(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置が、拡散符号を用いて拡散変調された既知の同期シンボルを複数含む通信データを第１の周波数に周波数変換して送信し、第２の通信装置は、受信した前記通信データを第２の周波数に周波数変換した後に、前記通信データと前記同期シンボルで構成される参照信号との相関値に基づいて同期タイミングの検出処理を行う通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
前記第２の周波数に周波数変換された妨害波の周期に関する情報を検出する妨害波検出部と、
前記同期シンボルの前記第２の周波数における送信周期を、前記検出した妨害波の周期の整数倍に設定する通信制御部と、
前記通信制御部によって前記同期シンボルの送信周期が設定された前記通信データを送信する送信部と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記通信制御部は、前記同期シンボルに補間シンボルを付加し、前記第２の周波数における前記同期シンボルのシンボル長と前記補間シンボルのシンボル長との和が、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍になるように、前記補間シンボルのシンボル長を設定することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記補間シンボルは、この補間シンボルの少なくとも一部を含む前記通信データの受信系列と前記参照信号との相関値が最も低くなるデータに設定されることを特徴とする請求項２記載の通信システム。
【請求項４】
前記送信部は、前記通信データを送信する場合、前記同期シンボルを送信した後、次の前記同期シンボルを送信するまで送信動作を停止する送信動作停止期間を設け、
前記通信制御部は、前記第２の周波数における前記同期シンボルのシンボル長と前記送信動作停止期間との和が、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍になるように、前記送信動作停止期間の時間長さを設定する
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項５】
前記通信制御部は、前記第２の周波数における前記同期シンボルのシンボル長を、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項６】
前記妨害波検出部は、
１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔を一定に設定したテストパケットを用い、複数の前記同期シンボルの送信間隔が互いに異なる複数の前記テストパケットから順次選択したテストパケットを前記送信部から送信し、
前記テストパケットを受信した前記第２の通信装置が前記同期タイミングを検出した時に返信する返信信号を受信した場合、この返信信号のトリガとなった前記テストパケットの前記第２の周波数における前記同期シンボルの送信間隔が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定し、前記テストパケットの送信処理を停止する
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の通信システム。
【請求項７】
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔を一定に設定したテストパケットを用い、複数の前記同期シンボルの送信間隔が互いに異なる複数の前記テストパケットから順次選択したテストパケットを前記送信部から送信し、
前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期に関する周期情報を付加した返信信号を返信し、
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記返信信号に付加された前記周期情報に基づいて、前記第２の周波数における前記同期タイミングの検出周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定し、前記テストパケットの送信処理を停止する
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の通信システム。
【請求項８】
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔を一定に設定したテストパケットを用い、複数の前記同期シンボルの送信間隔が互いに異なる複数の前記テストパケットから順次選択したテストパケットを前記送信部から送信し、
前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期に関する周期情報を付加した返信信号を、前記同期タイミングの検出周期で返信し、
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期と前記返信信号に付加されている前記周期情報とが一致した場合、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定し、前記テストパケットの送信処理を停止する
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の通信システム。
【請求項９】
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔の各々を互いに異なる値に設定したテストパケットを前記送信部から送信し、
前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期で、返信信号を返信し、
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定する
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の通信システム。
【請求項１０】
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔の各々を互いに異なる値に設定したテストパケットを前記送信部から送信し、
前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期に関する周期情報を付加した返信信号を返信し、
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記返信信号に付加された前記周期情報に基づいて、前記第２の周波数における前記同期タイミングの検出周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定する
ことを特徴とする請求項1乃至５いずれか記載の通信システム。
【請求項１１】
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔の各々を互いに異なる値に設定したテストパケットを前記送信部から送信し、
前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期に関する周期情報を付加した返信信号を、前記同期タイミングの検出周期で返信し、
前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期と前記返信信号に付加されている前記周期情報とが一致した場合、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定する
ことを特徴とする請求項1乃至５いずれか記載の通信システム。
【請求項１２】
前記第２の通信装置は、受信した前記通信データと前記参照信号との相関値が下限閾値以上となる複数のタイミングのうち、前記相関値同士の差が差分閾値以下となるタイミングを、同期タイミングとして検出することを特徴とする請求項６乃至１１いずれか記載の通信システム。
【請求項１３】
前記第２の通信装置は、受信した前記通信データと前記参照信号との相関値が相関閾値以上となった場合に同期タイミングを検出することを特徴とする請求項６乃至１１いずれか記載の通信システム。
【請求項１４】
前記通信制御部が、前記通信データに含まれる前記同期シンボルの前記第２の周波数における送信周期を、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定した後、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で通信不可状態が所定時間以上継続した場合、前記妨害波検出部は、前記妨害波の周期に関する情報を再度検出することを特徴とする請求項１乃至１３いずれか記載の通信システム。
【請求項１５】
