無線信号同期処理装置
【課題】相関演算の演算量および消費電力を小さくすることが可能な無線信号同期処理装置を得ること。
【解決手段】ＩＱ受信信号のプリアンブル部と同一のプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後に硬判定してレプリカ信号として出力するレプリカ信号生成部６０と、レプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出し、相関電力値の位相から周波数オフセットによる位相回転量を算出して周波数オフセット推定値を算出する相関演算部２０と、最大相関電力値のタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出部３０と、最大相関電力値と規定の相関電力しきい値との比較結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出部４０と、周波数オフセット推定値を用いて遅延検波前のＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ部５０と、を備える。
【解決手段】ＩＱ受信信号のプリアンブル部と同一のプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後に硬判定してレプリカ信号として出力するレプリカ信号生成部６０と、レプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出し、相関電力値の位相から周波数オフセットによる位相回転量を算出して周波数オフセット推定値を算出する相関演算部２０と、最大相関電力値のタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出部３０と、最大相関電力値と規定の相関電力しきい値との比較結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出部４０と、周波数オフセット推定値を用いて遅延検波前のＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ部５０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信信号の同期処理を行う無線信号同期処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、瞬時周波数を変調ベースバンドに比例させて通信を行う周波数変調として、変調信号にガウシアンフィルタを施すことで帯域制限を行うＧＦＳＫ（Gaussian-filtered Frequency Shift Keying）や、瞬時周波数の偏移が直交する最小の瞬時周波数を用いたＧＭＳＫ（Gaussian-filtered Minimum Shift Keying）などの通信方式が知られている。
【０００３】
また、一般的な無線通信の時間同期処理の１つとして、受信した信号をサンプル毎にずらしながら、一定範囲で、予め無線受信機に保持してあるレプリカ信号と相関をとる手法がある。レプリカ信号としてプリアンブル部を構成するトレーニング信号を用いることで、相関タイミングがプリアンブル部と一致した場合、相関電力値は大きい値となる。これを利用することで、フレーム位置の検出、プリアンブル信号の検出が可能となる。
【０００４】
ＧＭＳＫ、ＧＦＳＫ通信方式においても、上記方式を用いてフレーム位置の検出、プリアンブル信号の検出を行うことができる。具体的に、ＧＦＳＫ信号に対してプリアンブル部の「１」「０」の交番パターンの周波数偏移が正弦波に極めて似ていることを利用して、レプリカ信号に正弦波を用いて相関を取ることにより、プリアンブル部を検出する方法が下記特許文献１において開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８７１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術によれば、相関演算に複素乗算が必要となる。そのため、演算量が多くなり、消費電力が大きくなる、という問題があった。また、プリアンブル部が「０」「１」の交番パターンでのみ有効であり、プリアンブル部が交番パターンでない場合は検出できない、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プリアンブル部のパターンに係わらず、相関演算の演算量および消費電力を小さくすることが可能な無線信号同期処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後に硬判定した結果をレプリカ信号として出力するレプリカ信号生成手段と、前記レプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出し、また、前記相関電力値の位相から周波数オフセットによる位相回転量を算出して周波数オフセット推定値を算出する相関演算手段と、前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プリアンブル部のパターンに係わらず、相関演算の演算量および消費電力を小さくすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、無線信号同期処理装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、レプリカ信号生成部の構成例を示す図である。
【図３】図３は、硬判定のイメージを示す図である。
【図４】図４は、３値での硬判定のイメージを示す図である。
【図５】図５は、フレーム構成を示す図である。
【図６】図６は、無線信号同期処理装置における同期処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、相関演算処理のイメージを示す図である。
【図８】図８は、レプリカ信号生成部の構成例を示す図である。
【図９】図９は、ＭＳＫ変調された信号を示す図である。
【図１０】図１０は、無線信号同期処理装置の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、レプリカ信号生成部の構成例を示す図である。
【図１２】図１２は、無線信号同期処理装置における同期処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる無線信号同期処理装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態の無線信号同期処理装置の構成例を示す図である。無線信号同期処理装置は、遅延検波部１０と、相関演算部２０と、相関電力値ピーク検出部３０と、プリアンブル検出部４０と、ＡＦＣ（自動周波数制御）部５０と、レプリカ信号生成部６０と、を備える。
【００１３】
遅延検波部１０は、ＩＱ受信信号に対して遅延検波を行う。相関演算部２０は、遅延検波後のＩＱ信号とレプリカ信号とを用いて相関演算処理を行う。相関電力値ピーク検出部３０は、相関電力値のピーク検出を行う。プリアンブル検出部４０は、相関電力値と相関電力しきい値との比較を行い、プリアンブル検出結果およびフレームタイミングを出力する。ＡＦＣ部５０は、周波数オフセット推定値を用いてＩＱ受信信号に対して周波数オフセット補正を行う。レプリカ信号生成部６０は、プリアンブルデータをＧＭＳＫ変調し、硬判定してレプリカ信号を生成する。
【００１４】
図２は、レプリカ信号生成部６０の構成例を示す図である。レプリカ信号生成部６０は、ＧＭＳＫ変調部６１と、受信ガウスフィルタ部６２と、遅延検波部６３と、プリアンブル信号硬判定部６４と、を備える。ＧＭＳＫ変調部６１および受信ガウスフィルタ部６２で、ＩＱ受信信号のプリアンブル部と同一のプリアンブルデータ（図２中の（ａ））をＧＭＳＫ変調し、遅延検波部６３が、ＧＭＳＫ変調後のプリアンブルデータ（図２中の（ｂ））を遅延検波して、フィルタ通過後のプリアンブル信号（図２中の（ｃ））を生成する。そして、プリアンブル信号硬判定部６４が、フィルタ通過後のプリアンブル信号をＩＱで「１」または「−１」の２値に硬判定する（図２中の（ｄ））。なお、ＧＭＳＫ変調する場合について説明したが、これに限定せず、他の周波数変調、例えば、ＧＦＳＫ変調を用いることも可能である。
【００１５】
図３は、プリアンブル信号硬判定部６４における硬判定のイメージを示す図である。プリアンブル信号硬判定部６４は、フィルタ通過後のプリアンブル信号に対して、ＩＱそれぞれについて、正の値であれば「１」、負の値であれば「−１」として硬判定を行う。レプリカ信号生成部６０では、プリアンブル信号硬判定部６４で硬判定した結果をレプリカ信号として相関演算部２０へ出力する。
【００１６】
なお、硬判定として「１」、「−１」の２値で硬判定を行う場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば「１」、「０」、「−１」の３値で硬判定を行うことも可能である。図４は、プリアンブル信号硬判定部６４における３値での硬判定のイメージを示す図である。ここでは、正負ではなく「０．５」または「−０．５」を基準にして硬判定を行う。
【００１７】
図５は、本実施の形態にかかるフレーム構成を示す図である。フレームは、プリアンブル部１００およびデータ部２００で構成される。無線信号同期処理装置では、受信信号に対して、レプリカ信号としてプリアンブル部１００を構成するトレーニング信号と一定期間、相関処理を行ってプリアンブル部１００を検出し、そして、所望プリアンブルの検出、フレームのデータ先頭位置の検出（フレーム検出）、およびＡＦＣ（自動周波数制御）の処理を行う。
【００１８】
なお、図５に示すフレーム構成は一例であり、必ずしもこの構成に限定されるものではない。プリアンブル部が存在するフレーム構成であれば他の構成であってもよい。
【００１９】
つづいて、無線信号同期処理装置におけるプリアンブル検出、フレーム検出および周波数オフセット推定を行う同期処理について説明する。図６は、無線信号同期処理装置における同期処理を示すフローチャートである。
【００２０】
まず、遅延検波部１０が、受信したベースバンドＩＱ信号（ＩＱ受信信号）に対して、１シンボル間隔で遅延検波を行う（ステップＳ１）。なお、１シンボル間隔は一例であり、１シンボル間隔以外で遅延検波してもよい。
【００２１】
つぎに、相関演算部２０が、遅延検波後のＩＱ信号とレプリカ信号生成部６０で生成されたレプリカ信号とを用いて相関処理を行う（ステップＳ２）。具体的には、１サンプルごとに相互相関を行い、１サンプルごとの相関電力値を算出する。ここで、遅延検波後のＩＱ信号の相関演算開始位置をｉサンプル目とする。また、相関演算結果の位相から１シンボル長での周波数オフセットによる位相回転量を算出し、１シンボル長で平均した１サンプルあたりの位相回転量を周波数オフセット推定値として算出する。相関演算部２０は、算出した相関電力値と周波数オフセット推定値を、サンプル開始位置ｉと共に相関電力ピーク検出部３０へ出力する。
【００２２】
以下に、具体的な周波数オフセット推定値の算出方法について説明する。周波数オフセット存在下の遅延検波後のＩＱ受信信号をＳ（ｉ）、レプリカ信号をＲ（ｎ）とすると、ＩＱ受信信号Ｓ（ｉ）、レプリカ信号Ｒ（ｎ）はそれぞれ式（１）、式（２）で表すことができる。
【００２３】
【数１】
【００２４】
【数２】
【００２５】
ここで、Ａ（ｉ）、Ａ´（ｎ）は各信号の振幅、φ（ｉ）、φ´（ｎ）は各信号の位相、Ｎsは１シンボルのサンプル数、ｉは相関演算開始位置を表す。Ｎsについて、１シンボル間隔での遅延検波の場合は１シンボルのサンプル数であるが、例えば、Ｎシンボル間隔で遅延検波した場合は、ＮsはＮシンボルのサンプル数となる。また、ｆoffはオフセット周波数を示す。ＩＱ受信信号Ｓ（ｉ）とレプリカ信号Ｒ（ｎ）の相関演算結果をＣ（ｉ）とすると、相関演算結果Ｃ（ｉ）は次の式（３）で表すことができる。
【００２６】
【数３】
【００２７】
掛け算「×」は複素乗算、「＊」は複素共役を示す。また、Ｎrepはレプリカ信号のサンプル数を示す。ここで、雑音の影響は無視し、ＩＱ受信信号Ｓ（ｉ）がレプリカ信号Ｒ（ｎ）に等しい場合、相関演算結果Ｃ（ｉ）は次の式（４）で表すことができる。
【００２８】
【数４】
【００２９】
従って、ＩＱ受信信号Ｓ（ｉ）の相関演算開始位置ｉがプリアンブルの先頭に等しいとき、相関演算結果Ｃ（ｉ）の位相を求めることで１シンボルでの位相回転量が分かり、周波数オフセット推定が可能となる。
【００３０】
ここで、本実施の形態では、レプリカ信号Ｒ（ｎ）は、レプリカ信号生成部６０において硬判定されている。すなわち、レプリカ信号Ｒ（ｎ）のＩＱは「１」、「−１」、または「１」、「０」、「−１」となるため、複素乗算は必要なく、加算及び減算のみで相関演算が可能となる。
【００３１】
相関演算部２０は、相関演算を開始する遅延検波後のＩＱ信号の相関演算開始位置ｉをインクリメントし（ステップＳ３）、相関演算開始位置ｉが相関演算開始位置の終わりを示す相関演算回数Ｎcorr以下の場合は上記ステップＳ２の処理を繰り返し実行する（ステップＳ４：Ｎｏ）。一方、相関演算開始位置ｉが相関演算回数Ｎcorrよりも大きい場合は、つぎの相関電力値ピーク検出部３０の処理へ移行する（ステップＳ４：Ｙｅｓ）。
【００３２】
図７は、相関演算処理のイメージを示す図である。相関演算開始位置ｉが０から相関演算回数Ｎcorrまでの間でレプリカ信号の位置をずらしてフレーム側との相関演算を行うことを示すものである。レプリカ信号の位置をずらし、相関タイミングがプリアンブル部と一致したときに相関電力値は大きい値となる。
【００３３】
つぎに、相関電力値ピーク検出部３０が、相関電力値のピーク検出を行う（ステップＳ５）。具体的には、相関電力値ピーク検出部３０が、相関演算部２０から受け取った相関演算開始位置ｉ毎の相関電力値および周波数オフセット推定値の中で、最も相関電力値の大きいサンプル位置（最大相関電力値サンプル位置）ｉmaxを検索する。そして、相関電力値ピーク検出部３０は、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxでの相関電力値Ｐmaxとともにプリアンブル検出部４０へ出力する。また、相関電力値ピーク検出部３０は、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxでの周波数オフセット推定値ＦoffをＡＦＣ部５０へ出力する。
