(57)【要約】【課題】  本発明は、計算時間を短縮し、ホッピングパターンの全体を一括して利用することで周波数ホッピングパターンの検出精度を向上させることができるＦＨパターン一括尤度比判定方法及び受信機を提供する。【解決手段】  周波数ホッピング方式の受信機であって、一括尤度比計算法を用いる尤度計算器２５が、周波数ホッピングパターンを時間軸と周波数軸の２次元パターンとして、受信信号が当該パターンになる確率を基に、２次元パターン全体の尤度比をパターン毎に計算し、算出された各パターンの尤度比の大小を比較して最大値を選択し、選択された尤度比の情報を出力し、パターン判定器２６が、当該選択された尤度比に対応するパターンをホッピングパターンとして判定する受信機である。【選択図】        図２
2006174267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数ホッピング方式における周波数ホッピングパターンを検出する方法であって、
周波数ホッピングパターンを時間軸と周波数軸の２次元パターンとして、受信信号が当該パターンになる確率を基に、前記２次元パターン全体の尤度比を計算し、とりうる全てのパターンについて尤度比を計算して、計算された尤度比の中で、最大値となる尤度比のパターンを周波数ホッピングパターンとして判定することを特徴とする一括尤度比判定方法。
【請求項２】
特定パターンの尤度比は、受信信号が当該特定パターンになる確率を、受信信号がそれ以外のパターンとなる確率の和で除算して、対数をとることで計算することを特徴とする請求項１記載の一括尤度比判定方法。
【請求項３】
尤度比を計算するに用いられる周波数スロットにおける時間毎の信号利得を受信信号から推定し、当該推定した信号利得を用いて尤度比を計算することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の一括尤度比判定方法。
【請求項４】
時間毎の信号利得の推定において、推定を行うフレームでの信号利得と１つ前のフレームでの平均信号利得との差分を計算し、差分の小さい順に予め定められた特定数だけ選択して推定を行うことを特徴とする請求項３記載の一括尤度比判定方法。
【請求項５】
１つ前のフレームでの平均信号利得を求めるのに、忘却係数を用いて以前のフレームの値を引き継ぐようにしたことを特徴とする請求項４記載の一括尤度比判定方法。
【請求項６】
周波数ホッピング方式における受信機であって、周波数ホッピングパターンを検出するに当たり、
周波数ホッピングパターンを時間軸と周波数軸の２次元パターンとして、受信信号が当該パターンになる確率を基に、前記２次元パターン全体の尤度比を計算し、とりうる全てのパターンについて尤度比を計算する手段と、計算された尤度比の中で、最大値となる尤度比のパターンを周波数ホッピングパターンとして判定する手段とを有することを特徴とする受信機。
【請求項７】
周波数ホッピング方式における受信機であって、周波数ホッピングパターンを検出するに当たり、
周波数ホッピングパターンを時間軸と周波数軸の２次元パターンとして、受信信号が当該パターンになる確率を基に、前記２次元パターン全体の尤度比をパターン毎に計算する尤度比計算手段と、算出された各パターンの尤度比の大小を比較して最大値を選択する比較選択手段と、選択された尤度比の情報を出力する出力手段とを備える尤度計算器と、
前記尤度計算器からの選択された尤度比の情報を入力し、当該選択された尤度比に対応するパターンをホッピングパターンとして判定するパターン判定器とを備えることを特徴とする受信機。
【請求項８】
受信信号に対して振幅を設定電圧以下に抑えるリミッタを設けたことを特徴とする請求項６又は７記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数ホッピング（Frequency Hopping：ＦＨ）方式における周波数ホッピングパターンの検出法に係り、特に、時間軸−周波数軸の２次元パターン全体の尤度比を算出してホッピングパターンの判定を行うＦＨパターン一括尤度判定方法及び受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数ホッピング方式は、一般に直接拡散（Direct Sequence：ＤＳ）方式に比べ、遠近問題に強く、また、はっきりした周波数ダイバーシチ効果があり，無線LANや電灯線データ伝送に広く検討されてきている（非特許文献１参照）。
