(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号のデータレートに基づき想定される、既知信号周期と既知信号間隔とで決まるモードごとに、該受信信号のフレームに挿入された既知信号で用いられる可能性のある、少なくとも１つの系列に対応するそれぞれの参照信号と、該受信信号とのそれぞれの第１相関値を計算する計算部と、
少なくとも１つの前記第１相関値を合成して前記モードごとの第１相関値系列を生成し、該第１相関値系列のうち、最大値が第１閾値以上となる相関値を含む第２相関値系列を検出する検出部と、
前記第２相関値系列に含まれる第１相関値に対応する既知信号周期と既知信号間隔とを選択し、該既知信号周期と該既知信号間隔とに基づいて前記受信信号のモードを判定する判定部と、を具備することを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記第２相関値系列が複数存在する場合で、かつ、それぞれの第２相関値系列で最大である相関値のうちの最も大きな第２相関値を含む第３相関値系列と、それぞれの第２相関値系列で最大である相関値のうちの２番目に値が大きい第３相関値を含む第４相関値系列とがあり、該第２相関値と該第３相関値との差が第２閾値以上である場合、該第３相関値系列のモードを前記受信信号のモードと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】
前記判定部は、前記第２相関値系列が複数存在する場合、前記既知信号を受信したことを示すサンプル点における相関値が第３閾値未満となる割合が最も少ない相関値系列のモードを前記受信信号のモードと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４】
受信信号のデータレートに基づき想定される、既知信号周期と既知信号間隔とで決まる１つのモードに関する、該受信信号のフレームに挿入された既知信号で用いられる可能性のある、少なくとも１つの系列に対応するそれぞれの参照信号と、該受信信号とのそれぞれの第１相関値を計算する計算部と、
少なくとも１つの前記第１相関値を合成して第１相関値系列を生成し、該第１相関値系列のうち、最大値が第１閾値以上となる相関値を含む第２相関値系列を検出する検出部と、
前記第２相関値系列に含まれる第１相関値に対応する既知信号周期と既知信号間隔とを選択し、該既知信号周期と該既知信号間隔とに基づいて前記受信信号のモードが想定するモードであるかどうかを判定する判定部と、を具備することを特徴とする無線受信装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記第２相関値系列に含まれる第１相関値において、前記既知信号を受信したことを示すサンプル点における相関値が第２閾値未満となる割合が第３閾値以下である場合に、前記第２相関値系列のモードを想定するモードとすることを特徴とする請求項４に記載の無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線受信装置では、フレーム先頭のプリアンブル信号を受信し、プリアンブル信号に含まれる制御信号を復調する。こうすることで、プリアンブル部に続くデータ部に適用されているパラメータ諸元を把握し、データ信号を適切に復調することができる。  
しかし、常にフレームの先頭から受信できるとは限らず、プリアンブル信号を欠落して受信する場合もある。この場合、フレームのモード（構成）が把握できず、適切な復調処理は困難となる。そこで、受信信号で想定されるフレームのモードについて、モードごとのフレームの特徴（既知信号長、既知信号間隔及び既知信号周期など）を利用して、受信信号のモードを判定する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６７８１４４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モードごとのフレームの特徴を利用して受信信号のモードを判定する場合、複数のモードに対応するそれぞれのフレームが検出される場合があり、１つのモードに決定することは困難である。また、低ＳＮＲ環境においてフレーム検出見逃し率を低減するためには、フレーム検出のための閾値を下げることが考えられるが、その場合、複数のモードのフレーム検出を示す問題がいっそう顕著となる。
【０００５】
