受信装置、プログラム、半導体装置、通信システム
【課題】拡散変調された送信データに妨害波が重畳した状況下であっても、相関ピーク値による同期検出が可能になる受信装置、プログラム、半導体装置、通信システムを提供する。
【解決手段】通信装置Ａは、受信した通信データに基づいて生成される基本符号列において、第１の部分符号列の特定領域に窓関数１−Ｗｋを乗じる窓関数処理部６２と、基本符号列において、第１の部分符号列から同期シンボルのシンボル長の整数倍だけ離れた第２の部分符号列の特定領域に窓関数Ｗｋを乗じる窓関数処理部６３と、窓関数処理部６２，６３の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部６４と、特定領域を合成符号列に置き換えた第１の部分符号列と拡散符号との相関値を演算する相関器１と、相関器１が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部Ｋ１０とを備える。
【解決手段】通信装置Ａは、受信した通信データに基づいて生成される基本符号列において、第１の部分符号列の特定領域に窓関数１−Ｗｋを乗じる窓関数処理部６２と、基本符号列において、第１の部分符号列から同期シンボルのシンボル長の整数倍だけ離れた第２の部分符号列の特定領域に窓関数Ｗｋを乗じる窓関数処理部６３と、窓関数処理部６２，６３の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部６４と、特定領域を合成符号列に置き換えた第１の部分符号列と拡散符号との相関値を演算する相関器１と、相関器１が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部Ｋ１０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散符号を用いた通信に用いる受信装置、プログラム、半導体装置、通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信無線に関する規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．４規格等では、直接拡散変調通信（Direct Sequence SpreadSpectrum、DSSS）が用いられている。直接拡散変調通信において、送信装置は、拡散符号を用いて拡散変調したパケットで構成される通信データを送信する。受信装置は、通信データに含まれる既知の同期シンボルと拡散符号との相関値に基づいて、受信時の同期タイミングを検出する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１２は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格における通信データＤＴのパケット構成を示す。通信データＤＴは、プリアンブル部Ｄ１と、ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）部Ｄ２と、ＰＨＹヘッダ部Ｄ３と、データ本体部Ｄ４とから構成されている。
【０００４】
プリアンブル部Ｄ１は、既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルＳａが複数連続して設けられており、受信時の同期タイミング検出に用いられる。この同期シンボルＳａは、４ビットのシンボル「００００」をＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で定められている拡散符号で拡散変調したものであり、既知のシンボルとなる。ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格では、図１３に示すように、４ビットのビット列の各々に、３２チップの拡散符号が対応付けられており、同期シンボルＳａの拡散変調には、ビット列「００００」に対応する３２チップの拡散符号Ｃが用いられる。
【０００５】
ＳＦＤ部Ｄ２は、１つ以上のＳＦＤシンボルＳｂで構成されており（図１２では、２つのＳＦＤシンボルＳｂ）、ＳＦＤシンボルＳｂによって、プリアンブル部Ｄ１の終了とＰＨＹヘッダ部Ｄ３の開始とが検出される。
【０００６】
ＰＨＹヘッダ部Ｄ３は、１つ以上のヘッダシンボルＳｃで構成されており（図１２では、２つのヘッダシンボルＳｃ）、ヘッダシンボルＳｃには、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の場合、通信データＤＴのパケット長の情報が格納されている。
【０００７】
データ本体部Ｄ４は、送信情報が格納されており、１つ以上のシンボルで構成されている。
【０００８】
上述のＳＦＤシンボルＳｂ、ヘッダシンボルＳｃ、データ本体部Ｄ４を構成するシンボルも、図１３に示すビット列と拡散符号との対応表にしたがって、ビット列を拡散符号で拡散変調したものである。
【０００９】
図１４は、従来の通信装置の同期回路Ｋ１０１を示すブロック図である。同期回路Ｋ１０１は、相関器１０１と、既知シンボル生成部１０２と、ピーク検出部１０３と、最大値検出部１０４と、カウンタ１０５とを備え、同期回路Ｋ１０１の後段には復調回路Ｋ１０２が接続されている。
【００１０】
同期回路Ｋ１０１は、既知の同期シンボルＳａとのみ相関をとるので、同期回路Ｋ１０１に用いられる既知シンボル生成部１０２は、図１３に示す１６パターンの拡散符号のうち、同期シンボルＳａの拡散変調に用いた拡散符号Ｃを相関器１０１へ出力する。
【００１１】
相関器１０１は、順次入力される受信符号列と既知シンボル生成部１０２が生成する拡散符号Ｃとの相互相関をとり、相関値を出力する。この相関値を時系列に沿って並べることで相関パターンが形成されるが、相関パターンは、受信符号列における同期シンボルＳａの起点が、拡散符号Ｃの起点に一致したときに、相関値が最大（相関ピーク値）となる。
【００１２】
ピーク検出部１０３は、相関パターンにおける相関値の各々を、予め決められた閾値と比較し、この閾値以上の相関値が相関ピーク値であると判定する。ピーク検出部１０３は、通信データＤＴを受信していないときも、相関ピーク値の検出動作を行っており、雑音による相関値を通信データＤＴによる相関値であると誤検出しないように、上記閾値による相関ピーク値の判定処理を行う。
【００１３】
さらに、最大値検出部１０４は、相関ピーク値の最尤判定を行うため、相関ピーク値の最大値を逐次更新し、カウンタ１０５は、相関ピーク値の最大値が更新されてからのサンプル数をカウントする。そして、相関ピーク値の最大値が更新されてから、拡散符号長に相当するサンプル数以内に、相関ピーク値の最大値が更新されず、且つ相関ピーク値の最大値が更新されてから、拡散符号長に相当するサンプル数が経過した時点で、相関値が閾値以上になったとする。この場合、最大値検出部１０４は、この相関ピーク値の最大値を最大尤度のピーク値であると判断し、この相関ピーク値の発生タイミングを同期タイミングとし、同期確立信号を出力する。
【００１４】
復調回路Ｋ１０２は、検出した同期タイミングに同期させて、受信した通信データＤＴに拡散符号を乗算することによって、通信データＤＴを逆拡散させた変調信号を生成し、逆拡散された変調信号から情報を復調（デジタル復調）する。すなわち、通信データＤＴからＳＦＤ部Ｄ２（ＳＦＤシンボルＳｂ）を検出し、ＳＦＤ部Ｄ２の検出後に、ＰＨＹヘッダ部Ｄ３（ヘッダシンボルＳｃ）、データ本体部Ｄ４を復調する。
【００１５】
また、従来、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing）のように、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いた変調方式では、ＦＦＴ処理の際に、受信符号列の周期性を確保するために窓関数を用いるものがあった（例えば、特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−２７１０５３号公報
【特許文献２】特開平８−２２３１３２号公報
【特許文献３】特開２０００−２２６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、受信符号列に妨害波ａｍ（ｋ）を含む場合、上記特許文献１のような従来技術では、同期タイミングを正しく検出できない。なお、ｋはサンプル番号を示す。
【００１８】
具体的に、拡散符号Ｃの符号列ｃｋ（以降、拡散符号系列ｃｋと称す）は、拡散符号Ｃのチップ周期をＴｃとすると、［数１］で表される。
【００１９】
【数１】
さらに、妨害波周波数をｆＡＭ、妨害波の複素振幅をＡＭ、妨害波の複素位相をｅｘｐ
（ｊΘ）とすると、妨害波ａｍ（ｋ）は、［数２］で表される。
【００２０】
【数２】
そして、妨害波ａｍ（ｋ）が重畳した受信符号列をｃ’ｋとした場合、相互相関値Ｒｘｘは、［数３］で表される。
【００２１】
【数３】
ここで、ｍは、同期シンボルＳａのインデックス（ｍ＝０，１，２，．．．，７）を示し、Ｎｃは、拡散符号系列の長さ（拡散符号長）を示し、ｍＮｃは、各同期シンボルＳａの先頭のサンプルを与え、ｃ＊は複素共役を表す。なお、ＩＥＥＥ８０２，１５．４規格の場合、プリアンブル部Ｄ１を構成する同期シンボルＳａの数は「８」であるので、同期シンボルＳａのインデックスｍは、「０〜７」の整数になる。
【００２２】
［数３］において、右辺の第１項は、妨害波ａｍ（ｋ）がない場合の相互相関値であるので、ここでは右辺の第２項のみに注目する。この第２項を展開したものを、［数４］に示す。
【００２３】
【数４】
そして、拡散符号Ｃは、［数５］を満たすように設計されており、この場合、［数４］の結果は０になる。しかしながら、妨害波ａｍ（ｋ）によって与えられる位相回転ｅｘｐ（ｊ２πｆＡＭｋＴＣ）によって、［数４］の結果は０にならなくなる。
【００２４】
【数５】
すなわち、妨害波ａｍ（ｋ）がないと仮定すると、実数成分１，−１、虚数成分ｊ，−ｊがそれぞれ、拡散符号長Ｎｃ内で同数存在し、各成分のサンメンションが０になるように設計されている。しかし、妨害波ａｍ（ｋ）によって与えられる上述の位相回転によって、実数成分１＋α，−１＋β、虚数成分ｊ＋γ，−ｊ＋ηのようになり、各成分のサンメンションが０ではなくなる。
【００２５】
このようなα，β，γ，ηの各値は、サンプル時間によって刻々と変化するため、拡散符号長Ｎｃ毎に発生する相関ピーク値にうねりを発生させる。
【００２６】
例えば、妨害波ａｍ（ｋ）が重畳されていない場合、図１５（ａ）に示すように、略一定の相関ピーク値が、同期シンボルＳａの送信周期（拡散符号長Ｎｃ）毎に検出されるので、初期同期補足において、相関閾値Ｋ１００を用いて正しい同期を確立することができる。
【００２７】
しかし、妨害波ａｍ（ｋ）が重畳されている場合、図１５（ｂ）に示すように、妨害波ａｍ（ｋ）の信号強度の変動に応じて相関ピーク値も変動するうねりが発生し、相関ピーク値が相関閾値Ｋ１００を下回る虞がある。而して、同期シンボルＳａの送信周期毎に相関ピーク値を検出できなくなり、正しい同期を確立することができないという問題が発生する。すなわち、拡散変調された送信データに妨害波が重畳することによって、相関ピーク値を閾値比較によって検出することが困難になり、同期性能が劣化してしまう。
【００２８】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、拡散変調された送信データに妨害波が重畳した状況下であっても、相関ピーク値による同期検出が可能になる受信装置、プログラム、半導体装置、通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の受信装置は、拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを受信する受信装置であって、受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部とを備えることを特徴とする。
【００３０】
この発明において、前記第２の部分符号列は、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長だけ離れて構成されることが好ましい。
【００３１】
この発明において、前記第１の部分符号列と前記第２の部分符号列との間の距離は、ランダムに設定されることが好ましい。
【００３２】
この発明において、前記基本符号列は、受信した前記通信データを構成する受信符号列において、前記シンボル長で構成される第３の部分符号列と、前記受信符号列において、前記第３の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第４の部分符号列とを加算して生成されることが好ましい。
【００３３】
この発明において、前記第４の部分符号列は、前記受信符号列において、前記第３の部分符号列から前記シンボル長だけ離れて構成されることが好ましい。
【００３４】
この発明において、前記第３の部分符号列と前記第４の部分符号列との間の距離は、ランダムに設定されることが好ましい。
【００３５】
本発明のプログラムは、拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複
数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムに用いられ、コンピュータを、前記受信装置が受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理手段と、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理手段と、前記第１，第２の窓関数処理手段の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成手段と、前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関検出手段と、前記相関検出手段が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出手段として機能させることを特徴とする。
【００３６】
本発明の半導体装置は、拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムに用いられ、前記受信装置が受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部とを備えることを特徴とする。
【００３７】
本発明の通信システムは、拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムであって、前記受信装置は、受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明したように、本発明では、拡散変調された送信データに妨害波が重畳した状況下であっても、相関ピーク値による同期検出が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態１の通信装置の同期回路の構成の一部を示すブロック図である。
