(57)【要約】【課題】微弱な電波で通信するネットワークにおいて消費電力を低減する。【解決手段】信号処理部１２内の電文生成部１２３は、ＡＤＣ１２１からのセンサ情報を示す１２ビットデジタル信号と、そのデジタル信号の上位側に合成した６ビットのＩＤとからなる計１８ビットの電文を生成する。電文分割部１２４は、入力された１８ビットの電文を上位２ビットと下位１６ビットとに分割する。拡散符号決定処理部１２５は、電文分割部１２４から供給される上位２ビットで４通りの拡散符号を決定する。周波数決定処理部１２６は、メモリ１２２の周波数テーブルを参照して、電文分割部１２４から供給される１６ビットのうち上位側の８ビットで「１」の周波数値を、下位側の８ビットで「０」の周波数値を決定する。周波数切り替え部１２７は、入力される拡散符号と周波数値とに応じた周波数変更信号を生成し、無線通信部１３に供給する。【選択図】図２
2014072572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の情報を検出してセンサ信号を出力するセンサ手段と、
前記センサ信号に基づいて（Ｎ１＋Ｎ２）ビット（Ｎ１、Ｎ２は自然数で、Ｎ１＜Ｎ２）のビット数のデジタルデータを生成し、そのデジタルデータのうち前記Ｎ１ビットでＮ３ビット（Ｎ３はＮ２より小で、Ｎ１より大なる自然数）の拡散符号を決定し、前記Ｎ２ビットで２値のビット値に各々対応した２つの周波数を決定する信号処理を行う信号処理手段と、
前記信号処理手段により決定された前記拡散符号の各ビットを、そのビット値に応じて前記信号処理手段により決定された前記２つの周波数のいずれかの周波数で変調した変調波を生成して無線送信する送信手段と
を備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
前記信号処理手段は、前記Ｎ２ビットが８ビット以上の複数ビットであるとき、その複数ビットを２分割した上位側ビットにより前記２値のビット値のうち第１のビット値を変調する第１の周波数を決定し、前記２分割した下位側ビットにより前記２値のビット値のうち第２のビット値を変調する第２の周波数を決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信端末。
【請求項３】
前記第１の周波数は予め設定された周波数範囲を前記上位側ビットでＭ分割（ただし、Ｍ＝２N2/2）した周波数のうちのいずれか一の周波数であり、前記第２の周波数は前記周波数範囲を前記下位側ビットで前記Ｍ分割した周波数のうちのいずれか一の周波数であることを特徴とする請求項１記載の無線通信端末。
【請求項４】
前記送信手段は、微弱無線電波規格に準拠して前記変調波を無線送信することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の無線通信端末。
【請求項５】
請求項１記載の無線通信端末により無線送信された前記変調波を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記変調波に対して高速フーリエ変換を施し、連続する時系列スペクトラムを生成する変換手段と、
前記時系列スペクトラムに対して相関処理を施して前記Ｎ３ビットの拡散符号の復調出力を算出し、その拡散符号の復調出力に基づいて前記Ｎ１ビットのデータを復調するとともに、前記相関処理により得られた２種類のピークに対応した２種類の周波数の組み合わせから前記Ｎ２ビットのデータを復調する復調手段と
を備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項６】
前記受信手段は、微弱無線電波規格に準拠して前記変調波を受信することを特徴とする請求項５記載の無線通信端末。
【請求項７】
微弱無線電波規格に準拠して無線通信する複数の無線通信端末によりネットワークを構成する無線通信システムであって、
前記複数の無線通信端末のそれぞれは送信側端末及び受信側端末のどちらか一方又は両方を有し、
前記送信側端末は、
所定の情報を検出してセンサ信号を出力するセンサ手段と、
前記センサ信号に基づいて（Ｎ１＋Ｎ２）ビット（Ｎ１、Ｎ２は自然数で、Ｎ１＜Ｎ２）のビット数のデジタルデータを生成し、そのデジタルデータのうち前記Ｎ１ビットでＮ３ビット（Ｎ３はＮ２より小で、Ｎ１より大なる自然数）の拡散符号を決定し、前記Ｎ２ビットで２値のビット値に各々対応した２つの周波数を決定する信号処理を行う信号処理手段と、