前記妨害波検出部は、
前記妨害波の周期に関する情報を再度検出する場合、前記同期シンボルの前記第２の周波数における送信周期を、前回検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定したテストパケットを前記送信部から送信し、
前記テストパケットを受信した前記第２の通信装置が前記同期タイミングを検出した時に返信する返信信号を受信した場合、この返信信号に基づいて、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期に関する情報を検出し、
前記第２の通信装置から前記返信信号を受信しなかった場合、前記同期シンボルの送信周期を変更したテストパケットを前記送信部から送信する
ことを特徴とする請求項１４記載の通信システム。
【請求項１６】
前記通信制御部は、前記通信データにおける前記同期シンボル以外のシンボルの前記第２の周波数における送信周期を、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定することを特徴とする請求項１乃至１５いずれか記載の通信システム。
【請求項１７】
第１の通信装置が、拡散符号を用いて拡散変調された既知の同期シンボルを複数含む通信データを第１の周波数に周波数変換して送信し、この通信データを受信した第２の通信装置は、受信した前記通信データを第２の周波数に周波数変換した後に、前記通信データと前記同期シンボルで構成される参照信号との相関値に基づいて同期タイミングの検出処理を行い、
前記第１の通信装置は、前記第２の周波数に周波数変換された妨害波の周期に関する情報を検出するステップと、前記第２の周波数における前記同期シンボルの送信周期を、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定した前記通信データを送信するステップとを有する
ことを特徴とする通信方法。
【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システム、および通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話等を用いた通信システムに用いられている通信技術として、スペクトラム拡散通信方式がある。スペクトラム拡散通信方式は、拡散符号を用いて、送信情報であるベースバンド信号の帯域幅よりはるかに広い帯域幅にエネルギーを拡散して通信を行うものである。そして、他の通信システムに与える影響が殆どない、他の通信システムからの干渉を殆ど受けない、マルチパスに強い、通信の秘匿性に優れている等の利点がある。
【０００３】
一般的に、スペクトラム拡散通信では、通信確立のために、送信するデータに同期シンボルが含まれており、受信装置は、この同期シンボルによって、受信したデータの復調タイミングを正しく判定する必要がある。そこで、受信装置ではマッチドフィルタを用いて、受信信号と同期シンボルに対応した拡散符号との相関値を計算し、一定のサンプリング期間内における相関ピーク値を検出する。通信フレームのヘッダには、複数の同期シンボルが連続して設けられており、受信装置では、この同期シンボルの間隔に対応するサンプリング期間で検出された相関ピーク位置で同期を確立する。但し、ノイズによる影響を抑制するために、相関閾値を超えている相関ピーク値のみを採用する。
【０００４】
そして、ノイズなどによって生じるシンボルの誤検出をさらに抑制するために、シンボル検出窓の窓幅を最適なものになるよう制御し、また相関閾値が最適なものになるよう制御することも提案されている（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２００７−３３６１５２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、上記特許文献１の技術では、最初の同期確立（初期同期補足）が正しいという前提があり、この技術では、初期同期補足において、信号強度に周期性のある妨害波が重畳されたときに正しい同期を確立することができない虞がある。
【０００７】
例えば、周期性のある妨害波が重畳されていない場合、図１８（ａ）に示すように、略一定の相関ピーク値が、同期シンボルの送信周期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。
【０００８】
しかし、周期性のある妨害波が重畳されている場合、図１８（ｂ）に示すように、妨害波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。
【０００９】
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、周期性のある妨害波による影響を抑制して、初期同期補足において正しい同期を確立することができる通信システム、および通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の通信システムは、第１の通信装置が、拡散符号を用いて拡散変調された既知の同期シンボルを複数含む通信データを第１の周波数に周波数変換して送信し、第２の通信装置は、受信した前記通信データを第２の周波数に周波数変換した後に、前記通信データと前記同期シンボルで構成される参照信号との相関値に基づいて同期タイミングの検出処理を行う通信システムであって、前記第１の通信装置は、前記第２の周波数に周波数変換された妨害波の周期に関する情報を検出する妨害波検出部と、前記同期シンボルの前記第２の周波数における送信周期を、前記検出した妨害波の周期の整数倍に設定する通信制御部と、前記通信制御部によって前記同期シンボルの送信周期が設定された前記通信データを送信する送信部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明において、前記通信制御部は、前記同期シンボルに補間シンボルを付加し、前記第２の周波数における前記同期シンボルのシンボル長と前記補間シンボルのシンボル長との和が、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍になるように、前記補間シンボルのシンボル長を設定することが好ましい。
【００１２】
この発明において、前記補間シンボルは、この補間シンボルの少なくとも一部を含む前記通信データの受信系列と前記参照信号との相関値が最も低くなるデータに設定されることが好ましい。
【００１３】
この発明において、前記送信部は、前記通信データを送信する場合、前記同期シンボルを送信した後、次の前記同期シンボルを送信するまで送信動作を停止する送信動作停止期間を設け、前記通信制御部は、前記第２の周波数における前記同期シンボルのシンボル長と前記送信動作停止期間との和が、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍になるように、前記送信動作停止期間の時間長さを設定することが好ましい。
【００１４】
この発明において、前記通信制御部は、前記第２の周波数における前記同期シンボルのシンボル長を、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定することが好ましい。
【００１５】
この発明において、前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔を一定に設定したテストパケットを用い、複数の前記同期シンボルの送信間隔が互いに異なる複数の前記テストパケットから順次選択したテストパケットを前記送信部から送信し、前記テストパケットを受信した前記第２の通信装置が前記同期タイミングを検出した時に返信する返信信号を受信した場合、この返信信号のトリガとなった前記テストパケットの前記第２の周波数における前記同期シンボルの送信間隔が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定し、前記テストパケットの送信処理を停止することが好ましい。
【００１６】
この発明において、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔を一定に設定したテストパケットを用い、複数の前記同期シンボルの送信間隔が互いに異なる複数の前記テストパケットから順次選択したテストパケットを前記送信部から送信し、前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期に関する周期情報を付加した返信信号を返信し、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記返信信号に付加された前記周期情報に基づいて、前記第２の周波数における前記同期タイミングの検出周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定し、前記テストパケットの送信処理を停止することが好ましい。