【図２】同上の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】同上の同期回路の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）（ｂ）同上の窓関数処理を示す概略図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）同上の窓関数を示す時間波形図である。
【図６】実施形態２の通信装置の同期回路の構成の一部を示すブロック図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）同上の窓関数処理を示す概略図である。
【図８】実施形態３の通信装置の同期回路の構成の一部を示すブロック図である。
【図９】（ａ）（ｂ）同上の窓関数処理を示す概略図である。
【図１０】実施形態４の通信装置の同期回路の構成の一部を示すブロック図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）同上の窓関数処理を示す概略図である。
【図１２】通信データを示すフレーム構造図である。
【図１３】ビット列と拡散符号との対応を示すテーブル図である。
【図１４】従来の同期回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）従来の同期確立処理を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４１】
（実施形態１）
本実施形態の通信システムは、図２に示すように、直接拡散変調通信（Direct Sequence SpreadSpectrum、DSSS）を用いて、互いに通信を行う複数の通信装置Ａ（図２では、通信装置Ａ１，Ａ２を示す）で構成される。例えば、通信装置Ａ１（送信装置）が、拡散符号を用いて拡散変調したパケットで構成される通信データを送信する。通信装置Ａ２（受信装置）は、通信データに含まれる既知の同期シンボルと拡散符号との相関値に基づいて、受信時の同期タイミングを検出する。
【００４２】
図１２は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格における通信データＤＴのパケット構成を示す。通信データＤＴは、プリアンブル部Ｄ１と、ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）部Ｄ２と、ＰＨＹヘッダ部Ｄ３と、データ本体部Ｄ４とから構成されている。
【００４３】
プリアンブル部Ｄ１は、既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルＳａが複数連続して設けられており、受信時の同期タイミング検出に用いられる。この同期シンボルＳａは、４ビットのシンボル「００００」をＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で定められている拡散符号で拡散変調したものであり、既知のシンボルとなる。ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格では、図１３に示すように、４ビットのビット列の各々に、３２チップの拡散符号が対応付けられており、同期シンボルＳａの拡散変調には、ビット列「００００」に対応する３２チップの拡散符号Ｃが用いられる。
【００４４】
ＳＦＤ部Ｄ２は、１つ以上のＳＦＤシンボルＳｂで構成されており（図１２では、２つのＳＦＤシンボルＳｂ）、ＳＦＤシンボルＳｂによって、プリアンブル部Ｄ１の終了とＰＨＹヘッダ部Ｄ３の開始とが検出される。
【００４５】
ＰＨＹヘッダ部Ｄ３は、１つ以上のヘッダシンボルＳｃで構成されており（図１２では、２つのヘッダシンボルＳｃ）、ヘッダシンボルＳｃには、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の場合、通信データＤＴのパケット長の情報が格納されている。
【００４６】
データ本体部Ｄ４は、送信情報が格納されており、１つ以上のシンボルで構成されている。
【００４７】
上述のＳＦＤシンボルＳｂ、ヘッダシンボルＳｃ、データ本体部Ｄ４を構成するシンボルも、図１３に示すビット列と拡散符号との対応表にしたがって、ビット列を拡散符号で拡散変調したものである。
【００４８】
そして、図３は、通信装置Ａの同期回路Ｋ１を示すブロック図である。同期回路Ｋ１は、相関器１と、既知シンボル生成部２と、ピーク検出部３と、最大値検出部４と、カウンタ５と、窓関数演算部６とを備え、同期回路Ｋ１の後段には復調回路Ｋ２が接続されている。また、ピーク検出部３、最大値検出部４、カウンタ５は、同期検出部Ｋ１０を構成す
る。
【００４９】
図１は、相関器１、窓関数演算部６のブロック構成を示しており、以下、相関器１、窓関数演算部６の各動作について説明する。
【００５０】
まず、相関器１は、既知の同期シンボルＳａとのみ相関をとるので、同期回路Ｋ１に用いられる既知シンボル生成部２は、図１３に示す１６パターンの拡散符号のうち、同期シンボルＳａの拡散変調に用いた拡散符号Ｃを相関器１へ出力する。
【００５１】
相関器１は、３２個の格納領域を有する参照信号レジスタ１１と、４個の格納領域を有するレジスタ１２と、乗算器１３と、演算器１４とを備えており、拡散符号Ｃの符号列ｃｋ（以降、拡散符号系列ｃｋと称す）が、参照信号レジスタ１１に格納される。
【００５２】
また、窓関数演算部６は、基本符号列生成部６１、窓関数処理部６２（第１の窓関数処理部）、窓関数処理部６３（第２の窓関数処理部）、合成部６４を備えている。そして、基本符号列生成部６１は、３６個の格納領域を有するシフトレジスタ６１ａを具備しており、他の通信装置Ａからの通信データＤＴをサンプリングし、このサンプリングデータが、シフトレジスタ６１ａに時系列に沿って順次格納される。このシフトレジスタ６１ａに格納されている３６チップの符号列が、基本符号列Ｘｏを構成する。なお、本実施形態では、通信データＤＴのサンプリングデータからなる受信符号列が、基本符号列Ｘｏを構成している。
【００５３】
サンプリング周期は、通信データＤＴのチップ毎のデータが、シフトレジスタ６１ａの格納領域に順次格納される周期に設定されており、通信データＤＴのチップ毎のデータをサンプリング可能に構成されている。そして、シフトレジスタ６１ａでは、新規のサンプリングデータが格納される度に、既に格納されている後段のデータが前段にシフトする。なお、本実施形態の窓関数演算部６は、オーバーサンプル処理を行わないものとし、同期シンボルＳａの１シンボルあたりのサンプル数は、拡散符号Ｃのチップ数に等しく、この場合、１シンボルあたりのシンボル長は３２サンプル（３２チップ）となる。
【００５４】
但し、拡散符号Ｃがアナログ信号で表される場合、サンプリング周期は、サンプリング定理にしたがって、チップ周期Ｔｃの１／２以下に設定される。この場合、シフトレジスタ６１ａのレジスタ長（格納領域の数）は、チップ周期／サンプリング周期の比率にしたがって、拡大する必要がある。
【００５５】
すなわち、基本符号列Ｘｏにおいて、同期シンボルＳａの長さに相当するシンボル長（チップ数）は、サンプリング周期によって異なり、本実施形態において、同期シンボルＳａの長さに相当するシンボル長は、３２チップになる。
【００５６】
そして、窓関数処理部６２は、シフトレジスタ６１ａの後端の４チップで構成される符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋ（ｋは、窓関数のサンプルインデックス）を乗じる。窓関数処理部６３は、シフトレジスタ６１ａの前端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。
【００５７】
すなわち、図４（ａ）に示すように、窓関数処理部６２は、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）の後端の符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６３は、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）の後端の符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。なお、窓関数処理部６２，６３は、窓関数処理の対象となる符号列Ｘ１，Ｘ２の符号長を４チップとしている。しかし、符号列Ｘ１，Ｘ２の符号長は、拡散符号Ｃの符号長の１／２を超えない範囲で、窓関数Ｗｋ，１−Ｗｋのサンプル数に応じて任意
に設定すればよい。
【００５８】
ここで、部分符号列Ｘ（ｎ）が、本発明の第１の部分符号列に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ−１）が、本発明の第２の部分符号列に相当する。また、部分符号列Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１）の各々における後端の４チップが、本発明の特定領域に相当する。さらに、窓関数１−Ｗｋは、本発明の第１の窓関数に相当し、窓関数Ｗｋは、本発明の第２の窓関数に相当する。なお、図４において、基本符号列Ｘｏのサンプル番号を、便宜的に前端から−４，−３，−２，−１，１，２，３，４，．．．．．．，３２と付す。
【００５９】
窓関数１−Ｗｋは、図５（ａ）に示すように、時間の経過に伴って０から１へ徐々に増加する時間波形で構成される。窓関数Ｗｋは、図５（ｂ）に示すように、時間の経過に伴って１から０へ徐々に減少する時間波形で構成される。窓関数Ｗｋと窓関数１−Ｗｋとを併せると、図５（ｃ）に示すように、中央が１、両端が０の時間波形になる。
【００６０】
合成部６４は、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ３を生成し、相関器１へ出力する。このとき、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果は、窓関数のサンプルインデックスが同じもの同士を足し合わせる。すなわち、合成符号列Ｘ３は、窓関数処理を施した本発明の特定領域（部分符号列Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１）の各々における後端の４チップ）を、互いに合成したものである。
【００６１】
相関器１は、４個の格納領域を有するレジスタ１２を備えており、合成符号列Ｘ３はレジスタ１２に格納される。而して、図４（ｂ）に示すように、シフトレジスタ６１ａに格納されている基本符号列Ｘｏのサンプル番号１（先頭から５チップ目）からサンプル番号２８（先頭から３２チップ目）で形成される符号列Ｘｏ１の後段を、合成符号列Ｘ３に置き換えた部分符号列Ｘａ（ｎ）が構成される。
【００６２】
そして、乗算器１３は、シフトレジスタ６１ａから取得した符号列Ｘｏ１とレジスタ１２から取得した合成符号列Ｘ３とで、部分符号列Ｘａ（ｎ）を形成する。さらに、乗算器１３は、参照信号レジスタ１１から拡散符号系列ｃｋを取得する。そして、乗算器１３は、部分符号列Ｘａ（ｎ）と拡散符号系列ｃｋとを乗算して、演算器１４へ出力する。演算器１４は、乗算器１３の乗算結果に基づいて、部分符号列Ｘａ（ｎ）と拡散符号系列ｃｋとの和算をとり、相関値を出力する。この相関値を時系列に沿って並べることで相関パターンが形成されるが、相関パターンは、受信符号列における同期シンボルＳａの起点が、拡散符号Ｃの起点に一致したときに、相関値が最大（相関ピーク値）となる。
【００６３】
本実施形態では、上記のように窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋを用いて、受信符号列の一部に窓関数処理を施したので、拡散変調された送信データＤＴに妨害波が重畳した状況下であっても、同期検出部Ｋ１０によって、相関ピーク値による同期検出が可能になる。
【００６４】
具体的には、窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋの窓長をＮｗで表し、窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋによって更新される部分のみを数式化すると、［数４］は、［数６］のようになる。すなわち、［１−Ｗｉ｛１−ｅｘｐ（ｊ２πｆＡＭ（Ｎｃ−１）Ｔｃ）｝］によって、妨害波の複素振幅ＡＭは一定振幅ではなく、単調に減少する振幅を有することになる。したがって、窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋを用いた窓関数処理を施した部分について、相関値のうねりの原因となっていた妨害波の複素振幅ＡＭの影響を抑制することができる。
【００６５】
【数６】
而して、妨害波ａｍ（ｋ）の信号強度の変動に応じて相関ピーク値が変動するうねりの発生を抑制できるので、拡散変調された送信データＤＴに妨害波が重畳した状況下であっても、相関ピーク値による同期検出が、以下の処理によって可能となる。
【００６６】
ピーク検出部３は、相関パターンにおける相関値の各々を、予め決められた閾値と比較し、この閾値以上の相関値が相関ピーク値であると判定する。ピーク検出部３は、通信データＤＴを受信していないときも、相関ピーク値の検出動作を行っており、雑音による相関値を通信データＤＴによる相関値であると誤検出しないように、上記閾値による相関ピーク値の判定処理を行う。
【００６７】
さらに、最大値検出部４は、相関ピーク値の最尤判定を行うため、相関ピーク値の最大値を逐次更新し、カウンタ５は、相関ピーク値の最大値が更新されてからのサンプル数をカウントする。そして、相関ピーク値の最大値が更新されてから、拡散符号長に相当するサンプル数以内に、相関ピーク値の最大値が更新されず、且つ相関ピーク値の最大値が更新されてから、拡散符号長に相当するサンプル数が経過した時点で、相関値が閾値以上になったとする。この場合、最大値検出部４は、この相関ピーク値の最大値を最大尤度のピーク値であると判断し、この相関ピーク値の発生タイミングを同期タイミングとし、同期確立信号を出力する。
【００６８】
復調回路Ｋ２は、検出した同期タイミングに同期させて、受信した通信データＤＴに拡散符号を乗算することによって、通信データＤＴを逆拡散させた変調信号を生成し、逆拡散された変調信号から情報を復調（デジタル復調）する。すなわち、通信データＤＴからＳＦＤ部Ｄ２（ＳＦＤシンボルＳｂ）を検出し、ＳＦＤ部Ｄ２の検出後に、ＰＨＹヘッダ部Ｄ３（ヘッダシンボルＳｃ）、データ本体部Ｄ４を復調する。
【００６９】
また、本実施形態において、第１の部分符号列として部分符号列Ｘ（ｎ）を用い、第２の部分符号列として部分符号列Ｘ（ｎ−１）を用いている。すなわち、部分符号列Ｘ（ｎ−１）は、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）だけ、部分符号列Ｘ（ｎ）から離して構成されている。しかし、第２の部分符号列として、部分符号列Ｘ（ｎ−２），Ｘ（ｎ−３），．．．，Ｘ（ｎ＋２），Ｘ（ｎ＋３），．．．のように、部分符号列Ｘ（ｎ）から、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）のｎ倍（ｎ＝２，３，４，．．．）離れた部分符号列を用いてもよい。
