(57)【要約】【課題】アンテナ指向性制御の収束時間が長くなるのを防止し、円滑かつ信頼性の高い無線通信制御を実現する。【解決手段】質問器１００は、無線タグＴから送信あるいは返信された信号を受信する受信アンテナ２Ａ〜２Ｃとを有する。また、それら受信アンテナ２Ａ〜２Ｃで受信した信号に対し、アダプティブアレイ処理部５０において、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃ素子による指向性を無線タグＴに対する受信感度が最適となるように変化させるためのウェイトを乗算部５２ａ〜ｃで適用し、その重み付け後の信号を加算部５３より出力する。そしてアダプティブ制御部５１は、この重み付け後の合成出力信号Ｙの信号レベルが参照レベル制御部５４から出力される所定の参照レベルに近づくように、ウェイトを決定する。【選択図】  図５
2006005392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
応答器から送信あるいは返信された信号を受信する複数のアンテナ素子と、
これら複数のアンテナ素子で受信した信号に対し、前記複数のアンテナ素子による指向性を前記応答器に対する受信感度が最適となるように変化させるための重み付けを適用し、その重み付け後の信号を出力する重み付け信号出力手段と、
この重み付け信号出力手段からの前記重み付け後の信号の信号レベルが、所定の目標信号レベルに近づくように、前記重み付け信号出力手段へ出力する重み付けを決定する重み付け決定手段とを有することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムの質問器において、
前記所定の目標信号レベルを設定する目標信号レベル設定手段を有することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項３】
請求項２記載の無線通信システムの質問器において、
前記複数のアンテナ素子で受信した前記信号の包絡線の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを検出するエッジ検出手段を有し、
前記目標信号レベル設定手段は、前記エッジ検出手段の検出結果に応じて、前記所定の目標信号レベルを設定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項４】
請求項２又は３記載の無線通信システムの質問器において、
前記目標信号レベル設定手段は、前記目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号のうち包絡線の複数のレベル値にそれぞれ対応した複数の目標信号レベル値をそれぞれ設定し、
前記重み付け決定手段は、前記重み付け後の信号の前記複数のレベル値のそれぞれが対応する前記目標信号レベル値に近づくように、前記重み付けを決定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項記載の無線通信システムの質問器において、
前記目標信号レベル設定手段は、前記目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号のうち包絡線の高レベル部分及び低レベル部分にそれぞれ対応する高目標信号レベル及び低目標信号レベルをそれぞれ設定し、
前記重み付け決定手段は、前記重み付け後の信号のうち前記高レベル部分が前記高目標信号レベルに近づき前記低レベル部分が前記低目標信号レベルに近づくように、前記重み付けを決定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信システムの質問器において、
前記目標信号レベル設定手段は、前記高目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号の高レベル部分の正値及び負値のそれぞれ目標となる高レベル正目標値及び高レベル負目標値をそれぞれ設定し、前記低目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号の低レベル部分の正値及び負値のそれぞれ目標となる低レベル正目標値及び低レベル負目標値をそれぞれ設定し、
前記重み付け決定手段は、前記重み付け後の信号のうち前記高レベル部分の前記正値及び前記負値が前記高レベル正目標値及び前記高レベル負目標値にそれぞれ近づき、前記重み付け後の信号のうち前記低レベル部分の前記正値及び前記負値が前記低レベル正目標値及び前記低レベル負目標値に近づくように、前記重み付けを決定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項７】
請求項６記載の無線通信システムの質問器において、
前記複数のアンテナ素子が受信した前記応答器からの信号を所定時隔でサンプリングし、そのサンプリング値を順次前記重み付け決定手段へ出力するサンプリング手段を有し、
前記重み付け決定手段は、前記高レベル部分に対応する前記サンプル値が前記高目標信号レベルに近づき、前記低レベル部分に対応する前記サンプル値が前記低目標信号レベルに近づくように、前記重み付けを決定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項８】
請求項７記載の無線通信システムの質問器において、
前記サンプリング手段によるサンプリング値を読み出し可能に記憶する記憶手段を備えることを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項９】
請求項７記載の無線通信システムの質問器において、
前記サンプリング手段は、前記複数のアンテナ素子が受信した前記応答器からの周期Ｔの前記信号を、ｎを正の整数として（１／２ｎ）Ｔの時隔でサンプリングすることを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１０】
請求項９記載の無線通信システムの質問器において、
前記応答器からの周期Ｔの前記信号は、前記複数のアンテナ素子で受信した応答器からの信号を、その周波数が低くなるように変換した中間周波数信号であることを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の無線通信システムの質問器において、
前記目標信号レベル設定手段は、前記サンプリング値のうち、各周期Ｔ中の正値１つについて対応する前記高レベル正目標値又は低レベル正目標値を設定し、各周期Ｔ中の負値１つについて対応する前記高レベル負目標値又は低レベル負目標値を設定し、前記目標値を設定した各正値負値の間隔が同じサンプル数であることを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１２】
請求項１１記載の無線通信システムの質問器において、
前記目標信号レベル設定手段は、各周期Ｔにおいて、予め定められた所定のサンプル番号の前記サンプル値に対応づけて、前記設定を行うことを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１３】
請求項１１記載の無線通信システムの質問器において、
前記目標信号レベル設定手段は、ある１つの周期Ｔ又は複数の周期Ｔ中のそれぞれのサンプル番号ごとの平均値から、前記１つの正値として最も絶対値の大きい正値に対応づけて前記高レベル正目標値又は低レベル正目標値を設定し、前記１つの負値として最も絶対値の大きい負値に対応づけて前記高レベル負目標値又は低レベル負目標値を設定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか１項記載の無線通信システムの質問器において、
前記受信した信号を（１／４ｎ）Ｔでサンプリングし、
前記目標信号レベル設定手段は、前記サンプリング値のうち、各周期Ｔ中において前記１つの正値と前記１つの負値の間の値あるいはその中央の値について、前記目標信号レベルを０に設定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１５】
請求項５乃至１４のいずれか１項記載の無線通信システムの質問器において、
前記目標信号レベル設定手段は、前記低目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号のうち前記低レベル部分と略反転した位相となるような目標信号レベルを設定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１６】
請求項１５記載の無線通信システムの質問器において、
前記重み付け後の信号出力中の応答器から送信された信号成分の割合が所定値以上になった時、重み付けの更新処理を終了することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項記載の無線通信システムの質問器において、
前記応答器は無線タグであり、
この無線タグに向けて所定の送信信号を送信アンテナにより送信し、該送信信号に応答して前記無線タグから返信される返信信号を前記複数のアンテナ素子により受信することで、前記無線タグとの間で情報の通信を行うことを特徴とする無線通信システムの質問器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部と情報の無線通信を行う無線通信装置に係わり、特に、無線通信システムの質問器に関する。
【背景技術】
【０００２】
応答器としての小型の無線タグに対し、質問器としてのリーダ／ライタより非接触で問い合わせの送信及び返答の受信を行うことで、無線タグの情報の読み取り／書き込みを行うＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが知られている。
【０００３】
例えばラベル状の無線タグに備えられた無線タグ回路素子は、所定の無線タグ情報を記憶するＩＣ回路部とこのＩＣ回路部に接続されて情報の送受信を行うアンテナとを備えている。ＩＣ回路部は、上記アンテナで受信された信号を復調して解釈するとともに、メモリに記憶された情報信号に基づいて上記受信した搬送波を反射変調しアンテナを介して質問器へ返信する。
【０００４】
