(57)【要約】【課題】送信情報量が少ない場合でも他システムからの信号を排除して自システムの多値ＦＳＫ変調波のみを正確に受信復調する。【解決手段】各シンボル期間が、ＦＦＴ期間とＦＦＴ期間より短い所定の一定期間との和の期間以上に設定されて送信された、シンボル長が既知の多値ＦＳＫ変調波に対して、ＦＦＴ演算部１３１１は、一定期間経過すると新たな別のＦＦＴ期間を設定することを繰り返しながら各ＦＦＴ期間毎に逐次ＦＦＴを行う。判定部１３１３は、ＦＳＫ変調波がどのようなタイミングで受信されたとしても、受信ＦＳＫ変調波の１シンボル内に必ず１つのＦＦＴ期間が入り、かつ、ＦＦＴ期間の長さが最大になるため、ＦＳＫ変調波の正規の電文の長さ以上の長さの信号は不要信号として排除でき、また、１シンボルの受信強度よりも小さな信号や、シンボル期間よりも短い信号もそれぞれ不要信号として排除する。【選択図】図４
2015180051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各シンボル期間が、受信側の高速フーリエ変換の単位演算期間であるＦＦＴ期間と前記ＦＦＴ期間より短い所定の一定期間との和の期間以上に設定されて送信された、シンボル数が既知の多値ＦＳＫ変調波を無線受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記多値ＦＳＫ変調波に対して、前記ＦＦＴ期間毎に高速フーリエ変換するとともに、各ＦＦＴ期間開始後前記一定期間経過すると新たな別のＦＦＴ期間を設定することを繰り返しながら各ＦＦＴ期間毎に同時並行的に高速フーリエ変換を行い、各ＦＦＴ期間の演算結果として周波数スペクトルを得るＦＦＴ演算手段と、
前記ＦＦＴ演算手段による各ＦＦＴ期間毎の演算結果を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記各ＦＦＴ期間毎の演算結果である前記周波数スペクトルの周波数成分の信号強度の最大値が、信号成分と想定される信号強度より小なる第１の閾値以上である複数のＦＦＴ期間の演算結果を複数の第１のＦＦＴ演算結果として検出する第１の検出手段と、
複数の前記第１のＦＦＴ演算結果が示す各周波数スペクトルのうち、前記最大値の周波数成分以外の周波数成分の信号強度が前記第１の閾値より小なる第２の閾値以上である周波数成分が無い２以上の周波数スペクトルのＦＦＴ演算結果を、前記既知のシンボル数のシンボルの第２のＦＦＴ演算結果として検出する第２の検出手段と、
前記記憶手段から読み出した前記各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、前記既知のシンボル数の各シンボルにおいて最初に前記第２のＦＦＴ演算結果が得られた第１のシンボルより前記既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間前の１ＦＦＴ期間と、最後に前記第２のＦＦＴ演算結果が得られた第２のシンボルより前記既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間後の１ＦＦＴ期間の両方の演算結果である両周波数スペクトルにおいて、信号強度が前記第１の閾値より小なる第３の閾値以上である周波数成分が無いことを検出する第３の検出手段と、
前記第３の検出手段により信号強度が前記第３の閾値以上である周波数成分が無いと検出されたときの複数の前記第２のＦＦＴ演算結果に対して復調処理を行う復調手段と、
を備えることを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記第３の検出手段により信号強度が前記第３の閾値以上である周波数成分が無いと検出されたときの２以上の前記第２のＦＦＴ演算結果が示す複数の周波数スペクトルの信号強度のそれぞれの最大値の差が第４の閾値以下であるとき、複数の前記第２のＦＦＴ演算結果を自システムの受信信号の演算結果と判定して、前記復調手段へ出力する手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記第２及び第３の検出手段に代えて、
前記記憶手段から読み出した前記各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、前記複数の第１のＦＦＴ演算結果のうち最初に前記第１のＦＦＴ演算結果が得られた第１のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトル中の信号強度の第１の最大値と、最後に前記第１のＦＦＴ演算結果が得られた第２のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトル中の信号強度の第２の最大値と、前記第１のＦＦＴ期間より前記既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間前の第３のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトルにおける前記第１の最大値と同じ周波数の第１の信号の信号強度及び前記第２の最大値と同じ周波数の第２の信号の信号強度と、前記第２のＦＦＴ期間より前記既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間後の第４のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトルにおける前記第１の最大値と同じ周波数の第３の信号の信号強度及び前記第２の最大値と同じ周波数の第４の信号の信号強度とを抽出し、前記第１の最大値と前記第１の信号及び前記第３の信号の各信号強度との第１及び第２の差分値と、前記第２の最大値と前記第２の信号及び前記第４の信号の各信号強度との第３及び第４の差分値とのうち、少なくとも前記第１及び第４の差分値、又は前記第２及び第３の差分値が所定の第５の閾値より大であることを検出する第４の検出手段を備え、
前記復調手段は、前記第４の検出手段により前記第１及び第４の差分値、又は前記第２及び第３の差分値が所定の第５の閾値より大であることが検出されたときの複数の前記第１のＦＦＴ演算結果に対して復調処理を行うことを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記第４の検出手段により前記第１及び第４の差分値、又は前記第２及び第３の差分値が所定の第４の閾値より大であることが検出されたときの複数の前記第１のＦＦＴ演算結果が示す複数の周波数スペクトルの信号強度のそれぞれの最大値の差が前記第５の閾値と同程度の第６の閾値以下であるとき、複数の前記第１のＦＦＴ演算結果を自システムの受信信号の演算結果と判定して、前記復調手段へ出力する手段を更に備えることを特徴とする請求項３記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記ＦＦＴ演算手段は、
前記受信手段により受信された前記多値ＦＳＫ変調波に対してＡＤ変換して得られたサンプリングデータに対して、前記ＦＦＴ期間毎に所定の第１のサンプリングデータ数のサンプリングデータの高速フーリエ演算を行うとともに、前記第１のサンプリングデータ数の１／Ｍ倍(Ｍは４以上の自然数)の第２のサンプリングデータ数のサンプリングデータのＦＦＴ演算時間を前記一定期間として、前記一定期間経過すると新たな別のＦＦＴ期間を設定することを繰り返しながら同時並行的に高速フーリエ演算を行うことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の無線受信装置。
【請求項６】
前記受信手段が受信する前記多値ＦＳＫ変調波は、同期コード及び誤り検出符号を含まず電文のみからなる、８値以上の多値ＦＳＫ変調波であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の無線受信装置。
【請求項７】
各シンボル期間が、受信側の高速フーリエ変換の単位演算期間であるＦＦＴ期間と前記ＦＦＴ期間より短い所定の一定期間との和の期間以上に設定されて送信された、シンボル数が既知の多値ＦＳＫ変調波を無線受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより受信された前記多値ＦＳＫ変調波に対して、前記ＦＦＴ期間毎に高速フーリエ変換するとともに、各ＦＦＴ期間開始後前記一定期間経過すると新たな別のＦＦＴ期間を設定することを繰り返しながら各ＦＦＴ期間毎に同時並行的に高速フーリエ変換を行い、各ＦＦＴ期間の演算結果として周波数スペクトルを得るＦＦＴ演算ステップと、
前記ＦＦＴ演算ステップによる各ＦＦＴ期間毎の演算結果を記憶部に記憶する記憶ステップと、
前記記憶部から読み出した前記各ＦＦＴ期間毎の演算結果である前記周波数スペクトルの周波数成分の信号強度の最大値が、信号成分と想定される信号強度より小なる第１の閾値以上である複数のＦＦＴ期間の演算結果を複数の第１のＦＦＴ演算結果として検出する第１の検出ステップと、
複数の前記第１のＦＦＴ演算結果が示す各周波数スペクトルのうち、前記最大値の周波数成分以外の周波数成分の信号強度が前記第１の閾値より小なる第２の閾値以上である周波数成分が無い２以上の周波数スペクトルのＦＦＴ演算結果を、前記既知のシンボル数のシンボルの第２のＦＦＴ演算結果として検出する第２の検出ステップと、
