(57)【要約】受信フロントエンド（３０２）は、所定のシンボル・パターンを含むとともに送信の最後に送信される既知の停止波形（１１４）を音声チャネル上で受信する。受信フロントエンドに接続されるプロセッサ（３０４）は、停止波形の検出に応答して音声チャネルの受信を終了させる（５１２）。プロセッサは受信信号から抽出される複数の特性値を計算する（５０４）。複数の特性値は、搬送波対雑音比と、停止波形の全てのシンボルに渡る最大正規化シンボル相関エネルギーと、多くの小さい正規化シンボル・エネルギー値及び多くの大きい正規化シンボル・エネルギー値と、を含む。プロセッサは、複数の特性値を該当する複数の所定の閾値と比較することにより停止波形を検出する（５０６）。
2007500476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声チャネル上の受信信号の受信を該音声チャネル上の送信の終了と同時に終了させる操作を容易にする無線通信受信機であって、
所定のシンボル・パターンを含み、かつ送信の最後に送信される既知の停止波形を音声チャネル上で受信する受信フロントエンドと、
前記受信フロントエンドに接続され、かつ前記停止波形の検出に応答して音声チャネルの受信を終了させるようにプログラムされているプロセッサと、
を備え、前記プロセッサは、更に、
前記受信信号から抽出される複数の特性値を計算し、
前記複数の特性値を該当する複数の所定の閾値と比較することにより前記停止波形を検出するようにプログラムされ、
前記複数の特性値は、
搬送波対雑音比と、
前記停止波形の全てのシンボルに渡る最大正規化シンボル相関エネルギーと、
多くの小さい正規化シンボル・エネルギー値及び多くの大きい正規化シンボル・エネルギー値と、
を含む、無線通信受信機。
【請求項２】
請求項１に記載の受信機において、前記停止波形をＭ相周波数シフト・キーイング信号として変調し、前記プロセッサは、更に、前記受信信号と前記既知の停止波形との間の波形相関値をシンボル・レベル相関値に、異なるタイミング・オフセットの予測シンボル変位周波数を持った所定のシンボル・パターンに基づいて分割することにより、搬送波対雑音比を計算するようにプログラムされている、受信機。
【請求項３】
請求項２に記載の受信機において、前記プロセッサは、更に、異なるタイミング・オフセットの各々に関して、前記シンボル・レベル相関値を既知の変調指数及び前記所定のシンボル・パターンに従って位相補正して、複数の位相補正済みシンボル・レベル相関値系列を生成することにより、搬送波対雑音比を計算するようにプログラムされている、受信機。
【請求項４】
請求項３に記載の受信機において、前記プロセッサは、更に、各タイミング・オフセットに関して、前記複数の位相補正済みシンボル・レベル相関値系列のフーリエ変換振幅二乗を計算することにより、搬送波対雑音比を計算するようにプログラムされている、受信機。
【請求項５】
請求項４に記載の受信機において、前記プロセッサは、更に、各タイミング・オフセットに関して、タイミング・オフセットに対応するフーリエ変換の最大エネルギー・ピークに関する周波数探索を所定範囲に渡って行なうことにより、搬送波対雑音比を計算するようにプログラムされている、受信機。
【請求項６】
受信信号の受信をチャネル上の送信の終了と同時に終了させる操作を容易にする無線通信装置における方法であって、
所定のシンボル・パターンを含む既知の停止波形に対応する受信信号をチャネル上で受信すること、
受信信号から抽出されるとともに、
搬送波対雑音比と、
前記停止波形の全てのシンボルに渡る最大正規化シンボル相関エネルギーと、
多くの小さい正規化シンボル・エネルギー値及び多くの大きい正規化シンボル・エネルギー値と、を含む複数の特性値を計算すること、
前記複数の特性値を該当する複数の所定の閾値と比較することにより前記停止波形を検出すること、
前記停止波形の検出に応答してチャネルの受信を終了させること、
を備える方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記既知の停止波形をＭ相周波数シフト・キーイング（ＦＳＫ）信号として変調し、前記搬送波対雑音比を計算することは、更に、受信信号と前記既知の停止波形との間の波形相関値をシンボル・レベル相関値に、異なるタイミング・オフセットの予測シンボル変位周波数を持った所定のシンボル・パターンに基づいて分割することにより、搬送波対雑音比を計算することを含む、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、更に、異なるタイミング・オフセットの各々に関して、前記シンボル・レベル相関値を既知の変調指数及び前記所定のシンボル・パターンに従って位相補正して、複数の位相補正済みシンボル・レベル相関値系列を生成することにより、搬送波対雑音比を計算すること、
