(57)【要約】【課題】シンボル同期を検出するための処理負荷を低減すること。【解決手段】同期タイミング検出装置は、１シンボル期間をｍ（ｍは自然数）倍でオーバーサンプリングされた受信信号と、既知の同期用パターンとの相関値Ｒをｍ／ｎサンプルずつずらして算出して出力するｎ個（ｎは３≦ｎ≦ｍ、ｎは自然数かつｍの約数）の相関器と、ｎ個の相関器から出力される相関値Ｒｎの各々を極座標上に角度２π（ｎ／ｍ）としてあてはめたｎ個の相関値ベクトルとし、ｎ個の相関値ベクトルを合成し、合成したベクトルの角度を算出する演算部と、演算部が算出したベクトルの角度に基づいて、受信信号のシンボルタイミングを推定するシンボルタイミング推定部と、を備える。【選択図】図２
2020155824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１シンボル期間をｍ（ｍは自然数）倍でオーバーサンプリングされた受信信号と、既知の同期用パターンとの相関値Ｒをｍ／ｎサンプルずつずらして算出して出力するｎ個（ｎは３≦ｎ≦ｍ、ｎは自然数かつｍの約数）の相関器と、
前記ｎ個の相関器から出力される相関値Ｒｎの各々を極座標上に角度２π（ｎ／ｍ）としてあてはめたｎ個の相関値ベクトルとし、ｎ個の相関値ベクトルを合成し、合成したベクトルの角度を算出する演算部と、
前記演算部が算出したベクトルの角度に基づいて、前記受信信号のシンボルタイミングを推定するシンボルタイミング推定部と、
を備える、同期タイミング検出装置。
【請求項２】
ＲＦ信号を検波し、受信信号に変換する検波部と、
前記受信信号を復調する復調部と、
前記復調部が前記受信信号を復調するための同期信号を生成する同期タイミング検出装置と、
を備え、
前記同期タイミング検出装置は、
１シンボル期間をｍ（ｍは自然数）倍でオーバーサンプリングされた前記受信信号と、既知の同期用パターンとの相関値Ｒをｍ／ｎサンプルずつずらして算出して出力するｎ個（ｎは３≦ｎ≦ｍ、ｎは自然数かつｍの約数）の相関器と、
前記ｎ個の相関器から出力される相関値Ｒｎの各々を極座標上に角度２π（ｎ／ｍ）としてあてはめたｎ個の相関値ベクトルとし、ｎ個の相関値ベクトルを合成し、合成したベクトルの角度を算出する演算部と、
前記演算部が算出したベクトルの角度に基づいて、前記受信信号のシンボルタイミングを推定するシンボルタイミング推定部と、
推定したシンボルタイミングに基づいて、前記同期信号を生成する同期信号生成部と、
を備える、
無線通信装置。
【請求項３】
前記同期タイミング検出装置は、
１シンボル期間をｍ（ｍは自然数）倍でオーバーサンプリングされた前記受信信号を、１サンプルずつずらしたタイミングを起点として記憶するｍ個のバッファと、
前記シンボルタイミング推定部が推定したシンボルタイミングに基づいてｍ個のバッファから１つのバッファを選択するセレクタと、
前記セレクタで選択したバッファに記憶された受信信号と、既知の同期用パターンとの相関値を算出する同期判定用相関器と、
前記同期判定用相関器が算出した相関値が所定のしきい値以上の場合に、前記復調部に前記同期信号としてフレーム同期信号を生成して出力するフレームタイミング判定部と、
前記同期判定用相関器が算出した相関値が所定のしきい値以上の場合に、前記復調部に前記同期信号としてシンボル同期信号を生成して出力するシンボルタイミング判定部と、
を備える請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
１シンボル期間をｍ（ｍは自然数）倍でオーバーサンプリングした受信信号と、既知の同期用パターンとの相関値をｍ／ｎサンプルおきにｎ個（ｎは３≦ｎ≦ｍ、ｎは自然数かつｍの約数）の相関値Ｒｎを算出して出力する相関値算出ステップと、
前記ｎ個の相関器から出力される相関値Ｒｎの各々を極座標上に角度２π（ｎ／ｍ）としてあてはめたｎ個の相関値ベクトルとし、ｎ個の相関値ベクトルを合成し、合成したベクトルの角度を算出する角度算出ステップと、
前記角度に基づいて、シンボルが同期するシンボルタイミングを推定する推定ステップと、
を同期タイミング検出装置として動作するコンピュータに実行させるための、プログラム。
【請求項５】
