(57)【要約】【課題】参照信号の区間でＡＧＣにより振幅が変動してしまった場合であっても、相関同期法によって同期位置を見つける。【解決手段】自動利得制御を実行する本発明に係る受信装置１０は、所定の期間における受信信号の振幅と理想振幅値との差分を所定の閾値と比較し、差分が所定の閾値より大きい場合は、受信信号の振幅が理想振幅値に近づくように利得を更新する更新処理を実行し、差分が所定の閾値に収まるまで更新処理を繰り返して実行するＡＧＣ部１４と、更新処理の回数と、当該更新処理が実行された際の受信信号の振幅に関する情報を記憶する記憶部１３と、受信信号の振幅に関する情報に基づいて受信信号の振幅を補正した後、補正した当該受信信号に対して相関処理を実行して同期位置を推定する制御部１２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動利得制御を実行する受信装置であって、
所定の期間における受信信号の振幅と理想振幅値との差分を所定の閾値と比較し、前記差分が前記所定の閾値より大きい場合は、前記受信信号の振幅が前記理想振幅値に近づくように利得を更新する更新処理を実行し、前記差分が前記所定の閾値に収まるまで前記更新処理を繰り返して実行するＡＧＣ部と、
前記更新処理の回数と、当該更新処理が実行された際の受信信号の振幅に関する情報を記憶する記憶部と、
前記受信信号の振幅に関する情報に基づいて受信信号の振幅を補正した後、補正した当該受信信号に対して相関処理を実行して同期位置を推定する制御部とを備える受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置において、前記受信信号の振幅に関する情報は、前記更新処理が実行された際の受信信号の振幅であることを特徴とする受信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の受信装置において、前記受信信号の振幅に関する情報は、前記更新処理が実行された際の利得であることを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の受信装置において、
前記記憶部は、前記利得の変化量と、当該変化量に応じた受信信号の振幅の変化量との対応情報を予め記憶しており、
前記制御部は、前記更新処理が実行された際の前記利得と前記対応情報とに基づいて受信信号の振幅を補正した後、補正した当該受信信号に対して相関処理を実行して同期位置を推定することを特徴とする受信装置。
【請求項５】
自動利得制御を実行する受信装置における受信方法であって、
前記受信装置は、
所定の期間における受信信号の振幅と理想振幅値との差分を所定の閾値と比較するステップと、
前記差分が前記所定の閾値より大きい場合は、前記受信信号の振幅が前記理想振幅値に近づくように利得を更新する更新処理を実行し、前記差分が前記所定の閾値に収まるまで前記更新処理を繰り返して実行するステップと、
前記更新処理の回数と、当該更新処理が実行された際の受信信号の振幅に関する情報を記憶するステップと、
前記受信信号の振幅に関する情報に基づいて受信信号の振幅を補正した後、補正した当該受信信号に対して相関処理を実行して同期位置を推定するステップと
を含む受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置及び受信方法に関し、特に、自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）により受信信号の振幅調整を行う受信装置及び受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）などの無線通信システムの無線通信装置において、受信信号の同期位置を見つける手段の一つとして相関同期法が知られている。
【０００３】
相関同期法においては、無線通信装置は、受信信号と既知の参照信号とをずらしながら相関値を計算し、相関値がピークとなる位置を同期位置とする相関処理を実行する。
【０００４】
一方、無線通信装置には、信号処理部の処理に最適な振幅の受信信号を信号処理部に入力するために、ＡＧＣを行うものがある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