前記記憶部から読み出した前記各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、前記第２のＦＦＴ演算結果が得られる前記既知のシンボル数の各シンボルにおいて最初に前記第２のＦＦＴ演算結果が得られた第１のシンボルより前記既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間前の１ＦＦＴ期間と、最後に前記第２のＦＦＴ演算結果が得られた第２のシンボルより前記既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間後の１ＦＦＴ期間の両方の演算結果である両周波数スペクトルにおいて、信号強度が前記第１の閾値より小なる第３の閾値以上である周波数成分が無いことを検出する第３の検出ステップと、
前記第３の検出ステップにより信号強度が前記第３の閾値以上である周波数成分が無いと検出されたときの２以上の前記第２のＦＦＴ演算結果に対して復調処理を行う復調ステップと、
を含むことを特徴とする無線受信方法。
【請求項８】
前記第３の検出ステップにより信号強度が前記第３の閾値以上である周波数成分が無いと検出されたときの２以上の前記第２のＦＦＴ演算結果が示す複数の周波数スペクトルの信号強度のそれぞれの最大値の差が第４の閾値以下であるとき、複数の前記第２のＦＦＴ演算結果を自システムの受信信号の演算結果と判定して、前記復調ステップで復調させるために出力する出力ステップを更に含むことを特徴とする請求項７記載の無線受信方法。
【請求項９】
前記第２及び第３の検出ステップに代えて、
前記記憶手段から読み出した前記各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、前記複数の第１のＦＦＴ演算結果のうち最初に前記第１のＦＦＴ演算結果が得られた第１のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトル中の信号強度の第１の最大値と、最後に前記第１のＦＦＴ演算結果が得られた第２のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトル中の信号強度の第２の最大値と、前記第１のＦＦＴ期間より前記既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間前の第３のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトルにおける前記第１の最大値と同じ周波数の第１の信号の信号強度及び前記第２の最大値と同じ周波数の第２の信号の信号強度と、前記第２のＦＦＴ期間より前記既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間後の第４のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトルにおける前記第１の最大値と同じ周波数の第３の信号の信号強度及び前記第２の最大値と同じ周波数の第４の信号の信号強度とを抽出し、前記第１の最大値と前記第１の信号及び前記第３の信号の各信号強度との第１及び第２の差分値と、前記第２の最大値と前記第２の信号及び前記第４の信号の各信号強度との第３及び第４の差分値とのうち、少なくとも前記第１及び第４の差分値、又は前記第２及び第３の差分値が所定の第５の閾値より大であることを検出する第４の検出ステップを備え、
前記復調ステップは、前記第４の検出ステップにより前記第１及び第４の差分値、又は前記第２及び第３の差分値が所定の第５の閾値より大であることが検出されたときの複数の前記第１のＦＦＴ演算結果に対して復調処理を行うことを特徴とする請求項７記載の無線受信方法。
【請求項１０】
前記第４の検出ステップにより前記第１及び第４の差分値、又は前記第２及び第３の差分値が所定の第４の閾値より大であることが検出されたときの複数の前記第１のＦＦＴ演算結果が示す複数の周波数スペクトルの信号強度のそれぞれの最大値の差が前記第５の閾値と同程度の第６の閾値以下であるとき、複数の前記第１のＦＦＴ演算結果を自システムの受信信号の演算結果と判定して、前記復調ステップで復調させる出力ステップを更に備えることを特徴とする請求項９記載の無線受信方法。
【請求項１１】
前記ＦＦＴ演算ステップは、
前記受信ステップにより受信された前記多値ＦＳＫ変調波に対してＡＤ変換して得られたサンプリングデータに対して、ＦＦＴ期間毎に所定の第１のサンプリングデータ数のサンプリングデータの高速フーリエ演算を行うとともに、前記第１のサンプリングデータ数の１／Ｍ倍(Ｍは４以上の自然数)の第２のサンプリングデータ数のサンプリングデータのＦＦＴ演算時間を前記一定期間として、前記一定期間経過すると新たな別のＦＦＴ期間を設定することを繰り返しながら同時並行的に高速フーリエ演算を行うことを特徴とする請求項７乃至１０のうちいずれか一項記載の無線受信方法。
【請求項１２】
前記受信ステップで受信する前記多値ＦＳＫ変調波は、同期コード及び誤り検出符号を含まず電文のみからなる、８値以上の多値ＦＳＫ変調波であることを特徴とする請求項７乃至１１のうちいずれか一項記載の無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線受信装置及び無線受信方法に係り、特に多値のＦＳＫ変調波を受信する無線受信装置及び無線受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可搬型の移動体である無線通信端末は電池を動作電源とするため、特に大きな電力を必要とする無線通信を行う無線通信端末では、低消費電力化が求められている。そこで、デジタル変調された被変調波信号(デジタル変調波ともいう)を無線送受信する無線通信端末では、低消費電力化のため１シンボルの情報量を増加させて通信時間を低減するためにデータを多値化して、例えば多値のＦＳＫ(Frequency Shift Keying：周波数偏移変調)などの変調方式で変調されたデジタル変調波を送受信している(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５２８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１記載の無線通信端末における多値ＦＳＫの多値化数は４程度であり、従来の２値のＦＳＫ通信に比べて低消費電力化のための多値化が十分とはいえない。また、送信情報量が少ない場合は最低２シンボルのＦＳＫ信号を送信することとなるが、このような単純な送信ＦＳＫ信号を受信する場合は、他システムからの信号を排除して自システムの送信ＦＳＫ信号のみを誤りなく受信する必要がある。
【０００５】
この問題は送受信する電文(パケット)の通信時間を短縮することで送信側無線通信端末の消費電力を低減するために、送信するＦＳＫ信号中に同期コードや誤り検出符号を含まず、電文そのものだけを無線送信する無線通信システムに用いられる無線受信装置において特に影響が大きい。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、送信情報量が少ない場合でも他システムからの信号を排除して自システムの多値ＦＳＫ変調波のみを正確に受信復調する無線受信装置及び無線受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の無線受信装置は、各シンボル期間が、受信側の高速フーリエ変換の単位演算期間であるＦＦＴ(Fast Fourier Transform)期間とＦＦＴ期間より短い所定の一定期間との和の期間以上に設定されて送信された、シンボル数が既知の多値ＦＳＫ変調波を無線受信する受信手段と、受信手段により受信された多値ＦＳＫ変調波に対して、ＦＦＴ期間毎に高速フーリエ変換するとともに、各ＦＦＴ期間開始後一定期間経過すると新たな別のＦＦＴ期間を設定することを繰り返しながら各ＦＦＴ期間毎に同時並行的に高速フーリエ変換を行い、各ＦＦＴ期間の演算結果として周波数スペクトルを得るＦＦＴ演算手段と、ＦＦＴ演算手段による各ＦＦＴ期間毎の演算結果を記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出した各ＦＦＴ期間毎の演算結果である周波数スペクトルの周波数成分の信号強度の最大値が、信号成分と想定される信号強度より小なる第１の閾値以上である複数のＦＦＴ期間の演算結果を複数の第１のＦＦＴ演算結果として検出する第１の検出手段と、複数の第１のＦＦＴ演算結果が示す各周波数スペクトルのうち、最大値の周波数成分以外の周波数成分の信号強度が第１の閾値より小なる第２の閾値以上である周波数成分が無い２以上の周波数スペクトルのＦＦＴ演算結果を、既知のシンボル数のシンボルの第２のＦＦＴ演算結果として検出する第２の検出手段と、記憶手段から読み出した各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、既知のシンボル数の各シンボルにおいて最初に第２のＦＦＴ演算結果が得られた第１のシンボルより既知のシンボル期間に対応した一定期間の複数倍期間前の１ＦＦＴ期間と、最後に第２のＦＦＴ演算結果が得られた第２のシンボルより既知のシンボル期間に対応した一定期間の複数倍期間後の１ＦＦＴ期間の両方の演算結果である両周波数スペクトルにおいて、信号強度が前記第１の閾値より小なる第３の閾値以上である周波数成分が無いことを検出する第３の検出手段と、第３の検出手段により信号強度が第３の閾値以上である周波数成分が無いと検出されたときの複数の第２のＦＦＴ演算結果に対して復調処理を行う復調手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記の目的を達成するため、本発明の無線受信装置は、前記第２及び第３の検出手段に代えて、