一方、上記質問器を含む無線通信システム一般において、上記のような無線通信における復調処理を高感度に行うために、従来、ＡＡＡ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ａｒｒａｙ  Ａｎｔｅｎｎａ）処理と称されるいわゆるアダプティブ制御の手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この従来技術においては、複数の受信アンテナを設け、これら複数のアンテナにより受信されたそれぞれの受信信号にウェイトベクトル（加重値）を加え、このアダプティブアレイ処理された受信信号を復調回路で復調する。そして、この復調後の信号と予め定められた参照信号との誤差が可及的に小さくなるようにウェイトベクトルを変更することにより、複数のアンテナによる指向性を送信側である複数の移動端末装置への受信感度が最適となるように変化させるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８０９４５号公報（段落番号００３６〜００６９、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術においては、復調回路で復調した後の受信信号と参照信号との誤差が小さくなるようにウェイトベクトルを変更するものである。通常、復調回路は比較的タップ数の大きいフィルタを備えておりフィルタリング処理にある程度の時間を要するため、アンテナ受信信号を入力してから復号化した信号を出力するまでにディレイが発生する。このため、ウェイトの更新間隔が当該ディレイ時間分以上にならざるを得ず、収束計算に時間がかかるという弊害があった。
【０００８】
特に、上記ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）通信等に用いられる比較的短い情報信号を含む受信信号に関しては、その情報信号の継続中にアダプティブアレイ処理が終了せず、必ずしも十分に復調信号を読み出せなくなる可能性がある。この結果、円滑かつ信頼性の高い無線通信制御の実現が困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、アンテナ指向性制御の収束時間が長くなるのを防止し、円滑かつ信頼性の高い無線通信制御を実現できる無線通信システムの質問器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、第１の発明は、応答器から送信あるいは返信された信号を受信する複数のアンテナ素子と、これら複数のアンテナ素子で受信した信号に対し、前記複数のアンテナ素子による指向性を前記応答器に対する受信感度が最適となるように変化させるための重み付けを適用し、その重み付け後の信号を出力する重み付け信号出力手段と、この重み付け信号出力手段からの前記重み付け後の信号の信号レベルが、所定の目標信号レベルに近づくように、前記重み付け信号出力手段へ出力する重み付けを決定する重み付け決定手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本願第１発明においては、応答器から送信あるいは返信された信号を複数のアンテナ素子で受信すると、重み付け信号出力手段が、重み付け決定手段からの重み付けを適用して重み付け後の信号を出力し、複数のアンテナ素子による指向性を応答器への受信感度が最適となるように変化させるいわゆるアダプティブ制御が実行される。本願第１発明では、重み付け決定手段は重み付けを決定する際、重み付け信号出力手段からの重み付け後の信号レベル（例えば絶対値）が所定の目標信号レベル(絶対値)に近づくように重み付けを決定する。このように、信号レベル同士の比較によるアダプティブ制御とすることにより、重み付け処理後の信号を復調した信号波形と所定の参照用信号波形とを比較し復調信号波形が参照用信号波形に近づくように重み付けを決定する従来技術のアダプティブ制御のように、信号復調のために必要な多大な演算時間の影響によってアンテナ指向性制御の収束時間が長くなるのを防止できる。この結果、アンテナ指向性制御の収束時間を短縮し、円滑かつ信頼性の高い無線通信制御を実現することができる。
【００１２】
第２発明は、上記第１発明において、前記所定の目標信号レベルを設定する目標信号レベル設定手段を有することを特徴とする。
【００１３】
目標信号レベル設定手段で所定の目標信号レベルを設定することにより、重み付け決定手段で重み付けを決定する際に用いる目標信号レベルを、外部信号によって設定したり、適宜変化させたり、アンテナ素子で受信した信号に応じて設定する等が可能となる。
【００１４】
第３発明は、上記第２発明において、前記複数のアンテナ素子で受信した前記信号の包絡線の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを検出するエッジ検出手段を有し、前記目標信号レベル設定手段は、前記エッジ検出手段の検出結果に応じて、前記所定の目標信号レベルを設定することを特徴とする。
【００１５】
エッジ検出手段で検出した信号のエッジに応じて、目標信号レベル設定手段で所定の目標信号レベルを設定することにより、アダプティブ制御の開始点・終了点等を正しく認識でき、波形同士の比較による通常のアダプティブ制御とは異なるレベル同士の比較によるアダプティブ制御を確実に行うことができる。
【００１６】
第３発明は、上記第２又は第３発明において、前記目標信号レベル設定手段は、前記目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号のうち包絡線の複数のレベル値にそれぞれ対応した複数の目標信号レベル値をそれぞれ設定し、前記重み付け決定手段は、前記重み付け後の信号の前記複数のレベル値のそれぞれが対応する前記目標信号レベル値に近づくように、前記重み付けを決定することを特徴とする。
【００１７】
複数のレベル値のそれぞれが対応する目標信号レベルに近づくように重み付けをすることで、さらに精密なアダプティブ制御を行い、複数のアンテナ素子による指向性を迅速に最適化することができる。
【００１８】
第５発明は、上記第２乃至第４発明のいずれかにおいて、前記目標信号レベル設定手段は、前記目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号のうち包絡線の高レベル部分及び低レベル部分にそれぞれ対応する高目標信号レベル及び低目標信号レベルをそれぞれ設定し、前記重み付け決定手段は、前記重み付け後の信号のうち前記高レベル部分が前記高目標信号レベルに近づき前記低レベル部分が前記低目標信号レベルに近づくように、前記重み付けを決定することを特徴とする。
【００１９】
高レベル部分が高目標信号レベルに近づくように、低レベル部分が低目標信号レベルに近づくように重み付けをすることで、さらに精密なアダプティブ制御を行い、複数のアンテナ素子による指向性を迅速に最適化することができる。
【００２０】
第６発明は、上記第５発明において、前記目標信号レベル設定手段は、前記高目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号の高レベル部分の正値及び負値のそれぞれ目標となる高レベル正目標値及び高レベル負目標値をそれぞれ設定し、前記低目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号の低レベル部分の正値及び負値のそれぞれ目標となる低レベル正目標値及び低レベル負目標値をそれぞれ設定し、前記重み付け決定手段は、前記重み付け後の信号のうち前記高レベル部分の前記正値及び前記負値が前記高レベル正目標値及び前記高レベル負目標値にそれぞれ近づき、前記重み付け後の信号のうち前記低レベル部分の前記正値及び前記負値が前記低レベル正目標値及び前記低レベル負目標値に近づくように、前記重み付けを決定することを特徴とする。
【００２１】
高・低レベル部分の正値・負値についてそれぞれ高・低レベル正・負目標値を設定しこれに対応して重み付けをことにより、さらに精密なアダプティブ制御を行い、複数のアンテナ素子による指向性をさらに迅速に最適化することができる。
【００２２】
第７発明は、上記第６発明において、前記複数のアンテナ素子が受信した前記応答器からの信号を所定時隔（レート）でサンプリングし、そのサンプリング値を順次前記重み付け決定手段へ出力するサンプリング手段を有し、前記重み付け決定手段は、前記高レベル部分に対応する前記サンプル値が前記高目標信号レベルに近づき、前記低レベル部分に対応する前記サンプル値が前記低目標信号レベルに近づくように、前記重み付けを決定することを特徴とする。
【００２３】
サンプリング手段で所定時隔でサンプリングした値を順次重み付け決定手段へ出力し、これを用いて重み付け決定手段で高・低レベル部分のサンプル値が高・低目標信号レベルに近づくように重み付けを決定することができる。
【００２４】
第８発明は、上記第７発明において、前記サンプリング手段によるサンプリング値を読み出し可能に記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
【００２５】
サンプリング手段からのサンプリング値を記憶手段に記憶させ、その後適宜のタイミングでこれを読み出すことで、重み付け決定手段において用いることができる。
【００２６】
第９発明は、上記第７発明において、前記サンプリング手段は、前記複数のアンテナ素子が受信した前記応答器からの周期Ｔの前記信号を、ｎを正の整数として（１／２ｎ）Ｔの時隔（レート）でサンプリングすることを特徴とする。
【００２７】
サンプリング手段で周期Ｔの信号を（１／２ｎ）Ｔの時隔でサンプリングして順次重み付け決定手段へ出力し、これを用いて重み付け決定手段で高・低レベル部分のサンプル値が高・低目標信号レベルに近づくように重み付けを決定することができる。
【００２８】
第１０発明は、上記第９発明において、前記応答器からの周期Ｔの前記信号は、前記複数のアンテナ素子で受信した応答器からの信号を、その周波数が低くなるように変換した中間周波数信号であることを特徴とする。
【００２９】
アンテナ素子で受信した応答器からの信号を低周波変換した中間周波数信号をサンプリング手段で（１／２ｎ）Ｔの時隔でサンプリングして順次重み付け決定手段へ出力し、これを用いて重み付け決定手段で高・低レベル部分のサンプル値が高・低目標信号レベルに近づくように重み付けを決定することができる。
【００３０】
第１１発明は、上記第９又は第１０発明において、前記目標信号レベル設定手段は、前記サンプリング値のうち、各周期Ｔ中の正値１つについて対応する前記高レベル正目標値又は低レベル正目標値を設定し、各周期Ｔ中の負値１つについて対応する前記高レベル負目標値又は低レベル負目標値を設定し、前記目標値を設定した各正値負値の間隔が同じサンプル数であることを特徴とする。
【００３１】
高レベル部分のサンプリング値であれば各周期Ｔ中の１つの正値に高レベル正目標値を、１つの負値に高レベル負目標値を設定し、低レベル部分のサンプリング値であれば各周期Ｔ中の１つの正値に低レベル正目標値を、１つの負値に低レベル負目標値を設定し、これらを用いて重み付け決定手段で高・低レベル部分の正・負のサンプル値が対応する高・低レベル正・負目標値に近づくように重み付けを決定することができる。
【００３２】
