(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の長さの１種類の既知の信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列が先頭に配置され、前記フレーム検出用信号系列に続けて、前記第１の長さの１種類以上の既知の信号系列またはその反転系列からなるフレーム同期用信号系列が配置されることによって構成されるプリアンブルを有するフレームの信号を受信する受信部と、
前記プリアンブルの信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関と、の畳み込み演算を行う畳み込み演算部と、
前記畳み込み演算結果として閾値以上の値または最大値が求められた前記所定の時刻を、前記フレーム同期用信号系列を構成する最終の信号系列の受信時刻として、前記フレームの同期を確保する同期部と
を備える受信装置。
【請求項２】
前記プリアンブルの先頭の時刻ｔをｔ＝０、
前記フレーム検出用信号系列における前記１種類の既知の信号系列の繰り返し回数をＫ、
前記フレーム同期用信号系列を構成する信号系列の数をＮ、
前記第１の長さをＬ、
前記第２の長さをＳ、
０以上、Ｓ未満の整数をｎ
としたとき、
前記既知相関系列は、(K＋N−n)・L−1で表される時刻における前記プリアンブルの信号系列と、前記フレーム同期用信号系列との相互相関の前記ピーク値に基づいて決定される
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記既知相関系列は、前記ピーク値の符号に基づいて決定される
請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記第２の長さを表す数は、前記フレーム同期用信号系列を構成する信号系列の数と同じ数または前記フレーム同期用信号系列を構成する信号系列の数＋１である
請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
第１の長さの１種類の既知の信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列が先頭に配置され、前記フレーム検出用信号系列に続けて、前記第１の長さの１種類以上の既知の信号系列またはその反転系列からなるフレーム同期用信号系列が配置されることによって構成されるプリアンブルを有するフレームの信号を受信部において受信し、
前記プリアンブルの信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関と、の畳み込み演算を畳み込み演算部において行い、
前記畳み込み演算結果として閾値以上の値または最大値が求められた前記所定の時刻を、前記フレーム同期用信号系列を構成する最終の信号系列の受信時刻として、前記フレームの同期を同期部において確保する
ステップを含むフレーム同期方法。
【請求項６】
第１の長さの１種類の既知の信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列が先頭に配置され、前記フレーム検出用信号系列に続けて、前記第１の長さの１種類以上の既知の信号系列またはその反転系列からなるフレーム同期用信号系列が配置されることによって構成されるプリアンブルを有するフレームの信号を受信部において受信し、
前記プリアンブルの信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関と、の畳み込み演算を畳み込み演算部において行い、
前記畳み込み演算結果として閾値以上の値または最大値が求められた前記所定の時刻を、前記フレーム同期用信号系列を構成する最終の信号系列の受信時刻として、前記フレームの同期を同期部において確保する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項７】
先頭から順に、第１の長さである長さＬの１種類の既知信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列、前記１種類の既知信号系列を含む長さＬの２種類の既知信号系列または前記２種類の既知信号系列の反転系列からなる長さＮ・Ｌのフレーム同期用信号系列、および、前記２種類の既知信号系列と前記反転系列からなるチャネル推定用信号系列からなるプリアンブルであって、
前記フレーム同期用信号系列と前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の信号系列とからなる長さＰ・Ｌの信号系列をフレーム同期に用いる同期系列として、
前記プリアンブルの信号系列と前記同期系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記同期系列との相互相関と、の畳み込み演算を行って得られる尤度情報の、前記同期系列の最終ビット位置における値と、それ以外の位置における値との差の最大値が、
Ｐ＝２のとき３・Ｌ、
Ｐ＝３のとき５・Ｌ、
Ｐ＝４のとき７・Ｌ、
Ｐ＝５のとき１０・Ｌ、
Ｐ＝６のとき１３・Ｌ、および、
Ｐ＝７のとき１６・Ｌのうちのいずれかとなる前記プリアンブルを生成するプリアンブル生成部を備える
送信装置。
【請求項８】
Ｎ＝１、前記２種類の既知信号系列を｛ａ，ｂ｝、前記反転系列を｛~ａ，~ｂ｝とした場合、
前記フレーム同期用信号系列は［~ａ］である
請求項７に記載の送信装置。
【請求項９】
Ｐ＝２のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭の１つの信号系列は［ｂ］である
請求項８に記載の送信装置。
【請求項１０】
Ｐ＝３のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の２つの信号系列は［~ｂ ｂ］または［ｂ ~ｂ］である
請求項８に記載の送信装置。
【請求項１１】
Ｐ＝４のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の３つの信号系列は［ｂ ａ ~ａ］、［~ｂ ａ ~ａ］、［~ｂ ｂ ａ］、［ｂ ~ｂ ａ］、［ａ ａ ｂ］、［ａ ~ａ ｂ］、［ａ ａ ~ｂ］、または［ａ ~ａ ~ｂ］である
請求項８に記載の送信装置。
【請求項１２】
Ｐ＝５のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の４つの信号系列は［~ａ ~ａ ａ ａ］、または［~ａ ａ ａ ~ａ］である
請求項８に記載の送信装置。
【請求項１３】
Ｐ＝６のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の５つの信号系列は［~ａ ｂ ａ ａ ~ａ］、［~ａ ~ｂ ａ ａ ~ａ］、［~ａ ~ｂ ａ ｂ ｂ］、または［~ａ ｂ ａ ~ｂ ~ｂ］である
請求項８に記載の送信装置。
【請求項１４】
Ｐ＝７のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の６つの信号系列は［~ａ ~ａ ａ ａ ａ ~ａ］、［~ａ ｂ ｂ ａ ａ ~ａ］、［~ａ ~ｂ ~ｂ ａ ａ ~ａ］、［~ｂ ｂ ｂ ~ｂ ｂ ａ］、［~ｂ ｂ ~ｂ ~ｂ ｂ ａ］、［ｂ ~ｂ ｂ ｂ ~ｂ ａ］、または［ｂ ~ｂ ~ｂ ｂ ~ｂ ａ］である
請求項８に記載の送信装置。
【請求項１５】
前記２種類の既知信号系列｛ａ，ｂ｝は、CDSが最小、かつ、RDSの最大値と最小値との差が最小の、長さＬ＝２ＮのGolayコンプリメンタリ系列である
請求項８に記載の送信装置。
【請求項１６】
前記２種類の既知信号系列｛ａ，ｂ｝は、Golayコンプリメンタリ系列の生成に用いられる遅延ベクトルＤ＝［Ｄ０，Ｄ１，・・・，ＤＮ−１]のうち、ｉ＝０からｉ＝Ｎ−２までの要素Ｄｉについて、要素Ｄｉが最大となる信号系列の中で、要素Ｄｉ＋１が最大となる遅延ベクトルを用いて生成された信号系列である
請求項１５に記載の送信装置。
【請求項１７】
前記２種類の既知信号系列｛ａ，ｂ｝は、Golayコンプリメンタリ系列の生成に用いられる重みベクトルＷ＝［Ｗ０，Ｗ１，・・・，ＷＮ−１]の要素の合計値が最大となる信号系列である
請求項１６に記載の送信装置。
【請求項１８】
Ｌ＝128、
ａ＝0xA9A6A9A6303F303FA95956A630C0CF3F (LSB first)、
ｂ＝0x030C030C9A959A9503F3FC0C9A6A6595 (LSB first)である
請求項１７に記載の送信装置。
【請求項１９】
先頭から順に、第１の長さである長さＬの１種類の既知信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列、前記１種類の既知信号系列を含む長さＬの２種類の既知信号系列または前記２種類の既知信号系列の反転系列からなる長さＮ・Ｌのフレーム同期用信号系列、および、前記２種類の既知信号系列と前記反転系列からなるチャネル推定用信号系列からなるプリアンブルであって、
前記フレーム同期用信号系列と前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の信号系列とからなる長さＰ・Ｌの信号系列をフレーム同期に用いる同期系列として、
前記プリアンブルの信号系列と前記同期系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記同期系列との相互相関と、の畳み込み演算を行って得られる尤度情報の、前記同期系列の最終ビット位置における値と、それ以外の位置における値との差の最大値が、
Ｐ＝２のとき３・Ｌ、
Ｐ＝３のとき５・Ｌ、
Ｐ＝４のとき７・Ｌ、
Ｐ＝５のとき１０・Ｌ、
Ｐ＝６のとき１３・Ｌ、および、
Ｐ＝７のとき１６・Ｌのうちのいずれかとなる前記プリアンブルを生成する
ステップを含む送信方法。
【請求項２０】
先頭から順に、第１の長さである長さＬの１種類の既知信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列、前記１種類の既知信号系列を含む長さＬの２種類の既知信号系列または前記２種類の既知信号系列の反転系列からなる長さＮ・Ｌのフレーム同期用信号系列、および、前記２種類の既知信号系列と前記反転系列からなるチャネル推定用信号系列からなるプリアンブルであって、