【００１７】
この発明において、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔を一定に設定したテストパケットを用い、複数の前記同期シンボルの送信間隔が互いに異なる複数の前記テストパケットから順次選択したテストパケットを前記送信部から送信し、前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期に関する周期情報を付加した返信信号を、前記同期タイミングの検出周期で返信し、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期と前記返信信号に付加されている前記周期情報とが一致した場合、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定し、前記テストパケットの送信処理を停止することが好ましい。
【００１８】
この発明において、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔の各々を互いに異なる値に設定したテストパケットを前記送信部から送信し、前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期で、返信信号を返信し、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定することが好ましい。
【００１９】
この発明において、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔の各々を互いに異なる値に設定したテストパケットを前記送信部から送信し、前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期に関する周期情報を付加した返信信号を返信し、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記返信信号に付加された前記周期情報に基づいて、前記第２の周波数における前記同期タイミングの検出周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定することが好ましい。
【００２０】
この発明において、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、１つの通信フレーム内において複数の前記同期シンボルの送信間隔の各々を互いに異なる値に設定したテストパケットを前記送信部から送信し、前記第２の通信装置は、受信した前記テストパケットを用いた同期タイミングの検出処理を行い、この同期タイミングの検出周期に関する周期情報を付加した返信信号を、前記同期タイミングの検出周期で返信し、前記第１の通信装置の前記妨害波検出部は、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期と前記返信信号に付加されている前記周期情報とが一致した場合、前記第２の周波数における前記返信信号の受信周期が、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期の整数倍であると判定することが好ましい。
【００２１】
この発明において、前記第２の通信装置は、受信した前記通信データと前記参照信号との相関値が下限閾値以上となる複数のタイミングのうち、前記相関値同士の差が差分閾値以下となるタイミングを、同期タイミングとして検出することが好ましい。
【００２２】
この発明において、前記第２の通信装置は、受信した前記通信データと前記参照信号との相関値が相関閾値以上となった場合に同期タイミングを検出することが好ましい。
【００２３】
この発明において、前記通信制御部が、前記通信データに含まれる前記同期シンボルの前記第２の周波数における送信周期を、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定した後、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で通信不可状態が所定時間以上継続した場合、前記妨害波検出部は、前記妨害波の周期に関する情報を再度検出することが好ましい。
【００２４】
この発明において、前記妨害波検出部は、前記妨害波の周期に関する情報を再度検出する場合、前記同期シンボルの前記第２の周波数における送信周期を、前回検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定したテストパケットを前記送信部から送信し、前記テストパケットを受信した前記第２の通信装置が前記同期タイミングを検出した時に返信する返信信号を受信した場合、この返信信号に基づいて、前記第２の周波数に周波数変換された前記妨害波の周期に関する情報を検出し、前記第２の通信装置から前記返信信号を受信しなかった場合、前記同期シンボルの送信周期を変更したテストパケットを前記送信部から送信することが好ましい。
【００２５】
この発明において、前記通信制御部は、前記通信データにおける前記同期シンボル以外のシンボルの前記第２の周波数における送信周期を、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定することが好ましい。
【００２６】
本発明の通信方法は、第１の通信装置が、拡散符号を用いて拡散変調された既知の同期シンボルを複数含む通信データを第１の周波数に周波数変換して送信し、この通信データを受信した第２の通信装置は、受信した前記通信データを第２の周波数に周波数変換した後に、前記通信データと前記同期シンボルで構成される参照信号との相関値に基づいて同期タイミングの検出処理を行い、前記第１の通信装置は、前記第２の周波数に周波数変換された妨害波の周期に関する情報を検出するステップと、前記第２の周波数における前記同期シンボルの送信周期を、前記検出した前記妨害波の周期の整数倍に設定した前記通信データを送信するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明では、周期性のある妨害波による影響を抑制して、初期同期補足において正しい同期を確立することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）（ｂ）実施形態１の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同上の通信データを示すフレーム構造図である。
【図３】同上の相関演算部の構成を示すブロック図である。
【図４】同上の相関パターンを示す平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）同上のテストパケットを示すフレーム構造図である。
【図６】同上の妨害波周期の検出処理を示すシーケンス図である。
【図７】同上の４チップの補間シンボルのデータ構造を示すテーブル図である。
【図８】同上の補間シンボル毎の相関パターンを示すグラフ図である。
【図９】同上の３チップの補間シンボルのデータ構造を示すテーブル図である。
【図１０】同上の補間シンボル毎の相関パターンを示すグラフ図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）同上のテストパケットの優先順位を示すテーブル図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）実施形態２の通信システムにおけるテストパケットと妨害波との関係を示す概略図である。
【図１３】同上の妨害波周期の検出処理を示すシーケンス図である。
【図１４】実施形態３の相関パターンを示す平面図である。
【図１５】実施形態４の通信データを示すフレーム構造図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）同上のテストパケットを示すフレーム構造図である。
【図１７】同上の別のテストパケットを示すフレーム構造図である。
【図１８】（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】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
（実施形態１）
本実施形態の通信システムは、図１に示すように、互いに通信を行う複数の通信装置Ａ（図１では、通信装置Ａ１，Ａ２を示す）で構成され、通信装置Ａは、制御部１１と、送信部１２と、受信部１３と、記憶部１４とを備える。
【００３１】
制御部１１は、通信装置Ａの各部の動作を監視制御し、通信制御部１１１と、妨害波検出部１１２とを備える。また、記憶部１４は、後述の通信フレーム、同期シンボル、補間シンボル、テストパケット等の各情報を格納している。
【００３２】