記憶手段から読み出した各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、複数の第１のＦＦＴ演算結果のうち最初に第１のＦＦＴ演算結果が得られた第１のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトル中の信号強度の第１の最大値と、最後に第１のＦＦＴ演算結果が得られた第２のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトル中の信号強度の第２の最大値と、第１のＦＦＴ期間より既知のシンボル期間に対応した一定期間の複数倍期間前の第３のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトルにおける第１の最大値と同じ周波数の第１の信号の信号強度及び第２の最大値と同じ周波数の第２の信号の信号強度と、第２のＦＦＴ期間より既知のシンボル期間に対応した一定期間の複数倍期間後の第４のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトルにおける第１の最大値と同じ周波数の第３の信号の信号強度及び第２の最大値と同じ周波数の第４の信号の信号強度とを抽出し、第１の最大値と第１の信号及び第３の信号の各信号強度との第１及び第２の差分値と、第２の最大値と第２の信号及び第４の信号の各信号強度との第３及び第４の差分値とのうち、少なくとも第１及び第４の差分値、又は第２及び第３の差分値が所定の第５の閾値より大であることを検出する第４の検出手段を備え、復調手段は、第４の検出手段により第１及び第４の差分値、又は第２及び第３の差分値が所定の第５の閾値より大であることが検出されたときの複数の第１のＦＦＴ演算結果に対して復調処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、上記の目的を達成するため、本発明の無線受信方法は、各シンボル期間が、受信側の高速フーリエ変換の単位演算期間であるＦＦＴ期間とＦＦＴ期間より短い所定の一定期間との和の期間以上に設定されて送信された、シンボル数が既知の多値ＦＳＫ変調波を無線受信する受信ステップと、受信ステップにより受信された多値ＦＳＫ変調波に対して、ＦＦＴ期間毎に高速フーリエ変換するとともに、各ＦＦＴ期間開始後一定期間経過すると新たな別のＦＦＴ期間を設定することを繰り返しながら各ＦＦＴ期間毎に同時並行的に高速フーリエ変換を行い、各ＦＦＴ期間の演算結果として周波数スペクトルを得るＦＦＴ演算ステップと、ＦＦＴ演算ステップによる各ＦＦＴ期間毎の演算結果を記憶部に記憶する記憶ステップと、記憶部から読み出した各ＦＦＴ期間毎の演算結果である周波数スペクトルの周波数成分の信号強度の最大値が、信号成分と想定される信号強度より小なる第１の閾値以上である複数のＦＦＴ期間の演算結果を複数の第１のＦＦＴ演算結果として検出する第１の検出ステップと、複数の第１のＦＦＴ演算結果が示す各周波数スペクトルのうち、最大値の周波数成分以外の周波数成分の信号強度が第１の閾値より小なる第２の閾値以上である周波数成分が無い２以上の周波数スペクトルのＦＦＴ演算結果を、既知のシンボル数のシンボルの第２のＦＦＴ演算結果として検出する第２の検出ステップと、記憶部から読み出した各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、第２のＦＦＴ演算結果が得られる既知のシンボル数の各シンボルにおいて最初に第２のＦＦＴ演算結果が得られた第１のシンボルより既知のシンボル期間に対応した一定期間の複数倍期間前の１ＦＦＴ期間と、最後に第２のＦＦＴ演算結果が得られた第２のシンボルより既知のシンボル期間に対応した一定期間の複数倍期間後の１ＦＦＴ期間の両方の演算結果である両周波数スペクトルにおいて、信号強度が第１の閾値より小なる第３の閾値以上である周波数成分が無いことを検出する第３の検出ステップと、第３の検出ステップにより信号強度が第３の閾値以上である周波数成分が無いと検出されたときの２以上の第２のＦＦＴ演算結果に対して復調処理を行う復調ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の無線受信方法は、前記第２及び第３の検出ステップに代えて、
記憶手段から読み出した各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、複数の第１のＦＦＴ演算結果のうち最初に第１のＦＦＴ演算結果が得られた第１のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトル中の信号強度の第１の最大値と、最後に第１のＦＦＴ演算結果が得られた第２のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトル中の信号強度の第２の最大値と、第１のＦＦＴ期間より既知のシンボル期間に対応した一定期間の複数倍期間前の第３のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトルにおける第１の最大値と同じ周波数の第１の信号の信号強度及び第２の最大値と同じ周波数の第２の信号の信号強度と、第２のＦＦＴ期間より既知のシンボル期間に対応した一定期間の複数倍期間後の第４のＦＦＴ期間の演算結果である周波数スペクトルにおける第１の最大値と同じ周波数の第３の信号の信号強度及び第２の最大値と同じ周波数の第４の信号の信号強度とを抽出し、第１の最大値と第１の信号及び第３の信号の各信号強度との第１及び第２の差分値と、第２の最大値と第２の信号及び第４の信号の各信号強度との第３及び第４の差分値とのうち、少なくとも第１及び第４の差分値、又は第２及び第３の差分値が所定の第５の閾値より大であることを検出する第４の検出ステップを備え、復調ステップは、第４の検出ステップにより第１及び第４の差分値、又は第２及び第３の差分値が所定の第５の閾値より大であることが検出されたときの複数の第１のＦＦＴ演算結果に対して復調処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、自システムのＦＳＫ変調波の既知のシンボル数(電文の長さ)以上の長さの信号は不要信号として排除でき、また、１シンボルの受信信号強度よりも小さな信号や、シンボル期間よりも短い信号もそれぞれ不要信号として排除することができ、自システムの受信ＦＳＫ変調波のみを正確に判別して復調できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の無線受信装置の一実施の形態の全体ブロック図である。
【図２】図１中のアナログフロントエンドの一例のブロック図である。
【図３】図１中のデジタル処理モジュールの一実施形態の概略ブロック図である。
【図４】図１中のデジタル処理モジュールの第１の実施形態の構成説明図である。
【図５】図４中のＦＦＴ演算部におけるＦＦＴ演算動作を説明するための、入力ＦＳＫ変調波に対するＦＦＴ期間の時間タイミング及びＦＦＴ演算結果の各例を示す図である。
【図６】本発明におけるＦＳＫ変調波とＦＦＴポイント及びアップデートポイントの関係の一例を示す図である。
【図７】ＦＦＴ演算結果の時間変化の一例を示す図である。
【図８】図４の第１の実施形態の問題点を説明するＦＦＴ演算結果の時間変化を示す図である。
【図９】図１中のデジタル処理モジュールの第２の実施形態の構成説明図である。
【図１０】図９の動作説明用のＦＦＴ演算結果の時間変化を示す図である。
【図１１】本発明の無線受信装置におけるＦＦＴ演算結果の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施の形態の無線受信装置は、一例として３２２ＭＨｚ以下の周波数を用いて無線通信を行う、微弱電波規格を採用したセンサネットワークシステムで用いられる。このセンサネットワークシステムは、例えば可搬型の無線送信端末においてセンサから得た情報を多値ＦＳＫ変調して無線送信し、ネットワークを介して無線送信された多値ＦＳＫ変調波を本実施形態の無線受信装置により受信して復調するシステムである。このセンサネットワークシステムでは、無線送信端末は電池を動作電源とする可搬型であり、できるだけ消費電力を低減することが要求されるのに対し、無線受信装置は電池を動作電源としない非可搬型で消費電力の低減は無線送信端末に比べて厳しく要求はされない。そこで、本実施形態の無線受信装置は、可搬型無線送信端末の消費電力低減のために、可搬型無線送信端末が送信する多値ＦＳＫ変調波の多値化数を２５６(＝２8)と従来に比べて大幅に多くし、かつ、同期コード及び誤り検出コードの無いＦＳＫ変調波を２シンボル送信するセンサネットワークシステムに適用され、この２５６値ＦＳＫ変調波を受信するものとする。
【００１４】
なお、本実施の形態が適用される微弱電波規格は、例えば無線設備から３ｍの距離での電界強度が、３２２ＭＨｚ以下の周波数領域では５００μＶ/ｍ以下であり、３２２ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数領域では３５μＶ/ｍ以下であり、１０ＧＨｚ〜１５０ＧＨｚの周波数領域では周波数が高くなるほど３５μＶ/ｍから５００μＶ/ｍまで直線的に増加する線分で示される電界強度以下の強度であり、１５０ＧＨｚ以上の周波数領域では５００μＶ/ｍ以下に規定された、無線局の免許不要な規格である。