前記信号処理手段により決定された前記拡散符号の各ビットを、そのビット値に応じて前記信号処理手段により決定された前記２つの周波数のいずれかの周波数で変調した変調波を生成して無線送信する送信手段と
を備え、前記受信側端末は、
前記変調波を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記変調波に対して高速フーリエ変換を施し、連続する時系列スペクトラムを生成する変換手段と、
前記時系列スペクトラムに対して相関処理を施して前記Ｎ３ビットの拡散符号の復調出力を算出し、その拡散符号の復調出力に基づいて前記Ｎ１ビットのデータを復調するとともに、前記相関処理により得られた２種類のピークに対応した２種類の周波数の組み合わせから前記Ｎ２ビットのデータを復調する復調手段と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信端末及びそれを用いた無線通信システムに係り、特に微弱無線規格を採用したセンサーネットワークを構成する無線通信端末及びそれを用いた無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
可搬型の移動体である無線通信端末を用いた無線通信システムでは、無線通信端末が電池を動作電源とするため、特に大きな電力を必要とする無線通信を行う無線通信端末では、低消費電力化が求められている。デジタル変調された被変調波信号を無線送受信する無線端末では、低消費電力化のため１シンボルの情報量を増加させて通信時間を低減するためにデータを多値化して、例えば多値のＦＳＫ（Frequency Shift Keying:周波数偏移変調）や、多値のＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation:直角位相振幅変調)などの変調方式で変調されたデジタル変調波を送受信している。
【０００３】
また、無線ＬＡＮ(Local Area Network)システムでは、消費電力などのパラメータによって、ＣＣＫ(Complimentary Code Keying:相補型符号変調)方式とＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplex:直交周波数分割多重)方式とを切り替えるシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、ＣＣＫ方式は、直接スペクトラム拡散方式の一種で、予め用意した複数の拡散符号の中から情報に応じて１つの拡散符号を選択し、選択した拡散符号によってスペクトラム拡散を行う変調方式である。一方、ＯＦＤＭ方式は、多数の搬送波を各々信号波でＱＡＭ変調するとともに、変調する狭帯域信号波の位相が隣り合う搬送波間で直交するように周波数軸上に変調した多数の搬送波を周波数分割多重配置する変調方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２８２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、多値のＦＳＫは４値程度であり、多値化が十分ではない。一方、多値のＱＡＭは２５６ＱＡＭの多値化があり、更には１０２４ＱＡＭのという多値化もあるが、多値の値が大きくなるほどシンボル間の振幅・位相距離が近くなるため、Ｓ／Ｎ低下が問題となり、振幅や位相を多値化することは特に微弱無線規格を採用したセンサーネットワークを構成する無線通信端末のような信号強度が微弱な無線通信端末に適用することは困難である。更に、特許文献１記載のネットワークは、ＣＣＫ方式及びＯＦＤＭ方式の一方が選択使用される構成であり、消費電力の低減化は困難である。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、微弱な電波で通信するネットワークにおいて消費電力を低減した無線通信端末及びそれを用いた無線通信システム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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、第１の発明の無線通信端末は、所定の情報を検出してセンサ信号を出力するセンサ手段と、前記センサ信号に基づいて（Ｎ１＋Ｎ２）ビット（Ｎ１、Ｎ２は自然数で、Ｎ１＜Ｎ２）のビット数のデジタルデータを生成し、そのデジタルデータのうち前記Ｎ１ビットでＮ３ビット（Ｎ３はＮ２より小で、Ｎ１より大なる自然数）の拡散符号を決定し、前記Ｎ２ビットで２値のビット値に各々対応した２つの周波数を決定する信号処理を行う信号処理手段と、前記信号処理手段により決定された前記拡散符号の各ビットを、そのビット値に応じて前記信号処理手段により決定された前記２つの周波数のいずれかの周波数で変調した変調波を生成して無線送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明の無線通信端末は、前記信号処理手段が、前記Ｎ２ビットが８ビット以上の複数ビットであるとき、その複数ビットを２分割した上位側ビットにより前記２値のビット値のうち第１のビット値を変調する第１の周波数を決定し、前記２分割した下位側ビットにより前記２値のビット値のうち第２のビット値を変調する第２の周波数を決定することを特徴とする。
【０００９】
また、上記の目的を達成するため、第３の発明の無線通信端末は、前記第１の周波数は予め設定された周波数範囲を前記上位側ビットでＭ分割（ただし、Ｍ＝２N2/2）した周波数のうちのいずれか一の周波数であり、前記第２の周波数は前記周波数範囲を前記下位側ビットで前記Ｍ分割した周波数のうちのいずれか一の周波数であることを特徴とする。ここで、第１乃至第３の発明において、前記送信手段は、微弱無線電波規格に準拠して前記変調波を無線送信する。
【００１０】
また、上記の目的を達成するため、第５の発明の無線通信端末は、第１の発明の無線通信端末により無線送信された前記変調波を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記変調波に対して高速フーリエ変換を施し、連続する時系列スペクトラムを生成する変換手段と、前記時系列スペクトラムに対して相関処理を施して前記Ｎ３ビットの拡散符号の復調出力を算出し、その拡散符号の復調出力に基づいて前記Ｎ１ビットのデータを復調するとともに、前記相関処理により得られた２種類のピークに対応した２種類の周波数の組み合わせから前記Ｎ２ビットのデータを復調する復調手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、第６の発明の無線端末は、第５の発明の前記受信手段が、微弱無線電波規格に準拠して前記変調波を受信することを特徴とする。
【００１２】
また、上記の目的を達成するため、第７の発明の無線通信システムは、微弱無線電波規格に準拠して無線通信する複数の無線通信端末によりネットワークを構成する無線通信システムであって、前記複数の無線通信端末のそれぞれは送信側端末及び受信側端末のどちらか一方又は両方を有し、前記送信側端末は、所定の情報を検出してセンサ信号を出力するセンサ手段と、前記センサ信号に基づいて（Ｎ１＋Ｎ２）ビット（Ｎ１、Ｎ２は自然数で、Ｎ１＜Ｎ２）のビット数のデジタルデータを生成し、そのデジタルデータのうち前記Ｎ１ビットでＮ３ビット（Ｎ３はＮ２より小で、Ｎ１より大なる自然数）の拡散符号を決定し、前記Ｎ２ビットで２値のビット値に各々対応した２つの周波数を決定する信号処理を行う信号処理手段と、前記信号処理手段により決定された前記拡散符号の各ビットを、そのビット値に応じて前記信号処理手段により決定された前記２つの周波数のいずれかの周波数で変調した変調波を生成して無線送信する送信手段とを備え、
前記受信側端末は、前記変調波を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記変調波に対して高速フーリエ変換を施し、連続する時系列スペクトラムを生成する変換手段と、前記時系列スペクトラムに対して相関処理を施して前記Ｎ３ビットの拡散符号の復調出力を算出し、その拡散符号の復調出力に基づいて前記Ｎ１ビットのデータを復調するとともに、前記相関処理により得られた２種類のピークに対応した２種類の周波数の組み合わせから前記Ｎ２ビットのデータを復調する復調手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、微弱な電波でも１シンボルの情報量を従来に比べて増加させることができることから、通信時間を低減でき、これにより消費電力を低減することができる。また、本発明によれば、従来に比べて微弱な電波でも判別しやすいことから受信感度を増加させることができ、従来と同程度の電力使用量を許容する場合は、従来に比べてよりシンボルレートを低減でき、より長距離の無線通信ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の無線通信端末の送信側無線通信端末の一実施の形態の全体ブロック図である。