本発明の一観点は、精度よく受信信号のモードを判定することができる無線受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る無線受信装置は、計算部、検出部及び判定部を含む。計算部は、受信信号のデータレートに基づき想定される、既知信号周期と既知信号間隔とで決まるモードごとに、該受信信号のフレームに挿入された既知信号で用いられる可能性のある、少なくとも１つの系列に対応するそれぞれの参照信号と、該受信信号とのそれぞれの第１相関値を計算する。検出部は、少なくとも１つの前記第１相関値を合成して前記モードごとの第１相関値系列を生成し、該第１相関値系列のうち、最大値が第１閾値以上となる相関値を含む第２相関値系列を検出する。判定部は、前記第２相関値系列に含まれる第１相関値に対応する既知信号周期と既知信号間隔とを選択し、該既知信号周期と該既知信号間隔とに基づいて前記受信信号のモードを判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る無線受信装置を示すブロック図。
【図２】ＭＩＬ規格におけるフレーム構成を示す図。
【図３】ＭＩＬ規格におけるデータフレーム中の既知信号の配置を示す図。
【図４】ＭＩＬ規格におけるデータレート及びインタリーバ長と系列との関係を示すテーブル。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本開示の一実施形態に係る無線受信装置について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。  
なお、本実施形態では、ＭＩＬ−ＳＴＤ−１８８−１１０ｂ規格（以下、ＭＩＬ規格と呼ぶ）に従って説明する。但し、ＭＩＬ規格のフレームの受信に限定されず、ＳＴＡＮＡＧ（Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）によって規定される通信規格（以下、ＳＴＡＮＧ規格）、または、ＭＩＬ規格もしくはＳＴＡＮＡＧ規格を改変して策定された規格など他の無線通信規格のフレームを受信対象としてもよい。
【０００９】
本実施形態に係る無線受信装置１００のブロック図について図１を参照して説明する。
【００１０】
無線受信装置１００は、第１相関値計算部１０１−１、第２相関値計算部１０１−２、第３相関値計算部１０１−３、第１フレーム検出部１０２−１、第２フレーム検出部１０２−２、第３フレーム検出部１０２−３、及びモード判定部１０３を含む。  
第１相関値計算部１０１−１は、受信信号に対してモードｌｏｗ用のデータレートに合わせて相関値を計算する。例えば、モードｌｏｗ用に系列ごとに相関器（図示せず）を用意して、それぞれの系列の既知信号を基にした参照信号と受信信号との相関処理を行い、相関値を計算する。系列は、本実施形態では符号長が３２であるＷａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ系列を用いる。  
第２相関値計算部１０１−２は、モードｍｉｄ用のデータレートに合わせて、第１相関値計算部１０１−１と同様に相関値を計算する。
【００１１】
第３相関値計算部１０１−３は、モードｈｉｇｈ用のデータレートに合わせて、第１相関値計算部１０１−１と同様に相関値を計算する。
【００１２】
なお、図１では、受信信号の各モードに合わせて、受信信号を各系列の相関器に送り、並行して相関値を計算する例を示すが、これに限らず、１つの相関器で、系列ごとに対応する参照信号を順次変更し、全ての系列の相関値を計算するようにしてもよい。
【００１３】
第１フレーム検出部１０２−１は、第１相関値計算部１０１−１から相関値を受け取り、相関値を合成して相関値系列を得る。その後、相関値系列に含まれる相関値に基づいてモードｌｏｗのフレームを受信しているかどうかを検出し、検出結果を得る。
【００１４】
第２フレーム検出部１０２−２は、第２相関値計算部１０１−２から相関値を受け取り、相関値を合成して相関値系列を得る。その後、相関値系列に含まれる相関値に基づいてモードｍｉｄのフレームを受信しているかどうかを検出し、検出結果を得る。
【００１５】
第３フレーム検出部１０２−３は、第３相関値計算部１０１−３から相関値を受け取り、相関値を合成して相関値系列を得る。その後、相関値系列に含まれる相関値に基づいてモードｈｉｇｈのフレームを受信しているかどうかを検出し、検出結果を得る。
【００１６】
モード判定部１０３は、第１フレーム検出部１０２−１から第３フレーム検出部１０２−３までのそれぞれの検出結果とそれぞれの相関値とを受け取り、検出結果と相関値とからモード判定を行ないモード判定結果を出力する。
【００１７】
