(57)【要約】【課題】効率的にドップラシフトの影響を補償すること。【解決手段】受信装置１０１は、受信信号のドップラシフト周波数ｆｄｃを推定するドップラ推定器１１と、上記受信信号のキャリア周波数ｆｃと上記ドップラ推定器１１で推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃとに基づいて上記受信信号を検波する乗算器１２およびＬＰＦ１３と、ＬＰＦ１３によって検波された受信信号のシンボルを抽出するためのタイミングＴをドップラシフトに追従できるように補正するタイミング補正器１６１と、上記ＬＰＦ１３で検波された信号から、上記タイミング補正器１６１によって補正されたタイミングで受信シンボルを抽出するシンボル抽出器１４と、上記シンボル抽出器１４で抽出された受信シンボルから、シンボルを推定し、判定する適応等化器１５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドップラシフトの影響が大きい移動通信システムにおける送信側から送信される信号を受信する受信装置であって、
受信信号のドップラシフト周波数ｆｄｃを推定するドップラ推定部と、
前記受信信号のキャリア周波数ｆｃと前記ドップラ推定部で推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃとに基づいて前記受信信号を検波する検波部と、
前記検波部によって検波された受信信号のシンボルを抽出するためのタイミングＴをドップラシフトに追従できるように補正するタイミング補正部と、
前記検波部で検波された信号から、前記タイミング補正部によって補正されたタイミングで受信シンボルを抽出するシンボル抽出部と、
前記シンボル抽出部で抽出された受信シンボルを判定するシンボル処理部と
を具備する受信装置。
【請求項２】
前記タイミング補正部は、前記ドップラ推定部によって推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃに基づいて、前記タイミングＴを補正する請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記シンボル処理部は、前記シンボル抽出部によって抽出された受信シンボルの位相誤差θｋを検出する位相誤差検出部を含み、
前記タイミング補正部は、前記シンボル処理部の位相誤差検出部で検出される受信シンボルの位相誤差θｋに基づいて、前記タイミングＴを補正する請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記シンボル処理部は、前記シンボル抽出部によって抽出された受信シンボルの位相誤差θｋを検出する位相誤差検出部を含み、
前記タイミング補正部は、前記ドップラ推定部によって推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃと前記シンボル処理部の位相誤差検出部で検出される受信シンボルの位相誤差θｋとに基づいて、前記タイミングＴを補正する請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
ドップラシフトの影響が大きい移動通信システムにおける送信側から送信される信号を受信する受信装置に用いられる方法であって、
受信信号のドップラシフト周波数ｆｄｃを推定するドップラ推定ステップと、
前記受信信号のキャリア周波数ｆｃと前記ドップラ推定ステップで推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃとに基づいて前記受信信号を検波する検波ステップと、
前記検波ステップによって検波された受信信号のシンボルを抽出するためのタイミングＴをドップラシフトに追従できるように補正するタイミング補正ステップと、
前記検波ステップで検波された信号から、前記タイミング補正ステップによって補正されたタイミングで受信シンボルを抽出するシンボル抽出ステップと、
前記シンボル抽出ステップで抽出された受信シンボルを判定するシンボル処理ステップと
を有する受信方法。
【請求項６】
前記タイミング補正ステップは、前記ドップラ推定ステップによって推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃに基づいて、前記タイミングＴを補正する請求項５に記載の受信方法。
【請求項７】
前記判定ステップは、前記シンボル抽出ステップによって抽出された受信シンボルの位相誤差θｋを検出するステップを含み、
前記タイミング補正ステップは、前記判定ステップの検出するステップで検出される受信シンボルの位相誤差θｋに基づいて、前記タイミングＴを補正する請求項５に記載の受信方法。
【請求項８】
前記シンボル処理ステップは、前記シンボル抽出ステップによって抽出された受信シンボルの位相誤差θｋを検出するステップを含み、