を備える方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、更に、各タイミング・オフセットに関して、前記複数の位相補正済みシンボル・レベル相関値系列のフーリエ変換振幅二乗を計算することにより、搬送波対雑音比を計算することを備える方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、更に、各タイミング・オフセットに関して、タイミング・オフセットに対応するフーリエ変換の最大エネルギー・ピークに関する周波数探索を所定範囲に渡って行なうことにより、搬送波対雑音比を計算することを備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して無線データ通信システムに関し、特に無線通信システムにおいて、音声チャネルの受信信号の受信を送信の終了と同時に終了させる操作を容易にする方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声通信ディスパッチ・システム（dispatch voice communication system ）では、メッセージはランダムな時間に送信元音声通信機器によって送信され、かつランダムな期間を有する。送信を受信していることを検出すると、送信先通信機器は送信元の送信に同期し、好適には、送信を音声メッセージ期間において復号化する。ほとんどの場合においては、音声メッセージは送信先機器にリアルタイムで配信され、スピーカまたはイヤホンを通して再生される。多くの場合、無線通信システムでは、音声チャネルは送信の過程において品質が低下し、送信先機器は送信が終了したか否かを判断することができない。送信先が送信元の送信を受信できず、かつこの送信が現在も行なわれているか否かを確認できない場合には、送信先は呼を廃棄することを決定し、プロセスを戻して新規の送信に関する獲得チャネルをモニターする。これによって、多くの送信が着信前に送信先機器によって受信されることなく廃棄されることになる。別の構成として、送信先は音声チャネルを復号化し続けることができるが、高品質の信号を受信することがない。多くの場合において、この操作を行なうことによって、送信先は音声チャネルの使用に非常に長い時間を費やすことになり、獲得チャネルで生じ得る他の送信を受信することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
明らかなことであるが、不安定な通信チャネルで送出される音声送信を終了させる更に確実な解決方法が必要になる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
総じて、本開示は通信システムに関するものであり、この通信システムは、送信機及び受信機を利用してサービスを通信ユニットに、または更に詳細には、通信システム内で操作を行なう通信ユニット・ユーザに提供する。更に詳細には、無線通信システムにおける方法及び装置として具体化される種々の独創的なコンセプト及び原理について説明し、開示するが、この方法及び装置によって、音声チャネルの受信信号の受信を、このような通信システム内の機器において使用される送信の終了と同時に終了させる操作が容易になる。特に着目する通信システムは、音声通信をデジタル変調及び符号化を通して提供するために展開され、かつ開発される通信システムであり、更に詳細にはＭ相周波数シフト・キーイング（ＦＳＫ：Frequency-Shift Keying）変調を用いる無線デジタル音声通信システムである。一つの例はｉＤＥＮＴＭシステムであり、このシステムの開発はモトローラ社によって為されたものであるが、コンセプト及び原理は他のシステム及び機器にも適用することができる。
【０００５】
本開示は、本発明による種々の実施形態を構成し、かつ使用するための最良のモードを実施可能な形で更に説明するために提示される。本開示は更に、決して本発明を制限するためではなく、本発明の新規の原理及び利点に関する理解及び評価を深めるために提示される。本発明は、本出願の係属中に為される全ての補正を含む添付の請求項及び開示されるこれらの請求項の全ての等価物によってのみ定義される。
【０００６】
