(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の周波数帯域の無線信号を受信する受信手段と、
該受信手段を介して受信した無線信号である受信信号を、予め設定された利得で増幅する増幅手段と、
該増幅手段にて増幅された受信信号を復調してビット列を生成するための信号処理を行い、該信号処理を行うと前記受信信号の全体の長さを表すパケット長情報を出力する信号処理手段と、
前記受信信号の電力を測定して該受信電力を示すＲＳＳＩ信号を出力するＲＳＳＩ手段と、
前記受信電力の変動の大きさを示す電力変動値が、予め設定された基準閾値を越えることを作動条件とし、該作動条件を満たす場合、前記ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号に基づいて、前記増幅手段による増幅後の受信信号の平均電力が、前記信号処理手段による復調可能な目標値に一致するように、前記利得の設定を変更する利得設定手段と、
前記信号処理手段による前記信号処理後の前記受信電力を保持する電力保持手段と、
前記ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号と、前記信号処理手段から出力されるパケット長情報とに基づいて、前記無線信号の受信終了を判定する受信終了判定手段と、
を備え、
前記電力保持手段は、前記ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号と、前記受信終了判定手段による判定結果とに基づいて、前記無線信号の受信終了から一定時間経過後の前記受信電力をノイズレベルとして保持し、
前記利得設定手段は、前記ＲＳＳＩ手段から直接入力したＲＳＳＩ信号に基づく前記受信電力と、前記電力保持手段により保持されている前記ノイズレベルとの電力差を、前記電力変動値とすることを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記受信終了判定手段は、前記ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号に基づいて、前記受信信号の平均電力が所定の閾値を下回るタイミングを検出する第１の検出処理を行うと共に、前記信号処理手段から出力されるパケット長情報に基づいて、前記受信信号の終了タイミングを検出する第２の検出処理を行い、該第１及び第２の検出処理のいずれかの処理において先に検出された方のタイミングによって前記無線信号の受信終了を判定することを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
【請求項３】
特定の周波数帯域の無線信号を受信する受信手段と、
該受信手段を介して受信した無線信号である受信信号を、予め設定された利得で増幅する増幅手段と、
該増幅手段にて増幅された受信信号を復調してビット列を生成するための信号処理を行う信号処理手段と、
前記受信信号の電力を測定して該受信電力を示すＲＳＳＩ信号を出力するＲＳＳＩ手段と、
前記受信電力の変動の大きさを示す電力変動値が、予め設定された基準閾値を越えることを作動条件とし、該作動条件を満たす場合、前記ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号に基づいて、前記増幅手段による増幅後の受信信号の平均電力が、前記信号処理手段による復調可能な目標値に一致するように、前記利得の設定を変更する利得設定手段と、
を備え、
前記利得設定手段は、前記電力変動値が前記基準閾値を越えて上昇した後に下降に転じる上昇ピークから所定の第１待機時間が経過するまでの間に、該電力変動値が再び上昇に転じたと判断した場合、このときの電力変動値が下降した後に再び上昇に転じる下降ピークを検出し、該下降ピークにおける前記電力変動値に基づいて前記基準閾値を再設定することを特徴とする無線受信装置。
【請求項４】
前記ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号を、予め規定された遅延時間だけ遅らせて、前記利得設定手段に入力する遅延手段を備え、
前記利得設定手段は、前記ＲＳＳＩ手段から直接入力したＲＳＳＩ信号に基づく前記受信電力と、前記遅延手段を介して入力したＲＳＳＩ信号に基づく前記受信電力との電力差を、前記電力変動値とすることを特徴とする請求項３に記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記信号処理手段による前記信号処理後の前記受信電力を保持する電力保持手段を備え、