送信部１２は、フレーム生成部１２１を備えており、フレーム生成部１２１は、送信情報をデジタル変調した後、この変調信号のシンボル毎に拡散符号を乗算することによって、変調信号を拡散させた通信データＤＴを生成する。そして、送信部１２は、図示しないミキサによって中間周波数（第２の周波数）からＲＦ（Radio Frequency）周波数（第１の周波数）に変換した送信データＤＴを、図示しないアンテナを介して送信する。
【００３３】
拡散変調された通信データＤＴは、図２に示す通信フレームＦＡの構造を有しており、通信データＤＴは、プリアンブルやデータ本体の各データを以下のように通信フレームＦＡに格納することによって形成される。通信フレームＦＡは、プリアンブル部Ｐとデータ本体部ＤＨとから構成され、さらにプリアンブル部Ｐは、同期シンボルＳａと補間シンボルＳｂとの対を複数組設けており、さらにはその他の制御信号も含まれる。ただし、本発明の本質にかかわるのは、同期シンボルＳａと補間シンボルＳｂであるため、以下、制御信号については省略する。
【００３４】
同期シンボルＳａは、既知のシンボル（例えば「００００」）を、該既知のシンボルに予め対応付けられている拡散符号で拡散変調したものである。また、データ本体部ＤＨを構成するシンボルも、シンボル毎に予め対応付けられている拡散符号で拡散変調したものである。なお、以降、同期シンボルＳａの拡散変調に用いた拡散符号を拡散符号Ｃａと称し、拡散符号Ｃａは、１６チップで構成されており、同期シンボルＳａは、チップ数「１６」（拡散率４）の拡散シンボルに拡散変調されているものとする。なお、拡散変調前のシンボル長は４ビットであるとし、このチップ数「１６」は一例であり、他のチップ数であってもよい。
【００３５】
次に、受信部１３は、相関演算部１３１、同期検出部１３２を備えており、図示しないアンテナで受信した通信データＤＴを、図示しないミキサによって中間周波数（第２の周波数）に変換する。そして、相関演算部１３１が、中間周波数に変換された通信データＤＴと参照信号との相関値を導出し、同期検出部１３２が、周期的に発生する相関ピーク値の発生タイミングを、通信データＤＴの同期タイミングとして検出する。参照信号とは、既知のシンボル（例えば「００００」）を、該既知のシンボルに予め対応付けられている拡散符号で拡散変調した信号、すなわち同期シンボルＳａである。
【００３６】
具体的に、受信部１３の相関演算部１３１は、図３に示すマッチドフィルタで構成されており、受信した通信データＤＴをサンプリングする。サンプリングした通信データＤＴは、１６個の格納領域を有するシフトレジスタ１３１ａに、時系列に沿って順次格納され、シフトレジスタ１３１ａには、通信データＤＴの受信系列が格納されている。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１３１ａの格納領域に順次格納される周期に設定されており、拡散変調された通信データ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１３１ａ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データが後段にシフトする。
【００３７】
さらに、参照信号レジスタ１３１ｂは、１６個の格納領域を有しており、参照信号の符号列が格納されている。
【００３８】
そして、乗算器１３１ｃは、シフトレジスタ１３１ａと参照信号レジスタ１３１ｂとの互いに対応する格納領域の各データを乗算する。演算器１３１ｄは、乗算器１３１ｃが算出した１６個の乗算値を足し合わせた結果を、通信データＤＴの受信系列と参照信号の符号列との相関値として導出する。ここで、乗算器１３１ｃは、ビット「１，０」を、「１，−１」として乗算処理を行う。
【００３９】
同期検出部１３２は、演算器１３１ｄが導出した相関値に基づいて、同期タイミングを検出する。同期検出部１３２では、図４に示すように、時系列で並べられた相関値が相関パターンとして表される。相関パターンは、シフトレジスタ１３１ａおよび参照信号レジスタ１３１ｂにおいて、受信系列における同期シンボルＳａの起点が、参照信号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。
【００４０】
例えば、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓの場合、図４に示すように送信周期Ｔｓ毎に相関ピーク値Ｙｐ０が現れる（なお、送信周期Ｔｓは、ＲＦ周波数から中間周波数に周波数変換された同期シンボルＳａの送信周期を示す）。そこで、同期検出部１３２は、下限閾値Ｋ１を設定し、この下限閾値Ｋ１以上となる相関値を抽出する。そして、下限閾値Ｋ１以上となる相関値のうち、互いの相関値同士の差ΔＹが予め決められた差分閾値ΔＫ以下となる複数の相関値の各々を相関ピーク値Ｙｐ０として抽出し、この相関ピーク値Ｙｐ０の発生タイミングを同期タイミングとして検出する。
【００４１】
また、互いの相関値同士の差ΔＹが予め決められた差分閾値ΔＫ以下となる複数の相関値のうち、同期シンボルＳａの設定可能な送信間隔に対応した時間間隔で並ぶ２つ以上の相関値の各々を相関ピーク値Ｙｐ０として抽出してもよい。この場合、相関ピーク値の検出精度がさらに向上する。
【００４２】
なお、同期タイミングの検出は、一定周期（この場合、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ）で連続する３個以上の相関ピーク値同士の差が予め決められた差分閾値ΔＫ以下となることを条件にすることが望ましい。原理的には、２個以上の相関ピーク値同士の差が差分閾値ΔＫ以下となればよい。
【００４３】
そして、受信部１３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。
【００４４】
なお、フレーム生成部１２１は、変調信号のシンボル毎に拡散符号に置き換えるマッピングを行うことによって、通信データＤＴを生成してもよい。この場合、受信部１３は、デマッピングによって、復調処理を行う。
【００４５】
このように、通信装置Ａ間の通信は、拡散符号による拡散、逆拡散を行うことによって、雑音や干渉に対する耐性を高めている。この拡散通信方式は、狭帯域の変調信号を拡散符号と呼ばれる信号によって元の信号より広い帯域に拡散させた上で送信し、受信側で同じ拡散符号によって元の変調信号を復元するものである。つまり、受信信号に含まれる変調信号は拡散符号を乗算する逆拡散処理において元の狭い帯域に戻されるが、受信信号に含まれている雑音は反対に広い帯域に拡散されるため、信号対雑音電力比が向上して雑音や干渉に対する耐性を高めることができるのである。
【００４６】
なお、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の仕様の１つに、変調方式としてＯＱＰＳＫを用いた直接拡散（ＤＤＳＳ）方式があり、送信部１２および受信部１３は、ＯＱＰＳＫを用いてデータを送受信する。なお、ＯＱＰＳＫは、Offset Quadrature Phase ShiftKeyingの略称である。
【００４７】
また、送信部１２および受信部１３は、複数の変調方式を切替可能に構成し、複数の変調方式からいずれか１つを切替自在に設定して、この設定した変調方式を用いてデータを送受信してもよい。例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭからいずれか１つが選択される。ＢＰＳＫは、Binary Phase Shift Keyingの略称であり、ＱＰＳＫは、Quadrature Phase Shift Keyingの略称であり、ＱＡＭは、Quadrature Amplitude Modulationの略称である。
【００４８】
なお、電波法に順ずるために、通信装置Ａの入出力段では、一般にフィルタ処理が施される。而して、このフィルタ処理中に受信系列がノイズや減衰等の影響を受けることを考慮して、参照信号の符号列は設定されることが好ましい。
【００４９】
また、受信系列と参照信号の符号列との相関値は、相関値の実数成分と虚数成分との両方を考慮して算出することによって、算出精度が向上する。
【００５０】
具体的には、送信信号：Ｉｒｅｆ+ｊＱｒｅｆ、受信信号：Ｉ＋ｊＱ、参照信号：Ｉｒｅｆ−ｊＱｒｅｆとすると、
相関値＝｜（Ｉ+ｊＱ）*（Ｉｒｅｆ−ｊＱｒｅｆ）｜
＝｜（Ｉ＊Ｉｒｅｆ＋Ｑ＊Ｑｒｅｆ）＋ｊ（Ｑ＊Ｉｒｅｆ−Ｑｒｅｆ＊Ｉ）｜
となる。
【００５１】
上記相関値は、実数成分および虚数成分を考慮しており、実数成分だけを考慮した相関値＝｜（Ｉ＊Ｉｒｅｆ＋Ｑ＊Ｑｒｅｆ）｜に比べて、相関値の算出精度が向上する。
【００５２】
しかしながら、周期性のある妨害波がある場合、妨害波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、相関ピーク値を検出できない場合がある。この場合、正しい同期を確立することができない。
【００５３】
