(57)【要約】【課題】従来と異なる手法で適切なしきい値を設定可能なＢＭＣ信号の復調器、方法を提供する。【解決手段】シンボル１と０が交互に含まれるプリアンブルを受信する（Ｓ１００）。そしてプリアンブルに含まれる複数２×ｎ個（ｎ≧２）のシンボル周期ＴＳＹＭ１〜ＴＳＹＭ２ｎにわたり、エッジ間距離（時間長）Ｄを測定する（Ｓ１０２）。そしてシンボル１に対応するエッジ間距離Ｄ１とシンボル０に対応するエッジ間距離Ｄ０とを、１：２の重み付けで加算平均して得られる値にもとづいて、しきい値ＳＴＨを生成する（Ｓ１０４）。【選択図】図３
2018160859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＭＣ（Biphase Mark Code）方式で変調されたＢＭＣ信号の復調処理のためのしきい値の生成方法であって、
シンボル１と０が交互に含まれるプリアンブルを受信するステップと、
前記プリアンブルに含まれる複数のシンボル周期にわたり、エッジ間距離を測定するステップと、
シンボル１に対応するエッジ間距離とシンボル０に対応するエッジ間距離とを、１：２の重み付けで加算平均して得られる値にもとづいて、前記しきい値を生成するステップと、
を備えることを特徴とする生成方法。
【請求項２】
前記しきい値を生成するステップは、
２×ｎ個のシンボル周期にわたるエッジ間距離の測定値を保持するステップと、
３×ｉ−２個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第１測定値群を加算し、第１加算値Ｓ１を生成するステップと、
３×ｉ−１個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第２測定値群を加算し、第２加算値Ｓ２を生成するステップと、
３×ｉ個目（ｉ＝１，…ｎ−１）のエッジ間距離の測定値を含む第３測定値群を加算し、第３加算値Ｓ３を生成するステップと、
前記第１加算値Ｓ１、前記第２加算値Ｓ２、前記第３加算値Ｓ３に応じた第１中間値Ｍ１、第２中間値Ｍ２、第３中間値Ｍ３を比較するステップと、
最大の中間値に対応する測定値群を前記シンボル０に対応付け、残りの２つの中間値に対応する２つの測定値群を前記シンボル１に対応付けるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の生成方法。
【請求項３】
各中間値Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、対応する加算値Ｓ１〜Ｓ３の１／ｎ倍であることを特徴とする請求項２に記載の生成方法。
【請求項４】
前記シンボル０に対応する測定値群の平均値がＡＳＹＭ０、前記シンボル１に対応する２つの測定値群の平均値がＡＳＹＭ１１、ＡＳＹＭ１２であるとき、
前記しきい値は、
ＡＳＹＭ０／２＋ＡＳＹＭ１１／４＋ＡＳＹＭ１２／４
に応じていることを特徴とする請求項３に記載の生成方法。
【請求項５】
各中間値Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、対応する加算値Ｓ１〜Ｓ３そのものであることを特徴とする請求項２に記載の生成方法。
【請求項６】
前記シンボル０に対応する加算値がＳＳＹＭ０、前記シンボル１に対応する２つの加算値がＳＳＹＭ１１、ＳＳＹＭ１２であるとき、
前記しきい値は、
ＳＳＹＭ０／（２×ｎ）＋ＳＳＹＭ１１／（４×ｎ）＋ＳＳＹＭ１２／（４×ｎ）
に応じていることを特徴とする請求項５に記載の生成方法。
【請求項７】
ＢＭＣ（Biphase Mark Code）方式で変調されたＢＭＣ信号の復調器であって、
シンボル１と０が交互に含まれるプリアンブル期間において、複数のシンボル周期にわたりエッジ間距離を測定するカウンタと、
シンボル１に対応するエッジ間距離とシンボル０に対応するエッジ間距離とを、１：２の重み付けで加算平均して得られる値にもとづいて、しきい値を生成するしきい値決定部と、
を備えることを特徴とする復調器。
【請求項８】
前記しきい値決定部は、
２×ｎ個のシンボル周期にわたり測定されたｎ×３個のエッジ間距離の測定値を保持するレジスタと、
３×ｉ−２個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第１測定値群を加算し、第１加算値Ｓ１を生成する第１加算器と、
３×ｉ−１個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第２測定値群を加算し、第２加算値Ｓ２を生成する第２加算器と、
３×ｉ個目（ｉ＝１，…ｎ−１）のエッジ間距離の測定値を含む第３測定値群を加算し、第３加算値Ｓ３を生成する第３加算器と、
前記第１加算値Ｓ１、前記第２加算値Ｓ２、前記第３加算値Ｓ３に応じた第１中間値Ｍ１、第２中間値Ｍ２、第３中間値Ｍ３を比較し、最大の中間値を検出する最大値選択回路と、
を含み、
最大の中間値に対応する測定値群を前記シンボル０に対応付け、残りの２つの中間値に対応する２つの測定値群を前記シンボル１に対応付けることを特徴とする請求項７に記載の復調器。
【請求項９】