前記タイミング補正ステップは、前記ドップラ推定ステップによって推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃと前記シンボル判定ステップの検出するステップで検出される受信シンボルの位相誤差θｋとに基づいて、前記タイミングＴを補正する請求項５に記載の受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、デジタル通信における、送信機、受信機が移動することにより生じるドップラシフトの影響を補償する受信装置および受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル通信、特に、水中の音波によるデジタル通信（水中音響デジタル通信）において解決すべき課題としては、マルチパス波による干渉、ノイズ、使用できる帯域の制限、送波器が発信できる送波レベルの制限などがある。その中でも、大きな問題となるのが、送信側、あるいは、受信側の通信装置（送信機、受信機）が移動することによるドップラシフトの影響である。
【０００３】
こうしたドップラシフトの影響に対して、従来は、適応等化器内に組み込まれているＤＰＬＬ（Digital Phase Locked Loop）による位相補償という方法がとられている。しかしながら、この適応等化器によるフィルタ処理だけでは、速い移動速度によるドップラシフトに対応することができない。これは、シンボルを抽出するタイミングがドップラシフトによって、所望の位置からずれてしまうことに起因する。
【０００４】
そこで、さらに、内挿補間フィルタ（Interpolation Filter）を用いたre-samplingによるタイミングずれ補償が行われている（たとえば、特許文献１、２参照）。ただし、この内挿補間の処理は、あくまでデータ間の補間、すなわち、近似であるため厳密には正確ではなく、また、固定のFIRフィルタなどで処理されるため、ドップラが時間変動する場合には対応することができない。そうした時間変動に対応するために、フィルタを切り替える方法などが考えられてはいるが、その追従性は不十分であり、また、フィルタの切り替えによって計算負荷が高くなってしまう。
【０００５】
よって、水中音響デジタル通信における適用例では、非特許文献１，２に開示されるように、いずれも数ｍ／ｓ程度までの移動速度にしか対応できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１２−５２８５２１号公報
【特許文献２】特開２０１３−０３８５０５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】M.Johnson, L.Freitag and M.Stojanovic, "Improved Doppler Tracking and Correction for Underwater Acoustic Communications,'' in Proc. ICAASP'97, Munich, Germany, pp.575-578.
【非特許文献２】B. S. Sharif, J. Neasham, O. R. Hinton and A. E. Adams, "A computationally efficient Doppler compensation system for underwater acoustic communication", IEEE J. Oceanic Eng., Vol. OE-25, pp.52-61, 2000.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、水中音響デジタル通信におけるドップラシフトの影響は非常に大きく、現状、定常的なドップラシフトのみを考慮したとしても数ノット（１ノットは約０．５ｍ／ｓ）以上で移動するときのドップラシフトを補償することは非常に困難である。
【０００９】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドップラシフトの影響を効率的に補償できる受信装置およ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】
【００１０】
本発明の第１の態様は、ドップラシフトの影響が大きい移動通信システムにおける送信側から送信される信号を受信する受信装置であって、受信信号のドップラシフト周波数ｆｄｃを推定するドップラ推定部と、上記受信信号のキャリア周波数ｆｃと上記ドップラ推定部で推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃとに基づいて上記受信信号を検波する検波部と、上記検波部によって検波された受信信号のシンボルを抽出するためのタイミングＴをドップラシフトに追従できるように補正するタイミング補正部と、上記検波部で検波された信号から、上記タイミング補正部によって補正されたタイミングで受信シンボルを抽出するシンボル抽出部と、上記シンボル抽出部で抽出された受信シンボルを判定するシンボル処理部とを備えた受信装置、およびこれに対応する受信方法を提供する。
【００１１】
