(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数搬送波を用いて伝送を行うことを目的としたシステムであって、単一周波数網で伝送系を構成する場合に、複数の送信局が異なる識別情報を持ち、その識別情報が複数搬送波の組合せで識別されかつ送出される隣接搬送波が同一信号である場合に、識別すべきシンボルを抽出する手段と、識別シンボルの周波数軸上での表現である副搬送波に分解する手段と、分解された副搬送波群の隣接する副搬送波間の電力の乗算を行う隣接搬送波対演算手段と、あらかじめ分かっている送信局の副搬送波の組合せを保持しておく送信元情報記憶手段と、該送信元情報および前記隣接搬送波対の演算結果の組合せについて相関を計算する手段と、該計算された相関値の中から最大のものを抽出する最大値検出手段と、抽出された最大値から送信元を判定する送信元判定手段とからなるように構成した識別装置。
【請求項２】
複数搬送波を用いて伝送を行うことを目的としたシステムであって、単一周波数網で伝送系を構成する場合に、複数の送信局が異なる識別情報を持ち、その識別情報が複数搬送波の組合せで識別されかつ送出される隣接搬送波が同一信号である場合に、識別すべきシンボルを抽出する手段と、識別シンボルの周波数軸上での表現である副搬送波に分解する手段と、分解された副搬送波群の隣接する副搬送波間のベクトル相関を行う隣接搬送波対演算手段と、あらかじめ分かっている送信局の副搬送波の組合せを保持しておく送信元情報記憶手段と、該送信元情報および前記隣接搬送波対の演算結果の組合せについて相関を計算する手段と、該計算された相関値の中から最大のものを抽出する最大値検出手段と、抽出された最大値から送信元を判定する送信元判定手段とからなるように構成した識別装置。
【請求項３】
前記相関を計算する手段が、各副搬送波のベクトル電力を計算した後にスカラ相関を行う請求項２に記載の識別装置。
【請求項４】
前記相関を計算する手段が、ベクトル加算を行った後にベクトル電力の計算を行う請求項２に記載の識別装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の識別装置を有する受信装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載の識別装置を有する送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数搬送波を用いた伝送系で、特に送信局が複数の地点から同一の内容を送信する単一周波数網において送信局を受信信号から推定する識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、識別装置は特にその構成について言及されているものは少なく、送信側の信号の構成については、一般的に以下の構造を持っていると考えられている。
【０００３】
図１２は従来の送信局情報の複数搬送波での伝送形態を示す概念図である。
図１２において、（ａ）は複数搬送波を用いた伝送を行う場合の、ある伝送時間における各々の副搬送波の状態を示すものである。（ｂ）は、（ａ）の状態の中で、ある送信局に割り当てられた情報の様子を示す。実線で示される位置の搬送波のみ送出され、点線の位置では信号は伝送されない。すべての副搬送波がｎ本であるとすると、その中でｍ本だけを伝送することで、nＣm局の送信局が区別されることになる。ただし、受信側で相関をとる場合にｍが大きすぎると相関値の差があまり大きくとれず、識別が困難になるため、通常ｍはあまり大きな数には設定しない。こうして割り当てられたｍ本の識別信号を受信側で区別判定することが識別装置における目的である。
【０００４】
図１３は従来の一般的な識別装置の構造を示しており、受信信号１１０から送信局の識別信号が含まれている伝送シンボルを抽出する識別シンボル抽出手段１０１と、そのシンボルから副搬送波の情報を取り出す副搬送波抽出手段１０２と、送信元情報を記憶あらかじめ記憶しておく送信元情報記憶手段１０６と、送信元情報および抽出された副搬送波の位置から相関を計算する相関計算手段１０３と、計算された相関値から最大のものを検出する最大値検出手段１０４と計算された最大値から送信された送信局を決定する送信元判定手段１０５とから構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に単一周波数網を用いた伝送を行う場合には、送信局の識別を実施することで、受信機の制御や受信位置の推定に有効に用いることが可能となる。そこで識別装置においては、確実な送信局の識別が要求されている。
【０００６】
本発明は、雑音の大きい環境や伝送路の変動が大きい場合にも確実に送信局の識別を行うことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、複数の送信局が異なる識別情報を持ち、その識別情報が複数搬送波の組合せで識別されかつ送出される搬送波が隣同士でー対をなすような構成としたとき、受信された副搬送波群の隣接する搬送波対であらかじめ演算を行う隣接搬送波対演算手段を設け、その後相関を計算するように構成したものである。