前記フレーム同期用信号系列と前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の信号系列とからなる長さＰ・Ｌの信号系列をフレーム同期に用いる同期系列として、
前記プリアンブルの信号系列と前記同期系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記同期系列との相互相関と、の畳み込み演算を行って得られる尤度情報の、前記同期系列の最終ビット位置における値と、それ以外の位置における値との差の最大値が、
Ｐ＝２のとき３・Ｌ、
Ｐ＝３のとき５・Ｌ、
Ｐ＝４のとき７・Ｌ、
Ｐ＝５のとき１０・Ｌ、
Ｐ＝６のとき１３・Ｌ、および、
Ｐ＝７のとき１６・Ｌのうちのいずれかとなる前記プリアンブルを生成する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、受信装置、フレーム同期方法、送信装置、送信方法、およびプログラムに関し、特に、スループットを低下させることなく、フレーム同期性能を向上させることができるようにした受信装置、フレーム同期方法、送信装置、送信方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線や有線のデータ伝送においては、一般的に、送信データのビット系列をフレームやパケット単位に分割し、フレームやパケットを用いてデータの伝送が行われる。以下、一度に送信されるビット系列の一塊の単位であるフレーム単位でデータ伝送を行う場合について説明する。【０００３】
フレーム単位でデータを送信する場合、送信側の装置は、受信側の装置が同期をとることができるように、フレームの先頭に同期用の既知信号を挿入する。受信側の装置は、同期用の既知信号を検出することによってフレーム同期を行い、フレームに格納された送信データを取得することになる。【０００４】
通常、１フレームは、既知信号で構成されたプリアンブルが先頭に配置され、プリアンブルに続けてヘッダとペイロードが配置されることによって構成される。ヘッダには、伝送方法やアドレスなどのフレーム属性情報が含まれ、ペイロードには、分割された送信データのビット系列が含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１１−５２１５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フレーム同期は、受信信号系列と既知信号系列の相互相関を計算し、閾値以上の相互相関が求められた位置、あるいは、最大となる相互相関が求められた位置をプリアンブルの位置として特定するようにして行われる。【０００７】
従って、受信側の装置における既知信号の未検出や誤検出を防ぎ、フレーム同期の失敗確率を低減させるためには、既知信号の数を増やしてプリアンブルを長くすることが好ましいが、こうした場合、ペイロードとして確保できる領域が相対的に狭くなってしまい、データのスループットが低下してしまう。【０００８】
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、スループットを低下させることなく、フレーム同期性能を向上させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術の一側面の受信装置は、第１の長さの１種類の既知の信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列が先頭に配置され、前記フレーム検出用信号系列に続けて、前記第１の長さの１種類以上の既知の信号系列またはその反転系列からなるフレーム同期用信号系列が配置されることによって構成されるプリアンブルを有するフレームの信号を受信する受信部と、前記プリアンブルの信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関と、の畳み込み演算を行う畳み込み演算部と、前記畳み込み演算結果として閾値以上の値または最大値が求められた前記所定の時刻を、前記フレーム同期用信号系列を構成する最終の信号系列の受信時刻として、前記フレームの同期を確保する同期部とを備える。【００１０】
前記プリアンブルの先頭の時刻ｔをｔ＝０、前記フレーム検出用信号系列における前記１種類の既知の信号系列の繰り返し回数をＫ、前記フレーム同期用信号系列を構成する信号系列の数をＮ、前記第１の長さをＬ、前記第２の長さをＳ、０以上、Ｓ未満の整数をｎとしたとき、前記既知相関系列を、(K＋N−n)・L−1で表される時刻における前記プリアンブルの信号系列と、前記フレーム同期用信号系列との相互相関の前記ピーク値に基づいて決定することができる。【００１１】
前記既知相関系列を、前記ピーク値の符号に基づいて決定することができる。【００１２】
前記第２の長さを表す数を、前記フレーム同期用信号系列を構成する信号系列の数と同じ数または前記フレーム同期用信号系列を構成する信号系列の数＋１とすることができる。【００１３】
本技術の一側面においては、第１の長さの１種類の既知の信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列が先頭に配置され、前記フレーム検出用信号系列に続けて、前記第１の長さの１種類以上の既知の信号系列またはその反転系列からなるフレーム同期用信号系列が配置されることによって構成されるプリアンブルを有するフレームの信号が受信部において受信され、前記プリアンブルの信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関と、の畳み込み演算が畳み込み演算部において行われる。また、前記畳み込み演算結果として閾値以上の値または最大値が求められた前記所定の時刻が、前記フレーム同期用信号系列を構成する最終の信号系列の受信時刻として、前記フレームの同期を同期部において確保される。【００１４】
本技術の他の側面の送信装置は、先頭から順に、第１の長さである長さＬの１種類の既知信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列、前記１種類の既知信号系列を含む長さＬの２種類の既知信号系列または前記２種類の既知信号系列の反転系列からなる長さＮ・Ｌのフレーム同期用信号系列、および、前記２種類の既知信号系列と前記反転系列からなるチャネル推定用信号系列からなるプリアンブルであって、前記フレーム同期用信号系列と前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の信号系列とからなる長さＰ・Ｌの信号系列をフレーム同期に用いる同期系列として、前記プリアンブルの信号系列と前記同期系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記同期系列との相互相関と、の畳み込み演算を行って得られる尤度情報の、前記同期系列の最終ビット位置における値と、それ以外の位置における値との差の最大値が、Ｐ＝２のとき３・Ｌ、Ｐ＝３のとき５・Ｌ、Ｐ＝４のとき７・Ｌ、Ｐ＝５のとき１０・Ｌ、Ｐ＝６のとき１３・Ｌ、および、Ｐ＝７のとき１６・Ｌのうちのいずれかとなる前記プリアンブルを生成するプリアンブル生成部を備える。【００１５】
本技術の他の側面においては、先頭から順に、第１の長さである長さＬの１種類の既知信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列、前記１種類の既知信号系列を含む長さＬの２種類の既知信号系列または前記２種類の既知信号系列の反転系列からなる長さＮ・Ｌのフレーム同期用信号系列、および、前記２種類の既知信号系列と前記反転系列からなるチャネル推定用信号系列からなるプリアンブルであって、前記フレーム同期用信号系列と前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の信号系列とからなる長さＰ・Ｌの信号系列をフレーム同期に用いる同期系列として、前記プリアンブルの信号系列と前記同期系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記同期系列との相互相関と、の畳み込み演算を行って得られる尤度情報の、前記同期系列の最終ビット位置における値と、それ以外の位置における値との差の最大値が、Ｐ＝２のとき３・Ｌ、Ｐ＝３のとき５・Ｌ、Ｐ＝４のとき７・Ｌ、Ｐ＝５のとき１０・Ｌ、Ｐ＝６のとき１３・Ｌ、および、Ｐ＝７のとき１６・Ｌのうちのいずれかとなる前記プリアンブルが生成される。
【発明の効果】
【００１６】
本技術によれば、スループットを低下させることなく、フレーム同期性能を向上させることができる。【００１７】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本技術の一実施形態に係る伝送システムの構成例を示す図である。
【図２】フレームの構成例を示す図である。
【図３】プリアンブルの構成例を示す図である。
【図４】IEEE 802.11adのcontrol PHYプリアンブルの構成を示す図である。
【図５】フレーム同期の処理を模式的に示す図である。
【図６】受信信号系列と既知信号系列ａとの相互相関について説明する図である。
【図７】受信信号系列と既知信号系列ｂとの相互相関について説明する図である。
【図８】受信信号系列とフレーム同期用信号系列Ｂとの相互相関のピーク値の発生タイミングを示す図である。
【図９】受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】同期部の第１の構成例を示す図である。
【図１１】受信装置の受信処理について説明するフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳ３において行われるフレーム同期処理について説明するフローチャートである。
【図１３】同期部の第２の構成例を示す図である。
【図１４】同期部の第３の構成例を示す図である。
【図１５】IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルの構成を示す図である。
【図１６】IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルを用いたフレーム同期処理を模式的に示す図である。
【図１７】図１６のフレーム同期処理を行う同期部の構成例を示すブロック図である。
【図１８】新規プリアンブルの構成を示す図である。