更に、第１の（first ）及び第２の（second）、上部（top ）及び底部（bottom）などのような関係を表わす用語があるとすれば、これらの用語は、一つのエンティティを別のエンティティから、または一つの作用を別の作用から区別するためにのみ使用されるのであり、このようなエンティティまたは作用の間の実際のこのような関係または順番を必ずしも必要としたり、意味したりするのではないことを理解されたい。
【０００７】
新規の機能のほとんど、及び新規の原理の多くは、一つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）によってか、デジタル信号プロセッサの中で最良の形で実現する、あるいはカスタムＩＣまたは特定用途向けＩＣのような集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）によって最良の形で実現する。この技術分野の当業者であれば、本明細書に開示するコンセプト及び原理を理解した暁には、最低限の試みでこのようなＤＳＰを容易にプログラムするか、あるいはこのようなＩＣを容易に作製することができるものと考えられる。従って、簡略にするために、かつ本発明による原理及びコンセプトを不明瞭にしてしまう危険を最小限に抑えるために、このようなプログラム、ＤＳＰ、及びＩＣがあるとすればこれらに関する更なる説明は、好適な実施形態において用いる原理及びコンセプトに関する基本的な事項に留めるものとする。
【０００８】
本明細書の本発明に至る背景説明の章において記載された問題に対する独創的な解決方法では、特異な停止波形（Stop Waveform ）またはポストアンブルを送信元機器によって有利な形で送信し、停止波形またはポストアンブルが検出されると、音声送信が完了していることが判明する。停止波形は非常に安定していて、非常に小さい信号対雑音比で検出することができることが好ましく、これによって送信先はチャネル品質が非常に悪くても停止波形を検出することができる。これにより、送信先は音声チャネルを継続的にモニターする機能を有することができ、停止波形が得られない状態が確実に生じ難くなる。この解決方法は正しく実行されると、この解決方法によって状況が著しく改善される。何故なら、送信先は高い確度で、送信が行なわれている間にのみ音声チャネルをモニターし、更には高い確度で、送信元が送信を終了するのと同時に受信を終了させるので、送信先は獲得チャネルを正しい時点でモニターすることができる。確実な解決方法を提供するために、時間及び周波数ドリフトが送信元機器と送信先機器との間で生じる場合に停止波形を検出することができることが必要である。更に、停止波形検出器は、非常に小さい搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ：Carrier to Noise）の信号を検出する機能を備える必要があると同時に、着目帯域内で生じると分かっている不所望の信号を間違って検出してしまうことがないことが必要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
同様の参照番号が、同じ構成要素または機能的に類似する構成要素を個々の図全体を通じて指す構成であり、以下の詳細な説明とともに明細書に組み込まれ、かつ明細書の一部を構成する添付図面は、種々の実施形態を更に例示し、本発明による種々の原理及び利点を説明するために役立つ。
【００１０】
図１を参照すると、例示としての送信のタイミング図１００は、各音声送信の最後における送信信号フォーマットを表わしており、この場合、最終の音声スロット１０２の後には３つの停止波形スロット１０４，１０６，１０８が続く。停止波形自体がＮ個のデータ・シンボルから成るペイロード・セクション１１４を占有し、かつ停止波形スロットの主要部分を構成する。短いスロット・ランプアップ１１２セクション及びランプダウン１１６セクションだけでなく、周波数ホップ・スイッチング１１８区間も停止波形スロット内に含まれる。Ｎは大きい数字であることが好ましく、かつ更に、２の累乗、例えばＮ＝１２８であることが好ましい。
【００１１】
停止波形スロットを３回連続して３つの個別の周波数ホップ上で送信することにより、我々は停止波形の３次のダイバーシチを実現するので、停止波形が端末側でのチャネル状態において更に正確になる。
【００１２】
停止波形は、送信機及び受信機が認識する系列をＭ相ＦＳＫ信号として次式のように変調することにより構成されることが好ましい。
【００１３】
【数１】
2007500476.tif 000003