上記第１の態様によれば、ドップラシフトの影響が大きい移動通信システムにおいて送信側および／または受信側が高速にかつ動的に移動するような場合でも、検波された受信信号のシンボルを抽出するためのタイミングＴをドップラシフトに追従できるように補正することによって、従来の内挿補間（interpolation）によるドップラシフトの補償に比べ、効率的にドップラシフトの影響を補償できるようになる。なお、シンボル処理部は、本明細の実施例では、適応等化器を用いているが、同じ機能を果たすものであれば、他のものでも構わない。
【００１２】
本発明の第２の態様は、タイミング補正部において、ドップラ推定部によって推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃに基づいて、タイミングＴを補正する。
上記第２の態様によれば、推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃに基づいて、タイミングＴを補正することによって、特に定常的なドップラシフトに対する影響を効率的に補償することが可能になる。
【００１３】
本発明の第３の態様は、シンボル処理部において、上記シンボル抽出部によって抽出された受信シンボルの位相誤差θｋを検出する位相誤差検出部を含む。シンボル処理部に適応等化器を用いる場合には、位相差は適応等化器の中で算出されるので、これを用いて位相誤差を出力してもよい。ここで、タイミング補正部は、上記シンボル処理部の位相誤差検出部で検出される受信シンボルの位相誤差θｋに基づいて、上記タイミングＴを補正する。
上記第３の態様によれば、位相誤差検出部で検出される受信シンボルの位相誤差θｋに基づいて、上記タイミングＴを補正することにより、特に動的なドップラシフトに対して、効率的にその影響を補償することが可能になる。
【００１４】
本発明の第４の態様は、シンボル処理部において、上記シンボル抽出部によって抽出された受信シンボルの位相誤差θｋを検出する位相誤差検出部を含む。シンボル処理部に適応等化器を用いている場合には、位相差は適応等化器の中で算出されるので、これを用いて位相誤差を出力しても良い。ここで、タイミング補正部は、上記ドップラ推定部によって推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃと上記シンボル処理部内の位相誤差検出部で検出される受信シンボルの位相誤差θｋとに基づいて、上記タイミングＴを補正する。
上記第４の態様によれば、推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃと位相誤差検出部で検出される受信シンボルの位相誤差θｋとに基づいて、タイミングＴを補正することにより、定常的なドップラシフト、及び、動的なドップラシフトに対して、同時に効率的に影響を補償することが可能になる。
【００１５】
なお、以上の構成要素、態様の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム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。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、効率的にドップラシフトの影響を補償できる受信装置および受信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態にかかる受信装置を用いた水中音響通信システムの概念図である。
【図２】第１実施形態にかかる受信装置の構成例を示す図である。
【図３】図２の受信装置によるシミュレーション結果を示す図である。
【図４】第２実施形態にかかる受信装置を用いた水中音響通信システムの概念図である。
【図５】第２実施形態にかかる受信装置の構成例を示す図である。
【図６】図５の適応等化器の構成例を示す図。
【図７】図５の受信装置によるシミュレーション結果を示す図である。
【図８】第３実施形態にかかる受信装置を用いた水中音響通信システムの概念図である。
【図９】第３実施形態にかかる受信装置の構成例を示す図である。
【図１０】図６の受信装置によるシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
水中における音響デジタル通信において、送波器、受波器の移動に起因するドップラシフトの影響は非常に大きく、現状、定常的な移動と仮定しても数ノット（１ノットは約０．５ｍ／ｓ（たとえば、非特許文献１、２参照））以上の移動速度に対応することは非常に困難である。水中音響通信では、音波の伝搬速度約１５００ｍ／ｓに対して、例えば水中の移動体が４ノットで移動すると仮定すると、そのドップラ比は、１．３３×１０−３である。一方、空中の電波による通信では、電波の伝搬速度３×１０８ｍ／ｓに対して、移動体の速度が時速１００ｋｍとすると、ドップラ比は０．９３×１０−７となる。よって、水中音響数通信における移動体の影響（ドップラの影響）は、文字通り桁違いに大きいためである。
【００１９】