【００７０】
さらに、第１の部分符号列と第２の部分符号列との間の距離は、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）の整数倍という条件下で、通信データＤＴの受信動作毎にランダムに設定してもよい。
【００７１】
（実施形態２）
本実施形態の通信システムは、実施形態１と略同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７２】
実施形態１では、受信した通信データＤＴのサンプリングデータ（受信符号列）が、基本符号列Ｘｏとして、シフトレジスタ６１ａに格納される。しかし、本実施形態では、基本符号列Ｘｏを、以下のように作成する。
【００７３】
まず、図６は、本実施形態の相関器１、窓関数演算部６のブロック構成を示す。窓関数演算部６の基本符号列生成部６１は、シフトレジスタ６１ｂと、合成部６１ｃと、レジスタ６１ｄとを備える。
【００７４】
シフトレジスタ６１ｂは、６８個の格納領域を有しており、受信した通信データＤＴのサンプリングデータは、シフトレジスタ６１ｂに時系列に沿って順次格納される。このシフトレジスタ６１ｂに格納されている６８チップの符号列が、受信符号列を構成する。受信符号列は、ｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）の全領域（３２チップ）、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）の全領域（３２チップ）、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）の後端の４チップで構成される。
【００７５】
そして、合成部６１ｃは、受信符号列の前端寄りの３６チップと後端寄りの３６チップとを足し合わせて３６チップの基本符号列Ｘｏを生成し、３６個の格納領域を有するレジスタ６１ｄに格納する。
【００７６】
本実施形態の窓関数演算部６による上記処理の概念を、図７に示す。
【００７７】
まず、図７（ａ）に示すように、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）とｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）が構成される。さらに、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）とｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）が構成される。上記のように構成された部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）は、部分符号列Ｘ（ｎ−１）と部分符号列Ｘ（ｎ）との平均に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）は、部分符号列Ｘ（ｎ）と部分符号列Ｘ（ｎ＋１）との平均に相当する。ここで、部分符号列Ｘ（ｎ）が、本発明の第３の部分符号列に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ−１）および部分符号列Ｘ（ｎ＋１）が、本発明の第４の部分符号列に相当する。
【００７８】
而して、合成部６１ｃの上記処理によってレジスタ６１ｄに格納された基本符号列Ｘｏは、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）の全領域（３２チップ）と、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）の後端の４チップとで構成される。
【００７９】
そして、窓関数処理部６２は、レジスタ６１ｄの後端の４チップで構成される符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６３は、レジスタ６１ｄの前端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。
【００８０】
すなわち、図７（ｂ）に示すように、窓関数処理部６２は、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）の後端の４チップで構成される符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６３は、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）の後端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。なお、図７において、基本符号列Ｘｏのサンプル番号を、便宜的に前端から−４，−３，−２，−１，１，２，３，４，．．．．．．，３２と付す。
【００８１】
合成部６４は、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ３を生成し、相関器１へ出力する。このとき、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果は、窓関数のサンプルインデックスが同じもの同士を足し合わせる。
【００８２】
相関器１は、４個の格納領域を有するレジスタ１２を備えており、合成符号列Ｘ３はレジスタ１２に格納される。而して、図７（ｃ）に示すように、レジスタ６１ｄに格納されている基本符号列Ｘｏのサンプル番号１（先頭から５チップ目）からサンプル番号２８（
先頭から３２チップ目）で形成される符号列Ｘｏ１の後段を、合成符号列Ｘ３に置き換えた部分符号列Ｘａ（ｎ，ｎ＋１）が構成される
そして、乗算器１３は、レジスタ６１ｄから取得した符号列Ｘｏ１とレジスタ１２から取得した合成符号列Ｘ３とで、部分符号列Ｘａ（ｎ，ｎ＋１）を形成する。さらに、乗算器１３は、参照信号レジスタ１１から拡散符号系列ｃｋを取得する。そして、乗算器１３は、部分符号列Ｘａ（ｎ，ｎ＋１）と拡散符号系列ｃｋとを乗算して、演算器１４へ出力する。演算器１４は、乗算器１３の乗算結果に基づいて、部分符号列Ｘａ（ｎ，ｎ＋１）と拡散符号系列ｃｋとの和算をとり、相関値を出力する。以降の同期検出部Ｋ１０、復調回路Ｋ２の各動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【００８３】
このように、本実施形態では、隣り合う２つの部分符号列Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ）を平均化した部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）、隣り合う２つの部分符号列Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ＋１）を平均化した部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）から、基本符号列Ｘｏを構成する。したがって、ＡＭ信号のように、同期シンボルＳａの周期と異なる周期で変化する妨害波だけでなく、ランダムに変化する妨害波に対してもロバストな同期方式となる。
【００８４】
なお、本実施形態では、部分符号列の平均化処理の後に、窓関数処理を行っているが、窓関数処理を行った後に、部分符号列の平均化処理を行ってもよい。
【００８５】
また、本実施形態において、第３の部分符号列として部分符号列Ｘ（ｎ）を用い、第４の部分符号列として部分符号列Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ＋１）を用いている。すなわち、部分符号列Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ＋１）は、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）だけ、部分符号列Ｘ（ｎ）から離して構成されている。しかし、第４の部分符号列として、部分符号列Ｘ（ｎ−２），Ｘ（ｎ−３），．．．，Ｘ（ｎ＋２），Ｘ（ｎ＋３），．．．のように、部分符号列Ｘ（ｎ）から、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）のｎ倍（ｎ＝２，３，４，．．．）離れた部分符号列を用いてもよい。
【００８６】
さらに、第３の部分符号列と第４の部分符号列との間の距離は、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）の整数倍という条件下で、通信データＤＴの受信動作毎にランダムに設定してもよい。
【００８７】
（実施形態３）
本実施形態の通信システムは、実施形態１と略同様の構成を備えており、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８８】
実施形態１では、基本符号列Ｘｏ内の１箇所のみに窓関数処理を施したが、本実施形態では、基本符号列Ｘｏ内の２箇所に窓関数処理を施す。
【００８９】
図８は、本実施形態の相関器１、窓関数演算部６のブロック構成を示す。
【００９０】
相関器１は、実施形態１の構成に加えて、４個の格納領域を有するレジスタ１５を備える。
【００９１】
窓関数演算部６は、実施形態１の構成に加えて、窓関数処理部６５，６６、合成部６７を備えており、さらにシフトレジスタ６１ａは、４０個の格納領域を具備する。そして、他の通信装置Ａからの通信データＤＴをサンプリングし、このサンプリングデータが、シフトレジスタ６１ａに時系列に沿って順次格納される。このシフトレジスタ６１ａに格納されている４０チップの符号列が、基本符号列Ｘｏを構成する。なお、本実施形態では、通信データＤＴのサンプリングデータからなる受信符号列が、基本符号列Ｘｏを構成している。
【００９２】
そして、窓関数処理部６２は、シフトレジスタ６１ａの後端側の５〜８チップ目で構成される符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋ（ｋは、窓関数のサンプルインデックス）を乗じる。窓関数処理部６３は、シフトレジスタ６１ａの前端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。次に、合成部６４は、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果を、同じサンプルインデックス同士を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ３を生成し、合成符号列Ｘ３は相関器１のレジスタ１２に格納される。この合成符号列Ｘ３の生成処理は、実施形態１と同様である。
【００９３】
さらに、本実施形態において、窓関数処理部６５は、シフトレジスタ６１ａの前端側の５〜８チップ目で構成される符号列Ｘ４に窓関数Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６６は、シフトレジスタ６１ａの後端の４チップで構成される符号列Ｘ５に窓関数１−Ｗｋを乗じる。
【００９４】
すなわち、図９（ａ）に示すように、窓関数処理部６５は、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）の前端の符号列Ｘ４に窓関数Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６６は、ｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）の前端の符号列Ｘ５に窓関数１−Ｗｋを乗じる。ここで、部分符号列Ｘ（ｎ）が、本発明の第１の部分符号列に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ＋１）が、本発明の第２の部分符号列に相当する。この場合、部分符号列Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ＋１）の各々における前端の４チップが、本発明の特定領域に相当し、さらに窓関数Ｗｋが、本発明の第１の窓関数に相当し、窓関数１−Ｗｋが、本発明の第２の窓関数に相当する。なお、図９において、基本符号列Ｘｏのサンプル番号を、便宜的に前端から−４，−３，−２，−１，１，２，３，４，．．．．．．，３２，．．．，３６と付す。
【００９５】
合成部６７は、窓関数処理部６５および窓関数処理部６６の各乗算結果を、同じサンプルインデックス同士を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ６を生成し、合成符号列Ｘ６は相関器１のレジスタ１５に格納される。
【００９６】
上記処理によって、相関器１のレジスタ１２，１５には、合成符号列Ｘ３，Ｘ６の各々が格納されている。そして、基本符号列Ｘｏ、合成符号列Ｘ３，Ｘ６を用いて、図９（ｂ）に示す部分符号列Ｘｂ（ｎ）が構成される。部分符号列Ｘｂ（ｎ）は、基本符号列Ｘｏのサンプル番号５（前端から９チップ目）からサンプル番号２８（前端から３２チップ目）で形成される符号列Ｘｏ２の後段を、合成符号列Ｘ３に置き換え、さらに符号列Ｘｏ２の前段を、合成符号列Ｘ６に置き換えている。
【００９７】
そして、乗算器１３は、シフトレジスタ６１ａから取得した符号列Ｘｏ２と、レジスタ１２から取得した合成符号列Ｘ３と、レジスタ１５から取得した合成符号列Ｘ６とで、部分符号列Ｘｂ（ｎ）を形成する。さらに、乗算器１３は、参照信号レジスタ１１から拡散符号系列ｃｋを取得する。そして、乗算器１３は、部分符号列Ｘｂ（ｎ）と拡散符号系列ｃｋとを乗算して、演算器１４へ出力する。演算器１４は、乗算器１３の乗算結果に基づいて、部分符号列Ｘｂ（ｎ）と拡散符号系列ｃｋとの和算をとり、相関値を出力する。以降の同期検出部Ｋ１０、復調回路Ｋ２の各動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【００９８】
本実施形態では、上記のように窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋを用いて、符号列の２箇所に窓関数処理を施したので、妨害波ａｍ（ｋ）の信号強度の変動に応じて相関ピーク値が変動するうねりの発生をより抑制できる。したがって、妨害波が存在する環境下であっても、相関ピーク値による同期検出の精度がさらに向上する。
【００９９】
なお、本実施形態では、符号列の２箇所に窓関数処理を施しているが、３箇所以上に窓関数処理を施してもよい。
【０１００】
なお、他の構成は実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【０１０１】
（実施形態４）
本実施形態の通信システムは、実施形態３と略同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【０１０２】
実施形態３では、受信した通信データＤＴのサンプリングデータが、基本符号列Ｘｏとして、シフトレジスタ６１ａに格納される。しかし、本実施形態では、基本符号列Ｘｏを、以下のように作成する。
【０１０３】