そこで、本通信システムでは、図２の通信フレームＦＡに示すように、シンボル長可変の補間シンボルＳｂを同期シンボルＳａに付加することによって、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを、妨害波周期の整数倍に一致させている。すなわち、中間周波数における同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを、受信部１３によって中間周波数に周波数変換された妨害波の周期の整数倍に一致させている。なお、以降、「同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを、妨害波周期の整数倍に一致させる」とは、上述のように、「中間周波数における同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを、中間周波数に周波数変換された妨害波の周期の整数倍に一致させる」ことを意味する。
【００５４】
したがって、通信データＤＴに含まれる全ての同期シンボルＳａの各々における妨害波の影響を等価にし、同期シンボルＳａによって発生する相関ピーク値が、妨害波によって変動する幅を略均等にすることができる。したがって、通信データＤＴの受信時における相関ピーク値のバラツキを抑えることができるので、周期性のある妨害波による影響を抑制して、通信データＤＴの初期同期補足において正しい同期を確立することができる。
【００５５】
なお、本発明において「同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを、妨害波周期の整数倍に一致させる」とは、上記効果を奏し得る程度に、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓと妨害波周期の整数倍とが略一致している状態を含む。
【００５６】
以下、補間シンボルＳｂの設定処理について説明する。なお、図１における通信装置Ａ１が送信側、通信装置Ａ２が受信側として機能するものとする。
【００５７】
まず、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、通信フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３，．．．を用いて同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを変動させたテストパケットＰＫ（ＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ３，．．．）を、送信部１２から順次送信する。通信フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３，．．．は、同期シンボルＳａのシンボル長Ｔａ（チップ数）が一定で、補間シンボルＳｂのシンボル長Ｔｂ（チップ数）が互いに異なる。なお、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ、同期シンボルＳａのシンボル長Ｔａ，補間シンボルＳｂのシンボル長Ｔｂは、中間周波数におけるテストパケットＰＫの各値である。
【００５８】
例えば、図５（ａ）に示すテストパケットＰＫ１は、チップ数「１６」の同期シンボルＳａのみを複数回連続させた通信フレームＦ１を用いている。この場合、同期シンボルＳａのシンボル長Ｔａとすると、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ１＝Ｔａとなる。
【００５９】
図５（ｂ）に示すテストパケットＰＫ２は、チップ数「１６」の同期シンボルＳａとチップ数「３」の補間シンボルＳｂ２との対を、複数組連続させた通信フレームＦ２を用いている。この場合、同期シンボルＳａのシンボル長Ｔａ、補間シンボルＳｂ２のシンボル長Ｔｂ２とすると、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ２＝Ｔａ＋Ｔｂ２となる。
【００６０】
図５（ｃ）に示すテストパケットＰＫ３は、チップ数「１６」の同期シンボルＳａとチップ数「４」の補間シンボルＳｂ３との対を、複数組連続させた通信フレームＦ３を用いている。この場合、同期シンボルＳａのシンボル長Ｔａ、補間シンボルＳｂ３のシンボル長Ｔｂ３とすると、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ３＝Ｔａ＋Ｔｂ３となる。
【００６１】
すなわち、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、１つの通信フレーム内において同期シンボルＳａの送信間隔を一定に設定したテストパケットＰＫを用いる。そして、同期シンボルＳａの送信間隔が互いに異なる複数のテストパケットＰＫから順次選択したテストパケットＰＫを送信する。なお、テストパケットＰＫの各々が用いる補間シンボルＳｂのチップ数は、上述の数に限定されず、任意に設定すればよい。
【００６２】
テストパケットＰＫ（ＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ３，．．．）を受信した通信装置Ａ２は、受信部１３の相関演算部１３１が、ＲＦ周波数から中間周波数に変換したテストパケットＰＫと参照信号との相関値を導出する。そして、同期検出部１３２が、相関ピーク値の発生タイミング（同期タイミング）を検出し、通信制御部１１１が、相関ピーク値の発生タイミングでＡＣＫ信号を返信する。しかしながら、周期性のある妨害波がある場合、妨害波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、相関ピーク値を検出できない場合がある。なお、ＡＣＫ信号が、本発明の返信信号に相当する。
【００６３】
例えば、妨害波周期の整数倍が、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ３に一致しているものと仮定し、図６のシーケンス図を用いて、テストパケットＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ３，．．．を利用した妨害波周期の検出処理について説明する。
【００６４】
まず、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２がテストパケットＰＫ１を送信する（Ｘ１）。しかし、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ１は、妨害波周期の整数倍に一致しないので、通信装置Ａ２の同期検出部１３２では、妨害波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する。したがって、通信装置Ａ２の同期検出部１３２は、相関ピーク値同士の差が予め決められた差分閾値ΔＫ内に収まらないため、相関ピーク値を検出できず、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号は返信されない。
【００６５】
そして、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、テストパケットＰＫ１を送信してから所定時間Ｔｄが経過するまでに、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号の返信がない場合、テストパケットＰＫ２を送信する（Ｘ２）。しかし、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ２は、妨害波周期の整数倍に一致しないので、通信装置Ａ２の同期検出部１３２では、妨害波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する。したがって、通信装置Ａ２の同期検出部１３２は、相関ピーク値同士の差が予め決められた差分閾値ΔＫ内に収まらないため、相関ピーク値を検出できず、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号は返信されない。
【００６６】
そして、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、テストパケットＰＫ２を送信してから所定時間Ｔｄが経過するまでに、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号の返信がない場合、テストパケットＰＫ３を送信する（Ｘ３）。この場合、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ３は、妨害波周期の整数倍に一致している。したがって、通信装置Ａ２の同期検出部１３２は、複数の相関ピーク値同士の差が予め決められた差分閾値ΔＫ以下となるため、相関ピーク値の検出が可能となる。この場合、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号の返信がなされる（Ｘ４）。