【図１９】新規プリアンブルを用いたフレーム同期処理を模式的に示す図である。
【図２０】図１９のフレーム同期処理を行う同期部の構成例を示すブロック図である。
【図２１】同期系列の例を示す図である。
【図２２】相互相関計算部の構成例を示す回路図である。
【図２３】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図２４】図２３のコンピュータの機能構成例を示すブロック図である。
【図２５】既知信号系列ａ，ｂの決定手順について説明するフローチャートである。
【図２６】CDS、RDSの比較結果を示す図である。
【図２７】信号系列ａ，ｂの具体例を示す図である。
【図２８】送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２９】図２８のプリアンブル生成部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
１．伝送システム
２．フレーム同期の原理
３．フレーム同期の適用例
４．受信装置の構成と動作
４−１．同期部の第１の構成例
４−２．受信装置の処理
４−３．同期部の第２の構成例
４−４．同期部の第３の構成例
５．他のプリアンブルに適用した例
【００２０】
＜＜１．伝送システム＞＞
図１は、本技術の一実施形態に係る伝送システムの構成例を示す図である。
【００２１】
図１の伝送システムは、送信装置１と受信装置２から構成される。
【００２２】
送信装置１は、送信対象のデータに対して、誤り訂正符号化、ヘッダ・プリアンブルの挿入、変調などの処理を施す。送信装置１においては、AV(Audio Visual)データなどの各種のデータが送信対象のデータとして処理される。
【００２３】
送信装置１は、各種の処理を施して得られたデータを、無線や有線の伝送路を介して受信装置２に送信する。無線伝送路を介したデータの送信には、例えば、60GHz帯を用いた無線PAN(Personal Area Network)の国際標準規格であるIEEE 802.15.3c、60GHz帯を用いた無線LAN(Local Area Network)の国際標準規格であるIEEE 802.11adがある。
【００２４】
無線や有線でのデータ伝送システムにおいては、一般的に送信対象のデータを複数のフレームに分けて格納し、フレーム単位でデータの伝送が行われる。
【００２５】
図２は、フレームの構成例を示す図である。
【００２６】
図２に示すように、各フレームの先頭にはプリアンブルが配置され、プリアンブルに続けて、ヘッダとペイロードが配置される。プリアンブルは既知信号から構成され、ヘッダには、伝送方法やアドレスなどのフレーム属性情報が含まれる。ペイロードには、分割された送信データのビット系列が含まれる。
【００２７】
図３は、プリアンブルの構成例を示す図である。
【００２８】
通常、プリアンブルは、フレーム検出用の信号系列であるフレーム検出用信号系列Ａ、フレーム同期用の信号系列であるフレーム同期用信号系列Ｂ、およびチャネル推定用の信号系列であるチャネル推定用信号系列Ｃから構成される。
【００２９】
IEEE 802.15.3c、IEEE 802.11adで規定されるプリアンブルも、基本的には図３に示す構成と同じ構成を有する。受信側の装置は、フレーム検出用信号系列Ａを用いてAGC(Auto gain control)とフレーム検出を行い、フレーム同期用信号系列Ｂを用いてフレーム同期を行う。また、受信側の装置は、チャネル推定用信号系列Ｃを用いてチャネル推定を行う。
【００３０】
図４は、IEEE 802.11adのプリアンブル（control PHYプリアンブル）の構成を示す図である。
【００３１】
IEEE 802.11adのプリアンブルは、長さ128シンボル（128ビット）のGolayコンプリメンタリ系列の既知信号系列ａ，ｂ、および、それらのビット反転系列である反転系列~ａ，~ｂから構成される。図および以下においては、適宜、ビット反転系列を、信号系列を示す記号の上に「−」を付して示す。
【００３２】
フレーム検出用信号系列Ａは、既知信号系列ｂを３８回繰り返す信号系列である。フレーム検出用信号系列Ａは下式（１）により表される。
【数１】
0006506767.tif 000002
【００３３】
フレーム同期用信号系列Ｂは、反転系列~ｂと反転系列~ａがその順番で配置されることによって構成される。フレーム同期用信号系列Ｂは下式（２）により表される。
【数２】
0006506767.tif 000003
【００３４】
チャネル推定用信号系列Ｃは、既知信号系列ａ，ｂと、反転系列~ａ，~ｂから構成される。チャネル推定用信号系列Ｃは下式（３）により表される。
【数３】
0006506767.tif 000004
【００３５】
図１の説明に戻り、受信装置２は、受信信号に対して復調処理を施し、上述したような構成を有するプリアンブルを用いてフレーム同期を行う。受信装置２は、チャネル推定を行い、等化処理を行った後、誤り訂正などの処理を施すことによって、送信対象のデータを取得する。
【００３６】
＜＜２．フレーム同期の原理＞＞
ここで、受信装置２において行われるフレーム同期の原理について説明する。
【００３７】
プリアンブルを構成するフレーム検出用信号系列Ａは、長さＬの１種類の既知信号系列ｂのＫ回繰り返しから構成される信号系列である。また、フレーム同期用信号系列Ｂは、長さＬの２種類の既知信号系列またはその反転系列から構成される、長さN・Lの信号系列である。
【００３８】
フレーム同期用信号系列Ｂは、式（４）で表されるＮ個の既知信号系列Ｄと、式（５）で表される拡散符号系列Ｐとを用いて、下式（６）のように表される。
【数４】
0006506767.tif 000005
【数５】
0006506767.tif 000006
【数６】
0006506767.tif 000007
【００３９】
このとき、受信装置２は、時刻ｔにおける受信信号系列ｒとフレーム同期用信号系列Ｂとの相互相関ｙｔを求める。相互相関ｙｔは下式（７）により表される。
【数７】
0006506767.tif 000008
【００４０】
ここで、下式（８）により表されるｃｌｔを定義する。
【数８】
0006506767.tif 000009
【００４１】
式（７）、式（８）より、相互相関ｙｔは下式（９）のように表される。
【数９】
0006506767.tif 000010
【００４２】
プリアンブル全体を構成する信号系列とフレーム同期用信号系列Ｂとの相互相関のピーク値に基づいてあらかじめ決定される、長さＳの既知相関系列Ｑを式（１０）のように定義する。既知相関系列Ｑの決定の仕方については後述する。
【数１０】
0006506767.tif 000011
【００４３】
この場合、受信装置２は、既知相関系列Ｑと相互相関ｙｔとの畳み込み演算によって、尤度情報ｚｔを求める。尤度情報ｚｔは下式（１１）のように表される。ｋは、０以上、Ｓ未満の整数である。
【数１１】
0006506767.tif 000012
【００４４】
受信装置２は、尤度情報ｚｔが、閾値以上となる時刻ｔ、または最大値となる時刻ｔを検出し、検出した時刻ｔを、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの受信時刻であると特定することによってフレーム同期を行う。
【００４５】
ここで、既知相関系列Ｑの決定方法について説明する。既知相関系列Ｑは、あらかじめ決定され、受信装置２に与えられている。
【００４６】
プリアンブル系列の先頭の時刻ｔをｔ＝０、時刻ｔにおけるプリアンブル系列の要素をｇｔとしたとき、プリアンブル系列とフレーム同期用信号系列Ｂとの相互相関ｘｔは下式（１２）により表される。
【数１２】
0006506767.tif 000013
【００４７】
０以上、Ｓ未満の整数をｎ（０≦ｎ＜Ｓ）とすると、既知相関系列Ｑは、(K＋N−n)・L−1で表される時刻における相互相関ｘｔのピーク値である相互相関ｘ(K＋N−n)・L−1に基づいて決定される。
【００４８】
例えば、相互相関ｘ(K＋N−n)・L−1を下式（１３）により表される符号関数に適用して求められる符号に基づいて決定するものとすると、既知相関系列Ｑは下式（１４）のように表される。
【数１３】
0006506767.tif 000014
【数１４】
0006506767.tif 000015
【００４９】
＜＜３．フレーム同期の適用例＞＞
次に、以上の方法を、図４の構成を有するIEEE 802.11adのプリアンブルを用いたフレーム同期に適用した場合について説明する。
【００５０】
図５は、受信装置２において行われるフレーム同期の処理を模式的に示す図である。
【００５１】
図５の上段に示すように、IEEE 802.11adのプリアンブルを用いた場合、既知信号系列の長さＬはＬ＝128となり、フレーム検出用信号系列Ａを構成する既知信号系列ｂの繰り返し回数ＫはＫ＝38となる。
【００５２】
また、フレーム同期用信号系列Ｂを構成する既知信号系列数ＮはＮ＝2となり、フレーム同期用信号系列Ｂを構成するＮ個の既知信号系列Ｄは下式（１５）により表される。
【数１５】
0006506767.tif 000016
【００５３】
フレーム同期用信号系列Ｂを構成するための拡散符号系列Ｐは下式（１６）により表され、式（１５）、式（１６）より、フレーム同期用信号系列Ｂは下式（１７）のように表される。
【数１６】
0006506767.tif 000017
【数１７】
0006506767.tif 000018
【００５４】
この場合、受信装置２は、時刻ｔにおける受信信号系列ｒとフレーム同期用信号系列Ｂとの相互相関ｙｔを計算する。Ｎ＝2であり、拡散符号系列Ｐは式（１６）により表されるから、式（９）より、相互相関ｙｔは下式（１８）のように表される。
【数１８】
0006506767.tif 000019
【００５５】
ここで、時刻ｔにおける受信信号系列ｒと既知信号系列ａとの相互相関をｃ１ｔとすると、Ｌ＝128と、式（１５）より表されるｄ１＝ａを式（８）に適用することにより、ｃ１ｔは下式（１９）のように表される。
【数１９】
0006506767.tif 000020
【００５６】
また、時刻ｔにおける受信信号系列ｒと既知信号系列ｂとの相互相関をｃ’０ｔとし、ｃ’０ｔをＬに相当する128時刻だけ遅延させたものをｃ０ｔとすると、Ｌ＝128と、式（１５）より表されるｄ０＝ｂを式（８）に適用することにより、ｃ’０ｔ、ｃ０ｔはそれぞれ下式（２０）、式（２１）のように表される。