前記相関値Ｒｎのいずれかが所定のしきい値を超えた場合に、前記角度算出ステップを行う判定ステップをさらに含む請求項４に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期タイミング検出装置、無線通信装置、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル無線通信では、送信側は、所定の信号配列パターンを有する同期ワードを配置して、フレーム単位でデータを送信する。受信側は、同期ワードを検出することで、シンボル同期を図り受信したデータを復調する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、受信電力が大きく変動する場合であっても受信信号のシンボルと同期を図ることのできる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２８３１８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では、シンボル同期を検出する際に、シンボルレートの十数倍（例えば、１６倍）のサンプリングレートで１つのサンプルごとに同期ワードとの相関値を算出している。その結果、情報処理量が多くなり、シンボル同期を検出するための処理負荷が大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、シンボル同期を検出するための処理負荷を低減することのできる同期タイミング検出装置、無線通信装置、およびプログラムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の同期タイミング検出装置は、１シンボル期間をｍ（ｍは自然数）倍でオーバーサンプリングされた受信信号と、既知の同期用パターンとの相関値Ｒをｍ／ｎサンプルずつずらして算出して出力するｎ個（ｎは３≦ｎ≦ｍ、ｎは自然数かつｍの約数）の相関器と、前記ｎ個の相関器から出力される相関値Ｒｎの各々を極座標上に角度２π（ｎ／ｍ）としてあてはめたｎ個の相関値ベクトルとし、ｎ個の相関値ベクトルを合成し、合成したベクトルの角度を算出する演算部と、前記演算部が算出したベクトルの角度に基づいて、前記受信信号のシンボルタイミングを推定するシンボルタイミング推定部と、を備える。
【０００８】
本発明のデジタル無線通信装置は、ＲＦ信号を検波し、受信信号に変換する検波部と、前記受信信号を復調する復調部と、前記復調部が前記受信信号を復調するための同期信号を生成する同期タイミング検出装置と、を備え、前記同期タイミング検出装置は、１シンボル期間をｍ（ｍは自然数）倍でオーバーサンプリングされた前記受信信号と、既知の同期用パターンとの相関値Ｒをｍ／ｎサンプルずつずらして算出して出力するｎ個（ｎは３≦ｎ≦ｍ、ｎは自然数かつｍの約数）の相関器と、前記ｎ個の相関器から出力される相関値Ｒｎの各々を極座標上に角度２π（ｎ／ｍ）としてあてはめたｎ個の相関値ベクトルとし、ｎ個の相関値ベクトルを合成し、合成したベクトルの角度を算出する演算部と、前記演算部が算出したベクトルの角度に基づいて、前記受信信号のシンボルタイミングを推定するシンボルタイミング推定部と、推定したシンボルタイミングに基づいて、前記同期信号を生成する同期信号生成部と、を備える。
【０００９】
本発明のプログラムは、１シンボル期間をｍ（ｍは自然数）倍でオーバーサンプリングした受信信号と、既知の同期用パターンとの相関値をｍ／ｎサンプルおきにｎ個（ｎは３≦ｎ≦ｍ、ｎは自然数かつｍの約数）の相関値Ｒｎを算出して出力する相関値算出ステップと、前記ｎ個の相関器から出力される相関値Ｒｎの各々を極座標上に角度２π（ｎ／ｍ）としてあてはめたｎ個の相関値ベクトルとし、ｎ個の相関値ベクトルを合成し、合成したベクトルの角度を算出する角度算出ステップと、前記角度に基づいて、シンボルが同期するシンボルタイミングを推定する推定ステップと、を同期タイミング検出装置として動作するコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シンボル同期を検出するための処理負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に同期タイミング検出装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、本実施形態におけるサンプルの１周期の相関値を示す模式図である。