また、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）による逆フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform：ＩＦＦＴ）回路により、実現化が容易となっていきている。
【０００３】
ＦＨ方式には、情報信号のビット速度より低速でホッピングする低速ＦＨ方式と、ビット速度より高速にホッピングする高速ＦＨ方式がある。本発明の実施の形態では、情報パターンで常に周波数ダイバーシチ効果がある高速ＦＨ方式を対象とする。
【０００４】
これまで、ＦＨ方式の受信機では、各時間チップ毎に、周波数軸上で最大値をとる周波数スロットを選択し、それらの分布によりＦＨパターンを検出していた。
しかし、無線伝送路でのマルチパスフェージングや電灯線伝送路での負荷特性等により伝送路の周波数特性に変動を生じると、各周波数スロットでの信号の大きさが異なったものとなる。そのため、どの周波数スロットに信号を送ったのかという判定に大きな誤りを生じることとなる。
【０００５】
しかし、そのような周波数軸上の変動があった場合でも、時間軸上における信号の有無の比較を行えば、相対的にどのチップに信号があるのかを推定できるものである。この時間軸上の有無情報を利用して周波数軸上の有無判定を行えば、より正しい判定が行える。
さらに、この情報を利用して、再度繰り返していけば、その精度は向上する。この方法は、誤り訂正符号の分野では、繰り返し尤度比計算法、ターボ符号として知られている（非特許文献２参照）。
ただし、ＦＨ方式では、信号の存在が、周波数スロット上の最大値を選択するという非線形判定のため、基本に戻って尤度比計算を見直す必要がある（非特許文献３，４参照）。
【０００６】
【非特許文献１】丸林元、中川正雄、河野隆二、「スペクトル拡散通信とその応用」、電子情報通信学会、１９９８年５月
【非特許文献２】荻原春生、「ターボ符号の基礎」、トリケップス、１９９９年３月
【非特許文献３】吉原洋、太刀川信一、「尤度比判定によるＦＨパターンの検出の検討」、電子情報通信学会、信学技報、SST2002-148，pp.141-145、２００２年３月
【非特許文献４】吉原洋、太刀川信一、「ＦＨパターン検出における尤度比判定法の効果」、電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティ大会、A-5-4，pp.96、２００３年１０月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、発明を解決しようとする課題を明確にするために、まず、通信方式モデルであるＭＦＳＫ（多値周波数変調）方式について説明し、繰り返し尤度比計算法について説明する。
［ＭＦＳＫ方式］
ＭＦＳＫ方式は、情報レベルM＝２mと自局独自のホッピングパターンとをｍｏｄＭで加算することで一度にｍビットの情報を送信することができる多レベルのＦＳＫである。受信信号は、自局のホッピングパターンとｍｏｄＭで減算を行うことで復調される。
【０００８】
ＭＦＳＫ方式の変復調の様子は、図１２に示すとおりである。図１２は、ＭＦＳＫ方式の変復調の様子を示す説明図である。ＭＦＳＫ方式は、信号パターンについて横軸が時間スロット、縦軸が周波数スロットを表し、横３升が１シンボルで、横１升が１チップを表している。また、（ａ）がデータレベル、（ｂ）がホッピングパターン、（ｃ）が送信信号、（ｄ）がデータレベル、（ｅ）が復調信号の信号パターンとなっている。
ＭＦＳＫ方式は、「ＦＨであるため遠近問題に強い」、「多数決判定による誤り訂正符号的な効果を得ることができる」等といった特徴をもつものである。
【０００９】
［ＦＨ方式の尤度比判定法］
従来のＦＨ方式での復調は、周波数軸上方向での信号値の最大値を持つスロットを記録させパターンを検出するという判定方式であった。そのため、周波数特性の変動があるとパターンの検出に大きな誤りが生じてしまう場合がある。
そこで、尤度比（確からしさ）の計算により、周波数特性の影響を緩和し、パターンの検出精度を向上させようとするのが尤度比判定法である。
【００１０】
［繰り返し尤度比計算法］
繰り返し尤度比計算法は、時間軸方向と周波数軸方向の尤度比を各スロット毎に求めていき、それを交互に繰り返すことによって値を安定させ、ホッピングパターンの検出誤りを減らすものである。
以下に、周波数軸スロット数Ｍ、時間軸チップ数Ｌの場合を例にとり尤度比計算の方法の一例を示す（式中のσ２は雑音電力，ρiはｉ番目の周波数スロットの信号利得である）。
尚、以下の計算の理解を助けるために、図１３を参照する。図１３は、尤度比計算における各地の計算要素（Λ00）を示す説明図である。（ａ）が通信路値Ａを、（ｂ）が時前置Ｂを、（ｃ）がｔ方向外部値Ｃｔを、（ｄ）がｆ方向外部値Ｃｆを示している。