上式において、ｈは変調指数であり、Ｔはシンボル区間であり、｛ｕｍ｝は既知の送信済みデータ系列であり、そしてｑ（ｔ）は、次式により表わされる正規化された位相パルスである。
【００１４】
【数２】
2007500476.tif 000004
シンボル区間ｍでは、変調済み位相は、０≦τ≦Ｔとする場合に次式により与えられることが分かる。
【００１５】
【数３】
2007500476.tif 000005
この式を分析すると、シンボル区間ｍでは、送信済み信号は単に、既知のシンボル値ｕｍによって決まる既知の周波数の、かつ既知のシンボル系列
【００１６】
【数４】
2007500476.tif 000006
によって決まる既知の開始位相の正弦波であることが分かる。
【００１７】
一実施形態では、Ｍ相ＦＳＫ音声データ・シンボルは奇数のシンボル値、例えば
ｕ＝［＋７  −３  ＋３  −１  −１  −７  ＋５  ＋１．．．］．
により構成される。当該実施形態では、好適には、停止波形シンボルを偶数値により構成してランダムＭ相ＦＳＫ音声データとの相互相関が低くなるようにする、すなわちベクトルｕの各シンボルは次の集合
｛−６  −４  −２  ０  ＋２  ＋４  ＋６｝
から選択される。更に、ＤＣオフセットに関する問題を回避するために、停止波形を直交する（２成分の）波形とすることもでき、従ってシンボルを次の集合からのみ選択することにより、ＤＣオフセットの影響を受けないようにすることができる。
【００１８】
｛−６  −４  −２  ＋２  ＋４  ＋６｝
図２は、本明細書において説明するコンセプト及び原理に従って動作する例示としての受信機の高レベル機能ブロック図２００である。ここで、受信機は受信信号を２つの並列経路で処理することが好ましく、第１経路にはＭ相ＦＳＫ音声データの復調器２０４が位置し、復調器の後にはオーディオ出力２０８を生成する音声復号及び処理機能２０６が続く。第２経路には停止波形検出器２１０が位置し、この検出器は音声処理機能を検出信号２１２によってインタラプトし、停止波形が検出されるとメッセージを終了させることができる。この動作モードによれば、停止波形検出器は、ランダムＭ相ＦＳＫデータがチャネルに現れるときに間違って停止波形を検出するような動作をしてはならないことが明らかである。実際、加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ：Additive White Gaussian Noise ）の他に多くのタイプの信号があり、これらの信号に対して、停止波形検出器が間違った検出を行なう確率が非常に低いことが望ましい。これに明らかに相当する信号は広帯域雑音、狭帯域妨害電波、及び既存システム内部の既知の信号タイプ、すなわち例えば「Ｔａｌｋ−Ａｒｏｕｎｄ」モードで送信される他のタイプのスロット・フォーマットである。
【００１９】
第１の実施形態では、停止波形検出器の基本は、ＡＷＧＮ（加法的白色ガウス雑音）の未知の位相を含む既知の信号の最大尤度検出、すなわち非同期検出であり、この検出では、ｒ（ｔ）が受信信号であり、ｓ（ｔ）が既知の送信信号とした場合の次式で表わされる相関値を閾値ηと比較する。
【００２０】
【数５】
2007500476.tif 000007
相関値Ｃが閾値ηを上回る場合、停止波形信号が検出されたと考えられる。更に、閾値ηは、雑音電力σｎ２及び目標の雑音誤検出確率（noise falsing probability ）Ｐｆに次式に従って関連付けられると考えられる。
【００２１】
【数６】
2007500476.tif 000008
雑音推定値
【００２２】
【数７】
2007500476.tif 000009
を受信機に適用することができる場合、最大尤度検出を搬送波対雑音（Ｃ／Ｎ）推定値として定式化し、次に閾値テストを行なうが、この場合、次式により表わされる量
【００２３】
【数８】
2007500476.tif 000010
を、次式により表わされる修正済み閾値
【００２４】
【数９】
2007500476.tif 000011
と比較する。
【００２５】
ここで、Ｃ／Ｎに関する閾値ηＣ／Ｎは、所望の雑音誤検出確率Ｐｆが小さくなると大きくなることに注目されたい。同様に、雑音誤検出確率Ｐｆが固定の場合、停止波形のシンボル数Ｎが大きくなると、必要となる閾値が小さくなる。Ｎが大きい場合、閾値は極めて小さくなることができ、これは、Ｃ／Ｎ推定値が検出器を非常に小さい値で通過することができることを意味する。別の表現をすると、Ｎが大きい場合、停止波形検出器は非常に小さいＣ／Ｎで動作することができる。
【００２６】