【図４】図４は、相関値を極座標に当てはめる方法の一例を説明するための模式図である。
【図５】図５は、相関値を相関値ベクトルとして算出する方法の一例を説明するための模式図である。
【図６】図６は、相関値のｘ成分と、ｙ成分とを説明するための模式図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に同期タイミング検出装置を詳細に示す機能ブロック図である。
【図８】図８は、予測角度に対応するバッファの相関値ベクトルを示す模式図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る同期タイミングを検出する処理の流れの一例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】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含む。
【００１３】
[実施形態]
図１を用いて、本発明の実施形態に係る無線通信装置１の構成について説明する。図１は、無線通信装置１の構成の一例を示すブロック図である。
【００１４】
無線通信装置１は、アンテナ１０と、検波部２０と、同期タイミング検出装置３０と、復調部４０と、制御部５０とを備える。本実施形態において、無線通信装置１は、デジタル無線通信装置である。
【００１５】
アンテナ１０は、無線通信装置１とは異なる無線通信装置から送信されたＲＦ信号を受信する。アンテナ１０は、例えば４値ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）で変調されたＲＦ信号を受信する。アンテナ１０は、受信したＲＦ信号を検波部２０に出力する。
【００１６】
検波部２０は、ＲＦ信号を検波する。具体的には、検波部２０は、例えば図示しないＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路部と、直交検波部と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部と、受信データ変換部とを有する。ＲＦ回路部は、アンテナ１０から受けたＲＦ信号に対して、周波数を変更する処理などを実行する。ＲＦ回路部は、例えば信号を中間周波数に変更し、直交検波部に出力する。直交検波部は、ＲＦ回路部から受けた信号に対して、直交検波を実行し、検波した直交信号をＡ／Ｄ変換部に出力する。Ａ／Ｄ変換部は、直交検波部により直交検波されたＩ，Ｑ２つの直交信号を、アナログ‐デジタル変換を実行して、デジタル信号に変換し、受信データ変換部に出力する。受信データ変換部は、直交信号を受信信号に変換する。前記した４値ＦＳＫで変調された信号であればアークタンジェント検波によりＦＭ検波を実行し、受信信号に変換する。受信データ変換部から出力された受信信号は、同期タイミング検出装置３０と、復調部４０とに出力される。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換部は、例えばシンボルレートに対して十数倍（例えば、１６倍）にオーバーサンプリングする。よって受信データ変換部から出力される受信信号は、シンボルレートに対してオーバーサンプリングされた信号となる。よって、検波部２０は、ＲＦ信号を受信し、シンボルレートに対してオーバーサンプリングされた受信信号を出力する。
【００１８】
同期タイミング検出装置３０は、シンボル同期のタイミングを検出する。同期タイミング検出装置３０は、シンボル同期を開始するタイミングに関するタイミング情報（シンボル同期信号）を出力する。また、同期タイミング検出装置３０は、フレーム同期のタイミングも検出する。同期タイミング検出装置３０は、フレーム同期を開始するタイミングに関するタイミング情報（フレーム同期信号）を出力する。同期タイミング検出装置３０の構成や処理については後述する。
【００１９】
復調部４０は、同期タイミング検出装置３０が検出したタイミング情報に基づいて、受信信号の復調処理を実行する。
【００２０】