【００１１】
（１）受信データＲijより、通信路値Ａ，事前値Ｂを計算する。
【００１２】
【数１】
2006174267.tif 000003
【００１３】
（２）上記（１）で求めたＡ，Ｂを用いて時間軸方向外部値Ct を計算する。
【００１４】
【数２】
2006174267.tif 000004
【００１５】
（３）上記（２）で求めたCt を用いて周波数軸方向外部値Cf を計算する。
【００１６】
【数３】
2006174267.tif 000005
【００１７】
（４）上記（３）で求めたCf を用いて時間軸方向外部値Ct を再計算する。
【００１８】
【数４】
2006174267.tif 000006
【００１９】
（５）上記（３）（４）を繰り返し計算し、最終的な尤度比Λを算出する。
Λ＝Ａ＋Ｃt ＋Ｃf
【００２０】
上述したとおり、繰り返し尤度比計算法では、繰り返し計算を行うため、計算時間が掛かり、上記の例では、時間軸方向のシンボル内に「存在しないパターン」があるにも拘わらず、検出のための計算を行い、総体的に計算時間が長くなるという問題点があった。
また、繰り返し尤度比計算法では、ホッピングパターンの全体を一括して利用するものではないから、受信情報全てを同時に利用しているとはいえない。
【００２１】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、計算時間を短縮し、ホッピングパターンの全体を一括して利用することで周波数ホッピングパターンの検出精度を向上させることができるＦＨパターン一括尤度比判定方法及び受信機を提供することを目的とする。
【００２２】
つまり、本発明では、一括尤度比計算法を用い、時間・周波数軸方向について、まとめて尤度比を算出するものであり、各パターン毎の尤度比を全て算出し、とりうるパターンのどれに最も近いかを判定する。これにより繰り返し尤度比計算法の問題点である、「存在しないパターン」の検出を避けることができ、また、計算時間についても短縮されるというメリットがある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、周波数ホッピング方式における周波数ホッピングパターンを検出するための一括尤度比判定方法であって、周波数ホッピングパターンを時間軸と周波数軸の２次元パターンとして、受信信号が当該パターンになる確率を基に、２次元パターン全体の尤度比を計算し、とりうる全てのパターンについて尤度比を計算して、計算された尤度比の中で、最大値となる尤度比のパターンを周波数ホッピングパターンとして判定することを特徴とする。
【００２４】
本発明は、周波数ホッピング方式における受信機であって、周波数ホッピングパターンを検出するに当たり、周波数ホッピングパターンを時間軸と周波数軸の２次元パターンとして、受信信号が当該パターンになる確率を基に、２次元パターン全体の尤度比を計算し、とりうる全てのパターンについて尤度比を計算する手段と、計算された尤度比の中で、最大値となる尤度比のパターンを周波数ホッピングパターンとして判定する手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、周波数ホッピング方式における周波数ホッピングパターンを検出する方法であって、周波数ホッピングパターンを時間軸と周波数軸の２次元パターンとして、受信信号が当該パターンになる確率を基に、２次元パターン全体の尤度比を計算し、とりうる全てのパターンについて尤度比を計算して、計算された尤度比の中で、最大値となる尤度比のパターンを周波数ホッピングパターンとして判定する一括尤度比判定方法としているので、繰り返し尤度比計算法に比べて計算時間を短縮でき、更にパターン全体を用いて計算するため、ホッピングパターンの検出精度を向上させることができる効果がある。
【００２６】
本発明によれば、周波数ホッピング方式における受信機であって、周波数ホッピングパターンを検出するに当たり、周波数ホッピングパターンを時間軸と周波数軸の２次元パターンとして、受信信号が当該パターンになる確率を基に、２次元パターン全体の尤度比を計算し、とりうる全てのパターンについて尤度比を計算する手段と、計算された尤度比の中で、最大値となる尤度比のパターンを周波数ホッピングパターンとして判定する手段とを有する受信機としているので、繰り返し尤度比計算法を用いた受信機に比べて計算時間を短縮でき、更にパターン全体を用いて計算するため、ホッピングパターンの検出精度を向上させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の一実施の形態に係るＦＨパターン一括尤度比判定方法は、受信信号が各ホッピングパターンとなる確率から、全てのホッピングパターンの尤度比を計算し、その中で最大値となった尤度比のホッピングパターンを送信されたホッピングパターンとして判定するものであり、計算時間を短縮し、検出精度を向上させることができるものである。