【数２０】
0006506767.tif 000021
【数２１】
0006506767.tif 000022
【００５７】
図６は、受信信号系列ｒと既知信号系列ａとの相互相関について説明する図である。
【００５８】
受信信号系列ｒと既知信号系列ａとの相互相関のピークは、時刻ｔにおける128ビット（時刻ｔを基準とすると、時刻t−127から時刻ｔまでの間に受信された信号系列）が、既知信号系列ａと一致するときに発生する。
【００５９】
従って、図６に示すように、既知信号系列ｂまたはその反転系列~ｂが受信される、ｔ＝0〜4991までの間は相互相関のピークは発生しない。また、フレーム同期用信号系列Ｂを構成する反転系列~ａが受信されるｔ＝5119のタイミングで、負方向の相互相関のピークが発生する。ｔ＝5119以降においては、既知信号系列ａまたは反転系列~ａが受信されるタイミングで、既知信号系列ａとの相互相関のピークが発生する。
【００６０】
図７は、受信信号系列ｒと既知信号系列ｂとの相互相関について説明する図である。
【００６１】
受信信号系列ｒと既知信号系列ｂとの相互相関のピークは、時刻ｔにおける128ビットが既知信号系列ｂと一致するときに発生する。
【００６２】
従って、相互相関を128時刻だけ遅延させた場合、図７に示すように、フレーム検出用信号系列Ａの先頭の既知信号系列ｂが受信されるｔ＝127から128時刻後のｔ＝255から、フレーム検出用信号系列Ａの最後の既知信号系列ｂが受信されるｔ＝4863から128時刻後のｔ＝4991までの間、128時刻毎に、正方向の相互相関のピークが発生する。
【００６３】
また、フレーム同期用信号系列Ｂを構成する反転系列~ｂが受信されるｔ＝4991から128時刻後のｔ＝5119のタイミングで、負方向の相互相関のピークが発生する。ｔ＝5119以降においては、既知信号系列ｂまたは反転系列~ｂが受信される時刻の128時刻後のタイミングで、既知信号系列ｂとの相互相関のピークが発生する。
【００６４】
図５の上から１段目の時間軸上に示すピーク値は、図６を参照して説明した、受信信号系列ｒと既知信号系列ａとの相互相関ｃ１ｔのピーク値を示す。また、図５の上から２段目の時間軸上に示すピーク値は、図７を参照して説明した、受信信号系列ｒと既知信号系列ｂとの相互相関ｃ０ｔのピーク値を示す。
【００６５】
式（１８）のように、相互相関ｃ０ｔとｃ１ｔによって表されるから、時刻ｔにおける受信信号系列ｒとフレーム同期用信号系列Ｂとの相互相関ｙｔのピーク値は、図５の上から３段目の時間軸上に示すタイミングで発生することになる。
【００６６】
図８は、受信信号系列ｒとフレーム同期用信号系列Ｂとの相互相関のピーク値の発生タイミングを示す図である。
【００６７】
図８に示すように、フレーム検出用信号系列Ａの先頭の既知信号系列ｂが受信されるｔ＝127から128時刻後のｔ＝255から、フレーム検出用信号系列Ａの最後の既知信号系列ｂが受信されるｔ＝4863から128時刻後のｔ＝4991までの間、128時刻毎に負方向の相互相関のピークが発生する。
【００６８】
また、ｔ＝5119においては、反転系列~ｂが受信されたときに生じる相互相関のピークと、反転系列~ｂに続けて反転系列~ａが受信されたときに生じる相互相関のピークとを足し合わせた、２倍の大きさの相互相関のピークが発生する。ｔ＝5119以降においては、反転系列~ｂに続けて反転系列~ａが受信されるタイミングで、フレーム同期用信号系列Ｂとの相互相関のピークが発生する。
【００６９】
受信装置２は、下式（２２）により表される長さＳ＝2の既知相関系列Ｑと、相互相関ｙｔとの畳み込み演算を行い、尤度情報ｚｔを求める。Ｌ＝128、Ｓ＝2を式（１１）に適用することにより、尤度情報ｚｔは下式（２３）のように表される。
【数２２】
0006506767.tif 000023
【数２３】
0006506767.tif 000024
【００７０】
式（２３）に示されるように、尤度情報ｚｔは、時刻ｔにおける相互相関ｙｔから、128時刻前の相互相関ｙｔを引いた値となる。すなわち、尤度情報ｚｔは、図５の上から４段目の時間軸上に示すタイミングで求められることになる。ｔ＝5119のタイミングにおいては、ｔ＝4991のタイミングで発生する相互相関ｙｔの大きさに、ｔ＝5119のタイミングで発生する相互相関ｙｔの大きさを加算した大きさの尤度情報ｚｔが求められる。
【００７１】
受信装置２は、あらかじめ設定された閾値と比較することによって閾値以上の尤度情報ｚｔを検出し、または最大値となる尤度情報ｚｔを検出する。受信装置２は、閾値以上の尤度情報ｚｔ、または最大値となる尤度情報ｚｔを検出したｔ＝5119が、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの受信時刻であると特定することによってフレーム同期を行う。
【００７２】
受信装置２は、以上のようにして求められる尤度情報ｚｔに基づいてフレーム同期を行うことにより、フレーム同期性能を向上させることが可能になる。
【００７３】
すなわち、ｔ＝5119において発生する尤度情報ｚｔの大きさは、ｔ＝5119において発生する相互相関ｙｔのピークの大きさとｔ＝4991において発生する相互相関ｙｔのピークの大きさを足し合わせた大きさに相当する。ｔ＝5119において発生する相互相関ｙｔのピークを用いる場合と較べてダイナミックレンジの大きい信号に基づいてフレーム同期を行うことになるから、ピークの未検出や誤検出を減らすことができ、フレーム同期の失敗確率を低減させることが可能になる。ここで、フレーム同期の失敗確率は、「（フレーム誤検出数＋フレーム未検出数）／送信フレーム数」により表される。
【００７４】
また、フレーム同期用信号系列Ｂの長さを256ビットとしたままフレーム同期に用いるピークを大きくすることができるため、フレーム同期性能を向上させるといったことを、スループットを低下させることなく実現することが可能になる。
【００７５】
ここで、既知相関系列Ｑは、Ｋ＝38、Ｎ＝2、Ｌ＝128、Ｓ＝2を式（１４）に適用することによって決定される。既知相関系列Ｑは下式（２４）により表される。
【数２４】
0006506767.tif 000025
【００７６】
上述した式（１２）は、式（７）における受信信号系列の要素ｒｔを、プリアンブル系列の要素ｇｔに置き換えたものである。よって、図５の上から３段目の時間軸上に示すように、sgn(ｘ5119)により表されるｔ＝5119における相互相関ｘｔのピークの符号は＋１、sgn(ｘ4991)により表されるｔ＝4991における相互相関ｘｔのピークの符号は−１となり、上式（２２）の既知相関系列Ｑが求められることになる。
【００７７】
＜＜４．受信装置の構成と動作＞＞
次に、以上のようにしてフレーム同期を行う受信装置２の構成と動作について説明する。
【００７８】
図９は、受信装置２の構成例を示すブロック図である。
【００７９】
受信装置２は、受信アンテナ１１、受信部１２、復調部１３、同期部１４、等化部１５、誤り訂正部１６、および信号処理部１７から構成される。送信装置１から送信された送信信号は受信アンテナ１１において受信され、RF信号として受信部１２に入力される。
【００８０】
受信部１２は、受信アンテナ１１から供給されたRF信号をアナログベースバンド信号に変換し、信号レベルの調整、帯域制限、A/D変換などの各種の処理を施して出力する。
【００８１】
復調部１３は、送信装置１における変調方式に対応する復調方式に従って受信シンボルを復調し、受信シンボルの信号系列を出力する。復調部１３から出力された信号系列は同期部１４と等化部１５に供給される。
【００８２】
同期部１４は、上述したようにしてフレーム同期を行い、フレーム同期用信号系列Ｂを構成する反転系列~ａの最後のビットの受信時刻（位置）を表す信号を出力する。
【００８３】
等化部１５は、同期部１４により検出されたフレーム同期用信号系列Ｂの最後の反転系列~ａに続くチャネル推定用信号系列Ｃを用いてチャネル推定を行い、復調部１３から供給された信号に対して等化処理を施す。等化部１５は、等化処理を行って得られたヘッダ、ペイロードのデータを誤り訂正部１６に出力する。
【００８４】
誤り訂正部１６は、等化部１５から供給されたデータの誤り訂正を行い、誤り訂正後のデータを出力する。
【００８５】
信号処理部１７は、送信装置１から送信されてきた誤り訂正後のデータを取得し、各処理を行う。例えば、送信対象のデータがAVデータである場合、信号処理部１７は、図示せぬ表示装置にAVデータを出力して映像をディスプレイに表示させたり、音声をスピーカらから出力させたりする。
【００８６】
＜４−１．同期部の第１の構成例＞
図１０は、同期部１４の構成例を示す図である。
【００８７】
同期部１４は、相互相関計算部３１、乗算部３２、遅延部３３、乗算部３４、加算部３５、遅延部３６、乗算部３７、加算部３８、および検出部３９から構成される。同期部１４に対しては、復調部１３が時刻ｔにおける複素受信信号riｔおよびrqｔを復調することによって得られた受信信号ｒｔが入力される。
【００８８】
相互相関計算部３１は、受信信号ｒｔと、既知信号系列ａ，ｂのそれぞれとの時刻ｔにおける相互相関ｃ１ｔ，ｃ’０ｔを計算し、出力する。相互相関計算部３１から出力された相互相関ｃ１ｔを表す信号は乗算部３２に供給され、相互相関ｃ’０ｔを表す信号は遅延部３３に供給される。
【００８９】
乗算部３２は、相互相関ｃ１ｔと、拡散符号系列Ｐの要素ｐ１とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部３５に出力する。上述した例の場合、ｐ１＝−１としてあらかじめ設定されている。
【００９０】
遅延部３３は、相互相関ｃ’０ｔをＬ時刻だけ遅延させ、遅延させたｃ０ｔを表す信号を乗算部３４に出力する。上述した例の場合、L＝128となる。
【００９１】
乗算部３４は、相互相関ｃ０ｔと、拡散符号系列Ｐの要素ｐ０とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部３５に出力する。上述した例の場合、ｐ０＝−１としてあらかじめ設定されている。
【００９２】
加算部３５は、乗算部３２により求められたｐ１ｃ１ｔと乗算部３４により求められたｐ０ｃ０ｔとを加算し、加算結果を出力する。ここで求められる加算結果が、時刻ｔにおける受信信号系列ｒとフレーム同期用信号系列Ｂとの相互相関ｙｔとなる。加算部３５から出力された相互相関ｙｔを表す信号は遅延部３６と加算部３８に供給される。
