受信信号処理をする必要が無い。自己相関方法には、シンボルレート又は変調方式が異なる異種システムの信号検出に対しても適用しやすいというメリットがある。
【００１４】
上記したミリ波無線通信に関わる複数の無線通信規格のそれぞれにおいて、プリアンブル部分に用いられる周期信号の信号パターンが定められている。しかし、いくつかの無線通信規格間では、利用される信号パターンの周期が共通している。プリアンブル部分に用いられる周期信号の周期のバリエーション数は、信号パターンのバリエーション数に比べて比較的少ない。従って、主要な周期に対する自己相関検出器を受信側の装置に設けることによって、受信側装置は、多種多様な異種システムからの干渉信号を広く検出できる。
【００１５】
図１は、自己相関方法の説明に供する図である。図１Ａは、自己相関検出器の基本構成を示す。また、図１Ｂは、自己相関の処理をイメージ的に示した図である。
【００１６】
図１Ａに示す自己相関検出器において、受信信号が分配された第１信号及び第２信号の内の第２信号は、遅延器(delay)によって、所定時間が遅延される。所定時間は、検出対象信号のプリアンブル部分に用いられる周期信号の周期に相当する。第１信号と遅延された第２信号とが乗算器において乗算される。図１Ａの自己相関検出器においては、単純な乗算器が設けられているが、複素乗算器としてもよい。これは、一般的に、複素ベースバンド信号が扱われ、複素共役の乗算が実行されるためである。
【００１７】
乗算器において得られた乗算結果は、積分器において所定期間に亘って積分される。これにより、相関値が得られる。
【００１８】
得られた相関値の絶対値が、絶対値算出部によって算出される。比較器において、算出された相関値の絶対値と所定の閾値(threshold)とが比較され、比較結果に応じた信号が出力される。
【００１９】
ここで、複素ベースバンド信号から得られた相関値は、複素数である。しかし、受信信号に含まれるプリアンブル部分に用いられる周期信号の周期と遅延器において第２信号に与えられる遅延時間とが完全に一致している理想状態においては、得られる相関値は正の実数になる。
【００２０】
これに対して、例えば、クロック偏差の誤差要因によって位相回転が生じると、得られる相関値は、必ずしも正の実数にならない場合がある。ここでは、積分器において得られた相関値が直接的に判定に使用されるのではなく、相関値の絶対値が判定に使用される。ただし、誤差要因が十分に小さいことが保証されている場合には、相関成分は、実数成分に略一致し、虚数成分は、例えば、ノイズに起因する。相関値の絶対値が判定に用いられる代わりに、相関値の実数成分が判定に用いられてもよい。
【００２１】
すなわち、比較器には相関値の絶対値又は相関値の実数成分が入力され、所定の閾値と比較され、入力値が所定の閾値より大きい場合には、比較器によって信号が検出されたと判定される。
【００２２】
自己相関検出器において、誤検出をできるだけ少なくしながら、弱い信号を確実に高感度に検出するためには、閾値(threshold)が適切に設定される必要がある。誤検出とは、検出対象信号を受信していないにも関わらず、ノイズを検出対象信号として誤って検出してしまうことである。
【００２３】
ここで、閾値を固定にすると、背景雑音が変動した場合に誤検出が発生する。背景雑音のレベルには、例えば、高周波アナログ回路のばらつき、温度特性、及び経時変動、又は、内部のクロック回路に起因する雑音によって、大きなばらつき及び変動が発生する。また、自動利得制御(AGC)を用いる受信機では、入力信号レベルに応じて、ベースバンド信号レベルとベースバンド信号の中のノイズ成分のレベルとが、大きく変動する。
【００２４】
特に、伝送フレームとしてパケット状の信号が伝送されるシステムにおいては、伝送フレームの先頭部において、AGCによる受信信号レベルの時間変動が激しい。従って、閾値を固定する場合に誤検出を防止するためには、閾値が十分大きな値に設定される必要がある。そうすると、上述の通り、弱い信号が検出されなくなり、自己相関検出器の検出感度が劣化してしまう。
【００２５】
誤検出を防止しつつ検出感度を良好に保つための方法として、測定された受信電力に基づいて閾値の値を設定する方法、又は、測定された受信電力によって相関値を正規化し、正規化された相関値に基づいて信号の有無を判定する方法（例えば、特許文献１）が提案されている。
【００２６】
図２は、特許文献１に開示されている自己相関検出器の説明に供する図である。図２Ａは、特許文献１における自己相関検出器の構成を示す。図２Ｂは、自己相関検出器における処理をイメージ的に示した図である。図２Ｂにおいて、周期信号の１周期目部分はＳ１により表され、２周期目部分はＳ２により表されている。
【００２７】
図２Ｂに示すように、受信信号が分配された第１信号と第２信号との相関がとられる。第１信号のＳ１部分及びＳ２部分、並びに、第２信号のＳ１部分及びＳ２部分が、相関演算処理の対象である。ただし、第２信号には周期信号の１周期分の遅延が与えられているので、第１信号と第２信号との相関演算が行われる場合、実際には、第１信号のＳ２部分と、第２信号のＳ１部分との相関演算が行われることになる。
【００２８】
一方、相関演算の処理対象は第１信号のＳ１部分及びＳ２部分、並びに、第２信号のＳ１部分及びＳ２部分なので、正規化に用いられる電力の観測期間もＳ１及びＳ２の両方に対応する期間となる。電力観測期間における電力の平均値によって相関値が正規化され、正規化された相関値に基づいて信号の有無が判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２００４−２２１９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、上記した従来の自己相関検出器においては、電力の観測期間中に信号レベルに変動が生じると、観測期間におけるタイミングによって電力の平均値に対する影響に偏りが生じ、電力の平均値によって正規化された相関値に対する影響もタイミングによって偏りが生じる。結果として、信号検出精度が劣化する問題がある。
【００３１】
図３は、信号検出精度が劣化する現象の説明に供する図である。図３Ａに示すように、信号が無い状態から信号が有る状態に切り替わるフレームの先頭部分においては、AGCが動作することにより、AGC処理が施された後のベースバンド信号のレベルは、激しく変動する。すなわち、図３Ａに示すように、典型的には、フレーム先頭部分において電力レベルが大きくなり、その後、急激に電力レベルが低下する。従って、フレームの先頭部に設けられるプリアンブル部分においては、電力レベルに急激な変動が生じることが多い。
【００３２】
ここで、プリアンブル信号として２周期から成る周期信号が採用される場合について考える。説明を簡単にするために、周期信号の１周期目部分の信号レベルは一定値Ａであり、２周期目部分の信号レベルは、一定値Ｂ（Ｂ＜Ａ）であると仮定する。
【００３３】
平均電力Pは、(A2+B2)/2によって求められる。また、相関値Rは、A・Bに比例するので、r・A・B(rは相関係数)によって求められる。正規化された相関値は、R/Pによって求められる。
【００３４】
電力レベルに変動が無い場合には、A=Bとなるので、正規化された相関値R/Pは、rとなる。一方、電力レベルに変動がある場合には、例えば、A=10,B=1とすると、正規化された相関値R/Pは、r・10/50.5≒0.2rとなる。すなわち、電力レベルに変動がある場合には、電力レベルに変動が無い場合に比べて、正規化された相関値が小さくなり、検出感度が悪くなってしまう。
【００３５】
本発明の目的は、電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる信号検出装置及び信号検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明の一態様の信号検出装置は、受信信号が分配された第１の分配信号と第１の乗算信号とを乗算する第１の乗算器と、前記第１の乗算器において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１の相関値を算出する第１の積分器と、前記受信信号が分配された第２の分配信号と第２の乗算信号とを乗算する第２の乗算器と、前記第２の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第２の相関値を算出する第２の積分器と、前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより前記第１の乗算信号を形成し、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第２の乗算信号を形成する遅延部と、前記第１の相関値及び前記第２の相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する判定部と、を具備する。
【００３７】
本発明の一態様の信号検出方法は、受信信号が分配された第１の分配信号と第１の乗算信号とを乗算し、前記第１の乗算器において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１の相関値を算出し、前記受信信号が分配された第２の分配信号と第２の乗算信号とを乗算し、前記第２の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第２の相関値を算出し、前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより前記第１の乗算信号を形成し、前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第２の乗算信号を形成し、前記第１の相関値及び前記第２の相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる信号検出装置及び信号検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】自己相関方法の説明に供する図
【図２】従来の自己相関検出器の説明に供する図
【図３】信号検出精度が劣化する現象の説明に供する図
【図４】本発明の実施の形態１に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図５】信号検出処理の説明に供する図
【図６】遅延部の構成バリエーションを示す図
【図７】本発明の実施の形態２に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図８】判定部の構成を示すブロック図
【図９】基準値の分布を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態４に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図１２】他の実施の形態に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図１３】信号検出装置の動作説明に供する図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００４１】
［実施の形態１］
［システムの概要］
本発明の実施の形態では、複数のミリ波無線通信規格のそれぞれに対応する複数の通信システムが混在している状況を前提とする。各通信システムにおいては、送信装置（例えば、アクセスポイント）が、各通信システムにおいて設定されている周期信号をプリアンブル部分に配置して送信する。本発明の実施の形態１に係る信号検出装置は、上記した複数の通信システムの内のいずれかにおいて通信する受信装置（例えば、端末装置）に搭載される。
【００４２】
信号検出装置は、搭載されている受信装置が通信する通信システム（以下では、「自システム」と呼ばれることがある）以外の複数の通信システム（以下では、「他システム」と呼ばれることがある）からのプリアンブル信号を検出する。なお、以下では、信号検出装置が複数の他システムのプリアンブル信号を検出することを前提に説明するが、検出対象のプリアンブル信号に自システムのプリアンブル信号が含まれてもよい。
【００４３】
［信号検出装置１００の構成］
図４は、本発明の実施の形態１に係る信号検出装置１００の構成を示す。上述の通り、信号検出装置１００は、複数のミリ波無線通信規格のそれぞれに対応する複数の通信システムの内のいずれかの通信システムと通信する受信装置に搭載される。信号検出装置１００は、受信装置においてアンテナを介して受信された無線受信信号が無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、アナログディジタル変換）を施された後に得られる受信信号（つまり、ベースバンド信号）を入力とする。入力された受信信号が分配（つまり、複製）されることにより、複数の分配信号が形成される。
【００４４】
図４において、信号検出装置１００は、遅延部１０１と、乗算器１０２，１０３と、積分器１０４，１０５と、絶対値算出部１０６，１０７と、判定部１０８とを有する。
【００４５】
乗算器１０２は、第１分配信号と第１乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器１０４へ出力する。
【００４６】
乗算器１０３は、第２分配信号と第２乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器１０５へ出力する。
【００４７】
積分器１０４は、乗算器１０２から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第１分配信号と第１乗算信号との相関値（以下では、「第１相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部１０６へ出力する。
【００４８】
積分器１０５は、乗算器１０３から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第２分配信号と第２乗算信号との相関値（以下では、「第２相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部１０７へ出力する。