【００２８】
本発明の一実施の形態に係るＦＨパターン一括尤度比判定方法を用いた通信システムについて図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る通信システムにおける送信機の構成ブロック図である。図２は、本発明の一実施の形態に係る通信システムにおける受信機の構成ブロック図である。
本発明の一実施の形態に係る通信システムにおける送信機（本送信機）は、図１に示すように、２−２ｍ変換器１１と、ホッピングパターン発生器１２と、第１の乗積器１３と、周波数シンセサイザー（又はＩＦＦＴ［高速逆フーリエ変換器］）１４と、第２の乗積器１５と、アンテナ１６とを基本的に備えている。
【００２９】
本送信機の各部を説明する。
２−２ｍ変換器１１は、ｍビットの情報ビット列を２ｍ値の１情報シンボルに変換する。
ホッピングパターン発生器１２は、ホッピングパターンを発生させ、第１の乗積器１３に出力する。
第１の乗積器１３は、２−２ｍ変換器１１からの出力とホッピングパターン発生器１２からのホッピングパターンとを乗積する。
周波数シンセサイザー（又はＩＦＦＴ）１４は、第１の乗積器１３からの入力に対して、１情報シンボル時間内に周波数を切り替えて２ｍ個の中の各トーンを発生させる。
第２の乗積器１５は、周波数シンセサイザー（又はＩＦＦＴ）１４からの出力にキャリア信号を乗積し、アンテナ１６を介して送信する。
尚、本発明の一実施の形態に係る送信機は、従来の送信機と基本的に同じものである。
【００３０】
次に、本発明の一実施の形態に係る通信システムにおける受信機（本受信機）は、図２に示すように、アンテナ２１と、帯域制限フィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）２２と、乗積器２３と、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）２４と、尤度計算器２５と、パターン判定器２６と、２ｍ−２変換器２７とを基本的に備えている。
尚、ＦＦＴ２４、尤度計算器２５、パターン判定器２６、２ｍ−２変換器２７等は、ＤＳＰで実現されるものである。
【００３１】
本受信機の各部を説明する。
アンテナ２１を介して取り込まれた電波を、ＢＰＦ２２は、帯域制限して乗積器２３に出力する。
乗積器２３は、キャリア信号を乗積して中間周波数（ＩＦ）信号を取り出す。
ＦＦＴ２４は、２ｍ個の周波数トーンを識別し、時間的に連続して受信されるＬチップが検出され、各時間チップ当たりで、各周波数スロットの値をアナログ値で出力する。
【００３２】
尤度計算器２５は、ＦＦＴ２４からの入力を受け、本発明の一実施の形態に係る一括尤度比を計算する尤度計算法を実行して一括尤度比を出力する。この一括尤度比計算法の詳細については後述する。
パターン判定器２６は、尤度計算器５の計算結果に基づいてホッピングパターンを判定する。
２ｍ−２変換器２７は、判定されたホッピングパターンに従い、２ｍ値の１情報シンボルをｍビットの情報ビット列に変換する。
【００３３】
次に、本発明の一実施の形態に係る一括尤度比計算法を説明する。
尤度計算器５における計算方法は、送信されるホッピングパターンは予め複数種類に定められており、受信信号がそのホッピングパターンのどれに該当するのかを判定するものとなる。
【００３４】
例えば、送信信号のホッピングパターンがパターン０〜３あるとすると、受信信号がパターン０である確率Ｐｒ(Ｒ(Pat0))、パターン１である確率Ｐｒ(Ｒ(Pat1))、パターン２である確率Ｐｒ(Ｒ(Pat2))、パターン３である確率Ｐｒ(Ｒ(Pat3))を求め、パターン０の尤度比Λ(0) は、以下のとおりである。
Λ(0) ＝ln｛Ｐｒ(Ｒ(Pat0))｝／｛Ｐｒ(Ｒ(Pat1))＋Ｐｒ(Ｒ(Pat2))＋Ｐｒ(Ｒ(Pat3))｝
【００３５】
同様に、パターン１の尤度比Λ(1) 、パターン２の尤度比Λ(2) 、パターン３の尤度比Λ(3) は、以下のとおりである。
Λ(1) ＝ln｛Ｐｒ(Ｒ(Pat1))｝／｛Ｐｒ(Ｒ(Pat0))＋Ｐｒ(Ｒ(Pat2))＋Ｐｒ(Ｒ(Pat3))｝