【図２】図１の要部の一実施の形態のブロック図である。
【図３】図１中の拡散符号決定処理部と周波数決定処理部の一例の動作説明図である。
【図４】図２中のＰＬＬ回路の一例のブロック図である。
【図５】本発明の無線通信端末の受信側無線通信端末の一実施の形態の全体ブロック図である。
【図６】図５中のＣＣＫ、ＦＳＫ復調部の一例の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施の形態の無線通信端末は、３２２ＭＨｚ以下の周波数を用いて無線通信を行う、微弱電波規格を採用したセンサネットワークシステムで用いられる。なお、本実施の形態が適用される微弱電波規格は、例えば無線設備から３ｍの距離での電界強度が、３２２ＭＨｚ以下の周波数領域では５００μＶ/ｍ以下であり、３２２ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数領域では３５μＶ/ｍ以下であり、１１０ＧＨｚ〜１５０ＧＨｚの周波数領域では周波数が高くなるほど３５μＶ/ｍから５００μＶ/ｍまで直線的に増加する線分で示される電界強度以下の強度であり、１５０ＧＨｚ以上の周波数領域では５００μＶ/ｍ以下に規定された、無線局の免許不要な規格である。また、本実施の形態の無線通信端末は、センサから得た情報を無線送信する送信側無線通信端末（以下、無線センサ端末ともいう）と、無線送信された信号を受信して復調する受信側無線通信端末とを備える。
【００１６】
図１は、本発明の無線通信端末の送信側無線通信端末の一実施の形態の全体ブロック図、図２は図１の要部の一実施の形態のブロック図を示す。図１において、送信側無線通信端末である無線センサ端末１０は、センサ１１、信号処理部１２、無線通信部１３及び電源１４より構成される。センサ１１は、微弱電波規格を採用したセンサネットワークシステムで送受信されるセンサ信号を出力する検出器で、例えば圧力、温度、湿度、照度その他、所望の検出対象のセンサ情報を取得し、それをアナログ信号であるセンサ信号に変換して信号処理部１２へ出力する。
【００１７】
信号処理部１２は、図２に示すように、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１２１、メモリ１２２、電文生成部１２３、電文分割部１２４、周波数決定処理部１２５及び拡散符号決定処理部１２６よりなる。ＡＤＣ１２１は、センサ１１からのアナログ信号であるセンサ信号を、例えば１２ビットのデジタル信号に変換する。メモリ１２２は、後述する周波数決定及び拡散符号決定のためのテーブルと、この無線センサ端末１０に固有の予め割り当てられた例えば６ビットの識別番号（ＩＤ）とを記憶している。
【００１８】
電文生成部１２３は、ＡＤＣ１２１からのセンサ情報を示す１２ビットデジタル信号と、そのデジタル信号の上位側に合成した６ビットのＩＤとからなる計１８ビットの電文を生成して電文分割部１２４に供給する。電文分割部１２４は、入力された１８ビットの電文を上位２ビットと下位１６ビットとに分割し、上位２ビットを拡散符号決定処理部１２５に供給し、下位１６ビットを周波数決定処理部１２６に供給する。
【００１９】
拡散符号決定処理部１２５は、電文分割部１２４から供給される上位２ビットで４（＝２2）通りの拡散符号を決定する。周波数決定処理部１２６は、メモリ１２２の周波数テーブルを参照して、電文分割部１２４から供給される１６ビットのうち上位側の８ビットで「１」の周波数値を、下位側の８ビットで「０」の周波数値を決定する。すなわち、メモリ１２２に記憶されている周波数テーブルは、例えば３１０.０５ＭＨｚ〜３２２.７５ＭＨｚの周波数範囲を入力１６ビットの上位側８ビットの値に応じて２５５（≒２8）通りに分割した上位テーブル部と、３１０.００ＭＨｚ〜３２２.８０ＭＨｚの周波数範囲を入力１６ビットの下位側８ビットの値に応じて２５６（＝２8）通りに分割した下位テーブル部とからなる。なお、実際には上記の周波数テーブルを構成する２つのテーブル部は、公知の容量削減方法で入力６ビットに応じた周波数値が得られるように構成されている。
【００２０】