【００１５】
図１は、本発明の無線受信装置の一実施の形態の全体ブロック図を示す。図１において、無線受信装置１０は、受信アンテナ１１で受信したＲＦ信号帯の多値ＦＳＫ変調波を高周波受信処理して受信ＦＳＫ変調波のデジタル信号を出力するアナログフロントエンド１２と、アナログフロントエンド１２から出力されたデジタル信号に基づいて、受信信号が他のシステムから混入した多値ＦＳＫ変調波等の信号であるか否かを判定し、他のシステムから混入した信号を排除して自システムの受信多値ＦＳＫ変調波のデジタル信号のみを出力するデジタル処理モジュール１３と、デジタル処理モジュール１３から出力されたデジタル信号を処理して受信ＦＳＫ変調波の電文情報内容を解析する処理装置１４とから構成される。処理装置１４は、パーソナルコンピュータなどから構成されている。
【００１６】
本実施形態の無線受信装置１０は、デジタル処理モジュール１３の構成に特徴があり、アナログフロントエンド１２及び処理装置１４は公知の構成である。すなわち、アナログフロントエンド１２は図２のブロック図に示す一般的な構成とされている。図２において、アナログフロントエンド１２は、受信アンテナ１１で受信された受信信号中の不要周波数成分をフィルタ１２１により除去して、受信信号中の高周波数帯の多値ＦＳＫ変調波のみを低雑音増幅器(ＬＮＡ)１２２で増幅してダウンコンバータ１２３へ供給して、所定の中間周波数(ＩＦ)帯の受信多値ＦＳＫ変調波に周波数変換する。次に、アナログフロントエンド１２は、ダウンコンバータ１２３から出力されたＩＦ帯の多値ＦＳＫ変調波をＩＦアンプ１２４で所要のレベルまで増幅した後、低域フィルタ(ＬＰＦ)１２５で不要周波数成分を除去し、信号周波数成分のみ取り出してＡＤ変換器(ＡＤＣ)１２６に供給して所定のサンプリング周波数でサンプリングしたデータからなるデジタル信号に変換させる。このようにして、アナログフロントエンド１２は、受信信号から受信多値ＦＳＫ変調波のデジタル信号を生成してデジタル処理モジュール１３へ出力する。
【００１７】
図３は、デジタル処理モジュール１３の一実施形態の概略ブロック図を示す。図３に示すように、デジタル処理モジュール１３は、アナログフロントエンド１２から出力された受信デジタル信号中から他システムからの信号(以下、不要信号という)を排除し、自システムの受信多値ＦＳＫ変調波のみを検出する自システム信号検出部１３１と、自システム信号検出部１３１により自システムからの受信多値ＦＳＫ波であると検出されたデジタル信号の復調を行い、復調データを出力するデコード部１３２とから構成されている。自システム信号検出部１３１は、例えばＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)やＰＬＤ(Programmable Logic Device)などの半導体集積回路で構成されている。また、デコード部１３２は、ＭＣＵ(Micro Controller Unit)などのコンピュータで構成されている。
【００１８】
ここで、本実施形態の無線受信装置１０は、前述したようにデジタル処理モジュール１３の構成に特徴があり、その中でも自システム信号検出部１３１の構成に特徴がある。図４は、自システム信号検出部１３１の第１の実施形態の構成説明図を示す。図４に示すように、本実施形態の自システム信号検出部１３１Ａは、高速フーリエ変換(ＦＦＴ：Fast Fourier Transform)を行うＦＦＴ演算部１３１１と、ＦＦＴ演算部１３１１の演算結果を記憶する記憶部１３１２と、ＦＦＴ演算部１３１１及び記憶部１３１２からの信号に基づいて他システムからの不要信号やノイズを誤りとして検出して排除し、自システムの受信多値ＦＳＫ変調波のみ検出して出力するための判定処理を行う判定部１３１３とから構成されている。なお、判定部１３１３については、その動作を図４にフローチャートで示してある。
【００１９】
次に、図４の自システム信号検出部１３１Ａの動作について説明する。ＦＦＴ演算部１３１１は、無線送信端末(図示せず)から送信された多値ＦＳＫ変調波(ここでは、２５６値ＦＳＫ変調波)を受信し、アナログフロントエンド１２によりデジタル化された受信信号を以下、説明する高速フーリエ変換(ＦＦＴ)を行い、時系列の連続的な周波数スペクトルを生成する。
【００２０】
ここで、ＦＦＴ演算部１３１１の動作について更に詳細に説明する。
ＦＦＴ演算部１３１１では、予め設定されたＦＦＴポイント分の複数の入力サンプリングデータを蓄積してその全体に対して所定期間(これを「ＦＦＴ期間」というものとする)ＦＦＴを行う。このとき、図５(Ａ)に示すように入力されるＦＳＫ変調波２１のサンプリングデータに対し、ＦＦＴ期間がＷ１で示すようにそのすべてがＦＳＫ変調波２１のシンボル期間を含む位置にある場合は、そのときの入力サンプリングデータに対してＦＦＴを行って得られた時系列の連続的な周波数スペクトルにおける周波数と信号強度との関係は図５(Ｂ)に示すように、ピークレベルが急峻で大レベルでその周波数範囲が狭い、いわゆる周波数分解能が良いものとなる。
【００２１】
これに対して、図５(Ａ)に示すように入力されるＦＳＫ変調波２１のサンプリングデータに対し、ＦＦＴ期間がＷ２で示すようにＦＳＫ変調波２１のシンボル期間の一部のみしか含まない位置にある場合や、ＦＦＴ期間がＷ３で示すようにそのすべてがＦＳＫ変調波２１の信号部分を含んでいてもＦＳＫ変調波２１のシンボル期間がＦＦＴ期間Ｗ３よりも短い場合には、そのときの入力サンプリングデータに対してＦＦＴを行って得られた時系列の連続的なスペクトルにおける周波数と信号強度との関係は図５(Ｃ)に示すように、ピークレベルの信号強度が低く、かつ、ピークレベルとほぼ同程度の信号強度の周波数範囲が広い、いわゆる周波数分解能が悪いものとなる。このように、ＦＦＴの周波数分解能は、時間分解能とトレードオフの関係にあることが知られている。
【００２２】
ここで、受信したＦＳＫ変調波のＦＦＴ演算における単位演算期間であるＦＦＴ期間のサンプリングデータ数を規定するＦＦＴポイントは、Ｓ／Ｎの増加のためにはできるだけ大きくしたい。一方、ＦＳＫ変調波のシンボルがどのタイミングで受信されても、受信したＦＳＫ変調波の１シンボル内にＦＦＴ期間が入るようにしたい。前述した周波数分解能増加のためと、Ｓ／Ｎ増加のためである。そこで、本実施形態では以上の点を考慮して、無線受信装置１０におけるＦＦＴ演算部１３１１においては、ＦＦＴ期間をＦＦＴ期間より短い一定期間経過すると新たな別のＦＦＴ期間を設定することを繰り返しながら(以下、この一定期間におけるデータ数を「アップデートポイント」ともいう)同時並行的にＦＦＴ演算を行い、一方、無線送信装置側では、送信する多値ＦＳＫ変調波の１シンボル期間のデータ数を規定するシンボルポイントを下記のように設定するようにしたものである。
(シンボルポイント)≧(ＦＦＴポイント)＋(アップデートポイント)
上式の左辺の値と右辺の値とが等しいときは、低消費電力化のため最も望ましい。なお、実際には用途に応じてシンボルポイントが決定され(通常は通信距離が長いほどシンボルポイントは大きく設定される)、このシンボルポイントに応じてＦＦＴポイントが決定される。シンボルポイントの期間がシンボル期間に相当する。
【００２３】
このように設定することで、ＦＳＫ変調波がどのようなタイミングで受信されたとしても、受信ＦＳＫ変調波の１シンボル内に必ず１つのＦＦＴ期間(ＦＦＴポイント)が入り、かつ、ＦＦＴ期間のサンプリングデータ数が最大になる。これにより、自システムのＦＳＫ変調波の正規のシンボル数(電文の長さ)以上の長さの受信信号は不要信号として排除でき、また、１シンボルの受信強度よりも小さな信号や、シンボル期間よりも短い信号もそれぞれ不要信号として排除することができる。
【００２４】
図６は、ＦＳＫ変調波とＦＦＴポイント及びアップデートポイントの関係の一例を示す。同図において、ＦＳＫ変調波２３はシンボル２３１の第１の周波数とシンボル２３２の第２の周波数とからなる計２シンボルの変調波である。また、ＦＦＴポイントを構成するサンプリングデータ数を「５１２」、アップデートポイントをＦＦＴポイントの１／４倍の「１２８」とすると、シンボルポイントを構成するサンプリングデータ数は前記式から「６４０」となる。
【００２５】
アップデートポイントの１２８個のサンプリングデータのＦＦＴ演算時間である一定期間経過する毎にＦＦＴ期間がＰFFT5、ＰFFT6、ＰFFT7、ＰFFT8、ＰFFT9、ＰFFT10、ＰFFT11と更新されていく。ＦＦＴ期間ＰFFT5、ＰFFT6、ＰFFT7、ＰFFT8、ＰFFT9のうちシンボル２３１の信号を最も多くその期間内に含むＦＦＴ期間ＰFFT5の５１２個のサンプリングデータをＦＦＴ演算して得られたＦＦＴ演算結果はＦＦＴ期間ＰFFT5の終了時点直後の時刻ｔ5で得られる。また、ＦＦＴ期間ＰFFT7、ＰFFT8、ＰFFT9、ＰFFT10、ＰFFT11のうちシンボル２３２の信号を最も多くその期間内に含むＦＦＴ期間ＰFFT10の５１２個のサンプリングデータをＦＦＴ演算して得られたＦＦＴ演算結果はＦＦＴ期間ＰFFT10の終了時点直後の時刻ｔ10で得られる。
【００２６】
再び図４に戻って説明する。記憶部１３１２は、ＦＦＴ演算部１３１１により図６に示すようにアップデートポイントずつずらして順次得られた各ＦＦＴ期間毎のＦＦＴ演算結果(以下、このＦＦＴ演算結果である周波数スペクトルを「Ｆｒａｍｅ」ともいう)を一時記憶して判定部１３１３へ出力する。ここでは、無線受信装置１０は、自システムの多値ＦＳＫ変調波として、図６に示したような２シンボルの２５６値ＦＳＫ変調波を受信することが予め分かっているものとする。