【００３４】
つぎに、プリアンブル検出部４０が、相関電力値Ｐmaxと予め記憶している規定の相関電力しきい値Ｐthとの比較を行う。そして、相関電力値Ｐmaxと相関電力しきい値Ｐthとの比較結果をプリアンブル検出結果として、図示しない復調部へ出力する。同様に、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、図示しない復調部へ出力する（ステップＳ６）。
【００３５】
最後に、ＡＦＣ部５０が、ＡＦＣ処理として、相関電力値ピーク検出部３０から出力された周波数オフセット推定値Ｆoffを用いて、ＩＱ受信信号に対して周波数オフセット補正を行う（ステップＳ７）。そして、周波数オフセット補正後の信号を受信信号として、図示しない復調部へ出力する。
【００３６】
図示しない復調部では、プリアンブル検出結果、フレームタイミング、および受信信号を入力し、復調処理を行う。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態では、無線信号同期処理装置において、プリアンブル部の存在するフレーム構成におけるＧＭＳＫ通信またはＧＦＳＫ通信のときに、受信した信号のプリアンブル部と同一のプリアンブルデータから生成したレプリカ信号と相関演算をすることでプリアンブル検出、フレーム検出、周波数オフセット推定を行う場合、硬判定したレプリカ信号を用いることとした。これにより、相関演算において複素乗算が不要となり、演算量を低下させ消費電力を低下させることができる。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態１では使用するレプリカ信号を２値化または３値化により硬判定をした。本実施の形態では、プリアンブルデータをＭＳＫ変調し、シンボル毎に抽出したものをレプリカ信号として使用する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００３９】
本実施の形態の無線信号同期処理装置の構成は実施の形態１（図１参照）と同一であるが、レプリカ信号生成部６０の構成が異なる。図８は、レプリカ信号生成部６０の構成例を示す図である。レプリカ信号生成部６０は、ＭＳＫ変調部６５と、遅延検波部６６と、を備える。ＭＳＫ変調部６５は、プリアンブルデータに対してＭＳＫ変調を行い、遅延検波部６６にて遅延検波を行う。ここでは、レプリカ信号生成部６０は、遅延検波後の信号をレプリカ信号として相関演算部２０へ出力する。
【００４０】
つぎに、ＭＳＫ変調された信号について説明する。図９は、ＭＳＫ変調された信号を示す図である。点線はＭＳＫ信号を、実線はＭＳＫレプリカを示す。ＭＳＫ変調された信号はシンボル点では、「１」または「−１」のみをとるため、実施の形態１と同様、レプリカ信号との相関演算の際に複素乗算が不要となる。なお、レプリカ信号生成部６０以外の処理については実施の形態１と同様のため、無線信号同期処理装置における詳細な同期処理の説明については省略する。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態では、レプリカ信号にＭＳＫ変調後の信号を用いることとした。この場合においても、実施の形態１と同様、相関演算において複素乗算が不要となり、演算量を低下させ消費電力を低下させることができる。
【００４２】
実施の形態３．
周波数オフセット推定値を算出する場合、実施の形態１ではプリアンブルデータを硬判定したレプリカ信号を用い、実施の形態２ではプリアンブルデータをＭＳＫ変調したレプリカ信号を用いている。しかしながら、硬判定またはＭＳＫ変調したレプリカ信号を用いた場合、周波数オフセット推定値に誤差が生じる。本実施の形態では、相関演算と周波数オフセット推定で異なるレプリカ信号を用いる。実施の形態１、２と異なる部分について説明する。
【００４３】
図１０は、本実施の形態の無線信号同期処理装置の構成例を示す図である。無線信号同期処理装置は、遅延検波部１０と、相関演算部２０ａと、相関電力値ピーク検出部３０ａと、プリアンブル検出部４０と、ＡＦＣ部５０と、レプリカ信号生成部６０と、レプリカ信号生成部７０と、周波数オフセット推定部８０と、を備える。
【００４４】
相関演算部２０ａは、遅延検波後のＩＱ信号とレプリカ信号とを用いて相関演算処理を行う。ここでは、実施の形態１（相関演算部２０）と異なり、周波数オフセット推定は行わない。相関電力値ピーク検出部３０ａは、相関電力値のピーク検出を行う。レプリカ信号生成部７０は、周波数オフセット推定部８０が周波数オフセット推定の際に用いるレプリカ信号を生成する。なお、レプリカ信号生成部７０（第２のレプリカ信号生成手段）で生成するレプリカ信号をレプリカ信号２（第２のレプリカ信号）とし、レプリカ信号生成部６０（第１のレプリカ信号生成手段）で生成されるレプリカ信号は実施の形態１または２と同様であるが、本実施の形態ではレプリカ信号１（第１のレプリカ信号）とする。周波数オフセット推定部８０は、レプリカ信号２およびフレームタイミングを用いて周波数オフセット推定を行う。
【００４５】
図１１は、レプリカ信号生成部７０の構成例を示す図である。レプリカ信号生成部７０は、ＧＭＳＫ変調部７１と、受信ガウスフィルタ部７２と、遅延検波部７３と、を備える。ＧＭＳＫ変調部７１および受信ガウスフィルタ部７２で、プリアンブルデータをＧＭＳＫ変調し、遅延検波部７３が、ＧＭＳＫ変調後のプリアンブルデータを遅延検波して、フィルタ通過後のプリアンブル信号を生成する。レプリカ信号生成部７０では、遅延検波後のプリアンブル信号をレプリカ信号として出力する。
【００４６】
つづいて、無線信号同期処理装置におけるプリアンブル検出、フレーム検出および周波数オフセット推定を行う同期処理について説明する。図１２は、無線信号同期処理装置における同期処理を示すフローチャートである。
【００４７】
まず、遅延検波部１０が、受信したベースバンドＩＱ信号（ＩＱ受信信号）に対して、１シンボル間隔で遅延検波を行う（ステップＳ１１）。なお、１シンボル間隔は一例であり、１シンボル間隔以外で遅延検波してもよい。
【００４８】
つぎに、相関演算部２０ａが、遅延検波後のＩＱ信号とレプリカ信号生成部６０で生成されたレプリカ信号１とを用いて相関処理を行う（ステップＳ１２）。具体的には、１サンプルごとに相互相関を行い、１サンプルごとの相関電力値を算出する。ここで、遅延検波後のＩＱ信号の相関演算開始位置をｉサンプル目とする。相関演算部２０ａは、算出した相関電力値を、サンプル開始位置ｉと共に相関電力ピーク検出部３０ａへ出力する。
【００４９】
相関演算部２０ａは、相関演算を開始する遅延検波後のＩＱ信号の相関演算開始位置ｉをインクリメントし（ステップＳ１３）、相関演算開始位置ｉが相関演算回数Ｎcorr以下の場合は上記ステップＳ１２の処理を繰り返し実行する（ステップＳ１４：Ｎｏ）。一方、相関演算開始位置ｉが相関演算回数Ｎcorrよりも大きい場合は、つぎの相関電力値ピーク検出部３０ａの処理へ移行する（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）。