第１２発明は、上記第１１発明において、前記目標信号レベル設定手段は、各周期Ｔにおいて、予め定められた所定のサンプル番号の前記サンプル値に対応づけて、前記設定を行うことを特徴とする。
【００３３】
各周期Ｔ中において、予め定められた所定のサンプル番号の正値及び負値１つずつに正目標値及び負目標値を設定し、これらを用いて重み付け決定手段でそれら正・負のサンプル値が対応する正・負目標値に近づくように重み付けを決定することができる。
【００３４】
第１３発明は、上記第１１発明において、前記目標信号レベル設定手段は、ある１つの周期Ｔ又は複数の周期Ｔ中のそれぞれのサンプル番号ごとの平均値から、前記１つの正値として最も絶対値の大きい正値に対応づけて前記高レベル正目標値又は低レベル正目標値を設定し、前記１つの負値として最も絶対値の大きい負値に対応づけて前記高レベル負目標値又は低レベル負目標値を設定することを特徴とする。
【００３５】
ある１つの周期Ｔ又は複数の周期Ｔ中のそれぞれのサンプル番号ごとの平均値から、サンプル値のうち最も絶対値の大きい正値及び負値１つずつに正目標値及び負目標値を設定し、これらを用いて重み付け決定手段でそれら正・負のサンプル値が対応する正・負目標値に近づくように重み付けを決定することができる。
【００３６】
第１４発明は、上記第１１乃至第１３発明のいずれかにおいて、前記受信した信号を（１／４ｎ）Ｔでサンプリングし、前記目標信号レベル設定手段は、前記サンプリング値のうち、各周期Ｔ中において前記１つの正値と前記１つの負値の間の値あるいはその中央の値について、前記目標信号レベルを０に設定することを特徴とする。
【００３７】
各周期Ｔ中において正目標値及び負目標値を設定した１つの正値と１つの負値の間の値あるいはその中央のサンプル値については目標信号レベルを０に設定し、これらを用いて重み付け決定手段でそれらサンプル値が０に近づくように重み付けを決定することができる。
【００３８】
第１５発明は、上記第５乃至第１４発明のいずれかにおいて、前記目標信号レベル設定手段は、前記低目標信号レベルとして、前記重み付け後の信号のうち前記低レベル部分と略反転した位相となるような目標信号レベルを設定することを特徴とする。
【００３９】
これにより、低レベル部分の正値については負の側に向かって、低レベル部分の負値については正の側に向かって、同一絶対値となるように目標値が設定され、これに基づいて重み付け決定手段で重み付けが決定される。この結果、より迅速に低レベル部分が減衰する方向へ制御されるので、複数のアンテナ素子による指向性をさらに迅速に最適化することができる。
【００４０】
第１６発明は、上記第１５発明において、前記重み付け後の信号出力中の応答器から送信された信号成分の割合が所定値以上になった時、重み付けの更新処理を終了することを特徴とする。
【００４１】
上記のように低レベル部分の正値は負の側、負値は正の側に向かって、同一絶対値となるように目標値が設定され重み付けが決定されて迅速に低レベル部分を減衰させる制御を行うとき、そのまま制御を続けると、最終的には応答器から送信された信号成分（＝反射波成分）の振幅割合はほぼ０となってしまう。本願第１４発明では、減衰途中の上記反射波割合が所定値以上となった段階で重み付け更新を終了することで、上記弊害を回避しつつ迅速にアンテナ素子指向性を最適化することができる。
【００４２】
第１７発明は、上記第１乃至第１６発明のいずれかにおいて、前記応答器は無線タグであり、この無線タグに向けて所定の送信信号を送信アンテナにより送信し、該送信信号に応答して前記無線タグから返信される返信信号を前記複数のアンテナ素子により受信することで、前記無線タグとの間で情報の通信を行うことを特徴とする。
【００４３】
本願第１７発明においては、無線タグから返信された信号を複数のアンテナ素子で受信し、重み付け信号出力手段が、重み付け決定手段からの重み付けを適用して重み付け後の信号を出力し、複数のアンテナ素子による指向性を無線タグへの受信感度が最適となるように変化させる、無線タグへの受信感度を最適化するアダプティブ制御が実行される。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、信号レベル同士の比較によるアダプティブ制御とすることにより、アンテナ指向性制御の収束時間が長くなるのを防止し、円滑かつ信頼性の高い無線通信制御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００４６】
図１は、本実施形態の適用対象である無線通信システム（無線タグ通信システム）の全体概略を表すシステム構成図である。
【００４７】
図１において、この無線タグ通信システムＳは、本実施形態の質問器１００（１つのみ図示しているが、複数あってもよい）と、これに対応する応答器としての無線タグＴとから構成されるいわゆるＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）通信システムである。
【００４８】
無線タグＴは、アンテナ１５１とＩＣ回路部１５０とを備えた無線タグ回路素子Ｔoを有している。
【００４９】
質問器１００は、所定の平面内に指向性を有し最大電力で送信あるいは受信できる方向を可変であるように構成され、無線タグ回路素子Ｔoの上記アンテナ１５１との間で無線通信により信号の送信・受信を行う、この例では１つの送信アンテナ１及び３つの受信アンテナ（アンテナ素子）２Ａ，２Ｂ，２Ｃと、これらアンテナ１，２Ａ〜Ｃを介し上記無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０へアクセスする（読み取り又は書き込みを行う）ために設けられ、所定の変調がなされた送信信号（送信波Ｆｃ）をディジタル信号として出力したり、上記無線タグ回路素子Ｔoからの返信信号（反射波Ｆｒ）を復調する等のディジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）１０と、そのＤＳＰ１０により出力された送信信号をアナログ信号に変換して送信アンテナ１に出力する送信信号Ｄ／Ａ変換部１１と、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃでの受信信号をディジタル信号に変換して上記ＤＳＰ１０に供給するとともに、その受信信号を所定時隔でサンプリングするサンプリング機能を備えた受信信号Ａ／Ｄ変換部１２（後述のように、受信信号Ａ／Ｄ変換部１２ａ、１２ｂ、１２ｃより構成されるが、以下、特に区別しない場合には単に受信信号Ａ／Ｄ変換部１２と称する）とを有している。
【００５０】
上記質問器１００より送信信号である送信波Ｆｃが送信されると、その送信波Ｆｃを受信した上記無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoにおいて所定の情報信号に基づいてその送信波Ｆｃが変調されて返信信号である反射波Ｆｒとして返信され、上記質問器１００によりその反射波Ｆｒが受信されて復調されることによって情報の送受が行われる。
【００５１】
図２は、上記無線タグＴに備えられた無線タグ回路素子Ｔoの機能的構成の一例を表すブロック図である。
【００５２】
図２において、無線タグ回路素子Ｔoは、上記質問器１００側の上記アンテナ１，２Ａ〜２ＣとＵＨＦ帯等の高周波を用いて非接触で上記送信波Ｆｃの受信及び上記反射波Ｆｒの送信を行う上記アンテナ１５１と、このアンテナ１５１に接続されディジタル信号処理を行う上記ＩＣ回路部１５０とを有している。
【００５３】
ＩＣ回路部１５０は、アンテナ１５１により受信された搬送波を整流する整流部１５２と、この整流部１５２により整流された搬送波のエネルギを蓄積し駆動電源とするための電源部１５３と、上記アンテナ１５１により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部１５７に供給するクロック抽出部１５４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ１５５と、上記アンテナ１５１に接続された変復調部１５６と、上記電源部１５３からの電源に基づき上記整流部１５２、クロック抽出部１５４、及び変復調部１５６等を介して上記無線タグ回路素子Ｔoの作動を制御するための制御部１５７とを備えている。
【００５４】
変復調部１５６は、アンテナ１５１により受信された上記質問器１００の送信アンテナ１からの通信信号の復調を行うと共に、上記制御部１５７からの返信信号に基づき、アンテナ１より受信された搬送波を反射変調する。
【００５５】
制御部１５７は、上記変復調部１５６により復調された受信信号を解釈し、上記メモリ１５５において記憶された情報信号に基づいて返信信号を生成し、上記変復調部１５６により返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００５６】
なお、上記は副搬送波を用いないタイプの無線タグ回路素子Ｔoを例にとって説明したが、これに限られず、副搬送波発振部及び副搬送波変調部（いずれも図示せず）を備え、その副搬送波発振部により発生させられた副搬送波を、上記制御部１５７を介して入力される所定の情報信号に基づき副搬送波変調部で変調し、アンテナ１５１より返信するようにしてもよい。
【００５７】
図３は、上記質問器１００の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【００５８】
図３において、質問器１００は、上記アンテナ１，２Ａ〜２Ｃ、ＤＳＰ１０、送信信号Ｄ／Ａ変換部１１、及び受信信号Ａ／Ｄ変換部１２ａ〜１２ｃと、所定の周波数変換信号を出力する周波数変換信号出力部１３と、上記送信信号Ｄ／Ａ変換部１１によりアナログ信号に変換されたＤＳＰ１０からの送信信号の周波数をその周波数変換信号出力部１３から出力される周波数変換信号の周波数だけ高くし上記送信アンテナ１へ出力するアップコンバータ１４と、各受信アンテナ２Ａ，２Ｂ，２Ｃにより受信された受信信号の周波数を上記周波数変換信号出力部１３から出力される周波数変換信号の周波数だけ低くし、上記受信信号Ａ／Ｄ変換部１２ａ、１２ｂ、１２ｃへ出力するダウンコンバータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ（以下、特に区別しない場合には単にダウンコンバータ１５と称する）と、不用な周波数信号成分を除去するバンドパスフィルタ１８，１９ａ，１９ｂ，１９ｃとを備えている。なおバンドパスフィルタに代えて周知の直接変調回路を用いてもよい。
【００５９】