【００２７】
判定部１３１３は、記憶部１３１２から入力された各ＦＦＴ演算結果として、ＦＦＴ期間内の５１２個の受信信号のサンプリングデータをＦＦＴ演算して得られた各ＦＦＴ演算結果の中から図６に示した時刻ｔ５で得られたＦｒａｍｅt5と時刻ｔ１０で得られたＦｒａｍｅt10の各々２５６個の周波数成分の信号強度のうち最大値を順次抽出する(ステップＳ１)。すなわち、ＦＦＴポイント、シンボルポイント及びアップデートポイントの各値が決定すると、どのくらいずれたＦＦＴ期間にシンボル１とシンボル２とが受信できるかが決まるので、図６に示すようにシンボル１の演算結果が得られてから５ＦＦＴ期間後の演算結果(すなわち、５アップデートポイント後の１ＦＦＴ期間の演算結果)が得られる時刻にシンボル２が受信できることが決まっている場合は、Ｆｒａｍｅt5をシンボル１として受信した場合は、Ｆｒａｍｅt10がシンボル２として受信できる。このため、Ｆｒａｍｅt5をシンボル１として受信した場合は、Ｆｒａｍｅt5とＦｒａｍｅt10の各々２５６個の周波数成分の最大値の信号強度を抽出する。
【００２８】
続いて、その抽出した最大値の信号強度が第１の閾値ＴＨ１以上であるかどうかを判定する(ステップＳ２)。第１の閾値ＴＨ１は信号成分と想定される程度の信号強度(図５(Ｂ)のピークレベル)よりも若干小なる値に設定されている。このため、最大値の信号強度が第１の閾値ＴＨ１未満であるときは信号成分ではないと判断して何もしないが(ステップＳ６)、最大値の信号強度が第１の閾値ＴＨ１以上であるときは信号成分である可能性があると判断してステップＳ３に進む。本実施形態では、２シンボルの多値ＦＳＫ変調波のＦＦＴ演算結果は、図６にＰFFT5及びＰFFT10に示したような、互いに５ＦＦＴ期間ずれた２つのＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果において、ＴＨ１以上の最大値が得られるからである。
【００２９】
ステップＳ３では、判定部１３１３は記憶部１３１２から読み出したＦＦＴ演算結果に基づき、ＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5が示す２５６個の周波数成分からなる周波数スペクトルのうち、その中の最大値Ｓｐ１以外に第２の閾値ＴＨ２以上の信号強度をもつ周波数成分はなく、かつ、ＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt10が示す２５６個の周波数成分からなる周波数スペクトルのうち、その中の最大値Ｓｐ２以外に第２の閾値ＴＨ２以上の信号強度を持つ周波数成分がないか否かを判定する。第２の閾値ＴＨ２は第１の閾値ＴＨ１よりも小なる値に設定されている。ステップＳ３でＦｒａｍｅt5及びＦｒａｍｅt10の少なくとも一方にて第２の閾値ＴＨ２以上の信号強度を持つ周波数成分があると判定されたときは、自システムが受信すべき２つのシンボルのＦＦＴ演算結果ではないと判断して何もしない(ステップＳ６)。つまり、このような信号は自システムの信号ではないとして排除される。
【００３０】
なお、図５(Ａ)にＷ３で示したようなＦＦＴ期間よりも短期間の信号は、自システムの本来のＦＳＫ変調波の受信信号ではない。このような信号は、図５(Ｃ)に示したように周波数分解能が悪くなるため、ステップＳ３で第２の閾値ＴＨ２以上の信号強度を持つ周波数成分があると判定され、ステップＳ３でＮｏと判定され、その結果何もしない(ステップＳ６)。つまり、受信信号は自システムの信号ではないとして排除される。
【００３１】
ステップＳ３で、Ｆｒａｍｅt5及びＦｒａｍｅt10の両方で第２の閾値ＴＨ２以上の信号強度を持つ周波数成分がないと判定されたときは(ステップＳ３のＹｅｓ)、図５(Ｂ)に示したような信号であると判断し、判定部１３１３は続いて記憶部１３１２から読み出したＦＦＴ演算結果に基づき、Ｆｒａｍｅt0あるいはＦｒａｍｅt15で第３の閾値ＴＨ３以上の信号強度をもつ信号がないかどうかを判定する(ステップＳ４)。第３の閾値ＴＨ３は第２の閾値ＴＨ２と同じような値である。また、Ｆｒａｍｅt0は図６に示した時刻ｔ５よりも５アップデートポイント前の時刻ｔ０で得られる１ＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果であり、Ｆｒａｍｅt15は、時刻ｔ１０よりも５アップデートポイント後の時刻ｔ１５で得られる１ＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果である。
【００３２】
すなわち、Ｆｒａｍｅt0は自システムのＦＳＫ変調波の第１シンボルのＦＦＴ演算結果が得られる時刻ｔ５の５アップデートポイント前の時刻ｔ０で得られる１ＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果を示しているが、この１ＦＦＴ期間では自システムのＦＳＫ変調波は受信されないはずである。従って、Ｆｒａｍｅt0のＦＦＴ演算結果である周波数スペクトルに第３の閾値ＴＨ３以上の信号強度をもつ周波数成分があるときは(ステップＳ４のＮｏ)、ノイズか、あるいは他システムの信号であると判断できる。同様に、Ｆｒａｍｅt15は自システムのＦＳＫ変調波の第２シンボルのＦＦＴ演算結果が得られる時刻ｔ１０の５アップデートポイント後の時刻ｔ１５で得られる１ＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果を示しているが、この１ＦＦＴ期間では自システムのＦＳＫ変調波は受信されないはずである。従って、Ｆｒａｍｅt15のＦＦＴ演算結果である周波数スペクトルに第３の閾値ＴＨ３以上の信号強度をもつ周波数成分があるときは(ステップＳ４のＮｏ)、ノイズか、あるいは他システムの信号であると判断できる。
【００３３】
よって、判定部１３１３は、ステップＳ４において、Ｆｒａｍｅt0あるいはＦｒａｍｅt15で第３の閾値ＴＨ３以上の信号強度をもつ信号があると判断したときは(ステップＳ４のＮｏ)、受信信号が２シンボルの多値ＦＳＫ変調波の本来の信号長(電文の長さ)よりも長いから不要信号であると判断し、何もしない(ステップＳ６)。つまり、受信信号は自システムの信号ではないとして排除される。
【００３４】
一方、判定部１３１３は、ステップＳ４において、Ｆｒａｍｅt0及びＦｒａｍｅt15の両方で第３の閾値ＴＨ３以上の信号強度をもつ信号がないと判断したときは(ステップＳ４のＹｅｓ)、受信信号が２シンボルの多値ＦＳＫ変調波の本来の信号長(電文の長さ)と同じであるので、自システムの信号の可能性が高いと判断し、続いて前述した２つの周波数スペクトル中の各最大値Ｓｐ１とＳｐ２の信号強度の差が第４の閾値ＴＨ４以下であるか否かを判定する(ステップＳ５)。第４の閾値ＴＨ４は、前記の各閾値ＴＨ１〜ＴＨ３のいずれよりも小なる値に設定されている。
【００３５】
２シンボルの多値ＦＳＫ変調波を受信して得られる前述した２つのＦＦＴ演算結果の周波数スペクトル中の各最大値Ｓｐ１とＳｐ２の信号強度の差は、ノイズの混入や他システムからの不要信号が混入していない限り殆ど無い。従って、判定部１３１３は、ステップＳ２〜Ｓ４において、それぞれＹｅｓと判定し、更にステップＳ５において、最大値Ｓｐ１とＳｐ２の信号強度の差が第４の閾値ＴＨ４以下であると判定したときは、受信信号は自システムの２シンボルのＦＳＫ変調波であると検出し、その受信信号をデコード部１３２へ出力してデコーダ１３２１にて復調させる。
【００３６】
一方、判定部１３１３は、ステップＳ２〜Ｓ４において、それぞれＹｅｓと判定したとしても、ステップＳ５において最大値Ｓｐ１とＳｐ２の信号強度の差が第４の閾値ＴＨ４より大であると判定したときは(ステップＳ５のＮｏ)、受信信号が例えば瞬間的に大レベルのノイズが混入した信号などであると判断し、受信信号に対して何もしない(ステップＳ６)。つまり、受信信号は自システムの信号ではないとして排除される。
【００３７】
このように、本実施形態の無線受信装置１０によれば、各シンボル期間が、ＦＦＴ期間とＦＦＴ期間より短い所定の一定期間(アップデートポイントの数のサンプリングデータのＦＦＴ演算時間に相当する期間)との和の期間以上に設定された、シンボル数が既知の多値ＦＳＫ変調波(図４の例では２５６値ＦＳＫ変調波)を受信し、その受信多値ＦＳＫ変調波に対して、ＦＦＴ演算部１３１１がＦＦＴ期間毎にＦＦＴポイントの数のサンプリングデータのＦＦＴ演算を行うとともに、各ＦＦＴ期間開始後上記の一定期間経過すると新たな別のＦＦＴ期間を設定することを繰り返しながら各ＦＦＴ期間毎に同時並行的にＦＦＴ演算を行い、その演算結果を記憶部１３１２に記憶する。続いて、第１の検出手段(図４のステップＳ１及びＳ２を実行する手段に相当)が、記憶部１３１２から読み出した各ＦＦＴ期間毎の演算結果である周波数スペクトルの周波数成分の信号強度の最大値が、第１の閾値ＴＨ１以上である複数のＦＦＴ期間の演算結果を複数の第１のＦＦＴ演算結果として検出する。
【００３８】
次に、第２の検出手段(図４のステップＳ３を実行する手段に相当)が、複数の第１のＦＦＴ演算結果が示す各周波数スペクトルのうち、信号強度が最大値を示す周波数成分以外の周波数成分の信号強度が第２の閾値ＴＨ２以上である周波数成分が無い２以上の周波数スペクトルのＦＦＴ演算結果を、既知のシンボル数のシンボルの第２のＦＦＴ演算結果(図７の例ではＦｒａｍｅt5及びＦｒａｍｅt10)として検出する。
【００３９】