前記しきい値決定部は、前記シンボル０に対応する測定値群の平均値がＡＳＹＭ０、前記シンボル１に対応する２つの測定値群の平均値がＡＳＹＭ１１、ＡＳＹＭ１２であるとき、
ＡＳＹＭ０／２＋ＡＳＹＭ１１／４＋ＡＳＹＭ１２／４
に応じた前記しきい値を生成することを特徴とする請求項８に記載の復調器。
【請求項１０】
前記しきい値決定部は、前記シンボル０に対応する加算値がＳＳＹＭ０、前記シンボル１に対応する２つの加算値がＳＳＹＭ１１、ＳＳＹＭ１２であるとき、
ＳＳＹＭ０／（２×ｎ）＋ＳＳＹＭ１１／（４×ｎ）＋ＳＳＹＭ１２／（４×ｎ）
に応じた前記しきい値を生成することを特徴とする請求項８に記載の復調器。
【請求項１１】
前記しきい値決定部は、
前記第１加算値Ｓ１を１／ｎ倍し、第１平均値Ａ１を出力する第１演算器と、
前記第２加算値Ｓ２を１／ｎ倍し、第２平均値Ａ２を出力する第２演算器と、
前記第３加算値Ｓ３を１／ｎ倍し、第３平均値Ａ３を出力する第３演算器と、
をさらに含むことを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の復調器。
【請求項１２】
前記しきい値決定部は、
前記第１加算値Ｓ１と前記第２加算値Ｓ２の平均値の１／ｎ倍の第４平均値Ａ４を生成する第４演算器と、
前記第２加算値Ｓ２と前記第３加算値Ｓ３の平均値の１／ｎ倍の第５平均値Ａ５を生成する第５演算器と、
前記第３加算値Ｓ３と前記第１加算値Ｓ１の平均値の１／ｎ倍の第６平均値Ａ６を生成する第６演算器と、
前記第４平均値Ａ４、前記第５平均値Ａ５、前記第６平均値Ａ６を受け、前記最大値選択回路の検出結果に応じて、（i）前記第１平均値Ａ１が最大であるとき、前記第１平均値Ａ１と前記第５平均値Ａ５の平均値に応じた前記しきい値を生成し、（ii）前記第２平均値Ａ２が最大であるとき、前記第２平均値Ａ２と前記第６平均値Ａ６の平均値に応じた前記しきい値を生成し（iii）前記第３平均値Ａ３が最大であるとき、前記第３平均値Ａ３と前記第４平均値Ａ４の平均値に応じた前記しきい値を生成する出力回路と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の復調器。
【請求項１３】
前記しきい値決定部は、
前記第１平均値Ａ１と前記第２平均値Ａ２の平均値を表す第７平均値Ａ７を生成する第７演算器と、
前記第２平均値Ａ２と前記第３平均値Ａ３の平均値を表す第８平均値Ａ８を生成する第８演算器と、
前記第３平均値Ａ３と前記第１平均値Ａ１の平均値を表す第９平均値Ａ９を生成する第９演算器と、
前記第７平均値Ａ７、前記第８平均値Ａ８、前記第９平均値Ａ９を受け、前記最大値選択回路の検出結果に応じて、（i）前記第１平均値Ａ１が最大であるとき、前記第１平均値Ａ１と前記第８平均値Ａ８の平均値に応じた前記しきい値を生成し、（ii）前記第２平均値Ａ２が最大であるとき、前記第２平均値Ａ２と前記第９平均値Ａ９の平均値に応じた前記しきい値を生成し（iii）前記第３平均値Ａ３が最大であるとき、前記第３平均値Ａ３と前記第７平均値Ａ７の平均値に応じた前記しきい値を生成する出力回路と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の復調器。
【請求項１４】
前記しきい値決定部は、
前記第１加算値Ｓ１と前記第２加算値Ｓ２の加算値を表す第１０加算値Ｓ１０を生成する第１０演算器と、
前記第２加算値Ｓ２と前記第３加算値Ｓ３の加算値を表す第１１加算値Ｓ１１を生成する第１１演算器と、
前記第３加算値Ｓ３と前記第１加算値Ｓ１の加算値を表す第１２加算値Ｓ１２を生成する第１２演算器と、
前記第１０加算値Ｓ１０、前記第１１加算値Ｓ１１、前記第１２加算値Ｓ１２を受け、前記最大値選択回路の検出結果に応じて、（i）前記第１加算値Ｓ１が最大であるとき、Ｓ１／（２×ｎ）＋Ｓ１１／（４×ｎ）に応じた前記しきい値を生成し、（ii）前記第２加算値Ｓ２が最大であるとき、Ｓ２／（２×ｎ）＋Ｓ１２／（４×ｎ）に応じた前記しきい値を生成し、（iii）前記第３加算値Ｓ３が最大であるとき、Ｓ３／（２×ｎ）＋Ｓ１０／（４×ｎ）に応じた前記しきい値を生成する出力回路と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の復調器。
【請求項１５】
ＢＭＣ（Biphase Mark Code）方式で変調されたＢＭＣ信号の復調処理のためのしきい値の生成方法であって、
シンボル１と０が交互に含まれるプリアンブルを受信するステップと、
前記プリアンブルに含まれる複数のシンボル周期にわたり、エッジ間距離を測定するステップと、
２×ｎ個のシンボル周期にわたり測定された、３×ｉ−２個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第１測定値群と、３×ｉ−１個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第２測定値群と、３×ｉ個目（ｉ＝１，…ｎ−１）のエッジ間距離の測定値を含む第３測定値群と、を保持するステップと、