周波数切り替え部１２７は、拡散符号決定処理部１２５により決定された拡散符号と周波数決定処理部１２６により決定された周波数値とに応じた周波数変更信号を生成し、図１及び図２に示す無線通信部１３に供給する。周波数変更信号は、後述するように拡散符号及び決定された周波数値に対応した周波数で変調された変調波を無線通信部１３から出力するために用いられる。
【００２１】
図１の無線通信部１３は、図２に示すように位相同期ループ（ＰＬＬ：Phase Locked Loop）回路１３１と電力増幅器（ＰＡ：Power Amplifier）１３２とからなる。ＰＬＬ回路１３１は拡散符号決定処理部１２５から供給される拡散符号で、周波数決定処理部１２６で決定された周波数を変調した変調波を生成する。この変調波は、拡散符号のビット値が「０」のときは周波数決定処理部１２６で決定された「０」のときの第１の周波数であり、拡散符号のビット値が「１」のときは周波数決定処理部１２６で決定された「１」のときの第２の周波数のＣＣＫとＦＳＫとを組み合わせた変調波である。ＰＡ１３２は、ＰＬＬ回路１３１から出力された変調波を電力増幅して送信信号として送信アンテナ（図示せず）から微弱電波で送信させる。
【００２２】
上記の送信変調波は、拡散符号のビット値が「１」のときは２５５通りの周波数から選択された一の周波数でＦＳＫ変調され、「０」のときは２５６通りの周波数から選択された一の周波数でＦＳＫ変調された信号で、実際には２５６値の多値ＦＳＫとＣＣＫとを組み合わせた変調波である。
【００２３】
次に、拡散符号決定処理部１２５と周波数決定処理部１２６の動作を、図３とともに更に具体的に説明する。
【００２４】
図３は、図１中の拡散符号決定処理部１２５と周波数決定処理部１２６の一例の動作説明図を示す。図３中、図２と同一構成部分には同一符号を付してある。図２及び図３に示すように、１８ビットデータがＭＳＢから順に「０１  １１００  １００１  ０１１０  ００１０」である場合（図２及び図３では右端をＭＳＢとしている）、拡散符号決定処理部１２５では上位２ビット「０１」が入力され、拡散符号用テーブルを参照してその２ビット「０１」に定められた４ビットの値「０００１」を拡散符号として生成して出力する。
【００２５】
一方、周波数決定処理部１２６は、３１０.０５ＭＨｚ〜３２２.７５ＭＨｚの周波数範囲を入力１６ビットの上位側８ビットの値に応じて２５５（≒２8）通りに分割した周波数をビット値「１」の周波数とし、３１０.００ＭＨｚ〜３２２.８０ＭＨｚの周波数範囲を入力１６ビットの下位側８ビットの値に応じて２５６（＝２8）通りに分割した周波数をビット値「０」の周波数として決定する。従って、周波数決定処理部１２６は、図３に示すように下位１６ビットの「１１００  １００１  ０１１０  ００１０」が入力されたときは、そのうち上位側の８ビットの値「１１００  １００１」で上位テーブル部を参照してビット値「１」の周波数として３１７.１５ＭＨｚを決定し、下位側の８ビットの値「０１１０  ００１０」で下位テーブル部を参照してビット値「０」の周波数として３１５.０ＭＨｚを決定する。これら決定された拡散符号と周波数は図３では図示を省略した周波数切り替え部１２７により周波数変更信号とされてＰＬＬ回路１３１に供給される。
【００２６】
次に、図２及び図３に示したＰＬＬ回路１３１の構成及び動作について説明する。図４は、ＰＬＬ回路１３１の一例のブロック図を示す。図４において、ＰＬＬ回路１３１は、入力基準信号発生器２１で発生した入力基準信号を基準信号分周器２２で分周して位相比較器２３の第１の比較用入力端子に供給する一方、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Control Oscillator）２５から出力された信号周波数をプログラマブル分周器２６で分周して位相比較器２３の第２の比較用入力端子に供給し、位相比較器２３で２つの比較用入力端子に供給された信号の位相誤差に応じたレベルの位相誤差信号を出力させてループフィルタ２４を通してＶＣＯ２５に印加し、その出力発振周波数を上記位相誤差が最小となるように可変制御することで、入力基準信号に位相同期した出力信号を出力する公知の構成である。
【００２７】