ＡＧＣの制御方法の一つとして、スロットの先頭数シンボルを受信したタイミングで、その時点の受信信号の振幅と理想振幅値の差分とに応じてＡＧＣの利得を更新し、その後、次の数シンボルを受信して同様に利得を更新するという制御を、受信信号の振幅が最適になるまで繰り返す方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１９７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図６は、ＰＨＳのスロット構成において、スロットの先頭から、ＡＧＣによって受信信号の振幅が理想値に収束していく様子の一例を示す図である。図６に示すスロット構成の例においては、ＵＷ（Unique Word）が、既知の参照信号である。
【０００８】
ＡＧＣによって受信信号の振幅を調整する場合、アンテナ端での受信レベルによっては、受信信号の振幅が理想値に収束するまでに時間がかかる場合があるが、その場合、図６に示すように、既知の参照信号にあたる区間（ＵＷの区間）、すなわち相関処理を実行する区間において、受信信号の振幅が変動してしまう場合があった。
【０００９】
このように、相関処理区間において受信信号の振幅が変動してしまうと、相関同期法を用いた場合に、相関値のピークがなまったりずれたりして、正しい同期位置を推定できなくなってしまう場合があった。
【００１０】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、参照信号の区間でＡＧＣにより受信信号の振幅が変動してしまった場合であっても、相関同期法によって同期位置を見つけることができる受信装置及び受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、自動利得制御を実行する受信装置であって、所定の期間における受信信号の振幅と理想振幅値との差分を所定の閾値と比較し、前記差分が前記所定の閾値より大きい場合は、前記受信信号の振幅が前記理想振幅値に近づくように利得を更新する更新処理を実行し、前記差分が前記所定の閾値に収まるまで前記更新処理を繰り返して実行するＡＧＣ部と、前記更新処理の回数と、当該更新処理が実行された際の受信信号の振幅に関する情報を記憶する記憶部と、前記受信信号の振幅に関する情報に基づいて受信信号の振幅を補正した後、補正した当該受信信号に対して相関処理を実行して同期位置を推定する制御部とを備えるものである。
【００１２】
また、本発明に係る受信装置において、前記受信信号の振幅に関する情報は、前記更新処理が実行された際の受信信号の振幅であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る受信装置において、前記受信信号の振幅に関する情報は、前記更新処理が実行された際の利得であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る受信装置において、前記記憶部は、前記利得の変化量と、当該変化量に応じた受信信号の振幅の変化量との対応情報を予め記憶しており、前記制御部は、前記更新処理が実行された際の前記利得と前記対応情報とに基づいて受信信号の振幅を補正した後、補正した当該受信信号に対して相関処理を実行して同期位置を推定することが好ましい。
【００１５】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信方法は、自動利得制御を実行する受信装置における受信方法であって、前記受信装置は、所定の期間における受信信号の振幅と理想振幅値との差分を所定の閾値と比較するステップと、前記差分が前記所定の閾値より大きい場合は、前記受信信号の振幅が前記理想振幅値に近づくように利得を更新する更新処理を実行し、前記差分が前記所定の閾値に収まるまで前記更新処理を繰り返して実行するステップと、前記更新処理の回数と、当該更新処理が実行された際の受信信号の振幅に関する情報を記憶するステップと、前記受信信号の振幅に関する情報に基づいて受信信号の振幅を補正した後、補正した当該受信信号に対して相関処理を実行して同期位置を推定するステップとを含むものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、参照信号の区間でＡＧＣにより受信信号の振幅が変動してしまった場合であっても、相関同期法によって同期位置を見つけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る受信装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】ＡＧＣ利得の更新処理の回数と受信信号の振幅との対応を示す表の一例である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】ＡＧＣ利得の更新処理の回数と利得との対応を示す表の一例である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】参照信号区間内で受信信号の振幅が変動する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る受信装置の概略構成を示す機能ブロック図である。本発明の第１実施形態に係る受信装置１０は、自動利得制御（ＡＧＣ）を実行する受信装置であり、通信部１１、制御部１２及び記憶部１３を備える。制御部１２は、ＡＧＣ部１４を備える。