前記第１測定値群、前記第２測定値群、前記第３測定値群のひとつをシンボル０に対応付け、残りの２つをシンボル１に対応付けるステップと、
前記シンボル０に対応付けられた測定値群の平均値をＡＳＹＭ０、前記シンボル１に対応付けられた２つの測定値群の平均値をＡＳＹＭ１１、ＡＳＹＭ１２とするとき、ＡＳＹＭ０／２＋ＡＳＹＭ１１／４＋ＡＳＹＭ１２／４に応じた前記しきい値を生成するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
ＢＭＣ（Biphase Mark Code）方式で変調されたＢＭＣ信号の復調処理のためのしきい値の生成方法であって、
シンボル１と０が交互に含まれるプリアンブルを受信するステップと、
前記プリアンブルに含まれる複数のシンボル周期にわたり、エッジ間距離を測定するステップと、
２×ｎ個のシンボル周期にわたり測定された、３×ｉ−２個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第１測定値群と、３×ｉ−１個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第２測定値群と、３×ｉ個目（ｉ＝１，…ｎ−１）のエッジ間距離の測定値を含む第３測定値群と、を保持するステップと、
前記第１測定値群、前記第２測定値群、前記第３測定値群のひとつをシンボル０に対応付け、残りの２つをシンボル１に対応付けるステップと、
前記シンボル０に対応付けられた測定値群の加算値をＳＳＹＭ０、前記シンボル１に対応付けられた２つの測定値群の加算値をＳＳＹＭ１１、ＳＳＹＭ１２とするとき、ＳＳＹＭ０／（２×ｎ）＋ＳＳＹＭ１１／（４×ｎ）＋ＳＳＹＭ１２／（４×ｎ）に応じた前記しきい値を生成するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＭＣ（Biphase Mark Code）の復調技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータのエンコード方式として、ＢＭＣ（Biphase Mark Code）方式が知られる。ＢＭＣは、Manchester符号の一種であり、従来ではオーディオ信号の伝送に、近年ではワイヤレス給電のＱｉ規格や、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ＰＤ（Power Delivery）規格に採用されている。
【０００３】
図１は、ＢＭＣエンコードされた信号（以下、ＢＭＣ信号という）の波形図である。ＢＭＣ信号は、シンボルの境界で必ず遷移が発生する。シンボルの周期をＴ０とすると、シンボルの値が１のときシンボル周期Ｔ０にエッジが２つ含まれ、したがってエッジ間距離がＴ０／２となる。シンボルの値が０のときシンボル周期Ｔ０にエッジがひとつ含まれ、したがってエッジ間距離はＴ０となる。ＢＭＣ信号のハイレベル・ローレベルは、初期状態に応じて入れ替わる。
【０００４】
ＢＭＣ信号を復調する復調器は、各シンボル周期において、エッジ間距離を測定することにより、シンボルを判定する。そして、エッジ間距離がＴ０／２であるときシンボル１と判定し、エッジ間距離がＴ０であるときシンボル０と判定する。具体的には、２つのシンボルを区別するためのしきい値を設定し、測定したエッジ間距離としきい値との比較結果にもとづいて、シンボルの値を判定することができる。なお本明細書におけるしきい値は、シンボル０を判定するための上側しきい値と、シンボル１を判定するための下側しきい値の総称である。
【０００５】
ＢＭＣ信号の復調では、シンボル周期ＴＳＹＭ（シンボル周波数ｆＳＹＭ）の変動が問題となる。シンボル周期Ｔ０の変動幅が大きい場合に、しきい値を一定に維持すると、シンボルの値が誤判定される。そこで、シンボル周期ＴＳＹＭの変動が大きいアプリケーションでは、シンボルの値が既知であるプリアンブルを配置し、プリアンブルを利用して最適なしきい値が設定される。
【０００６】
図２は、プリアンブルを利用したしきい値の設定方法を説明する図である。図２は、横軸がエッジ間距離のカウント値を、縦軸がプリアンブル期間における各カウント値の発生頻度を表すヒストグラムである。ヒストグラムは、シンボル１のカウント群と、シンボル０のカウント群と、に分けられる。しきい値は、２つのカウント群の中央付近に設定すればよい。たとえば、シンボル１のカウント群Ｇ１の発生頻度がピークとなるカウント値ＰＥＡＫ１と、シンボル０のカウント群Ｇ０の発生頻度がピークとなるカウント値ＰＥＡＫ０と、を求め、それらの平均をしきい値とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１５８０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のヒストグラムを利用したしきい値の設定方法では、発生頻度のピークを検出する必要があり、演算処理が多くなるため、復調器の回路規模が大きくなり、また高速なクロックが必要となる。