【００５０】
つぎに、相関電力値ピーク検出部３０ａが、相関電力値のピーク検出を行う（ステップＳ１５）。具体的には、相関電力値ピーク検出部３０ａが、相関演算部２０ａから受け取った相関演算開始位置ｉ毎の相関電力値の中で、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxを検索する。そして、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxでの相関電力値Ｐmaxとともにプリアンブル検出部４０へ出力する。また、相関電力値ピーク検出部３０ａは、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、周波数オフセット推定部８０へ出力する。
【００５１】
周波数オフセット推定部８０は、相関電力ピーク検出部３０ａから入力した最大相関電力値サンプル位置ｉmax（フレームタイミング）を開始とするＩＱ受信信号と、レプリカ信号生成部７０で生成されたレプリカ信号２と、を用いて１度だけ相関演算を行い、相関演算結果の位相より周波数オフセット推定値Ｆoffを算出する（ステップＳ１６）。周波数オフセット推定部８０は、算出した周波数オフセット推定値ＦoffをＡＦＣ部５０へ出力する。なお、具体的な周波数オフセット推定値の算出方法については、実施の形態１（ステップＳ２の処理）と同様である。
【００５２】
つぎに、プリアンブル検出部４０が、相関電力値Ｐmaxと予め記憶している規定の相関電力しきい値Ｐthとの比較を行う。そして、相関電力値Ｐmaxと相関電力しきい値Ｐthとの比較結果をプリアンブル検出結果として、図示しない復調部へ出力する。同様に、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、図示しない復調部へ出力する（ステップＳ１７）。
【００５３】
最後に、ＡＦＣ部５０が、ＡＦＣ処理として、周波数オフセット推定部８０から出力された周波数オフセット推定値Ｆoffを用いて、ＩＱ受信信号に対して周波数オフセット補正を行う（ステップＳ１８）。そして、周波数オフセット補正後の信号を受信信号として、図示しない復調部へ出力する。
【００５４】
図示しない復調部では、プリアンブル検出結果、フレームタイミング、および受信信号を入力し、復調処理を行う。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態では、無線信号同期処理装置において、相関電力のピークを検出するための相関演算には、硬判定またはＭＳＫ変調したレプリカ信号を用い、周波数オフセット推定については、相関電力がピークとなる位置で硬判定しないレプリカ信号を用いることとした。これにより、実施の形態１、２と同様の効果を得つつ、さらに、周波数オフセット推定精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、本発明にかかる無線信号同期処理装置は、無線受信機に有用であり、特に、プリアンブル部を含むフレームを受信する無線受信機に適している。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 遅延検波部
２０、２０ａ 相関演算部
３０、３０ａ 相関電力値ピーク検出部
４０ プリアンブル検出部
５０ ＡＦＣ部
６０、７０ レプリカ信号生成部
６１、７１ ＧＭＳＫ変調部
６２、７２ 受信ガウスフィルタ部
６３、７３ 遅延検波部
６４ プリアンブル信号硬判定部
６５ ＭＳＫ変調部
６６ 遅延検波部
８０ 周波数オフセット推定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信信号の同期処理を行う無線信号同期処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、瞬時周波数を変調ベースバンドに比例させて通信を行う周波数変調として、変調信号にガウシアンフィルタを施すことで帯域制限を行うＧＦＳＫ（Gaussian-filtered Frequency Shift Keying）や、瞬時周波数の偏移が直交する最小の瞬時周波数を用いたＧＭＳＫ（Gaussian-filtered Minimum Shift Keying）などの通信方式が知られている。
【０００３】
また、一般的な無線通信の時間同期処理の１つとして、受信した信号をサンプル毎にずらしながら、一定範囲で、予め無線受信機に保持してあるレプリカ信号と相関をとる手法がある。レプリカ信号としてプリアンブル部を構成するトレーニング信号を用いることで、相関タイミングがプリアンブル部と一致した場合、相関電力値は大きい値となる。これを利用することで、フレーム位置の検出、プリアンブル信号の検出が可能となる。
【０００４】
ＧＭＳＫ、ＧＦＳＫ通信方式においても、上記方式を用いてフレーム位置の検出、プリアンブル信号の検出を行うことができる。具体的に、ＧＦＳＫ信号に対してプリアンブル部の「１」「０」の交番パターンの周波数偏移が正弦波に極めて似ていることを利用して、レプリカ信号に正弦波を用いて相関を取ることにより、プリアンブル部を検出する方法が下記特許文献１において開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８７１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術によれば、相関演算に複素乗算が必要となる。そのため、演算量が多くなり、消費電力が大きくなる、という問題があった。また、プリアンブル部が「０」「１」の交番パターンでのみ有効であり、プリアンブル部が交番パターンでない場合は検出できない、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プリアンブル部のパターンに係わらず、相関演算の演算量および消費電力を小さくすることが可能な無線信号同期処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後に硬判定した結果をレプリカ信号として出力するレプリカ信号生成手段と、前記レプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出し、また、前記相関電力値の位相から周波数オフセットによる位相回転量を算出して周波数オフセット推定値を算出する相関演算手段と、前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プリアンブル部のパターンに係わらず、相関演算の演算量および消費電力を小さくすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、無線信号同期処理装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、レプリカ信号生成部の構成例を示す図である。
【図３】図３は、硬判定のイメージを示す図である。