続いて、第３の検出手段(図４のステップＳ４を実行する手段に相当)が、記憶部１３１２から読み出した各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、第２のＦＦＴ演算結果が得られる既知のシンボル数の各シンボルにおいて最初に第２のＦＦＴ演算結果が得られた第１のシンボルより１シンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間前の１ＦＦＴ期間と、最後に第２のＦＦＴ演算結果が得られた第２のシンボルより１シンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間後の１ＦＦＴ期間の両方の演算結果(図７の例ではＦｒａｍｅt0及びＦｒａｍｅt15)である両周波数スペクトルにおいて、周波数成分の信号強度が第３の閾値ＴＨ３以上である周波数成分が無いことを検出する。
【００４０】
そして、出力手段(図４のステップＳ５を実行する手段に相当)が、第３の検出手段により信号強度が第３の閾値ＴＨ３以上である周波数成分が無いと検出されたときの複数の第２のＦＦＴ演算結果が示す複数の周波数スペクトル群の信号強度のそれぞれの最大値(Ｓｐ１とＳｐ２)の差が、第４の閾値ＴＨ４以下であるとき、複数の第２のＦＦＴ演算結果を自システムの受信信号の演算結果と判定してデコード部１３２へ出力する。
【００４１】
これにより、ＦＳＫ変調波がどのようなタイミングで受信されたとしても、受信ＦＳＫ変調波の１シンボル内に必ず１つのＦＦＴ期間が入り、かつ、ＦＦＴ期間の長さが最大になるため、ＦＳＫ変調波の既知のシンボル数(電文の長さ)以上の長さの信号は不要信号として排除でき、また、１シンボルの受信強度よりも小さな信号や、シンボル期間よりも短い信号もそれぞれ不要信号として排除することができ、自システムの複数シンボルの多値ＦＳＫ変調波のみを正確に判別してデコード部１３２で復調することができる。
【００４２】
また、本実施形態の無線受信装置１０は、不要信号除去と同時に無線送信機と同期もしているので、無線送信する多値ＦＳＫ変調波中に同期コードや誤り検出符号を含まず、電文そのものだけを無線送信し、その多値ＦＳＫ変調波を受信復調する無線通信システムに適用して特に好適である。なお、同期に関しては、周波数を合わせる同期と、電文のフレーム(どこからがＩＤで、どこからがデータか)の同期がある。周波数を合わせる同期に関しては、無線送信機から周波数が予め分かっているので同期は不要である。ただし、クロック源として使用している水晶振動子の性能ばらつきにより微妙な周波数ずれはあるが、その同期はしない。電文のフレームの同期に関しては、ＦＦＴのアップデートポイントを少なくすること(これも完全には同期しない)で対応する。同期が少しでもずれると受信信号のＳ／Ｎが落ちる。ただ、このＳ／Ｎを一定に保つためには、送信側の電力を上げることで対応可能である。その送信側の電力の増加が電文に付与する同期情報(周波数同期とフレーム同期)を送信するよりも低ければ、本発明の意味がある。
【００４３】
本実施形態の特長について、更に図７のＦＦＴ演算結果の時間変化の一例を示す図と共に説明する。同図中、図６と同一時刻には同一符号を付してある。図７において、横軸はＦＦＴ演算結果で得られる周波数スペクトルにおける周波数、縦軸はＦＦＴ期間毎に経過する時間を示し、また矩形部分はＦＦＴ演算して得られた信号又はノイズの周波数成分と受信期間を示す。また、矩形部分の濃度が濃いほど信号の強度が大きいことを示す。
【００４４】
図７において、時刻ｔ５で得られる１つのＦＦＴ期間(ＦＦＴポイントＰFFT5)のＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5における最も濃度の濃い矩形部分３１は、２５６値ＦＳＫ変調波の第１シンボルの信号部分を示し、第１シンボルが第１の周波数Ｆａの信号成分であることを示す。また、時刻ｔ１０で得られる１つのＦＦＴ期間(ＦＦＴポイントＰFFT10)のＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt10における最も濃度の濃い矩形部分３２は、２５６値ＦＳＫ変調波の第２シンボルの信号部分を示し、第２の周波数Ｆｂの信号成分であることを示す。矩形部分３１はＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5におけるＴＨ１以上の最大値Ｓｐ１の信号部分であり、矩形部分３２はＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt10におけるＴＨ１以上の最大値Ｓｐ２の信号部分である。周波数Ｆａ及びＦｂは、それぞれ８ビットで表される２５６個の情報のうち割り当てられた２つの情報を示す。
【００４５】
図７において、(２)で示す部分はＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5のうち矩形部分３１以外の周波数領域、及びＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt10のうち矩形部分３２以外の周波数領域を示し、これらの周波数領域はＦＳＫ変調波において本来信号成分が存在しない周波数領域である。図７ではＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5及びＦｒａｍｅt10には領域(２)にはＴＨ２以上の信号強度の信号成分が無いことを示している。しかし、ＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5及びＦｒａｍｅt10のうち、少なくとも一方のＦＦＴ演算結果の周波数領域(２)にＴＨ２以上の信号強度の信号成分があるときは、図４のステップＳ３でＮｏと判定することで、その受信信号を不要信号として排除できる。また、図７において、(１)で示す時刻ｔ０のＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt0と時刻ｔ１５のＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt15とは、２シンボルのＦＳＫ変調波の受信信号のＦＦＴ演算結果が得られないはずであるので、ＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt0及びＦｒａｍｅt15の少なくとも一方にＴＨ３以上の信号強度の周波数成分があれば、図４のステップＳ４でＮｏと判定することで、その受信信号は電文長が自システムのものより長い不要信号として排除できる。
【００４６】
ところで、上記の実施形態の自システム信号検出部１３１Ａでは、ＦＦＴ演算結果の周波数スペクトルの全周波数領域で信号強度を検出しているため、本来受信すべき多値ＦＳＫ変調波を受信できない場合がある。
このことについて、図８に示すＦＦＴ演算結果の時間変化の一例を示す図と共に説明する。同図中、図７と同一時刻には同一符号を付してある。図８において、時刻ｔ０の直前から時刻ｔ５の直後までの複数のＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果が濃度の濃い矩形部分４１で表され、時刻ｔ１０の直後の時刻ｔ１１から時刻ｔ１７付近までの複数のＦＦＴ演算結果が濃度の濃い矩形部分４２で表されるような信号を、復調すべき本来の２シンボルのＦＳＫ変調波の受信信号(３１，３２)と同時に受信したものとする。これら矩形部分４１、４２で表される信号は、それぞれ周波数Ｆｃ、ＦｄのＴＨ３以上の信号強度の受信信号成分で不要信号である。
【００４７】
この場合、図４に示した自システム信号検出部１３１Ａでは、ステップＳ４において、ＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt0が示す２５６個の周波数成分からなる周波数スペクトルのうち、第３の閾値ＴＨ３以上の信号強度をもつ周波数Ｆｃの信号があり、ＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt15が示す２５６個の周波数成分からなる周波数スペクトルのうち、第３の閾値ＴＨ３以上の信号強度を持つ周波数Ｆｄの信号があると判定する(Ｓ４のＮｏ)ため、不要信号を受信したと判定し何もしない(ステップＳ６)。つまり、この場合、不要信号と同時に受信されている時刻ｔ５で得られるＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5が示す周波数Ｆａの第１シンボルの信号と、時刻ｔ１０で得られるＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt10が示す周波数Ｆｂの第２シンボルの信号とからなる本来復調すべき受信ＦＳＫ変調波が復調されず、排除されてしまう。
【００４８】
なお、図８において濃度の濃い矩形部分４１が時刻ｔ５でＴＨ２以上の信号強度を示している信号である場合は、ステップＳ３において、ＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5に最大値Ｓｐ１以外でＴＨ２以上の信号強度をもつ信号があると判定され(ステップＳ３のＮｏ)、何もしないので(ステップＳ６)、この場合も不要信号と同時に受信されている本来復調すべき受信ＦＳＫ変調波が復調されず、排除されてしまう。
【００４９】