【００６７】
通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、テストパケットＰＫ３を送信してから所定時間Ｔｄが経過するまでに、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号を受信したので、以降のテストパケットＰＫの送信処理を停止する。そして、妨害波検出部１１２は、テストパケットＰＫ３に含まれる同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ３が、妨害波周期の整数倍に一致すると判定する（Ｘ５）。
【００６８】
以降、通信装置Ａ１の通信制御部１１１は、送信する通信データＤＴのプリアンブル部Ｐを、チップ数「１６」の同期シンボルＳａとチップ数「４」の補間シンボルＳｂ３とで構成する。したがって、通信データＤＴに含まれる同期シンボルＳａの送信周期を、妨害波周期の整数倍に一致させることができる（Ｘ６）。
【００６９】
次に、補間シンボルＳｂのデータ構造について説明する。補間シンボルＳｂには、補間シンボルＳｂの少なくとも一部を含む受信系列と参照信号との相関値が低いことが求められる。チップ数「４」の補間シンボルＳｂ３の場合、図７に示すように１６パターンのデータ構造が考えられる。そして、本実施形態で用いる補間シンボルＳｂ３は、補間シンボルＳｂ３の少なくとも一部を含む受信系列と参照信号との相関値が最も低いいずれかのデータ構造で構成される。
【００７０】
図７に示す１６パターンの補間シンボルＳｂ３のうち、パターン４のデータ構造「００１１」が、参照信号との相関値が最も低く、パターン１３のデータ構造「１１００」が、参照信号との相関値が最も高いものとする。これらの２種類の補間シンボルＳｂ３を用いたプリアンブル部Ｐと参照信号との相関パターンは、図８に示される。実線で示す相関パターンＹ１は、補間シンボルＳｂ３「００１１」を用いたプリアンブル部Ｐに対応し、破線で示す相関パターンＹ２は、補間シンボルＳｂ３「１１００」を用いたプリアンブル部Ｐに対応している。但し、この場合、参照信号の１６チップのパターンは、「００１１１１１０００１００１０１」とする。
【００７１】
プリアンブル部Ｐは、チップ数「１６」の同期シンボルＳａと、チップ数「４」の補間シンボルＳｂ３とで構成されており、相関パターンＹ１，Ｙ２はともに、２０チップ毎に相関ピーク値Ｙｐ１，Ｙｐ２が発生する。しかしながら、相関ピーク値以外は、相関パターンＹ１の相関値が、相関パターンＹ２の相関値に比べて概して低くなっている。したがって、補間シンボルＳｂ３のデータ構造に「００１１」を用いることによって、補間シンボルＳｂ３の少なくとも一部を含む受信系列と参照信号との相関値が、相関ピーク値であると誤判定される虞を低減させることができる。
【００７２】
また、チップ数「３」の補間シンボルＳｂ２を用いる場合、図９に示すように８パターンのデータ構造が考えられる。そして、本実施形態で用いる補間シンボルＳｂ２は、補間シンボルＳｂ２の少なくとも一部を含む受信系列と参照信号との相関値が最も低いいずれかのデータ構造で構成される。
【００７３】
図９に示す８パターンの補間シンボルＳｂ２のうち、パターン２のデータ構造「００１」が、参照信号との相関値が最も低く、パターン５のデータ構造「１００」が、参照信号との相関値が最も高いものとする。これらの２種類の補間シンボルＳｂ２を用いたプリアンブル部Ｐと参照信号との相関パターンは、図１０に示される。実線で示す相関パターンＹ１１は、補間シンボルＳｂ２「００１」を用いたプリアンブル部Ｐに対応し、破線で示す相関パターンＹ１２は、補間シンボルＳｂ２「１００」を用いたプリアンブル部Ｐに対応している。
【００７４】
プリアンブル部Ｐは、チップ数「１６」の同期シンボルＳａと、チップ数「３」の補間シンボルＳｂ２とで構成されており、相関パターンＹ１１，Ｙ１２はともに、１９チップ毎に相関ピーク値Ｙｐ１１，Ｙｐ１２が発生する。しかしながら、相関ピーク値以外は、相関パターンＹ１１の相関値が、相関パターンＹ１２の相関値に比べて概して低くなっている。したがって、補間シンボルＳｂ２のデータ構造に「００１」を用いることによって、補間シンボルＳｂ２の少なくとも一部を含む受信系列と参照信号との相関値が、相関ピーク値であると誤判定される虞を低減させることができる。
【００７５】
次に、通信装置Ａ１では、上述のように補間シンボルＳｂのシンボル長を設定することによって、通信データＤＴにおける同期シンボルＳａの送信周期を、妨害波周期の整数倍に一致させた後、制御部１１は、通信装置Ａ２との通信状態を監視している。通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、通信装置Ａ２との間で通信不可状態が所定時間以上継続した場合、妨害波周期を再度検出する。
【００７６】
妨害波検出部１１２は、妨害波周期を再度検出するためにテストパケットＰＫを再送信するが、図１１に示す優先順位テーブルＴＢ１を参照して、再送信するテストパケットＰＫを決定する。優先順位テーブルＴＢ１には、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓが互いに異なるテストパケットＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ３，ＰＫ４，．．．の優先順位が設定されている。
【００７７】
図１１（ａ）は、初期状態における優先順位テーブルＴＢ１の状態を示しており、テストパケットＰＫは、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓが短い順に、高い優先順位が設定されている。そして妨害波検出部１１２は、１回目の妨害波検出時に、妨害波周期の整数倍が、テストパケットＰＫ３における同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ３に一致すると判定した後、優先順位テーブルＴＢ１を図１１（ｂ）のように更新する。更新後の優先順位テーブルＴＢ１は、テストパケットＰＫ３の優先順位が最も高く設定される。他のテストパケットＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ４，．．．は、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓが短い順に、高い優先順位が設定されている。
【００７８】
そして、妨害波検出部１１２は、妨害波周期を再度検出する場合、この更新後の優先順位テーブルＴＢ１を参照し、テストパケットＰＫ３を最初に送信する。テストパケットＰＫ３に対するＡＣＫ信号の返信がなかった場合、更新後の優先順位テーブルＴＢ１を参照して、他のテストパケットＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ４，．．．から優先順位の高い順に送信する。そして、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号を受信した時点で、以降のテストパケットＰＫの送信処理を停止する。
【００７９】
このように、前回の妨害波周期の整数倍に一致するテストパケットＰＫから優先的に試すことによって、頻繁に発生しているであろうと思われる妨害波から優先的に対応できる。
【００８０】
また、本実施形態において、通信データＤＴおよびテストパケットＰＫに設けた補間シンボルＳｂの期間（シンボル長Ｔｂ）を、送信部１２の送信動作を停止させる期間（送信動作停止期間）としてもよい。この場合、送信動作停止期間の時間長さをシンボル長Ｔｂと同様に設定することによって、上記同様の効果を得ることができる。また、補間シンボルＳｂの送信に要する電力が不要となるので、省電力化を図ることが可能となる。
【００８１】
また、妨害波検出処理を、以下のようにしてもよい。
【００８２】
まず、図６のシーケンスにおいて、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、テストパケットＰＫ３の送信後に、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号を受信したので、以降のテストパケットＰＫの送信処理を停止している。そして、妨害波検出部１１２は、テストパケットＰＫ３に含まれる同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ３が、妨害波周期の整数倍に一致すると判定している。
【００８３】