こうしたドップラシフトの影響に対して、従来は、適応等化器内に組み込まれているＤＰＬＬによる位相補償と、さらに、内挿補間フィルタを用いたre-sampling によるタイミングずれ補償による方法などが取られていた。しかし、この方法では、定常であっても高速なドップラシフト、あるいは、動的に変動するドップラシフトの影響を低減することが難しかった。
【００２０】
それに対して、本発明では、定常なドップラに対しては、ドップラシフトの定常成分の推定値に基づいて、また、変動するドップラに対しては、適応等化器内のシンボル判定後の位相誤差に基づいて、シンボルの抽出タイミングを直接補正する。このことによって、従来手法と比較して、効率的に、かつ、顕著に復調性能を向上させることができる。
【００２１】
（第１実施形態）  
第１実施形態では、水中音響デジタル通信において、送信機および／または受信機が移動することにより生じる定常的なドップラシフトの影響を補償する受信装置および受信方法について説明する。例えば、図１に示すように、略一定の速度で移動する自律型無人探査機（ＡＵＶ：Autonomous Underwater Vehicle）２の送信機２００から観測データを水中伝搬する音響信号を用いて、受信側（支援母船１）の受信機１００へ伝送する場合を想定する。
【００２２】
図２は、第１実施形態にかかる受信装置の構成例を示す図である。受信装置１０１は、たとえば、支援母船側の受信機１００に搭載され、送信機２００から水中に送信される音響信号を受信し、復調する。受信装置１０１は、ドップラ推定器１１、乗算器１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３、シンボル抽出器１４、適応等化器１５、およびタイミング補正器１６１を備える。
【００２３】
ドップラ推定器１１には、受信信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号（デジタル受信信号）が入力される。ドップラ推定器１１は、このデジタル受信信号から定常的なドップラ周波数ｆｄｃを推定する。ドップラ推定方法は、例えば、非特許文献２に示される方法を用いることができ、公知の方法のいずれでも構わない。なお、ドップラシフトが時間変動するような場合は、ｆｄｃは、平均化された値、つまり、ドップラシフトの定常成分のみが推定された値になる。
【００２４】
次に、直交検波の処理として、乗算器１２で、上記ドップラ推定器１１で推定されたｆｄｃによりキャリア周波数ｆｃを補正したｆｃ＋ｆｄｃを用いて、デジタル受信信号とｅｘｐ（−ｊ２π（ｆｃ＋ｆｄｃ）ｔ）との積をとり、ＬＰＦ１３を通して、複素エンベロープ信号を検波後の受信信号として得る。
【００２５】
タイミング補正器１６１は、検波された受信信号からシンボルを抽出するためのタイミングＴをドップラシフトに追従できるように補正する。補正の処理の詳細については後述する。ここで、シンボル抽出器１４は、この複素エンベロープ信号を、補正されたタイミングでシンボルの抽出を行い、これを適応等化器１５への入力とする。補正されたタイミングの反映は、シンボル毎になされてもよいし、所定のシンボル数毎であってもよい。
【００２６】
適応等化器１５は、フィードフォワードフィルタ、フィードバックフィルタ、シンボル判定器などで構成され、シンボル抽出器１４で抽出されたシンボルから送信シンボルを判定する。なお、デジタル通信の変調方式は、主に、ＢＰＳＫ（Binary Phase-Shift Keying、２相位相変調方式）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase-Shift Keying、４相位相変調方式）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation、直交振幅変調方式）などがあるが、これらのいずれの方式でも、あるいは、これ以外の変調方式の場合でも、ドップラシフトに対する本実施形態による処理は同じである。
【００２７】
ここで、タイミング補正器１６１により補正されるシンボル抽出タイミングの具体例について説明する。直交検波の後の複素エンベロープ信号をｅｎｖ（ｔ）とした場合に、通常は（１）式にしたがって、タイミング補正器１６１による一定のシンボル周期Ｔの補正なしにシンボルを抽出して適応等化器１５への入力とする。これに対し、第１実施形態では、（２）式のように、ドップラ推定器１１で推定されたｆｄｃによりシンボル周期Ｔをタイミング補正器１６１において補正してサンプリングを行う。すなわち、（２）式は、ＴがＴ（ｆｃ／（ｆｃ＋ｆｄｃ））に補正されることを示している。
【００２８】
【数１】
2015222933.tif 000003
（１）
【００２９】
【数２】
2015222933.tif 000004
（２）
【００３０】
なお、Ｔはシンボル周期、ｘｋは適応等化器１５に入力されるシンボル、Ｌ１＋Ｌ２は、適応等化器１５のフィードフォワードフィルタのタップ数であり、Ｌ１は過去側、Ｌ２は未来側のタップ数を表している。
【００３１】