図９は、上記の問題を解決した、自システム信号検出部１３１の第２の実施形態の構成説明図を示す。図９中、図４と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図９に示す第２の実施形態の自システム信号検出部１３１Ｂは、ＦＦＴ演算部１３１１と、ＦＦＴ演算部１３１１の演算結果を記憶する記憶部１３１２と、ＦＦＴ演算部１３１１及び記憶部１３１２からの信号に基づいて他システムからの不要信号やノイズを誤りとして検出して排除し、自システムの受信多値ＦＳＫ変調波のみ検出して出力するための判定処理を行う判定部１３１６とから構成されている。なお、判定部１３１６については、その動作を図９にフローチャートで示してある。
【００５０】
次に、図９の自システム信号検出部１３１Ｂの動作について説明する。判定部１３１６は、記憶部１３１２から入力された各ＦＦＴ演算結果として、図６に示した時刻ｔ５で得られたＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5と、時刻ｔ１０で得られたＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt10の各々２５６個の周波数成分の信号強度のうち、最大値を順次抽出する(ステップＳ１１)。ここでは、図６に示すようにＦｒａｍｅt5をシンボル１として受信した場合は、５ＦＦＴ期間後のＦｒａｍｅt10がシンボル２として受信できる。このため、Ｆｒａｍｅt5をシンボル１として受信した場合は、ステップＳ１１においてＦｒａｍｅt5とＦｒａｍｅt10の各々２５６個の周波数成分の最大値の信号強度を抽出する。なお、このときＦｒａｍｅt5が示す周波数スペクトラムにおいて最大値をＳｐ１、そのときの周波数をＦａとし、Ｆｒａｍｅt10が示す周波数スペクトラムにおいて、最大値をＳｐ２、そのときの周波数をＦｂとする。
【００５１】
続いて、その抽出した最大値の信号強度が閾値ＴＨ１sp以上であるかどうかを判定する(ステップＳ１２)。閾値ＴＨ１spは信号成分と想定される程度の信号強度(図５(Ｂ)のピークレベル)よりも若干小なる値に設定されている。このため、最大値の信号強度が閾値ＴＨ１sp未満であるときは信号成分ではないと判断して何もしないが(ステップＳ１５)、最大値の信号強度が閾値ＴＨ１sp以上であるときは信号成分である可能性があると判断してステップＳ１３に進む。本実施形態では、２シンボルの多値ＦＳＫ変調波のＦＦＴ演算結果は、図６でＰFFT5及びＰFFT10に示したような、互いに５ＦＦＴ期間ずれた２つのＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果においてＴＨ１sp以上の最大値が得られるからである。なお、ＴＨ１spは例えば−９０ｄＢｍである。
【００５２】
ステップＳ１３では、判定部１３１６が記憶部１３１２から読み出したＦＦＴ演算結果に基づき、時刻ｔ０で得られたＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt0が示す周波数スペクトラムと、時刻ｔ１５で得られたＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt15が示す周波数スペクトラムのそれぞれにおいて、前記第１の周波数Ｆａでの信号強度と最大値Ｓｐ１との差、及び前記第２の周波数Ｆｂでの信号強度と最大値Ｓｐ２との差がそれぞれ閾値ＴＨ２sp以上であるか否かを判定する。ここで、Ｆｒａｍｅt0は図６に示した時刻ｔ５よりも５アップデートポイント前の時刻ｔ０で得られる１ＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果であり、Ｆｒａｍｅt15は時刻ｔ１０よりも５アップデートポイント後の時刻ｔ１５で得られる１ＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果である。なお、ＴＨ２spは例えば４ｄＢ程度である。５アップデートポイントの期間は既知のシンボル期間に対応した期間で、５つのＦＦＴ期間の演算結果が得られる。
【００５３】
ステップＳ１３での処理について、図１０のＦＦＴ演算結果の時間変化の一例を示す図と共に更に詳細に説明する。同図中、図７、図８と同一時刻には同一符号を付してある。いま、図１０に示すようにＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5のステップＳ１２で閾値ＴＨ１sp以上と検出された最も濃度が濃い矩形部分３１により表された最大値Ｓｐ１が得られる周波数Ｆａと同じ周波数である、Ｆｒａｍｅt0のＦＦＴ演算結果が示す周波数スペクトラム中の周波数成分の信号強度をＮｐ１ｆ、Ｆｒａｍｅt15のＦＦＴ演算結果が示す周波数スペクトラム中の周波数成分の信号強度をＮｐ１ｅとする。また、ＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt10のステップＳ１２で閾値ＴＨ１sp以上と検出された最も濃度が濃い矩形部分３２により表された最大値Ｓｐ２が得られる周波数Ｆｂと同じ周波数である、Ｆｒａｍｅt0のＦＦＴ演算結果が示す周波数スペクトラム中の周波数成分の信号強度をＮｐ２ｆ、Ｆｒａｍｅt15のＦＦＴ演算結果が示す周波数スペクトラム中の周波数成分の信号強度をＮｐ２ｅとする。
【００５４】
判定部１３１６は、ステップＳ１３において以下に示す不等式をすべて満足するか否かを判定する。
Ｓｐ１−Ｎｐ１ｆ  ＞  ＴＨ２sp        （ａ）
Ｓｐ１−Ｎｐ１ｅ  ＞  ＴＨ２sp        （ｂ）
Ｓｐ２−Ｎｐ２ｆ  ＞  ＴＨ２sp        （ｃ）
Ｓｐ２−Ｎｐ２ｅ  ＞  ＴＨ２sp        （ｄ）
【００５５】
判定部１３１６は(ａ)式〜(ｄ)式のうち、少なくとも一つの式を満足しないとの判定結果を得たときは(ステップＳ１３のＮｏ)、Ｆｒａｍｅt0及びＦｒａｍｅt15の各周波数成分のうち最大値Ｓｐ１、Ｓｐ２が得られる周波数Ｆａ、Ｆｂと同じ周波数の信号強度のいずれかが最大値Ｓｐ１、Ｓｐ２と差があまりないから、２シンボルの多値ＦＳＫ変調波の本来の信号長(電文の長さ)よりも長い信号を受信しているか、瞬間的な大レベルのノイズを受信していると判断し、何もしない(ステップＳ１５)。つまり、受信信号は自システムの信号ではないとして排除される。
【００５６】
一方、判定部１３１６は(ａ)式〜(ｄ)式のすべてを満足するとの判定結果を得たときは(ステップＳ１３のＹｅｓ)、Ｆｒａｍｅt0及びＦｒａｍｅt15の各周波数成分のうち最大値Ｓｐ１、Ｓｐ２が得られる周波数Ｆａ、Ｆｂと同じ周波数の信号強度が最大値Ｓｐ１、Ｓｐ２よりかなり小さく、よってＦｒａｍｅt0及びＦｒａｍｅt15の両方では受信信号が実質的に得られておらず、受信信号が２シンボルの多値ＦＳＫ変調波の本来の信号長(電文の長さ)と同じであるので、自システムの信号の可能性が高いと判断する。判定部１３１６は、続いて最大値Ｓｐ１とＳｐ２の信号強度の差が閾値ＴＨ３sp以下であるか否かを判定する(ステップＳ１４)。閾値ＴＨ３spは、前記閾値ＴＨ２spと同程度の値に設定されている。
【００５７】
２シンボルの多値ＦＳＫ変調波を受信して得られる前述した２つのＦＦＴ演算結果の周波数スペクトル中の各最大値Ｓｐ１とＳｐ２の信号強度の差は、ノイズの混入や他システムからの不要信号が混入していない限り殆ど無い。従って、判定部１３１６は、ステップＳ１２〜Ｓ１４において、それぞれＹｅｓと判定したときは、受信信号は自システムの２シンボルのＦＳＫ変調波であると検出し、その受信信号をデコード部１３２へ出力してデコーダ１３２１にて復調させる。
【００５８】
次に、図８と共に説明した自システム信号検出部１３１Ａの問題を、本実施形態の自システム信号検出部１３１Ｂにより解決できることについて説明する。図１０に示すように、図８と同様に、時刻ｔ０の直前から時刻ｔ５の直後までの複数のＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果が濃度の濃い矩形部分４１で表され、時刻ｔ１０の直後の時刻ｔ１１から時刻ｔ１７付近までの複数のＦＦＴ演算結果が濃度の濃い矩形部分４２で表されるような信号強度が大きな信号を、復調すべき本来の２シンボルのＦＳＫ変調波の受信信号(３１，３２)と同時に受信したものとする。これら矩形部分４１、４２で表される信号はそれぞれ周波数Ｆｃ、Ｆｄの受信信号成分で不要信号である。
【００５９】
ここで、時刻ｔ０のＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt0において周波数Ｆｃの信号の信号強度が最大値Ｓｐ１とあまり差の無い閾値ＴＨ３以上の信号強度を持つ信号であり、また時刻ｔ１５のＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt15において周波数Ｆｄの信号の信号強度が最大値Ｓｐ１とあまり差の無い閾値ＴＨ３以上の信号強度を持つ信号であったとしても、自システム信号検出部１３１Ｂの判定部１３１６は、ステップＳ１３においてＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt0及びＦｒａｍｅt15の周波数スペクトル中、最大値Ｓｐ１、Ｓｐ２が得られる周波数Ｆａ、Ｆｂ以外の周波数成分の比較は行わないので、ステップＳ１３における処理に矩形部分４１、４２で表される周波数Ｆｃ、Ｆｄの不要信号は何の影響も与えない。
【００６０】