しかしながら、妨害波検出部１１２は、シンボル長Ｔｂが互いに異なる複数の補間シンボルＳｂを用いたテストパケットＰＫ（ＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ３，．．．）の全てを、ＡＣＫ信号の返信の有無に関わらず、順次送信してもよい。この場合、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号が返信されるテストパケットＰＫが、複数あることが考えられる。そこで、通信装置Ａ２の通信制御部１１１は、受信したテストパケットＰＫによる相関ピーク値のばらつきに関する情報（相関値情報）を付加したＡＣＫ信号を返信する。
【００８４】
ＡＣＫ信号を受信した通信装置Ａ１の通信制御部１１１は、相関値情報に基づいて、相関ピーク値のばらつきが最も小さいテストパケットＰＫを選択する。以降、通信装置Ａ１の通信制御部１１１は、この選択したテストパケットＰＫにおける同期シンボルＳａと補間シンボルＳｂとの対を、送信する通信データＤＴのプリアンブル部Ｐに用いる。
【００８５】
また、本実施形態において、通信装置Ａ２は、テストパケットＰＫ受信時に、同期タイミングの検出周期でＡＣＫ信号を返信してもよい。すなわち、ＡＣＫ信号の返信周期が、テストパケットＰＫにおける同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓに等しくなる。そして、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、ＡＣＫ信号の受信周期が、妨害波の周期の整数倍に一致すると判定する。
【００８６】
また、通信装置Ａ２は、同期タイミングの検出周期に関する情報（周期情報）を、ＡＣＫ信号に付加してもよい。そして、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、受信したＡＣＫ信号に含まれる周期情報に基づいて、同期タイミングの検出周期が、妨害波の周期の整数倍に一致すると判定する。
【００８７】
また、通信装置Ａ２は、テストパケットＰＫの受信時に、周期情報を付加したＡＣＫ信号を、同期タイミングの検出周期で返信してもよい。この場合、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、通信装置Ａ２からのＡＣＫ信号に含まれる周期情報に基づいて判定した同期タイミングの検出周期と、ＡＣＫ信号の受信周期とが一致した場合に、ＡＣＫ信号の受信周期が妨害波の周期の整数倍に一致すると判定する。而して、妨害波検出の精度が向上する。
【００８８】
（実施形態２）
本実施形態の通信システムは、テストパケットＰＫのフレーム構造が実施形態１と異なり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８９】
まず、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、図１２（ａ）に示すように、１つの通信フレームＦ１１内で同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを変動させているテストパケットＰＫ１１を、送信部１２から送信する。
【００９０】
例えば、図１２（ａ）に示すテストパケットＰＫ１１は、チップ数「１６」の同期シンボルＳａと補間シンボルＳｂとの対を複数組連続させている。そして、最初の同期シンボルＳａは補間シンボルＳｂとの対を構成せず、次の同期シンボルＳａはチップ数「１」の補間シンボルＳｂ１１との対を構成し、次の同期シンボルＳａはチップ数「２」の補間シンボルＳｂ１２との対を構成している。以降、同期シンボルＳａと対を構成する補間シンボルＳｂのチップ数を「１」ずつ増加させている。すなわち、１つの通信フレームＦ１１内で同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓが、Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，．．．（Ｔｓ１１＜Ｔｓ１２＜Ｔｓ１３＜．．．）と変動している。なお、チップ数の増加幅は「１」に限定されず、任意のチップ数に設定すればよい。
【００９１】
ここで、同期シンボルＳａのシンボル長Ｔａ、補間シンボルＳｂ１１のシンボル長Ｔｂ１１、補間シンボルＳｂ１２のシンボル長Ｔｂ１２、．．．とする。この場合、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ１１＝Ｔａ、送信周期Ｔｓ１２＝Ｔａ＋Ｔｂ１１、送信周期Ｔｓ１３＝Ｔａ＋Ｔｂ１２、．．．となる。
【００９２】
このように構成されたテストパケットＰＫ１１は、１回の送信で、複数の周波数の妨害波に対して存在の有無を判定できる。例えば、図１２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、送信周期Ｔｓ１１は、妨害波Ｗ１の周期Ｔｗ１の２倍に一致し、送信周期Ｔｓ１２は、妨害波Ｗ２の周期Ｔｗ２の２倍に一致し、送信周期Ｔｓ１３は、妨害波Ｗ３の周期Ｔｗ３に一致する。すなわち、テストパケットＰＫ１１は、１回の送信で、複数の妨害波Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３のうち、いずれかの妨害波の存在を判定できるのである。なお、図１２（ｂ）〜（ｄ）において、各周期Ｔｗ１〜Ｔｗ３は、受信部１３によって中間周波数に変換された妨害波Ｗ１〜Ｗ３の各周期を示す。
【００９３】
テストパケットＰＫ１１を受信した通信装置Ａ２は、受信部１３の相関演算部１３１が、受信したテストパケットＰＫ１１と参照信号との相関値を導出する。そして、同期検出部１３２が、相関ピーク値から、テストパケットＰＫ１１の同期タイミングを検出する。
【００９４】
例えば、妨害波Ｗ２（図１２参照）が存在しているものと仮定し、図１３のシーケンス図を用いて、テストパケットＰＫ１１を利用した妨害波周期の検出処理について説明する。
【００９５】
まず、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２がテストパケットＰＫ１１を送信する（Ｘ１１）。通信装置Ａ２では、相関演算部１３１が、テストパケットＰＫ１１と参照信号との相関値を導出し、同期検出部１３２が、相関ピーク値の発生タイミングを検出し、通信制御部１１１が、相関ピーク値の発生タイミング（同期タイミング）でＡＣＫ信号を返信する。
【００９６】
しかし、通信装置Ａ２の同期検出部１３２では、妨害波Ｗ２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する。この場合、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ１１，Ｔｓ１３は、妨害波周期の整数倍に一致しないので、送信周期Ｔｓ１１，Ｔｓ１３の同期シンボルＳａによる相関ピーク値は、うねりによって変動する。したがって、通信装置Ａ２の同期検出部１３２は、送信周期Ｔｓ１１，Ｔｓ１３の同期シンボルＳａによる相関ピーク値同士の差が予め決められた差分閾値ΔＫ内に収まらないため、相関ピーク値を検出できない。すなわち、送信周期Ｔｓ１１，Ｔｓ１３のタイミングでは、通信装置Ａ２からＡＣＫ信号は返信されない。
【００９７】
一方、送信周期Ｔｓ１２の同期シンボルＳａによる相関ピーク値は、妨害波Ｗ２によって変動する幅が略均等になる。したがって、通信装置Ａ２の同期検出部１３２は、送信周期Ｔｓ１２の同期シンボルＳａによる相関ピーク値のみを検出でき、この相関ピーク値の検出タイミング（同期タイミング）で、ＡＣＫ信号を返信する。すなわち、通信装置Ａ２からは、送信周期Ｔｓ１２でＡＣＫ信号が返信される（Ｘ１２）。
【００９８】
通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、送信周期Ｔｓ１２のＡＣＫ信号を通信装置Ａ２から受信したので、この送信周期Ｔｓ１２が、妨害波Ｗ２の周期の整数倍に一致すると判定する（Ｘ１３）。以降、通信装置Ａ１の通信制御部１１１は、送信する通信データＤＴのプリアンブル部Ｐを、チップ数「１６」の同期シンボルＳａとチップ数「１」の補間シンボルＳｂ１１とで構成する。したがって、通信データＤＴに含まれる同期シンボルＳａの送信周期を、妨害波周期の整数倍に一致させることができる（Ｘ１４）。
【００９９】
したがって、通信データＤＴに含まれる全ての同期シンボルＳａの各々における妨害波の影響を等価にし、同期シンボルＳａによって発生する相関ピーク値が、妨害波によって変動する幅を略均等にすることができる。したがって、通信データＤＴの受信時における相関ピーク値のバラツキを抑えることができるので、周期性のある妨害波による影響を抑制して、通信データＤＴの初期同期補足において正しい同期を確立することができる。
【０１００】
また、テストパケットＰＫ１１に対するＡＣＫ信号の返信がない場合、テストパケットＰＫ１１を再送し、上記処理を再度行う。
【０１０１】