前記利得設定手段は、前記ＲＳＳＩ手段から直接入力したＲＳＳＩ信号に基づく前記受信電力と、前記電力保持手段により保持されている前記受信電力との電力差を、前記電力変動値とすることを特徴とする請求項３に記載の無線受信装置。
【請求項６】
前記電力保持手段は、自身の保持しているノイズレベルが、前記受信信号の平均電力を上回る場合、前記ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号に基づいて、該ノイズレベルを更新することを特徴とする請求項１、請求項２および請求項５のいずれか１項に記載の無線受信装置。
【請求項７】
前記ビット列に含まれているプリアンブルを検出するプリアンブル検出手段を備え、
前記利得設定手段は、前記プリアンブル検出手段による前記プリアンブルの検出後、前記信号処理手段による前記信号処理が完了するまで、前記利得の設定を保持することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の無線受信装置。
【請求項８】
前記プリアンブル検出手段は、
前記受信信号の繰り返し部分における自己相関を検出する自己相関検出部と、
前記受信信号と既知信号パターンとの相互相関を検出する相互相関検出部と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の周波数帯域の無線信号を受信する無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今では、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）の一つとして、道路側に設置された通信インフラ（路側器）や他の車両などと、ドライバの運転車両との間で無線通信を行い、ドライバ側から死角となる情報（死角情報）を運転車両に提供することによって、安全運転の支援や事故防止などを図るインフラ協調型の安全運転支援システム（以下、インフラ協調システムという）の構築が進められている。
【０００３】
具体的にはインフラ協調システムでは、無線通信を行うための周波数帯域が割り当てられ、この特定の周波数帯域の無線信号を受信するために、例えば運転車両に無線受信装置が設置される。一般的に、この種の無線受信装置は、受信信号を増幅し、その増幅信号をサンプリングしてデジタル信号に変換した後に、デジタル信号を復調することにより、各種情報（死角情報など）を表すビット列を生成するように構成される。
【０００４】
また従来技術としては、受信信号の電力を測定し、受信電力が所定の電力閾値を上回る場合に限り、増幅信号の平均電力がサンプリング可能な（換言すれば、受信信号を復調可能な）目標値に一致するように、受信信号の増幅率（利得）の設定を変更するＡＧＣ（Automatic Gain Control）を行う受信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１１２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インフラ協調システムでは、２０１１年の地上テレビジョン放送のデジタル化完了に伴い、新たな周波数需要に分配することが可能となった周波数帯域（７１５ＭＨｚ〜７２５ＭＨｚ）を利用することが検討されており、この周波数帯域が、地上デジタル放送の周波数帯域（４７０ＭＨｚ〜７１０ＭＨｚ）や携帯電話の周波数帯域（７３０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）と隣接するため、無線受信装置に対するノイズの影響が懸念される。
【０００７】
このような周波数環境の変化において、ノイズ耐性に優れた無線受信装置の開発が望まれるが、従来のＡＧＣを行う無線受信装置では、例えば本来受信すべき信号の電力を上回るノイズが発生すると、そのノイズ強度に対応する利得が固定されてしまうため、適切に増幅信号をサンプリングできない（ひいては受信信号を復調できない）虞があるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するために、ノイズ環境下においても的確に利得を調整することが可能な無線受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた第１発明である請求項１に記載の無線受信装置では、受信手段が、特定の周波数帯域の無線信号を受信し、増幅手段が、受信手段を介して受信した無線信号（即ち、受信信号）を予め設定された利得で増幅する。そして、信号処理手段が、増幅手段にて増幅された受信信号を復調してビット列を生成するための信号処理を行い、その信号処理を行うと受信信号の全体の長さを表すパケット長情報を出力する。