まず、図１０は、本実施形態の相関器１、窓関数演算部６のブロック構成を示す。窓関数演算部６の基本符号列生成部６１は、シフトレジスタ６１ｂと、合成部６１ｃと、レジスタ６１ｄとを備える。
【０１０４】
シフトレジスタ６１ｂは、７２個の格納領域を有しており、受信した通信データＤＴのサンプリングデータは、シフトレジスタ６１ｂに時系列に沿って順次格納される。このシフトレジスタ６１ｂに格納されている７２チップの符号列が、受信符号列を構成する。受信符号列は、ｎ＋２番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋２）の前端の４チップ、ｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）の全領域（３２チップ）、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）の全領域（３２チップ）、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）の後端の４チップで構成される。
【０１０５】
そして、合成部６１ｃは、受信符号列の前端寄りの４０チップと後端寄りの４０チップとを足し合わせて４０チップの基本符号列Ｘｏを生成し、４０個の格納領域を有するレジスタ６１ｄに格納する。
【０１０６】
本実施形態の窓関数演算部６による上記処理の概念を、図１１に示す。
【０１０７】
まず、図１１（ａ）に示すように、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）とｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）が構成される。さらに、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）とｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）が構成される。さらに、ｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）とｎ＋２番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋２）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）が構成される。上記のように構成された部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）は、部分符号列Ｘ（ｎ−１）と部分符号列Ｘ（ｎ）との平均に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）は、部分符号列Ｘ（ｎ）と部分符号列Ｘ（ｎ＋１）との平均に相当する。さらに、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）は、部分符号列Ｘ（ｎ＋１）と部分符号列Ｘ（ｎ＋２）との平均に相当する。ここで、部分符号列Ｘ（ｎ−１）、部分符号列Ｘ（ｎ）、部分符号列Ｘ（ｎ＋１）、部分符号列Ｘ（ｎ＋２）が、本発明の第３の部分符号列、第４の部分符号列に各々相当する。
【０１０８】
而して、レジスタ６１ｄに格納された基本符号列Ｘｏは、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）の前端の４チップと、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）の全領域（３２チップ）と、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）の後端の４チップとで構成される。
【０１０９】
そして、窓関数処理部６２は、レジスタ６１ｄの後端側の５〜８チップ目で構成される
符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６３は、レジスタ６１ｄの前端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。次に、合成部６４は、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果を、同じサンプルインデックス同士を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ３を生成し、合成符号列Ｘ３は相関器１のレジスタ１２に格納される。この合成符号列Ｘ３の生成処理は、実施形態１と同様である。
【０１１０】
さらに、本実施形態において、窓関数処理部６５は、レジスタ６１ｄの前端側の５〜８チップ目で構成される符号列Ｘ４に窓関数Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６６は、レジスタ６１ｄの後端の４チップで構成される符号列Ｘ５に窓関数１−Ｗｋを乗じる。
【０１１１】
すなわち、図１１（ｂ）に示すように、窓関数処理部６５は、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）の前端の符号列Ｘ４に窓関数Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６６は、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）の前端の符号列Ｘ５に窓関数１−Ｗｋを乗じる。
【０１１２】
ここで、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）が、本発明の第１の部分符号列に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）が、本発明の第２の部分符号列に相当する。この場合、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１），Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）の各々における前端の４チップが、本発明の特定領域に相当し、さらに窓関数Ｗｋが、本発明の第１の窓関数に相当し、窓関数１−Ｗｋが、本発明の第２の窓関数に相当する。なお、図１１において、基本符号列Ｘｏのサンプル番号を、便宜的に前端から−４，−３，−２，−１，１，２，３，４，．．．．．．，３２，．．．，３６と付す。
【０１１３】
合成部６７は、窓関数処理部６５および窓関数処理部６６の各乗算結果を、同じサンプルインデックス同士を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ６を生成し、合成符号列Ｘ６は相関器１のレジスタ１５に格納される。
【０１１４】
上記処理によって、相関器１のレジスタ１２，１５には、合成符号列Ｘ３，Ｘ６の各々が格納されている。そして、基本符号列Ｘｏ、合成符号列Ｘ３，Ｘ６を用いて、図１１（ｃ）に示す部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）が構成される。部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）は、基本符号列Ｘｏのサンプル番号５（前端から９チップ目）からサンプル番号２８（前端から３２チップ目）で形成される符号列Ｘｏ２の後段を、合成符号列Ｘ３に置き換えている。さらに、部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）は、符号列Ｘｏ２の前段を、合成符号列Ｘ６に置き換えている。
【０１１５】
そして、乗算器１３は、レジスタ６１ｄから取得した符号列Ｘｏ２と、レジスタ１２から取得した合成符号列Ｘ３と、レジスタ１５から取得した合成符号列Ｘ６とで、部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）を形成する。さらに、乗算器１３は、参照信号レジスタ１１から拡散符号系列ｃｋを取得する。そして、乗算器１３は、部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）と拡散符号系列ｃｋとを乗算して、演算器１４へ出力する。演算器１４は、乗算器１３の乗算結果に基づいて、部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）と拡散符号系列ｃｋとの和算をとり、相関値を出力する。以降の同期検出部Ｋ１０、復調回路Ｋ２の各動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【０１１６】
このように、本実施形態では、隣り合う２つの部分符号列Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ＋１），Ｘ（ｎ＋２）を平均化した部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ），Ｘ（ｎ，ｎ＋１），Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）から、基本符号列Ｘｏを構成する。したがって、ＡＭ信号のように、同期シンボルＳａの周期と異なる周期で変化する妨害波だけでなく、ランダムに変化する妨害波に対してもロバストな同期方式となる。
【０１１７】
なお、本実施形態では、部分符号列の平均化処理の後に、窓関数処理を行っているが、
窓関数処理を行った後に、部分符号列の平均化処理を行ってもよい。
【０１１８】
なお、他の構成は実施形態３と同様であり、説明は省略する。
【０１１９】
上述の各実施形態において、汎用のマイクロコンピュータ等のコンピュータに同期回路Ｋ１の各機能を実行させるためのプログラムを作成し、このプログラムを読み取り可能な記録媒体（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ装置）に記録してもよい。この場合、通話装置Ａは、記録媒体およびＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するマイクロコンピュータを搭載し、ＣＰＵが、記録媒体からプログラムを読み取って実行することによって、同期回路Ｋ１の各機能が動作する。このように同期回路Ｋ１の各機能をソフトウェアが実現することによって、アルゴリズムの変更が容易になる。
【０１２０】
また、上述の各実施形態において、同期回路Ｋ１の各機能を備えた半導体装置を通話装置Ａに搭載してもよい。半導体装置は、ＡＳＩＣ（Application SpecificIntegrated Circuit）等の集積回路で構成されており、各機能の処理遅延を抑制でき、さらにはソフトウェアを利用する方法に比べて低コスト化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１２１】
Ａ 通信装置（受信装置、送信装置）
１ 相関器
１１ 参照信号レジスタ
１２ レジスタ
１３ 乗算器
１４ 演算器
６ 窓関数演算部
６１ 基本符号列生成部
６２ 窓関数処理部（第１の窓関数処理部）
６３ 窓関数処理部（第２の窓関数処理部）
６４ 合成部
Ｋ１０ 同期検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散符号を用いた通信に用いる受信装置、プログラム、半導体装置、通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信無線に関する規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．４規格等では、直接拡散変調通信（Direct Sequence SpreadSpectrum、DSSS）が用いられている。直接拡散変調通信において、送信装置は、拡散符号を用いて拡散変調したパケットで構成される通信データを送信する。受信装置は、通信データに含まれる既知の同期シンボルと拡散符号との相関値に基づいて、受信時の同期タイミングを検出する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１２は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格における通信データＤＴのパケット構成を示す。通信データＤＴは、プリアンブル部Ｄ１と、ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）部Ｄ２と、ＰＨＹヘッダ部Ｄ３と、データ本体部Ｄ４とから構成されている。
【０００４】
プリアンブル部Ｄ１は、既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルＳａが複数連続して設けられており、受信時の同期タイミング検出に用いられる。この同期シンボルＳａは、４ビットのシンボル「００００」をＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で定められている拡散符号で拡散変調したものであり、既知のシンボルとなる。ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格では、図１３に示すように、４ビットのビット列の各々に、３２チップの拡散符号が対応付けられており、同期シンボルＳａの拡散変調には、ビット列「００００」に対応する３２チップの拡散符号Ｃが用いられる。
【０００５】
ＳＦＤ部Ｄ２は、１つ以上のＳＦＤシンボルＳｂで構成されており（図１２では、２つのＳＦＤシンボルＳｂ）、ＳＦＤシンボルＳｂによって、プリアンブル部Ｄ１の終了とＰＨＹヘッダ部Ｄ３の開始とが検出される。
【０００６】
ＰＨＹヘッダ部Ｄ３は、１つ以上のヘッダシンボルＳｃで構成されており（図１２では、２つのヘッダシンボルＳｃ）、ヘッダシンボルＳｃには、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の場合、通信データＤＴのパケット長の情報が格納されている。
【０００７】
データ本体部Ｄ４は、送信情報が格納されており、１つ以上のシンボルで構成されている。
【０００８】
上述のＳＦＤシンボルＳｂ、ヘッダシンボルＳｃ、データ本体部Ｄ４を構成するシンボルも、図１３に示すビット列と拡散符号との対応表にしたがって、ビット列を拡散符号で拡散変調したものである。
【０００９】
図１４は、従来の通信装置の同期回路Ｋ１０１を示すブロック図である。同期回路Ｋ１０１は、相関器１０１と、既知シンボル生成部１０２と、ピーク検出部１０３と、最大値検出部１０４と、カウンタ１０５とを備え、同期回路Ｋ１０１の後段には復調回路Ｋ１０２が接続されている。
【００１０】
同期回路Ｋ１０１は、既知の同期シンボルＳａとのみ相関をとるので、同期回路Ｋ１０１に用いられる既知シンボル生成部１０２は、図１３に示す１６パターンの拡散符号のうち、同期シンボルＳａの拡散変調に用いた拡散符号Ｃを相関器１０１へ出力する。
【００１１】
相関器１０１は、順次入力される受信符号列と既知シンボル生成部１０２が生成する拡散符号Ｃとの相互相関をとり、相関値を出力する。この相関値を時系列に沿って並べることで相関パターンが形成されるが、相関パターンは、受信符号列における同期シンボルＳａの起点が、拡散符号Ｃの起点に一致したときに、相関値が最大（相関ピーク値）となる。