【００２０】
通信部１１は、アンテナを介して受信した無線信号をダウンコンバートしてベースバンド信号に変換し、アナログベースバンド信号をデジタル信号に変換して制御部１２に出力する。
【００２１】
制御部１２は、受信スロットのスロット開始タイミングから受信を開始し、時間ｔｓが経過するとＡＧＣ部１４にＡＧＣ制御を開始させる。
【００２２】
ＡＧＣ部１４は、ＡＧＣ制御を開始すると、所定の期間ｔｍの間、受信信号の振幅を測定し、当該振幅と理想振幅値との差分を計算する。ここで、理想振幅値とは、制御部１２が受信信号を処理する際の最適な振幅値である。
【００２３】
ＡＧＣ部１４は、受信信号の振幅と理想振幅値との差分を所定の閾値と比較する。ＡＧＣ部１４は、当該差分が所定の閾値より大きい場合は、受信信号の振幅が理想振幅値に近づくように次に設定する利得を計算し、計算した当該利得を、受信信号を増幅する際の利得として設定する。
【００２４】
ＡＧＣ部１４は、受信信号の振幅と理想振幅値との差分が所定の閾値以内に収まるまで、上述した受信信号の振幅の測定及び利得の更新を繰り返し実行する。
【００２５】
ＡＧＣ部１４は、図２に示すように、利得を更新した更新処理の回数と当該更新処理の回数における受信信号の振幅とを、記憶部１３に記憶させる。図２は、例えば、更新処理の回数が１回目のときの受信信号の振幅がＡ１であること、また、最終的に更新処理の回数がｆ回目のときに、受信信号の振幅と理想振幅値との差分が所定の値以内に収まり、そのときの受信信号の振幅がＡｆであることを示している。
【００２６】
制御部１２は、相関同期法によって同期位置を推定する前に、ＡＧＣ制御によって変動していた受信信号の振幅を補正する。例えば、制御部１２は、ｎ回目の利得更新後の受信信号の振幅をＡｎとすると、ｔｓ＋ｔｍ＊（ｎ−１）からｔｓ＋ｔｍ＊ｎまでの区間に受信した信号に対しては、Ａｆ／Ａｎ−１を乗算することにより、受信信号の振幅を補正する。制御部１２は、その他の区間の受信信号についても、同様の方法により受信信号の振幅を補正する。なお、上述の計算方法はあくまでも一例であり、他の計算方法で受信信号の振幅を補正してもよい。
【００２７】
記憶部１３は、図２に示すような、利得を更新した更新処理の回数と当該更新処理の回数における受信信号の振幅とを記憶する。
【００２８】
図３に示すフローチャートを参照しながら、本発明の第１実施形態に係る受信装置の動作について説明する。
【００２９】
制御部１２は、受信スロットのスロット開始タイミングからｔｓの期間信号を受信し、ＡＧＣ部１４にＡＧＣ制御を開始させる（ステップＳ１０１）。
【００３０】
ＡＧＣ部１４は、所定の期間ｔｍの間信号を受信し、受信信号の振幅を測定する（ステップＳ１０２）。
【００３１】
ＡＧＣ部１４は、測定した受信信号の振幅と理想振幅値との差分を所定の閾値と比較する（ステップＳ１０３）。
【００３２】
ステップＳ１０３において、受信信号の振幅と理想振幅値との差分が所定の閾値より大きいと判定した場合、ＡＧＣ部１４は、受信信号の振幅が理想振幅値に近づくように次に設定する利得を計算し、計算した当該利得を、受信信号を増幅する際の利得として設定する更新処理を実行する（ステップＳ１０４）。
【００３３】
続いて、ＡＧＣ部１４は、利得を更新した更新処理の回数と当該更新処理の回数における受信信号の振幅とを、記憶部１３に記憶させ、ステップＳ１０２に戻る（ステップＳ１０５）。
【００３４】
ステップＳ１０３において、受信信号の振幅と理想振幅値との差分が所定の閾値以内に収まっていると判定した場合、制御部１２は、ＡＧＣ制御によって変動していた受信信号の振幅を補正する係数を計算し（ステップＳ１０６）、当該係数を用いて受信信号の振幅を補正する（ステップＳ１０７）。
【００３５】
制御部１２は、振幅を補正した受信信号に対して相関処理を実行し同期位置を推定する（ステップＳ１０８）。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、制御部１２が、ＡＧＣ制御によって変動していた受信信号の振幅を補正してから相関処理を行うことにより、参照信号の区間でＡＧＣにより受信信号の振幅が変動してしまった場合であっても、相関同期法によって同期位置を見つけることができる。