【０００９】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、従来と異なる手法で適切なしきい値を設定可能なＢＭＣ信号の復調器およびしきい値の生成方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は、ＢＭＣ（Biphase Mark Code）方式で変調されたＢＭＣ信号の復調処理のためのしきい値の生成方法に関する。この生成方法は、以下の処理を含む。
（処理１）  シンボル１と０が交互に含まれるプリアンブルを受信する。
（処理２）  プリアンブルに含まれる複数のシンボル周期にわたり、エッジ間距離を測定する。
（処理３）  シンボル１に対応するエッジ間距離とシンボル０に対応するエッジ間距離とを、１：２の重み付けで加算平均して得られる値にもとづいて、しきい値を生成する。
この方式によれば、ピークサーチなどの複雑な処理が不要となるため、簡素なハードウェアで、最適なしきい値を決定できる。
【００１１】
しきい値を生成する処理３は、以下の処理を含んでもよい。
（処理３−１）  ２×ｎ個のシンボル周期にわたるエッジ間距離の測定値を保持する。
（処理３−２）  ３×ｉ−２個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第１測定値群を加算し、第１加算値Ｓ１を生成する。
（処理３−３）  ３×ｉ−１個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第２測定値群を加算し、第２加算値Ｓ２を生成する。
（処理３−４）  ３×ｉ個目（ｉ＝１，…ｎ−１）のエッジ間距離の測定値を含む第３測定値群を加算し、第３加算値Ｓ３を生成する。
（処理３−５）  第１加算値Ｓ１、第２加算値Ｓ２、第３加算値Ｓ３に応じた第１中間値Ｍ１、第２中間値Ｍ２、第３中間値Ｍ３を比較する。
（処理３−６）  最大の中間値に対応する測定値群をシンボル０に対応付け、残りの２つの中間値に対応する２つの測定値群をシンボル１に対応付ける。
この態様によれば、以下の３つのパターンから適切なひとつを選択できる。
パターン１  シンボル０＝第１測定値群  シンボル１＝第２測定値群、第３測定値群
パターン１  シンボル０＝第２測定値群  シンボル１＝第３測定値群、第１測定値群
パターン１  シンボル０＝第３測定値群  シンボル１＝第１測定値群、第２測定値群
【００１２】
各中間値Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、対応する加算値Ｓ１〜Ｓ３の１／ｎ倍であってもよい。
【００１３】
シンボル０に対応する測定値群の平均値がＡＳＹＭ０、シンボル１に対応する２つの測定値群の平均値がＡＳＹＭ１１、ＡＳＹＭ１２であるとき、しきい値は、
ＡＳＹＭ０／２＋ＡＳＹＭ１１／４＋ＡＳＹＭ１２／４
に応じていてもよい。
【００１４】
各中間値Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、対応する加算値Ｓ１〜Ｓ３そのものであってもよい。
【００１５】
シンボル０に対応する加算値がＳＳＹＭ０、シンボル１に対応する２つの加算値がＳＳＹＭ１１、ＳＳＹＭ１２であるとき、しきい値は、
ＳＳＹＭ０／（２×ｎ）＋ＳＳＹＭ１１／（４×ｎ）＋ＳＳＹＭ１２／（４×ｎ）
に応じていてもよい。
【００１６】
本発明の別の態様は、ＢＭＣ（Biphase Mark Code）方式で変調されたＢＭＣ信号の復調器に関する。復調器は、シンボル１と０が交互に含まれるプリアンブル期間において、複数のシンボル周期にわたりエッジ間距離を測定するカウンタと、シンボル１に対応するエッジ間距離とシンボル０に対応するエッジ間距離とを、１：２の重み付けで加算平均して得られる値にもとづいて、しきい値を生成するしきい値決定部と、を備える。
【００１７】
しきい値決定部は、２×ｎ個のシンボル周期にわたり測定されたｎ×３個のエッジ間距離の測定値を保持するレジスタと、３×ｉ−２個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第１測定値群を加算し、第１加算値Ｓ１を生成する第１加算器と、３×ｉ−１個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第２測定値群を加算し、第２加算値Ｓ２を生成する第２加算器と、３×ｉ個目（ｉ＝１，…ｎ−１）のエッジ間距離の測定値を含む第３測定値群を加算し、第３加算値Ｓ３を生成する第３加算器と、第１加算値Ｓ１、第２加算値Ｓ２、第３加算値Ｓ３に応じた第１中間値Ｍ１、第２中間値Ｍ２、第３中間値Ｍ３を比較し、最大の中間値を検出する最大値選択回路と、を含んでもよい。
【００１８】
しきい値決定部は、最大の中間値に対応する測定値群をシンボル０に対応付け、残りの２つの中間値に対応する２つの測定値群をシンボル１に対応付けてもよい。
【００１９】
しきい値決定部は、シンボル０に対応する測定値群の平均値がＡＳＹＭ０、シンボル１に対応する２つの測定値群の平均値がＡＳＹＭ１１、ＡＳＹＭ１２であるとき、
ＡＳＹＭ０／２＋ＡＳＹＭ１１／４＋ＡＳＹＭ１２／４
に応じたしきい値を生成してもよい。
【００２０】