【００４９】
絶対値算出部１０６は、第１相関値の絶対値を算出し、判定部１０８へ出力する。
【００５０】
絶対値算出部１０７は、第２相関値の絶対値を算出し、判定部１０８へ出力する。
【００５１】
遅延部１０１は、複数の分配信号の少なくとも１つを用いて、第１乗算信号及び第２乗算信号を形成する。具体的には、遅延部１０１は、遅延器１１１と、遅延器１１２とを有する。遅延器１１１は、第１分配信号がさらに分配された信号に対してＴ１分の遅延処理を施すことにより第１乗算信号を形成し、乗算器１０２へ出力する。また、遅延器１１２は、第２分配信号がさらに分配された信号に対してＴ２分の遅延処理を施すことにより第２乗算信号を形成し、乗算器１０３へ出力する。
【００５２】
すなわち、第１乗算信号と第２乗算信号とは、（Ｔ２−Ｔ１）分が相対的にずらされている。ここで、Ｔ１及びＴ２は、信号検出装置１００が検出対象としているプリアンブル信号に用いられている周期信号の周期にそれぞれ対応する。ここでは、Ｔ２＞Ｔ１であり、且つ、Ｔ１＞（Ｔ２−Ｔ１）であることを前提としている。
【００５３】
判定部１０８は、絶対値算出部１０６において得られた第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び絶対値算出部１０７において得られた第２相関値の絶対値（Ｒ２）に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【００５４】
具体的には、判定部１０８は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）との相対値と、信号検出判定閾値との、大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【００５５】
詳細には、判定部１０８は、Ｒ１／Ｒ２が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。一方、判定部１０８は、Ｒ２／Ｒ１が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【００５６】
また、判定部１０８は、Ｒ１／Ｒ２及びＲ２／Ｒ１の両方が信号検出判定閾値未満では、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号及び周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号のいずれも検出していないと判定する。
【００５７】
なお、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）との相対値として、両者の比を用いているが、本発明はこれに限定されず、両者の差を相対値として用いてもよい。すなわち、判定部１０８は、Ｒ１−Ｒ２が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。Ｒ２が基準値として用いられる。
【００５８】
判定部１０８は、Ｒ２−Ｒ１が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。Ｒ１が基準値として用いられる。判定部１０８は、Ｒ１とＲ２との差分（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が信号検出判定閾値未満である場合には、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号及び周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号のいずれも検出していないと判定する。
【００５９】
通常、Ｒ１、Ｒ２を真値により表現した場合には、相対値として両者の比が用いられ、Ｒ１、Ｒ２を、例えば、デシベルの対数値により表現した場合には、相対値として両者の差が用いられるのが適切である。
【００６０】
［信号検出装置１００の動作］
以上の構成を有する信号検出装置１００の動作について説明する。図５は、信号検出装置１００における信号検出処理の説明に供する図である。
【００６１】
図５Ａには、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を受信した場合の、相関検出処理をイメージ的に示した図である。
【００６２】
乗算器１０２において乗算される第１分配信号と第１乗算信号とは、相対的にＴ１分のずれがある。周期信号を構成する１周期（Ｔ１）分信号の先頭タイミングが合わさった状態において、第１分配信号と第１乗算信号とが乗算される（図５Ａ上図参照）。従って、積分器１０４において得られる相関値は、大きくなる。
【００６３】
また、乗算器１０３において乗算される第２分配信号と第２乗算信号とは、相対的にＴ２分のずれがある。周期信号を構成する１周期（Ｔ１）分信号の先頭タイミングがずれた状態において、第２分配信号と第２乗算信号とが乗算される（図５Ａ下図参照）。従って、積分器１０５において得られる相関値は、小さくなる。
【００６４】
Ｒ１／Ｒ２の値も大きくなるので、Ｒ１／Ｒ２の値は信号検出判定閾値よりも大きくなる。従って、判定部１０８は、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【００６５】
図５Ｂには、周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号を受信した場合の、相関検出処理をイメージ的に示した図である。
【００６６】
乗算器１０２において乗算される第１分配信号と第１乗算信号とは、相対的にＴ１分のずれがある。周期信号を構成する１周期（Ｔ２）分信号の先頭タイミングがずれた状態において、第１分配信号と第１乗算信号とが乗算される（図５Ｂ上図参照）。従って、積分器１０４において得られる相関値は、小さくなる。
【００６７】
また、乗算器１０３において乗算される第２分配信号と第２乗算信号とは、相対的にＴ２分のずれがある。周期信号を構成する１周期（Ｔ２）分信号の先頭タイミングが合わさった状態において、第２分配信号と第２乗算信号とが乗算される（図５Ｂ下図参照）。従って、積分器１０５において得られる相関値は、大きくなる。
【００６８】
Ｒ２／Ｒ１の値も大きくなるので、Ｒ２／Ｒ１の値は信号検出判定閾値よりも大きくなる。従って、判定部１０８は、周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【００６９】
こうして、異種システムからの干渉信号を検出した場合には、受信装置は、検出のレベル又は頻度に応じて、干渉を回避するための動作を開始する。干渉を回避するための一般的な動作としては、例えば、周波数チャネルの変更、送信タイミングの変更、送信電力制御、およびアンテナ指向性制御がある。
【００７０】
本実施の形態によれば、信号検出装置１００において、乗算器１０２が、受信信号が分配された第１分配信号と第１乗算信号とを乗算し、積分器１０４が、乗算器１０２において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１相関値を算出する。また、乗算器１０３が、受信信号が分配された第２分配信号と第２乗算信号とを乗算し、積分器１０５が、乗算器１０３において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第２相関値を算出する。
【００７１】
遅延部１０１が、第１分配信号又は第２分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより第１乗算信号を形成し、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより第２乗算信号を形成する。判定部１０８が、第１相関値及び第２相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。
【００７２】
すなわち、信号検出装置１００は、相対的に（Ｔ２−Ｔ１）分がずらされた第１乗算信号及び第２乗算信号のそれぞれを用いた自己相関処理によって得られた第１相関値及び第２相関値に基づいて信号検出判定を行う。受信信号において大きな電力レベル変動が生じていても、受信信号の変動が反映された第１相関値及び第２相関値に基づいて信号検出判定できるので、電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる。
【００７３】
具体的には、判定部１０８は、第１相関値と第２相関値との相対値と、信号検出判定閾値とに基づいて、検出対象信号の有無を判定する。第１相関値と第２相関値との相対値は、第１相関値と第２相関値との比、又は、第１相関値と第２相関値との差である。
【００７４】
なお、以上において説明した遅延部１０１の構成は一例であり、例えば、図６に示す構成であってもよい。図６は、遅延部１０１Ａを含む信号検出装置１００Ａの構成を示す。図６において、遅延部１０１Ａは、遅延器１１１Ａと、遅延器１１２Ａとを有する。遅延器１１１Ａは、第２分配信号がさらに分配された信号に対してＴ１分の遅延処理を施すことにより得られた信号を第１乗算信号として乗算器１０２へ出力し、遅延器１１２Ａにも出力する。
【００７５】
遅延器１１２Ａは、遅延器１１１Ａから出力された信号に対して（Ｔ２−Ｔ１）分の遅延処理を施すことにより得られた信号を第２乗算信号として乗算器１０３へ出力する。すなわち、乗算器１０３に入力される第２乗算信号は、合計Ｔ２分の遅延がされている。
【００７６】
自己相関処理を行う２つの系統において遅延器の一部を共有することにより、回路規模を削減できる。同様に、自己相関処理を行う系統が３つ以上でも、遅延器の一部を共有できる。検出対象である周期信号の内において最も長い周期に対応するトータル遅延時間を有する遅延器群が設けられればよい。
【００７７】
［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２に係る信号検出装置２００の構成を示す。図７において、信号検出装置２００は、遅延部２０１と、乗算器２０２と、積分器２０３と、絶対値算出部２０４と、判定部２０５とを有する。遅延部２０１は、遅延器１１１と、遅延器１１２と、遅延器２１１とを有する。
【００７８】
乗算器２０２は、第３分配信号と第３乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器２０３へ出力する。
【００７９】
積分器２０３は、乗算器２０２から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第３分配信号と第３乗算信号との相関値（以下では、「第３相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部２０４へ出力する。
【００８０】
絶対値算出部２０４は、第３相関値の絶対値を算出し、判定部２０５へ出力する。
【００８１】
遅延部２０１は、複数の分配信号の少なくとも１つを用いて、第１乗算信号、第２乗算信号、及び第３乗算信号を形成する。具体的には、遅延器２１１は、第３分配信号がさらに分配された信号に対してＴ３分の遅延処理を施すことにより第３乗算信号を形成し、乗算器２０２へ出力する。
【００８２】
すなわち、第１乗算信号と第２乗算信号とは、（Ｔ２−Ｔ１）分が相対的にずらされている。第１乗算信号と第３乗算信号とは、（Ｔ３−Ｔ１）分が相対的にずらされている。第２乗算信号と第３乗算信号とは、（Ｔ３−Ｔ２）分が相対的にずらされている。
【００８３】
ここで、Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３は、信号検出装置１００が検出対象としているプリアンブル信号に用いられている周期信号の周期にそれぞれ対応する。ここでは、Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１、Ｔ１＞（Ｔ２−Ｔ１）、Ｔ１＞（Ｔ３−Ｔ１）、Ｔ２＞（Ｔ３−Ｔ２）の全てが満たされることを前提としている。
【００８４】
判定部２０５は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）、第２相関値の絶対値（Ｒ２）、及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。具体的には、判定部２０５は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）、第２相関値の絶対値（Ｒ２）、及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の内の２つを用いて構成される各ペアの平均値と、各ペアに含まれない残りの１つの相関値の絶対値とに基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【００８５】
図８は、判定部２０５の構成を示す。図８において、判定部２０５は、判定ユニット２２１と、判定ユニット２２２と、判定ユニット２２３とを有する。判定ユニット２２１は、平均部２３１と、判定処理部２３２とを有する。判定ユニット２２２は、平均部２４１と、判定処理部２４２とを有する。判定ユニット２２３は、平均部２５１と、判定処理部２５２とを有する。
【００８６】
判定ユニット２２１は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と、第２相関値の絶対値（Ｒ２）及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の平均値とに基づいて、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したか否かを判定する。
【００８７】
具体的には、判定ユニット２２１において、平均部２３１は、第２相関値の絶対値（Ｒ２）及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の平均値を算出する。判定処理部２３２は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の平均値（つまり、基準値）との比又は差に基づいて、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したか否かを判定する。