上で行った説明は、ＡＷＧＮ（加法的白色ガウス雑音）を含む形で受信される、完全に時間及び周波数同期した信号に関するものである。本出願においては、受信機は、停止波形がチャネルに現れるときに同期が非常に良好には行なわれないような長い期間に渡って送信信号を受信できないことがある。従って、停止波形検出器は、所定範囲内の時間及び周波数に渡って探索を行なうことが好ましい。離散時間で次式のように表わされる相関値Ｃから説明を始めることとし、
【００２７】
【数１０】
2007500476.tif 000012
上式では、Ｎｓは受信機におけるＦＳＫシンボル当たりのサンプルの数である。この式を複数のシンボル区間に分割し、そして次式に従って合成することができ、
【００２８】
【数１１】
2007500476.tif 000013
上式においては、シンボル・レベルの相関値は次式のように表わされ、
【００２９】
【数１２】
2007500476.tif 000014
更に、既知の初期位相は次式のように表わされる。
【００３０】
【数１３】
2007500476.tif 000015
送信機と受信機との間に周波数誤差が生じると、最大尤度検出法に従って、異なるオフセット周波数｛ωｋ｝に関する非常に多くの相関値｛Ｐｋ｝を次式に従って定式化し、
【００３１】
【数１４】
2007500476.tif 000016
上式も同じように、次式のように複数のシンボル・レベルの相関値に分割することができ、
【００３２】
【数１５】
2007500476.tif 000017
上式においては、０≦ｍ≦Ｎ−１とする場合、各オフセット周波数ωｋに関して次式のように表わされ、シンボル・レベルの相関値から成る新規の集合が必要となる。
【００３３】
【数１６】
2007500476.tif 000018
これらの式を直接計算するのではなく、次式で表わされる次の区分的近似を検出器において行なって、
ｅｘｐ［−ｊωｋ（ｌ＋ｍＮｓ）］≒ｅｘｐ（−ｊωｋｍＮｓ）
次式が得られるようにする。
【００３４】
【数１７】
2007500476.tif 000019
送信機と受信機との間の周波数不一致がＦＳＫシンボル・レートに比べて小さくなっている限り、この近似は感度が若干落ちるだけで、最適な検出器に比べて十分な周波数捕捉範囲を与える。
【００３５】
周波数探索に加えて、時間探索を検出器に導入する。検出器では、−ｉｍａｘ≦ｍ≦ｉｍａｘの場合に次式により表わされる量を計算する。
【００３６】
【数１８】
2007500476.tif 000020
ここで、これらの式は単に、異なるタイミング・オフセットに関して計算されるシンボル・レベルの相関値に過ぎないことに留意されたい。次に、各タイミング・オフセットにおける位相補正信号系列のＦＦＴ振幅二乗を、−Ｎ／２≦ｋ≦Ｎ／２−１の場合に次式のように計算する。
【００３７】
【数１９】
2007500476.tif 000021
各タイミング・オフセットｉに関して、ピーク・エネルギーに対する周波数探索を行なって次式を得る。
【００３８】
【数２０】
2007500476.tif 000022
上式において、ｋｍａｘは片側の最大予測周波数オフセット（maximum expected one-sided frequency offset ）ｆｍａｘ、及びＦＦＴ周波数区間解像度（frequency bin resolution）、すなわち次式
【００３９】
【数２１】
2007500476.tif 000023
に従って決定される。上式において、ＲｓはＦＳＫシンボル・レートである。次に、各タイミング・オフセットｉに関して、搬送波電力を次式に従って計算する。
【００４０】
【数２２】
2007500476.tif 000024
上式において、ｋ１は片側の最大搬送波帯域ｆ１、すなわち次式
【００４１】
【数２３】
2007500476.tif 000025
に基づく。次に、タイミング・オフセットを次式に従って求め、
【００４２】
【数２４】
2007500476.tif 000026
そして雑音電力を次式のように推定する。
【００４３】
【数２５】
2007500476.tif 000027
次にＣ／Ｎ推定値
【００４４】
【数２６】
2007500476.tif 000028
を、先に展開した閾値と同じではない閾値ηＣ／Ｎと比較する。時間及び周波数探索を行なうことによってＣ／Ｎ推定値の分布が変わり、異なる誤アラーム確率（false alarm probability ）が得られる。従って、閾値ηＣ／Ｎは実験的に求めるのが好ましい。
【００４５】