【図４】図４は、３値での硬判定のイメージを示す図である。
【図５】図５は、フレーム構成を示す図である。
【図６】図６は、無線信号同期処理装置における同期処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、相関演算処理のイメージを示す図である。
【図８】図８は、レプリカ信号生成部の構成例を示す図である。
【図９】図９は、ＭＳＫ変調された信号を示す図である。
【図１０】図１０は、無線信号同期処理装置の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、レプリカ信号生成部の構成例を示す図である。
【図１２】図１２は、無線信号同期処理装置における同期処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる無線信号同期処理装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態の無線信号同期処理装置の構成例を示す図である。無線信号同期処理装置は、遅延検波部１０と、相関演算部２０と、相関電力値ピーク検出部３０と、プリアンブル検出部４０と、ＡＦＣ（自動周波数制御）部５０と、レプリカ信号生成部６０と、を備える。
【００１３】
遅延検波部１０は、ＩＱ受信信号に対して遅延検波を行う。相関演算部２０は、遅延検波後のＩＱ信号とレプリカ信号とを用いて相関演算処理を行う。相関電力値ピーク検出部３０は、相関電力値のピーク検出を行う。プリアンブル検出部４０は、相関電力値と相関電力しきい値との比較を行い、プリアンブル検出結果およびフレームタイミングを出力する。ＡＦＣ部５０は、周波数オフセット推定値を用いてＩＱ受信信号に対して周波数オフセット補正を行う。レプリカ信号生成部６０は、プリアンブルデータをＧＭＳＫ変調し、硬判定してレプリカ信号を生成する。
【００１４】
図２は、レプリカ信号生成部６０の構成例を示す図である。レプリカ信号生成部６０は、ＧＭＳＫ変調部６１と、受信ガウスフィルタ部６２と、遅延検波部６３と、プリアンブル信号硬判定部６４と、を備える。ＧＭＳＫ変調部６１および受信ガウスフィルタ部６２で、ＩＱ受信信号のプリアンブル部と同一のプリアンブルデータ（図２中の（ａ））をＧＭＳＫ変調し、遅延検波部６３が、ＧＭＳＫ変調後のプリアンブルデータ（図２中の（ｂ））を遅延検波して、フィルタ通過後のプリアンブル信号（図２中の（ｃ））を生成する。そして、プリアンブル信号硬判定部６４が、フィルタ通過後のプリアンブル信号をＩＱで「１」または「−１」の２値に硬判定する（図２中の（ｄ））。なお、ＧＭＳＫ変調する場合について説明したが、これに限定せず、他の周波数変調、例えば、ＧＦＳＫ変調を用いることも可能である。
【００１５】
図３は、プリアンブル信号硬判定部６４における硬判定のイメージを示す図である。プリアンブル信号硬判定部６４は、フィルタ通過後のプリアンブル信号に対して、ＩＱそれぞれについて、正の値であれば「１」、負の値であれば「−１」として硬判定を行う。レプリカ信号生成部６０では、プリアンブル信号硬判定部６４で硬判定した結果をレプリカ信号として相関演算部２０へ出力する。
【００１６】
なお、硬判定として「１」、「−１」の２値で硬判定を行う場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば「１」、「０」、「−１」の３値で硬判定を行うことも可能である。図４は、プリアンブル信号硬判定部６４における３値での硬判定のイメージを示す図である。ここでは、正負ではなく「０．５」または「−０．５」を基準にして硬判定を行う。
【００１７】
図５は、本実施の形態にかかるフレーム構成を示す図である。フレームは、プリアンブル部１００およびデータ部２００で構成される。無線信号同期処理装置では、受信信号に対して、レプリカ信号としてプリアンブル部１００を構成するトレーニング信号と一定期間、相関処理を行ってプリアンブル部１００を検出し、そして、所望プリアンブルの検出、フレームのデータ先頭位置の検出（フレーム検出）、およびＡＦＣ（自動周波数制御）の処理を行う。
【００１８】
なお、図５に示すフレーム構成は一例であり、必ずしもこの構成に限定されるものではない。プリアンブル部が存在するフレーム構成であれば他の構成であってもよい。
【００１９】
つづいて、無線信号同期処理装置におけるプリアンブル検出、フレーム検出および周波数オフセット推定を行う同期処理について説明する。図６は、無線信号同期処理装置における同期処理を示すフローチャートである。
【００２０】
まず、遅延検波部１０が、受信したベースバンドＩＱ信号（ＩＱ受信信号）に対して、１シンボル間隔で遅延検波を行う（ステップＳ１）。なお、１シンボル間隔は一例であり、１シンボル間隔以外で遅延検波してもよい。
【００２１】
つぎに、相関演算部２０が、遅延検波後のＩＱ信号とレプリカ信号生成部６０で生成されたレプリカ信号とを用いて相関処理を行う（ステップＳ２）。具体的には、１サンプルごとに相互相関を行い、１サンプルごとの相関電力値を算出する。ここで、遅延検波後のＩＱ信号の相関演算開始位置をｉサンプル目とする。また、相関演算結果の位相から１シンボル長での周波数オフセットによる位相回転量を算出し、１シンボル長で平均した１サンプルあたりの位相回転量を周波数オフセット推定値として算出する。相関演算部２０は、算出した相関電力値と周波数オフセット推定値を、サンプル開始位置ｉと共に相関電力ピーク検出部３０へ出力する。
【００２２】
以下に、具体的な周波数オフセット推定値の算出方法について説明する。周波数オフセット存在下の遅延検波後のＩＱ受信信号をＳ（ｉ）、レプリカ信号をＲ（ｎ）とすると、ＩＱ受信信号Ｓ（ｉ）、レプリカ信号Ｒ（ｎ）はそれぞれ式（１）、式（２）で表すことができる。
【００２３】
【数１】
【００２４】
【数２】
【００２５】
ここで、Ａ（ｉ）、Ａ´（ｎ）は各信号の振幅、φ（ｉ）、φ´（ｎ）は各信号の位相、Ｎsは１シンボルのサンプル数、ｉは相関演算開始位置を表す。Ｎsについて、１シンボル間隔での遅延検波の場合は１シンボルのサンプル数であるが、例えば、Ｎシンボル間隔で遅延検波した場合は、ＮsはＮシンボルのサンプル数となる。また、ｆoffはオフセット周波数を示す。ＩＱ受信信号Ｓ（ｉ）とレプリカ信号Ｒ（ｎ）の相関演算結果をＣ（ｉ）とすると、相関演算結果Ｃ（ｉ）は次の式（３）で表すことができる。
【００２６】
【数３】
【００２７】
掛け算「×」は複素乗算、「＊」は複素共役を示す。また、Ｎrepはレプリカ信号のサンプル数を示す。ここで、雑音の影響は無視し、ＩＱ受信信号Ｓ（ｉ）がレプリカ信号Ｒ（ｎ）に等しい場合、相関演算結果Ｃ（ｉ）は次の式（４）で表すことができる。
【００２８】
【数４】
【００２９】
従って、ＩＱ受信信号Ｓ（ｉ）の相関演算開始位置ｉがプリアンブルの先頭に等しいとき、相関演算結果Ｃ（ｉ）の位相を求めることで１シンボルでの位相回転量が分かり、周波数オフセット推定が可能となる。
【００３０】
ここで、本実施の形態では、レプリカ信号Ｒ（ｎ）は、レプリカ信号生成部６０において硬判定されている。すなわち、レプリカ信号Ｒ（ｎ）のＩＱは「１」、「−１」、または「１」、「０」、「−１」となるため、複素乗算は必要なく、加算及び減算のみで相関演算が可能となる。