Λ(2) ＝ln｛Ｐｒ(Ｒ(Pat2))｝／｛Ｐｒ(Ｒ(Pat0))＋Ｐｒ(Ｒ(Pat1))＋Ｐｒ(Ｒ(Pat3))｝
Λ(3) ＝ln｛Ｐｒ(Ｒ(Pat3))｝／｛Ｐｒ(Ｒ(Pat0))＋Ｐｒ(Ｒ(Pat1))＋Ｐｒ(Ｒ(Pat2))｝
【００３６】
全ての尤度比を求めて、その中で最大の尤度比のパターンをホッピングパターンとして選択し、その復号を行うものである。
よって、尤度計算器２５では、各パターンの尤度比を計算する手段（各パターンの尤度比計算手段）と、算出された各パターンの尤度比の大小を比較して最大値を選択する比較選択手段と、選択された尤度比の情報を出力する出力手段とを備えている。
【００３７】
更に、具体的に説明する。
以下に，ホッピングパターンＨp＝（ｈ0＝0, ｈ1＝1, ｈ2＝3），周波数軸スロット数４，時間軸チップ数３の場合を例にとり尤度比の導出過程を示す。式中のdij(Rij)については、i周波数スロット、j時間チップにおける送信信号（受信信号）をあらわす。
尚、とりうる全パターンは、図３に示すとおりである。図３は、パターン０〜３を示す説明図である。
パターン０の尤度比は、
【００３８】
【数５】
2006174267.tif 000007
【００３９】
ただし、Pr(Pat0), Pr(Pat1), Pr(Pat2), Pr(Pat3)はそれぞれパターン０，１，２，３となる確率である。送信データはランダムなものとすると、これらは等しく、約分できる。
【００４０】
【数６】
2006174267.tif 000008
【００４１】
以下同様に、パターン１の尤度比、パターン２の尤度比、パターン３の尤度比は、以下の数式となる。
【００４２】
【数７】
2006174267.tif 000009
【００４３】
【数８】
2006174267.tif 000010
【００４４】
【数９】
2006174267.tif 000011
【００４５】
この一括尤度比計算法では、パターンｎの尤度比Λ(ｎ)を一般式で表すと、
【００４６】
【数１０】
2006174267.tif 000012
【００４７】
以上、求めた各パターンにおける尤度比の中から最大のものを選択し、そして復号を行う。
【００４８】
尚、［数１０］の但し書きに記載した式は、Λij（＝Λ(ｄij)）について、ガウス雑音下でコヒーレント検波を仮定し、ｉ番目の周波数スロットの信号利得をi 、また、雑音分散を各スロットで等しくσ2 とすると、以下の式となる。よって、［数１０］の但し書きの式が成立する。
【００４９】
【数１１】
2006174267.tif 000013
【００５０】
［信号利得iの推定］
フェージング環境下では、時間毎に信号利得が変動するため、その都度受信信号により推定しなければならない。ノイズをnとして、(i ＋n)2 ― n2 からiを推定する方法を考え、受信信号から以下の式を推定する。ただし、Rimax＝max｛Ri0,Ri1,…,Rin｝はf軸i行目の受信値の最大値、Ｒimaxj のｉｍａｘｊ上にバーがあるは、f軸i行目のRimax以外の値である。
【００５１】
【数１２】
2006174267.tif 000014
【００５２】
しかし、この方法では信号が存在しない周波数スロットでは、ノイズ成分のみで計算されてしまうことになり、推定値を大きく誤ってしまう。この問題を回避するため、現在のフレーム間（１パターン間）内での値だけでなく、忘却係数βを導入し過去の値も考慮することで、信号が存在するスロットでのみ推定を行うようにする。ｉ番目の周波数スロットにおいて、信号が存在するかどうかを推定するため、推定を行うフレームでの値ρi(t)と１つ前での平均した値ρi(t-1)のρi上にバーがあるものとの差分Δρiを以下の式で求める。
【００５３】
【数１３】
2006174267.tif 000015
【００５４】
シミュレーションでは、フェージングによる変化は伝送速度よりも十分に遅いとしているため、上記［数１３］の式により計算された値が小さければ、引き続き信号が存在していると考えることができる。
ＭＦＳＫ方式では、信号の存在する数は決まっている（時間チップ数と同じ数）ため、小さい順にその数だけ選び、以下の式により信号利得を計算する。他のスロットでは前のフレームでの値を引き継ぐことになる。
【００５５】
【数１４】
2006174267.tif 000016
【００５６】
ただし、最初のフレームにおける初期値は、以下の式のとおりとする。
【００５７】
【数１５】
2006174267.tif 000017
【００５８】