停止波形検出器の第１の実施形態に関する問題は、不所望信号の誤検出であり、この誤検出について、Ｎ＝１２８の場合について上に記載した停止波形検出器に関して以下に要約する。固定のＥｓ／Ｎ０の幾つかの値に関して、種々の不所望の信号タイプの誤アラーム確率を示す。
【００４６】
【表１】
2007500476.tif 000029
ここで、雑音誤アラーム確率は非常に低いが、ある信号タイプは許容できない高い誤アラーム確率を生じることに留意されたい。明らかなことであるが、ＡＷＧＮ（加法的白色ガウス雑音）通信路用に設計される「最適検出器」は他の不所望の信号タイプを十分なレベルで拒絶することがない。検出器は、閾値ηＣ／Ｎを非常に小さくすることになる大きなＮに対して設計され、非常に小さいＣ／Ｎにおいて動作するように設計されるということだけで問題を悪化させている。
【００４７】
誤りを無くすために、第２の実施形態では、別のテスト・グループを停止波形検出器に、次式によって表わされるシンボル・レベルの正規化エネルギー系列に基づいて導入する。
【００４８】
【数２７】
2007500476.tif 000030
上式において、ｅ（ｍ）はシンボル区間ｍに渡る受信エネルギーであり、次式により表わされる。
【００４９】
【数２８】
2007500476.tif 000031
ここで、｛β（ｍ）｝の分子は最適シンボル・タイミングｉ０に同期するが分母は同期しないことに留意されたい。実際、分母の系列は多項式または既に設定されているシンボル・タイミングに同期することが好ましく、これによって誤り防止アルゴリズムの計算の複雑さ、及び保存要件が有利な形で緩和される。
【００５０】
シミュレーションによって、異なるタイミング・オフセットを有する別の停止波形を受信するときに系列｛β（ｍ）｝に何が生じるかが判明した。不所望のシンボルが所望の停止波形に一致する場合に高い相関が生じるが、普通、不所望のシンボル及び所望の停止波形が一致しない場合には非常に低い相関が生じる。この現象は、停止波形検出器を誤動作させことが分かっている不所望の信号タイプの全てに関して生じる。
【００５１】
これらの信号タイプを拒絶するために、次の量を形成する。
βｍａｘ＝ｍａｘｍ∈［０，Ｎ−１］［β（ｍ）］
【００５２】
【数２９】
2007500476.tif 000032
【００５３】
【数３０】
2007500476.tif 000033
【００５４】
【数３１】
2007500476.tif 000034
【００５５】
【数３２】
2007500476.tif 000035
これらの信号タイプを拒絶するために、停止波形は、次の条件の全てが満たされる場合にのみ検出されると考えられる。
【００５６】
１．
【００５７】
【数３３】
2007500476.tif 000036
２．（ｎｕｍ＿ｓｍａｌｌ≦ηＬＯ）ＯＲ（（ｎｕｍ＿ｓｍａｌｌ＋ｎｕｍ＿ｌａｒｇｅ）≦ηＬＯ＋ＨＩ）
３．βｍａｘ＞ηｍａｘ
Ｎ＝１２８の場合、良好な結果をもたらす次の閾値を使用した。
【００５８】
１．ηＣ／Ｎ＝０．１７５
２．ηＬＯ＝６４
３．ηＬＯ＋ＨＩ＝８５
４．ηｍａｘ＝０．３７５
下の表は、これらの誤り防止アルゴリズムを備える場合の新規の誤アラーム特性を示している。この場合の特性が非常に良くなっていることに注目されたい。
【００５９】
【表２】
2007500476.tif 000037
図３を参照すると、電気ブロック図には本発明による無線通信システムの受信機３００が示されている。受信機３００は、所定のシンボル・パターンを含む既知の停止波形を音声チャネルで受信する従来の受信フロントエンド３０２を備え、この場合、停止波形は送信の最後に送出される。受信フロントエンド３０２は、モトローラ社が提供するｉＤＥＮハンドセットにおいて利用される受信フロントエンドと同様であることが好ましい。受信機３００は更に、受信フロントエンド３０２に接続され、かつ停止波形の検出に応答して音声チャネルの受信を終了させるようにプログラムされるプロセッサ３０４を備える。プロセッサ３０４は、モトローラ社が提供するＤＳＰ５６０００プロセッサと同様の従来のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）であることが好ましい。受信機３００はまた、プロセッサ３０４に接続され、かつ好適にはユーザ制御、及び聞き取り可能な音声メッセージを生成する従来のスピーカを含むユーザ・インターフェース３０６を備える。受信機３００は更に、本発明によるプロセッサ３０４をプログラムする実行可能なソフトウェア・プログラムを保存する従来のメモリ３０８を備える。
【００６０】