【０００８】
これにより、雑音の大きい環境や伝送路の変動が大きい場合にも確実に送信局の識別を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、複数搬送波を用いて伝送を行うことを目的としたシステムであって、単一周波数網で伝送系を構成する場合に、複数の送信局が異なる識別情報を持ち、その識別情報が複数搬送波の組合せで識別されかつ送出される隣接搬送波が同一信号である場合に、識別すべきシンボルを抽出する手段と、識別シンボルの周波数軸上での表現である副搬送波に分解する手段と、分解された副搬送波群の隣接する副搬送波間の電力の乗算を行う隣接搬送波対演算手段と、あらかじめ分かっている送信局の副搬送波の組合せを保持しておく送信元情報記憶手段と、該送信元情報および前記隣接搬送波対の演算結果の組合せについて相関を計算する手段と、該計算された相関値の中から最大のものを抽出する最大値検出手段と、抽出された最大値から送信元を判定する送信元判定手段とからなるように構成した識別装置であり、隣接する副搬送波が同一信号であるという条件を有効に利用し、悪条件下での受信時にも確実に送信局の識別を可能にし、隣接搬送波対の各々の電力乗算により、不要な副搬送波を除去できるという作用を有する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、複数搬送波を用いて伝送を行うことを目的としたシステムであって、単一周波数網で伝送系を構成する場合に、複数の送信局が異なる識別情報を持ち、その識別情報が複数搬送波の組合せで識別されかつ送出される隣接搬送波が同一信号である場合に、識別すべきシンボルを抽出する手段と、識別シンボルの周波数軸上での表現である副搬送波に分解する手段と、分解された副搬送波群の隣接する副搬送波間のベクトル相関を行う隣接搬送波対演算手段と、あらかじめ分かっている送信局の副搬送波の組合せを保持しておく送信元情報記憶手段と、該送信元情報および前記隣接搬送波対の演算結果の組合せについて相関を計算する手段と、該計算された相関値の中から最大のものを抽出する最大値検出手段と、抽出された最大値から送信元を判定する送信元判定手段とからなるように構成した識別装置であり、隣接する副搬送波が同一信号であるという条件を有効に利用し、悪条件下での受信時にも確実に送信局の識別を可能にし、隣接搬送波のベクトル相関計算により雑音や不要搬送波信号に対して強くなるという作用を有する。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記相関を計算する手段が、各副搬送波のベクトル電力を計算した後にスカラ相関を行う請求項２に記載の識別装置としても、同様の作用を呈する。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記相関を計算する手段が、ベクトル加算を行った後にベクトル電力の計算を行う請求項２に記載の識別装置としても、同様の作用を呈する。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の識別装置を有する受信装置であり、請求項１から４のいずれかに記載の識別装置の利点を活かして、受信状態が向上した受信装置が得られるという作用を有する。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の識別装置を有する送受信システムであり、請求項１から４のいずれかに記載の識別装置の利点を活かした信頼性の高いシステムを構築することができる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１１を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本実施の形態における識別装置の基本的な構成を表すブロック図であり、図１において、１０１は受信信号１１０から送信局の識別信号が含まれている伝送シンボルを抽出する識別シンボル抽出手段と、１０２はそのシンボルから副搬送波の情報を取り出す副搬送波抽出手段、１０６は送信元情報を記憶あらかじめ記憶しておく送信元情報記憶手段、１０３は送信元情報および抽出された副搬送波の位置から相関を計算する相関計算手段、１０４は計算された相関値から最大のものを検出する最大値検出手段、１０５は計算された最大値から送信された送信局を決定する送信元判定手段であり、１０２により抽出された副搬送波を隣接搬送波対処理手段１２０で前置演算処理することで、伝送路上の外乱に対する耐性を向上している。
【００１８】
図２は、そのときの副搬送波の様子を模式的に示したものである。