しきい値決定部は、シンボル０に対応する加算値がＳＳＹＭ０、シンボル１に対応する２つの加算値がＳＳＹＭ１１、ＳＳＹＭ１２であるとき、
ＳＳＹＭ０／（２×ｎ）＋ＳＳＹＭ１１／（４×ｎ）＋ＳＳＹＭ１２／（４×ｎ）
に応じたしきい値を生成してもよい。
【００２１】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、あるいは本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば従来と異なる手法で適切なしきい値を設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＢＭＣ信号の波形図である。
【図２】プリアンブルを利用したしきい値の設定方法を説明する図である。
【図３】ＢＭＣ信号の復調処理のためのしきい値の生成方法を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、図３のフローチャートにもとづくしきい値の生成を説明する図である。
【図５】プリアンブル期間においてエッジ間距離の測定を開始するタイミングと、測定されるエッジ間距離の関係を示す図である。
【図６】測定されたエッジ間距離と、シンボル１，０の対応関係を判定する処理のフローチャートである。
【図７】復調器のブロック図である。
【図８】第１実施例に係る復調器の回路図である。
【図９】第２実施例に係る復調器の回路図である。
【図１０】第３実施例に係る復調器の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２５】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２６】
図３は、ＢＭＣ信号の復調処理のためのしきい値の生成方法を示すフローチャートである。なお、本明細書で参照するフローチャートは、各処理の順序を限定するものではなく、複数の処理は、支障が無い限りにおいて適宜入れ替えることができる。
【００２７】
シンボル１と０が交互に含まれるプリアンブルを受信する（Ｓ１００）。このようなプリアンブルはＤＣバランスが完全に取れている。そしてプリアンブルに含まれる複数２×ｎ個（ｎ≧２）のシンボル周期ＴＳＹＭ１〜ＴＳＹＭ２ｎにわたり、エッジ間距離（時間長）Ｄを測定する（Ｓ１０２）。そしてシンボル１に対応するエッジ間距離Ｄ１とシンボル０に対応するエッジ間距離Ｄ０とを、１：２の重み付けで加算平均して得られる値にもとづいて、しきい値ＳＴＨを生成する（Ｓ１０４）。
【００２８】
図４（ａ）、（ｂ）は、図３のフローチャートにもとづくしきい値の生成を説明する図である。しきい値ＳＴＨの生成処理を示す波形図である。ＳＲＸはプリアンブル期間における受信信号を表す。２×ｎ個のシンボル周期の間に、シンボル１に対応するエッジ間距離Ｄ１は２×ｎ個含まれ、シンボル０に対応するエッジ間距離Ｄ０はｎ個含まれる。
【００２９】
２×ｎ個のエッジ間距離Ｄ１の平均値Ｄ１ＡＶＥは、式（１ａ）で表され、ｎ個のエッジ間距離Ｄ０の平均値Ｄ０ＡＶＥは式（１ｂ）で表される。
Ｄ１ＡＶＥ＝ΣＤ１／（２ｎ）      …（１ａ）
Ｄ０ＡＶＥ＝ΣＤ０／ｎ      …（１ｂ）
本実施の形態では、求めるべきしきい値ＳＴＨを、エッジ間距離Ｄ１の平均値Ｄ１ＡＶＥとエッジ間距離Ｄ０の平均値Ｄ０ＡＶＥとの平均値ＤＡＶＥに応じて規定する。なお、ここでは説明の簡潔化のためにしきい値ＳＴＨを平均値ＤＡＶＥと等しいものとしているが、後述のようにその限りではない。
ＳＴＨ≒ＤＡＶＥ＝（Ｄ１ＡＶＥ＋Ｄ０ＡＶＥ）／２      …（２）
【００３０】
式（２）に、式（１ａ）、（１ｂ）を代入すると、式（３）を得る。
ＳＴＨ＝｛ΣＤ１／（２ｎ）＋ΣＤ０／ｎ｝／２
＝（ΣＤ１＋２ΣＤ０）／ｎ      …（３）
【００３１】
式（３）は、しきい値ＳＴＨが、シンボル１に対応するエッジ間距離Ｄ１とシンボル０に対応するエッジ間距離Ｄ０とを１：２の重み付けで加算平均して得られる値に応じていることを表している。
【００３２】
図４（ｂ）は、測定されたエッジ間距離のヒストグラムである。左の山はシンボル１に対応するエッジ間距離Ｄ１の分布を表し、右の山はシンボル０に対応するエッジ間距離Ｄ０の分布を表す。しきい値ＳＴＨは、左の山の平均値Ｄ１ＡＶＥと、右の山の平均値Ｄ０ＡＶＥの中央付近に設定される。
【００３３】
以上が実施の形態に係るしきい値ＳＴＨの生成方法である。この方法によれば、ピークサーチのような複雑な処理を必要とせず、１：２の重み付けの加算平均処理によって、適切なしきい値ＳＴＨを生成することができる。処理の簡潔さは、後述のようにそれを実現するためのハードウェアの簡素化に資する。
【００３４】
一般的に復調器は、プリアンブルを含む受信信号ＳＲＸが入力されるタイミングを知らず、言い換えればプリアンブルの先頭を予測できない。したがって、測定される複数のエッジ間距離とシンボル１、シンボル０との対応関係が、エッジ間距離の測定を開始するタイミングに応じて変化する。図５は、プリアンブル期間においてエッジ間距離の測定を開始するタイミングと、測定されるエッジ間距離の関係を示す図である。