制御部５０は、無線通信装置１を構成する各部を制御する。すなわち、制御部５０は、検波部２０と、同期タイミング検出装置３０と、復調部４０との各部を制御する。制御部５０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成されている。この場合、ＲＯＭには、ＣＰＵが各部を制御するためのプログラムが格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムを読み出し、ＲＡＭにデータ領域を確保して実行することで、無線通信装置１の各部を制御する。
【００２１】
[同期タイミング検出装置]
図２を用いて、本発明の実施形態に係る同期タイミング検出装置について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る同期タイミング検出装置の基本構成の一例を示すブロック図である。
【００２２】
同期タイミング検出装置３０は、第１相関器３１−１と、第２相関器３１−２と、・・・、第ｎ（ｎは３以上の自然数）相関器３１−ｎと、演算部３２と、シンボルタイミング推定部３３とを備える。
【００２３】
第１相関器３１−１から第ｎ相関器３１−ｎは、それぞれ、ｍ倍でオーバーサンプリングされた受信信号を受ける。第１相関器３１−１から第ｎ相関器３１−ｎは、それぞれ異なる所定のサンプルタイミングの信号と、既知の同期用パターンとの相関値Ｒを導出する。所定のサンプルタイミングは、ｍ／ｎ（ｎは３≦ｎ≦ｍ、ｎは自然数かつｍの約数）サンプルずつずれている。例えば、相関値Ｒｎのサンプリングのずれは、ｍを１６とし、ｎを４とすると４サンプルとなる。１シンボル期間の１６サンプル（第１〜第１６サンプル）の第１、第５、第９、第１３サンプルを起点として、それぞれの相関器３１−ｎが相関値を導出する。つまり、第１相関器３１−１は、第１サンプルから次の第１サンプルまでを１シンボル期間として相関値Ｒ１を導出する。第２相関器３１−２は、第５サンプルから次の第５サンプルまでを１シンボル期間として相関値Ｒ２を導出する。第３相関器３１−３は、第９サンプルから次の第９サンプルまでを１シンボル期間として相関値Ｒ３を導出する。第４相関器３１−４は、第１３サンプルから次の第１３サンプルまでを１シンボル期間として相関値Ｒ４を導出する。４つの相関器３１−ｎは、それぞれ４サンプルずつタイミングがずれた受信信号に対して相関値Ｒｎをそれぞれ導出する。なお、各相関器は、下記の式（１）に基づいて相関値を算出する。
【００２４】
【数１】
2020155824.tif 000003
【００２５】
式（１）において、Ｓ［ｋ］は同期ワードのデータ、Ｂ［ｋ］はバッファされた受信データである。また、ｌ（Ｌの小文字）は同期ワードのデータ長である。
【００２６】
図３は、第１相関器３１−１から第ｎ相関器３１−ｎのｎ個の相関器から出力されるそれぞれの相関値ＲｎをサンプルタイミングＰ１〜Ｐｍ毎に並べた状態を示している。例えば、第１相関器３１−１の出力は、Ｐ１の位置で相関値の大きさを図の上方向の矢印で示している。第２相関器３１−２〜第４相関器も同様である。
【００２７】
演算部３２は、相関値Ｒｎのいずれが所定のしきい値を超えるまで相関値Ｒｎの算出を繰り返す。演算部３２は、相関値Ｒｎのいずれかが所定のしきい値を超えた場合、図３で示した相関値Ｒｎの各々を、図４で示す極座標に当てはめる。その結果、相関値Ｒｎの各々は、図５に示すように極座標上に、相関値の絶対値を大きさとし、角度を２π（ｎ／ｍ）［ｒａｄ］としてあてはめたｎ個の相関値ベクトルＶ１、Ｖ５、Ｖ９、Ｖ１３として表される。演算部３２は、相関値ベクトルＶ１、Ｖ５、Ｖ９、Ｖ１３のベクトル合成の演算を行う。演算部３２は、合成した相関値ベクトルの極座標上における角度を算出する。なお説明を容易にするため、Ｐ１の角度を０［ｒａｄ］としている。
【００２８】
合成した相関値ベクトルの角度の算出は、相関値ベクトル各々のｘ成分とｙ成分とを算出し、ｘ成分とｙ成分とそれぞれの差分を算出し、算出後のｘ成分とｙ成分とから逆正接を算出してもよい。例えば、演算部３２は、相関器の数ｎを４として９０度ごとに配置された相関値ベクトルＶ１、Ｖ５、Ｖ９、Ｖ１２のそれぞれのｘ成分の差分と、ｙ成分の差分を算出する。図６に示すように、演算部３２は、ｘ成分は下記の式（２）、ｙ成分は下記の式（３）により相関値ベクトルのそれぞれのｘ成分とｙ成分とを算出し、さらにｘ成分の差分（Ｖｘ）と、ｙ成分の差分（Ｖｙ）とを算出する。