ＤＳＰ１０は、ハードウェア的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から成り、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムである。そして、このＤＳＰ１０は、機能的には、前記無線タグ回路素子Ｔoへの送信信号をディジタル信号として出力する送信ディジタル信号出力部１６と、その送信ディジタル信号出力部１６から出力された送信ディジタル信号を所定の情報信号（送信情報）に基づいて変調して上記送信信号Ｄ／Ａ変換部１１に供給する変調部１７と、上記受信アンテナ２Ａ，２Ｂ，２Ｃによりそれぞれ受信された受信信号を記憶する記憶部として機能するメモリ２０と、メモリ２０から読み出された受信信号に所定のウェイト（加重値；重み付け）を加えアダプティブアレイ処理するアダプティブアレイ処理部５０と、このアダプティブアレイ処理部５０で処理された受信信号を復調してそれに含まれる所定の情報信号（＝無線タグ回路素子Ｔoによる変調信号）を読み出すＡＭ復調部３０と、この復調された信号を復号化するＦＳＫ復号部４０と、このＦＳＫ復号部４０からの指示信号に従い上記メモリ２０から出力される受信信号及び上記アンテナ２Ａ〜２Ｃによりそれぞれ受信された受信信号の何れか一方を上記アダプティブアレイ処理部５０に供給するように回路をそれぞれ切り換える回路切換部６０ａ，６０ｂ，６０ｃとを備えている。
【００６０】
メモリ２０は、好適には、上記複数の受信アンテナ２Ａ〜２Ｃによりそれぞれ受信された受信信号を後述する復調ディレイ時間以上の時間記憶し、それ以上の時間が経った不要な受信信号を随時消去していく一時記憶装置であり、例えば、ＲＡＭやハードディスク等が好適に用いられる。
【００６１】
アダプティブアレイ処理部５０は、上記メモリ２０から読み出された受信信号に与える上記ウェイトの値を例えば最小自乗法を用いて制御するアダプティブ制御部（ＬＭＳ；Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）５１と、上記回路切換部６０ａ〜ｃを介し入力された信号に上記アダプティブ制御部５１からのウェイトをそれぞれ乗じる乗算部５２ａ〜ｃと、これら乗算部５２ａ〜ｃからの出力を合算する加算部５３と、参照信号レベル（目標出力信号レベル；詳細は後述）ｒの値を設定制御する参照レベル制御部５４とを備えている。
【００６２】
アダプティブ制御部５１は、加算部５３で合算される合成出力信号に関し、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃの受信感度が無線タグＴの配置されている方向に対して最適になるように、具体的には特に本実施形態では、無線タグ回路素子Ｔoによる反射波成分の振幅を可及的に高く（又は低く）し参照レベル制御部５４から出力される所定の参照信号レベルに近づくように、各アンテナ２Ａ〜２Ｃにより受信された受信信号それぞれの振幅及び位相を変更し指向性を制御する。そのために、アダプティブ制御部５１から乗算部５２ａ〜ｃへの位相制御信号において各アンテナ２Ａ，２Ｂ，２Ｃごとにウェイトの値を算出し、このウェイトを変動させながら送信・受信を繰り返し収束演算を行い、これによってＡＭ復調部３０による復調処理の精度が可及的に高められる。アダプティブ制御部５１の制御信号により乗算部５２ａ〜ｃでアダプティブアレイ処理された受信信号は上述したように加算部５３で合算された後、上記ＡＭ復調部３０に出力される。
【００６３】
ＡＭ復調部３０は、好適には、ＩＱ直交復調、すなわち入力信号を互いに位相が９０°異なるＩ相（In  phase）及びＱ相（Quadrature  phase）信号に変換した後、それらＩ相合成信号及びＱ相合成信号を合成することにより受信信号の復調を行い、ＦＳＫ復号部４０へ出力する。
【００６４】
上記構成において、送信ディジタル信号出力部１６により送信ディジタル信号が出力され、その信号が変調部１７により所定の送信情報に基づいて変調された後、送信信号Ｄ／Ａ変換部１１によってアナログ信号に変換される。このアナログ信号に変換された送信信号の周波数が、アップコンバータ１４によって、上記周波数変換信号出力部１３から出力される周波数変換信号の周波数だけ高められて送信アンテナ１に供給され、送信波Ｆｃとして無線タグ回路素子Ｔoに向けて送信される。
【００６５】
質問器１００の送信アンテナ１からの送信波Ｆｃが無線タグ回路素子Ｔoのアンテナ１５１により受信されると、その送信波Ｆｃが上記変復調部１５６に供給されて復調される。また、送信波Ｆｃの一部は整流部１５２により整流され、電源部１５３にてエネルギ源（電源）とされる。この電源によってＩＣ回路部１５０が動作するのである。また、制御部１５５は前記変復調部１５６の復調データに基づきメモリ１５５の情報信号から返信信号を生成し、この返信信号に基づき変復調部１５６が上記送信波Ｆｃを変調し、前記アンテナ１５１から反射波Ｆｒとして質問器１００に向けて返信される。クロック抽出部１５４は受信信号された信号からクロック成分を抽出して制御部１５７に出力する。
【００６６】
無線タグ回路素子Ｔoのアンテナ１５１からの反射波Ｆｒが質問器１００の受信アンテナ２Ａ〜２Ｃにより受信されると、その反射波Ｆｒがアンテナ２Ａ〜２Ｃからダウンコンバータ１５に供給され、各受信信号の周波数は、周波数変換信号出力部１３から出力される周波数変換信号の周波数だけ低い中間周波周波数信号に変換される。それらダウンコンバートされた受信信号は対応する受信信号Ａ／Ｄ変換部１２によりディジタル信号に変換され、上記メモリ２０に供給されてそのメモリ２０に記憶されると共に、上記回路切換部６０ａ〜ｃを介して上記ＡＭ復調部３０に供給される。
【００６７】
ここで、まず、情報信号始点が検出されていない状態（１パス目）において、回路切換部６０ａ〜６０ｃは、受信信号Ａ／Ｄ変換部１２の出力すなわち受信アンテナ２Ａ〜２Ｃによりそれぞれ受信された受信信号をＡＭ復調部３０に入力させるように接続されており、メモリ２０の出力はＡＭ復調部３０には入力されないようになっている（図３に示した状態）。この状態で受信信号Ａ／Ｄ変換部１２から出力される各受信信号がＡＭ復調部３０に入力されると、それら受信信号が例えば前述したように互いに位相が９０°異なるＩ相及びＱ相信号にそれぞれ変換される。そして、各アンテナ２Ａ〜２ＣからのＩ相信号が合成されると共にＬＰＦ（図示せず）により所定周波数以下の信号のみが通過させられるとともに、各アンテナ２Ａ〜２ＣからのＱ相信号が合成されると共にＬＰＦ（図示せず）により所定周波数以下の信号のみが通過させられる。そして、それら抽出されたＩ相合成信号及びＱ相合成信号がさらに合成（二乗和の平方根）されて復調信号が生成され、その復調信号のうちＨＰＦ（図示せず）により通過させられる所定周波数以上の信号がＡＭ復調波として出力される。こうしてＡＭ復調部３０から出力された信号は、さらにＦＳＫ復号部４０によって復号化され、復号されたデータが出力される。
【００６８】
図４は、アダプティブアレイ処理部５０による情報信号始点検出処理について説明する図である。
【００６９】
受信アンテナ２Ａ〜２Ｃにより受信される無線タグ回路素子Ｔoからの反射波Ｆｒ（受信信号）は、送信アンテナ１から送信される送信波Ｆｃ（直接波）に無線タグ回路素子Ｔoによる変調信号（所定の情報信号により変調された副搬送波）が合成されたものであり、例えば、図４（ａ）に示す入力データにおける比較的振幅の大きな部分がその変調信号に対応している。この受信信号は、前述のように上記ＡＭ復調部３０において復調されることにより、図４（ｂ）の出力データに示すような復調信号として出力される。この図４（ｂ）に示す復調信号において振動している部分が無線タグ回路素子Ｔoによる変調信号に対応するが、ＡＭ復調部３０による復調処理には所定の時間がかかるため、無線タグ回路素子Ｔoによる変調信号を含む受信信号がＡＭ復調部３０に入力されてからその変調信号に対応する部分がＡＭ復調部３０にて復調され出力されるまでには所定の初期ディレイ（イニシャルディレイ）が発生する。
【００７０】
本実施形態では、この初期ディレイに対応してアダプティブアレイ処理を行うため、上記ＦＳＫ復号部４０が情報信号始点検出部としても機能し、上記受信信号に含まれる無線タグ回路素子Ｔoによる変調信号の始点を検出する。すなわち、図４（ｂ）に示すようなＦＳＫ復号部４０の出力データに基づき、復号信号に含まれる無線タグ回路素子Ｔoによる変調信号の先頭エッジを検出する。例えば、ＦＳＫ復号部４０が情報信号の振幅又は位相の変化点の間隔が所定の範囲内であるか否かを検出し、アダプティブアレイ処理部５０によるウェイト制御の開始後にその変化点の間隔が所定の範囲外となった場合には、そのアダプティブアレイ処理部５０の設定を初期化すると共に、情報信号始点検出部へ始点検出再スタート指示を出す。
【００７１】
この情報信号始点検出制御では、図４（ｃ）に示すように、所定のパルス幅の信号が１つあるいは複数検出されたとき、これを前記無線タグ回路素子Ｔoからの情報信号（変調信号）と判定し、その所定幅のパルスの開始点を先頭エッジとして検出する。この検出には前述したＬＰＦ及びＬＰＦの遅延時間を含む所定の時間がかかるため、ＡＭ復調部３０に無線タグ回路素子Ｔoによる変調信号が入力されてからその変調信号の始点が検出されるまでには上述した所定の初期ディレイ（イニシャルディレイ）が発生する。ＦＳＫ復号部４０は、この変調信号の始点が検出された時点でメモリ２０から変調信号の始点以降に対応する受信信号を読み出してＡＭ復調部３０に入力させるように回路切換部６０ａ〜６０ｃの接続を切り換える。すなわち、メモリ２０に記憶された受信信号のうち、１パス目における復調処理（仮復調）によるディレイ（delay１）、復号信号に含まれる変調信号始点検出処理によるディレイ（delay２）、及び始点検出処理に使用した所定パルス幅信号の数（サンプル数）分のディレイ（delay３）の分（合計で例えば１００サンプル程度）だけ逆算した部分以降の受信信号を読み出して前記ＡＭ復調部３０に供給する。このメモリ２０から読み出される受信信号を復調する処理が本復調に対応する。なお、上記において、イニシャルディレイが発生するのは情報信号始点検出時のみであり、それ以降のウェイト更新中にはディレイ発生しない。
【００７２】
情報信号始点が検出された後（２パス目以降）は上記のようにＡＭ復調部３０では本復調を行う。すなわち、回路切換部６０ａ〜６０ｃがメモリ２０の出力をＡＭ復調部３０に入力させるように切り替えられ、メモリ２０から読み出された無線タグ回路素子Ｔoによる変調信号の始点以降に対応する受信信号がアダプティブアレイ処理部５０によりアダプティブアレイ処理される。
【００７３】
一方、アダプティブアレイ処理部５０により実行するアダプティブアレイ処理では、メモリ２０から読み出された受信信号に与えるウェイト（加重値）を制御することにより、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃの受信感度が無線タグ回路素子Ｔoの配置されている方向に対して最適になるように指向性を制御する。具体的には、上記メモリ２０からの信号に関して、例えば、無線タグ回路素子Ｔoによる変調成分（反射波成分）の振幅を可及的に高く（又は低く）し、所定の参照信号レベルに近づくように、各受信アンテナ２Ａ〜２Ｃにより受信された受信信号それぞれの振幅及び位相を変更し、ＡＭ復調部３０による復調処理の精度を可及的に高める。なお、この状態では、前述のように、受信信号Ａ／Ｄ変換部１２ａ〜１２ｃの出力すなわち受信アンテナ２Ａ〜２Ｃによりそれぞれ受信された受信信号は、ＡＭ復調部３０に直接には入力されない。