（ａ）は一般的な送信局識別のための有効送信副搬送波の例である。（ｂ）は送信局識別情報の送信副搬送波例であり、送信副搬送波は隣接の副搬送波とー対で存在するところが特徴である。このように送出された識別情報は、受信側で１０１、１０２により副搬送波として観測される。ここで副搬送波対はあらかじめその対の位置が分かっているので、ー対で演算処理することが可能である。そこで１２０により適宜処理をしたものに対してあらかじめ記憶してある送信局元情報との相関計算を行うことにより、最大値を検出し、送信局の判定を行う。
【００１９】
本実施の形態により、隣接する副搬送波が同一信号であるという条件を有効に利用し、悪条件下での受信時にも確実に送信局の識別を可能にすることができる。
【００２０】
（実施の形態２）
図３は本実施の形態における識別装置の隣接搬送波対処理手段付近の第一の構成を示し、図１における隣接搬送波対処理手段１２０の入力から相関計算手段１０３の出力までに対応する。図３において、１１２は抽出副搬送波入力、１２１は副搬送波のそれぞれの電力を計算する手段、１２２は副搬送波対として電力を加算する手段、１２４は送信元情報を副搬送波対として記憶する記憶手段、１２３は副搬送波対として記憶された送信元情報を１２２により計算された副搬送波対電力と送信元情報のあるなしでスカラ相関を計算する手段、１１３はスカラ相関をとった結果である
このように構成された副搬送波対の処理部では、隣接副搬送波間での和として相関値が計算されることから、単一の副搬送波の時に比較すると外乱に対する耐性が向上する。
【００２１】
（実施の形態３）
図４は本実施の形態における識別装置の隣接搬送波対処理手段付近の第二の構成を示し、図１における隣接搬送波対処理手段１２０の入力から相関計算手段１０３の出力までに対応する。図４において、ほとんどの構成要素は図３に示すものと同様であるが、副搬送波対加算手段１２２の代わりに、副搬送波対乗算手段１２５を設けたところが特徴である。
【００２２】
図５は図４の構成による処理の概念を示す図である。図４のように副搬送波対の処理部を構成することで、隣接副搬送波間での積として相関値が計算されることから、図５に示すような、外的要因で飛び込んでくる不要信号や、内部で発生する不要信号に対して、耐性を向上させることができる。
【００２３】
（実施の形態４）
図６は本実施の形態における識別装置の隣接搬送波対処理手段付近の第三の構成を示し、図１における隣接搬送波対処理手段１２０の入力から相関計算手段１０３の出力までに対応する。図６において、ほとんどの構成要素は図３に示すものと同様であるが、副搬送波電力計算手段１２１ならびに副搬送波対加算手段１２２の代わりに、副搬送波対ベクトル相関計算手段１２６およびベクトル電力計算手段１２７を設けたところが特徴である。
【００２４】
図７は図６の構成による処理の概念を示す図である。図６のように副搬送波対の処理部を構成することで、隣接副搬送波間でのベクトル相関として相関値が計算されることから、図７に示すような、外的要因で飛び込んでくる不要信号や、内部で発生する不要信号に対して、耐性を向上させることができる。
【００２５】
また、このような構成は、（実施の形態３）と比べて、単にベクトル積の大きさをスカラ相関計算するだけでなく、送信副搬送波が受信時に位相回転を受ける場合に、以下のような大きな効果を有する。
【００２６】
図８は、図６の構成による処理の上記と異なる概念を示す図である。図８において、（ａ）は送信副搬送波、（ｂ）は送信副搬送波（ａ）が受信時に位相回転を受けた状態、（ｃ）は（ｂ）の受信信号をベクトル相関した状態を示す。
【００２７】
隣接副搬送波間での位相回転の原因としては、たとえば受信側で直交周波数分割多重信号のシンボル時間を決定する場合の誤差あるいは、マルチパス信号の同時受信時の干渉などが考えられる。しかし一般的に広帯域の受信信号でも隣接副搬送波間の周波数間隔は小さいと考えられるので、伝送路の変動を考えても隣接副搬送波間の回転位相は規則性をもっていると考えて良い（ｂ）。そうすると隣接副搬送波ベクトル相関計算後の信号は（ｃ）に示すように、ほぼ一定のベクトルとして通常は観測されることになる。また、前述のように、隣接対の片方のみに不要な信号が飛び込む場合にはそれが除去されるという効果も有する。
【００２８】
さらに、図８（ｃ）に示すような一定のベクトルを得る機能を有することから、各々の隣接対演算後の信号をベクトル加算することにより一層の外乱に対する耐性向上につなげることができる。そのときの構成を図９に示す。
【００２９】
図９は識別装置の隣接搬送波対処理手段付近の異なる構成を示し、図１における隣接搬送波対処理手段１２０の入力から相関計算手段１０３の出力までに対応する。
【００３０】
図６と図９の違いは、前者が隣接対ベクトル相関計算後すぐに電力（絶対値）を計算してのちに送信元の情報を参照して相関計算するのに対し、後者では、隣接対ベクトル相関計算後の信号を送信元の副搬送波位置情報をもとにベクトル加算して（１２８）のちに大きさを計算（１２９）するという構成になっている点である。
【００３１】
これらの構成においては、前者は計算量が少ない、後者は外乱に対する耐性が大きいという利点がある。
【００３２】
（実施の形態５）