【００１０】
ここで、本発明の無線受信装置では、ＲＳＳＩ手段によって、受信信号の電力を測定してその受信電力を示すＲＳＳＩ信号を出力する。そして、利得設定手段によって、受信電力の変動の大きさを示す電力変動値が、予め設定された基準閾値を越える場合に、ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号に基づいて、増幅手段による増幅後の受信信号の平均電力が、信号処理手段による復調可能な目標値に一致するように、利得の設定を変更する。
さらに、本発明の無線受信装置では、受信終了判定手段が、ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号と、信号処理手段から出力されるパケット長情報とに基づいて、無線信号の受信終了を判定する。
具体的には、電力保持手段は、ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号と、受信終了判定手段による判定結果とに基づいて、無線信号の受信終了から一定時間経過後の受信電力をノイズレベルとして保持し、利得設定手段は、ＲＳＳＩ手段から直接入力したＲＳＳＩ信号に基づく受信電力と、電力保持手段により保持されているノイズレベルと、の電力差を電力変動値とし、閾値判定に応じて利得の設定を変更する。
【００１１】
つまり、このように構成された無線受信装置では、電力変動値が基準閾値を越える毎に、復調可能なレベルに利得の設定が変更されるため、瞬時的に強いレベルのノイズが発生した場合であっても、その後の受信信号の電力変動に追随して、利得の再設定を行うことが可能になる。したがって、本発明の無線受信装置によれば、ノイズ環境下においても的確に利得を調整することができる。また、このように構成された無線受信装置によれば、ビット列を表す無線信号（パケット）の受信後の信号レベルを、定常的に発生しているノイズ（以下、定常ノイズという）に依るものとして、定常ノイズのレベルがパケットの受信毎に変化する場合であっても、少なくとも定常ノイズを上回る受信信号に基づいて、利得を調整することができる。
詳細には、請求項２に記載のように、受信終了判定手段は、ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号に基づいて、受信信号の平均電力が所定の閾値を下回るタイミングを検出する第１の検出処理を行うと共に、信号処理手段から出力されるパケット長情報に基づいて、受信信号の終了タイミングを検出する第２の検出処理を行い、これら第１及び第２の検出処理のいずれかの処理において先に検出された方のタイミングによって無線信号の受信終了を判定してもよい。
また、上記目的を達成するためになされた第２発明である請求項３に記載の無線受信装置では、受信手段が、特定の周波数帯域の無線信号を受信し、増幅手段が、受信手段を介して受信した無線信号（即ち、受信信号）を予め設定された利得で増幅する。そして、信号処理手段が、増幅手段にて増幅された受信信号を復調してビット列を生成するための信号処理を行う。
ここで、本発明の無線受信装置では、ＲＳＳＩ手段によって、受信信号の電力を測定してその受信電力を示すＲＳＳＩ信号を出力する。そして、利得設定手段によって、受信電力の変動の大きさを示す電力変動値が、予め設定された基準閾値を越える場合に、ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号に基づいて、増幅手段による増幅後の受信信号の平均電力が、信号処理手段による復調可能な目標値に一致するように、利得の設定を変更する。
具体的には、利得設定手段は、電力変動値が基準閾値を越えて上昇した後に下降に転じる上昇ピークから所定の第１待機時間が経過するまでの間に、その電力変動値が再び上昇に転じたと判断した場合、このときの電力変動値が下降した後に再び上昇に転じる下降ピークを検出し、その下降ピークにおける電力変動値に基づいて基準閾値を再設定する。
【００１２】
また、本発明の無線受信装置では、請求項４に記載のように、遅延手段が、ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号を、予め規定された遅延時間だけ遅らせて利得設定手段に入力し、利得設定手段が、ＲＳＳＩ手段から直接入力したＲＳＳＩ信号に基づく受信電力と、遅延手段を介して入力したＲＳＳＩ信号に基づく受信電力との電力差を電力変動値として、利得の設定に係る閾値判定を行ってもよい。