【００８８】
すなわち、判定ユニット２２１は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と基準値との比（つまり、Ｒ１／基準値）又は差（つまり、Ｒ１−基準値）が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【００８９】
判定ユニット２２２及び判定ユニット２２３のそれぞれは、判定ユニット２２１と同じ構成を有している。但し、判定ユニット２２２においては、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の平均値が算出され、判定ユニット２２２において算出された平均値と第２相関値の絶対値（Ｒ２）とに基づいて信号検出判定が行われる。
【００９０】
また、判定ユニット２２３においては、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）の平均値が算出され、判定ユニット２２３において算出された平均値と第３相関値の絶対値（Ｒ３）とに基づいて信号検出判定が行われる。
【００９１】
ここで、上記した比又は差を求める場合に用いられる基準値のレベルがたまたまゼロに近い小さな値になると、受信信号に周期信号が含まれていない場合でも、比又は差の値が大きくなることがある。比又は差の値が閾値を超えてしまうので、受信信号に周期信号が含まれていない場合でも、プリアンブル信号が検出されたと誤検出されてしまう可能性がある。
【００９２】
逆に、基準値のレベルが平均的なレベルよりも大きくなると、受信信号に周期信号が含まれている場合でも、比又は差の値が小さくなることがある。比又は差の値が閾値を下回ってしまうので、受信信号に周期信号が含まれている場合でも、プリアンブル信号が検出されていないと判定される可能性がある。
【００９３】
実施の形態１のように比又は差を求める場合に用いられる基準値が１つの相関処理系統から得られる１つの相関値である場合には、基準値は、例えば、ノイズの影響によってばらつくことがあり、基準値の分布は、図９Ａのようになる。基準値のレベルがゼロに近くなる確率及び平均的なレベルよりも大きくなる確率が無視するのは困難なので、誤検出又は感度劣化が生じてしまう可能性がある。
【００９４】
これに対して、本実施の形態のように、基準値として、複数の相関処理系統によって得られた複数の相関値の平均値を用いる場合には、図９Ｂに示すように、基準値のレベルのばらつきが小さくなる。特に、ゼロ付近の小さな値になる確率が減少し、誤検出が生じる確率を小さくできる。
【００９５】
本実施の形態によれば、信号検出装置２００において、判定部２０５は、第１相関値、第２相関値、及び第３相関値の内の２つを用いて構成される各ペアの平均値と、各ペアに含まれない残りの１つの相関値とに基づいて、周期Ｔ１の周期信号、周期Ｔ２の周期信号、又は周期Ｔ３の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。
【００９６】
各ペアの平均値を基準値として検出対象信号の有無を判定できる。各ペアの平均値の分布は、１つの相関値に比べて狭くなる。各ペアの平均値を基準値とすることにより、誤検出又は感度劣化を防止できる。
【００９７】
なお、本実施の形態では、３種類の相関値を用いる場合について説明したが、４種類以上の相関値を用いる場合にも拡張可能である。たとえば、周期Ｔ１の周期信号を判定する場合には、第１相関値以外の３種類以上の相関値の絶対値の平均値を基準値とすることができる。
【００９８】
つまり、４種以上の相関値のうち、少なくとも２つ以上の相関値の絶対値の平均値を基準値とすることができる。基準値に用いる相関値の数が多いほど、基準値のレベルのばらつきを小さくできる。
【００９９】
また、基準値には、相関値の絶対値の平均値を用いるとしたが、具体的な処理は、平均操作によりばらつきを小さくする趣旨の機能を実現する範囲において、種々の変形が可能である。たとえば、基準値として、相関値の絶対値の二乗の平均値（いわゆる自乗平均）を用いて、判定したい周期の相関値の絶対値の二乗と比較してもよい。
【０１００】
［実施の形態３］
図１０は、本発明の実施の形態３に係る信号検出装置３００の構成を示す。図１０において、信号検出装置３００は、遅延部３０１と、乗算器３０２，３０３と、積分器３０４，３０５と、絶対値算出部３０６，３０７と、判定部３０８とを有する。
【０１０１】
乗算器３０２は、第３分配信号と第３乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器３０４へ出力する。
【０１０２】
乗算器３０３は、第４分配信号と第４乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器３０５へ出力する。
【０１０３】
積分器３０４は、乗算器３０２から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第３分配信号と第３乗算信号との相関値（以下では、「第３相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部３０６へ出力する。
【０１０４】
積分器３０５は、乗算器３０３から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第４分配信号と第４乗算信号との相関値（以下では、「第４相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部３０７へ出力する。
【０１０５】
絶対値算出部３０６は、第３相関値の絶対値を算出し、判定部３０８へ出力する。
【０１０６】
絶対値算出部３０７は、第４相関値の絶対値を算出し、判定部３０８へ出力する。
【０１０７】
遅延部３０１は、複数の分配信号の少なくとも１つを用いて、第３乗算信号及び第４乗算信号を形成する。具体的には、遅延部３０１は、遅延器３１１と、遅延器３１２とを有する。遅延器３１１は、第３分配信号がさらに分配された信号に対してＴ３分の遅延処理を施すことにより第３乗算信号を形成し、乗算器３０２へ出力する。また、遅延器３１２は、第４分配信号がさらに分配された信号に対してＴ４分の遅延処理を施すことにより第４乗算信号を形成し、乗算器３０３へ出力する。
【０１０８】
すなわち、第３乗算信号と第４乗算信号とは、（Ｔ４−Ｔ３）分が相対的にずらされている。ここで、Ｔ３及びＴ４は、信号検出装置３００が検出対象としているプリアンブル信号に用いられている周期信号の周期にそれぞれ対応する。ここでは、Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１、Ｔ１＞（Ｔ２−Ｔ１）、Ｔ３＞（Ｔ４−Ｔ３）の全てが満たされることを前提としている。
【０１０９】
判定部３０８は、絶対値算出部３０６において得られた第３相関値の絶対値（Ｒ３）及び絶対値算出部３０７において得られた第４相関値の絶対値（Ｒ４）に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【０１１０】
具体的には、判定部３０８は、第３相関値の絶対値（Ｒ３）と第４相関値の絶対値（Ｒ４）との相対値と、信号検出判定閾値との、大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【０１１１】
詳細には、判定部３０８は、Ｒ３／Ｒ４が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ３の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。一方、判定部３０８は、Ｒ４／Ｒ３が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ４の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【０１１２】
また、判定部３０８は、Ｒ３／Ｒ４及びＲ４／Ｒ３の両方が信号検出判定閾値未満では、周期Ｔ３の周期信号を含むプリアンブル信号及び周期Ｔ４の周期信号を含むプリアンブル信号のいずれも検出していないと判定する。
【０１１３】
なお、ここでは、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）との相対値として、両者の比を用いているが、実施の形態１と同様に、本発明はこれに限定されず、両者の差を相対値として用いてもよい。
【０１１４】
また、以上の説明においては、遅延部１０１と遅延部３０１とを別の機能部として説明したが、本発明はこれに限定されず、単一の機能部であってもよい。また、判定部１０８と判定部３０８とも単一の機能部であってもよい。
【０１１５】
本実施の形態によれば、信号検出装置３００において、判定部１０８が、第１相関値及び第２相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定し、判定部３０８が、第３相関値及び第４相関値に基づいて、周期Ｔ３の周期信号又は周期Ｔ４の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。周期Ｔ１、周期Ｔ２、周期Ｔ３、及び周期Ｔ４は、周期Ｔ１、周期Ｔ２、周期Ｔ３、周期Ｔ４の順番に従い長くなる。
【０１１６】
周期の長さが近い検出対象信号同士をペアにして検出対象信号の有無を判定できるので、短時間のレベル変動に対する追従性を向上させることができる。
【０１１７】
［実施の形態４］
図１１は、本発明の実施の形態４に係る信号検出装置４００の構成を示す。図１１において、信号検出装置４００は、電力検出部４０１と、閾値生成部４０２と、判定部４０３とを有する。
【０１１８】
電力検出部４０１は、受信信号の電力を検出し、検出電力値を閾値生成部４０２へ出力する。ここで、電力検出部４０１における電力検出には、上記した特許文献１と同様の方法がとられる。すなわち、相関演算の処理対象部分に対応する電力観測期間（つまり、背景技術における、Ｓ１及びＳ２の両方に対応する期間に相当）における電力の平均値が、電力検出部４０１から出力される。
【０１１９】
閾値生成部４０２は、検出電力値に基づいて、第２の信号検出判定閾値を生成する。具体的には、閾値生成部４０２は、乗算器４１１を具備する。乗算器４１１は、検出電力値と所定の係数とを乗算することにより、処理実行判定閾値を生成する。
【０１２０】
判定部４０３は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと、処理実行判定閾値との大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する判定処理（実施の形態１において説明されている）を実行するか否かを判定する。
【０１２１】
すなわち、判定部４０３は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）が処理実行判定閾値以上において、Ｒ１／Ｒ２と信号検出判定閾値との大小比較判定を実行する。また、判定部４０３は、第１相関値の絶対値（Ｒ２）が処理実行判定閾値以上において、Ｒ２／Ｒ１と信号検出判定閾値との大小比較判定を実行する。
【０１２２】
本実施の形態によれば、信号検出装置４００において、判定部４０３が、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと、処理実行判定閾値との大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する判定処理を実行するか否かを判定する。
【０１２３】
基準値として用いられる第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第１相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれが小さい場合には、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する処理を実行しない。
【０１２４】
基準値として用いられる第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第１相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれが小さい場合には、上述の通り、誤検出が発生し易い。従って、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第１相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれが小さい場合に、上記した判定処理を実行しないため、無駄な処理を防止できる。
【０１２５】
なお、以上の説明においては、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと、処理実行判定閾値との大小関係を、プリアンブル信号の有無についての判定処理を実行するか否かの判定基準として用いている。
【０１２６】
しかしながら、本発明は、これに限定されず、プリアンブル信号の有無を判定した後に、判定結果を有効な結果とするか否かの判定基準として、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと、処理実行判定閾値との大小関係を用いてもよい。
【０１２７】
要は、判定部４０３が、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと第２の信号検出判定閾値との大小関係、並びに、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）との相対値と第１の信号検出判定閾値（実施の形態１において用いた閾値と同じ）との大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定できればよい。
【０１２８】
また、以上の説明においては、実施の形態１において説明した信号検出装置１００の構成に対して電力検出部４０１及び閾値生成部４０２を追加した構成について説明した。しかしながら、これに限定されず、本実施の形態において説明した技術は、実施の形態２及び実施の形態３のそれぞれに対しても適用できる。