従って、判定部１３１６は、矩形部分３１、３２で表される２シンボルのＦＳＫ変調波の受信信号と同時に、矩形部分４１、４２で表される不要信号が受信されたとしても、ステップＳ１３において、(ａ)式〜(ｄ)式のすべてを満足するとの判定結果を得ることができ、これにより不要信号により排除されることなく矩形部分３１、３２で表される本来の信号長(電文の長さ)と同じ２シンボルのＦＳＫ変調波の受信信号は自システムの信号の可能性が高いと判断することができる。その後、判定部１３１６は、最大値Ｓｐ１とＳｐ２の信号強度の差が閾値ＴＨ３sp以下であると判定したときは(ステップＳ１４のＹｅｓ)、最大値Ｓｐ１及びＳｐ２を有する矩形部分３１、３２で表される２シンボルのＦＳＫ変調波の受信信号をデコード部１３２へ出力してデコーダ１３２１にて復調させる。従って、矩形部分４１、４２で表される周波数Ｆｃ、Ｆｄの不要信号は復調されることはない。
【００６１】
なお、判定部１３１６はステップＳ１３において、(ａ)式〜(ｄ)式のすべてを満足するとの判定結果を得たときに、自システムの信号の可能性が高いと判断してステップＳ１４に進み、最大値Ｓｐ１とＳｐ２の信号強度の差が閾値ＴＨ３sp以下であるか否かを判定するように説明したが、これに限らず、例えば(ａ)式と(ｄ)式の両方のみ満足した場合、あるいは(ｂ)式と(ｃ)式の両方のみ満足した場合に、自システムの信号の可能性が高いと判断してステップＳ１４に進むようにしてもよい。
【００６２】
このように、本実施形態の無線受信装置１０によれば、自システム信号検出部１３１Ｂが自システム信号検出部１３１Ａの第２及び第３の検出手段に代えて第４の検出手段を備える。第４の検出手段は、記憶部１３１２から読み出した各ＦＦＴ期間毎の演算結果に基づき、複数の第１のＦＦＴ演算結果のうち最初に第１のＦＦＴ演算結果が得られた第１のＦＦＴ期間の演算結果(Ｆｒａｍｅt5)である周波数スペクトル中の信号強度の第１の最大値(Ｓｐ１)と、最後に第１のＦＦＴ演算結果が得られた第２のＦＦＴ期間の演算結果(Ｆｒａｍｅt10)である周波数スペクトル中の信号強度の第２の最大値(Ｓｐ２)と、第１のＦＦＴ演算結果が得られた時刻(ｔ５)より既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間(５アップデートポイントの期間)前の第３のＦＦＴ期間の演算結果(Ｆｒａｍｅt0)である周波数スペクトルにおける第１の最大値と同じ周波数(Ｆａ)の第１の信号の信号強度(Ｎｐ１ｆ)及び第２の最大値と同じ周波数(Ｆｂ)の第２の信号の信号強度(Ｎｐ２ｆ)と、第２のＦＦＴ演算結果が得られた時刻(ｔ１０)より既知のシンボル期間に対応した前記一定期間の複数倍期間(５アップデートポイントの期間)後の第４のＦＦＴ期間の演算結果(Ｆｒａｍｅt15)である周波数スペクトルにおける第１の最大値と同じ周波数の第３の信号の信号強度(Ｎｐ１ｅ)及び第２の最大値と同じ周波数の第４の信号の信号強度(Ｎｐ２ｅ)とを抽出し、第１の最大値と第１の信号及び第３の信号の各信号強度との第１及び第２の差分値と、第２の最大値と第２の信号及び第４の信号の各信号強度との第３及び第４の差分値とのうち、少なくとも第１及び第４の差分値、又は第２及び第３の差分値が所定の第５の閾値(ＴＨ２sp)より大であることを検出する。これにより、時刻ｔ５、ｔ１０において本来のＦＳＫ変調波と同時に不要信号が受信されたとしても、本来のＦＳＫ変調波が同時に受信された不要信号により排除されるという問題を解決できる。
【００６３】
次に、本発明の実施例について説明する。
図１１は、本発明の無線受信装置におけるＦＦＴ演算結果の一実施例を示す。同図中、図７と同一部分には同一符号を付してある。図１１において、縦軸はＦＦＴ演算結果が得られる時刻を示し、横軸はＦＦＴ演算結果である周波数スペクトルを構成する各周波数を示す。２５６値ＦＳＫ変調波のＦＦＴ演算結果はＦ１〜Ｆ２５６までの２５６個の周波数の信号からなる周波数スペクトルを示す。また、図１１において、縦軸と横軸との交点に示す数値は一つの周波数成分の信号強度(単位：ｄＢｍ)を示し、濃度が濃いほど高い信号強度であることを示す。また、図１１において、各時刻に対応した１行がその時刻で得られる１ＦＦＴ期間のＦＦＴ演算結果を示している。
【００６４】
図１１において、時刻ｔ５の１行が１つのＦＦＴ期間(ＦＦＴポイントＰFFT5)のＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt5を示しており、その演算結果のうち周波数Ｆ８の信号強度が−４０.０ｄＢｍで最大値を示している。同様に、時刻ｔ１０の１行が１つのＦＦＴ期間(ＦＦＴポイントＰFFT10)のＦＦＴ演算結果Ｆｒａｍｅt10を示しており、その演算結果のうち周波数Ｆ１８の信号強度が−４０.０ｄＢｍで最大値を示している。ここで、例えば、前述した第１の閾値ＴＨ１を−５２ｄＢｍ、第２の閾値ＴＨ２及び第３の閾値ＴＨ３をそれぞれ−５７ｄＢｍとすると、図４のステップＳ１〜Ｓ３で、それぞれＹｅｓと判定されるＦＦＴ演算結果は、Ｆｒａｍｅt5とＦｒａｍｅt10のみである。また、ステップＳ４において、Ｆｒａｍｅt0及びＦｒａｍｅt15の両方で−５２ｄＢｍ以上の信号強度をもつ信号がないと判断される。更に、第４の閾値ＴＨ４を３ｄＢとすると、Ｆｒａｍｅt5とＦｒａｍｅt10の各最大値の差は０ｄＢであり、ステップＳ５も満足している。従って、図８のＦＦＴ演算結果が得られた場合は、受信信号はシンボル周波数がＦ８とＦ１８である２シンボルの２５６値ＦＳＫ変調波であることが分かる。
【００６５】
図１１において、(１)及び(２)で示した範囲は図７に示した(１)及び(２)の範囲に相当する。また、図１１にＡで示した領域は、信号強度が第１の閾値ＴＨ１である−５７ｄＢｍ以上の周波数がＦ８、Ｆ１８だけでなく、その付近の周波数も含む信号強度が強い領域であるが、この領域Ａは、図６にＰFFT6〜ＰFFT9などに示したように、シンボル期間の大部分又は一部分を含んだ期間のＦＳＫ変調波をＦＦＴ演算したため図５(Ｃ)に示した周波数分解能が悪い特性でＦＦＴ演算結果が得られた領域である。しかし、この領域ＡのＦＦＴ演算結果は、ステップＳ３のＮｏの判定により排除される。
【００６６】
なお、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、受信する多値ＦＳＫ変調波の多値数は「２５６」に限定されるものではなく、例えば「８」以上であればよい。また、多値ＦＳＫ変調波のシンボル数は２シンボルに限定されるものではなく、受信側で既知であれば３シンボル以上でもよい。更に、ＦＦＴポイント、アップデートポイント、シンボルポイントは図６に示した例に限定されるものではない。アップデートポイントはＦＦＴポイントの１／Ｍ倍(Ｍは４以上の自然数)であればよい。
【００６７】
また、無線受信装置において、多値ＦＳＫ変調波に割り当てられた各周波数成分のうち送信された周波数成分以外の周波数遷移時の周波数成分を取得する必要がある場合(例えば、特願２０１４−０２０８８８参照)は、隣り合う周波数成分で送信されると周波数遷移時の周波数を取得することができない。このため、受信側では送信側の２倍の周波数分解能を持っている必要があり、受信側で識別できる複数の周波数チャンネルの半分を使用して送信する必要がある。例えば、前述した２５６値ＦＳＫ変調波を受信する場合は、送信側は例えばＦ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８、・・・、Ｆ２５６の１つおきの各周波数に割り当てられた１２８個の周波数チャンネルのみを使用して送信する。
【００６８】
なお、本実施の形態の無線受信装置が使用される微弱無線規格を採用した無線センサネットワークシステムでは、送信側の無線センサ端末は、多くの場合送信データ量が少なく、遅くとも数ミリ秒で終了するため、同じ帯域を用いている他の無線センサ端末での電波の衝突が起こりにくい。
また、微弱無線規格は電波強度のみが規定されており、占有する周波数帯域には制限が無く、電波法で問題となることはない。
【００６９】
更に、以上の実施形態では微弱無線規格を採用した無線センサネットワークシステムで使用される無線受信装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は微弱無線を使用しない無線センサネットワークシステムにも使用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０    無線受信装置
１１    受信アンテナ
１２    アナログフロントエンド
１３    デジタル処理モジュール
１４    処理装置
３１，３２，４１，４２    短形部分
１３１、１３１Ａ、１３１Ｂ    自システム信号検出部
１３２    デコード部
１３１１    高速フーリエ変換(ＦＦＴ：Fast Fourier Transform)演算部
１３１２    記憶部
１３１３、１３１６    判定部
１３２１    デコーダ
【図１】
2015180051.tif 000003
【図２】
2015180051.tif 000004
【図３】
2015180051.tif 000005
【図４】
2015180051.tif 000006
【図５】
2015180051.tif 000007
【図６】
2015180051.tif 000008
【図７】
2015180051.tif 000009
【図８】
2015180051.tif 000010
【図９】
2015180051.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2015180051.tif 000013