【００１２】
ピーク検出部１０３は、相関パターンにおける相関値の各々を、予め決められた閾値と比較し、この閾値以上の相関値が相関ピーク値であると判定する。ピーク検出部１０３は、通信データＤＴを受信していないときも、相関ピーク値の検出動作を行っており、雑音による相関値を通信データＤＴによる相関値であると誤検出しないように、上記閾値による相関ピーク値の判定処理を行う。
【００１３】
さらに、最大値検出部１０４は、相関ピーク値の最尤判定を行うため、相関ピーク値の最大値を逐次更新し、カウンタ１０５は、相関ピーク値の最大値が更新されてからのサンプル数をカウントする。そして、相関ピーク値の最大値が更新されてから、拡散符号長に相当するサンプル数以内に、相関ピーク値の最大値が更新されず、且つ相関ピーク値の最大値が更新されてから、拡散符号長に相当するサンプル数が経過した時点で、相関値が閾値以上になったとする。この場合、最大値検出部１０４は、この相関ピーク値の最大値を最大尤度のピーク値であると判断し、この相関ピーク値の発生タイミングを同期タイミングとし、同期確立信号を出力する。
【００１４】
復調回路Ｋ１０２は、検出した同期タイミングに同期させて、受信した通信データＤＴに拡散符号を乗算することによって、通信データＤＴを逆拡散させた変調信号を生成し、逆拡散された変調信号から情報を復調（デジタル復調）する。すなわち、通信データＤＴからＳＦＤ部Ｄ２（ＳＦＤシンボルＳｂ）を検出し、ＳＦＤ部Ｄ２の検出後に、ＰＨＹヘッダ部Ｄ３（ヘッダシンボルＳｃ）、データ本体部Ｄ４を復調する。
【００１５】
また、従来、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing）のように、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いた変調方式では、ＦＦＴ処理の際に、受信符号列の周期性を確保するために窓関数を用いるものがあった（例えば、特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−２７１０５３号公報
【特許文献２】特開平８−２２３１３２号公報
【特許文献３】特開２０００−２２６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、受信符号列に妨害波ａｍ（ｋ）を含む場合、上記特許文献１のような従来技術では、同期タイミングを正しく検出できない。なお、ｋはサンプル番号を示す。
【００１８】
具体的に、拡散符号Ｃの符号列ｃｋ（以降、拡散符号系列ｃｋと称す）は、拡散符号Ｃのチップ周期をＴｃとすると、［数１］で表される。
【００１９】
【数１】
さらに、妨害波周波数をｆＡＭ、妨害波の複素振幅をＡＭ、妨害波の複素位相をｅｘｐ
（ｊΘ）とすると、妨害波ａｍ（ｋ）は、［数２］で表される。
【００２０】
【数２】
そして、妨害波ａｍ（ｋ）が重畳した受信符号列をｃ’ｋとした場合、相互相関値Ｒｘｘは、［数３］で表される。
【００２１】
【数３】
ここで、ｍは、同期シンボルＳａのインデックス（ｍ＝０，１，２，．．．，７）を示し、Ｎｃは、拡散符号系列の長さ（拡散符号長）を示し、ｍＮｃは、各同期シンボルＳａの先頭のサンプルを与え、ｃ＊は複素共役を表す。なお、ＩＥＥＥ８０２，１５．４規格の場合、プリアンブル部Ｄ１を構成する同期シンボルＳａの数は「８」であるので、同期シンボルＳａのインデックスｍは、「０〜７」の整数になる。
【００２２】
［数３］において、右辺の第１項は、妨害波ａｍ（ｋ）がない場合の相互相関値であるので、ここでは右辺の第２項のみに注目する。この第２項を展開したものを、［数４］に示す。
【００２３】
【数４】
そして、拡散符号Ｃは、［数５］を満たすように設計されており、この場合、［数４］の結果は０になる。しかしながら、妨害波ａｍ（ｋ）によって与えられる位相回転ｅｘｐ（ｊ２πｆＡＭｋＴＣ）によって、［数４］の結果は０にならなくなる。
【００２４】
【数５】
すなわち、妨害波ａｍ（ｋ）がないと仮定すると、実数成分１，−１、虚数成分ｊ，−ｊがそれぞれ、拡散符号長Ｎｃ内で同数存在し、各成分のサンメンションが０になるように設計されている。しかし、妨害波ａｍ（ｋ）によって与えられる上述の位相回転によって、実数成分１＋α，−１＋β、虚数成分ｊ＋γ，−ｊ＋ηのようになり、各成分のサンメンションが０ではなくなる。
【００２５】
このようなα，β，γ，ηの各値は、サンプル時間によって刻々と変化するため、拡散符号長Ｎｃ毎に発生する相関ピーク値にうねりを発生させる。
【００２６】
例えば、妨害波ａｍ（ｋ）が重畳されていない場合、図１５（ａ）に示すように、略一定の相関ピーク値が、同期シンボルＳａの送信周期（拡散符号長Ｎｃ）毎に検出されるので、初期同期補足において、相関閾値Ｋ１００を用いて正しい同期を確立することができる。
【００２７】
しかし、妨害波ａｍ（ｋ）が重畳されている場合、図１５（ｂ）に示すように、妨害波ａｍ（ｋ）の信号強度の変動に応じて相関ピーク値も変動するうねりが発生し、相関ピーク値が相関閾値Ｋ１００を下回る虞がある。而して、同期シンボルＳａの送信周期毎に相関ピーク値を検出できなくなり、正しい同期を確立することができないという問題が発生する。すなわち、拡散変調された送信データに妨害波が重畳することによって、相関ピーク値を閾値比較によって検出することが困難になり、同期性能が劣化してしまう。
【００２８】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、拡散変調された送信データに妨害波が重畳した状況下であっても、相関ピーク値による同期検出が可能になる受信装置、プログラム、半導体装置、通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の受信装置は、拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを受信する受信装置であって、受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部とを備えることを特徴とする。
【００３０】
この発明において、前記第２の部分符号列は、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長だけ離れて構成されることが好ましい。
【００３１】
この発明において、前記第１の部分符号列と前記第２の部分符号列との間の距離は、ランダムに設定されることが好ましい。
【００３２】
この発明において、前記基本符号列は、受信した前記通信データを構成する受信符号列において、前記シンボル長で構成される第３の部分符号列と、前記受信符号列において、前記第３の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第４の部分符号列とを加算して生成されることが好ましい。
【００３３】
この発明において、前記第４の部分符号列は、前記受信符号列において、前記第３の部分符号列から前記シンボル長だけ離れて構成されることが好ましい。
【００３４】
この発明において、前記第３の部分符号列と前記第４の部分符号列との間の距離は、ランダムに設定されることが好ましい。
【００３５】
本発明のプログラムは、拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複
数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムに用いられ、コンピュータを、前記受信装置が受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理手段と、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理手段と、前記第１，第２の窓関数処理手段の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成手段と、前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関検出手段と、前記相関検出手段が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出手段として機能させることを特徴とする。
【００３６】
本発明の半導体装置は、拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムに用いられ、前記受信装置が受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部とを備えることを特徴とする。
【００３７】
本発明の通信システムは、拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムであって、前記受信装置は、受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明したように、本発明では、拡散変調された送信データに妨害波が重畳した状況下であっても、相関ピーク値による同期検出が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態１の通信装置の同期回路の構成の一部を示すブロック図である。
【図２】同上の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】同上の同期回路の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）（ｂ）同上の窓関数処理を示す概略図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）同上の窓関数を示す時間波形図である。
【図６】実施形態２の通信装置の同期回路の構成の一部を示すブロック図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）同上の窓関数処理を示す概略図である。
【図８】実施形態３の通信装置の同期回路の構成の一部を示すブロック図である。
【図９】（ａ）（ｂ）同上の窓関数処理を示す概略図である。
【図１０】実施形態４の通信装置の同期回路の構成の一部を示すブロック図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）同上の窓関数処理を示す概略図である。
【図１２】通信データを示すフレーム構造図である。
【図１３】ビット列と拡散符号との対応を示すテーブル図である。
【図１４】従来の同期回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）従来の同期確立処理を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４１】
（実施形態１）
本実施形態の通信システムは、図２に示すように、直接拡散変調通信（Direct Sequence SpreadSpectrum、DSSS）を用いて、互いに通信を行う複数の通信装置Ａ（図２では、通信装置Ａ１，Ａ２を示す）で構成される。例えば、通信装置Ａ１（送信装置）が、拡散符号を用いて拡散変調したパケットで構成される通信データを送信する。通信装置Ａ２（受信装置）は、通信データに含まれる既知の同期シンボルと拡散符号との相関値に基づいて、受信時の同期タイミングを検出する。
【００４２】
図１２は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格における通信データＤＴのパケット構成を示す。通信データＤＴは、プリアンブル部Ｄ１と、ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）部Ｄ２と、ＰＨＹヘッダ部Ｄ３と、データ本体部Ｄ４とから構成されている。
【００４３】
プリアンブル部Ｄ１は、既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルＳａが複数連続して設けられており、受信時の同期タイミング検出に用いられる。この同期シンボルＳａは、４ビットのシンボル「００００」をＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で定められている拡散符号で拡散変調したものであり、既知のシンボルとなる。ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格では、図１３に示すように、４ビットのビット列の各々に、３２チップの拡散符号が対応付けられており、同期シンボルＳａの拡散変調には、ビット列「００００」に対応する３２チップの拡散符号Ｃが用いられる。
【００４４】
ＳＦＤ部Ｄ２は、１つ以上のＳＦＤシンボルＳｂで構成されており（図１２では、２つのＳＦＤシンボルＳｂ）、ＳＦＤシンボルＳｂによって、プリアンブル部Ｄ１の終了とＰＨＹヘッダ部Ｄ３の開始とが検出される。
【００４５】
ＰＨＹヘッダ部Ｄ３は、１つ以上のヘッダシンボルＳｃで構成されており（図１２では、２つのヘッダシンボルＳｃ）、ヘッダシンボルＳｃには、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の場合、通信データＤＴのパケット長の情報が格納されている。
【００４６】
データ本体部Ｄ４は、送信情報が格納されており、１つ以上のシンボルで構成されている。
【００４７】
上述のＳＦＤシンボルＳｂ、ヘッダシンボルＳｃ、データ本体部Ｄ４を構成するシンボルも、図１３に示すビット列と拡散符号との対応表にしたがって、ビット列を拡散符号で拡散変調したものである。
【００４８】
そして、図３は、通信装置Ａの同期回路Ｋ１を示すブロック図である。同期回路Ｋ１は、相関器１と、既知シンボル生成部２と、ピーク検出部３と、最大値検出部４と、カウンタ５と、窓関数演算部６とを備え、同期回路Ｋ１の後段には復調回路Ｋ２が接続されている。また、ピーク検出部３、最大値検出部４、カウンタ５は、同期検出部Ｋ１０を構成す
る。
【００４９】
図１は、相関器１、窓関数演算部６のブロック構成を示しており、以下、相関器１、窓関数演算部６の各動作について説明する。
【００５０】
まず、相関器１は、既知の同期シンボルＳａとのみ相関をとるので、同期回路Ｋ１に用いられる既知シンボル生成部２は、図１３に示す１６パターンの拡散符号のうち、同期シンボルＳａの拡散変調に用いた拡散符号Ｃを相関器１へ出力する。
【００５１】
相関器１は、３２個の格納領域を有する参照信号レジスタ１１と、４個の格納領域を有するレジスタ１２と、乗算器１３と、演算器１４とを備えており、拡散符号Ｃの符号列ｃｋ（以降、拡散符号系列ｃｋと称す）が、参照信号レジスタ１１に格納される。
【００５２】
また、窓関数演算部６は、基本符号列生成部６１、窓関数処理部６２（第１の窓関数処理部）、窓関数処理部６３（第２の窓関数処理部）、合成部６４を備えている。そして、基本符号列生成部６１は、３６個の格納領域を有するシフトレジスタ６１ａを具備しており、他の通信装置Ａからの通信データＤＴをサンプリングし、このサンプリングデータが、シフトレジスタ６１ａに時系列に沿って順次格納される。このシフトレジスタ６１ａに格納されている３６チップの符号列が、基本符号列Ｘｏを構成する。なお、本実施形態では、通信データＤＴのサンプリングデータからなる受信符号列が、基本符号列Ｘｏを構成している。