図１０は前述の実施の形態で説明を行った識別装置２０５を手段として持つ受信装置を示す図である。図１２において、２１０は高周波で変調されたＲＦ変調信号入力、２０１は入力変調信号を扱いやすい周波数帯へと変換する周波数変換手段としての受信フロントエンド部、２０２は変調信号からデータを取り出す復調部、２０３は意味のあるデータに変換するデータ再生部、２０４はデータを出力する情報出力部、２０５は識別装置、２０６は情報処理部である。
【００３３】
識別装置２０５で得られる送信局の情報は、受信状態を判断し２０２の復調部へ情報が返されることで、受信状態の向上に役立つ。また、送信局の位置があらかじめ分かっていれば、識別装置２０５の出力を情報処理部２０６で処理することにより、受信地域の地理的情報として利用でき、情報出力部２０４へ出力し、データ信号２１１として出力することで、図示しない外部の表示手段等で表示させることもできる。
【００３４】
（実施の形態６）
図１１は、（実施の形態５）で説明した受信装置を含む送受信システムを示す図である。図１３において、２１２は情報入力、２１３はＲＦ変調信号出力、３１１は受信装置、３１０は送信装置である。
【００３５】
送信装置３１０では、識別装置を含む受信装置３１１に送出する信号を生成する。
【００３６】
このような構成の送受信システムを構築することにより、前述の実施の形態による識別装置の利点を活かした信頼性の高いシステムを構築することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数搬送波を用いて伝送を行うことを目的としたシステムにおいて、単一周波数網で伝送系を構成する場合に、複数の送信局が異なる識別情報を持ち、その識別情報が複数搬送波の組合せで識別されかつ送出される隣接搬送波が同一信号である場合に、副搬送波群の隣接する搬送波対であらかじめ演算を行う隣接搬送波対演算手段を設けることで、雑音の大きい環境や伝送路の変動が大きい場合にも確実に送信局の識別を行うことができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による識別装置を示す構成ブロック図
【図２】本発明で利用する副搬送波の送出の様子を表す概念図
【図３】本発明の一実施の形態による識別装置における搬送波対処理手段付近の構成ブロック図
【図４】本発明の一実施の形態による識別装置における搬送波対処理手段付近の構成ブロック図
【図５】本発明の一実施の形態において図４の構成を用いた識別装置による処理を表す概念図
【図６】本発明の一実施の形態による識別装置における搬送波対処理手段付近の構成ブロック図
【図７】本発明の一実施の形態において図６の構成を用いた識別装置による処理を表す概念図
【図８】本発明の一実施の形態において図６の構成を用いた識別装置による処理を表す概念図
【図９】本発明の一実施の形態による識別装置における搬送波対処理手段付近の構成ブロック図
【図１０】本発明の一実施の形態による識別装置を用いた受信装置の構成ブロック図
【図１１】本発明の一実施の形態による識別装置を用いた受信装置を含む送受信システムの構成図
【図１２】従来の一般的な複数搬送波送出および識別信号としての副搬送波送出の概念図
【図１３】従来の識別装置を示す構成ブロック図
【符号の説明】
１０１  識別シンボル抽出手段
１０２  副搬送波抽出手段
１０３  相関計算手段
１０４  最大値検出手段
１０５  送信元判定手段
１０６、１２４  送信元情報記憶手段
１１０  識別信号を含む直交周波数分割多重信号入力
１１１  識別送信局情報出力
１１２  副搬送波入力
１１３  相関値出力
１２０  隣接副搬送波対処理手段
１２１  副搬送波電力（絶対値）計算手段
１２２  副搬送波対加算手段
１２３  スカラ相関計算手段
１２５  副搬送波対乗算手段
１２６  副搬送波対ベクトル相関計算手段
１２７  ベクトル電力計算手段
１２８  ベクトル加算手段
１２９  ベクトル電力（絶対値）計算手段
２０１  受信フロントエンド信号処理手段
２０２  変調信号の復調手段
２０３  データ再生手段
２０４  情報出力手段
２０５  識別装置
２０６  情報処理手段
２１０  ＲＦ変調信号入力
２１１  情報出力
２１２  情報入力
２１３  ＲＦ変調信号出力
３１０  送信手段
３１１  受信手段
【図１】
0003680595.tif 000002
【図２】
0003680595.tif 000003
【図３】
0003680595.tif 000004
【図４】
0003680595.tif 000005
【図５】
0003680595.tif 000006
【図６】
0003680595.tif 000007
【図７】
0003680595.tif 000008
【図８】
0003680595.tif 000009
【図９】
0003680595.tif 000010
【図１０】
0003680595.tif 000011
【図１１】
0003680595.tif 000012
【図１２】
0003680595.tif 000013
【図１３】
0003680595.tif 000014