次に、本実施形態で用いるＭＩＬ規格のフレーム構成について図２を参照して説明する。図２は、無線受信装置１００が受信対象とするＭＩＬ規格のフレーム構成の全パターン（ａ）から（ｆ）までを示す。  
ＭＩＬ規格では、８種類のデータレート、具体的には７５ｂｐｓ（bit per second）、１５０ｂｐｓ、３００ｂｐｓ、６００ｂｐｓ、１２００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ（音声用）、２４００ｂｐｓ（データ用）及び４８００ｂｐｓがサポートされている。また、２種類のインタリーバ長（Ｓｈｏｒｔ及びＬｏｎg）もサポートされており、データレートまたはインタリーバ長によってフレーム構成が異なる。以下便宜上、インタリーバ長がｓｈｏｒｔであるインタリーバをショートインタリーバ、インタリーバ長がｌｏｎｇであるインタリーバをロングインタリーバと呼ぶ。
【００１８】
フレーム構成は、最初にプリアンブル信号部分２０１があり、プリアンブル信号部分２０１の後にデータ信号部分２０２が続く。データ信号部分２０２は、少なくともデータブロック２０３を含み、データレートに応じて、トレーニングブロック（既知信号ともいう）２０４、制御信号Ｄ１ ２０５及び制御信号Ｄ２ ２０６を含む。
【００１９】
フレームの先頭に位置するプリアンブル信号部分２０１は、適用されるインタリーバ長によって長さが異なり、ショートインタリーバの場合は１４４０シンボル（０．６秒分）、ロングインタリーバの場合は１１５２０シンボル（４．８秒分）の長さとなる。  
データ信号部分２０２は、ブロックサイズ単位で信号が生成され、ブロックサイズは適用されるインタリーバ長によって決まる。ショートインタリーバの場合は１４４０シンボル（０．６秒分）のブロックサイズであり、ロングインタリーバの場合は１１５２０シンボル（４．８秒分）のブロックサイズである。  
データ信号部分２０２において、このようにインタリーバ長により決まるサイズのブロックをインタリーバブロックと呼ぶ。図２に示すように、データ信号部分２０２のインタリーバブロックの構成は、データレート及びインタリーバ長により異なる。
【００２０】
データレートが７５ｂｐｓの場合を（ａ）及び（ｂ）に示す。（ａ）はショートインタリーバの場合を示し、（ｂ）はロングインタリーバの場合を示す。（ａ）及び（ｂ）に示すフレームは、データブロック２０３のみで構成され、トレーニングブロック２０４は存在しない。データブロック２０３は、３２シンボルごとに、４種類の系列のうちの１つの系列が割り当てられる。従って、インタリーバブロック中のデータブロック２０３は、ショートインタリーバ（ａ）の場合は４５個存在し、ロングインタリーバ（ｂ）の場合は３６０個存在する。
【００２１】
一方、データレートが１５０ｂｐｓから１２００ｂｐｓの場合を（ｃ）及び（ｄ）に示す。（ｃ）はショートインタリーバの場合を示し、（ｄ）はロングインタリーバの場合を示す。（ｃ）及び（ｄ）に示すフレームは、２０シンボルのデータブロック２０３と２０シンボルのトレーニングブロック２０４とが交互に存在する。また、インタリーバブロック中の最後２つのトレーニングブロック２０４については、制御信号Ｄ１ ２０５及び制御信号Ｄ２ ２０６で構成される。従って、ショートインタリーバ（ｃ）の場合、インタリーバブロック中のデータブロック２０３及びトレーニングブロック２０４は、それぞれ３６個存在し、３５番目と３６番目とのそれぞれのトレーニングブロック２０４が、制御信号Ｄ１ ２０５及び制御信号Ｄ２ ２０６となる。ロングインタリーバ（ｄ）の場合、インタリーバブロック中のデータブロック２０３及びトレーニングブロック２０４は、それぞれ２８８個存在し、２８７番目と２８８番目とのトレーニングブロックが、制御信号Ｄ１ ２０５及び制御信号Ｄ２ ２０６となる。
【００２２】
データレートが２４００ｂｐｓから４８００ｂｐｓの場合を（ｅ）及び（ｆ）に示す。（ｅ）はショートインタリーバの場合を示し、（ｆ）はロングインタリーバの場合を示す。（ｅ）及び（ｆ）に示すフレームは、３２シンボルのデータブロック２０３と１６シンボルのトレーニングブロック２０４とが交互に送信される。また、インタリーバブロック中の最後２つのトレーニングブロックについては、制御信号Ｄ１ ２０５及び制御信号Ｄ２ ２０６で構成される。従って、ショートインタリーバ（ｅ）の場合、インタリーバブロック中のデータブロック２０３及びトレーニングブロック２０４は、それぞれ３０個存在し、２９番目と３０番目とのそれぞれのトレーニングブロック２０４が、制御信号Ｄ１ ２０５及び制御信号Ｄ２ ２０６となる。ロングインタリーバ（ｆ）の場合、インタリーバブロック中のデータブロック２０３及びトレーニングブロック２０４は、それぞれ２４０個存在し、２３９番目と２４０番目とのそれぞれのトレーニングブロック２０４が、制御信号Ｄ１ ２０５と制御信号Ｄ２ ２０６とになる。