【００５３】
サンプリング周期は、通信データＤＴのチップ毎のデータが、シフトレジスタ６１ａの格納領域に順次格納される周期に設定されており、通信データＤＴのチップ毎のデータをサンプリング可能に構成されている。そして、シフトレジスタ６１ａでは、新規のサンプリングデータが格納される度に、既に格納されている後段のデータが前段にシフトする。なお、本実施形態の窓関数演算部６は、オーバーサンプル処理を行わないものとし、同期シンボルＳａの１シンボルあたりのサンプル数は、拡散符号Ｃのチップ数に等しく、この場合、１シンボルあたりのシンボル長は３２サンプル（３２チップ）となる。
【００５４】
但し、拡散符号Ｃがアナログ信号で表される場合、サンプリング周期は、サンプリング定理にしたがって、チップ周期Ｔｃの１／２以下に設定される。この場合、シフトレジスタ６１ａのレジスタ長（格納領域の数）は、チップ周期／サンプリング周期の比率にしたがって、拡大する必要がある。
【００５５】
すなわち、基本符号列Ｘｏにおいて、同期シンボルＳａの長さに相当するシンボル長（チップ数）は、サンプリング周期によって異なり、本実施形態において、同期シンボルＳａの長さに相当するシンボル長は、３２チップになる。
【００５６】
そして、窓関数処理部６２は、シフトレジスタ６１ａの後端の４チップで構成される符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋ（ｋは、窓関数のサンプルインデックス）を乗じる。窓関数処理部６３は、シフトレジスタ６１ａの前端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。
【００５７】
すなわち、図４（ａ）に示すように、窓関数処理部６２は、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）の後端の符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６３は、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）の後端の符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。なお、窓関数処理部６２，６３は、窓関数処理の対象となる符号列Ｘ１，Ｘ２の符号長を４チップとしている。しかし、符号列Ｘ１，Ｘ２の符号長は、拡散符号Ｃの符号長の１／２を超えない範囲で、窓関数Ｗｋ，１−Ｗｋのサンプル数に応じて任意
に設定すればよい。
【００５８】
ここで、部分符号列Ｘ（ｎ）が、本発明の第１の部分符号列に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ−１）が、本発明の第２の部分符号列に相当する。また、部分符号列Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１）の各々における後端の４チップが、本発明の特定領域に相当する。さらに、窓関数１−Ｗｋは、本発明の第１の窓関数に相当し、窓関数Ｗｋは、本発明の第２の窓関数に相当する。なお、図４において、基本符号列Ｘｏのサンプル番号を、便宜的に前端から−４，−３，−２，−１，１，２，３，４，．．．．．．，３２と付す。
【００５９】
窓関数１−Ｗｋは、図５（ａ）に示すように、時間の経過に伴って０から１へ徐々に増加する時間波形で構成される。窓関数Ｗｋは、図５（ｂ）に示すように、時間の経過に伴って１から０へ徐々に減少する時間波形で構成される。窓関数Ｗｋと窓関数１−Ｗｋとを併せると、図５（ｃ）に示すように、中央が１、両端が０の時間波形になる。
【００６０】
合成部６４は、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ３を生成し、相関器１へ出力する。このとき、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果は、窓関数のサンプルインデックスが同じもの同士を足し合わせる。すなわち、合成符号列Ｘ３は、窓関数処理を施した本発明の特定領域（部分符号列Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１）の各々における後端の４チップ）を、互いに合成したものである。
【００６１】
相関器１は、４個の格納領域を有するレジスタ１２を備えており、合成符号列Ｘ３はレジスタ１２に格納される。而して、図４（ｂ）に示すように、シフトレジスタ６１ａに格納されている基本符号列Ｘｏのサンプル番号１（先頭から５チップ目）からサンプル番号２８（先頭から３２チップ目）で形成される符号列Ｘｏ１の後段を、合成符号列Ｘ３に置き換えた部分符号列Ｘａ（ｎ）が構成される。
【００６２】
そして、乗算器１３は、シフトレジスタ６１ａから取得した符号列Ｘｏ１とレジスタ１２から取得した合成符号列Ｘ３とで、部分符号列Ｘａ（ｎ）を形成する。さらに、乗算器１３は、参照信号レジスタ１１から拡散符号系列ｃｋを取得する。そして、乗算器１３は、部分符号列Ｘａ（ｎ）と拡散符号系列ｃｋとを乗算して、演算器１４へ出力する。演算器１４は、乗算器１３の乗算結果に基づいて、部分符号列Ｘａ（ｎ）と拡散符号系列ｃｋとの和算をとり、相関値を出力する。この相関値を時系列に沿って並べることで相関パターンが形成されるが、相関パターンは、受信符号列における同期シンボルＳａの起点が、拡散符号Ｃの起点に一致したときに、相関値が最大（相関ピーク値）となる。
【００６３】
本実施形態では、上記のように窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋを用いて、受信符号列の一部に窓関数処理を施したので、拡散変調された送信データＤＴに妨害波が重畳した状況下であっても、同期検出部Ｋ１０によって、相関ピーク値による同期検出が可能になる。
【００６４】
具体的には、窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋの窓長をＮｗで表し、窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋによって更新される部分のみを数式化すると、［数４］は、［数６］のようになる。すなわち、［１−Ｗｉ｛１−ｅｘｐ（ｊ２πｆＡＭ（Ｎｃ−１）Ｔｃ）｝］によって、妨害波の複素振幅ＡＭは一定振幅ではなく、単調に減少する振幅を有することになる。したがって、窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋを用いた窓関数処理を施した部分について、相関値のうねりの原因となっていた妨害波の複素振幅ＡＭの影響を抑制することができる。
【００６５】
【数６】
而して、妨害波ａｍ（ｋ）の信号強度の変動に応じて相関ピーク値が変動するうねりの発生を抑制できるので、拡散変調された送信データＤＴに妨害波が重畳した状況下であっても、相関ピーク値による同期検出が、以下の処理によって可能となる。
【００６６】
ピーク検出部３は、相関パターンにおける相関値の各々を、予め決められた閾値と比較し、この閾値以上の相関値が相関ピーク値であると判定する。ピーク検出部３は、通信データＤＴを受信していないときも、相関ピーク値の検出動作を行っており、雑音による相関値を通信データＤＴによる相関値であると誤検出しないように、上記閾値による相関ピーク値の判定処理を行う。
【００６７】
さらに、最大値検出部４は、相関ピーク値の最尤判定を行うため、相関ピーク値の最大値を逐次更新し、カウンタ５は、相関ピーク値の最大値が更新されてからのサンプル数をカウントする。そして、相関ピーク値の最大値が更新されてから、拡散符号長に相当するサンプル数以内に、相関ピーク値の最大値が更新されず、且つ相関ピーク値の最大値が更新されてから、拡散符号長に相当するサンプル数が経過した時点で、相関値が閾値以上になったとする。この場合、最大値検出部４は、この相関ピーク値の最大値を最大尤度のピーク値であると判断し、この相関ピーク値の発生タイミングを同期タイミングとし、同期確立信号を出力する。
【００６８】
復調回路Ｋ２は、検出した同期タイミングに同期させて、受信した通信データＤＴに拡散符号を乗算することによって、通信データＤＴを逆拡散させた変調信号を生成し、逆拡散された変調信号から情報を復調（デジタル復調）する。すなわち、通信データＤＴからＳＦＤ部Ｄ２（ＳＦＤシンボルＳｂ）を検出し、ＳＦＤ部Ｄ２の検出後に、ＰＨＹヘッダ部Ｄ３（ヘッダシンボルＳｃ）、データ本体部Ｄ４を復調する。
【００６９】
また、本実施形態において、第１の部分符号列として部分符号列Ｘ（ｎ）を用い、第２の部分符号列として部分符号列Ｘ（ｎ−１）を用いている。すなわち、部分符号列Ｘ（ｎ−１）は、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）だけ、部分符号列Ｘ（ｎ）から離して構成されている。しかし、第２の部分符号列として、部分符号列Ｘ（ｎ−２），Ｘ（ｎ−３），．．．，Ｘ（ｎ＋２），Ｘ（ｎ＋３），．．．のように、部分符号列Ｘ（ｎ）から、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）のｎ倍（ｎ＝２，３，４，．．．）離れた部分符号列を用いてもよい。
【００７０】
さらに、第１の部分符号列と第２の部分符号列との間の距離は、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）の整数倍という条件下で、通信データＤＴの受信動作毎にランダムに設定してもよい。
【００７１】
（実施形態２）
本実施形態の通信システムは、実施形態１と略同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７２】
実施形態１では、受信した通信データＤＴのサンプリングデータ（受信符号列）が、基本符号列Ｘｏとして、シフトレジスタ６１ａに格納される。しかし、本実施形態では、基本符号列Ｘｏを、以下のように作成する。
【００７３】
まず、図６は、本実施形態の相関器１、窓関数演算部６のブロック構成を示す。窓関数演算部６の基本符号列生成部６１は、シフトレジスタ６１ｂと、合成部６１ｃと、レジスタ６１ｄとを備える。
【００７４】
シフトレジスタ６１ｂは、６８個の格納領域を有しており、受信した通信データＤＴのサンプリングデータは、シフトレジスタ６１ｂに時系列に沿って順次格納される。このシフトレジスタ６１ｂに格納されている６８チップの符号列が、受信符号列を構成する。受信符号列は、ｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）の全領域（３２チップ）、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）の全領域（３２チップ）、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）の後端の４チップで構成される。
【００７５】
そして、合成部６１ｃは、受信符号列の前端寄りの３６チップと後端寄りの３６チップとを足し合わせて３６チップの基本符号列Ｘｏを生成し、３６個の格納領域を有するレジスタ６１ｄに格納する。
【００７６】
本実施形態の窓関数演算部６による上記処理の概念を、図７に示す。
【００７７】
まず、図７（ａ）に示すように、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）とｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）が構成される。さらに、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）とｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）が構成される。上記のように構成された部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）は、部分符号列Ｘ（ｎ−１）と部分符号列Ｘ（ｎ）との平均に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）は、部分符号列Ｘ（ｎ）と部分符号列Ｘ（ｎ＋１）との平均に相当する。ここで、部分符号列Ｘ（ｎ）が、本発明の第３の部分符号列に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ−１）および部分符号列Ｘ（ｎ＋１）が、本発明の第４の部分符号列に相当する。
【００７８】
而して、合成部６１ｃの上記処理によってレジスタ６１ｄに格納された基本符号列Ｘｏは、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）の全領域（３２チップ）と、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）の後端の４チップとで構成される。
【００７９】
そして、窓関数処理部６２は、レジスタ６１ｄの後端の４チップで構成される符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６３は、レジスタ６１ｄの前端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。
【００８０】
すなわち、図７（ｂ）に示すように、窓関数処理部６２は、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）の後端の４チップで構成される符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６３は、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）の後端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。なお、図７において、基本符号列Ｘｏのサンプル番号を、便宜的に前端から−４，−３，−２，−１，１，２，３，４，．．．．．．，３２と付す。
【００８１】
合成部６４は、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ３を生成し、相関器１へ出力する。このとき、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果は、窓関数のサンプルインデックスが同じもの同士を足し合わせる。
【００８２】
相関器１は、４個の格納領域を有するレジスタ１２を備えており、合成符号列Ｘ３はレジスタ１２に格納される。而して、図７（ｃ）に示すように、レジスタ６１ｄに格納されている基本符号列Ｘｏのサンプル番号１（先頭から５チップ目）からサンプル番号２８（
先頭から３２チップ目）で形成される符号列Ｘｏ１の後段を、合成符号列Ｘ３に置き換えた部分符号列Ｘａ（ｎ，ｎ＋１）が構成される