【００９３】
遅延部３６は、相互相関ｙｔをＬ時刻だけ遅延させ、遅延させた相互相関ｙｔ−Ｌを表す信号を乗算部３７に出力する。
【００９４】
乗算部３７は、相互相関ｙｔ−Ｌと、既知相関系列Ｑの要素ｑ１とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部３８に出力する。上述した例の場合、ｑ１＝−１としてあらかじめ設定されている。
【００９５】
加算部３８は、加算部３５から供給された相互相関ｙｔと、乗算部３７から供給された、相互相関ｙｔ−Ｌと既知相関系列Ｑの要素ｑ１との乗算結果を加算し、出力する。ｑ０＝＋１であることから乗算を行う構成の図示は省略しているが、加算部３８に供給される相互相関ｙｔは、相互相関ｙｔと既知相関系列Ｑの要素であるｑ０＝＋１の乗算結果に相当する。
【００９６】
加算部３８において求められる加算結果が、時刻ｔにおける尤度情報ｚｔとなる。加算部３８から出力された尤度情報ｚｔを表す信号は検出部３９に供給される。
【００９７】
検出部３９は、あらかじめ設定された閾値と比較することによって閾値以上の尤度情報ｚｔを検出し、また、最大値となる尤度情報ｚｔを検出する。
【００９８】
検出部３９は、閾値以上の尤度情報ｚｔが検出された時刻、または、最大値となる尤度情報ｚｔが検出された時刻をフレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの受信時刻であると特定し、特定した時刻を表す信号であるフレーム同期位置検出信号を出力する。検出部３９から出力されたフレーム同期位置検出信号は等化部１５に供給され、等化処理に用いられる。
【００９９】
＜４−２．受信装置の処理＞
次に、図１１のフローチャートを参照して、以上のような構成を有する受信装置２の処理について説明する。
【０１００】
ステップＳ１において、受信部１２は、受信アンテナ１１から供給されたRF信号を受信し、アナログベースバンド信号への変換処理などの各種の処理を行う。
【０１０１】
ステップＳ２において、復調部１３は、送信装置１における変調方式に対応する復調方式に従って受信シンボルを復調する。
【０１０２】
ステップＳ３において、同期部１４はフレーム同期処理を行う。フレーム同期処理については図１２のフローチャートを参照して後述する。
【０１０３】
ステップＳ４において、等化部１５は、同期部１４から供給されたフレーム同期位置検出信号に従ってプリアンブル中のチャネル推定用信号系列Ｃを特定し、チャネル推定などを含む等化処理を行う。
【０１０４】
ステップＳ５において、誤り訂正部１６は、データの誤り訂正を行い、誤り訂正後のデータを出力する。以上の処理が、送信装置１からデータが送信されてくる間、繰り返される。データの送信が終了したとき、受信装置２は処理を終了させる。
【０１０５】
次に、図１２のフローチャートを参照して、図１１のステップＳ３において行われるフレーム同期処理について説明する。
【０１０６】
ステップＳ１１において、相互相関計算部３１は、受信信号ｒｔと、既知信号系列ａの時刻ｔにおける相互相関ｃ１ｔを計算する。
【０１０７】
ステップＳ１２において、相互相関計算部３１は、受信信号ｒｔと、既知信号系列ｂの時刻ｔにおける相互相関ｃ’０ｔを計算する。
【０１０８】
ステップＳ１３において、乗算部３２は、相互相関ｃ１ｔと拡散符号系列Ｐの要素ｐ１とを乗算する。
【０１０９】
ステップＳ１４において、遅延部３３は、相互相関ｃ’０ｔをＬ時刻だけ遅延させ、相互相関ｃ０ｔを表す信号を出力する。
【０１１０】
ステップＳ１５において、乗算部３４は、相互相関ｃ０ｔと拡散符号系列Ｐの要素ｐ０とを乗算する。
【０１１１】
ステップＳ１６において、加算部３５は、乗算結果であるｐ１ｃ１ｔとｐ０ｃ０ｔとを加算し、加算結果を相互相関ｙｔとして出力する。
【０１１２】
ステップＳ１７において、遅延部３６は、相互相関ｙｔをＬ時刻だけ遅延させ、相互相関ｙｔ−Ｌを表す信号を出力する。
【０１１３】
ステップＳ１８において、乗算部３７は、相互相関ｙｔを遅延させた相互相関ｙｔ−Ｌと既知相関系列Ｑの要素ｑ１とを乗算する。
【０１１４】
ステップＳ１９において、加算部３８は、相互相関ｙｔと既知相関系列Ｑの要素ｑ０（ｑ０＝＋１）との乗算結果ｑ０ｙｔと、相互相関ｙｔ−Ｌと既知相関系列Ｑの要素ｑ１（ｑ１＝−１）との乗算結果ｑ１ｙｔ−Ｌを加算する。加算部３８は、加算結果を尤度情報ｚｔとして出力する。
【０１１５】
ステップＳ２０において、検出部３９は、あらかじめ設定された閾値以上の尤度情報ｚｔ、または尤度情報ｚｔの最大値を検出する。検出部３９は、閾値以上の尤度情報ｚｔが検出された時刻、または最大値となる尤度情報ｚｔが検出された時刻をフレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの受信時刻であると特定し、フレーム同期位置検出信号を出力する。その後、図１１のステップＳ３に戻り、以降の処理が行われる。
【０１１６】
以上の一連の処理により、受信装置２は、スループットを低下させることなく、フレーム同期性能を向上させることができる。
【０１１７】
＜４−３．同期部の第２の構成例＞
図１３は、同期部１４の第２の構成例を示す図である。
【０１１８】
図１３の構成によっても尤度情報ｚｔを用いたフレーム同期を実現することができることについて説明する。フレーム同期用信号系列Ｂを構成する既知信号系列の数Ｎ＝2、既知相関系列Ｑの長さＳ＝2とする。
【０１１９】
Ｎ＝2、Ｓ＝2を代入し、展開すると、式（９）は下式（２５）により表される。
【数２５】
0006506767.tif 000026
【０１２０】
また、Ｎ＝2、Ｓ＝2を代入し、展開すると、式（１１）は下式（２６）により表される。
【数２６】
0006506767.tif 000027
【０１２１】
次に、ｔをｔ−Ｌとすると、式（２５）は下式（２７）により表される。
【数２７】
0006506767.tif 000028
【０１２２】
式（２５）および式（２７）を代入した場合、尤度情報ｚｔを表す式（２６）は下式（２８）により表される。
【数２８】
0006506767.tif 000029
【０１２３】
図１３に示す同期部１４の構成は、式（２８）の計算を実現するものである。
【０１２４】
図１３に示すように、同期部１４は、相互相関計算部５１、乗算部５２、遅延部５３、加算部５４、遅延部５５、遅延部５６、乗算部５７、加算部５８、加算部５９、および検出部６０から構成される。同期部１４に対しては、復調部１３が時刻ｔにおける複素受信信号riｔおよびrqｔを復調することによって得られた受信信号ｒｔが入力される。
【０１２５】
相互相関計算部５１は、受信信号ｒｔと、既知信号系列ａ，ｂのそれぞれとの時刻ｔにおける相互相関ｃ１ｔ，ｃ’０ｔを計算し、出力する。相互相関計算部５１から出力された相互相関ｃ１ｔを表す信号は乗算部５２と遅延部５３に供給され、相互相関ｃ’０ｔを表す信号は遅延部５５に供給される。
【０１２６】
乗算部５２は、相互相関ｃ１ｔと、ｐ１・ｑ０とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部５４に出力する。上述した例の場合、拡散符号系列Ｐの要素ｐ１＝−１、既知相関系列Ｑの要素ｑ０＝＋１としてあらかじめ設定されている。
【０１２７】
遅延部５３は、相互相関ｃ１ｔをＬ時刻だけ遅延させ、遅延させたｃ１ｔ−Ｌを表す信号を加算部５４に出力する。上述した例の場合、L＝128となる。ここで、上式（２８）の計算を実現するためには、遅延させた相互相関ｃ１ｔ−Ｌに対して、ｐ１・ｑ１を乗算する必要があるが、上述した例の場合、拡散符号系列Ｐの要素ｐ１＝−１、既知相関系列Ｑの要素ｑ１＝−１であり、ｐ１・ｑ１＝１であるから、その演算は不要となる。
【０１２８】
加算部５４は、乗算部５２により求められたｐ１ｑ０ｃ１ｔと遅延部５３から供給された相互相関ｃ１ｔ−Ｌとを加算し、加算結果を加算部５９に出力する。ここで求められる加算結果が、式（２８）の第２項と第４項の加算結果に相当する。
【０１２９】
一方、遅延部５５は、相互相関ｃ’０ｔをＬ時刻だけ遅延させ、遅延させたｃ０ｔを表す信号を出力する。上述した例の場合、L＝128となる。遅延部５５から出力された相互相関ｃ０ｔを表す信号は遅延部５６と乗算部５７に供給される。
【０１３０】
遅延部５６は、相互相関ｃ０ｔをＬ時刻だけ遅延させ、遅延させたｃ０ｔ―Ｌを表す信号を加算部５８に出力する。上述した例の場合、L＝128となる。ここで、上式（２８）の計算を実現するためには、遅延させた相互相関ｃ０ｔ−Ｌに対して、ｐ０・ｑ１を乗算する必要があるが、上述した例の場合、拡散符号系列Ｐの要素ｐ０＝−１、既知相関系列Ｑの要素ｑ１＝−１であり、ｐ０・ｑ１＝１であるから、その演算は不要となる。
【０１３１】
乗算部５７は、相互相関ｃ０ｔと、ｐ０・ｑ０とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部５８に出力する。上述した例の場合、拡散符号系列Ｐの要素ｐ０＝−１、既知相関系列Ｑの要素ｑ０＝＋１としてあらかじめ設定されている。
【０１３２】
加算部５８は、遅延部５６から供給された相互相関ｃ０ｔ−Ｌと乗算部５７により求められたｐ０ｑ０ｃ０ｔとを加算し、加算結果を加算部５９に出力する。ここで求められる加算結果が、式（２８）の第１項と第３項の加算結果に相当する。
【０１３３】
加算部５９は、加算部５４から供給されたｐ１ｑ０ｃ１ｔ＋ｃ１ｔ−Ｌと加算部５８から供給されたｐ０ｑ０ｃ０ｔ＋ｃ０ｔ−Ｌとを加算し、加算結果を検出部６０に出力する。ここで求められる加算結果が、式（２８）により表される、時刻ｔにおける尤度情報ｚｔとなる。
【０１３４】
検出部６０は、あらかじめ設定された閾値と比較することによって閾値以上の尤度情報ｚｔを検出し、また、最大値となる尤度情報ｚｔを検出する。
【０１３５】
検出部６０は、閾値以上の尤度情報ｚｔが検出された時刻、または最大値となる尤度情報ｚｔが検出された時刻をフレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの受信時刻であると特定し、特定した時刻を表すフレーム同期位置検出信号を出力する。検出部６０から出力されたフレーム同期位置検出信号は等化部１５に供給され、等化処理に用いられる。
【０１３６】