【００１３】
このように構成された無線受信装置によれば、比較的弱いレベルのノイズが発生した場合に、利得の設定を変更せずに済むため、不要な制御を省略することができる。
あるいは、本発明の無線受信装置では、請求項５に記載のように、電力保持手段が、信号処理手段による信号処理後の受信電力を保持し、利得設定手段が、ＲＳＳＩ手段から直接入力したＲＳＳＩ信号に基づく受信電力と、遅延手段を介して入力したＲＳＳＩ信号に基づく受信電力との電力差を電力変動値として、利得の設定に係る閾値判定を行ってもよい。
【００１４】
このように構成された無線受信装置によれば、ビット列を表す無線信号（パケット）の受信後の信号レベルを、定常的に発生しているノイズ（以下、定常ノイズという）に依るものとして、定常ノイズのレベルがパケットの受信毎に変化する場合であっても、少なくとも定常ノイズを上回る受信信号に基づいて、利得を調整することができる。
また、第１発明または第２発明の無線受信装置では、請求項６に記載のように、電力保持手段が、自身の保持しているノイズレベルが、受信信号の平均電力を上回る場合、ＲＳＳＩ手段から出力されるＲＳＳＩ信号に基づいて、そのノイズレベルを更新してもよい。
【００１５】
また、第１発明または第２発明の無線受信装置では、請求項７に記載のように、プリアンブル検出手段が、ビット列に含まれているプリアンブルを検出し、利得設定手段が、プリアンブル検出手段によるプリアンブルの検出後、信号処理手段による信号処理が完了するまで、利得の設定を保持するようにしてもよい。
【００１６】
このように構成された無線受信装置によれば、パケットの復調期間に利得の設定が変更されずに済むため、同一の利得で増幅された信号に基づいて、安定的にビット列を生成することができる。
【００１７】
なお、第１発明または第２発明の無線受信装置において、請求項８に記載のように、プリアンブル検出手段は、受信信号の繰り返し部分における自己相関を検出する自己相関検出部と、受信信号と既知信号パターンとの相互相関を検出する相互相関検出部とを備えて構成されてもよい。
【００１８】
このように構成された無線受信装置によれば、プリアンブルの検出精度を向上させることができ、パケットの先頭を検出することにより、パケットの復調期間の直前に利得を確実に保持（固定）することができる。
【００１９】
また、第１発明または第２発明の無線受信装置は、増幅手段にて増幅された受信信号をサンプリングしてデジタル信号を生成するＡ／Ｄ変換部と、Ａ／Ｄ変換部により生成されたデジタル信号を復調する復調部と、自己相関検出部により自己相関を検出し、且つ、相互相関検出部により相互相関を検出した場合に限り、復調部を動作させる動作制御部とを備えて構成されてもよい。
【００２０】
このように構成された無線受信装置によれば、確実にパケットの先頭を検出した場合に限り、復調動作を開始するため、ビット列の生成に寄与することのない無駄な復調処理を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明が適用された無線受信装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】ＡＧＣ回路１０の構成を示すブロック図である。
【図３】ゲイン制御部２０が実行するＡＧＣ処理の詳細を表すフローチャートである。
【図４】ＡＧＣ処理のＳ１４０で実行されるパケット先頭判定処理の詳細を表すフローチャートである。
【図５】パケット終了判定部２４の動作を説明するためのタイミング図。
【図６】無線受信装置１における第１の動作例を示すタイミング図である。
【図７】無線受信装置１における第２の動作例を示すタイミング図である。
【図８】無線受信装置１における第３の動作例を示すタイミング図である。
【図９】無線受信装置１の動作を詳細に説明するための第１の説明図である。
【図１０】無線受信装置１の動作を詳細に説明するための第２の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［全体構成］
図１は、本発明が適用された無線受信装置１の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の無線受信装置１は、特定の周波数帯域（７１５ＭＨｚ〜７２５ＭＨｚ）を使用して、車車間や路車間でパケット通信を行うインフラ協調システムを構築するために、各種自動車や路側器に通信装置の一部として設置されるものである。