【００７４】
アダプティブ制御部５１の制御信号によりアダプティブアレイ処理され、かつ上記ＡＭ復調部３０で復調された受信信号は、ＦＳＫ復号部４０によって最終的に復号信号とされ、データ出力される。
【００７５】
以上の基本構成において、本発明の要部は、アダプティブアレイ処理部５０が実行するアダプティブアレイ処理の手法にある。
【００７６】
すなわち、本実施形態では、通常のアダプティブアレイ処理で用いるような参照信号の波形でなくその信号のレベル(参照信号レベル)に着目し、これを目標信号レベルとして重み付け後の信号レベルがなるべく近づくように制御を行うことにより、迅速な収束演算処理を可能とするものである。
【００７７】
図５は、上記本発明の要部をなすアダプティブアレイ処理の手法を概念的に説明する説明図である。
【００７８】
図５において、前述したように、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃにより受信される受信信号に基づく合成出力信号Ｙは、無線タグ回路素子Ｔoからの反射波Ｆｒに対応する正弦波振幅の（絶対値の）大きな部分(＝正弦波信号包絡線の高レベル部分、図中「Ｈ」又は「Ｈレベル」で表す)と、それ以外の正弦波振幅（絶対値の）の小さな部分(＝正弦波信号包絡線の低レベル部分、図中「Ｌ」又は「Ｌレベル」で表す)とから構成されている。このレベルの差により読みとれる多数の正弦波の包絡線(略矩形波状)が、送信されてきた所定の情報信号に相当することから、迅速に情報信号を取得するためにはこの矩形波形状をより際だたせる（シャープにする）ようにすれば足りる。本実施形態ではこの観点から、上記高レベル部分についてはさらに振幅が大きくなるように、上記低レベル部分にはさらに振幅が小さくなるように、アダプティブアレイ処理部５０においてウェイトを更新していく処理を行う。
【００７９】
具体的には、図示のように、高レベル部分のうち正の値(図中、振幅中心線０よりも上側の部分)については、さらにそれよりも絶対値の大きい高レベル正値用参照レベル（高レベル正目標値）を設定し、この参照レベルに一致する又は近づくように上記ウェイト更新を行っていく(白抜き矢印参照)。高レベル部分のうち負の値(図中、振幅中心線０よりも下側の部分)については、さらにそれよりも絶対値の大きい高レベル負値用参照レベル（高レベル負目標値）を設定し、この参照レベルに一致する又は近づくように上記ウェイト更新を行っていく(白抜き矢印参照)。これら２つの参照レベルが、各請求項記載の高目標信号レベルに相当する。
【００８０】
低レベル部分については、正の値(図中、振幅中心線０よりも上側の部分)についても負の値(図中、振幅中心線０よりも下側の部分)についても、それよりも絶対値の小さい低レベル正値用参照レベル（低レベル正目標値）及び低レベル負値用参照レベル(低レベル負目標値、この例では０)を設定し、この参照レベルに一致する又は近づくように上記ウェイト更新を行う(白抜き矢印参照)。これら２つの参照レベルが、各請求項記載の低目標信号レベルに相当する。
【００８１】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、このようなウェイトの更新による収束の動作の一例を表す説明図である。例えば最初のウェイトの設定(ウェイト初期値)では、図６(ａ)に示すように、合成出力信号Ｙにおいて高レベル部分Ｈと低レベル部分Ｌとの振幅差が大きくなく、この結果これらの差に相当する反射波成分もあまり明確にはならない。しかしながら、図５を用いて上述したようなアダプティブアレイ処理部５０による制御を行うことにより、収束演算が完了した後のウェイト(ウェイト収束値)を用いて重み付けをした後の合成出力信号Ｙは、図６(ｂ)に示すように、高レベル部分Ｈと低レベル部分Ｌとの振幅差を大きくする。この場合、妨害波にアンテナ２Ａ〜２Ｃの指向性のヌル部分が向くとともに無線タグＴの方向に指向性のメインビームが向いており、これによって合成出力信号Ｙの反射波成分の割合が大きくなっている。この結果、前述の包絡線の略矩形波形状が明確となり(際だたせ)、これらの差に相当する反射波成分を明確にして、ノイズの影響を受けにくい好適な復調処理が可能となる。
【００８２】
図７は、上述したような参照レベルを目標信号レベルとしたアダプティブアレイ処理を行う際に、受信信号Ａ／Ｄ変換部１２が行うサンプリングの一例を表す図である。受信信号Ａ／Ｄ変換部１２は、応答器としての無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoのアンテナ１５１から周波数ｆ（周期Ｔ＝１／ｆ）の周期性を備えた信号（この例では正弦波）が送信されることを前提に、その受信した正弦波信号を、例えば(１／２ｎ)Ｔの時隔（ｎ：正の整数）でサンプリングする。
【００８３】
すなわち、この例では、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃで入力された正弦波形の受信信号に対し、その正弦波の周期Ｔの１／４であるＴ／４をサンプリング間隔として１周期Ｔにつき４個の割合で、サンプル値Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５，Ｙ６，Ｙ７，…とサンプリングを行っている。
【００８４】
ここで図７に示す例の正弦波波形は、前述した高レベル部分に該当する場合も、低レベル部分に該当する場合もある。
【００８５】
高レベル部分に該当する場合には、図５を用いて前述したように、例えば偶数番目の合成出力Ｙ０，Ｙ２，Ｙ４，Ｙ６に関し、正値であるＹ０，Ｙ４については、それらより絶対値の大きい(図中では上側に相当する)高レベル正値用参照レベルに一致する又は近づくように収束演算を行い、負値であるＹ２，Ｙ６については、それらより絶対値の大きい(図中では下側に相当する)高レベル負値用参照レベルに一致する又は近づくように収束演算を行う。
【００８６】
低レベル部分に該当する場合には、図５を用いて前述したように、例えば偶数番目の合成出力Ｙ０，Ｙ２，Ｙ４，Ｙ６に関し、正値であるＹ０，Ｙ４については、それらより絶対値の小さい(図中では下側に相当する)低レベル正値用参照レベルに一致する又は近づくように収束演算を行い、負値であるＹ２，Ｙ６については、それらより絶対値の小さい(図中では上側に相当する)低レベル負値用参照レベルに一致する又は近づくように収束演算を行う。
【００８７】
なお、高レベル側・低レベル側いずれに該当する場合も、奇数番目の合成出力Ｙ１，Ｙ３，Ｙ５，Ｙ７に関しては、特に目標信号を用いた収束演算を行わなくてもよいし、あるいは別途参照レベル０を設定してこれを目標信号レベルとして収束演算を行ってもよい。
【００８８】
図８は、前述のようにしてメモリ２０に記憶された受信信号データに基づき、アダプティブアレイ処理部５０が実行するアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートである。
【００８９】
図８において、まず、ステップＳ５において、アダプティブ制御部５１が前述のように上記メモリ２０に記憶されている受信信号データを読み込む。
【００９０】
次に、ステップＳ１０に移り、アダプティブ制御部５１で、適宜の手法(例えば多数のデータの平均値をしきい値としてこれとの大小で比較する等)により、読み込んだ受信信号データが前述の高レベル信号に相当するか低レベル信号に相当するかを検出する。
【００９１】
そして、ステップＳ１５において、参照レベル制御部５４で、前述のＦＳＫ復号部４０から入力される信号に基づき、復号化された受信信号の最初のエッジ（復号化された矩形波信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジのうち先頭のもの）を検出したかどうかを判定する。エッジが検出されるまでは判定が満たされなければステップＳ５に戻り、同様の手順を繰り返す。エッジが検出されてステップＳ１５の判定が満たされたら、次のＳ２０に移る。
【００９２】
ステップＳ２０では、アダプティブ制御部５１及び参照レベル制御部５４で、メモリ２０から読み込んだ受信信号データのサンプル値それぞれに対し前述した参照レベルを用いてアダプティブアレイ処理を行うに際し、演算処理上区別するために区別して設定する必要がある参照レベルの高低（高レベル用参照レベルか低レベル用参照レベルか）と、アダプティブアレイ処理した後の合成出力信号Ｙの符号(正負)の初期値を設定する(初期化；詳細手順は後述)。
【００９３】
その後、ステップＳ３０に移り、参照レベル制御部５４で、前回の参照レベル設定及び合成出力信号Ｙの符号(正負)設定に応じて、前述したようなアダプティブアレイ処理における収束演算を行うときの目標信号レベルとなる参照レベルの設定を行う(詳細は後述)。
【００９４】
そして、ステップＳ３５において、アダプティブ制御部５１で、先にステップＳ５でメモリ２０から読み込んだサンプル値が、アダプティブアレイ制御のために予め適宜定められた所定のサンプルナンバー条件を満たすかどうかを判定する。この例では、正弦波波形各周期Ｔ中の正値１つについて対応する前記高レベル正目標値又は低レベル正目標値を設定するとともに各周期Ｔ中の負値１つについて対応する前記高レベル負目標値又は低レベル負目標値を設定し、しかも目標値を設定した各正値負値の間隔が同じサンプル数とすることを目的として、半周期Ｔ／２のうちの先頭サンプル（例えば図８のＹ０，Ｙ２，Ｙ４，Ｙ６，…）であるかどうかを判定している。当該先頭のサンプル値であった場合は判定が満たされ、ステップＳ４０に移る。先頭のサンプル値ではなかった場合は、後述のステップＳ５５に移る。
【００９５】
ステップＳ４０では、上記ステップＳ３０による参照レベルの設定に応じて、アダプティブ制御部５１及び参照レベル制御部５４で、合成出力信号Ｙの高レベル部分Ｈの値が高レベル用の参照レベルの値に、レベル部分Ｌの値が低レベル用の参照レベルの値に一致するように（又は近づくように）ウェイトを演算して、加算部５３で合算される合成出力信号Ｙに関し、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃの受信感度が無線タグＴの配置されている方向に対して最適になるように、各アンテナ２Ａ〜２Ｃにより受信された受信信号それぞれの振幅及び位相を変更し指向性を制御する。
【００９６】