【０１２９】
［他の実施の形態］
（１）上記各実施の形態においては、基本的には、自己相関処理を行う２つの系統のそれぞれにおいて求められる相関値に基づいて、プリアンブル信号の有無を判定している。電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる。しかしながら、図１２に示すような構成を有する信号検出装置５００によっても同様の効果を得ることができる。
【０１３０】
図１２において、信号検出装置５００は、電力検出部５０１と、閾値生成部５０２と、比較器５０３とを有する。
【０１３１】
電力検出部５０１は、実施の形態４における電力検出部４０１と同様に、受信信号の電力を検出する。ただし、電力検出部５０１は、電力検出部４０１と異なり、相乗平均によって平均電力を算出する。
【０１３２】
電力検出部５０１は、先ず、電力観測期間内に含まれる期間であって、それぞれが、周期信号の１周期に対応する期間である第１の期間及び第２の期間のそれぞれにおいて平均電力を算出する。
【０１３３】
電力検出部５０１は、第１の期間において算出された平均電力と、第２の期間において算出された平均電力との相乗平均を算出する。算出された相乗平均値が、閾値生成部５０２へ出力される。
【０１３４】
閾値生成部５０２は、検出電力値に基づいて、信号検出判定閾値を生成する。
【０１３５】
比較器５０３は、第１相関値と閾値生成部５０２によって生成された信号検出判定閾値とに基づいて、検出対象のプリアンブル信号の有無を判定する。
【０１３６】
以上の構成を有する信号検出装置５００の動作について説明する。図１３は、信号検出装置５００の動作説明に供する図である。
【０１３７】
図１３に示すように、電力検出部５０１は、信号Ｓ１及びＳ２の期間に渡って電力を平均するのではなく、Ｓ１の期間の平均電力Ｐ１とＳ２の期間の平均電力Ｐ２とを別々に算出し、さらに平均電力Ｐ１と平均電力Ｐ２との相乗平均を算出する。
【０１３８】
ここで、Ｓ１の部分の振幅がＡであり、Ｓ２の部分の振幅がＢであるとすると、相乗平均及び相関値Ｒは、次のように求めることができる。
相乗平均 = √(A2・B2) = A・B
相関値R = r・A・B (rは、相関係数)
【０１３９】
相乗平均及び相関値Ｒの両方とも、振幅Ａと振幅Ｂとの積ＡＳ・Ｂに比例する値である。また、相乗平均と相関値Ｒとの比は、常に、rとなる。
【０１４０】
すなわち、Ａの値とＢの値とが等しい場合も、レベル変動により両者が異なる場合も、電力の相乗平均と相関値Ｒとの相対的な関係は維持される。従って、平均電力Ｐ１と平均電力Ｐ２との相乗平均に基づいて生成される信号検出判定閾値に基づいて信号検出を行うことにより、電力レベル変動への追従性を向上させることができる。
【０１４１】
なお、電力検出部５０１は、実施の形態４の信号検出装置４００において電力検出部４０１の代わりに設けられてもよい。これにより、信号検出装置４００における電力レベル変動への追従性をさらに向上させることができる。
【０１４２】
（２）上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現可能である。
【０１４３】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、各機能ブロックの一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１４４】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又は、ＬＳＩ内部の回路セルの接続、設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０１４５】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、別技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明の信号検出装置及び信号検出方法は、電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる信号検出装置及び信号検出方法として有用である。
【符号の説明】
【０１４７】
１００，１００Ａ，２００，３００，４００，５００ 信号検出装置
１０１，１０１Ａ，２０１，３０１ 遅延部
１０２，１０３，２０２，３０２，３０３ 乗算器
１０４，１０５，２０３，３０４，３０５ 積分器
１０６，１０７，２０４，３０６，３０７ 絶対値算出部
１０８，２０５，３０８，４０３ 判定部
１１１，１１１Ａ，１１２，１１２Ａ，２１１，３１１，３１２ 遅延器
２２１，２２２，２２３ 判定ユニット
２３１，２４１，２５１ 平均部
２３２，２４２，２５２ 判定処理部
４０１，５０１ 電力検出部
４０２，５０２ 閾値生成部
５０３ 比較器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号検出装置及び信号検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、60GHz帯を使用するミリ波無線通信において、複数の無線通信規格が策定もしくは検討されている。免許を受ける必要が無い主要な無線LAN/無線PAN規格としては、例えば、WiGig、IEEE802.15.3C、Wireless HD、ECMA-387がある。また、IEEE802.11ad規格の策定も進められている。
【０００３】
さらに、各規格内においても、目的とするアプリケーションに応じた複数の無線方式（例えば、シングルキャリア方式、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式）が併存している。
【０００４】
複数の無線通信規格のそれぞれに対応するシステムが併存し、各システム内においても複数の無線方式が併存する。ミリ波無線通信が普及した場合には、異なる複数の無線方式が近接した状況において使用されることが多くなると考えられる。各システムが周波数チャネルを使い分けることにより、複数のシステムが同一空間において同時に通信できる。
【０００５】
しかしながら、60GHz帯において利用可能な周波数チャネルは、３チャネル乃至４チャネルに限定されている。ミリ波無線通信が普及した場合には、異なる複数のシステムが同一周波数チャネルを使用してしまうケースが少なからず発生することが予想される。システム間における干渉が発生し、各システムにおける通信性能が低下することが懸念される。
【０００６】
干渉を回避するためには、まず、対象システムに対する異種システムからの干渉信号を検出することが必要になる。従来、信号検出方法として、電力によるキャリアセンス（以下、単にキャリアセンスと表記）が広く用いられている。キャリアセンスは、電力を検出することによって、信号を検出する方法である。
【０００７】
具体的には、キャリアセンスにおいては、受信された信号の電力が測定され、測定された電力値が所定の閾値を上回った場合に、信号が検出されたと認識される。キャリアセンスの特長は、信号の種別によらず広く適用できることである。これに対して、キャリアセンスには、次のような欠点がある。
【０００８】
すなわち、電力によってはノイズと信号との区別がつかない。検出感度を良くしようとして所定の閾値を低く設定すると、ノイズを信号として誤って検出してしまう誤検出が生じやすくなる。一方、誤検出を防ぐために所定の閾値を高めに設定すると、検出感度が悪くなってしまう。
【０００９】
前述の欠点を持つキャリアセンスによっては、近年利用される機会が増大されている多値変調によって変調された信号を受信する場合に要求される、干渉検出感度のレベルを満足させることが困難である可能性が高い。
【００１０】
すなわち、近年の無線通信においては、伝送速度の高速化が進んでいることに伴い、多値変調が利用されることが多い。多値変調が用いられる通信においては、弱いレベルの干渉によっても、データ誤りが発生しやすい。干渉を効果的に回避するためには、弱いレベルの干渉も的確に検出する必要がある。
【００１１】
キャリアセンスよりも信号検出感度の良い信号検出方法として、信号間の相関を利用する技術がある。前述の技術においては、受信信号に含まれるプリアンブル部分と、プリアンブル部分に用いられる既知のパターン信号候補との相関値に基づいて検出対象信号を検出する相互相関方法と、受信信号を複製した第１信号と第２信号とのプリアンブル部分同士の相関値に基づいて検出対象信号を検出する自己相関方法とに大きく分類される。
【００１２】
プリアンブル部分には、特定の信号パターンが繰り返される周期信号が用いられることが多い。自己相関方法では、周期信号の周期性が信号検出に利用される。自己相関方法の信号検出感度は、一般的に、相互相関検出に比べて低いが、キャリアセンスに比べると高い。自己相関方法の信号検出感度は、周期信号の周期性によって、ノイズと信号とを区別できるためである。
【００１３】
また、自己相関方法においては、自己相関方法と異なり、上記した特定の信号パターンを受信側が知っている必要がない。従って、簡易な構成によって受信側の装置を実現できる。また、自己相関方法においては、波形の周期性が検出されればよいので、干渉信号のシンボルレートに合わせた受信信号処理をする必要が無い。自己相関方法には、シンボルレート又は変調方式が異なる異種システムの信号検出に対しても適用しやすいというメリットがある。
【００１４】
上記したミリ波無線通信に関わる複数の無線通信規格のそれぞれにおいて、プリアンブル部分に用いられる周期信号の信号パターンが定められている。しかし、いくつかの無線通信規格間では、利用される信号パターンの周期が共通している。プリアンブル部分に用いられる周期信号の周期のバリエーション数は、信号パターンのバリエーション数に比べて比較的少ない。従って、主要な周期に対する自己相関検出器を受信側の装置に設けることによって、受信側装置は、多種多様な異種システムからの干渉信号を広く検出できる。
【００１５】
図１は、自己相関方法の説明に供する図である。図１Ａは、自己相関検出器の基本構成を示す。また、図１Ｂは、自己相関の処理をイメージ的に示した図である。
【００１６】
図１Ａに示す自己相関検出器において、受信信号が分配された第１信号及び第２信号の内の第２信号は、遅延器(delay)によって、所定時間が遅延される。所定時間は、検出対象信号のプリアンブル部分に用いられる周期信号の周期に相当する。第１信号と遅延された第２信号とが乗算器において乗算される。図１Ａの自己相関検出器においては、単純な乗算器が設けられているが、複素乗算器としてもよい。これは、一般的に、複素ベースバンド信号が扱われ、複素共役の乗算が実行されるためである。
【００１７】
乗算器において得られた乗算結果は、積分器において所定期間に亘って積分される。これにより、相関値が得られる。
【００１８】
得られた相関値の絶対値が、絶対値算出部によって算出される。比較器において、算出された相関値の絶対値と所定の閾値(threshold)とが比較され、比較結果に応じた信号が出力される。
【００１９】
ここで、複素ベースバンド信号から得られた相関値は、複素数である。しかし、受信信号に含まれるプリアンブル部分に用いられる周期信号の周期と遅延器において第２信号に与えられる遅延時間とが完全に一致している理想状態においては、得られる相関値は正の実数になる。
【００２０】
これに対して、例えば、クロック偏差の誤差要因によって位相回転が生じると、得られる相関値は、必ずしも正の実数にならない場合がある。ここでは、積分器において得られた相関値が直接的に判定に使用されるのではなく、相関値の絶対値が判定に使用される。ただし、誤差要因が十分に小さいことが保証されている場合には、相関成分は、実数成分に略一致し、虚数成分は、例えば、ノイズに起因する。相関値の絶対値が判定に用いられる代わりに、相関値の実数成分が判定に用いられてもよい。
【００２１】
すなわち、比較器には相関値の絶対値又は相関値の実数成分が入力され、所定の閾値と比較され、入力値が所定の閾値より大きい場合には、比較器によって信号が検出されたと判定される。
【００２２】
自己相関検出器において、誤検出をできるだけ少なくしながら、弱い信号を確実に高感度に検出するためには、閾値(threshold)が適切に設定される必要がある。誤検出とは、検出対象信号を受信していないにも関わらず、ノイズを検出対象信号として誤って検出してしまうことである。
【００２３】
ここで、閾値を固定にすると、背景雑音が変動した場合に誤検出が発生する。背景雑音のレベルには、例えば、高周波アナログ回路のばらつき、温度特性、及び経時変動、又は、内部のクロック回路に起因する雑音によって、大きなばらつき及び変動が発生する。また、自動利得制御(AGC)を用いる受信機では、入力信号レベルに応じて、ベースバンド信号レベルとベースバンド信号の中のノイズ成分のレベルとが、大きく変動する。
【００２４】
特に、伝送フレームとしてパケット状の信号が伝送されるシステムにおいては、伝送フレームの先頭部において、AGCによる受信信号レベルの時間変動が激しい。従って、閾値を固定する場合に誤検出を防止するためには、閾値が十分大きな値に設定される必要がある。そうすると、上述の通り、弱い信号が検出されなくなり、自己相関検出器の検出感度が劣化してしまう。
【００２５】
誤検出を防止しつつ検出感度を良好に保つための方法として、測定された受信電力に基づいて閾値の値を設定する方法、又は、測定された受信電力によって相関値を正規化し、正規化された相関値に基づいて信号の有無を判定する方法（例えば、特許文献１）が提案されている。
【００２６】
図２は、特許文献１に開示されている自己相関検出器の説明に供する図である。図２Ａは、特許文献１における自己相関検出器の構成を示す。図２Ｂは、自己相関検出器における処理をイメージ的に示した図である。図２Ｂにおいて、周期信号の１周期目部分はＳ１により表され、２周期目部分はＳ２により表されている。
【００２７】
図２Ｂに示すように、受信信号が分配された第１信号と第２信号との相関がとられる。第１信号のＳ１部分及びＳ２部分、並びに、第２信号のＳ１部分及びＳ２部分が、相関演算処理の対象である。ただし、第２信号には周期信号の１周期分の遅延が与えられているので、第１信号と第２信号との相関演算が行われる場合、実際には、第１信号のＳ２部分と、第２信号のＳ１部分との相関演算が行われることになる。