【００２３】
図１に示すように、無線受信装置１は、無線信号を受信するためのアンテナ２と、アンテナ２を介して受信した無線信号（受信信号）から不要な周波数成分を除去して、特定の周波数帯域の受信信号を通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３と、ＢＰＦ３を通過した受信信号を予め設定された利得（ゲイン量）で増幅する増幅器４と、増幅器４におけるゲイン量を設定するためのＡＧＣ回路１０と、ＢＰＦ３からの出力に基づいて受信信号の電力を測定し、その受信電力を示すＲＳＳＩ信号をＡＧＣ回路１０に出力するＲＳＳＩ検出部９と、増幅器４を介して入力した受信信号、及び、互いに位相量が直交する二つのローカル信号を混合して、受信信号の同相成分信号（Ｉ信号）と直交成分信号（Ｑ信号）を生成する周波数変換回路（ミキサ）５と、ミキサ５が生成したＩ信号およびＱ信号をサンプリングして、アナログ−デジタル変換を行うＡＤＣ６と、ＡＤＣ６にてアナログからデジタルに変換されたＩ信号およびＱ信号（以下、ＩＱ信号と総称する）に基づいて、他の車両や路側器に設置された送信装置１００にて変調された信号を、予め設定された同期タイミングで復調する復調器７と、復調器７にて復調された信号に基づいて、送信装置１００からの送信データを復号する信号処理を行う復号器８とを備えている。
【００２４】
なお、復号器８は、信号処理の実行中に送信データのヘッダ部を復号すると、そのヘッダ部（詳細には、シグナル部）が示すパケット全体の長さ（例えば、ＯＦＤＭシンボル数）を表すパケット長情報を、ＡＧＣ回路１０に出力するように構成されている。
【００２５】
また、無線受信装置１は、パケットの先頭を表すプリアンブルを検出するために、ＡＤＣ６からの出力信号の繰り返し部分における自己相関を検出する自己相関検出回路１１と、ＡＤＣ６からの出力信号と既知信号パターンとの相互相関を検出する相互相関検出回路１２とを備えると共に、自己相関検出回路１１により自己相関を検出し、且つ、相互相関検出回路１２により相互相関を検出した場合に限り、ＡＤＣ６から出力されるＩＱ信号を通過させて復調器７に入力する同期信号制御回路１３を備えている。
【００２６】
なお、プリアンブルは、同一の信号パターンが所定周期（例えば１．６μｓ）で繰り返されるＳＴＳ（Short Training Symbol）と、ＳＴＳの繰り返し周期よりも長い周期（例えば１６μｓ）の信号パターンからなるＬＴＳ（Long Training Symbol）とを含む周知の構成を有している。
【００２７】
そして、自己相関検出回路１１は、ＡＤＣ６から所定周期だけ遅延させて入力したＩＱ信号の波形と、ＡＤＣ６から直接入力したＩＱ信号の波形とを比較し、両者の一致度を示す指標が所定の閾値を上回る場合に、ＳＴＳを検出したことを示す信号（以下、ＳＴＳ検出信号という）を同期信号制御回路１３およびＡＧＣ回路１０に出力する。
【００２８】
一方、相互相関検出回路１２は、予め記憶されたＳＴＳの信号パターンと、ＡＤＣ６から入力したＩＱ信号の波形とを比較し、両者の一致度を示す指標が所定の閾値を上回る場合に、ＳＴＳを検出するとともに、そのＳＴＳに基づいて同期タイミングを設定し、その同期タイミングを示す信号（以下、タイミング信号という）を同期信号制御回路１３および復調器７に出力する。
【００２９】
同期信号制御回路１３は、自己相関検出回路１１からＳＴＳ検出信号を入力し、さらに相互相関検出回路１２からタイミング信号を入力すると、ＡＤＣ６から出力されるＩＱ信号を通過させると共に、タイミング信号に基づく同期タイミングでＩＱ信号を復調器７に出力したことを示す信号（以下、同期信号という）をＡＧＣ回路１０に出力する。
【００３０】
［ＡＧＣ回路の構成］
次に、図２は、ＡＧＣ回路１０の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、ＡＧＣ回路１０は、ＲＳＳＩ検出部９から出力されるＲＳＳＩ信号に基づいて受信電力の移動平均値を算出し、その移動平均値を表す信号（以下、ＲＳＳＩ−ＲＴ信号という）を出力する移動平均算出部２１と、移動平均算出部２１から出力されるＲＳＳＩ−ＲＴ信号を、予め規定された遅延時間（例えば１．６μｓ）だけ遅らせて出力する遅延器２２と、移動平均算出部２１から直接入力したＲＳＳＩ−ＲＴ信号に基づく受信電力と、遅延器２２を介して入力したＲＳＳＩ−ＲＴ信号に基づく受信電力（以下、遅延電力という）との電力差（以下、第１電力差という）を算出する第１電力差算出部２３とを備えている。
【００３１】