ただし、ＰＬＬ回路１３１は、信号処理部１２から供給される周波数変更信号に応じて変調波を発生する点に特徴がある。例えば、図３に示した１８ビットの送信データ入力時には、周波数切り替え部１２７から拡散符号決定処理部１２５で決定された４ビットの拡散符号「０００１」の各ビット値毎に、拡散符号のビット値が「０」か「１」であるかに対応した周波数決定処理部１２６で決定された周波数（「０」のときは３１５.００ＭＨｚ、「１」のときは３１７.１５ＭＨｚ）がＶＣＯ２５から出力されるように、ＰＬＬ回路１３１は、周波数変更信号により基準信号分周器２２の分周比とプログラマブル分周器２６の分周比とを同期して切り替える。これにより、ＶＣＯ２５からは４ビットの拡散符号で変調された変調波が出力される。
【００２８】
次に、受信側無線通信端末について説明する。図５は、本発明の無線通信端末の受信側無線通信端末の一実施の形態の全体ブロック図を示す。図５において、受信側無線通信端末３０は、アナログフロントエンド３１、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ:Fast Fourier Transform）３２、メモリ３３、ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４から大略構成されている。メモリ３３には、拡散符号を決定するための拡散符号復調用テーブルと、周波数から送信データを決定するデータ復調用テーブルとを少なくとも記憶している。データ復調用テーブルは図３とともに説明した周波数決定テーブルとは逆に２つの周波数から１６ビットデータを算出するためのテーブルである。
【００２９】
次に、本実施の形態の動作について説明する。図５に示す受信側無線通信端末３０では、まず、図１の無線センサ端末１０から微弱電波規格に準拠した電界強度で送信された電波を図示しない受信アンテナで受信し、アナログフロントエンド３１によりデジタル化された受信信号を出力する。高速フーリエ変換器３２は、アナログフロントエンド３１から出力されたデジタル受信信号を公知の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）して、時系列の連続的なスペクトルを生成する。この際、ＦＦＴの周期は拡散符号速度の整数分の１とする。
【００３０】
ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４は、高速フーリエ変換器（以下、ＦＦＴとも記す）３２から供給された連続的なスペクトラムに基づいて、拡散符号との相関係数を算出し、その相関係数でメモリ３３に記憶されている拡散符号復調用テーブルを参照して変調された拡散符号を復調し、更にその復調信号でメモリ３３に記憶されているデータ復調用テーブルを参照して受信信号中の１６ビットのデータを復調する。そして、ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４は、拡散符号を復調した２ビットと、その下位側の１６ビットの復調データとを合成して１８ビットの復調データを出力する。
【００３１】
次に、ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４の動作を、図６とともに更に具体的に説明する。
図６は、図５中のＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４の一例の動作説明図を示す。図６中、図５と同一構成部分には同一符号を付してある。ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４は、拡散符号復調部３４１及びデータ復調部３４２を備える。拡散符号復調部３４１は受信変調波のＣＣＫ部分を復調する。データ復調部３４２は受信変調波のＦＳＫ部分を復調する。図５及び図６に示すように、図３とともに説明したデータ内容の変調波が受信された場合、高速フーリエ変換器３２では、公知のＦＦＴ処理により３１５.００ＭＨｚでピーク値を示すスペクトラムが３つ順次検出された後、３１７.１５ＭＨｚでピーク値を示すスペクトラムが１つ検出される。
【００３２】
ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４は、拡散符号復調部３４１において検出されたこの時系列スペクトラムのうち、低周波側の３つのスペトラム結果を示す各々「−１」の値を乗算係数「−１」の乗算器で乗算し、高周波側の１つのスペクトラム結果を示す「１」の値を乗算係数「＋１」の乗算器で乗算して、それら４つの乗算結果を加算して相関係数を算出する。従って、この場合の相関係数は「４」となる。なお、所定値以上のピークが得られない場合のスペクトラム結果は「０」の値を示す。続いて、ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４の拡散符号復調部３４１は、この相関係数「４」でメモリ３３に記憶されていた拡散符号復調用テーブルを参照して、「０００１」の復調拡散符号を得るとともに、２ビットの「０１」の値を復調する。