【００２８】
一方、相関演算の処理対象は第１信号のＳ１部分及びＳ２部分、並びに、第２信号のＳ１部分及びＳ２部分なので、正規化に用いられる電力の観測期間もＳ１及びＳ２の両方に対応する期間となる。電力観測期間における電力の平均値によって相関値が正規化され、正規化された相関値に基づいて信号の有無が判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２００４−２２１９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、上記した従来の自己相関検出器においては、電力の観測期間中に信号レベルに変動が生じると、観測期間におけるタイミングによって電力の平均値に対する影響に偏りが生じ、電力の平均値によって正規化された相関値に対する影響もタイミングによって偏りが生じる。結果として、信号検出精度が劣化する問題がある。
【００３１】
図３は、信号検出精度が劣化する現象の説明に供する図である。図３Ａに示すように、信号が無い状態から信号が有る状態に切り替わるフレームの先頭部分においては、AGCが動作することにより、AGC処理が施された後のベースバンド信号のレベルは、激しく変動する。すなわち、図３Ａに示すように、典型的には、フレーム先頭部分において電力レベルが大きくなり、その後、急激に電力レベルが低下する。従って、フレームの先頭部に設けられるプリアンブル部分においては、電力レベルに急激な変動が生じることが多い。
【００３２】
ここで、プリアンブル信号として２周期から成る周期信号が採用される場合について考える。説明を簡単にするために、周期信号の１周期目部分の信号レベルは一定値Ａであり、２周期目部分の信号レベルは、一定値Ｂ（Ｂ＜Ａ）であると仮定する。
【００３３】
平均電力Pは、(A2+B2)/2によって求められる。また、相関値Rは、A・Bに比例するので、r・A・B(rは相関係数)によって求められる。正規化された相関値は、R/Pによって求められる。
【００３４】
電力レベルに変動が無い場合には、A=Bとなるので、正規化された相関値R/Pは、rとなる。一方、電力レベルに変動がある場合には、例えば、A=10,B=1とすると、正規化された相関値R/Pは、r・10/50.5≒0.2rとなる。すなわち、電力レベルに変動がある場合には、電力レベルに変動が無い場合に比べて、正規化された相関値が小さくなり、検出感度が悪くなってしまう。
【００３５】
本発明の目的は、電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる信号検出装置及び信号検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明の一態様の信号検出装置は、受信信号が分配された第１の分配信号と第１の乗算信号とを乗算する第１の乗算器と、前記第１の乗算器において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１の相関値を算出する第１の積分器と、前記受信信号が分配された第２の分配信号と第２の乗算信号とを乗算する第２の乗算器と、前記第２の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第２の相関値を算出する第２の積分器と、前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより前記第１の乗算信号を形成し、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第２の乗算信号を形成する遅延部と、前記第１の相関値及び前記第２の相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する判定部と、を具備する。
【００３７】
本発明の一態様の信号検出方法は、受信信号が分配された第１の分配信号と第１の乗算信号とを乗算し、前記第１の乗算器において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１の相関値を算出し、前記受信信号が分配された第２の分配信号と第２の乗算信号とを乗算し、前記第２の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第２の相関値を算出し、前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより前記第１の乗算信号を形成し、前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第２の乗算信号を形成し、前記第１の相関値及び前記第２の相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる信号検出装置及び信号検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】自己相関方法の説明に供する図
【図２】従来の自己相関検出器の説明に供する図
【図３】信号検出精度が劣化する現象の説明に供する図
【図４】本発明の実施の形態１に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図５】信号検出処理の説明に供する図
【図６】遅延部の構成バリエーションを示す図
【図７】本発明の実施の形態２に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図８】判定部の構成を示すブロック図
【図９】基準値の分布を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態４に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図１２】他の実施の形態に係る信号検出装置の構成を示すブロック図
【図１３】信号検出装置の動作説明に供する図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００４１】
［実施の形態１］
［システムの概要］
本発明の実施の形態では、複数のミリ波無線通信規格のそれぞれに対応する複数の通信システムが混在している状況を前提とする。各通信システムにおいては、送信装置（例えば、アクセスポイント）が、各通信システムにおいて設定されている周期信号をプリアンブル部分に配置して送信する。本発明の実施の形態１に係る信号検出装置は、上記した複数の通信システムの内のいずれかにおいて通信する受信装置（例えば、端末装置）に搭載される。
【００４２】
信号検出装置は、搭載されている受信装置が通信する通信システム（以下では、「自システム」と呼ばれることがある）以外の複数の通信システム（以下では、「他システム」と呼ばれることがある）からのプリアンブル信号を検出する。なお、以下では、信号検出装置が複数の他システムのプリアンブル信号を検出することを前提に説明するが、検出対象のプリアンブル信号に自システムのプリアンブル信号が含まれてもよい。
【００４３】
［信号検出装置１００の構成］
図４は、本発明の実施の形態１に係る信号検出装置１００の構成を示す。上述の通り、信号検出装置１００は、複数のミリ波無線通信規格のそれぞれに対応する複数の通信システムの内のいずれかの通信システムと通信する受信装置に搭載される。信号検出装置１００は、受信装置においてアンテナを介して受信された無線受信信号が無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、アナログディジタル変換）を施された後に得られる受信信号（つまり、ベースバンド信号）を入力とする。入力された受信信号が分配（つまり、複製）されることにより、複数の分配信号が形成される。
【００４４】
図４において、信号検出装置１００は、遅延部１０１と、乗算器１０２，１０３と、積分器１０４，１０５と、絶対値算出部１０６，１０７と、判定部１０８とを有する。
【００４５】
乗算器１０２は、第１分配信号と第１乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器１０４へ出力する。
【００４６】
乗算器１０３は、第２分配信号と第２乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器１０５へ出力する。
【００４７】
積分器１０４は、乗算器１０２から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第１分配信号と第１乗算信号との相関値（以下では、「第１相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部１０６へ出力する。
【００４８】
積分器１０５は、乗算器１０３から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第２分配信号と第２乗算信号との相関値（以下では、「第２相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部１０７へ出力する。
【００４９】
絶対値算出部１０６は、第１相関値の絶対値を算出し、判定部１０８へ出力する。
【００５０】
絶対値算出部１０７は、第２相関値の絶対値を算出し、判定部１０８へ出力する。
【００５１】
遅延部１０１は、複数の分配信号の少なくとも１つを用いて、第１乗算信号及び第２乗算信号を形成する。具体的には、遅延部１０１は、遅延器１１１と、遅延器１１２とを有する。遅延器１１１は、第１分配信号がさらに分配された信号に対してＴ１分の遅延処理を施すことにより第１乗算信号を形成し、乗算器１０２へ出力する。また、遅延器１１２は、第２分配信号がさらに分配された信号に対してＴ２分の遅延処理を施すことにより第２乗算信号を形成し、乗算器１０３へ出力する。
【００５２】
すなわち、第１乗算信号と第２乗算信号とは、（Ｔ２−Ｔ１）分が相対的にずらされている。ここで、Ｔ１及びＴ２は、信号検出装置１００が検出対象としているプリアンブル信号に用いられている周期信号の周期にそれぞれ対応する。ここでは、Ｔ２＞Ｔ１であり、且つ、Ｔ１＞（Ｔ２−Ｔ１）であることを前提としている。
【００５３】
判定部１０８は、絶対値算出部１０６において得られた第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び絶対値算出部１０７において得られた第２相関値の絶対値（Ｒ２）に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【００５４】
具体的には、判定部１０８は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）との相対値と、信号検出判定閾値との、大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【００５５】
詳細には、判定部１０８は、Ｒ１／Ｒ２が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。一方、判定部１０８は、Ｒ２／Ｒ１が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【００５６】
また、判定部１０８は、Ｒ１／Ｒ２及びＲ２／Ｒ１の両方が信号検出判定閾値未満では、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号及び周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号のいずれも検出していないと判定する。
【００５７】
なお、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）との相対値として、両者の比を用いているが、本発明はこれに限定されず、両者の差を相対値として用いてもよい。すなわち、判定部１０８は、Ｒ１−Ｒ２が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。Ｒ２が基準値として用いられる。
【００５８】
判定部１０８は、Ｒ２−Ｒ１が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。Ｒ１が基準値として用いられる。判定部１０８は、Ｒ１とＲ２との差分（｜Ｒ１−Ｒ２｜）が信号検出判定閾値未満である場合には、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号及び周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号のいずれも検出していないと判定する。
【００５９】
通常、Ｒ１、Ｒ２を真値により表現した場合には、相対値として両者の比が用いられ、Ｒ１、Ｒ２を、例えば、デシベルの対数値により表現した場合には、相対値として両者の差が用いられるのが適切である。
【００６０】
［信号検出装置１００の動作］
以上の構成を有する信号検出装置１００の動作について説明する。図５は、信号検出装置１００における信号検出処理の説明に供する図である。
【００６１】
図５Ａには、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を受信した場合の、相関検出処理をイメージ的に示した図である。
【００６２】
乗算器１０２において乗算される第１分配信号と第１乗算信号とは、相対的にＴ１分のずれがある。周期信号を構成する１周期（Ｔ１）分信号の先頭タイミングが合わさった状態において、第１分配信号と第１乗算信号とが乗算される（図５Ａ上図参照）。従って、積分器１０４において得られる相関値は、大きくなる。
【００６３】
また、乗算器１０３において乗算される第２分配信号と第２乗算信号とは、相対的にＴ２分のずれがある。周期信号を構成する１周期（Ｔ１）分信号の先頭タイミングがずれた状態において、第２分配信号と第２乗算信号とが乗算される（図５Ａ下図参照）。従って、積分器１０５において得られる相関値は、小さくなる。
【００６４】