なお、雑音電力のσ２については、繰り返し尤度比計算法ではその影響が小さく、Eb/No＝15[dB]における値を代用した。また、一括尤度比計算法では、影響が小さいので、推定は不要とした。
【００５９】
［シミュレーション］
ＭＦＳＫ尤度比判定法のシミュレーション諸元を図４に示す。図４は、尤度比判定法シミュレーション諸元を示す説明図である。
【００６０】
［尤度比判定法におけるビット誤り率］
図５に自局１局のみの場合におけるＭＦＳＫシミュレーションのＢＥＲ特性を示す。図５は、ＭＦＳＫシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図である。信号利得ρが既知の場合には一括尤度比計算法（一括法と記す）が最も良く、次いで繰り返し尤度比計算法（繰り返し法と記す）、従来法の順となっている。しかし信号利得を推定した場合には、尤度比計算を行っても従来の方法に比べ、それほど改善されていない。このことから、もっと精度の良い推定法を考える必要があるといえる。
【００６１】
［多元接続におけるビット誤り率］
従来法、繰り返し法、一括法（信号利得既知）、一括法（信号利得推定）の接続数の違いによるＭＦＳＫシミュレーションのＢＥＲ特性を図６〜図９に示す。図６は、従来法のシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図であり、図７は、繰り返し法のシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図であり、図８は、一括法（利得既知）のシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図であり、図９は、一括法（利得推定）のシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図である。
【００６２】
ここでは、リミッタ（Vth＝1.0のソフトクリッパ）をつけた場合について示す。リミッタがない場合、多元接続で大幅な劣化となるため省略した。多元接続を行った場合についても接続数によらず一括法（利得既知）が最も良い特性になった。一括法（利得推定）については、従来法と同程度の特性が得られた。
【００６３】
リミッタは、受信信号に対して、大きな信号をクリップして振幅を設定電圧以下に抑える回路であり、本実施の形態では、受信機に取り付けられると特性を向上させることができ効果的である。
【００６４】
また、繰り返し法では大幅な劣化が見られ、繰り返し尤度比計算が上手く機能しないようである。このような結果となった原因の一つとして、簡便のため、今回のシミュレーションでは自局、他局ともにキャリアの同期が合っているものとした点である。そのため、ヒットした際に信号は加えられて強めあい、弱めあうことは無い。この場合、自局トーンにヒットした場合はよいが、他局トーン同士がヒットした場合に大きな干渉となり、尤度比計算が繰り返されることにより更に強められてしまう。今回、その影響が大きく出てしまい、誤ったパターンとして検出されてしまったと考えられる。キャリア非同期の加算とすれば、いくぶん異なる特性となると考えられるが、今後の課題である。
【００６５】
［遠近問題についてのＤＳ/ＣＤＭＡ方式とのビット誤り率の比較］
多元接続数２，SIR＝−10[dB]，リミッタ（Vth＝1.0）を適用した場合のＭＦＳＫシミュレーションによるＢＥＲ特性を図１０に、同ＤＳ/ＣＤＭＡシミュレーションによるＢＥＲ特性を図１１に示す。図１０は、リミッタ適用時のＭＦＳＫシミュレーションによるＢＥＲ特性（SIR＝−10[dB]）を示す図であり、図１１は、同処理利得（符号長３２）のＤＳ/ＣＤＭＡのシミュレーションによるＢＥＲ特性（SIR＝−10[dB]）を示す図である。
【００６６】
図１０、図１１に示すように、一括法（利得既知）が最も良い特性である。また、ＭＦＳＫ方式では、リミッタの適用により、他局信号電力が自局信号電力と同程度のレベルにまで抑えられ、更にＭＦＳＫ方式の特徴である「多数決判定による誤り訂正符号的な効果」により特性の劣化はあまり見られない。
【００６７】
一方、ＤＳ/ＣＤＭＡ方式では、他局の大きな干渉によりＢＥＲ特性が非常に劣化してしまう。また、リミッタを適用しても効果がなく、逆に特性が劣化してしまう。以上のことから、ＭＦＳＫ方式は遠近問題に強く、中でも一括法は優れている。
【００６８】
本発明の一実施の形態では、ＦＨパターンの検出の精度を更に向上させるための一括尤度比判定法を提案し、その効果を検証するため、ＭＦＳＫ方式を用いて従来の方法及び繰り返し尤度比判定法とのＢＥＲ特性の比較を行ったものである。