つまり、（１）式は、複素エンベロープ信号ｅｎｖ（ｔ）から、シンボル周期Ｔの間隔でＬ１＋Ｌ２個のシンボルを抽出することを表している。また、（２）式は、シンボル抽出のタイミングを、ドップラ推定器１１で推定した定常的なドップラ周波数ｆｄｃに基づいて補正したタイミングでシンボルを抽出することを表している。この処理によって、シンボルタイミングのずれが補正され、高速な移動に対しても十分にドップラシフトの補償が可能になる。定常的なドップラが支配的である場合には、変動するドップラ成分は、適応等化器などで補償できるため、この処理のみで十分対応可能である。
【００３２】
図３に、定常的なドップラに対するシミュレーション結果の一例を示す。送信側が一定速度２０ｍ／ｓで移動する場合のＢＰＳＫ信号の復調結果を示す。図３（ａ）は、通常の（１）式により復調した結果であり、図３（ｂ）が、第１実施形態の（２）式を適用した結果である。図３（ｂ）によれば、速度２０ｍ／ｓという海上あるいは水中の移動体としては非常に高速な移動によるドップラシフトに対しても、受信シンボル点が正解値である±１付近となるように補償されていることが分かり、エラーフリーの復調が達成されている。
【００３３】
したがって、上記第１の態様によれば、送信側および／または受信側が高速にかつ動的に移動するような場合でも、定常的なドップラが支配的である場合には、変動するドップラ成分は、適応等化器１５で十分処理できるため、推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃに基づいて、タイミングＴを補正することによって、従来の内挿補間（interpolation）によるドップラシフトの補償に比べ、効率的に、簡易な計算でドップラシフトの影響を精度良く補償できるようになる。
【００３４】
（第２実施形態）  
第２実施形態では、例えば、図４に示すように、受信側の支援母船１の船体が大きく動揺するような、動的なドップラが支配的な場合のドップラシフトの影響を補償する受信装置および受信方法について説明する。
【００３５】
図５は、第２実施形態にかかる受信装置の構成例を示す図である。受信装置１０２は、ドップラ推定器１１、乗算器１２、ＬＰＦ１３、シンボル抽出器１４、適応等化器１５、およびタイミング補正器１６２を備える。なお、第１実施形態と異なる点は、適応等化器１５で得られるシンボルの位相誤差を基に、タイミング補正器１６２がシンボルを抽出するタイミングを補正する機能を有することにある。その他は、上記第１実施形態と同様であるため、詳しい説明は省略する。
【００３６】
ここでは、適応等化器１５の一例として、図６に示すような適応等化器１５１を用いるものとする。入力シンボルｘｋは、フィードフォワードフィルタ、及び、フィードバックフィルタによって、シンボルが推定され、判定器６３でシンボルが判定される。フィードフォワードフィルタ６１およびフィードバックフィルタ６２のタップ係数は適応アルゴリズム処理部６４により更新される。適応アルゴリズム処理部６４は、ＬＭＳ（ＬｅａｓｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅ）アルゴリズムなどの公知の適応アルゴリズムを処理するための機能ブロックである。
【００３７】
さらに、適応等化器１５１内には、ＤＰＬＬ６５が備えられ、位相が補償される。位相誤差θｋは、d^k-dkの位相角（複素数の偏角）から、つまり、推定されたシンボルと正解（と判定した）シンボルの差から求められる。移動速度が小さい場合は、このような適応等化器１５１内の位相補償によって、ドップラシフトの影響は補償されるが、移動速度が大きい場合には、補償しきれなくなる。これは、前述したように、シンボルを抽出するタイミングがドップラシフトの影響によりずれているからである。
【００３８】
そこで第２実施形態では、この位相誤差θｋをタイミング補正器１６２にフィードバックする。具体的には、通常は上記（１）式のようにシンボルを抽出するところを、シンボル抽出器１４は、タイミング補正器１６２によってタイミングＴをＴ−θｋ−１／２π（ｆｃ＋ｆｄｃ）と補正されたタイミングで、（３）式のようにシンボルを抽出する。
【００３９】
【数３】
2015222933.tif 000005
（３）
【００４０】
これは、位相誤差θｋに基づいて、シンボルを抽出するタイミングを動的に補正する処理となる。ＬＰＦ１３のあとの複素エンベロープ信号から、適応等化器１５１に入力するシンボルを抽出するタイミングをまとめて、位相誤差θｋに基づいて調整する。従来の内挿補間などと比較して非常に計算の負荷が軽く、変動するドップラにも十分追従することが可能になる。
【００４１】
図７に、動的なドップラに対するシミュレーション結果の一例を示す。受信側が振幅６ｍ、周期２秒で単振動する場合のＢＰＳＫ信号の復調結果を示す。図７（ａ）は、通常の（１）式により復調した結果であり、図７（ｂ）が、第２実施形態の（３）式を適用した結果である。図７（ｂ）によれば、第２実施形態の手法を適用することにより、例えば、受信側の支援母船（水上船）が、このような周期・振幅の極めて大きい動揺をしても、復調が可能になるということを示している。
【００４２】