図１３の構成によっても、受信装置２は、尤度情報ｚｔを求めることができ、尤度情報ｚｔを用いてフレーム同期を行うことによって、スループットを低下させることなく、フレーム同期性能を向上させることが可能となる。
【０１３７】
＜４−４．同期部の第３の構成例＞
図１４は、同期部１４の第３の構成例を示す図である。
【０１３８】
この例においても、フレーム同期用信号系列Ｂを構成する既知信号系列数Ｎ＝2、既知相関系列Ｑの長さＳ＝2とする。
【０１３９】
図１４に示すように、同期部１４は、相互相関計算部８１、乗算部８２、遅延部８３、乗算部８４、加算部８５、乗算部８６、遅延部８７、乗算部８８、加算部８９、加算部９０、遅延部９１、乗算部９２、加算部９３、および検出部９４から構成される。この場合、受信装置２には、同期部１４の外部にコントローラ７１が設けられる。
【０１４０】
コントローラ７１は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などよりなり、所定のプログラムを実行することによって、同期部１４におけるフレーム同期処理を制御する。コントローラ７１をハードウェアにより構成することも可能である。コントローラ７１は、係数ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４を、それぞれ、乗算部８２、乗算部８６、乗算部８４、乗算部８８、および乗算部９２に設定する。
【０１４１】
同期部１４に対しては、復調部１３が時刻ｔにおける複素受信信号riｔおよびrqｔを復調することによって得られた受信信号ｒｔが入力される。
【０１４２】
相互相関計算部８１は、受信信号ｒｔと、既知信号系列ａ，ｂのそれぞれとの時刻ｔにおける相互相関ｃ１ｔ，ｃ’０ｔを計算し、出力する。相互相関計算部８１から出力された相互相関ｃ１ｔを表す信号は乗算部８２と遅延部８３に供給され、相互相関ｃ’０ｔを表す信号は乗算部８６と遅延部８７に供給される。
【０１４３】
乗算部８２は、相互相関ｃ１ｔと、コントローラ７１により設定された係数ｗ０とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部８５に出力する。
【０１４４】
遅延部８３は、相互相関ｃ１ｔをＬ時刻だけ遅延させ、遅延させたｃ１ｔ−Ｌを表す信号を乗算部８４に出力する。上述した例の場合、L＝128となる。
【０１４５】
乗算部８４は、相互相関ｃ１ｔ−Ｌと、コントローラ７１により設定された係数ｗ２とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部８５に出力する。
【０１４６】
加算部８５は、乗算部８２により求められたｗ０・ｃ１ｔと、乗算部８４により求められたｗ２・ｃ１ｔ−Ｌとを加算し、加算結果を加算部９０に出力する。
【０１４７】
乗算部８６は、相互相関ｃ’０ｔと、コントローラ７１により設定された係数ｗ１とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部８９に出力する。
【０１４８】
遅延部８７は、相互相関ｃ’０ｔをＬ時刻だけ遅延させ、遅延させたｃ０ｔを表す信号を乗算部８８に出力する。上述した例の場合、L＝128となる。
【０１４９】
乗算部８８は、相互相関ｃ０ｔと、コントローラ７１により設定された係数ｗ３とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部８９に出力する。
【０１５０】
加算部８９は、乗算部８６により求められたｗ１・ｃ’０ｔと乗算部８８により求められたｗ３・ｃ０ｔとを加算し、加算結果を加算部９０に出力する。
【０１５１】
加算部９０は、加算部８５により求められた加算結果であるｗ０・ｃ１ｔ＋ｗ２・ｃ１ｔ−Ｌと、加算部８９により求められた加算結果であるｗ１・ｃ’０ｔ＋ｗ３・ｃ０ｔとを加算する。ここで、コントローラ７１は、加算部９０による加算結果が、相互相関ｙｔになるように係数ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３を設定する。
【０１５２】
すなわち、IEEE 802.11adのプリアンブルが処理対象である場合、Ｎ＝2であり、拡散符号系列Ｐが式（１６）で表されるから、相互相関ｙｔは式（１８）で表されることになる。コントローラ７１は、ｗ０＝−１，ｗ１＝０，ｗ２＝０，ｗ３＝−１を設定する。
【０１５３】
加算部９０は、加算結果である相互相関ｙｔを表す信号を出力する。加算部９０から出力された加算結果を表す信号は遅延部９１と加算部９３に供給される。
【０１５４】
遅延部９１は、相互相関ｙｔをＬ時刻だけ遅延させ、遅延させた相互相関ｙｔ―Ｌを表す信号を乗算部９２に出力する。上述した例の場合、L＝128となる。
【０１５５】
乗算部９２は、相互相関ｙｔ―Ｌと、コントローラ７１により設定された係数ｗ４とを乗算し、乗算結果を表す信号を加算部９３に出力する。ここで、コントローラ７１は、相互相関ｙｔと、乗算部９２による乗算結果であるｗ４・ｙｔ―Ｌとの加算結果が、尤度情報ｚｔになるように係数ｗ４を設定する。
【０１５６】
すなわち、IEEE 802.11adのプリアンブルが処理対象である場合、尤度情報ｚｔが式（２３）で表されるから、コントローラ７１は、ｗ４＝−１を設定する。
【０１５７】
加算部９３は、加算部９０により求められた相互相関ｙｔと、乗算部９２による乗算結果であるｗ４・ｙｔ―Ｌとを加算し、尤度情報ｚｔを表す信号を検出部９４に出力する。
【０１５８】
検出部９４は、あらかじめ設定された閾値と比較することによって閾値以上の尤度情報ｚｔを検出し、また、最大値となる尤度情報ｚｔを検出する。
【０１５９】
検出部９４は、閾値以上の尤度情報ｚｔが検出された時刻、または最大値となる尤度情報ｚｔが検出された時刻をフレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの受信時刻であると特定し、特定した時刻を表すフレーム同期位置検出信号を出力する。検出部９４から出力されたフレーム同期位置検出信号は等化部１５に供給され、等化処理に用いられる。
【０１６０】
以上のように係数を可変とし、所定の係数を設定することによっても、受信装置２は、尤度情報ｚｔを求めることができる。また、受信装置２は、尤度情報ｚｔを用いてフレーム同期を行うことによって、スループットを低下させることなく、フレーム同期性能を向上させることが可能となる。
【０１６１】
＜＜５．他のプリアンブルに適用した例＞＞
＜IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルに適用した例＞
・プリアンブル構成について
IEEE 802.11.adのcontrol PHYプリアンブルを用いてフレーム同期を行う場合について主に説明したが、図１２のフレーム同期処理は、フレーム検出用信号系列Ａとフレーム同期用信号系列Ｂを含む任意のプリアンブルの処理にも適用可能である。
【０１６２】
例えば、受信装置２は、IEEE 802.11adのSingle Carrier（SC) PHYプリアンブルを用いて図１２のフレーム同期処理を行うことができる。
【０１６３】
図１５は、IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルの構成を示す図である。
【０１６４】
IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルは例えば下記非特許文献１において規定されている。
非特許文献１  Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band,” IEEE Std 802.11ad-2012
【０１６５】
IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルは、長さ128シンボル（128ビット）のGolayコンプリメンタリ系列の既知信号系列｛Ga，Gb｝、および、それらのビット反転系列である反転系列｛−Ga，−Gb｝から構成される。IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルの反転系列は「−」を付して表される。
【０１６６】
IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルは、フレーム検出用信号系列Ａ、フレーム同期用信号系列Ｂ、およびチャネル推定用信号系列Ｃに分けられる。
【０１６７】
フレーム検出用信号系列Ａは、既知信号系列Gaを１６回繰り返す信号系列である。フレーム検出用信号系列Ａは下式（２９）により表される。
【数２９】
0006506767.tif 000030
【０１６８】
フレーム同期用信号系列Ｂは、反転系列−Gaによって構成される。フレーム同期用信号系列Ｂは下式（３０）により表される。
【数３０】
0006506767.tif 000031
【０１６９】
チャネル推定用信号系列Ｃは、既知信号系列Ga，Gbと、反転系列−Ga，−Gbから構成される。チャネル推定用信号系列Ｃは下式（３１）により表される。
【数３１】
0006506767.tif 000032
【０１７０】
上述したように、受信装置２は、受信信号系列と同期系列の相互相関値と、既知信号系列との畳み込み演算を行い、演算結果である尤度情報を閾値と比較してフレーム同期を行う。ここでは、受信装置２は、図１５に示すように、フレーム同期用信号系列Ｂの反転系列−Gaと、チャネル推定用信号系列Ｃの先頭の２つの反転系列−Gb，−Gaとからなる長さ３Ｌの信号系列を同期系列として用いてフレーム同期を行う場合を例に説明する。
【０１７１】
一般的に、どの信号系列を同期系列として用いるかは実装に依存する。この例においては、受信装置２は、フレーム同期用信号系列Ｂとチャネル推定用信号系列Ｃの先頭から順に２つの既知信号系列までを同期系列としてフレーム同期を行うことになる。
【０１７２】
図１６は、IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルを用いた図１２のフレーム同期処理を模式的に示す図である。
【０１７３】
図１６において、既知信号系列数Ｎ、既知信号系列Ｄ、拡散符号系列Ｐ、フレーム同期用信号系列Ｂ’、既知相関系列Ｑは、それぞれ下のように表される。
Ｎ ＝ ３
Ｄ ＝ ［ｄ0 ｄ1 ｄ2］ ＝ ［Ga Gb Ga］