その結果、従来法、繰り返し尤度比判定法に比べＢＥＲ特性が改善され、多元接続においても適用できることが示された。また、リミッタ適用によりＤＳ/ＣＤＭＡよりも遠近問題に対して良い特性が得られたものである。
【００６９】
本発明の一実施の形態に係るＦＨパターン一括尤度比判定方法によれば、受信信号が各ホッピングパターンになる確率から各パターンの尤度比を全て計算し、尤度比が最大のものをホッピングパターンとして選択して復号を行うようにしているので、繰り返し尤度比判定法に比べて計算時間を短縮でき、更にホッピングパターン全体を用いて計算するものであるから、ホッピングパターン検出の精度を向上させることができる効果がある。
【００７０】
また、本発明の一実施の形態に係るＦＨパターン一括尤度比判定方法を用いた受信機でも、計算時間を短縮でき、更にホッピングパターン検出の精度を向上させることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、計算時間を短縮し、ホッピングパターンの全体を一括して利用することで周波数ホッピングパターンの検出精度を向上させることができるＦＨパターン一括尤度比判定方法に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る通信システムにおける送信機の構成ブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る通信システムにおける受信機の構成ブロック図である。
【図３】パターン０〜３を示す説明図である。
【図４】尤度比判定法シミュレーション諸元を示す説明図である。
【図５】ＭＦＳＫシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図である。
【図６】従来法のシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図である。
【図７】繰り返し法のシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図である。
【図８】一括法（利得既知）のシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図である。
【図９】一括法（利得推定）のシミュレーションによるＢＥＲ特性を示す図である。
【図１０】リミッタ適用時のＭＦＳＫシミュレーションによるＢＥＲ特性（SIR＝−10[dB]）を示す図でである。
【図１１】同処理利得（符号長３２）のＤＳ/ＣＤＭＡのシミュレーションによるＢＥＲ特性（SIR＝−10[dB]）を示す図である。
【図１２】ＭＦＳＫ方式の変復調の様子を示す説明図である。
【図１３】尤度比計算における各地の計算要素（Λ00）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１１…２−２ｍ変換器、  １２…ホッピングパターン発生器、  １３…第１の乗積器、  １４…周波数シンセサイザー（又はＩＦＦＴ）、  １５…第２の乗積器、  １６…アンテナ、  ２１…アンテナ、  ２２…帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）、  ２３…乗積器、  ２４…高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）、  ２５…尤度計算器、  ２６…パターン判定器、  ２７…２ｍ−２変換器
【図１】
2006174267.tif 000018
【図２】
2006174267.tif 000019
【図３】
2006174267.tif 000020
【図４】
2006174267.tif 000021
【図５】
2006174267.tif 000022
【図６】
2006174267.tif 000023
【図７】
2006174267.tif 000024
【図８】
2006174267.tif 000025
【図９】
2006174267.tif 000026
【図１０】
2006174267.tif 000027
【図１１】
2006174267.tif 000028
【図１２】
2006174267.tif 000029
【図１３】
2006174267.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月6日(2005.5.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正方法】追加
【補正の内容】
持分について証明する書面