そして、ステップＳ５０では、アダプティブ制御部５１で、上記ステップＳ４０におけるアダプティブアレイ処理のウェイトが収束したかどうかを判定する。ウェイトが収束していれば判定が満たされて、このフローを終了する。ウェイトがまだ収束していなければ判定が満たされず、ステップＳ５５に移る。
【００９７】
ステップＳ５５では、上記ステップＳ５と同様、アダプティブ制御部５１が上記メモリ２０で記憶されている受信信号データを読み込む。
【００９８】
その後、ステップＳ６０において、参照レベル制御部５４で、前述のＦＳＫ復号部４０から入力される信号に基づき、復号化された受信信号の次のエッジ（復号化された矩形波信号のうち、次の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジ）を検出したかどうかを判定する。次のエッジが検出されるまでは判定が満たされずステップＳ３５に戻り、同様の手順を繰り返す。次のエッジが検出されたら判定が満たされてステップＳ３０に戻り、同様の手順を繰り返す。
【００９９】
以上のようにして、ステップＳ３０で設定された参照レベルの値に基づき、ステップＳ３５→ステップＳ４０→ステップＳ５０→ステップＳ５５→ステップＳ６０→ステップＳ３５→…と収束演算を繰り返すことで、復号化された矩形波信号の１つのエッジから次のエッジまでの間に相当する受信正弦波信号の高レベル部分（又は低レベル部分、以下対応関係同じ）がより高レベル（又は低レベル）となるように演算を行っていく。そしてこの間に次のエッジが検出されたらステップＳ６０を経てステップＳ３０において参照レベルを高レベル用参照レベルから低レベル用参照レベルに切り替え（又は低レベル用参照レベルから高レベル用参照レベルに切り替え）、そのエッジからさらに次のエッジまでの間に相当する受信正弦波信号の低レベル部分（又は高レベル部分、以下対応関係同じ）がより低レベル（又は高レベル）となるように演算を行っていく。このようにして先に図５や図６に示したような、受信信号の感度を高めるようなアダプティブアレイ処理が実現される。
【０１００】
図９は、図８に示したアダプティブ制御部５１及び参照レベル制御部５４の実行するステップＳ２０の詳細制御手順を表すフローチャートである。
【０１０１】
図９において、前述のようにステップＳ１５で矩形波信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジのうち先頭のものが検出されたら、このフローのまずステップＳ２１において、そのエッジ後の合成出力信号Ｙの値が高レベル信号に相当するか低レベル信号に相当するかを適宜の手法(例えば多数のデータの平均値をしきい値としてこれとの大小で比較する等)により、判定する。
【０１０２】
先頭エッジ後における合成出力信号Ｙが低レベル信号であった場合には（後述するように制御手順上次の図１０のステップＳ３２で高レベル←→低レベルを逆転させることから）ステップＳ２２に移り、サンプリング値のうち正の値において参照すべき正値参照レベルを高レベル正値用参照レベルに設定するとともに、サンプリング値のうち負の値において参照すべき負値参照レベルを高レベル負値用参照レベルに設定する（前述の図５も参照）。
【０１０３】
逆に先頭エッジ後における合成出力信号Ｙが高レベル信号であった場合にはステップＳ２３に移り、サンプリング値のうち正の値において参照すべき正値参照レベルを低レベル正値用参照レベルに設定するとともに、サンプリング値のうち負の値において参照すべき負値参照レベルを低レベル負値用参照レベルに設定する（前述の図５も参照）。
【０１０４】
以上のようにしてステップＳ２２又はステップＳ２３が終了したら、ステップＳ２４に移る。ステップＳ２４では、上記先頭エッジ後の合成出力信号Ｙの符号が正であるか負の値であるかを判定する。
【０１０５】
先頭エッジ後における合成出力信号Ｙの符号が負であった場合には（後述するように制御手順上図１１のステップＳ４３及びステップＳ４５で正←→負を逆転させることから）ステップＳ２５に移り、合成出力信号Ｙに付するための符号を正に設定する。
【０１０６】
逆に先頭エッジ後における合成出力信号Ｙの符号が正であった場合にはステップＳ２６に移り、合成出力信号Ｙに付する符号を負に設定する。
【０１０７】
上記ステップＳ２５及びステップＳ２６が終了したら、このルーチンを終了し、図８のステップＳ３０へと移行する。
【０１０８】
図１０は、図８に示した参照レベル制御部５４の実行するステップＳ３０の詳細制御手順を表すフローチャートである。
【０１０９】
図１０において、上記図９のステップＳ２５又はステップＳ２６が終了したら、このフローのまずステップＳ３１において、前回（この時点）で設定された参照レベルが高レベル用のものであるか低レベル用のものであるかを判定する。
【０１１０】
前回設定参照レベルが低レベル用のものであった場合、ステップＳ３２に移り、サンプリング値のうち正の値において参照すべき正値参照レベルを高レベル正値用参照レベルに設定するとともに、サンプリング値のうち負の値において参照すべき負値参照レベルを高レベル負値用参照レベルに設定する（前述の図５も参照）。
【０１１１】
逆に前回設定参照レベルが高レベル用のものであった場合、ステップＳ３３に移り、サンプリング値のうち正の値において参照すべき正値参照レベルを低レベル正値用参照レベルに設定するとともに、サンプリング値のうち負の値において参照すべき負値参照レベルを低レベル負値用参照レベルに設定する（前述の図５も参照）。
【０１１２】
ステップＳ３２又はステップＳ３３が終了したら、このルーチンを終了し、図８のステップＳ３５へと移行する。
【０１１３】
以上のような前回参照レベルの高低と逆に今回参照レベルを設定しなおすことにより、図８において矩形波信号の次の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジが検出されてステップＳ６０からステップＳ３０に戻ったとき、立ち上がりエッジ前の低レベル用参照レベルから立ち上がり後の高レベル用参照レベルへの切り換え、あるいは立ち下がりエッジ前の高レベル用参照レベルから立ち下がり後の低レベル用参照レベルへの切り換えを実行する。
【０１１４】
また、図８において最初にステップＳ５〜ステップＳ１５よりステップＳ２０にて前述の初期設定を経てステップＳ３０へ移行したときに、ステップＳ１５で検出したエッジの後の合成出力信号Ｙのレベルの高低に対応して、高レベル用参照レベル又は低レベル用参照レベルを正しく設定する。
【０１１５】
図１１は、図８に示したアダプティブ制御部５１及び参照レベル制御部５４の実行するステップＳ４０の詳細制御手順を表すフローチャートである。
【０１１６】
図１１において、上記図８のステップＳ３５が終了したら、このフローのまずステップＳ４１において、前回（この時点）で合成出力信号Ｙに付する符号が正であるか負であるかを判定する。
【０１１７】
前回符号が負であった場合、ステップＳ４２に移り、当該サンプリング値に対し参照すべき参照レベルを正値用参照レベルに設定し、ステップＳ４３で合成出力信号Ｙに付する符号を正に設定し直す。
【０１１８】
逆に前回符号が正であった場合、ステップＳ４４に移り、当該サンプリング値に対し参照すべき参照レベルを負値用参照レベルに設定し、ステップＳ４５で合成出力信号Ｙに付する符号を負に設定し直す。
【０１１９】
以上のようにしてステップＳ４３又はステップＳ４５が終了したら、ステップＳ４６に移る。
【０１２０】
ステップＳ４６では、上記加算部５３より入力される合成出力信号Ｙに上記ステップＳ４３又はステップＳ４５で設定した符号を付した値と、ステップＳ４２又はステップＳ４４で設定された参照レベルの値との偏差（誤差)を計算し、誤差信号を生成する。
【０１２１】
その後、ステップＳ４７で、上記ステップＳ４６で生成した誤差信号と、上記加算部５３より入力された合成出力信号Ｙ（アダプティブ制御部５１への入力信号）とを、予め設定されたLMSアルゴリズムなどの公知のウェイト更新の漸化式に代入し、それまでのウェイトの値を更新する。
【０１２２】
そして、ステップＳ４８において、上記ステップＳ４７で更新したウェイトの値を、アダプティブ制御部５１に備えられたウェイトレジスタ（図示せず）に新たに設定する。
【０１２３】
これにより、アダプティブ制御部５１から乗算部５２ａ〜ｃへの位相制御信号において各受信アンテナ２Ａ，２Ｂ，２Ｃごとに上記算出されたウェイトによって重み付けが行われ、対応する位相及び振幅（ゲイン）が乗算部５２ａ〜ｃで設定される。この結果、アンテナ２Ａ〜２Ｃで生成される指向性がその受信信号強度が最大値すなわち最適感度となるように模索される。
【０１２４】
以上のような制御により、ウェイトがまだ収束していない間は、図８においてステップＳ４０→ステップＳ５０→ステップＳ５５→ステップＳ６０→（又はステップＳ３０を介し）ステップＳ３５→ステップＳ４０と繰り返しウェイトを更新しながら受信感度が最適となる指向性を模索していく。このときウェイトの値(または誤差信号の値)はＤＳＰ１０内のＲＡＭ等の適宜の記憶手段に記憶されながらそれまでに記憶されたものとその大きさが比較されており、上記のようにして収束演算を繰り返していくときにそれまでの記憶値に比べ変化が所定値以下とみなされると、図８でステップＳ５０で演算が収束したと判定される。このようにして最適なウェイトが見つかったら収束演算が終了しステップＳ５０の判定が満たされ、最適な指向性が実現される。
【０１２５】
以上において、アダプティブアレイ処理部５０に備えられた乗算部５２ａ〜５２ｃ及び加算部５３が、各請求項記載の、複数のアンテナ素子で受信した信号に対し、複数のアンテナ素子による指向性を応答器に対する受信感度が最適となるように変化させるための重み付けを適用し、その重み付け後の信号を出力する重み付け信号出力手段を構成し、アダプティブ制御部５１が、重み付け信号出力手段からの重み付け後の信号の信号レベルが、所定の目標信号レベルに近づくように、重み付け信号出力手段へ出力する重み付けを決定する重み付け決定手段を構成する。
【０１２６】
また、参照レベル制御部５４が、所定の目標信号レベルを設定する目標信号レベル設定手段を構成し、ＦＳＫ復号部４０は、複数のアンテナ素子で受信した信号の包絡線の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを検出するエッジ検出手段を構成する。
【０１２７】
また受信信号Ａ／Ｄ変換部１２は、複数のアンテナ素子が受信した応答器からの信号を所定時隔でサンプリングし、そのサンプリング値を順次重み付け決定手段へ出力するサンプリング手段を構成し、メモリ２０は、サンプリング手段によるサンプリング値を読み出し可能に記憶する記憶手段を構成する。
【０１２８】
以上のように構成した本実施形態の作用効果を以下に説明する。
【０１２９】