【００３１】
相関演算部２０は、相関演算を開始する遅延検波後のＩＱ信号の相関演算開始位置ｉをインクリメントし（ステップＳ３）、相関演算開始位置ｉが相関演算開始位置の終わりを示す相関演算回数Ｎcorr以下の場合は上記ステップＳ２の処理を繰り返し実行する（ステップＳ４：Ｎｏ）。一方、相関演算開始位置ｉが相関演算回数Ｎcorrよりも大きい場合は、つぎの相関電力値ピーク検出部３０の処理へ移行する（ステップＳ４：Ｙｅｓ）。
【００３２】
図７は、相関演算処理のイメージを示す図である。相関演算開始位置ｉが０から相関演算回数Ｎcorrまでの間でレプリカ信号の位置をずらしてフレーム側との相関演算を行うことを示すものである。レプリカ信号の位置をずらし、相関タイミングがプリアンブル部と一致したときに相関電力値は大きい値となる。
【００３３】
つぎに、相関電力値ピーク検出部３０が、相関電力値のピーク検出を行う（ステップＳ５）。具体的には、相関電力値ピーク検出部３０が、相関演算部２０から受け取った相関演算開始位置ｉ毎の相関電力値および周波数オフセット推定値の中で、最も相関電力値の大きいサンプル位置（最大相関電力値サンプル位置）ｉmaxを検索する。そして、相関電力値ピーク検出部３０は、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxでの相関電力値Ｐmaxとともにプリアンブル検出部４０へ出力する。また、相関電力値ピーク検出部３０は、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxでの周波数オフセット推定値ＦoffをＡＦＣ部５０へ出力する。
【００３４】
つぎに、プリアンブル検出部４０が、相関電力値Ｐmaxと予め記憶している規定の相関電力しきい値Ｐthとの比較を行う。そして、相関電力値Ｐmaxと相関電力しきい値Ｐthとの比較結果をプリアンブル検出結果として、図示しない復調部へ出力する。同様に、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、図示しない復調部へ出力する（ステップＳ６）。
【００３５】
最後に、ＡＦＣ部５０が、ＡＦＣ処理として、相関電力値ピーク検出部３０から出力された周波数オフセット推定値Ｆoffを用いて、ＩＱ受信信号に対して周波数オフセット補正を行う（ステップＳ７）。そして、周波数オフセット補正後の信号を受信信号として、図示しない復調部へ出力する。
【００３６】
図示しない復調部では、プリアンブル検出結果、フレームタイミング、および受信信号を入力し、復調処理を行う。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態では、無線信号同期処理装置において、プリアンブル部の存在するフレーム構成におけるＧＭＳＫ通信またはＧＦＳＫ通信のときに、受信した信号のプリアンブル部と同一のプリアンブルデータから生成したレプリカ信号と相関演算をすることでプリアンブル検出、フレーム検出、周波数オフセット推定を行う場合、硬判定したレプリカ信号を用いることとした。これにより、相関演算において複素乗算が不要となり、演算量を低下させ消費電力を低下させることができる。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態１では使用するレプリカ信号を２値化または３値化により硬判定をした。本実施の形態では、プリアンブルデータをＭＳＫ変調し、シンボル毎に抽出したものをレプリカ信号として使用する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００３９】
本実施の形態の無線信号同期処理装置の構成は実施の形態１（図１参照）と同一であるが、レプリカ信号生成部６０の構成が異なる。図８は、レプリカ信号生成部６０の構成例を示す図である。レプリカ信号生成部６０は、ＭＳＫ変調部６５と、遅延検波部６６と、を備える。ＭＳＫ変調部６５は、プリアンブルデータに対してＭＳＫ変調を行い、遅延検波部６６にて遅延検波を行う。ここでは、レプリカ信号生成部６０は、遅延検波後の信号をレプリカ信号として相関演算部２０へ出力する。
【００４０】
つぎに、ＭＳＫ変調された信号について説明する。図９は、ＭＳＫ変調された信号を示す図である。点線はＭＳＫ信号を、実線はＭＳＫレプリカを示す。ＭＳＫ変調された信号はシンボル点では、「１」または「−１」のみをとるため、実施の形態１と同様、レプリカ信号との相関演算の際に複素乗算が不要となる。なお、レプリカ信号生成部６０以外の処理については実施の形態１と同様のため、無線信号同期処理装置における詳細な同期処理の説明については省略する。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態では、レプリカ信号にＭＳＫ変調後の信号を用いることとした。この場合においても、実施の形態１と同様、相関演算において複素乗算が不要となり、演算量を低下させ消費電力を低下させることができる。
【００４２】
実施の形態３．
周波数オフセット推定値を算出する場合、実施の形態１ではプリアンブルデータを硬判定したレプリカ信号を用い、実施の形態２ではプリアンブルデータをＭＳＫ変調したレプリカ信号を用いている。しかしながら、硬判定またはＭＳＫ変調したレプリカ信号を用いた場合、周波数オフセット推定値に誤差が生じる。本実施の形態では、相関演算と周波数オフセット推定で異なるレプリカ信号を用いる。実施の形態１、２と異なる部分について説明する。
【００４３】
図１０は、本実施の形態の無線信号同期処理装置の構成例を示す図である。無線信号同期処理装置は、遅延検波部１０と、相関演算部２０ａと、相関電力値ピーク検出部３０ａと、プリアンブル検出部４０と、ＡＦＣ部５０と、レプリカ信号生成部６０と、レプリカ信号生成部７０と、周波数オフセット推定部８０と、を備える。
【００４４】
相関演算部２０ａは、遅延検波後のＩＱ信号とレプリカ信号とを用いて相関演算処理を行う。ここでは、実施の形態１（相関演算部２０）と異なり、周波数オフセット推定は行わない。相関電力値ピーク検出部３０ａは、相関電力値のピーク検出を行う。レプリカ信号生成部７０は、周波数オフセット推定部８０が周波数オフセット推定の際に用いるレプリカ信号を生成する。なお、レプリカ信号生成部７０（第２のレプリカ信号生成手段）で生成するレプリカ信号をレプリカ信号２（第２のレプリカ信号）とし、レプリカ信号生成部６０（第１のレプリカ信号生成手段）で生成されるレプリカ信号は実施の形態１または２と同様であるが、本実施の形態ではレプリカ信号１（第１のレプリカ信号）とする。周波数オフセット推定部８０は、レプリカ信号２およびフレームタイミングを用いて周波数オフセット推定を行う。
【００４５】
図１１は、レプリカ信号生成部７０の構成例を示す図である。レプリカ信号生成部７０は、ＧＭＳＫ変調部７１と、受信ガウスフィルタ部７２と、遅延検波部７３と、を備える。ＧＭＳＫ変調部７１および受信ガウスフィルタ部７２で、プリアンブルデータをＧＭＳＫ変調し、遅延検波部７３が、ＧＭＳＫ変調後のプリアンブルデータを遅延検波して、フィルタ通過後のプリアンブル信号を生成する。レプリカ信号生成部７０では、遅延検波後のプリアンブル信号をレプリカ信号として出力する。