【００３７】
また、既知の参照信号にあたる区間（ＵＷの区間）において、受信信号の振幅が変動した場合、振幅変動した区間を相関計算する区間（相関処理区間）から除いて、ＣＩ（Channel Indicator）区間を相関処理区間に追加するという方法もあるが（ＣＩ区間については、図６を参照）、この方法は、ＣＩ区間のチャネル種別が特定できていない場合は用いることができないという問題があった。本実施形態によれば、ＣＩ区間を相関処理区間に追加する必要がないため、ＣＩ区間のチャネル種別が特定できていなくても、相関同期法によって同期位置を見つけることができる。
【００３８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る受信装置は、記憶部１３が、更新処理の回数における受信信号の振幅を記憶する代わりに利得を記憶し、制御部１２が、当該利得に基づいて受信信号の振幅を補正する点で第１実施形態と相違する。本発明の第２実施形態に係る受信装置は、本発明の第１実施形態に係る受信装置と同様の構成であるため、図１に示す機能ブロック図を用いて、主に、第１実施形態と相違する点について説明する。
【００３９】
ＡＧＣ部１４は、図４に示すように、利得を更新した更新処理の回数と当該更新処理の回数における利得とを、記憶部１３に記憶させる。図４は、例えば、更新処理の回数が１回目のときの利得がＧ１であること、また、最終的に更新処理の回数がｆ回目のときに、受信信号の振幅と理想振幅値との差分が所定の値以内に収まり、そのときの利得がＧｆであることを示している。
【００４０】
利得をΔＧ変化させた場合の受信信号の振幅の変化量ΔＡは、実験などによって予め測定され、記憶部１３に、利得の変化量と受信信号の振幅の変化量との対応情報であるＳ＝ΔＡ／ΔＧの値が予め記憶されている。
【００４１】
制御部１２は、相関同期法によって同期位置を推定する前に、ＡＧＣ制御によって変動していた受信信号の振幅を補正する。例えば、ｎ回目の利得更新後の受信信号の利得をＧｎ、振幅をＡｎとすると、Ａｎ−１＝Ａｎ−Ｓ＊（Ｇｎ−Ｇｎ−１）となる。制御部１２は、ｔｓ＋ｔｍ＊（ｎ−１）からｔｓ＋ｔｍ＊ｎまでの区間に受信した信号に対しては、Ａｆ／Ａｎ−１を乗算することにより、受信信号の振幅を補正する。制御部１２は、その他の区間の受信信号についても、同様の方法により受信信号の振幅を補正する。なお、上述の計算方法はあくまでも一例であり、他の計算方法で受信信号の振幅を補正してもよい。
【００４２】
記憶部１３は、図４に示すような、利得を更新した更新処理の回数と当該更新処理の回数における利得とを記憶する。また、記憶部１３は、利得をΔＧ変化させた場合の受信信号の振幅の変化量ΔＡを計算するための係数、すなわち、Ｓ＝ΔＡ／ΔＧの値を記憶している。
【００４３】
図５に示すフローチャートを参照しながら、本発明の第２実施形態に係る受信装置の動作について説明する。
【００４４】
ステップＳ２０１〜Ｓ２０４は、図３の説明におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様であるため、説明を省略する。
【００４５】
ＡＧＣ部１４は、利得を更新した更新処理の回数と当該更新処理の回数における利得とを、記憶部１３に記憶させ、ステップＳ２０２に戻る（ステップＳ２０５）。
【００４６】
ステップＳ２０３において、受信信号の振幅と理想振幅値との差分が所定の閾値以内に収まっていると判定した場合、制御部１２は、ＡＧＣ制御によって変動していた受信信号の振幅を補正する係数を計算し（ステップＳ２０６）、当該係数を用いて受信信号の振幅を補正する（ステップＳ２０７）。
【００４７】
制御部１２は、振幅を補正した受信信号に対して相関処理を実行し同期位置を推定する（ステップＳ２０８）。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、記憶部１３が、受信信号の振幅の代わりに利得を記憶していても、参照信号の区間でＡＧＣにより受信信号の振幅が変動してしまった場合に、相関同期法によって同期位置を見つけることができる。
【００４９】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【符号の説明】
【００５０】
１０  受信装置
１１  通信部
１２  制御部
１３  記憶部
１４  ＡＧＣ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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