Ｐ ＝ ［ｐ0 ｐ1 ｐ2］ ＝ ［−１ −１ −１］
Ｂ’ ＝ ［ｐ0ｄ0 ｐ1ｄ1 ｐ2ｄ2］ = ［−Ga −Gb −Ga］
Ｑ ＝ ［ｑ0 ｑ1 ｑ2］ = ［＋１ −１ ０］
【０１７４】
図１６の上から１段目の時間軸は、時刻ｔにおける、受信信号系列ｒと既知信号系列Gaとの相互相関のピークを示す。図１６に示すように、既知信号系列Gaが受信信号系列ｒとして受信される毎にピーク値Ｌのピークが発生する。また、反転系列−Gaが受信信号系列ｒとして受信される毎にピーク値−Ｌのピークが発生する。
【０１７５】
具体的には、フレーム検出用信号系列Ａの先頭を基準として128時刻後から、フレーム検出用信号系列Ａの最終ビットの時刻までの間、128時刻毎にピーク値Ｌのピークが発生する。また、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻とその256時刻後にピーク値−Ｌのピークが発生する。
【０１７６】
ピーク値がＬであることは、ピーク値Ｌのピークが発生した時刻までに受信された直前の128ビットが、相互相関を求める基準となる信号系列（例えば既知信号系列Ga）の128ビットと全て一致することを表す。ピーク値が−Ｌであることは、ピーク値−Ｌのピークが発生した時刻までに受信された直前の128ビットが、相互相関を求める基準となる信号系列の128ビットと全て一致しないことを表す。
【０１７７】
図１６の上から２段目の時間軸は、時刻ｔにおける、受信信号系列ｒと既知信号系列Gbとの相互相関のピークを示す。図１６に示すように、既知信号系列Gbが受信信号系列ｒとして受信される毎にピーク値Ｌのピークが発生する。また、反転系列−Gbが受信信号系列ｒとして受信される毎にピーク値−Ｌのピークが発生する。
【０１７８】
フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻を基準として128時刻後にピーク値−Ｌのピークが発生する。また、その256時刻後にピーク値Ｌのピークが発生する。
【０１７９】
図１６の上から３段目の時間軸は、時刻ｔにおける、受信信号系列ｒと同期系列［−Ga −Gb −Ga］との相互相関のピークを示す。図１６に示すように、フレーム検出用信号系列Ａの先頭を基準として384時刻後にピーク値−２Ｌのピークが発生し、その後、フレーム検出用信号系列Ａの最終ビットの時刻までの間、128時刻毎にピーク値−２Ｌのピークが発生する。また、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻から128時刻後にピーク値−Ｌのピークが発生し、その128時刻後に、ピーク値３Ｌのピークが発生する。
【０１８０】
図１６の上から４段目の時間軸は、時刻ｔにおける尤度情報のピークを示す。尤度情報は、上から３段目の時間軸に示す相互相関と既知相関系列Ｑとの畳み込み演算の結果である。既知相関系列Ｑは、プリアンブル全体を構成する信号系列と同期系列との相互相関のピーク値に基づいてあらかじめ決定される系列である（式（１０））。
【０１８１】
図１６に示すように、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻にピーク値２Ｌのピークが発生し、その128時刻後にピーク値−Ｌのピークが発生する。また、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻から256時刻後にピーク値４Ｌのピークが発生する。
【０１８２】
受信装置２は、このようにして求めた畳み込み相互相関のピーク値を閾値と比較し、閾値以上のピーク値を検出することにより、または、最大のピーク値を検出することにより、フレーム同期を行う。
【０１８３】
・同期部の構成について
図１７は、IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルを用いて図１２のフレーム同期処理を行う同期部１４の構成例を示すブロック図である。
【０１８４】
同期部１４は、相互相関計算部２０１、乗算部２０２、遅延部２０３、遅延部２０４、乗算部２０５、遅延部２０６、加算部２０７、遅延部２０８、乗算部２０９、加算部２１０、および検出部２１１から構成される。同期部１４に対しては、復調部１３が時刻ｔにおける複素受信信号riｔおよびrqｔを復調することによって得られた受信信号ｒｔが入力される。
【０１８５】
相互相関計算部２０１は、受信信号ｒｔからなる受信信号系列ｒと、既知信号系列Ga，Gbのそれぞれとの時刻ｔにおける相互相関ｃ2ｔ，ｃ1ｔ+128を計算し、出力する。受信信号系列ｒは下式（３２）により表される。
【数３２】
0006506767.tif 000033
【０１８６】
相互相関計算部２０１から出力された相互相関ｃ2ｔを表す信号は乗算部２０２に供給され、相互相関ｃ1ｔ+128を表す信号は乗算部２０５に供給される。
【０１８７】
乗算部２０２は、相互相関ｃ2ｔと、拡散符号系列Ｐの要素ｐ０，ｐ２である−１とを乗算し、乗算結果である相互相関−ｃ2ｔを表す信号を遅延部２０３と加算部２０７に出力する。
【０１８８】
遅延部２０３は、相互相関−ｃ2ｔを128（Ｌ）時刻だけ遅延させ、−ｃ2ｔ−１２８を表す信号を遅延部２０４に出力する。
【０１８９】
遅延部２０４は、相互相関−ｃ2ｔ−１２８をさらに128時刻だけ遅延させ、−ｃ2ｔ−２５６（=−ｃ0ｔ）を表す信号を加算部２０７に出力する。
【０１９０】
乗算部２０５は、相互相関ｃ1ｔ+128と、拡散符号系列Ｐの要素ｐ１である−１とを乗算し、乗算結果である相互相関−ｃ1ｔ+128を表す信号を遅延部２０６に出力する。
【０１９１】
遅延部２０６は、相互相関−ｃ1ｔ+128を128時刻だけ遅延させ、−ｃ1ｔを表す信号を加算部２０７に出力する。
【０１９２】
加算部２０７は、相互相関−ｃ0ｔ，−ｃ1ｔ，−ｃ2ｔを加算し、相互相関yｔを出力する。相互相関yｔは、時刻ｔにおける相関系列C＝［ｃ0ｔｃ1ｔ ｃ2ｔ］と、拡散符号系列（極性パターン）Ｐ＝［ｐ０ ｐ１ ｐ２］＝［−１ −１ −１］とに基づいて求められる（式（９））。相互相関yｔは、遅延部２０８と加算部２１０に供給される。
【０１９３】
遅延部２０８は、相互相関yｔを128時刻だけ遅延させ、yｔ−１２８を表す信号を乗算部２０９に出力する。
【０１９４】
乗算部２０９は、相互相関yｔ−１２８と、既知相関系列Ｑの要素ｑ１である−１とを乗算し、乗算結果である相互相関−yｔ−１２８を表す信号を加算部２１０に出力する。
【０１９５】
加算部２０７は、相互相関−yｔ−１２８，yｔを加算し、尤度情報ｚｔを出力する。尤度情報ｚｔは、時刻ｔにおける相関系列Ｙ＝［yｔ yｔ−１２８ yｔ−２５６］と、既知相関系列（相関パターン）Ｑ＝［ｑ０ ｑ１ ｑ２］＝［＋１ −１ ０］とに基づいて求められる（式（１１））。尤度情報ｚｔは下式（３３）により表される。
【数３３】
0006506767.tif 000034
【０１９６】
尤度情報ｚｔは、検出部２１１に供給される。
【０１９７】
検出部２１１は、あらかじめ設定された閾値と比較することによって閾値以上の尤度情報ｚｔを検出、または、最大値となる尤度情報ｚｔを検出する。
【０１９８】
検出部２１１は、閾値以上の尤度情報ｚｔが検出された時刻、または、最大値となる尤度情報ｚｔが検出された時刻を同期系列の最終ビットの受信時刻として特定し、特定した時刻を表すフレーム同期位置検出信号を出力する。検出部２１１から出力されたフレーム同期位置検出信号は等化部１５に供給され、等化処理に用いられる。
【０１９９】
ところで、図１２のフレーム同期処理においては、同期系列の最終ビット位置での尤度情報とそれ以外の位置での尤度情報との差（尤度情報のダイナミックレンジ）が大きいほど性能が良くなる。
【０２００】
図１２のフレーム同期処理を適用した場合に大きなダイナミックンレンジを得ることのできる同期系列を含むプリアンブルについて説明する。
【０２０１】
＜新規のプリアンブルに適用した例＞
・プリアンブル構成について
図１８は、尤度情報のダイナミックレンジを大きくすることができる新規プリアンブルの構成例を示す図である。
【０２０２】
新規プリアンブルは、長さLシンボル（Lビット）のGolayコンプリメンタリ系列の既知信号系列｛ａ，ｂ｝、および、それらのビット反転系列である反転系列｛~ａ，~ｂ｝から構成される。適宜、ビット反転系列を、信号系列を示す記号の上に「−」を付して示す。
【０２０３】
フレーム検出用信号系列Ａは、１種類の信号系列である既知信号系列ａを所定の回数だけ繰り返す信号系列である。
【０２０４】
フレーム同期用信号系列Ｂは、４種類の既知信号系列｛ａ，ｂ，~ａ，~ｂ｝のうちの１種類の信号系列である反転系列~ａによって構成される信号系列である。
【０２０５】
チャネル推定用信号系列Ｃは、先頭の信号系列が反転系列~ｂであり、それに続く２番目の信号系列が既知信号系列ｂとなる信号系列である。３番目以降には、既知信号系列ａ，ｂ，~ａ，~ｂが所定の並びで続く。
【０２０６】
ここで、既知信号系列ａとｂを入れ替えることが可能である。また、フレーム同期用信号系列Ｂをフレーム検出用信号系列Ａに含めても良いし、チャネル推定用信号系列Ｃに含めても良い。
【０２０７】
受信装置２は、フレーム同期用信号系列Ｂの反転系列~ａ、チャネル推定用信号系列Ｃの先頭の反転系列~ｂ、およびそれに続く既知信号系列ｂから構成される長さ３Ｌの信号系列を同期系列として用いてフレーム同期を行う。
【０２０８】
図１９は、新規プリアンブルを用いた図１２のフレーム同期処理を模式的に示す図である。
【０２０９】
図１９において、既知信号系列数Ｎ、既知信号系列Ｄ、拡散符号系列Ｐ、フレーム同期用信号系列Ｂ’、既知相関系列Ｑは、それぞれ下のように表される。
Ｎ ＝ ３
Ｄ ＝ ［ｄ0 ｄ1 ｄ2］ ＝ ［ａ ｂ ｂ］
Ｐ ＝ ［ｐ0 ｐ1 ｐ2］ ＝ ［−１ −１ ＋１］
Ｂ’ ＝ ［ｐ0ｄ0 ｐ1ｄ1 ｐ2ｄ2］ = ［−ａ −ｂ ｂ］
Ｑ ＝ ［ｑ0 ｑ1 ｑ2］ = ［＋１ −１ −１］
【０２１０】
図１９の上から１段目の時間軸は、時刻ｔにおける、受信信号系列ｒと既知信号系列ａとの相互相関のピークを示す。図１９に示すように、既知信号系列ａが受信信号系列ｒとして受信される毎にピーク値Ｌのピークが発生する。また、反転系列~ａが受信信号系列ｒとして受信される毎にピーク値−Ｌのピークが発生する。
【０２１１】