【００３５】
開始タイミングから順に測定されるエッジ間距離を、ａ，ｂ，ｃ，ａ，ｂ，ｃ…とする。タイミング（i）で測定開始した場合、ａおよびｃがシンボル１に対応するエッジ間距離Ｄ１となり、ｂがシンボル０に対応するエッジ間距離Ｄ０となる。タイミング（ii）で測定開始した場合、ｂ，ｃがシンボル１に対応するエッジ間距離Ｄ１となり、ａがシンボル０に対応するエッジ間距離Ｄ０となる。タイミング（iii）で測定開始した場合、ａ，ｂがシンボル１に対応するエッジ間距離Ｄ１となり、ｃがシンボル０に対応するエッジ間距離Ｄ０となる。
【００３６】
ここでは、測定されたエッジ間距離が、シンボル１、シンボル０のいずれに対応するかを判定する処理について説明する。
【００３７】
図６は、測定されたエッジ間距離と、シンボル１，０の対応関係を判定する処理のフローチャートである。２×ｎ個のシンボル周期ＴＳＹＭにわたるエッジ間距離の測定値を保持する（Ｓ２００）。３×ｉ−２個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第１測定値群（図５におけるａ）を加算し、第１加算値Ｓ１を生成する（Ｓ２０２）。同様に、３×ｉ−１個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値を含む第２測定値群（図５におけるｂ）を加算し、第２加算値Ｓ２を生成し（Ｓ２０４）、３×ｉ個目（ｉ＝１，…ｎ−１）のエッジ間距離の測定値を含む第３測定値群（図５におけるｃ）を加算し、第３加算値Ｓ３を生成する（Ｓ２０６）。
【００３８】
第１加算値Ｓ１、第２加算値Ｓ２、第３加算値Ｓ３に応じた第１中間値Ｍ１、第２中間値Ｍ２、第３中間値Ｍ３を比較する（Ｓ２０８）。そして、最大の中間値に対応する測定値群をシンボル０に対応付け、残りの２つの中間値に対応する２つの測定値群をシンボル１に対応付ける（Ｓ２１０）。
【００３９】
たとえば中間値Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、対応する加算値Ｓ１〜Ｓ３の１／ｎ倍であってもよい。あるいは中間値Ｍ１〜Ｍ３はそれぞれ、対応する加算値Ｓ１〜Ｓ３そのものであってもよい。
【００４０】
この処理によれば、測定値群がいずれのシンボルに対応するかを判定することができる。また、処理Ｓ２０２，Ｓ２０４，Ｓ２０６における演算は、図２における加算平均の処理Ｓ１０４と共通であるため、処理Ｓ２０２，Ｓ２０４，Ｓ２０６で生成した加算値あるいは中間値を、図２の処理Ｓ１０４に用いることにより、演算コストを下げることができる。
【００４１】
続いて、しきい値ＳＴＨの具体的な演算方法について説明する。
（第１の演算方法）
シンボル０に対応する測定値群の平均値がＡＳＹＭ０、シンボル１に対応する２つの測定値群の平均値がＡＳＹＭ１１、ＡＳＹＭ１２であるとき、しきい値ＳＴＨは、
ＡＳＹＭ０／２＋ＡＳＹＭ１１／４＋ＡＳＹＭ１２／４
に応じて求めることができる。２あるいは４での除算は、ビットシフトで実現できるため、演算コストが低くて済む。
【００４２】
（第２の演算方法）
シンボル０に対応する加算値がＳＳＹＭ０、シンボル１に対応する２つの加算値がＳＳＹＭ１１、ＳＳＹＭ１２であるとき、しきい値ＳＴＨは、
ＳＳＹＭ０／（２×ｎ）＋ＳＳＹＭ１１／（４×ｎ）＋ＳＳＹＭ１２／（４×ｎ）
に応じて求めることができる。
【００４３】
図７は、復調器１００のブロック図である。復調器１００は、カウンタ１０２およびしきい値決定部１１０を備える。図７および以降の図では、復調器１００のうち、しきい値ＳＴＨの決定に関連するブロックのみを示し、プリアンブル期間に続くデータ期間における受信に関連するブロックは省略する。
【００４４】
カウンタ１０２は、シンボル１と０が交互に含まれるプリアンブル期間において、複数２×ｎのシンボル周期ＴＳＹＭにわたりエッジ間距離Ｄを測定する。しきい値決定部１１０は、シンボル１に対応するエッジ間距離Ｄ１とシンボル０に対応するエッジ間距離Ｄ０とを、１：２の重み付けで加算平均して得られる値にもとづいて、しきい値ＳＴＨを生成する。
【００４５】
本発明は、図３のフローチャートあるいは図７のブロック図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな方法、装置、回路に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や回路動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な実施例や変形例を説明する。
【００４６】
（第１実施例）
図８は、第１実施例に係る復調器１００Ａの回路図である。しきい値決定部１１０Ａは、レジスタ１１２、第１加算器１２１〜第３加算器１２３、最大値選択回路１３０、第１演算器１３１〜第６演算器１３６、出力回路１５０Ａを備える。
【００４７】
レジスタ１１２は、２×ｎ個のシンボル周期ＴＳＹＭ１〜ＴＳＹＭ２ｎわたり測定されたｎ×３個のエッジ間距離Ｄの測定値を保持する。レジスタ１１２はシフトレジスタを用いることができる。ｎ＝２ｍ（ｍは自然数）であることが望ましい。たとえばｍ＝２であり、ｎ＝４である。