そして、乗算器１３は、レジスタ６１ｄから取得した符号列Ｘｏ１とレジスタ１２から取得した合成符号列Ｘ３とで、部分符号列Ｘａ（ｎ，ｎ＋１）を形成する。さらに、乗算器１３は、参照信号レジスタ１１から拡散符号系列ｃｋを取得する。そして、乗算器１３は、部分符号列Ｘａ（ｎ，ｎ＋１）と拡散符号系列ｃｋとを乗算して、演算器１４へ出力する。演算器１４は、乗算器１３の乗算結果に基づいて、部分符号列Ｘａ（ｎ，ｎ＋１）と拡散符号系列ｃｋとの和算をとり、相関値を出力する。以降の同期検出部Ｋ１０、復調回路Ｋ２の各動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【００８３】
このように、本実施形態では、隣り合う２つの部分符号列Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ）を平均化した部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）、隣り合う２つの部分符号列Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ＋１）を平均化した部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）から、基本符号列Ｘｏを構成する。したがって、ＡＭ信号のように、同期シンボルＳａの周期と異なる周期で変化する妨害波だけでなく、ランダムに変化する妨害波に対してもロバストな同期方式となる。
【００８４】
なお、本実施形態では、部分符号列の平均化処理の後に、窓関数処理を行っているが、窓関数処理を行った後に、部分符号列の平均化処理を行ってもよい。
【００８５】
また、本実施形態において、第３の部分符号列として部分符号列Ｘ（ｎ）を用い、第４の部分符号列として部分符号列Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ＋１）を用いている。すなわち、部分符号列Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ＋１）は、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）だけ、部分符号列Ｘ（ｎ）から離して構成されている。しかし、第４の部分符号列として、部分符号列Ｘ（ｎ−２），Ｘ（ｎ−３），．．．，Ｘ（ｎ＋２），Ｘ（ｎ＋３），．．．のように、部分符号列Ｘ（ｎ）から、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）のｎ倍（ｎ＝２，３，４，．．．）離れた部分符号列を用いてもよい。
【００８６】
さらに、第３の部分符号列と第４の部分符号列との間の距離は、同期シンボルＳａのシンボル長（３２チップ）の整数倍という条件下で、通信データＤＴの受信動作毎にランダムに設定してもよい。
【００８７】
（実施形態３）
本実施形態の通信システムは、実施形態１と略同様の構成を備えており、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８８】
実施形態１では、基本符号列Ｘｏ内の１箇所のみに窓関数処理を施したが、本実施形態では、基本符号列Ｘｏ内の２箇所に窓関数処理を施す。
【００８９】
図８は、本実施形態の相関器１、窓関数演算部６のブロック構成を示す。
【００９０】
相関器１は、実施形態１の構成に加えて、４個の格納領域を有するレジスタ１５を備える。
【００９１】
窓関数演算部６は、実施形態１の構成に加えて、窓関数処理部６５，６６、合成部６７を備えており、さらにシフトレジスタ６１ａは、４０個の格納領域を具備する。そして、他の通信装置Ａからの通信データＤＴをサンプリングし、このサンプリングデータが、シフトレジスタ６１ａに時系列に沿って順次格納される。このシフトレジスタ６１ａに格納されている４０チップの符号列が、基本符号列Ｘｏを構成する。なお、本実施形態では、通信データＤＴのサンプリングデータからなる受信符号列が、基本符号列Ｘｏを構成している。
【００９２】
そして、窓関数処理部６２は、シフトレジスタ６１ａの後端側の５〜８チップ目で構成される符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋ（ｋは、窓関数のサンプルインデックス）を乗じる。窓関数処理部６３は、シフトレジスタ６１ａの前端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。次に、合成部６４は、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果を、同じサンプルインデックス同士を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ３を生成し、合成符号列Ｘ３は相関器１のレジスタ１２に格納される。この合成符号列Ｘ３の生成処理は、実施形態１と同様である。
【００９３】
さらに、本実施形態において、窓関数処理部６５は、シフトレジスタ６１ａの前端側の５〜８チップ目で構成される符号列Ｘ４に窓関数Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６６は、シフトレジスタ６１ａの後端の４チップで構成される符号列Ｘ５に窓関数１−Ｗｋを乗じる。
【００９４】
すなわち、図９（ａ）に示すように、窓関数処理部６５は、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）の前端の符号列Ｘ４に窓関数Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６６は、ｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）の前端の符号列Ｘ５に窓関数１−Ｗｋを乗じる。ここで、部分符号列Ｘ（ｎ）が、本発明の第１の部分符号列に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ＋１）が、本発明の第２の部分符号列に相当する。この場合、部分符号列Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ＋１）の各々における前端の４チップが、本発明の特定領域に相当し、さらに窓関数Ｗｋが、本発明の第１の窓関数に相当し、窓関数１−Ｗｋが、本発明の第２の窓関数に相当する。なお、図９において、基本符号列Ｘｏのサンプル番号を、便宜的に前端から−４，−３，−２，−１，１，２，３，４，．．．．．．，３２，．．．，３６と付す。
【００９５】
合成部６７は、窓関数処理部６５および窓関数処理部６６の各乗算結果を、同じサンプルインデックス同士を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ６を生成し、合成符号列Ｘ６は相関器１のレジスタ１５に格納される。
【００９６】
上記処理によって、相関器１のレジスタ１２，１５には、合成符号列Ｘ３，Ｘ６の各々が格納されている。そして、基本符号列Ｘｏ、合成符号列Ｘ３，Ｘ６を用いて、図９（ｂ）に示す部分符号列Ｘｂ（ｎ）が構成される。部分符号列Ｘｂ（ｎ）は、基本符号列Ｘｏのサンプル番号５（前端から９チップ目）からサンプル番号２８（前端から３２チップ目）で形成される符号列Ｘｏ２の後段を、合成符号列Ｘ３に置き換え、さらに符号列Ｘｏ２の前段を、合成符号列Ｘ６に置き換えている。
【００９７】
そして、乗算器１３は、シフトレジスタ６１ａから取得した符号列Ｘｏ２と、レジスタ１２から取得した合成符号列Ｘ３と、レジスタ１５から取得した合成符号列Ｘ６とで、部分符号列Ｘｂ（ｎ）を形成する。さらに、乗算器１３は、参照信号レジスタ１１から拡散符号系列ｃｋを取得する。そして、乗算器１３は、部分符号列Ｘｂ（ｎ）と拡散符号系列ｃｋとを乗算して、演算器１４へ出力する。演算器１４は、乗算器１３の乗算結果に基づいて、部分符号列Ｘｂ（ｎ）と拡散符号系列ｃｋとの和算をとり、相関値を出力する。以降の同期検出部Ｋ１０、復調回路Ｋ２の各動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【００９８】
本実施形態では、上記のように窓関数Ｗｋ、１−Ｗｋを用いて、符号列の２箇所に窓関数処理を施したので、妨害波ａｍ（ｋ）の信号強度の変動に応じて相関ピーク値が変動するうねりの発生をより抑制できる。したがって、妨害波が存在する環境下であっても、相関ピーク値による同期検出の精度がさらに向上する。
【００９９】
なお、本実施形態では、符号列の２箇所に窓関数処理を施しているが、３箇所以上に窓関数処理を施してもよい。
【０１００】
なお、他の構成は実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【０１０１】
（実施形態４）
本実施形態の通信システムは、実施形態３と略同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【０１０２】
実施形態３では、受信した通信データＤＴのサンプリングデータが、基本符号列Ｘｏとして、シフトレジスタ６１ａに格納される。しかし、本実施形態では、基本符号列Ｘｏを、以下のように作成する。
【０１０３】
まず、図１０は、本実施形態の相関器１、窓関数演算部６のブロック構成を示す。窓関数演算部６の基本符号列生成部６１は、シフトレジスタ６１ｂと、合成部６１ｃと、レジスタ６１ｄとを備える。
【０１０４】
シフトレジスタ６１ｂは、７２個の格納領域を有しており、受信した通信データＤＴのサンプリングデータは、シフトレジスタ６１ｂに時系列に沿って順次格納される。このシフトレジスタ６１ｂに格納されている７２チップの符号列が、受信符号列を構成する。受信符号列は、ｎ＋２番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋２）の前端の４チップ、ｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）の全領域（３２チップ）、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）の全領域（３２チップ）、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）の後端の４チップで構成される。
【０１０５】
そして、合成部６１ｃは、受信符号列の前端寄りの４０チップと後端寄りの４０チップとを足し合わせて４０チップの基本符号列Ｘｏを生成し、４０個の格納領域を有するレジスタ６１ｄに格納する。
【０１０６】
本実施形態の窓関数演算部６による上記処理の概念を、図１１に示す。
【０１０７】
まず、図１１（ａ）に示すように、ｎ−１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ−１）とｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）が構成される。さらに、ｎ番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ）とｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）が構成される。さらに、ｎ＋１番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋１）とｎ＋２番目のシンボルに相当する部分符号列Ｘ（ｎ＋２）とを加算して、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）が構成される。上記のように構成された部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）は、部分符号列Ｘ（ｎ−１）と部分符号列Ｘ（ｎ）との平均に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）は、部分符号列Ｘ（ｎ）と部分符号列Ｘ（ｎ＋１）との平均に相当する。さらに、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）は、部分符号列Ｘ（ｎ＋１）と部分符号列Ｘ（ｎ＋２）との平均に相当する。ここで、部分符号列Ｘ（ｎ−１）、部分符号列Ｘ（ｎ）、部分符号列Ｘ（ｎ＋１）、部分符号列Ｘ（ｎ＋２）が、本発明の第３の部分符号列、第４の部分符号列に各々相当する。
【０１０８】
而して、レジスタ６１ｄに格納された基本符号列Ｘｏは、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）の前端の４チップと、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）の全領域（３２チップ）と、部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ）の後端の４チップとで構成される。
【０１０９】
そして、窓関数処理部６２は、レジスタ６１ｄの後端側の５〜８チップ目で構成される
符号列Ｘ１に窓関数１−Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６３は、レジスタ６１ｄの前端の４チップで構成される符号列Ｘ２に窓関数Ｗｋを乗じる。次に、合成部６４は、窓関数処理部６２および窓関数処理部６３の各乗算結果を、同じサンプルインデックス同士を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ３を生成し、合成符号列Ｘ３は相関器１のレジスタ１２に格納される。この合成符号列Ｘ３の生成処理は、実施形態１と同様である。
【０１１０】
さらに、本実施形態において、窓関数処理部６５は、レジスタ６１ｄの前端側の５〜８チップ目で構成される符号列Ｘ４に窓関数Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６６は、レジスタ６１ｄの後端の４チップで構成される符号列Ｘ５に窓関数１−Ｗｋを乗じる。
【０１１１】
すなわち、図１１（ｂ）に示すように、窓関数処理部６５は、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）の前端の符号列Ｘ４に窓関数Ｗｋを乗じる。窓関数処理部６６は、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）の前端の符号列Ｘ５に窓関数１−Ｗｋを乗じる。
【０１１２】
ここで、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１）が、本発明の第１の部分符号列に相当し、部分符号列Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）が、本発明の第２の部分符号列に相当する。この場合、部分符号列Ｘ（ｎ，ｎ＋１），Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）の各々における前端の４チップが、本発明の特定領域に相当し、さらに窓関数Ｗｋが、本発明の第１の窓関数に相当し、窓関数１−Ｗｋが、本発明の第２の窓関数に相当する。なお、図１１において、基本符号列Ｘｏのサンプル番号を、便宜的に前端から−４，−３，−２，−１，１，２，３，４，．．．．．．，３２，．．．，３６と付す。