Ｒ１／Ｒ２の値も大きくなるので、Ｒ１／Ｒ２の値は信号検出判定閾値よりも大きくなる。従って、判定部１０８は、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【００６５】
図５Ｂには、周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号を受信した場合の、相関検出処理をイメージ的に示した図である。
【００６６】
乗算器１０２において乗算される第１分配信号と第１乗算信号とは、相対的にＴ１分のずれがある。周期信号を構成する１周期（Ｔ２）分信号の先頭タイミングがずれた状態において、第１分配信号と第１乗算信号とが乗算される（図５Ｂ上図参照）。従って、積分器１０４において得られる相関値は、小さくなる。
【００６７】
また、乗算器１０３において乗算される第２分配信号と第２乗算信号とは、相対的にＴ２分のずれがある。周期信号を構成する１周期（Ｔ２）分信号の先頭タイミングが合わさった状態において、第２分配信号と第２乗算信号とが乗算される（図５Ｂ下図参照）。従って、積分器１０５において得られる相関値は、大きくなる。
【００６８】
Ｒ２／Ｒ１の値も大きくなるので、Ｒ２／Ｒ１の値は信号検出判定閾値よりも大きくなる。従って、判定部１０８は、周期Ｔ２の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【００６９】
こうして、異種システムからの干渉信号を検出した場合には、受信装置は、検出のレベル又は頻度に応じて、干渉を回避するための動作を開始する。干渉を回避するための一般的な動作としては、例えば、周波数チャネルの変更、送信タイミングの変更、送信電力制御、およびアンテナ指向性制御がある。
【００７０】
本実施の形態によれば、信号検出装置１００において、乗算器１０２が、受信信号が分配された第１分配信号と第１乗算信号とを乗算し、積分器１０４が、乗算器１０２において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１相関値を算出する。また、乗算器１０３が、受信信号が分配された第２分配信号と第２乗算信号とを乗算し、積分器１０５が、乗算器１０３において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第２相関値を算出する。
【００７１】
遅延部１０１が、第１分配信号又は第２分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより第１乗算信号を形成し、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより第２乗算信号を形成する。判定部１０８が、第１相関値及び第２相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。
【００７２】
すなわち、信号検出装置１００は、相対的に（Ｔ２−Ｔ１）分がずらされた第１乗算信号及び第２乗算信号のそれぞれを用いた自己相関処理によって得られた第１相関値及び第２相関値に基づいて信号検出判定を行う。受信信号において大きな電力レベル変動が生じていても、受信信号の変動が反映された第１相関値及び第２相関値に基づいて信号検出判定できるので、電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる。
【００７３】
具体的には、判定部１０８は、第１相関値と第２相関値との相対値と、信号検出判定閾値とに基づいて、検出対象信号の有無を判定する。第１相関値と第２相関値との相対値は、第１相関値と第２相関値との比、又は、第１相関値と第２相関値との差である。
【００７４】
なお、以上において説明した遅延部１０１の構成は一例であり、例えば、図６に示す構成であってもよい。図６は、遅延部１０１Ａを含む信号検出装置１００Ａの構成を示す。図６において、遅延部１０１Ａは、遅延器１１１Ａと、遅延器１１２Ａとを有する。遅延器１１１Ａは、第２分配信号がさらに分配された信号に対してＴ１分の遅延処理を施すことにより得られた信号を第１乗算信号として乗算器１０２へ出力し、遅延器１１２Ａにも出力する。
【００７５】
遅延器１１２Ａは、遅延器１１１Ａから出力された信号に対して（Ｔ２−Ｔ１）分の遅延処理を施すことにより得られた信号を第２乗算信号として乗算器１０３へ出力する。すなわち、乗算器１０３に入力される第２乗算信号は、合計Ｔ２分の遅延がされている。
【００７６】
自己相関処理を行う２つの系統において遅延器の一部を共有することにより、回路規模を削減できる。同様に、自己相関処理を行う系統が３つ以上でも、遅延器の一部を共有できる。検出対象である周期信号の内において最も長い周期に対応するトータル遅延時間を有する遅延器群が設けられればよい。
【００７７】
［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２に係る信号検出装置２００の構成を示す。図７において、信号検出装置２００は、遅延部２０１と、乗算器２０２と、積分器２０３と、絶対値算出部２０４と、判定部２０５とを有する。遅延部２０１は、遅延器１１１と、遅延器１１２と、遅延器２１１とを有する。
【００７８】
乗算器２０２は、第３分配信号と第３乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器２０３へ出力する。
【００７９】
積分器２０３は、乗算器２０２から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第３分配信号と第３乗算信号との相関値（以下では、「第３相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部２０４へ出力する。
【００８０】
絶対値算出部２０４は、第３相関値の絶対値を算出し、判定部２０５へ出力する。
【００８１】
遅延部２０１は、複数の分配信号の少なくとも１つを用いて、第１乗算信号、第２乗算信号、及び第３乗算信号を形成する。具体的には、遅延器２１１は、第３分配信号がさらに分配された信号に対してＴ３分の遅延処理を施すことにより第３乗算信号を形成し、乗算器２０２へ出力する。
【００８２】
すなわち、第１乗算信号と第２乗算信号とは、（Ｔ２−Ｔ１）分が相対的にずらされている。第１乗算信号と第３乗算信号とは、（Ｔ３−Ｔ１）分が相対的にずらされている。第２乗算信号と第３乗算信号とは、（Ｔ３−Ｔ２）分が相対的にずらされている。
【００８３】
ここで、Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３は、信号検出装置１００が検出対象としているプリアンブル信号に用いられている周期信号の周期にそれぞれ対応する。ここでは、Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１、Ｔ１＞（Ｔ２−Ｔ１）、Ｔ１＞（Ｔ３−Ｔ１）、Ｔ２＞（Ｔ３−Ｔ２）の全てが満たされることを前提としている。
【００８４】
判定部２０５は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）、第２相関値の絶対値（Ｒ２）、及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。具体的には、判定部２０５は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）、第２相関値の絶対値（Ｒ２）、及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の内の２つを用いて構成される各ペアの平均値と、各ペアに含まれない残りの１つの相関値の絶対値とに基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【００８５】
図８は、判定部２０５の構成を示す。図８において、判定部２０５は、判定ユニット２２１と、判定ユニット２２２と、判定ユニット２２３とを有する。判定ユニット２２１は、平均部２３１と、判定処理部２３２とを有する。判定ユニット２２２は、平均部２４１と、判定処理部２４２とを有する。判定ユニット２２３は、平均部２５１と、判定処理部２５２とを有する。
【００８６】
判定ユニット２２１は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と、第２相関値の絶対値（Ｒ２）及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の平均値とに基づいて、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したか否かを判定する。
【００８７】
具体的には、判定ユニット２２１において、平均部２３１は、第２相関値の絶対値（Ｒ２）及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の平均値を算出する。判定処理部２３２は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の平均値（つまり、基準値）との比又は差に基づいて、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したか否かを判定する。
【００８８】
すなわち、判定ユニット２２１は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と基準値との比（つまり、Ｒ１／基準値）又は差（つまり、Ｒ１−基準値）が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ１の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【００８９】
判定ユニット２２２及び判定ユニット２２３のそれぞれは、判定ユニット２２１と同じ構成を有している。但し、判定ユニット２２２においては、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第３相関値の絶対値（Ｒ３）の平均値が算出され、判定ユニット２２２において算出された平均値と第２相関値の絶対値（Ｒ２）とに基づいて信号検出判定が行われる。
【００９０】
また、判定ユニット２２３においては、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）の平均値が算出され、判定ユニット２２３において算出された平均値と第３相関値の絶対値（Ｒ３）とに基づいて信号検出判定が行われる。
【００９１】
ここで、上記した比又は差を求める場合に用いられる基準値のレベルがたまたまゼロに近い小さな値になると、受信信号に周期信号が含まれていない場合でも、比又は差の値が大きくなることがある。比又は差の値が閾値を超えてしまうので、受信信号に周期信号が含まれていない場合でも、プリアンブル信号が検出されたと誤検出されてしまう可能性がある。
【００９２】
逆に、基準値のレベルが平均的なレベルよりも大きくなると、受信信号に周期信号が含まれている場合でも、比又は差の値が小さくなることがある。比又は差の値が閾値を下回ってしまうので、受信信号に周期信号が含まれている場合でも、プリアンブル信号が検出されていないと判定される可能性がある。
【００９３】
実施の形態１のように比又は差を求める場合に用いられる基準値が１つの相関処理系統から得られる１つの相関値である場合には、基準値は、例えば、ノイズの影響によってばらつくことがあり、基準値の分布は、図９Ａのようになる。基準値のレベルがゼロに近くなる確率及び平均的なレベルよりも大きくなる確率が無視するのは困難なので、誤検出又は感度劣化が生じてしまう可能性がある。
【００９４】
これに対して、本実施の形態のように、基準値として、複数の相関処理系統によって得られた複数の相関値の平均値を用いる場合には、図９Ｂに示すように、基準値のレベルのばらつきが小さくなる。特に、ゼロ付近の小さな値になる確率が減少し、誤検出が生じる確率を小さくできる。
【００９５】
本実施の形態によれば、信号検出装置２００において、判定部２０５は、第１相関値、第２相関値、及び第３相関値の内の２つを用いて構成される各ペアの平均値と、各ペアに含まれない残りの１つの相関値とに基づいて、周期Ｔ１の周期信号、周期Ｔ２の周期信号、又は周期Ｔ３の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。
【００９６】
各ペアの平均値を基準値として検出対象信号の有無を判定できる。各ペアの平均値の分布は、１つの相関値に比べて狭くなる。各ペアの平均値を基準値とすることにより、誤検出又は感度劣化を防止できる。
【００９７】
なお、本実施の形態では、３種類の相関値を用いる場合について説明したが、４種類以上の相関値を用いる場合にも拡張可能である。たとえば、周期Ｔ１の周期信号を判定する場合には、第１相関値以外の３種類以上の相関値の絶対値の平均値を基準値とすることができる。
【００９８】
つまり、４種以上の相関値のうち、少なくとも２つ以上の相関値の絶対値の平均値を基準値とすることができる。基準値に用いる相関値の数が多いほど、基準値のレベルのばらつきを小さくできる。
【００９９】
また、基準値には、相関値の絶対値の平均値を用いるとしたが、具体的な処理は、平均操作によりばらつきを小さくする趣旨の機能を実現する範囲において、種々の変形が可能である。たとえば、基準値として、相関値の絶対値の二乗の平均値（いわゆる自乗平均）を用いて、判定したい周期の相関値の絶対値の二乗と比較してもよい。
【０１００】
［実施の形態３］
図１０は、本発明の実施の形態３に係る信号検出装置３００の構成を示す。図１０において、信号検出装置３００は、遅延部３０１と、乗算器３０２，３０３と、積分器３０４，３０５と、絶対値算出部３０６，３０７と、判定部３０８とを有する。
【０１０１】
乗算器３０２は、第３分配信号と第３乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器３０４へ出力する。
【０１０２】
乗算器３０３は、第４分配信号と第４乗算信号とを乗算し、乗算結果を積分器３０５へ出力する。
【０１０３】