本実施形態の質問器１００では、応答器である無線タグＴからの信号を受信アンテナ２Ａ〜２Ｃで受信すると、アダプティブアレイ処理部５０の乗算部５２ａ〜５２ｃが、アダプティブ制御部５１で決定されたウェイトを適用して重み付け後を行い、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃによる指向性を無線タグ回路素子Ｔoへの受信感度が最適となるように変化させるいわゆるアダプティブ制御が実行される。ここで本実施形態では、アダプティブ制御部５１が重み付けを決定する際、乗算部５２ａ〜５２ｃで重み付けされ加算部５３で合算された合成出力信号Ｙについて、その高レベル部分は高レベル用参照レベル（詳細には高レベル正値又は負値用参照レベル）、低レベル部分は低レベル用参照レベル（詳細には低レベル正値又は負値用参照レベル）に近づくように重み付けを決定する。このように、信号レベル同士の比較によるアダプティブ制御とすることにより、重み付け処理後の信号を復調した信号波形と所定の参照用信号波形とを比較し復調信号波形が参照用信号波形に近づくように重み付けを決定する従来技術のアダプティブ制御のように、信号復調のために必要な多大な演算時間の影響によってアンテナ指向性制御の収束時間が長くなるのを防止できる。すなわち、上記従来技術と異なり、本実施形態でディレイが発生するのは情報信号始点検出時のイニシャルディレイのみ（前述のdelay１＋delay２＋delay３）であり、以降のウェイト更新中には発生しないため、ウェイト更新時間を最小にでき、可及的に短い時間でウェイト収束させることができる。この結果、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃの指向性制御の収束時間を短縮し、円滑かつ信頼性の高い無線通信制御を実現することができる。
【０１３０】
またこのとき、上記目標信号レベルとしての参照レベルを、ＦＳＫ復号部４０で検出した合成出力信号Ｙのエッジに応じて参照レベル制御部５４で設定することにより、アダプティブ制御を行うべき開始点・終了点等を正しく認識することができ、波形同士の比較による通常のアダプティブ制御とは異なるレベル同士の比較によるアダプティブ制御を確実に行うことができる。
【０１３１】
さらに、アダプティブアレイ処理部５０におけるアダプティブアレイ処理において、加算部５３からの合成出力信号（すなわちＡＭ復調部３０で復調する前の出力）をアダプティブ制御部５１へ供給してウェイトの設定・更新を行うことにより、復調後の出力を供給する場合に起こりうる前述のＬＰＦ及びＨＰＦのタップ数に起因するディレイの影響を防止することができる。
【０１３２】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で、種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
【０１３３】
（１）サンプリングに応じた参照レベル設定のバリエーション（その１）
すなわち、上記実施形態では、アダプティブ制御部５１及び参照レベル制御部５４で、各周期Ｔにおいて、予め定められた所定のサンプル番号のサンプル値に対応づける形で参照レベルの設定を行った。具体的には、図８のステップＳ３５において半周期Ｔ／２のうちの先頭サンプルであった場合に限りステップＳ４０に移り、図１１のステップＳ４２又はステップＳ４４で参照レベルの設定を行ったが、本発明の適用態様はこれに限られない。
【０１３４】
すなわち、ある１つの周期Ｔにおいて、最も絶対値の大きい正値（例えば前述の図７の最初の１周期ではＹ０）に対応づけて高レベル正値用参照レベル（＝高レベル正目標値）又は低レベル正値用参照レベル（＝低レベル正目標値）を設定し、最も絶対値の大きい負値（例えば前述の図７の最初の１周期ではＹ２）に対応づけて高レベル負値用参照レベル（高レベル負目標値）又は低レベル負値用参照レベル（低レベル負目標値）を設定してもよい。
【０１３５】
図１２は、このような変形例におけるアダプティブアレイ処理部５０が実行するアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートであり、上記実施形態の図８に相当する図である。図８と同等の手順には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１３６】
図１２においては、ステップＳ２０とステップＳ３０との間に、新たにステップＳ２０Ａを設けている。すなわち、ステップＳ２０で前述したようにして参照レベルの初期値設定と、合成出力信号Ｙの符号の初期値設定を行った後は、ステップＳ２０Ａに移る。
【０１３７】
このステップＳ２０Ａでは、アダプティブ制御部５１で、半周期Ｔ／２において絶対値が最大となるようなサンプルデータを検出し、例えばそのサンプル番号を適宜の手段に記憶しておく。
【０１３８】
その後、ステップＳ３０において前述したように、参照レベルの設定を行った後、ステップＳ３５に代えて設けられたステップＳ３５′に移る。
【０１３９】
ステップＳ３５′では、アダプティブ制御部５１で、先にステップＳ５でメモリ２０から読み込んだサンプル値が、アダプティブアレイ制御のために予め適宜定められた所定のサンプルナンバー条件、すなわちこの変形例では上記半周期Ｔ／２の間で絶対値が最大となるサンプル（番号）であるかどうかを判定する。
【０１４０】
そして、当該絶対値最大のサンプル値であった場合にのみ判定が満たされ、ステップＳ４０に移り、以降同様のアダプティブアレイ処理が行われる。
【０１４１】
なお、１つの周期における最大値でなく、複数の周期Ｔ中のそれぞれの対応サンプル番号ごとの平均値を求め、同様の手法で参照レベル設定を行っても良い。
【０１４２】
（２）サンプリングに応じた参照レベル設定のバリエーション（その２）
また、例えばサンプリング間隔を変えて受信アンテナ２Ａ〜２Ｃで受信した信号を受信信号Ａ／Ｄ変換部１２が（１／４ｎ）Ｔ（但しｎ＝１，３，５，…；前述の図７はｎ＝１の場合に相当）でサンプリングしておき、アダプティブ制御部５１及び参照レベル制御部５４で、それらサンプリング値のうち、各周期Ｔ中において１つの正値と１つの負値の間の値あるいはその中央の値（例えば図７の場合はＹ０とＹ２との間のＹ１、Ｙ２とＹ４との間のＹ３等）について、目標信号レベルを０に設定するようにしてもよい。
【０１４３】
図１３は、このような変形例におけるアダプティブアレイ処理部５０が実行するアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートであり、上記実施形態の図８に相当する図である。図８と同等の手順には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１４４】
図１３においては、ステップＳ３５及びステップＳ４０に代えて、ステップＳ３５″及びステップＳ４０′を設けている。すなわち、ステップＳ３０において前述したように参照レベルの設定を行った後、ステップＳ３５′に移り、アダプティブ制御部５１で、先にステップＳ５でメモリ２０から読み込んだサンプル値が、アダプティブアレイ制御のために予め適宜定められた所定のサンプルナンバー条件、すなわちこの変形例では上記半周期Ｔ／２のうち先頭サンプル（例えば図７のＹ０，Ｙ２，Ｙ４，Ｙ６，…）若しくは半周期Ｔ／２の中間サンプル（例えば図７のＹ１，Ｙ３，Ｙ５，Ｙ７，…）であるかどうかを判定する。
【０１４５】
そして、当該サンプル値であった場合にのみ判定が満たされ、ステップＳ４０′に移る。
【０１４６】
図１４は、この変形例におけるアダプティブ制御部５１及び参照レベル制御部５４の実行するステップＳ４０′の詳細制御手順を表すフローチャートであり、上記実施形態の図１１に相当する図である。図１１と同等の手順には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１４７】
図１４において、上記図１３のステップＳ３５″が終了したら、ステップＳ４１の前に新たに設けたステップＳ４０Ａに移行する。
【０１４８】
ステップＳ４０Ａでは、先にステップＳ５でメモリ２０から読み込んだサンプル値が、上記半周期Ｔ／２の中間サンプルであるかを判定する。
【０１４９】
半周期Ｔ／２のうち先頭サンプルであれば判定が満たされず、図１１と同様のステップＳ４１に移り、以降、同様の手順を行う。
【０１５０】
半周期Ｔ／２の中間サンプルである場合は、判定が満たされてステップＳ４９Ｂに移り、参照レベルを０に設定し、ステップＳ４６に移る。これにより、半周期Ｔ／２の先頭サンプルについては所定の高レベル用又は低レベル用参照レベルを用い、中間サンプルについては参照レベル０を用いて、ウェイト算出のための演算処理が行われる。
【０１５１】
（３）最初の収束演算時のバリエーション
すなわち、上記実施形態では、図８のフローにおいてウェイトが収束しない間（収束計算を行っている最中）は前述のようにステップＳ３５→ステップＳ４０→ステップＳ５０→ステップＳ５５→ステップＳ６０→ステップＳ３５→…という手順を繰り返す。ここで、このアダプティブアレイ処理を開始した後の当初は、ウェイトも初期値からの計算開始となり収束までに比較的時間がかかる場合が多く、収束しない状態のまま、受信信号の最初に設けられる既知のデータ部分（＝いわゆるプリアンブル）が終了してしまう可能性がある。そのような場合、上記繰り返しによって当初のウェイト初期値よりはある程度計算が進みウェイト最適値に向かってウェイトが更新されてきているにもかかわらず、プリアンブルの終了によって上記ウェイトの最適化の履歴が無駄になり、また最初からウェイトの更新を行うこととなる。
【０１５２】
本変形例では、プリアンブルが終了しても、上記ウェイト最適化の履歴はそのまま活用するようにしてさらに迅速なウェイト計算の収束を図るようにするものである。
【０１５３】
図１５は、このような変形例におけるアダプティブアレイ処理部５０が実行するアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートであり、上記実施形態の図８に相当する図である。図８と同等の手順には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１５４】
図１５においては、ステップＳ５５とステップＳ６０との間に、新たにステップＳ５６を設けている。すなわち、ステップＳ５５で前述したようにしてアダプティブ制御部５１が上記メモリ２０で記憶されている受信信号データを読み込んだ後は、ステップＳ５６に移る。
【０１５５】
ステップＳ５６では、アダプティブ制御部５１が、ステップＳ５５で読み込んだ受信信号データに基づき、プリアンブルが終了しているかどうかを適宜の手法で判定する。例えば、上記ＦＳＫ復号部４０によってまず最初の立ち上がりエッジが検出された（言い換えれば変調信号の始点を検出した）後に、プリアンブルデータに相当する回数のエッジが検出されたかどうかを判定すればよい。