また、ＡＧＣ回路１０は、移動平均算出部２１から出力されるＲＳＳＩ−ＲＴ信号と、復号器８から出力されるパケット長情報とに基づいて、パケットの終了を判定し、パケットの終了を検出したタイミングを表す信号（以下、パケット終了信号という）を出力するパケット終了判定部２４と、移動平均算出部２１から出力されるＲＳＳＩ−ＲＴ信号と、パケット終了判定部２４から出力されるパケット終了信号とに基づいて、パケットの終了から一定期間Ｔ４（図６参照）経過後の受信電力をノイズレベルとして保持するノイズレベル保持部２５と、移動平均算出部２１から直接入力したＲＳＳＩ−ＲＴ信号に基づく受信電力と、ノイズレベル保持部２５にて保持されている受信電力との電力差（以下、第２電力差という）を算出する第２電力差算出部２６とを備えている。
【００３２】
なお、パケット終了判定部２４は、図５に示すように、ＲＳＳＩ−ＲＴ信号に基づいて、受信信号の移動平均値が所定の閾値を下回るタイミングを検出する第１の検出処理を行うと共に、パケット長情報に基づいて、例えばＯＦＤＭシンボル数をカウントし、ヘッダ部に続くデータ部に対応する送信シンボル数に達するタイミングを検出する第２の検出処理を行う。そして、第１及び第２の検出処理のいずれかの処理において先に検出された方のタイミングでパケット終了信号を出力する。
【００３３】
また、ノイズレベル保持部２５は、自身の保持しているノイズレベルが、受信電力の移動平均値を上回る場合、移動平均算出部２１から出力されるＲＳＳＩ−ＲＴ信号に基づいて、受信電力の移動平均値を下回るようにノイズレベルの設定を更新してもよい。
【００３４】
さらに、ＡＧＣ回路１０は、移動平均算出部２１から出力されるＲＳＳＩ−ＲＴ信号、第１及び第２電力差算出部２３，２６にて算出された第１及び第２電力差、パケット終了判定部２４から出力されるパケット終了信号、自己相関検出回路１１から出力されるＳＴＳ検出信号、及び、同期信号制御回路１３から出力される同期信号に基づいて、ゲイン量の設定を変更するためのＡＧＣ処理を行うゲイン制御部２０を備えている。
【００３５】
［ＡＧＣ処理］
次に、図３は、ゲイン制御部２０が実行するＡＧＣ処理の詳細を表すフローチャートである。なお、本処理は、無線受信装置１の電源がＯＮ状態である間、繰り返し実行される。
【００３６】
図３に示すように、まず、本処理が開始されると、Ｓ１１０では、増幅器４に対して利得が最大値となるようにゲイン量を初期値に設定し、受信電力の変動が微少であっても、第１及び第２電力差算出部２３，２６にて第１及び第２電力差を算出できるように待ち受けの準備を行う。
【００３７】
続くＳ１２０では、第１及び第２電力差算出部２３，２６にて算出された第１及び第２電力差に基づいて、これら受信電力の変動の大きさを示す電力変動値が、予め設定された基準閾値（例えば５ｄＢ）を越えるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ１３０に移行し、一方否定判断した場合には、本ステップを再実行する。
【００３８】
Ｓ１３０では、移動平均算出部２１から出力されるＲＳＳＩ−ＲＴ信号に基づいて、予め設定された第１待機時間Ｔ１が経過した後の受信信号の移動平均値が、ＡＤＣ６によるサンプリング可能な目標値に一致するように、ゲイン量を設定して増幅器４に出力する。なお、ここで設定するゲイン量は、ＡＤＣ６が有する入力レベルの許容範囲（ダイナミックレンジ）を超えない範囲で、ＡＤＣ６の入力レベルが最大値（目標値）となる増幅器４の利得を逆算して求められる。
【００３９】
続くＳ１４０では、Ｓ１２０で基準閾値を越える受信電力の変動がパケットの先頭を示すものであるか否かを判定するパケット先頭判定処理を行う。
続くＳ１５０では、Ｓ１４０におけるパケット先頭判定処理の処理結果に基づいて、パケットの先頭を検出できたか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ１６０に移行し、否定判断した場合には、Ｓ１２０で基準閾値を越える受信電力の変動がノイズに依るものとして、Ｓ１２０に移行する。
【００４０】
Ｓ１６０では、Ｓ１３０で設定されたゲイン量を保持（固定）し、続くＳ１７０では、パケット終了判定部２４からパケット終了信号が入力されるまで待機し、パケット終了信号が入力された場合、Ｓ１１０に移行する。
【００４１】
［パケット先頭判定処理］
次に、図４は、ＡＧＣ処理のＳ１４０で実行されるパケット先頭判定処理の詳細を表すフローチャートである。
【００４２】