【００２３】
なお、データ信号部分２０２は、インタリーバブロックにおけるデータブロック２０３とトレーニングブロック２０４と組み合わせの観点から、７５ｂｐｓの場合、１５０ｂｐｓから１２００ｂｐｓの場合、及び２４００ｂｐｓから４８００ｂｐｓの場合の３種類のモードに大別することができる。以後、便宜上、７５ｂｐｓのフレームをモードｌｏｗ、１５０から１２００ｂｐｓのフレームをモードｍｉｄ、２４００から４８００ｂｐｓのフレームをモードｈｉｇｈと呼ぶ。
【００２４】
次に、各モードにおけるデータ信号部分のインタリーバブロック内の既知信号について図３を参照して説明する。
【００２５】
モードｌｏｗの場合、データ信号部分のインタリーバブロックは、データブロックのみを含むが、各ブロックではあらかじめ用意された系列のうちのいずれか１つの系列で構成されるので、実質的には既知信号であるといえる。よって、図３中のデータブロックＫ１では、符号長３２シンボルである４種類の系列（系列１から系列４）のうちの１つの系列で構成され、データブロックＫ２では、符号長３２シンボルである４種類の系列（系列５から系列８）のうちの１つの系列で構成される。同様に、データブロックＫ３では、系列９から系列１２のうちの１系列で構成され、データブロックＫ４では、系列１３から系列１６のうちの１つの系列で構成され、データブロックＫ５では、系列１７から系列２０のうちの１つの系列で構成される。  
なお、インタリーバブロックの最後のブロックとなるデータブロックＫ５’では、データブロックＫ５とは異なる符号長３２シンボルである４つの系列（系列２１から系列２４）のうちの１つの系列で構成される。各データブロックを構成する系列は、データビット２ビットごとに、４種類の系列の中から１つの系列が選択されたものである。  
以上から、モードｌｏｗでは、既知信号の総数は、２４種類（４種類×５ブロック（Ｋ１からＫ５）＋４種類×１ブロック（Ｋ５’））、既知信号長は３２シンボルであり、既知信号間隔は３２シンボル、既知信号周期（但し、制御信号は除く）は１６０シンボルである。既知信号間隔は、フレーム中での隣接する既知信号間の間隔を示す。既知信号周期は、フレーム中で、同一の既知信号が出現するまでの周期を示す。例えば、図３の例では、モードｌｏｗにおいて、既知信号間隔３０１は、データブロックＫ１からデータブロックＫ２までの間隔である。既知信号周期３０２は、データブロックＫ１が出現してから次のデータブロックＫ１が出現するまでの周期である。
【００２６】
モードｍｉｄの場合、図３中のトレーニングブロックＫ１は、符号長２０シンボルの系列１で構成され、トレーニングブロックＫ２は、符号長２０シンボルの系列２で構成される。同様に、トレーニングブロックＫ３は、系列３で構成され、トレーニングブロックＫ４は、系列４で構成される。インタリーバブロック中の制御信号Ｄ１は、符号長２０シンボルである４種類の系列（系列Ｄ１＿４から系列Ｄ１＿７）のうちの１つの系列で構成される。制御信号Ｄ２は、符号長２０シンボルである４種類の系列（系列Ｄ２＿４から系列Ｄ２＿７）のうちの１つの系列で構成される。  
以上から、モードｍｉｄでは、既知信号の総数は１２種類（１種類×４ブロック（Ｋ１からＫ４）＋４種類×２ブロック（Ｄ１及びＤ２））、既知信号長は２０シンボル、既知信号間隔は４０シンボル、既知信号周期（但し制御信号は除く）は１６０シンボルである。
【００２７】
モードｈｉｇｈの場合、図３中のトレーニングブロックＫ１は、符号長１６シンボルの系列１で構成され、トレーニングブロックＫ２は、符号長１６シンボルの系列２で構成される。以下同様に、トレーニングブロックＫ３は系列３で、トレーニングブロックＫ４は系列４で、トレーニングブロックＫ５は系列５で、トレーニングブロックＫ６は系列６で、トレーニングブロックＫ７は系列７で、トレーニングブロックＫ８は系列８で、トレーニングブロックＫ９は系列９で、トレーニングブロックＫ１０は系列１０で構成される。インタリーバブロック中の制御信号Ｄ１は、符号長１６シンボルである４種類の系列（系列Ｄ１＿４から系列Ｄ１＿７）のうちの１つの系列で構成される。制御信号Ｄ２は、符号長１６シンボルである４種類の系列（系列Ｄ２＿４から系列Ｄ２＿７）のうちの１つの系列で構成される。  
以上から、モードｈｉｇｈでは、既知信号の総数は１８種類（１種類×１０ブロック（Ｋ１からＫ１０）＋４種類×２ブロック（Ｄ１及びＤ２））、既知信号長は１６シンボルであり、既知信号間隔は４８シンボル、既知信号周期（但し制御信号は除く）は４８０シンボルである。