【００２９】
【数２】
2020155824.tif 000004
【００３０】
演算部３２は、合成した相関値ベクトルの角度を求めるため、下記の式（４）に従って、ＶｘとＶｙとから逆正接を算出する。
【００３１】
【数３】
2020155824.tif 000005
【００３２】
演算部３２が、ベクトル合成を行い、角度を求める理由は、相関値が最大となるサンプルタイミングを推定するためである。図３に示すように、本発明の実施形態に係る同期タイミング検出装置３０は、１シンボル期間（Ｐ１〜Ｐ１６）の全てのサンプルタイミングを起点として相関値を算出するのではなく、所定の間隔で間引きしたサンプルタイミングを起点として相関値を算出している。そのため、相関値が最大になる場合の相関値の大きさとサンプルタイミングとは、推定する必要がある。
【００３３】
演算部３２は、間引きしたサンプルタイミングの相関値の各々を極座標上にあてはめ、相関値ベクトルとする。極座標上の角度は１周で１６サンプル表せるので、それぞれの相関値ベクトルのなす角度は、相関値の算出の起点となっているサンプルタイミングとなる。そのため、それぞれの相関値ベクトルを、演算部３２がベクトル合成した結果は、相関値が最大となった場合の相関値ベクトルを示すことになる。そのため、演算部３２により算出したベクトル合成後の相関値ベクトルのなす角度（予測角度θ１）は、相関値が最大となるサンプルタイミングとなる、と推定できる。
【００３４】
シンボルタイミング推定部３３は、予測角度θ１に基づいて、シンボルが同期するシンボルタイミングを推定する。図４に示すように極座標における１周は１シンボル期間である。シンボルタイミング推定部３３は、予測角度θ１において、相関値が最大になると推定する。さらに、シンボルタイミング推定部３３は、図４に示すように極座標における１周は１シンボル期間であるため、相関値が最大となる角度に該当するサンプルタイミングを推定する。また、シンボルタイミング推定部３３は、相関値が最大となるサンプルタイミングからシンボルが同期するタイミングを推定する。よって、予測角度θ１に該当するサンプルタイミングから受信信号をサンプリングした場合に、同期ワードとの相関値は最大となるといえる。同期ワードとの相関値が最大となることから、同期ワードのタイミングを推定できたといえる。また、同期ワードの波形におけるシンボルの位置（シンボルタイミング）は、既知であることから、同期ワードとの相関値が最大となるサンプルタイミングを推定することにより、同期ワードそのもののタイミングを推定でき、さらにはシンボルが同期するタイミングを推定することができる。
【００３５】
［同期タイミング検出方法］
図７を用いて、本実施形態に係る同期タイミング検出装置を備えた無線通信装置における同期タイミング検出方法を説明する。図７は、本実施形態に係る同期タイミング装置を詳細に示した機能ブロック図である。
【００３６】
本実施形態に係る同期タイミング検出装置３０Ａでは、受信側のサンプリングレートを送信側のｍ倍、例えば１６倍にオーバーサンプリングする。この場合、同期タイミング検出装置３０Ａは、バッファを１６個備えている。なお、以下の説明では、受信側のサンプリングレートを送信側の１６倍にオーバーサンプリングするものとして説明するが、これは例示であり、本発明を限定するものでない。例えば受信側のサンプリングレートを送信側の十数倍に設定すればよい。
【００３７】
本実施形態に係る同期タイミング検出装置３０Ａは、第１バッファ１１０−１〜第１６バッファ１１０−１６と、第１相関器３１−１〜第４相関器３１−４と、演算部３２と、シンボルタイミング推定部３３と、セレクタ３４と、同期判定用相関器３５と、フレームタイミング判定部３６と、シンボルタイミング判定部３７とを備える。
【００３８】
１６個のバッファのそれぞれは、１サンプルずつずらして受信信号を記憶する。図２で説明した基本構成と同じく、ｎ個の相関器によりｍ／ｎ（ｎは３≦ｎ≦ｍ、ｎは自然数かつｍの約数）サンプルずつずれたサンプルタイミングとなるバッファから出力された受信信号のそれぞれに対して同期ワードとの相関判定を行う。相関器数を４としたため、ｎは４であり、４サンプルずつずれたバッファからの出力に対して同期ワードとの相関値を算出することになる。第１バッファ１１０−１の出力を第１相関器３１−１が、第５バッファ１１０−５の出力を第２相関器３１−２が、第９バッファ１１０−９の出力を第３相関器３１−３が、第１３バッファ１１０−１３の出力を第４相関器３１−４が、それぞれ相関値の算出を行う。演算部３２は、予測角度θ１を算出するが、図２で示した基本構成と同じであるため説明は省略する。