【００４６】
つづいて、無線信号同期処理装置におけるプリアンブル検出、フレーム検出および周波数オフセット推定を行う同期処理について説明する。図１２は、無線信号同期処理装置における同期処理を示すフローチャートである。
【００４７】
まず、遅延検波部１０が、受信したベースバンドＩＱ信号（ＩＱ受信信号）に対して、１シンボル間隔で遅延検波を行う（ステップＳ１１）。なお、１シンボル間隔は一例であり、１シンボル間隔以外で遅延検波してもよい。
【００４８】
つぎに、相関演算部２０ａが、遅延検波後のＩＱ信号とレプリカ信号生成部６０で生成されたレプリカ信号１とを用いて相関処理を行う（ステップＳ１２）。具体的には、１サンプルごとに相互相関を行い、１サンプルごとの相関電力値を算出する。ここで、遅延検波後のＩＱ信号の相関演算開始位置をｉサンプル目とする。相関演算部２０ａは、算出した相関電力値を、サンプル開始位置ｉと共に相関電力ピーク検出部３０ａへ出力する。
【００４９】
相関演算部２０ａは、相関演算を開始する遅延検波後のＩＱ信号の相関演算開始位置ｉをインクリメントし（ステップＳ１３）、相関演算開始位置ｉが相関演算回数Ｎcorr以下の場合は上記ステップＳ１２の処理を繰り返し実行する（ステップＳ１４：Ｎｏ）。一方、相関演算開始位置ｉが相関演算回数Ｎcorrよりも大きい場合は、つぎの相関電力値ピーク検出部３０ａの処理へ移行する（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）。
【００５０】
つぎに、相関電力値ピーク検出部３０ａが、相関電力値のピーク検出を行う（ステップＳ１５）。具体的には、相関電力値ピーク検出部３０ａが、相関演算部２０ａから受け取った相関演算開始位置ｉ毎の相関電力値の中で、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxを検索する。そして、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxでの相関電力値Ｐmaxとともにプリアンブル検出部４０へ出力する。また、相関電力値ピーク検出部３０ａは、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、周波数オフセット推定部８０へ出力する。
【００５１】
周波数オフセット推定部８０は、相関電力ピーク検出部３０ａから入力した最大相関電力値サンプル位置ｉmax（フレームタイミング）を開始とするＩＱ受信信号と、レプリカ信号生成部７０で生成されたレプリカ信号２と、を用いて１度だけ相関演算を行い、相関演算結果の位相より周波数オフセット推定値Ｆoffを算出する（ステップＳ１６）。周波数オフセット推定部８０は、算出した周波数オフセット推定値ＦoffをＡＦＣ部５０へ出力する。なお、具体的な周波数オフセット推定値の算出方法については、実施の形態１（ステップＳ２の処理）と同様である。
【００５２】
つぎに、プリアンブル検出部４０が、相関電力値Ｐmaxと予め記憶している規定の相関電力しきい値Ｐthとの比較を行う。そして、相関電力値Ｐmaxと相関電力しきい値Ｐthとの比較結果をプリアンブル検出結果として、図示しない復調部へ出力する。同様に、最大相関電力値サンプル位置ｉmaxをフレームタイミングとして、図示しない復調部へ出力する（ステップＳ１７）。
【００５３】
最後に、ＡＦＣ部５０が、ＡＦＣ処理として、周波数オフセット推定部８０から出力された周波数オフセット推定値Ｆoffを用いて、ＩＱ受信信号に対して周波数オフセット補正を行う（ステップＳ１８）。そして、周波数オフセット補正後の信号を受信信号として、図示しない復調部へ出力する。
【００５４】
図示しない復調部では、プリアンブル検出結果、フレームタイミング、および受信信号を入力し、復調処理を行う。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態では、無線信号同期処理装置において、相関電力のピークを検出するための相関演算には、硬判定またはＭＳＫ変調したレプリカ信号を用い、周波数オフセット推定については、相関電力がピークとなる位置で硬判定しないレプリカ信号を用いることとした。これにより、実施の形態１、２と同様の効果を得つつ、さらに、周波数オフセット推定精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、本発明にかかる無線信号同期処理装置は、無線受信機に有用であり、特に、プリアンブル部を含むフレームを受信する無線受信機に適している。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 遅延検波部
２０、２０ａ 相関演算部
３０、３０ａ 相関電力値ピーク検出部
４０ プリアンブル検出部
５０ ＡＦＣ部
６０、７０ レプリカ信号生成部
６１、７１ ＧＭＳＫ変調部
６２、７２ 受信ガウスフィルタ部
６３、７３ 遅延検波部
６４ プリアンブル信号硬判定部
６５ ＭＳＫ変調部
６６ 遅延検波部
８０ 周波数オフセット推定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後に硬判定した結果をレプリカ信号として出力するレプリカ信号生成手段と、
前記レプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出し、また、前記相関電力値の位相から周波数オフセットによる位相回転量を算出して周波数オフセット推定値を算出する相関演算手段と、
前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、
前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、
前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、
を備えることを特徴とする無線信号同期処理装置。
【請求項２】
ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータをＭＳＫ変調し、遅延検波した信号をレプリカ信号として出力するレプリカ信号生成手段と、
前記レプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出し、また、前記相関電力値の位相から周波数オフセットによる位相回転量を算出して周波数オフセット推定値を算出する相関演算手段と、
前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、
前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、
前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、
を備えることを特徴とする無線信号同期処理装置。
【請求項３】
ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後に硬判定した結果を第１のレプリカ信号として出力する第１のレプリカ信号生成手段と、
受信したＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後の信号を第２のレプリカ信号として出力する第２のレプリカ信号生成手段と、
前記第１のレプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出する相関演算手段と、
前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、
前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、
前記第２のレプリカ信号と前記フレームタイミングを用いて相関演算を行い、周波数オフセット推定値を算出する周波数オフセット推定手段と、
前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、
を備えることを特徴とする無線信号同期処理装置。
【請求項４】
ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータをＭＳＫ変調し、遅延検波した信号を第１のレプリカ信号として出力する第１のレプリカ信号生成手段と、
受信したＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後の信号を第２のレプリカ信号として出力する第２のレプリカ信号生成手段と、
前記第１のレプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出する相関演算手段と、
前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、
前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、
前記第２のレプリカ信号と前記フレームタイミングを用いて相関演算を行い、周波数オフセット推定値を算出する周波数オフセット推定手段と、
前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、
を備えることを特徴とする無線信号同期処理装置。
【請求項１】
ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後に硬判定した結果をレプリカ信号として出力するレプリカ信号生成手段と、
前記レプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出し、また、前記相関電力値の位相から周波数オフセットによる位相回転量を算出して周波数オフセット推定値を算出する相関演算手段と、
前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、
前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、
前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、
を備えることを特徴とする無線信号同期処理装置。
【請求項２】
ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータをＭＳＫ変調し、遅延検波した信号をレプリカ信号として出力するレプリカ信号生成手段と、
前記レプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出し、また、前記相関電力値の位相から周波数オフセットによる位相回転量を算出して周波数オフセット推定値を算出する相関演算手段と、
前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、
前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、
前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、
を備えることを特徴とする無線信号同期処理装置。
【請求項３】
ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後に硬判定した結果を第１のレプリカ信号として出力する第１のレプリカ信号生成手段と、
受信したＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後の信号を第２のレプリカ信号として出力する第２のレプリカ信号生成手段と、
前記第１のレプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出する相関演算手段と、
前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、
前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、
前記第２のレプリカ信号と前記フレームタイミングを用いて相関演算を行い、周波数オフセット推定値を算出する周波数オフセット推定手段と、
前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、
を備えることを特徴とする無線信号同期処理装置。
【請求項４】
ＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータをＭＳＫ変調し、遅延検波した信号を第１のレプリカ信号として出力する第１のレプリカ信号生成手段と、
受信したＩＱ受信信号に付与されているプリアンブル部と同一パターンのプリアンブルデータを周波数変調し、遅延検波後の信号を第２のレプリカ信号として出力する第２のレプリカ信号生成手段と、
前記第１のレプリカ信号と遅延検波されたＩＱ受信信号とを相関演算して相関電力値を算出する相関演算手段と、
前記相関電力値から最大相関電力値をとるタイミングをフレームタイミングとして検出する相関電力値ピーク検出手段と、
前記最大相関電力値と規定の相関電力しきい値とを比較した結果をプリアンブル検出結果として出力するプリアンブル検出手段と、
前記第２のレプリカ信号と前記フレームタイミングを用いて相関演算を行い、周波数オフセット推定値を算出する周波数オフセット推定手段と、
前記周波数オフセット推定値を用いて、遅延検波前の前記ＩＱ受信信号を周波数オフセット補正するＡＦＣ手段と、
を備えることを特徴とする無線信号同期処理装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−４６３８２（Ｐ２０１３−４６３８２Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８５０７５（Ｐ２０１１−１８５０７５）
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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