図４に示すように、まず、本処理が開始されると、Ｓ２１０では、第１電力差算出部２３から出力される第１電力差に基づいて、第１電力差が基準閾値を越えて上昇した後に下降に転じる時点（上昇ピーク）を検出する。
【００４３】
続くＳ２２０では、Ｓ２１０で検出した上昇ピークから第１待機時間Ｔ１が経過するまでの間に、第１電力差が再び上昇に転じたか否かを判断し、ここで肯定判断した場合には、Ｓ２１０の上昇ピークがノイズに依って検出されたものとして、Ｓ２６０に移行し、パケットの先頭の未検出を表す処理結果を記憶して、本処理を終了する。一方、否定判断した場合にはＳ２３０に移行する。なお、ここで肯定判断してＳ２６０に移行する場合、第１電力差が下降した後に再び上昇に転じる時点（下降ピーク）を検出し、下降ピークにおける第１電力差に基づいて基準閾値を再設定する（Ｓ２５５）。
【００４４】
Ｓ２３０では、Ｓ２２０で第１待機時間Ｔ１が経過した後、予め設定された第２待機時間Ｔ２が経過するまでの間に、自己相関検出回路１１からＳＴＳ検出信号が入力されたか否かを判断し、ここで肯定判断した場合には、プリアンブルのＳＴＳが検出されたものとして、その検出タイミングでＳ２４０に移行し、一方、否定判断した場合には、Ｓ２６０に移行し、パケットの先頭の未検出を表す処理結果を記憶して、本処理を終了する。
【００４５】
Ｓ２４０では、Ｓ２３０の検出タイミングから予め設定された第３待機時間Ｔ３が経過するまでの間に、同期信号制御回路１３から同期信号が入力されたか否かを判断し、ここで肯定判断した場合には、自己相関に加えて、相互相関によるＳＴＳも検出されたものとして、Ｓ２６０に移行し、パケットの先頭を検出したことを表す処理結果を記憶して、本処理を終了する。一方、ここで否定判断した場合には、Ｓ２５０に移行し、パケットの先頭の未検出を表す処理結果を記憶して、本処理を終了する。
【００４６】
［動作］
ここで、図６〜図８は、無線受信装置１における動作例をそれぞれ示すタイミング図である。
【００４７】
このように構成された無線受信装置１では、図６に示すように、パケットの受信前に、受信電力とノイズレベルとの電力差（第２電力差）が上昇して基準閾値Δ１を越えると共に、受信電力と遅延電力との電力差（第１電力差）が上昇して基準閾値Δ２を越えると、その時点から第１待機時間Ｔ１後の移動平均値（ＲＳＳＩ−ＲＴ）に基づいて、ゲイン量の設定が変更される。
【００４８】
そして、ゲイン量の設定が変更されてから第２待機時間Ｔ２が経過するまでに、自己相関によりプリアンブルのＳＴＳが検出されると共に、その検出時から第３待機時間Ｔ３が経過するまでに、相互相関によりプリアンブルのＳＴＳが検出されると、ゲイン量が再設定（変更）されることなく、先に設定されたゲイン量が保持（確定）される。
【００４９】
なお、パケットの受信が終了すると、ゲイン量が初期値に設定され、その設定時から第４待機時間Ｔ４が経過した時点の移動平均値が、新たなノイズレベルとして設定（更新）される。
【００５０】
また、無線受信装置１では、図７及び図８に示すように、受信電力と遅延電力との電力差（第１電力差）の上昇ピークを検出してから第１待機時間Ｔ１が経過するまでに、第１電力差が再び上昇に転じると、第１電力差の下降ピークにおける移動平均値（ＲＳＳＩ−ＲＴ）に基づいて、基準閾値Δ１，Δ２が再設定用の基準閾値λ１，λ２に更新される。
【００５１】
そして、第１電力差が基準閾値λ１を越えると共に、第２電力差が基準閾値λ２を越えると、その時点から第１待機時間Ｔ１後の移動平均値（ＲＳＳＩ−ＲＴ）に基づいて、ゲイン量が再設定される。
【００５２】
また、ゲイン量の再設定時から第２待機時間Ｔ２が経過するまでに、自己相関によりプリアンブルのＳＴＳが検出されると共に、その検出時から第３待機時間Ｔ３が経過するまでに、相互相関によりプリアンブルのＳＴＳが検出されると、ゲイン量が変更されることなく、先に再設定されたゲイン量が保持（確定）される。
【００５３】
つまり、無線受信装置１では、電力変動値（第１電力差，第２電力差）が基準閾値を越える毎に、一定時間待機して、受信電力の変動が小さい安定状態における移動平均値に基づいて、ゲイン量の設定が行われ、パケットの先頭が検出されると、パケットの復調処理が完了するまで、その設定されたゲイン量が固定される。
【００５４】
［本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の無線受信装置１では、電力変動値が基準閾値を越える毎にゲイン量の設定を変更するため、瞬時的に強いレベルのノイズが発生した場合であっても、その後の受信信号の電力変動に追随して、ゲイン量の再設定を行うことが可能になる。
【００５５】