【００２８】
次に、制御信号に適用される系列とデータレート及びインタリーバ長との関係を図４のテーブルを参照して説明する。  
制御信号Ｄ１及び制御信号Ｄ２を構成する系列は、フレームに適用されているデータレート及びインタリーバ長により決定される。図４に示すように、例えばモードｍｉｄの場合、すなわちデータレートが１２００ｂｐｓの場合で、インタリーバ長がＬｏｎｇの場合、制御信号Ｄ１は系列Ｄ１＿４が適用され、制御信号Ｄ２は系列Ｄ２＿５が適用される。同様に、モードｈｉｇｈの場合、すなわちデータレートが２４００ｂｐｓの場合で、インタリーバ長がＳｈｏｒｔの場合、制御信号Ｄ１は系列Ｄ１＿６で構成され、制御信号Ｄ２は系列Ｄ２＿４で構成される。  
なお、ＭＩＬ規格では、制御信号Ｄ１に用いられる系列長２０シンボルの４種類の系列（系列Ｄ１＿４から系列Ｄ１＿７）において、モードＭｉｄでは、２０シンボルのうちの前半１６シンボルが異なる値となり、後半４シンボルは共通の値となる。また、制御信号Ｄ２に用いられる系列長２０シンボルの４種類の系列（系列Ｄ２＿４から系列Ｄ２＿７）についても同様である。
【００２９】
次に、本実施形態に係る相関値計算部１０１の相関処理について説明する。  
本実施形態では、既知信号を参照信号とする相互相関によって相関値を計算する手法を用いて説明するが、これに限らず、相関値を計算できる方法であればよい。なお、自己相関によって相関値を計算してもよいが、モードｌｏｗの場合は、データに応じて既知信号が決まるため、既知信号の周期性は保証されないことに留意すべきである。例えば、最初のデータブロックＫ１に系列１が用いられた場合、次のデータブロックＫ１では系列１が用いられるとは限らないからである。
【００３０】
モードＵ（∈｛ｌｏｗ，ｍｉｄ，ｈｉｇｈ｝）において、系列Ｘの既知信号を基準とする参照信号をｒＵ，Ｘと表す。例えば、モードｌｏｗにおける系列２１を基とする参照信号はｒｌｏｗ，２１と表す。また、モードｈｉｇｈにおける系列Ｄ２＿６を基とする参照信号はｒｈｉｇｈ，Ｄ２_６と表す。  
相関値計算部１０１−１は、参照信号ｒｌｏｗ，１からｒｌｏｗ，２４を有する相関器を含み、相関値計算部１０１−２は、参照信号ｒｍｉｄ，１からｒｍｉｄ，４、ｒｍｉｄ，Ｄ１_４からｒｍｉｄ，Ｄ１_７、及びｒｍｉｄ，Ｄ２_４からｒｍｉｄ，Ｄ２_７を有する相関器を含み、相関値計算部１０１−３は、参照信号ｒｈｉｇｈ，１からｒｈｉｇｈ，１０、ｒｈｉｇｈ，Ｄ１_４からｒｈｉｇｈ，Ｄ１_７、及びｒｈｉｇｈ，Ｄ２_４からｒｈｉｇｈ，Ｄ２_７を有する相関器を含む。
【００３１】
ここで、ｔ番目のシンボルの受信信号ｙ（ｔ）を式（１）で表す。
【数１】
0005595995.tif 000002
【００３２】
ただし、ｓは送信信号、ｈｌは第ｌ（ｌは正の整数）パスのチャネル、τｌは第ｌパスの遅延時間、Ｌはパス数、ηは雑音を表す。この受信信号に対して、第１相関値計算部１０１−１、第２相関値計算部１０１−２及び第３相関値計算部１０１−３において参照信号との相関値計算をそれぞれ行なう。モードＵにおける参照信号ｒＵ，Ｘを用いた相関器の相関値Ｚ’Ｕ，Ｘ（ｔ）は、式（２）で表される。
【数２】
0005595995.tif 000003
【００３３】
ただし、ＴＵはモードＵの参照信号長（既知信号長）を表す。また、上付きアスタリスク＊は、複素共役を表し、例えば式（２）のｒＵ，Ｘ＊は、ｒＵ，Ｘの複素共役を示す。式（２）の分母は、相関値を０から１のスケールにするための正規化項であるが、考慮しなくてもよい。
【００３４】
次に、フレーム検出部１０２の動作について説明する。  
第１フレーム検出部１０２−１から第３フレーム検出部１０２−３では、第１相関値計算部１０１−１から第３相関値計算部１０１−３で計算された相関値Ｚ’Ｕ，Ｘ（ｔ）を用いて、受信信号が対象となるモードのフレームであるかどうかの検出を行う。フレームの検出にあたっては、各モードの特徴である既知信号周期または既知信号間隔を利用して、相関値の合成を行なう。合成を行なうことにより、雑音やフェージングに対してロバストなフレームの検出を行なうことができる。以下、第１フレーム検出部１０２−１から第３フレーム検出部１０２−３での処理についてモードごとに説明する。
【００３５】
＜モードｌｏｗの場合＞  