【０１５６】
プリアンブルが終了していなければこのステップＳ５６の判定が満たされず、図８と同様のステップＳ６０に移り、以降同様の手順を繰り返す。
【０１５７】
プリアンブルが終了したらステップＳ５６の判定が満たされ、ステップＳ５７に移り、上記したウェイト更新履歴の再利用のための繰り返し読み出しのための設定を行い、ステップＳ６０に移行する。ステップＳ６０以降は前述と同様である。
【０１５８】
図１６は、アダプティブ制御部５１の実行する上記ステップＳ５７の詳細手順を表すフローチャートである。
【０１５９】
まずステップＳ５８において、前回の（ここまで計算した）ウェイトの値を、次回ウェイト初期値として設定し、適宜の手段に記憶する。
【０１６０】
その後ステップＳ５９において、前述したステップＳ５５でのメモリ２０からのデータ読み込みに使用する読み出しポインタ（読み出し指示識別子）を、最初のエッジの位置（すなわちプリアンブル開始時の立ち上がりエッジ）に戻し、このルーチンを終了する。
【０１６１】
以上のような手順により、収束演算途中でプリアンブルが終了した場合、次のサンプルが最初のエッジとなることからステップＳ６０が満たされてステップＳ３０に戻り、ステップＳ３０→ステップＳ３５を経てステップＳ４０で再びウェイトの計算が開始されるが、このときの計算開始時のウェイトの値を、ウェイト初期値でなく、上記ステップＳ５８での設定記憶値とすることができる。この結果、これまでのウェイト最適化の計算履歴をそのまま活用して計算を再開することができるので、さらに迅速なウェイト計算の収束を図ることができる。
【０１６２】
（４）低レベル成分を位相反転させる場合
すなわち、上記実施形態においては、正弦波信号包絡線の略矩形波形状を明確にし際だたせるために、高レベル部分については絶対値のより大きい高レベル正値用参照レベルを設定してよりレベル絶対値を増大させるようにし、低レベル部分については絶対値のより小さい低レベル正値用参照レベルを設定してよりレベル絶対値を減少させるようにして、ウェイトの収束演算を行った。
【０１６３】
しかしながら、低レベル部分については、上記のように絶対値の低減方向にとどまらず、図５に対応する図１７に示すように、レベルの符号を逆とする側、すなわち低レベル正値であれば負側に参照レベルを設定して負方向へ合成出力信号レベル変化していくように、低レベル負値であれば正側に参照レベルを設定して正方向へ向けて合成出力信号レベルが変化していくように（いわば位相が反転するように）、ウェイトの計算を行う。このようにすることで、図１８（ａ）に示すウェイト初期値の状態から、比較的短時間で図１８（ｂ）に示す最適ウェイト値状態となり、さらに迅速に指向性最適状態を実現できるはずである。
【０１６４】
本変形例はこのような考察に基づくものである。但し、この場合、上記のように最終的に絶対値を限りなく小さくしたい低レベル部分についてレベルの正負を反対側へ変化させるような制御を行っていることから、そのままではさらに収束計算が続き、図１８（ｂ）に示す最適ウェイト値状態（反射波成分割合が最も大きく、明確化された状態）を通り過ぎて図１８（ｃ）に示すように反射波成分割合が減少した状態になってしまう。そこで、本変形例では、これまで述べてきた制御手順と異なり、上記合成出力信号Ｙの反射波成分を監視しておき、そのうちの反射波成分割合が所定値に達したことをもって上記図１８（ｂ）のような最適状態が実現されたとみなして収束計算を途中で打ち切るようにする。
【０１６５】
図１９は、このような変形例におけるアダプティブアレイ処理部５０が実行するアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートであり、上記実施形態の図８に相当する図である。図８と同等の手順には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１６６】
図１９においては、まずステップＳ３０に代えてステップＳ３０′を設けており、このステップＳ３０では、詳細な内容は省略するが、例えば低レベル正値用参照レベル及び低レベル負値用参照レベルを、当該低レベル部分の正弦波波形が略反転した位相波形となるようなレベルに設定する。
【０１６７】
その後、ステップＳ３５及びステップＳ４０は上記図８と同様であり、ステップＳ４０の次に、新たにステップＳ５１を設けている。すなわち、図１１に示したアダプティブアレイ処理でステップＳ４８の更新ウェイトのレジスタ設定が終了すると、ステップＳ５１に移る。
【０１６８】
ステップＳ５１では、アダプティブ制御部５１が、加算部５３から入力される合成出力信号Ｙに基づき、上述の反射波成分割合を適宜の手法で算出する。その後、ステップＳ５０に代えて設けたステップＳ５０′で、上記ステップＳ５１で算出した反射波成分の割合が所定値以上であるかどうかを判定する。所定値以上であれば判定が満たされてフローが終了し、所定値未満であればステップＳ５５に移り、以降、同様の手順を行う。
【０１６９】
本変形例においては、低レベル部分の正値については負の側に向かって、低レベル部分の負値については正の側に向かって、同一絶対値となるように参照レベル値が設定され、これに基づいてウェイト決定される。この結果、より迅速に低レベル部分が減衰する方向へ制御されるので、受信アンテナ２Ａ〜２Ｃによる指向性をさらに迅速に最適化できる。
【０１７０】
（４）その他
また、以上においては、メモリ２０、ＡＭ復調部３０、ＦＳＫ復号部４０、及びアダプティブ制御部５１、参照レベル制御部５４は、ＤＳＰ１０に設けられたものであったが、それらはＤＳＰ１０とは別体としてそれぞれ独立の制御装置として設けられるものであっても構わない。
【０１７１】
また、以上において、質問器１００には、無線タグ回路素子Ｔoに向けて送信波Ｆｃを送信する送信アンテナ１と、その無線タグ回路素子Ｔoから返信される反射波Ｆｒを受信する受信アンテナ２Ａ〜２Ｃが別体として設けられていたが、これにも限られず、無線タグ回路素子Ｔoに向けて送信波Ｆｃを送信すると共にその無線タグ回路素子Ｔoから返信される反射波Ｆｒを受信する送受信アンテナを備えたものであっても構わない。この場合には、サーキュレータ等の送受信分離器がその送受信アンテナに対応して設けられる。
【０１７２】
さらに、以上においては、前記質問器１００は、図３の通信システムＳにおける質問器として用いられていたが、これに限られず、本発明は、無線タグ回路素子Ｔoに所定の情報を書き込み無線タグＴを作成する無線タグ作成装置や、情報の読み出し及び書き込みを行う無線タグリーダ／ライタにも好適に適用されるものである。
【０１７３】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の一実施形態の適用対象である無線通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。
【図２】図１に示した無線タグに備えられた無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。
【図３】図１に示した質問器の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【図４】図３に示したアダプティブアレイ処理部による情報信号始点検出処理について説明する図である。
【図５】本発明の要部をなすアダプティブアレイ処理の手法を概念的に説明する説明図である。
【図６】ウェイトの更新による収束の挙動の一例を表す説明図である。
【図７】参照レベルを目標信号レベルとしたアダプティブアレイ処理を行う際に、受信信号Ａ／Ｄ変換部が行うサンプリングの一例を表す図である。
【図８】アダプティブアレイ処理部が実行するアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートである。
【図９】図８に示したステップＳ２０の詳細制御手順を表すフローチャートである。
【図１０】図８に示したステップＳ３０の詳細制御手順を表すフローチャートである。
【図１１】図８に示したステップＳ４０の詳細制御手順を表すフローチャートである。
【図１２】最も絶対値の大きいサンプル値に対応づけて参照レベルを設定する変形例におけるアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートである。
【図１３】各周期中において１つの正値と１つの負値の間の値あるいはその中央の値について目標信号レベルを０に設定する変形例におけるアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートである。
【図１４】図１３に示したステップＳ４０′の詳細制御手順を表すフローチャートである。
【図１５】プリアンブルが終了してもそれまでのウェイト最適化の履歴はそのまま活用する変形例におけるアダプティブアレイ処理部が実行するアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートである。
【図１６】図１５に示すステップＳ５７の詳細手順を表すフローチャートである。
【図１７】低レベル成分を位相反転させる変形例の要部をなすアダプティブアレイ処理の手法を概念的に説明する説明図である。
【図１８】ウェイトの更新による収束の挙動の一例を表す説明図である。
【図１９】図１７に示した変形例におけるアダプティブアレイ処理動作の制御手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７５】
１          送信アンテナ
２Ａ〜Ｃ    受信アンテナ（アンテナ素子）
１２        受信信号Ａ／Ｄ変換部（サンプリング手段）
２０        メモリ(記憶手段)
４０        ＦＳＫ復号部（エッジ検出手段）
５０        アダプティブアレイ処理部
５１        アダプティブ制御部（重み付け決定手段）
５２ａ〜ｃ  乗算部（重み付け信号出力手段）
５３        加算部（重み付け信号出力手段）
５４        参照レベル制御部（目標信号レベル設定手段）
１００      質問器
Ｔ          無線タグ（応答器）
Ｔo         無線タグ回路素子
【図１】
2006005392.tif 000003
【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】
2006005392.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2006005392.tif 000017
【図１６】
2006005392.tif 000018
【図１７】
2006005392.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2006005392.tif 000021