積分器３０４は、乗算器３０２から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第３分配信号と第３乗算信号との相関値（以下では、「第３相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部３０６へ出力する。
【０１０４】
積分器３０５は、乗算器３０３から出力された乗算結果を所定の期間において積分し、積分結果（つまり、第４分配信号と第４乗算信号との相関値（以下では、「第４相関値」と呼ばれることがある））を絶対値算出部３０７へ出力する。
【０１０５】
絶対値算出部３０６は、第３相関値の絶対値を算出し、判定部３０８へ出力する。
【０１０６】
絶対値算出部３０７は、第４相関値の絶対値を算出し、判定部３０８へ出力する。
【０１０７】
遅延部３０１は、複数の分配信号の少なくとも１つを用いて、第３乗算信号及び第４乗算信号を形成する。具体的には、遅延部３０１は、遅延器３１１と、遅延器３１２とを有する。遅延器３１１は、第３分配信号がさらに分配された信号に対してＴ３分の遅延処理を施すことにより第３乗算信号を形成し、乗算器３０２へ出力する。また、遅延器３１２は、第４分配信号がさらに分配された信号に対してＴ４分の遅延処理を施すことにより第４乗算信号を形成し、乗算器３０３へ出力する。
【０１０８】
すなわち、第３乗算信号と第４乗算信号とは、（Ｔ４−Ｔ３）分が相対的にずらされている。ここで、Ｔ３及びＴ４は、信号検出装置３００が検出対象としているプリアンブル信号に用いられている周期信号の周期にそれぞれ対応する。ここでは、Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１、Ｔ１＞（Ｔ２−Ｔ１）、Ｔ３＞（Ｔ４−Ｔ３）の全てが満たされることを前提としている。
【０１０９】
判定部３０８は、絶対値算出部３０６において得られた第３相関値の絶対値（Ｒ３）及び絶対値算出部３０７において得られた第４相関値の絶対値（Ｒ４）に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【０１１０】
具体的には、判定部３０８は、第３相関値の絶対値（Ｒ３）と第４相関値の絶対値（Ｒ４）との相対値と、信号検出判定閾値との、大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する。
【０１１１】
詳細には、判定部３０８は、Ｒ３／Ｒ４が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ３の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。一方、判定部３０８は、Ｒ４／Ｒ３が信号検出判定閾値以上では、周期Ｔ４の周期信号を含むプリアンブル信号を検出したと判定する。
【０１１２】
また、判定部３０８は、Ｒ３／Ｒ４及びＲ４／Ｒ３の両方が信号検出判定閾値未満では、周期Ｔ３の周期信号を含むプリアンブル信号及び周期Ｔ４の周期信号を含むプリアンブル信号のいずれも検出していないと判定する。
【０１１３】
なお、ここでは、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）との相対値として、両者の比を用いているが、実施の形態１と同様に、本発明はこれに限定されず、両者の差を相対値として用いてもよい。
【０１１４】
また、以上の説明においては、遅延部１０１と遅延部３０１とを別の機能部として説明したが、本発明はこれに限定されず、単一の機能部であってもよい。また、判定部１０８と判定部３０８とも単一の機能部であってもよい。
【０１１５】
本実施の形態によれば、信号検出装置３００において、判定部１０８が、第１相関値及び第２相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定し、判定部３０８が、第３相関値及び第４相関値に基づいて、周期Ｔ３の周期信号又は周期Ｔ４の周期信号である検出対象信号の有無を判定する。周期Ｔ１、周期Ｔ２、周期Ｔ３、及び周期Ｔ４は、周期Ｔ１、周期Ｔ２、周期Ｔ３、周期Ｔ４の順番に従い長くなる。
【０１１６】
周期の長さが近い検出対象信号同士をペアにして検出対象信号の有無を判定できるので、短時間のレベル変動に対する追従性を向上させることができる。
【０１１７】
［実施の形態４］
図１１は、本発明の実施の形態４に係る信号検出装置４００の構成を示す。図１１において、信号検出装置４００は、電力検出部４０１と、閾値生成部４０２と、判定部４０３とを有する。
【０１１８】
電力検出部４０１は、受信信号の電力を検出し、検出電力値を閾値生成部４０２へ出力する。ここで、電力検出部４０１における電力検出には、上記した特許文献１と同様の方法がとられる。すなわち、相関演算の処理対象部分に対応する電力観測期間（つまり、背景技術における、Ｓ１及びＳ２の両方に対応する期間に相当）における電力の平均値が、電力検出部４０１から出力される。
【０１１９】
閾値生成部４０２は、検出電力値に基づいて、第２の信号検出判定閾値を生成する。具体的には、閾値生成部４０２は、乗算器４１１を具備する。乗算器４１１は、検出電力値と所定の係数とを乗算することにより、処理実行判定閾値を生成する。
【０１２０】
判定部４０３は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと、処理実行判定閾値との大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する判定処理（実施の形態１において説明されている）を実行するか否かを判定する。
【０１２１】
すなわち、判定部４０３は、第１相関値の絶対値（Ｒ１）が処理実行判定閾値以上において、Ｒ１／Ｒ２と信号検出判定閾値との大小比較判定を実行する。また、判定部４０３は、第１相関値の絶対値（Ｒ２）が処理実行判定閾値以上において、Ｒ２／Ｒ１と信号検出判定閾値との大小比較判定を実行する。
【０１２２】
本実施の形態によれば、信号検出装置４００において、判定部４０３が、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと、処理実行判定閾値との大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する判定処理を実行するか否かを判定する。
【０１２３】
基準値として用いられる第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第１相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれが小さい場合には、検出対象プリアンブル信号の有無を判定する処理を実行しない。
【０１２４】
基準値として用いられる第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第１相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれが小さい場合には、上述の通り、誤検出が発生し易い。従って、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第１相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれが小さい場合に、上記した判定処理を実行しないため、無駄な処理を防止できる。
【０１２５】
なお、以上の説明においては、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと、処理実行判定閾値との大小関係を、プリアンブル信号の有無についての判定処理を実行するか否かの判定基準として用いている。
【０１２６】
しかしながら、本発明は、これに限定されず、プリアンブル信号の有無を判定した後に、判定結果を有効な結果とするか否かの判定基準として、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと、処理実行判定閾値との大小関係を用いてもよい。
【０１２７】
要は、判定部４０３が、第１相関値の絶対値（Ｒ１）及び第２相関値の絶対値（Ｒ２）のそれぞれと第２の信号検出判定閾値との大小関係、並びに、第１相関値の絶対値（Ｒ１）と第２相関値の絶対値（Ｒ２）との相対値と第１の信号検出判定閾値（実施の形態１において用いた閾値と同じ）との大小関係に基づいて、検出対象プリアンブル信号の有無を判定できればよい。
【０１２８】
また、以上の説明においては、実施の形態１において説明した信号検出装置１００の構成に対して電力検出部４０１及び閾値生成部４０２を追加した構成について説明した。しかしながら、これに限定されず、本実施の形態において説明した技術は、実施の形態２及び実施の形態３のそれぞれに対しても適用できる。
【０１２９】
［他の実施の形態］
（１）上記各実施の形態においては、基本的には、自己相関処理を行う２つの系統のそれぞれにおいて求められる相関値に基づいて、プリアンブル信号の有無を判定している。電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる。しかしながら、図１２に示すような構成を有する信号検出装置５００によっても同様の効果を得ることができる。
【０１３０】
図１２において、信号検出装置５００は、電力検出部５０１と、閾値生成部５０２と、比較器５０３とを有する。
【０１３１】
電力検出部５０１は、実施の形態４における電力検出部４０１と同様に、受信信号の電力を検出する。ただし、電力検出部５０１は、電力検出部４０１と異なり、相乗平均によって平均電力を算出する。
【０１３２】
電力検出部５０１は、先ず、電力観測期間内に含まれる期間であって、それぞれが、周期信号の１周期に対応する期間である第１の期間及び第２の期間のそれぞれにおいて平均電力を算出する。
【０１３３】
電力検出部５０１は、第１の期間において算出された平均電力と、第２の期間において算出された平均電力との相乗平均を算出する。算出された相乗平均値が、閾値生成部５０２へ出力される。
【０１３４】
閾値生成部５０２は、検出電力値に基づいて、信号検出判定閾値を生成する。
【０１３５】
比較器５０３は、第１相関値と閾値生成部５０２によって生成された信号検出判定閾値とに基づいて、検出対象のプリアンブル信号の有無を判定する。
【０１３６】
以上の構成を有する信号検出装置５００の動作について説明する。図１３は、信号検出装置５００の動作説明に供する図である。
【０１３７】
図１３に示すように、電力検出部５０１は、信号Ｓ１及びＳ２の期間に渡って電力を平均するのではなく、Ｓ１の期間の平均電力Ｐ１とＳ２の期間の平均電力Ｐ２とを別々に算出し、さらに平均電力Ｐ１と平均電力Ｐ２との相乗平均を算出する。
【０１３８】
ここで、Ｓ１の部分の振幅がＡであり、Ｓ２の部分の振幅がＢであるとすると、相乗平均及び相関値Ｒは、次のように求めることができる。
相乗平均 = √(A2・B2) = A・B
相関値R = r・A・B (rは、相関係数)
【０１３９】
相乗平均及び相関値Ｒの両方とも、振幅Ａと振幅Ｂとの積ＡＳ・Ｂに比例する値である。また、相乗平均と相関値Ｒとの比は、常に、rとなる。
【０１４０】
すなわち、Ａの値とＢの値とが等しい場合も、レベル変動により両者が異なる場合も、電力の相乗平均と相関値Ｒとの相対的な関係は維持される。従って、平均電力Ｐ１と平均電力Ｐ２との相乗平均に基づいて生成される信号検出判定閾値に基づいて信号検出を行うことにより、電力レベル変動への追従性を向上させることができる。
【０１４１】
なお、電力検出部５０１は、実施の形態４の信号検出装置４００において電力検出部４０１の代わりに設けられてもよい。これにより、信号検出装置４００における電力レベル変動への追従性をさらに向上させることができる。
【０１４２】
（２）上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現可能である。
【０１４３】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、各機能ブロックの一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１４４】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又は、ＬＳＩ内部の回路セルの接続、設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０１４５】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、別技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明の信号検出装置及び信号検出方法は、電力レベル変動が大きい場合でも信号検出精度を維持できる信号検出装置及び信号検出方法として有用である。
【符号の説明】
【０１４７】
１００，１００Ａ，２００，３００，４００，５００ 信号検出装置
１０１，１０１Ａ，２０１，３０１ 遅延部
１０２，１０３，２０２，３０２，３０３ 乗算器
１０４，１０５，２０３，３０４，３０５ 積分器
１０６，１０７，２０４，３０６，３０７ 絶対値算出部
１０８，２０５，３０８，４０３ 判定部
１１１，１１１Ａ，１１２，１１２Ａ，２１１，３１１，３１２ 遅延器
２２１，２２２，２２３ 判定ユニット
２３１，２４１，２５１ 平均部
２３２，２４２，２５２ 判定処理部
４０１，５０１ 電力検出部
４０２，５０２ 閾値生成部
５０３ 比較器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号が分配された第１の分配信号と第１の乗算信号とを乗算する第１の乗算器と、
前記第１の乗算器において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１の相関値を算出する第１の積分器と、
前記受信信号が分配された第２の分配信号と第２の乗算信号とを乗算する第２の乗算器と、
前記第２の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第２の相関値を算出する第２の積分器と、