【００３９】
シンボルタイミング推定部３３は、演算部３２において算出した予測角度θ１から、図４に示す極座標上のＰｍ（Ｐ１〜Ｐ１６）のいずれとなるかを推定する。Ｐｍは、１シンボル期間を１周としているため、予測角度θ１が示す角度は、サンプルタイミングを意味する。厳密には、１周を１６分割した角度のいずれかに相関値が最大となる予測角度θ１が当てはまることはないため、シンボルタイミング推定部３３は予測角度θ１に最も近い角度となるＰｍを推定してもよい。
【００４０】
シンボルタイミング推定部３３は、シンボルタイミング推定部３３が推定したシンボルタイミングの推定値Ｐｍから、該当するサンプルタイミングのバッファに記憶された受信信号を選択するようセレクタ３４に指示する。
【００４１】
例えば、図３、図５、図６、図８に示す状態である場合、演算部３２は予測角度θ１を４５度と算出することになる。シンボルタイミング推定部３３は、演算部３２の算出結果である４５度に基づき、相関値が最大となるサンプルタイミングはＰ３であると推定する。シンボルタイミング推定部３３がＰ３と推定したことに基づいて、セレクタ３４は、第３バッファ１１０−３に記憶された受信信号を選択し、同期判定用相関器３５に出力する。
【００４２】
同期判定用相関器３５は、シンボルタイミング推定部３３で推定した相関値が最大となると推定されたタイミングＰ３でサンプリングされたバッファの受信信号に対して、同期ワードとの相関値を算出し、フレームタイミング判定部３６およびシンボルタイミング判定部３７に出力する。
【００４３】
フレームタイミング判定部３６は、同期判定用相関器３５が算出した相関値が所定のしきい値以上であれば、フレームタイミングを判定する。フレームタイミング判定部３６は、判定したフレームタイミングに基づいてフレーム同期信号を生成し、復調部４０に出力する。
【００４４】
シンボルタイミング判定部３７は、同期判定用相関器３５が算出した相関値が所定のしきい値以上であれば、受信信号におけるシンボルタイミングを判定する。シンボルタイミング判定部３７は、判定したシンボルタイミングに基づいてシンボル同期信号を生成し、復調部４０に出力する。フレームタイミング判定部３６およびシンボルタイミング判定部３７はそれぞれ判定だけでなくそれぞれ同期信号を生成することから、これら２つを同期信号生成部３８とする。
【００４５】
前記したように、復調部４０は、同期タイミング検出装置３０が検出したタイミング情報、つまりフレーム同期信号およびシンボル同期信号に基づいて、受信信号の復調処理を実行する。
【００４６】
本実施形態は、１６個のバッファのうち、５個のバッファの相関値と、最大の相関値予測する際のａｒｃｔａｎの計算を行うことでシンボルタイミングを推定する。ａｒｃｔａｎの計算の処理量は、例えばチェビシェフ近似式に置き換えた場合、１つのバッファの相関値を計算する場合と同等となる。すなわち、本実施形態は、同期タイミング検出装置が１６個のバッファを備えている場合において、６個のバッファの相関値を算出する演算量と同等の処理で、同期タイミングを検出することができる。
【００４７】
一方、上述したように、従来の方法では、同期タイミング検出装置では１６個のバッファを備えている場合に、同期タイミングを検出する場合には、１６個全てのバッファの相関値を算出する必要があった。すなわち、本実施形態は、従来の方法と比較すると、半分以下の演算量で同期タイミングを検出することができる。
【００４８】
なお、上述では、演算部３２は、第１バッファ１１０−１と、第５バッファ１１０−５と、第９バッファ１１０−９と、第１３バッファ１１０−１３との４つのバッファの相関値を検出して、シンボルタイミングを推定した。しかしながら、本発明では、演算部３２は、３つ以上であればベクトルの合成により、角度を算出しシンボルタイミングを推定することができる。
【００４９】