メモリ３０８は従来の通信プログラム３１０を含み、このプログラムによって、プロセッサ３０４をプログラムして受信フロントエンド３０２と連動させて通信システムにおいて利用される通信プロトコルに従って通信を行なわせる。メモリ３０８は更に停止波形プログラム３１２を含み、このプログラムによって、プロセッサ３０４をプログラムして停止波形を本明細書において説明するコンセプト及び原理に従って検出させる。更に、メモリ３０８は、プロセッサ３０４が受信信号から抽出する複数の特性値を保存する空間を含む。複数の特性値は、搬送波対雑音比３１４と、最大正規化相関エネルギー値３１６と、多くの小さい正規化シンボル・エネルギー値３２０及び多くの大きい正規化シンボル・エネルギー値３２０と、を含む。メモリ３０８はまた、正規化シンボル・エネルギー値３１８を保存するロケーションを含む。停止波形プログラム３１２によってプロセッサ３０４をプログラムして停止波形を、本明細書において上に開示したように複数の特性値を該当する複数の所定の閾値と比較することにより検出させることが好ましい。
【００６１】
図４は、無線通信システムの例示としての無線通信送信機器４００の電気ブロック図である。送信機器４００は、無線通信信号を送信する従来の送信機４０２を備える。送信機４０２は、モトローラ社が提供するｉＤＥＮＴＭハンドセットにおいて利用される送信機と同様であることが好ましい。送信機器４００は更に、送信機４０２に接続されて送信機４０２を制御する従来のプロセッサ４０４を備える。プロセッサ４０４は、モトローラ社が提供するＤＳＰ５６６００と同様のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）であることが好ましい。送信機器４００は更に、プロセッサ４０４に接続されてユーザとの接続を行なう従来のユーザ・インターフェース４０６を備える。ユーザ・インターフェースは従来のユーザ制御と、音声メッセージを入力するマイクロホンと、を備えることが好ましい。送信機器４００は更に、プロセッサ４０４をプログラムする実行可能なソフトウェア・プログラムを保存する従来のメモリ４０８を備える。
【００６２】
メモリ４０８は従来の通信プログラム４１０を含み、このプログラムによって、プロセッサ４０４をプログラムして送信機４０２と連動させて通信システムにおいて利用される通信プロトコルに従って通信を行なわせる。メモリは停止波形プログラム４１４も含み、このプログラムによって、プロセッサ４０４をプログラムして送信機４０２を制御させ、送信機に所定の停止波形を、複数の個別のホップ周波数の複数の連続タイム・スロットで行われる送信の最後に送信させる。メモリ４０８は更に、送信機４０２を制御して停止波形をＭ相周波数シフト・キーイング（ＦＳＫ）信号として変調させるＭ相周波数シフト・キーイング変調プログラム４１２を含み、この場合、Ｍ相周波数シフト・キーイング信号には、音声メッセージ・データの送信に利用されないシンボル値のみを利用することが好ましい。ここで、別の構成として、受信機３００の各部分及び送信機器４００の各部分を統合して双方向通信機器を構成することができることを理解されたい。
【００６３】
図５は、受信を有利な形で本開示に従って終了させる方法を示すフロー図５００である。本方法を無線通信システムに使用して音声チャネルの受信信号の受信を、音声チャネルの送信の終了と同時に終了させる操作を容易にする。図３及び図４の構造を参照しながら説明を行っているが、本方法は他の機器及び構造に対しても実行することができる。フローは送信機器４００が、所定のシンボル・パターンを含む既知の停止波形を音声チャネルで送信する（５０２）ことから始まる。受信機３００は停止波形を受信し、受信信号から抽出される複数の特性値を計算する（５０４）。複数の特性値は、搬送波対雑音比と、停止波形の全てのシンボルに渡る最大正規化シンボル相関エネルギーと、多くの小さい正規化シンボル・エネルギー値及び多くの大きい正規化シンボル・エネルギー値と、を含む。次に、受信機３００は停止波形を、複数の特性値を該当する複数の所定の閾値と比較することにより検出しようとする（５０６）。受信機３００がステップ５０８において停止波形の検出を無事に行なう場合、受信機３００は、停止波形の検出に応答して音声チャネルの受信を終了させる（５１２）。停止波形の検出が無事に行なわれない場合は、受信機３００は音声チャネルの受信を継続する（５１０）。
【００６４】