モードｌｏｗの場合、第１相関値計算部１０１−１で計算された相関値Ｚ’ｌｏｗ，１からＺ’ｌｏｗ，２４の全てを第１フレーム検出部１０２−１の処理で用いずに、相関値Ｚ’ｌｏｗ，１からＺ’ｌｏｗ，２４を選択的に用いてもよい。この理由は、例えば受信信号がモードｌｏｗである場合、受信信号ｙ（ｔ）において、例えばデータブロックＫ１のタイミングでは、参照信号ｒｌｏｗ，１からｒｌｏｗ，４を有する４つの相関器のうちの１つの相関器で高い相関値が示される。同様に、例えばデータブロックＫ４のタイミングでは、参照信号ｒｌｏｗ，１３からｒｌｏｗ，１６を有する４つの相関器のうちの１つの相関器で高い相関値が示されるからである。
【００３６】
このように、グループ化した相関器群の中から、時間シンボルｔそれぞれにおいて最大となる相関値を出力するようにすれば、所望のデータブロックを受信したタイミングで高い相関値を捉えることができ、制御すべき相関値の数を減らすことができる。  
従って、グループ化した相関器群から選択的に出力を行うと、モードｌｏｗの場合、相関値系列数Ｍｌｏｗは５個となり、ｍ番目（ｍ＝１から５）の相関値系列をＺｌｏｗ、ｍと表すと、Ｚｌｏｗ、ｍは式（３）で表される。
【数３】
0005595995.tif 000004
【００３７】
なお、５番目の相関値系列Ｚｌｏｗ、５に関して、インタリーバブロック最後のデータブロックＫ５’も考慮して、参照信号ｒｌｏｗ，１７からｒｌｏｗ，２４を有する８つの相関器をグループ化した相関器群の中から、時間シンボルｔのそれぞれにおいて最大となる相関値を選択するようにしてもよい。この場合、ｍ番目（ｍ＝１から５）の相関値系列Ｚｌｏｗ、ｍは、式（４）で表される。
【数４】
0005595995.tif 000005
【００３８】
次に１番目から５番目の相関値系列Ｚｌｏｗ、１からＺｌｏｗ、５に対して、フレーム検出の精度を高めるために相関値の合成処理を行う。最初に、既知信号間隔に合わせて、相関値系列間で合成処理を行う。モードｌｏｗにおける相関値系列間の合成処理後の相関値をＣ’ｌｏｗとすると、Ｃ’ｌｏｗは、式（５）で表すことができる。
【数５】
0005595995.tif 000006
【００３９】
次に、相関値系列間で合成処理後の相関値Ｃ’ｌｏｗは、既知信号周期を単位として対象区間長Ｎシンボル分だけ時間方向の合成を行う。ここでいう対象区間長Ｎは、式（６）のように設定されることが望ましい。
【数６】
0005595995.tif 000007
【００４０】
ただし、Ｋｌｏｗはモードｌｏｗにおける相関値Ｃ’ｌｏｗの時間方向合成数である。モードｌｏｗにおいて、時間方向の合成処理後の相関値をＣｌｏｗとすると、Ｃｌｏｗは、式（７）で表される。
【数７】
0005595995.tif 000008
【００４１】
ただし、ｐは合成処理後のサンプルインデックスである。以上のように、合成処理して算出した相関値系列の相関値に対し、式（８）の条件に示すように、サンプル中で最大値となる相関値が閾値ｖ（１）ｌｏｗ以上であれば、モードｌｏｗのフレームを検出したことを示す検出結果として、相関値系列を出力する。
【数８】
0005595995.tif 000009
【００４２】
＜モードｍｉｄの場合＞  
モードｍｉｄの場合、トレーニングブロック１つあたりに用いられる既知信号は１つであるため、第２相関値計算部１０１−２で計算された相関値Ｚ’ｍｉｄ，１からＺ’ｍｉｄ，４をそのまま相関値系列として第２フレーム検出部１０２−２の処理に用いればよい。従って、モードｍｉｄの場合、相関値系列数Ｍｍｉｄは４個であり、ｍ番目の相関値系列をＺｍｉｄ、ｍと表すと、Ｚｍｉｄ、ｍは、式（９）で表される。
【数９】
0005595995.tif 000010
【００４３】
なお、３番目の相関値系列にＺｍｉｄ、３に関して、制御信号ブロックＤ１も考慮して、参照信号ｒｍｉｄ，３及びｒｍｉｄ，Ｄ１_４からｒｍｉｄ，Ｄ１_７を有する５つの相関器をグループ化した相関器群の中から、時間シンボルｔそれぞれにおいて最大となる相関値を選択するようにしてもよい。また、４番目の相関値系列にＺｍｉｄ、４に関して、制御信号ブロックＤ２も考慮して、参照信号ｒｍｉｄ，４及びｒｍｉｄ，Ｄ２_４からｒｍｉｄ，Ｄ２_７を有する５つの相関器をグループ化した相関器群の中から、時間シンボルｔそれぞれにおいて最大となる相関値を選択するようにしてもよい。この場合、ｍ番目（ｍ＝１から４）の相関値系列Ｚｍｉｄ、ｍは、式（１０）で表される。
【数１０】
0005595995.tif 000011
【００４４】
次に１番目から４番目の相関値系列Ｚｍｉｄ、１からＺｍｉｄ、４に対して、フレーム検出の精度を高めるために相関値の合成処理を行う。はじめに、既知信号間隔に合わせて、相関値系列間で合成処理を行う。モードｍｉｄにおける相関値系列間の合成処理後の相関値をＣ’ｍｉｄとすると、Ｃ’ｍｉｄは式（１１）で表すことができる。