図９を用いて、本実施形態に係る同期タイミングを検出する処理の流れについて説明する。図９は、本実施形態に係る同期タイミングを検出する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００５０】
所定数の相関器（第１から第ｎ相関器）は、対応するバッファ（所定のバッファ）に記憶された受信信号と同期ワードとの相関値を算出する（ステップＳ１０１）。
【００５１】
ステップＳ１０１で算出した相関値のいずれかが、所定のしきい値以上であれば（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、演算部３２は、相関器から受けた相関値に基づいて、極座標において最大の相関値に対応する予測角度θ１を算出する（ステップＳ１０３）。
【００５２】
ステップＳ１０１で算出した相関値のいずれかが、所定のしきい値未満であれば（ステップＳ１０２のＮｏ）、ステップＳ１０１に戻り、演算部３２は、所定のバッファの相関値の算出を行う。受信信号が同期ワードでは無い場合には、いずれの相関器も相関値は上がらないことから、ステップＳ１０３以降の処理を行なわないための処理である。
【００５３】
シンボルタイミング推定部３３は、演算部３２が算出した予測角度θ１に対応するサンプルタイミングから、該当するサンプルタイミングのバッファを選択し、同期判定用相関器３５は、該当するバッファに記憶された受信信号と同期ワードとの相関値を算出する（ステップＳ１０４）。
【００５４】
ステップＳ１０４で算出した相関値が、所定のしきい値未満であれば（ステップＳ１０５のＮｏ）、ステップＳ１０１に戻る。
【００５５】
ステップＳ１０４で算出した相関値が、所定のしきい値以上であれば（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、フレームタイミング判定部３６がフレームタイミングを判定しフレーム同期信号を生成し、シンボルタイミング判定部３７がシンボルタイミングを判定しシンボル同期信号を生成する（ステップＳ１０６）。そして、図９の処理は終了する。
【００５６】
ステップＳ１０２におけるサンプルタイミングを推定するための相関値のしきい値は、ステップ１０５における同期判定用相関器が同期判定を行うための相関値のしきい値に比べて低くてもよい。これは、推定の段階では、間引きしたサンプルタイミングを起点として記憶したバッファの受信信号と同期ワードとの位相がかならずしも一致せず、相関値は上がりにくいためである。しかし、同期判定用相関器に入力される受信信号は、相関値が最大となると推測されたサンプルタイミングを起点としたバッファに記憶された受信信号であるため、相関値は高くなることが予想できることから、相関値のしきい値を高くてもよい。
【００５７】
上述のとおり、本実施形態は、受信側でサンプリングレートを十数倍した場合において、相関値を演算するバッファを間引くことによって、同期タイミングを検出する演算量を従来と比べて半分以下に抑制することができる。
【００５８】
また、本実施形態は、同期タイミングであると予測されたバッファの相関値を算出し、その相関値と、同期タイミングを予測するために算出したバッファの相関値とを比較することができる。その結果、本実施形態は、同期タイミングの検出精度を向上させることができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これら実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  無線通信装置
１０  アンテナ
２０  検波部
３０，３０Ａ  同期タイミング検出装置
３１−１  第１相関器
３１−２  第２相関器
３１−３  第３相関器
３１−４  第４相関器
３２  演算部
３３  シンボルタイミング推定部
３４  セレクタ
３５  同期判定用相関器
３６  フレームタイミング判定部
３７  シンボルタイミング判定部
３８  同期信号生成部
４０  復調部
１１０−１  第１バッファ
１１０−５  第５バッファ
１１０−９  第９バッファ
１１０−１３  第１３バッファ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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