停止波形を送信する際、送信機器４００は停止波形をＭ相周波数シフト・キーイング（ＦＳＫ）信号として変調することが好ましく、かつ受信機３００は搬送波対雑音比を計算することが好ましく、この計算は、受信信号及び既知の停止波形との間の波形相関値をシンボル・レベルの相関値に、異なるタイミング・オフセットの予測シンボル変位周波数を持った所定のシンボル・パターンに基づいて分割することにより行なわれる。次に、受信機３００は異なるタイミング・オフセットの各々に関して、シンボル・レベル相関を既知の変調指数及び所定のシンボル・パターンに従って位相補正して、複数の位相補正済みシンボル・レベル相関値系列を生成する。
【００６５】
受信機３００は、各タイミング・オフセットに関して、複数の位相補正済みシンボル・レベル相関値系列のフーリエ変換振幅二乗を計算することにより搬送波対雑音比の計算を継続する。受信機３００は、各タイミング・オフセットに関して、タイミング・オフセットに対応するフーリエ変換の最大エネルギー・ピークに関する周波数探索を所定範囲に渡って行ない続ける。次に、受信機３００は各タイミング・オフセットに関して、フーリエ変換振幅二乗を、最大エネルギー・ピークが生じた周波数区間を中心として、複数の区間に渡って合計することにより搬送波電力を計算する。次に、受信機３００は最適タイミング・オフセットを最大搬送波電力に基づいて求め、雑音電力を、最適タイミング・オフセットに対応するフーリエ変換振幅二乗を搬送波電力の計算に使用されなかった残りの区間全てに渡って合計することにより計算する。雑音電力で割った最大搬送波電力が搬送波対雑音比である。
【００６６】
受信機３００は次に、最大正規化シンボル相関エネルギーを停止波形の全てのシンボルに渡って計算するが、この計算は正規化シンボル相関エネルギー系列を形成することにより行われ、この形成は、複数のシンボル・レベルの相関値の各々の振幅二乗を前記最適タイミング・オフセットに対応する各シンボル区間に関して行ない、そして分母項に公称シンボル・タイミングに対応するタイミング・オフセットが使用される同じシンボル区間の受信信号電力で割ることにより行われる。
【００６７】
受信機３００は次に、多くの小さい正規化シンボル・エネルギー値及び多くの大きい正規化シンボル・エネルギー値を停止波形の全てのシンボルに渡って計算し、この場合、正規化シンボル相関エネルギー値は、この値が、１よりも小さい所定の値でスケーリングした最大正規化シンボル相関エネルギーよりも小さい場合に小さくなると考えられ、さらに正規化シンボル相関エネルギー値は、この値が、１よりも小さい所定の値でスケーリングした最大正規化シンボル相関エネルギーよりも大きい場合に大きくなると考えられる。
【００６８】
従って、本発明は、一つのチャネルの受信信号の受信を送信の終了と同時に終了させる操作を容易にする方法及び装置を有利な形で提供することが明らかであろう。本方法及び装置によって、不安定な通信チャネルで行われる送出音声送信のような送信を終了させる確実な解決方法が有利な形で提供される。
【００６９】
本開示は、本発明の真の、意図した、かつ公正な技術範囲を制限するのではなく、本発明による種々の実施形態をどのようにして構成し、使用するかについて説明する。これまでの記述は全てを網羅する、または本発明を、開示した形態に厳密に制限するものではない。変形または変更は、上に提示した示唆に基づいて行なうことが可能である。実施形態（群）は、本発明の原理及び原理の実際の適用形態を最良の形で例示し、かつこの技術分野の当業者が本発明を種々の実施形態において利用し、かつ考えられる特定の使用形態に適合させた種々の変形を加える形で本発明を利用することができるように選択され、そして記載された。このような全ての変形及び変更は、本特許出願の係属中に補正することができる添付の請求項に定義される本発明の技術範囲に含まれ、かつ添付の請求項が公正に、合法的に、かつ公平に付与される特許の広さ（breadth ）に従って解釈される限り、本発明の全ての等価物に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明による例示としての送信のタイミング図。
【図２】本発明による例示としての受信機の高レベル機能ブロック図。
【図３】本発明による受信機の電気ブロック図。
【図４】本発明による例示としての無線通信送信機器の電気ブロック図。
【図５】本発明による方法を示すフロー図。
【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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【国際調査報告】
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