また、テストパケットＰＫ１１に対するＡＣＫ信号の返信がない場合、１つの通信フレーム内で同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを変動させている別のテストパケットを送信し、上記処理を再度行ってもよい。
【０１０２】
また、本実施形態において、通信データＤＴおよびテストパケットＰＫに設けた補間シンボルＳｂの期間（シンボル長Ｔｂ）を、送信部１２の送信動作を停止させる期間（送信動作停止期間）としてもよい。この場合、送信動作停止期間の時間長さをシンボル長Ｔｂと同様に設定することによって、上記同様の効果を得ることができる。また、補間シンボルＳｂの送信に要する電力が不要となるので、省電力化を図ることが可能となる。
【０１０３】
また、妨害波検出処理を、以下のようにしてもよい。
【０１０４】
まず、図１３のシーケンスにおいて、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、テストパケットＰＫ１１の送信後に、通信装置Ａ２から受信したＡＣＫ信号の受信周期Ｔｓ１２が、妨害波の周期の整数倍に一致すると判定している。
【０１０５】
そして、通信装置Ａ２の通信制御部１１１は、このＡＣＫ信号に、同期タイミングの検出周期（Ｔｓ１２）に関する情報（周期情報）を付加してもよい。この場合、ＡＣＫ信号を受信した通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、周期情報に基づく周期Ｔｓ１２が、妨害波の周期の整数倍に一致すると判定する。
【０１０６】
また、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、通信装置Ａ２からのＡＣＫ信号に含まれる周期情報に基づいて判定した同期タイミングの検出周期と、ＡＣＫ信号の受信周期とが一致した場合に、ＡＣＫ信号の受信周期が妨害波の周期の整数倍に一致すると判定してもよい。この場合、妨害波検出の精度が向上する。
【０１０７】
なお、他の構成については、実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【０１０８】
（実施形態３）
本実施形態の通信システムは、実施形態１，２において、同期検出部１３２による同期タイミングの検出処理が異なるものであり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【０１０９】
まず、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓの場合、図１４に示すように送信周期Ｔｓ毎に相関ピーク値Ｙｐ０が現れる。そこで、同期検出部１３２は、相関ピーク値Ｙｐ０のみを検出するための相関閾値Ｋ１１を設定し、この相関閾値Ｋ１１以上となる相関値を抽出する。そして、相関閾値Ｋ１１以上となる相関値の各々を相関ピーク値Ｙｐ０として抽出し、この相関ピーク値Ｙｐ０の発生タイミングを同期タイミングとして検出する。したがって、簡易な信号処理で同期タイミングの検出処理が可能となる。なお、同期タイミングの検出は、一定周期（この場合、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓ）で連続する３個以上の相関ピーク値が相関閾値Ｋ１１以上であることを条件にすることが望ましい。原理的には、２個以上の相関ピーク値同士の差が差分閾値ΔＫ以下となればよい。
【０１１０】
（実施形態４）
本実施形態の通信データＤＴは、図１５の通信フレームＦＢに示すように、同期シンボルＳａのシンボル長Ｔａを可変とすることによって、同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを、妨害波周期の整数倍に一致させている。この同期シンボルＳａのシンボル長Ｔａを可変とする方法は、フレーム生成部１２１が同期シンボルＳａの拡散変調時に用いる拡散符号Ｃａの符号長を可変とすることで実現される。
【０１１１】
すなわち、通信データＤＴに含まれる全ての同期シンボルＳａの各々における妨害波の影響を等価にし、同期シンボルＳａによって発生する相関ピーク値が、妨害波によって変動する幅を略均等にすることができる。したがって、通信データＤＴの受信時における相関ピーク値のバラツキを抑えることができるので、周期性のある妨害波による影響を抑制して、通信データＤＴの初期同期補足において正しい同期を確立することができる。
【０１１２】
以下、同期シンボルＳａの設定処理について説明する。なお、図１における通信装置Ａ１が送信側、通信装置Ａ２が受信側として機能するものとする。
【０１１３】
まず、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、通信フレームＦ２１，Ｆ２２，Ｆ２３，．．．を用いて同期シンボルＳａの送信周期Ｔｓを変動させたテストパケットＰＫ（ＰＫ２１，ＰＫ２２，ＰＫ２３，．．．）を、送信部１２から順次送信する。通信フレームＦ２１，Ｆ２２，Ｆ２３，．．．は、同期シンボルＳａのシンボル長Ｔａ（チップ長）が互いに異なる。
【０１１４】
例えば、図１６（ａ）に示すテストパケットＰＫ２１は、チップ数「１６」の同期シンボルＳａ２１のみを複数回連続させた通信フレームＦ２１を用いている。この場合、同期シンボルＳａ２１のシンボル長Ｔａ２１とすると、同期シンボルＳａ２１の送信周期Ｔｓ２１＝Ｔａ２１となる。
【０１１５】
図１６（ｂ）に示すテストパケットＰＫ２２は、チップ数「２４」の同期シンボルＳａ２２のみを複数回連続させた通信フレームＦ２２を用いている。この場合、同期シンボルＳａ２２のシンボル長Ｔａ２２とすると、同期シンボルＳａ２２の送信周期Ｔｓ２２＝Ｔａ２２となる。
【０１１６】
図１６（ｃ）に示すテストパケットＰＫ２３は、チップ数「３２」の同期シンボルＳａ２３のみを複数回連続させた通信フレームＦ２３を用いている。この場合、同期シンボルＳａ２３のシンボル長Ｔａ２３とすると、同期シンボルＳａ２３の送信周期Ｔｓ２３＝Ｔａ２３となる。
【０１１７】
すなわち、通信装置Ａ１の妨害波検出部１１２は、同期シンボルＳａの送信間隔が互いに異なる複数のテストパケットＰＫから順次選択したテストパケットＰＫを送信する。以降の同期タイミング検出処理は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。但し、この場合、同期タイミング検出処理における相関値演算は、符号長の異なる複数の参照信号を用いる。なお、テストパケットＰＫの各々が用いる同期シンボルＳａのチップ数は、上述の数に限定されず、任意に設定すればよい。
【０１１８】
また、図１７に示すテストパケットＰＫ３１は、シンボル長Ｔａが互いに異なる複数の同期シンボルＳａを含んで構成し、且つシンボル長Ｔａが同一である２つの同期シンボルＳａを連続させている。具体的には、シンボル長Ｔａ３１である２つの同期シンボルＳａ３１、シンボル長Ｔａ３２である２つの同期シンボルＳａ３２、シンボル長Ｔａ３３である２つの同期シンボルＳａ３３、．．．が連続して配置されており、シンボル長Ｔａ３１＜Ｔａ３２＜Ｔａ３３に設定されている。この場合、同期シンボルＳａ３１の送信周期Ｔｓ３１＝Ｔａ３１、同期シンボルＳａ３２の送信周期Ｔｓ３２＝Ｔａ３２、同期シンボルＳａ３３の送信周期Ｔｓ３３＝Ｔａ３３となり、送信周期Ｔｓ３１＜Ｔｓ３２＜Ｔｓ３３、．．．となる。
【０１１９】
このように構成されたテストパケットＰＫ３１は、いずれかの送信周期Ｔｓが妨害波周期の整数倍に一致することによって、１回の送信で、複数の周波数の妨害波に対して存在の有無を判定できる。以降の同期タイミング検出処理は、実施形態１と略同様であり、説明は省略する。なお、シンボル長Ｔａが同一である同期シンボルは、３つ以上を連続させてもよい。
【０１２０】
また、上記実施形態１乃至４において、通信制御部１１１は、通信データＤＴにおけるデータ本体部ＤＨに含まれる各シンボルの送信周期も、妨害波検出部１１２が検出した妨害波周期の整数倍に設定してもよい。この場合、データ本体部ＤＨに対しても、周期性のある妨害波による影響を抑制して、通信性能のさらなる向上を図ることができる。
【０１２１】
なお、各実施形態において、相関演算部１３１は、中間周波数に変換された通信データＤＴと参照信号との相関値を導出している。しかし、相関演算部１３１は、中間周波数以外の周波数に周波数変換された通信データＤＴと参照信号との相関値を導出してもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
Ａ（Ａ１，Ａ２）  通信装置
１１  制御部
１１１  通信制御部
１１２  妨害波検出部
１２  送信部
１２１  フレーム生成部
１３  受信部
１３１  相関演算部
１３２  同期検出部
１４  記憶部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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