なお、適応等化器１５１に相当する部分は、「シンボルの判定をし、かつ、位相誤差を出力する」シンボル判定器であれば、ここで示したような適応等化器１５１でなくても構わない。これらは、本明細書を通じて同様とする。
【００４３】
したがって、上記第２の態様によれば、送信側および／または受信側が高速にかつ動的に移動するような場合でも、位相誤差θｋに基づいて、タイミングＴを補正することによって、動的なドップラシフトが支配的な状況であったとしても、効率的に、簡易な計算でドップラシフトの影響を精度良く補償できるようになる。
【００４４】
（第３実施形態）  
第３実施形態では、前述の第１実施形態と第２実施形態との処理を組み合わせることで、図８に示すような定常的なドップラシフトと動的なドップラシフトの双方を同時に補償するものである。
【００４５】
図９は、第３実施形態にかかる受信装置の構成例を示す図である。受信装置１０３は、ドップラ推定器１１、乗算器１２、ＬＰＦ１３、シンボル抽出器１４、適応等化器１５、およびタイミング補正器１６３を備える。なお、第１および第２実施形態と異なる点は、タイミング補正器１６３で補正されるシンボル抽出のタイミングにある。その他は、上記第２実施形態と同様であるため、詳しい説明は省略する。
【００４６】
図９に示すように、タイミング補正器１６３は、ドップラ推定器１１で推定されたドップラ周波数ｆｄｃと適応等化器１５で検出された位相誤差θｋと基づいて、シンボル抽出タイミングを補正する。
【００４７】
すなわち、前述の第１実施形態と第２実施形態は、以下の（４）式のように同時に実行することが可能である。すなわち、タイミング補正器１６３は、推定されたドップラシフト周波数ｆｄｃと上記適応等化器内で検出される受信シンボルの位相誤差θｋとに基づいて、タイミングＴを（Ｔ（ｆｃ／（ｆｃ＋ｆｄｃ））−θｋ−１／２π（ｆｃ＋ｆｄｃ））に補正する。
【００４８】
【数４】
2015222933.tif 000006
（４）
【００４９】
図１０に、定常及び変動するドップラ対するシミュレーション結果の一例を示す。送信側が一定速度２０ｍ／ｓで移動し、かつ受信側が振幅２ｍ、周期１０秒で動揺する場合のＢＰＳＫ信号の復調結果を示す。図１０（ａ）は、通常の（１）式により復調した結果であり、図１０（ｂ）が、第３実施形態の（４）式を適用した結果である。図１０（ｂ）によれば、第３実施形態の手法を適用することにより、例えば、送信側（ＡＵＶ２など）が一定速度で移動し、受信側（支援母船１など）が動揺するような場合でも、定常的なドップラシフトと動的なドップラシフトを同時に補償することが可能になる。
【００５０】
上記各実施形態の手法によって、ＡＵＶ２と支援母船間１の通信などにおいて、これまでになかった移動速度や動揺下での通信、オペレーションが可能になると考えられる。なお、上記各実施形態では、本発明に係る受信装置を水中音響デジタル通信に適用する例を示したが、将来的には、回路のハード面の性能の進化により、空中での電波における通信においても適用可能であると考える。
【００５１】
また、本実施例では、マルチパス波に対する対策は触れていないが、マルチパス波の影響が少ない場合には、適応等化器がその影響を補償することが可能である。また、マルチパス波の影響が大きい場合には、本発明と、ビームフォーミングやtime reversalなど、何らかのマルチパス波対策の方法と組み合わせて実施することが可能である。
【００５２】
以上、本発明を各実施形態をもとに説明した。本発明は上述した各実施形態並びに各実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。上記実施形態は例示であり、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。
【符号の説明】
【００５３】
１…支援母船、２…自律型無人探査機（ＡＵＶ）、１００…受信機、２００…送信機、１０１、１０２、１０３…受信装置、１１…ドップラ推定器、１２…乗算器、１３…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１４…シンボル抽出器、１５…適応等化器、１６１、１６２，１６３…タイミング補正器、１５１…適応等化器、６１…フィードフォワードフィルタ、６２…フィードバックフィルタ、６３…判定器、６４…適応アルゴリズム処理部、６５…ＤＰＬＬ。
【図１】
2015222933.tif 000007
【図２】
2015222933.tif 000008
【図３】
2015222933.tif 000009
【図４】
2015222933.tif 000010
【図５】
2015222933.tif 000011
【図６】
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【図７】
2015222933.tif 000013
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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