【００４８】
レジスタ１１２に保持される測定値のうち、３×ｉ−２個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値ａ１〜ａｎを第１測定値群と称し、３×ｉ−１個目（ｉ＝１，…ｎ）のエッジ間距離の測定値ｂ１〜ｂｎを第２測定値群と称し、３×ｉ個目（ｉ＝１，…ｎ−１）のエッジ間距離の測定値ｃ１〜ｃｎを第３測定値群と称する。第１加算器１２１は、第１測定値群ａ１〜ａｎを加算し、第１加算値Ｓ１を生成する。第２加算器１２２は、第２測定値群ｂ１〜ｂｎを加算し、第２加算値Ｓ２を生成する。第３加算器１２３は、第３測定値群ｃ１〜ｃｎを加算し、第３加算値Ｓ３を生成する。
【００４９】
第１演算器１３１は、第１加算値Ｓ１を１／ｎ倍し、第１平均値Ａ１を生成する。第２演算器１３２は、第２加算値Ｓ２を１／ｎ倍し、第２平均値Ａ２を生成する。第３演算器１３３は、第３加算値Ｓ３を１／ｎ倍し、第３平均値Ａ３を生成する。ｎ＝２ｍであるとき、第１演算器１３１〜第３演算器１３３はそれぞれ、入力データを下位にｍビットシフトするビットシフタで構成できる。
【００５０】
最大値選択回路１３０は、第１加算値Ｓ１、第２加算値Ｓ２、第３加算値Ｓ３に応じた第１中間値Ｍ１、第２中間値Ｍ２、第３中間値Ｍ３を比較し、最大の中間値ＭＭＡＸを検出して出力する。図８において、第１中間値Ｍ１、第２中間値Ｍ２、第３中間値Ｍ３はそれぞれ、第１平均値Ａ１、第２平均値Ａ２、第３平均値Ａ３である。
【００５１】
最大値選択回路１３０の比較の結果、最大の中間値ＭＭＡＸに対応する測定値群がシンボル０に対応付けられ、残りの２つの中間値に対応する２つの測定値群がシンボル１に対応付けられる。
【００５２】
第４演算器１３４は、第１加算値Ｓ１と第２加算値Ｓ２の平均値の１／ｎ倍の第４平均値Ａ４を生成する。第５演算器１３５は、第２加算値Ｓ２と第３加算値Ｓ３の平均値の１／ｎ倍の第５平均値Ａ５を生成する。第６演算器１３６は、第３加算値Ｓ３と第１加算値Ｓ１の平均値の１／ｎ倍の第６平均値Ａ６を生成する。第４演算器１３４〜第６演算器１３６はそれぞれ、加算器１７０と演算器１７２を含んでもよい。加算器１７０は、２つの入力を加算する。演算器１７２は、加算器１７０の出力に、１／（２ｎ）を乗算する。ｎ＝２ｍであるとき、演算器１７２は、入力データを、下位にｍ＋１ビット、シフトさせるビットシフタで構成できる。
【００５３】
この出力回路１５０Ａは、（i）第１平均値Ａ１が最大であるとき、第１平均値Ａ１と第５平均値Ａ５の平均値に応じたしきい値ＳＴＨを生成し、（ii）第２平均値Ａ２が最大であるとき、第２平均値Ａ２と第６平均値Ａ６の平均値に応じたしきい値ＳＴＨを生成し（iii）第３平均値Ａ３が最大であるとき、第３平均値Ａ３と第４平均値Ａ４の平均値に応じたしきい値ＳＴＨを生成する。
【００５４】
たとえば出力回路１５０Ａは、セレクタ１５２、出力平均回路１５４および加算器１５６，１５８を含む。セレクタ１５２は、第４平均値Ａ４、第５平均値Ａ５、第６平均値Ａ６を受ける。セレクタ１５２には、最大値選択回路１３０の検出結果を示す選択信号ＳＥＬが入力される。セレクタ１５２は、（i）第１平均値Ａ１が最大であるとき、第５平均値Ａ５を選択し、（ii）第２平均値Ａ２が最大であるとき、第６平均値Ａ６を選択し、（iii）第３平均値Ａ３が最大であるとき、第４平均値Ａ４を選択する。出力平均回路１５４は、最大値選択回路１３０の出力ＭＭＡＸと、セレクタ１５２の出力ＡＳＥＬの平均値を算出する。出力平均回路１５４の出力は、暫定のしきい値ＳＴＨに対応する。
【００５５】
加算器１５６は、暫定のしきい値ＳＴＨから１を減じ、シンボル１を判定するためのしきい値ＳＴＨ１を生成する。加算器１５８は、暫定のしきい値ＳＴＨに１を加算し、シンボル０を判定するためのしきい値ＳＴＨ０を生成する。データ区間においては、測定したエッジ間距離が、しきい値ＳＴＨ１より短いとき、シンボル１と判定し、測定したエッジ間距離が、しきい値ＳＴＨ０より長いとき、シンボル０と判定することができる。
【００５６】
最大値選択回路１３０の出力ＭＭＡＸは、シンボル０に対応する測定値群の平均値ＡＳＹＭ０を表す。また、シンボル１に対応する２つの測定値群の平均値がＡＳＹＭ１１、ＡＳＹＭ１２であるとき、セレクタ１５２の出力は、ＡＳＹＭ１１とＡＳＹＭ１２の平均値を表す。したがって、出力平均回路１５４の出力である暫定のしきい値ＳＴＨは、
｛ＡＳＹＭ０＋（ＡＳＹＭ１１＋ＡＳＹＭ１２）／２｝／２
＝ＡＳＹＭ０／２＋ＡＳＹＭ１１／４＋ＡＳＹＭ１２／４
を表す。つまり図８の復調器１００Ａは、上述の第１の演算方法にもとづいて、しきい値を生成するものと理解される。
【００５７】
（第２実施例）
図９は、第２実施例に係る復調器１００Ｂの回路図である。しきい値決定部１１０Ｂは、図８のしきい値決定部１１０Ａの第４演算器１３４〜第６演算器１３６に代えて、第７演算器１３７〜第９演算器１３９を備える。
【００５８】