【数１１】
0005595995.tif 000012
【００４５】
次に、相関値系列間で合成処理後の相関値Ｃ’ｍｉｄは、既知信号周期を単位として対象区間長Ｎシンボル分だけ時間方向の合成を行う。対象区間長Ｎは、式（１２）のように設定されることが望ましい。
【数１２】
0005595995.tif 000013
【００４６】
ただし、Ｋｍｉｄはモードｍｉｄにおける相関値Ｃ’ｍｉｄの時間方向合成数である。モードｍｉｄにおいて、時間方向の合成処理後の相関値をＣｍｉｄとすると、Ｃｍｉｄは、式（１３）で表される。
【数１３】
0005595995.tif 000014
【００４７】
ただし、ｐは合成処理後のサンプルインデックスである。以上のように合成処理して算出した相関値系列の相関値に対し、式（１４）の条件に示すように、サンプル中で最大値となる相関値が閾値ｖ（１）ｍｉｄ以上であれば、モードｍｉｄのフレームを検出したことを示す検出結果として、相関値系列を出力する。
【数１４】
0005595995.tif 000015
【００４８】
＜モードｈｉｇｈの場合＞  
モードｈｉｇｈの場合、トレーニングブロック１つあたりに用いられる既知信号は１つであるため、第３相関値計算部１０１−３で計算された相関値Ｚ’ｈｉｇｈ，１からＺ’ｈｉｇｈ，４をそのまま相関値系列として第３フレーム検出部１０２−３の処理で用いればよい。従って、モードｈｉｇｈの場合、相関値系列数Ｍｈｉｇｈは１０個であり、ｍ番目の相関値系列をＺｈｉｇｈ、ｍと表すと、Ｚｈｉｇｈ、ｍは、式（１５）で表される。
【数１５】
0005595995.tif 000016
【００４９】
なお、９番目の相関値系列にＺｈｉｇｈ、９に関して、制御信号ブロックＤ１も考慮して、参照信号ｒｈｉｇｈ，９及びｒｈｉｇｈ，Ｄ１_４からｒｈｉｇｈ，Ｄ１_７を有する５つの相関器をグループ化した相関器群の中から、時間シンボルｔそれぞれにおいて最大となる相関値を選択するようにしてもよい。また、１０番目の相関値系列にＺｈｉｇｈ、１０に関して、制御信号ブロックＤ２も考慮して、参照信号ｒｈｉｇｈ，１０及びｒｈｉｇｈ，Ｄ２_４からｒｈｉｇｈ，Ｄ２_７を有する５つの相関器をグループ化した相関器群の中から、時間シンボルｔそれぞれにおいて最大となる相関値を選択するようにしてもよい。この場合、ｍ番目（ｍ＝１から１０）の相関値系列Ｚｈｉｇｈ、ｍは、式（１６）で表される。
【数１６】
0005595995.tif 000017
【００５０】
次に１番目から１０番目の相関値系列Ｚｈｉｇｈ、１からＺｈｉｇｈ、１０に対して、上述のように、フレーム検出の精度を高めるために相関値の合成処理を行う。既知信号間隔に合わせて、相関値系列間で合成処理を行う。モードｈｉｇｈにおける相関値系列間の合成処理後の相関値をＣ’ｈｉｇｈとすると、Ｃ’ｈｉｇｈは式（１７）で表される。
【数１７】
0005595995.tif 000018
【００５１】
次に、相関値系列間で合成処理後の相関値Ｃ’ｈｉｇｈは、既知信号周期を単位として対象区間長Ｎシンボル分だけ時間方向の合成を行う。対象区間長Ｎは、式（１８）のように設定されることが望ましい。
【数１８】
0005595995.tif 000019
【００５２】
ただし、Ｋｈｉｇｈはモードｈｉｇｈにおける相関値Ｃ’ｈｉｇｈの時間方向合成数である。モードｈｉｇｈにおいて、時間方向の合成処理後の相関値をＣｈｉｇｈとすると、Ｃｈｉｇｈは、式（１９）で表される。
【数１９】
0005595995.tif 000020
【００５３】
ただし、ｐは合成処理後のサンプルインデックスである。以上のように合成処理して算出した相関値系列の相関値に対し、式（２０）の条件に示すように、サンプル中で最大値となる相関値が閾値ｖ（１）ｈｉｇｈ以上であれば、モードｈｉｇｈのフレームを検出したことを示す検出結果として、相関値系列を出力する。
【数２０】
0005595995.tif 000021
【００５４】
次に、モード判定部１０３の動作について説明する。  
フレーム検出部１０２において検出されたフレームが示すモードが１つの場合は、モード判定部１０３の処理はスキップし、フレームが検出されたモードをモード判定結果とする。  
なお、モード判定部１０３に入力される各モードの検出結果のうち、フレーム検出されたモードが「０」、すなわちフレームが検出されない場合は、相関値計算部１０１及びフレーム検出部１０２の処理を継続する。
【００５５】