【００３３】
続いて、ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４は、データ復調部３４２において低周波側のスペクトル結果である３１５.０ＭＨｚを「０」とし、高周波側のスペクトル結果である３１７.１５ＭＨｚを「１」とする組み合わせによりメモリ３３に記憶されている復調データ用テーブルを参照して、「１１００  １００１  ０１１０  ００１０」という１６ビットデータを得る。そして、ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部３４は、この１６ビットデータとその上位側に復調拡散符号から得た２ビットのデータ「０１」とを時系列的に合成して計１８ビットの復調データを得る。
【００３４】
なお、図６では説明を理解しやすくするためにスベトクラムのピークを明確に示しているが、実際には微弱信号の場合には１つのピークが明確に得られず、かつ、相関をとった後でないとピークの周波数は検出できない。そのため、２５６チャンネルすべてにおいて相関係数をしらみつぶしに求める相関処理を行い、それらの相関係数のうち最大値の相関係数に基づきどの周波数で、どの拡散符号を用いているかを探索する。
【００３５】
このように、本実施の形態の無線通信端末によれば、微弱な電波でも振幅や位相に比べて判別を行いやすい周波数を変化させる項目として多値化しているため、１シンボルの情報量を従来に比べて増加させることができ、その結果、通信時間を低減できることから消費電力を低減することができる。また、従来に比べて微弱な電波でも判別しやすいことから受信感度を従来よりも増加させることができる。一方、従来と同程度の電力使用量を許容する場合は、従来に比べてよりシンボルレートを低減でき、より長距離の無線通信ができる。
【００３６】
なお、本実施の形態の無線通信端末では、周波数の多値化により占有チャンネル幅が桁違いに多いという問題があるが、本発明の主要な用途は３２２ＭＨｚ以下の周波数を用いて無線通信を行う、微弱無線規格を採用したセンサネットワークシステム（無線通信システム）を想定している。この無線通信システムで使用する無線センサ端末は、多くの場合送信データ量が少なく、遅くとも数ミリ秒で終了するため、同じ帯域を用いている他の無線センサ端末での電波の衝突が起こりにくい。また、微弱無線規格は電波強度のみが規定されており、占有する周波数帯域には制限が無く、電波法で問題となることはない。
【００３７】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば下位１６ビットのうち上位側８ビットで「０」の周波数を決定し、下位側８ビットで「１」の周波数を決定するようにしてもよく、また、周波数を決定するためのビット数は１６ビットに限定されるものではないし、拡散符号を決定するビット数は２ビットに限定されるものではない。本発明は１６値以上のＦＳＫと２値以上のＣＣＫとを組み合わせた変調方式を適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０  送信側無線通信端末（無線センサ端末）
１１  センサ
１２  信号処理部
１３  無線通信部
１４  電源
３０  受信側無線通信端末
３１  アナログフロントエンド
３２  高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）
３３、１２２  メモリ
３４  ＣＣＫ、ＦＳＫ復調部
１２１  ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
１２３  電文生成部
１２４  電文分割部
１２５  拡散符号決定処理部
１２６  周波数決定処理部
１２７  周波数切り替え部
１３１  位相同期ループ（ＰＬＬ）回路
１３２  電力増幅器（ＰＡ）
３４１  拡散符号復調部
３４２  データ復調部
【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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