第７演算器１３７は、第１平均値Ａ１と第２平均値Ａ２の平均値を表す第７平均値Ａ７を生成する。第８演算器１３８は、第２平均値Ａ２と第３平均値Ａ３の平均値を表す第８平均値Ａ８を生成する。第９演算器１３９は、第３平均値Ａ３と第１平均値Ａ１の平均値を表す第９平均値Ａ９を生成する。第７演算器１３７〜第９演算器１３９は、第４演算器１３４〜第６演算器１３６と同様に構成できる。
【００５９】
出力回路１５０Ｂは、第７平均値Ａ７、第８平均値Ａ８、第９平均値Ａ９を受け、最大値選択回路１３０の検出結果に応じて、（i）第１平均値Ａ１が最大であるとき、第１平均値Ａ１と第８平均値Ａ８の平均値に応じたしきい値ＳＴＨ１，ＳＴＨ０を生成し、（ii）第２平均値Ａ２が最大であるとき、第２平均値Ａ２と第９平均値Ａ９の平均値に応じたしきい値ＳＴＨ１，ＳＴＨ０を生成し（iii）第３平均値Ａ３が最大であるとき、第３平均値Ａ３と第７平均値Ａ７の平均値に応じたしきい値ＳＴＨ１，ＳＴＨ０を生成する。出力回路１５０Ｂの構成は、図８の出力回路１５０Ａと同様である。
【００６０】
この復調器１００Ｂにおいても出力平均回路１５４の出力である暫定のしきい値ＳＴＨは、
｛ＡＳＹＭ０＋（ＡＳＹＭ１１＋ＡＳＹＭ１２）／２｝／２
＝ＡＳＹＭ０／２＋ＡＳＹＭ１１／４＋ＡＳＹＭ１２／４
を表す。つまり図９の復調器１００Ｂは、上述の第１の演算方法にもとづいて、しきい値を生成するものと理解される。
【００６１】
（第３実施例）
図１０は、第３実施例に係る復調器１００Ｃの回路図である。しきい値決定部１１０Ｃにおいて、最大値選択回路１３０Ｃは、第１中間値Ｍ１〜第３中間値Ｍ３として、第１加算値Ｓ１〜第３加算値Ｓ３を受ける。
【００６２】
第１０演算器１４０は、第１加算値Ｓ１と第２加算値Ｓ２の加算値を表す第１０加算値Ｓ１０を生成する。第１１演算器１４１は、第２加算値Ｓ２と第３加算値Ｓ３の加算値を表す第１１加算値Ｓ１１を生成する。第１２演算器１４２は、第３加算値Ｓ３と第１加算値Ｓ１の加算値を表す第１２加算値Ｓ１２を生成する。
【００６３】
出力回路１５０Ｃは、第１０加算値Ｓ１０、第１１加算値Ｓ１１、第１２加算値Ｓ１２を受け、最大値選択回路１３０Ｃの検出結果を示す選択信号ＳＥＬに応じて、（i）第１加算値Ｓ１が最大であるとき、Ｓ１／（２×ｎ）＋Ｓ１１／（４×ｎ）に応じたしきい値ＳＴＨ１，ＳＴＨ０を生成し、（ii）第２加算値Ｓ２が最大であるとき、Ｓ２／（２×ｎ）＋Ｓ１２／（４×ｎ）に応じたしきい値ＳＴＨ１，ＳＴＨ０を生成し、（iii）第３加算値Ｓ３が最大であるとき、Ｓ３／（２×ｎ）＋Ｓ１０／（４×ｎ）に応じたしきい値ＳＴＨ１，ＳＴＨ０を生成する。
【００６４】
セレクタ１６０は、第１０加算値Ｓ１０、第１１加算値Ｓ１１、第１２加算値Ｓ１２を受け、選択信号ＳＥＬに応じたひとつを選択する。演算器１６２は、最大値選択回路１３０Ｃの出力を２倍する。加算器１６４は、演算器１６２の出力とセレクタ１６０の出力を加算する。演算器１６６は、出力平均回路１５４の出力を１／（４ｎ）倍する。演算器１６２、演算器１６６は、ビットシフタで構成できる。演算器１６６の出力は、暫定のしきい値ＳＴＨを表す。
【００６５】
最大値選択回路１３０Ｃの出力は、シンボル０に対応する加算値ＳＳＹＭ０を表す。セレクタ１６０の出力は、シンボル１に対応する２つの加算値ＳＳＹＭ１１、ＳＳＹＭ１２の和ＳＳＹＭ１１＋ＳＳＹＭ１２である。したがって、演算器１６６の出力である暫定のしきい値ＳＴＨは、
ＳＳＹＭ０／（２×ｎ）＋ＳＳＹＭ１１／（４×ｎ）＋ＳＳＹＭ１２／（４×ｎ）
を表す。つまり図１０の復調器１００Ｃは、上述の第２の演算方法にもとづいて、しきい値を生成するものと理解される。
【００６６】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００６７】
第１実施例〜第３実施例は例示に過ぎず、その他、多くの変形例が存在しうる。たとえばビットシフト（２倍，４倍…あるいは１／２倍，１／４倍…）の処理は、同じ計算結果が得られればどこの位置で行ってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１００…復調器、１０２…カウンタ、１１０…しきい値決定部、１１２…レジスタ、１２１…第１加算器、１２２…第２加算器、１２３…第３加算器、１３０…最大値選択回路、１３１…第１演算器、１３２…第２演算器、１３３…第３演算器、１３４…第４演算器、１３５…第５演算器、１３６…第６演算器、１３７…第７演算器、１３８…第８演算器、１３９…第９演算器、１４０…第１０演算器、１４１…第１１演算器、１４２…第１２演算器、１５０…出力回路、１５２…セレクタ、１５４…出力平均回路、１５６，１５８…加算器、１６０…セレクタ、１６２…演算器、１６４…加算器、１６６…演算器。
【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】
2018160859.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018160859.tif 000011
【図１０】
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