また、無線受信装置１では、受信電力と遅延電力との電力差（第１電力差）、及び、受信電力とノイズレベルとの電力差（第２電力差）が共に、基準閾値を越える場合に、ゲイン量の設定を変更するため、図９に示すように、例えば、基準閾値Δ２以下のノイズであって、基準閾値Δ１を周期的に越える定常ノイズが発生する環境下において、無駄なゲイン量の再設定を防止することが可能になる。
【００５６】
そして、無線受信装置１では、図１０に示すように、第１電力差の上昇ピークを検出した後に第１電力差が再び上昇に転じると、その上昇開始時の受信電力に基づいて基準閾値を再設定するため、パケットの受信直前に瞬時的なノイズが更に発生しても、パケットの受信電力に応じたゲイン量を再設定することが可能になる。
【００５７】
つまり、本実施形態の無線受信装置１によれば、定常ノイズや瞬時的なノイズが発生する場合においても、無駄なゲイン量の設定を極力減らしつつ、パケットの受信電力に応じたゲイン量を設定することができ、ひいては、ノイズ環境下においても的確に利得を調整することができる。
【００５８】
［本実施形態と特許請求の範囲との対応関係］
なお、上記実施形態において、アンテナ２およびＢＰＦ３が受信手段、増幅器４が増幅手段、ミキサ５，ＡＤＣ６，復調器７，および復号器８が信号処理手段、ＲＳＳＩ検出部９および移動平均算出部２１がＲＳＳＩ手段、ＡＧＣ回路１０が利得設定手段、遅延器２２が遅延手段、ノイズレベル保持部２５が電力保持手段、パケット終了判定部２４が受信終了判定手段、自己相関検出回路１１および相互相関検出回路１２がプリアンブル検出手段、ＡＤＣ６がＡ／Ｄ変換部、復調器７が復調部、同期信号制御回路１３が動作制御部に相当する。
【００５９】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００６０】
例えば、上記実施形態のＡＧＣ処理では、第１電力差および第２電力差が共に基準閾値を越えることを、ゲイン量の設定を変更するための作動条件としているが、これに限定されるものではなく、例えば、第１電力差または第２電力差が基準閾値を越えることを作動条件としてもよい。なお、無線受信装置１は、第１電力差および第２電力差の少なくとも一方を算出するための構成であってもよい。
【００６１】
また、上記実施形態のパケット先頭判定処理では、パケットの先頭を検出するための判定材料として、第１電力差算出部２３、自己相関検出回路１１、および同期信号制御回路１３からの全ての出力信号を用いているが、これに限定されるものではなく、第１電力差算出部２３、自己相関検出回路１１、および同期信号制御回路１３の少なくとも一方の出力信号を用いてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態のパケット終了判定部２４は、第１及び第２の検出処理のいずれかの処理において先に検出された方のタイミングでパケット終了信号を出力するようにしているが、これに限らず、例えば、第１及び第２の検出処理のいずれかの処理において後に検出された方のタイミングでパケット終了信号を出力してもよい。あるいは、第１及び第２の検出処理のいずれか一方の処理だけを行い、その処理において検出されたタイミングでパケット終了信号を出力してもよい。
【００６３】
なお、上記実施形態では、無線受信装置１がインフラ協調システムにおいて使用されることを前提として記載されているが、これに限定されるものではなく、各種の無線通信システムにおいて使用され得る。つまり、無線受信装置１は、７１５ＭＨｚ〜７２５ＭＨｚ以外の特定の周波数帯域の無線信号を受信するように構成されてもよいし、自動車や路側器以外のものに設置されてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１…無線受信装置、２…アンテナ、３…ＢＰＦ、４…増幅器、５…ミキサ、６…ＡＤＣ、７…復調器、８…復号器、９…ＲＳＳＩ検出部、１０…ＡＧＣ回路、１１…自己相関検出回路、１２…相互相関検出回路、１３…同期信号制御回路、２０…ゲイン制御部、２１…移動平均算出部、２２…遅延器、２３…第１電力差算出部、２４…パケット終了判定部、２５…ノイズレベル保持部、２６…第２電力差算出部。
【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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【図１０】
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