フレーム検出部１０２での検出処理で用いられる閾値ｖ（１）Ｕの設定次第では、複数のモードのフレームが検出される場合がある。ここで具体的に、フレーム検出部１０２でフレーム検出反応を示したモードをＵ’（∈｛ｌｏｗ、ｍｉｄ、ｈｉｇｈ｝）とする。また、モードＵ’においてフレーム検出点となったサンプルのインデックスをｐＵ’（１）とすると、ｐＵ’（１）は式（２１）で表される。
【数２１】
0005595995.tif 000022
【００５６】
この場合、モード判定部１０３は、フレーム検出のサンプリング点となったインデックスｐＵ’（１）の相関値ＣＵ’（ｐＵ’（１））に着目して大小を比較し、相関値が最大となるモードをモード判定結果としてもよい。また、複数のモードが検出された場合は、上位２つのモードの相関値系列の最大値の差が閾値以上である場合に、相関値の最大値が高い方の相関値系列が示すモードをモード判定結果としてもよい。例えば、フレーム検出部１０２において、モードｌｏｗとモードｍｉｄとのフレームが検出された場合、モードｌｏｗの相関値系列の最大値とモードｍｉｄの相関値系列の最大値との差が閾値以上であれば、モード判定部１０３は相関値系列の最大値が大きいモードｌｏｗを、受信信号のモードとして判定すればよい。
【００５７】
また、別の方法として、合成処理後の相関値ＣＵ’ではなく、合成処理前の相関値系列ＺＵ’、ｍに着目してモード判定を行う。具体的には、式（２２）に示すように、モードＵ’において対象区間長Ｎのうちの時間インデックス｛ｐＵ’（１）＋（ｍ−１）τＵ’ＲＩ＋（ｋ−１）τＵ’ＲＣ｝に対応する相関値系列ＺＵ’、ｍのサンプル全てについて着目する。
【数２２】
0005595995.tif 000023
【００５８】
ただし、τＵ’ＲＩはモードＵ’における既知信号間隔、τＵ’ＲＣはモードＵ’における既知信号周期である。フレーム検出で検出された複数のモードのうち、真のモードは、式（２２）のようにｐＵ’（１）を軸としたインデックスのサンプルでは、他のサンプルと比べて高い相関値が得られるはずである。一方、真のモードでない場合、ｐＵ’（１）を軸としたインデックスのサンプルにおいて、全てのサンプルで高い相関値が得られるとは限らない。
【００５９】
従って最終的には、式（２２）のようにして抽出したＭＵ’×ＫＵ’点のサンプルを用いて、閾値ｖ（１’）Ｕ’を下回るサンプル点の割合を算出し、割合が最小となるモードをモード判定結果とする。なお、他の方法として、閾値ｖ（１’）Ｕ’を上回るサンプル点の割合を算出し、割合が最大となるモードをモード判定結果としてもよいし、ＭＵ’×ＫＵ’点のサンプルの相関値の分散値を計算し、値が最小となるモードをモード判定結果としてもよい。
【００６０】
（本実施形態の変形例）  
上述した実施形態に係る無線受信装置１００では、全てのモードに関する相関値を計算し、受信信号がどのモードであるかを判定したが、１つのモードだけ判定するようにしてもよい。  
例えば、図１に示す無線受信装置１００を参照して説明する。モードｌｏｗの受信信号であるかどうかのみを判定するために、全てのモードに関する相関値計算部１０１及びフレーム検出部を含まずに、第１相関値計算部１０１−１、第１フレーム検出部１０２−１及びモード判定部を含む無線受信装置としてもよい。このようにすることで、所望のモードでの受信信号を受信することができ、不適なモードでの受信信号を破棄するといった受信信号の選択を行なうことができる。また、必要なモードの構成だけを含めばよいため、回路構成を減少させることができ、回路規模を縮小することができる。
【００６１】
以上に示した本実施形態に係る無線受信装置によれば、モードごとのフレームの特徴を利用して受信信号のモードを判定する場合に、受信信号に対して相関値を算出し、算出された相関値からフレーム検出を行い、複数のモードに対応するそれぞれのフレームが検出された場合にモード判定を行うことにより、プリアンブル信号を受信できなくても、受信信号のモードを判定することができる。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１００・・・無線受信装置、１０１−１〜１０１−３・・・相関値計算部、１０２−１〜１０２−３・・・フレーム検出部、１０３・・・モード判定部、２０１・・・プリアンブル信号部分、２０２・・・データ信号部分、２０３・・・データブロック、２０４・・・トレーニングブロック、２０５・・・制御信号ブロックＤ１、２０６・・・制御信号ブロックＤ２、３０１・・・既知信号間隔、３０２・・・既知信号周期。
【図１】
0005595995.tif 000024
【図２】
0005595995.tif 000025
【図３】
0005595995.tif 000026
【図４】
0005595995.tif 000027