前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより前記第１の乗算信号を形成し、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第２の乗算信号を形成する遅延部と、
前記第１の相関値及び前記第２の相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する判定部と、
を具備する信号検出装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記第１の相関値と前記第２の相関値との相対値と、信号検出判定閾値とに基づいて、前記検出対象信号の有無を判定する、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項３】
前記第１の相関値と前記第２の相関値との相対値は、前記第１の相関値と前記第２の相関値との比、又は、前記第１の相関値と前記第２の相関値との差である、
請求項２に記載の信号検出装置。
【請求項４】
前記受信信号が分配された第３の分配信号と第３の乗算信号とを乗算する第３の乗算器と、
前記第３の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第３の相関値を算出する第３の積分器と、
をさらに具備し、
前記遅延部は、前記第１の分配信号、前記第２の分配信号、又は前記第３の分配信号を時間Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第３の乗算信号を形成し、
前記判定部は、前記第１相関値、前記第２相関値、及び前記第３相関値の内の２つから構成される各ペアの平均値と、各ペアに含まれない残りの１つの相関値とに基づいて、周期Ｔ１の周期信号、周期Ｔ２の周期信号、又は周期Ｔ３の周期信号である検出対象信号の有無を判定する、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項５】
前記受信信号が分配された第３の分配信号と第３の乗算信号とを乗算する第３の乗算器と、
前記第３の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第３の相関値を算出する第３の積分器と、
前記受信信号が分配された第４の分配信号と第４の乗算信号とを乗算する第４の乗算器と、
前記第４の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第４の相関値を算出する第４の積分器と、
をさらに具備し、
前記遅延部は、前記第１の分配信号、前記第２の分配信号、又は前記第３の分配信号を時間Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第３の乗算信号を形成し、前記第１の分配信号、前記第２の分配信号、前記第３の分配信号又は前記第４の分配信号を時間Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第４の乗算信号を形成し、
前記判定部は、前記第１相関値、前記第２相関値、前記第３相関値、又は前記第４相関値の内の少なくとも２つ以上から選択された相関値の平均値と、残りの相関値とに基づいて、周期Ｔ１の周期信号、周期Ｔ２の周期信号、周期Ｔ３の周期信号、又は周期Ｔ４の周期信号である検出対象信号の有無を判定する、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項６】
前記受信信号が分配された第３の分配信号と第３の乗算信号とを乗算する第３の乗算器と、
前記第３の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第３の相関値を算出する第３の積分器と、
前記受信信号が分配された第４の分配信号と第４の乗算信号とを乗算する第４の乗算器と、
前記第４の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第４の相関値を算出する第４の積分器と、
前記第１の分配信号、前記第２の分配信号、前記第３の分配信号、又は前記第４の分配信号を時間Ｔ３遅延させることにより前記第３の乗算信号を形成し、時間Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３）遅延させることにより前記第４の乗算信号を形成する第２の遅延部と、
前記第３の相関値及び前記第４の相関値に基づいて、周期Ｔ３の周期信号又は周期Ｔ４の周期信号である検出対象信号の有無を判定する第２の判定部と、
をさらに具備し、
周期Ｔ１、周期Ｔ２、周期Ｔ３、及び周期Ｔ４は、周期Ｔ１、周期Ｔ２、周期Ｔ３、周期Ｔ４の順番で長くなる、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項７】
前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号の電力を検出する電力検出部と、
前記検出された電力値に基づいて、第２の信号検出判定閾値を生成する閾値生成部と、
をさらに具備し、
前記判定部は、前記第１の相関値と前記第２の相関値との相対値と前記第１の信号検出判定閾値との大小関係、及び、前記第１の相関値及び前記第２の相関値のそれぞれと、前記第２の信号検出判定閾値との大小関係に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項８】
受信信号が分配された第１の分配信号と第１の乗算信号とを乗算し、
前記第１の乗算器において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１の相関値を算出し、
前記受信信号が分配された第２の分配信号と第２の乗算信号とを乗算し、
前記第２の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第２の相関値を算出し、
前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより前記第１の乗算信号を形成し、
前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第２の乗算信号を形成し、
前記第１の相関値及び前記第２の相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する、
信号検出方法。
【請求項１】
受信信号が分配された第１の分配信号と第１の乗算信号とを乗算する第１の乗算器と、
前記第１の乗算器において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１の相関値を算出する第１の積分器と、
前記受信信号が分配された第２の分配信号と第２の乗算信号とを乗算する第２の乗算器と、
前記第２の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第２の相関値を算出する第２の積分器と、
前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより前記第１の乗算信号を形成し、時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第２の乗算信号を形成する遅延部と、
前記第１の相関値及び前記第２の相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する判定部と、
を具備する信号検出装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記第１の相関値と前記第２の相関値との相対値と、信号検出判定閾値とに基づいて、前記検出対象信号の有無を判定する、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項３】
前記第１の相関値と前記第２の相関値との相対値は、前記第１の相関値と前記第２の相関値との比、又は、前記第１の相関値と前記第２の相関値との差である、
請求項２に記載の信号検出装置。
【請求項４】
前記受信信号が分配された第３の分配信号と第３の乗算信号とを乗算する第３の乗算器と、
前記第３の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第３の相関値を算出する第３の積分器と、
をさらに具備し、
前記遅延部は、前記第１の分配信号、前記第２の分配信号、又は前記第３の分配信号を時間Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第３の乗算信号を形成し、
前記判定部は、前記第１相関値、前記第２相関値、及び前記第３相関値の内の２つから構成される各ペアの平均値と、各ペアに含まれない残りの１つの相関値とに基づいて、周期Ｔ１の周期信号、周期Ｔ２の周期信号、又は周期Ｔ３の周期信号である検出対象信号の有無を判定する、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項５】
前記受信信号が分配された第３の分配信号と第３の乗算信号とを乗算する第３の乗算器と、
前記第３の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第３の相関値を算出する第３の積分器と、
前記受信信号が分配された第４の分配信号と第４の乗算信号とを乗算する第４の乗算器と、
前記第４の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第４の相関値を算出する第４の積分器と、
をさらに具備し、
前記遅延部は、前記第１の分配信号、前記第２の分配信号、又は前記第３の分配信号を時間Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第３の乗算信号を形成し、前記第１の分配信号、前記第２の分配信号、前記第３の分配信号又は前記第４の分配信号を時間Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第４の乗算信号を形成し、
前記判定部は、前記第１相関値、前記第２相関値、前記第３相関値、又は前記第４相関値の内の少なくとも２つ以上から選択された相関値の平均値と、残りの相関値とに基づいて、周期Ｔ１の周期信号、周期Ｔ２の周期信号、周期Ｔ３の周期信号、又は周期Ｔ４の周期信号である検出対象信号の有無を判定する、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項６】
前記受信信号が分配された第３の分配信号と第３の乗算信号とを乗算する第３の乗算器と、
前記第３の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第３の相関値を算出する第３の積分器と、
前記受信信号が分配された第４の分配信号と第４の乗算信号とを乗算する第４の乗算器と、
前記第４の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第４の相関値を算出する第４の積分器と、
前記第１の分配信号、前記第２の分配信号、前記第３の分配信号、又は前記第４の分配信号を時間Ｔ３遅延させることにより前記第３の乗算信号を形成し、時間Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３）遅延させることにより前記第４の乗算信号を形成する第２の遅延部と、
前記第３の相関値及び前記第４の相関値に基づいて、周期Ｔ３の周期信号又は周期Ｔ４の周期信号である検出対象信号の有無を判定する第２の判定部と、
をさらに具備し、
周期Ｔ１、周期Ｔ２、周期Ｔ３、及び周期Ｔ４は、周期Ｔ１、周期Ｔ２、周期Ｔ３、周期Ｔ４の順番で長くなる、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項７】
前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号の電力を検出する電力検出部と、
前記検出された電力値に基づいて、第２の信号検出判定閾値を生成する閾値生成部と、
をさらに具備し、
前記判定部は、前記第１の相関値と前記第２の相関値との相対値と前記第１の信号検出判定閾値との大小関係、及び、前記第１の相関値及び前記第２の相関値のそれぞれと、前記第２の信号検出判定閾値との大小関係に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項８】
受信信号が分配された第１の分配信号と第１の乗算信号とを乗算し、
前記第１の乗算器において得られた乗算結果を積分期間において積分することにより第１の相関値を算出し、
前記受信信号が分配された第２の分配信号と第２の乗算信号とを乗算し、
前記第２の乗算器において得られた乗算結果を前記積分期間において積分することにより第２の相関値を算出し、
前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ１遅延させることにより前記第１の乗算信号を形成し、
前記第１の分配信号又は前記第２の分配信号を時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）遅延させることにより前記第２の乗算信号を形成し、
前記第１の相関値及び前記第２の相関値に基づいて、周期Ｔ１の周期信号又は周期Ｔ２の周期信号である検出対象信号の有無を判定する、
信号検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２１３０２７（Ｐ２０１２−２１３０２７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７４４１（Ｐ２０１１−７７４４１）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２２年度、総務省、超高速近距離無線伝送技術等の研究開発の委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２２年度、総務省、超高速近距離無線伝送技術等の研究開発の委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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