【０１１３】
合成部６７は、窓関数処理部６５および窓関数処理部６６の各乗算結果を、同じサンプルインデックス同士を足し合わせて４チップの合成符号列Ｘ６を生成し、合成符号列Ｘ６は相関器１のレジスタ１５に格納される。
【０１１４】
上記処理によって、相関器１のレジスタ１２，１５には、合成符号列Ｘ３，Ｘ６の各々が格納されている。そして、基本符号列Ｘｏ、合成符号列Ｘ３，Ｘ６を用いて、図１１（ｃ）に示す部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）が構成される。部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）は、基本符号列Ｘｏのサンプル番号５（前端から９チップ目）からサンプル番号２８（前端から３２チップ目）で形成される符号列Ｘｏ２の後段を、合成符号列Ｘ３に置き換えている。さらに、部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）は、符号列Ｘｏ２の前段を、合成符号列Ｘ６に置き換えている。
【０１１５】
そして、乗算器１３は、レジスタ６１ｄから取得した符号列Ｘｏ２と、レジスタ１２から取得した合成符号列Ｘ３と、レジスタ１５から取得した合成符号列Ｘ６とで、部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）を形成する。さらに、乗算器１３は、参照信号レジスタ１１から拡散符号系列ｃｋを取得する。そして、乗算器１３は、部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）と拡散符号系列ｃｋとを乗算して、演算器１４へ出力する。演算器１４は、乗算器１３の乗算結果に基づいて、部分符号列Ｘｂ（ｎ，ｎ＋１）と拡散符号系列ｃｋとの和算をとり、相関値を出力する。以降の同期検出部Ｋ１０、復調回路Ｋ２の各動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【０１１６】
このように、本実施形態では、隣り合う２つの部分符号列Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ＋１），Ｘ（ｎ＋２）を平均化した部分符号列Ｘ（ｎ−１，ｎ），Ｘ（ｎ，ｎ＋１），Ｘ（ｎ＋１，ｎ＋２）から、基本符号列Ｘｏを構成する。したがって、ＡＭ信号のように、同期シンボルＳａの周期と異なる周期で変化する妨害波だけでなく、ランダムに変化する妨害波に対してもロバストな同期方式となる。
【０１１７】
なお、本実施形態では、部分符号列の平均化処理の後に、窓関数処理を行っているが、
窓関数処理を行った後に、部分符号列の平均化処理を行ってもよい。
【０１１８】
なお、他の構成は実施形態３と同様であり、説明は省略する。
【０１１９】
上述の各実施形態において、汎用のマイクロコンピュータ等のコンピュータに同期回路Ｋ１の各機能を実行させるためのプログラムを作成し、このプログラムを読み取り可能な記録媒体（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ装置）に記録してもよい。この場合、通話装置Ａは、記録媒体およびＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するマイクロコンピュータを搭載し、ＣＰＵが、記録媒体からプログラムを読み取って実行することによって、同期回路Ｋ１の各機能が動作する。このように同期回路Ｋ１の各機能をソフトウェアが実現することによって、アルゴリズムの変更が容易になる。
【０１２０】
また、上述の各実施形態において、同期回路Ｋ１の各機能を備えた半導体装置を通話装置Ａに搭載してもよい。半導体装置は、ＡＳＩＣ（Application SpecificIntegrated Circuit）等の集積回路で構成されており、各機能の処理遅延を抑制でき、さらにはソフトウェアを利用する方法に比べて低コスト化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１２１】
Ａ 通信装置（受信装置、送信装置）
１ 相関器
１１ 参照信号レジスタ
１２ レジスタ
１３ 乗算器
１４ 演算器
６ 窓関数演算部
６１ 基本符号列生成部
６２ 窓関数処理部（第１の窓関数処理部）
６３ 窓関数処理部（第２の窓関数処理部）
６４ 合成部
Ｋ１０ 同期検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを受信する受信装置であって、
受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、
前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、
前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、
前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、
前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部と
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記第２の部分符号列は、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長だけ離れて構成されることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記第１の部分符号列と前記第２の部分符号列との間の距離は、ランダムに設定されることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
前記基本符号列は、受信した前記通信データを構成する受信符号列において、前記シンボル長で構成される第３の部分符号列と、前記受信符号列において、前記第３の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第４の部分符号列とを加算して生成されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の受信装置。
【請求項５】
前記第４の部分符号列は、前記受信符号列において、前記第３の部分符号列から前記シンボル長だけ離れて構成されることを特徴とする請求項４記載の受信装置。
【請求項６】
前記第３の部分符号列と前記第４の部分符号列との間の距離は、ランダムに設定されることを特徴とする請求項４記載の受信装置。
【請求項７】
拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムに用いられ、
コンピュータを、
前記受信装置が受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理手段と、
前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理手段と、
前記第１，第２の窓関数処理手段の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成手段と、
前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関検出手段と、
前記相関検出手段が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出手段と
して機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムに用いられ、
前記受信装置が受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、
前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、
前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、
前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、
前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部と
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムであって、
前記受信装置は、
受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、
前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、
前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、
前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、
前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１】
拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを受信する受信装置であって、
受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、
前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、
前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、
前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、
前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部と
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記第２の部分符号列は、前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長だけ離れて構成されることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記第１の部分符号列と前記第２の部分符号列との間の距離は、ランダムに設定されることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
前記基本符号列は、受信した前記通信データを構成する受信符号列において、前記シンボル長で構成される第３の部分符号列と、前記受信符号列において、前記第３の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第４の部分符号列とを加算して生成されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の受信装置。
【請求項５】
前記第４の部分符号列は、前記受信符号列において、前記第３の部分符号列から前記シンボル長だけ離れて構成されることを特徴とする請求項４記載の受信装置。
【請求項６】
前記第３の部分符号列と前記第４の部分符号列との間の距離は、ランダムに設定されることを特徴とする請求項４記載の受信装置。
【請求項７】
拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムに用いられ、
コンピュータを、
前記受信装置が受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理手段と、
前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理手段と、
前記第１，第２の窓関数処理手段の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成手段と、
前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関検出手段と、
前記相関検出手段が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出手段と
して機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムに用いられ、
前記受信装置が受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、
前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、
前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、
前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、
前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部と
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
拡散符号で既知のビット信号を拡散変調した同期シンボルを複数連続させた通信データを送信装置が送信し、受信装置が前記通信データを受信する通信システムであって、
前記受信装置は、
受信した前記通信データに基づいて生成される基本符号列において、前記同期シンボルの長さに相当するシンボル長で構成される第１の部分符号列の特定領域に第１の窓関数を乗じる第１の窓関数処理部と、
前記基本符号列において、前記第１の部分符号列から前記シンボル長の整数倍だけ離れて、前記シンボル長で構成される第２の部分符号列の前記特定領域に第２の窓関数を乗じる第２の窓関数処理部と、
前記第１，第２の窓関数処理部の各乗算結果を合成した合成符号列を生成する合成部と、
前記特定領域を前記合成符号列に置き換えた前記第１の部分符号列と前記拡散符号との相関値を演算する相関器と、
前記相関器が演算した相関値から相関ピーク値を抽出することによって、同期タイミングの検出処理を行う同期検出部と
を備えることを特徴とする通信システム。
【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１４】
【図１５】
【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１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１７５５５９（Ｐ２０１２−１７５５５９Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７４０１（Ｐ２０１１−３７４０１）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【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９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]