具体的には、フレーム検出用信号系列Ａの先頭を基準としてＬ時刻後から、フレーム検出用信号系列Ａの最終ビットの時刻までの間、Ｌ時刻毎にピーク値Ｌのピークが発生する。また、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻にピーク値−Ｌのピークが発生する。
【０２１２】
図１９の上から２段目の時間軸は、時刻ｔにおける、受信信号系列ｒと既知信号系列ｂとの相互相関のピークを示す。図１９に示すように、既知信号系列ｂが受信信号系列ｒとして受信される毎にピーク値Ｌのピークが発生する。また、反転系列~ｂが受信信号系列ｒとして受信される毎にピーク値−Ｌのピークが発生する。
【０２１３】
フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻からＬ時刻後にピーク値−Ｌのピークが発生する。また、そのＬ時刻後にピーク値Ｌのピークが発生する。
【０２１４】
図１９の上から３段目の時間軸は、時刻ｔにおける、受信信号系列ｒと同期系列［~ａ ~ｂ ｂ］との相互相関のピークを示す。図１９に示すように、フレーム検出用信号系列Ａの先頭を基準として3Ｌ時刻後にピーク値−Ｌのピークが発生し、その後、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻までの間、Ｌ時刻毎にピーク値−Ｌのピークが発生する。また、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻からＬ時刻後にピーク値−２Ｌのピークが発生し、そのＬ時刻後にピーク値３Ｌのピークが発生する。
【０２１５】
図１９の上から４段目の時間軸は、時刻ｔにおける尤度情報のピークを示す。尤度情報は、上から３段目の時間軸に示す相互相関と既知相関系列Ｑとの畳み込み演算の結果である。図１９に示すように、フレーム検出用信号系列Ａの先頭を基準として4L時刻後にピーク値Ｌのピークが発生し、その後、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻までの間、L時刻毎にピーク値Ｌのピークが発生する。また、フレーム同期用信号系列Ｂの最終ビットの時刻から2L時刻後にピーク値６Ｌのピークが発生する。
【０２１６】
受信装置２は、このようにして求めた尤度情報のピーク値を閾値と比較し、閾値以上のピーク値を検出することにより、または、最大のピーク値を検出することにより、フレーム同期を行う。
【０２１７】
このように、長さ３Ｌの同期系列［~ａ ~ｂ ｂ］を用いることにより、同期系列の最終ビット位置での尤度情報とそれ以外の位置での尤度情報との差を大きくすることができる。
【０２１８】
同期系列［~ａ ~ｂ ｂ］を用いて以上の方法によってフレーム同期を行った場合、図１９に示すように、尤度情報のダイナミックレンジは５Ｌとなる。同期系列［~ａ ~ｂ ｂ］を用いることにより、フレーム同期の性能を上げることが可能になる。
【０２１９】
既知信号系列ａ，ｂの具体例については後述する。
【０２２０】
・同期部の構成について
図２０は、新規プリアンブルを用いて図１２のフレーム同期処理を行う同期部１４の構成例を示すブロック図である。図１７を参照して説明した構成と同じ構成については同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
【０２２１】
同期部１４は、相互相関計算部２０１、乗算部２２１、遅延部２２２、遅延部２２３、乗算部２２４、遅延部２２５、加算部２２６、遅延部２２７、乗算部２２８、遅延部２２９、加算部２３０、および検出部２１１から構成される。
【０２２２】
相互相関計算部２０１は、受信信号系列ｒと既知信号系列ａ，ｂのそれぞれとの時刻ｔにおける相互相関ｃ0ｔ+2L，ｃ2ｔを計算し、出力する。相互相関ｃ0ｔ+2Lを表す信号は乗算部２２１に供給され、相互相関ｃ2ｔを表す信号は乗算部２２４と加算部２２６に供給される。
【０２２３】
乗算部２２１は、相互相関ｃ0ｔ+2Lと、拡散符号系列Ｐの要素ｐ０である−１とを乗算し、乗算結果である相互相関−ｃ0ｔ+2Lを表す信号を遅延部２２２に出力する。
【０２２４】
遅延部２２２は、相互相関−ｃ0ｔ+2LをL時刻だけ遅延させ、−ｃ0ｔ+Lを表す信号を遅延部２２３に出力する。
【０２２５】
遅延部２２３は、相互相関−ｃ0ｔ+LをさらにL時刻だけ遅延させ、−ｃ0ｔを表す信号を加算部２２６に出力する。
【０２２６】
乗算部２２４は、相互相関ｃ2ｔと、拡散符号系列Ｐの要素ｐ１である−１とを乗算し、乗算結果である相互相関−ｃ2ｔを表す信号を遅延部２２５に出力する。
【０２２７】
遅延部２２５は、相互相関−ｃ2ｔをL時刻だけ遅延させ、−ｃ2ｔ-L（=−ｃ1ｔ）を表す信号を加算部２２６に出力する。
【０２２８】
加算部２２６は、相互相関−ｃ0ｔ，−ｃ1ｔ，ｃ2ｔを加算し、相互相関yｔを出力する。相互相関yｔは、時刻ｔにおける相関系列C＝［ｃ0ｔ ｃ1ｔ ｃ2ｔ］と、拡散符号系列（極性パターン）Ｐ＝［ｐ０ ｐ１ ｐ２］＝［−１ −１ ＋１］とに基づいて求められる。相互相関yｔは、遅延部２２７と加算部２３０に供給される。
【０２２９】
遅延部２２７は、相互相関yｔをL時刻だけ遅延させ、yｔ−Lを表す信号を乗算部２２８に出力する。
【０２３０】
乗算部２２８は、相互相関yｔ−Lと、既知相関系列Ｑの要素ｑ１である−１とを乗算し、乗算結果である相互相関−yｔ−Lを表す信号を遅延部２２９と加算部２３０に出力する。
【０２３１】
遅延部２２９は、相互相関−yｔ−LをさらにL時刻だけ遅延させ、−yｔ−2Lを表す信号を加算部２３０に出力する。
【０２３２】
加算部２３０は、相互相関−yｔ−2L，−yｔ−L，yｔを加算し、尤度情報ｚｔを出力する。尤度情報ｚｔは、時刻ｔにおける相関系列Ｙ＝［yｔ yｔ−L yｔ-2L］と、既知相関系列（相関パターン）Ｑ＝［ｑ０ ｑ１ ｑ２］＝［＋１ −１ −１］とに基づいて求められる。尤度情報ｚｔは下式（３４）により表される。
【数３４】
0006506767.tif 000035
【０２３３】
尤度情報ｚｔは、検出部２１１に供給される。
【０２３４】
検出部２１１は、あらかじめ設定された閾値と比較することによって閾値以上の尤度情報ｚｔを検出、または、最大値となる尤度情報ｚｔを検出する。
【０２３５】
検出部２１１は、閾値以上の尤度情報ｚｔが検出された時刻、または、最大値となる尤度情報ｚｔが検出された時刻を同期系列の最終ビットの受信時刻であると特定し、フレーム同期位置検出信号を出力する。検出部２１１から出力されたフレーム同期位置検出信号は等化部１５に供給され、等化処理に用いられる。
【０２３６】
以上の処理により、尤度情報のダイナミックレンジとして５Ｌを得ることができる。図１２のフレーム同期方法においては、IEEE 802.11adのSC PHYプリアンブルを用いる場合より、新規プリアンブルを用いた場合の方が尤度情報のダイナミックレンジを３Ｌだけ大きくすることができ、フレーム同期の性能を向上させることができることになる。
【０２３７】
同期系列［~ａ ~ｂ ｂ］とは異なる同期系列を新規プリアンブルに含めることも可能である。
【０２３８】
・同期系列について
図２１は、同期系列の例を示す図である。
【０２３９】
図２１に示す同期系列は、３Ｌ以上の尤度情報のダイナミックレンジを得ることができる、系列長Ｐ・Ｌの同期系列である。図２１には、Ｐを２〜７としたときの最大のダイナミックレンジと、それを達成することができる同期系列が示されている。
【０２４０】
図２１の例においては、いずれの同期系列の場合も、その前に配置されるフレーム検出用信号系列Ａは既知信号系列ａの繰り返しとされている。
【０２４１】
図２１に示すように、Ｐ＝２である場合、尤度情報の最大のダイナミックレンジは３Ｌとなる。３Ｌのダイナミックレンジを実現できる同期系列には、フレーム同期用信号系列Ｂの反転系列~ａとチャネル推定用信号系列Ｃの先頭の１つの既知信号系列ｂからなる［~ａ ｂ］がある。
【０２４２】
同期系列［~ａ ｂ］を含むプリアンブルを用いて図１２のフレーム同期処理を行うことにより、３Ｌの尤度情報のダイナミックレンジを得ることができる。
【０２４３】
Ｐ＝３である場合、尤度情報の最大のダイナミックレンジは５Ｌとなる。５Ｌのダイナミックレンジを実現できる同期系列には、上述した［~ａ ~ｂ ｂ］の他に、フレーム同期用信号系列Ｂの１つの信号系列とチャネル推定用信号系列Ｃの先頭の２つの信号系列からなる［~ａ ｂ ~ｂ］がある。
【０２４４】
［~ａ ｂ ~ｂ］を同期系列として含むプリアンブルを用いて図１２のフレーム同期処理を行うことによっても、５Ｌの尤度情報のダイナミックレンジを得ることができる。
【０２４５】
Ｐ＝４である場合、尤度情報の最大のダイナミックレンジは７Ｌとなる。７Ｌのダイナミックレンジを実現できる同期系列には、フレーム同期用信号系列Ｂが反転系列~ａであるときには、その反転系列~ａとチャネル推定用信号系列Ｃの先頭の３つの信号系列からなる８種類の信号系列がある。８種類の同期系列は、［~ａ ｂ ａ ~ａ］、［~ａ ~ｂ ａ ~ａ］、［~ａ ~ｂ ｂ ａ］、［~ａ ｂ ~ｂ ａ］、［~ａ ａ ａ ｂ］、［~ａ ａ ~ａ ｂ］、［~ａ ａ ａ ~ｂ］、［~ａ ａ ~ａ ~ｂ］である。
【０２４６】
また、フレーム同期用信号系列Ｂが既知信号系列ｂであるときには、その既知信号系列ｂとチャネル推定用信号系列Ｃの先頭の３つの信号系列からなる２種類の信号系列がある。２種類の同期系列は［ｂ ~ｂ ａ ｂ］、［ｂ ~ａ ~ｂ ~ｂ］である。
【０２４７】
フレーム同期用信号系列Ｂが反転系列~ｂであるときには、その反転系列~ｂとチャネル推定用信号系列Ｃの先頭の３つの信号系列からなる２種類の信号系列がある。２種類の同期系列は［~ｂ ｂ ａ ~ｂ］、［~ｂ ~ａ ｂ ｂ］である。
【０２４８】
同様に、Ｐ＝５である場合、尤度情報の最大のダイナミックレンジは１０Ｌとなる。１０Ｌのダイナミックレンジを実現できる同期系列には、フレーム同期用信号系列Ｂの１つの信号系列とチャネル推定用信号系列Ｃの先頭の４つの信号系列からなる２種類の信号系列がある。
【０２４９】
Ｐ＝６である場合、尤度情報の最大のダイナミックレンジは１３Ｌとなる。１３Ｌのダイナミックレンジを実現できる同期系列には、フレーム同期用信号系列Ｂの１つの信号系列とチャネル推定用信号系列Ｃの先頭の５つの信号系列からなる４種類の信号系列がある。
【０２５０】
Ｐ＝７である場合、尤度情報の最大のダイナミックレンジは１６Ｌとなる。１６Ｌのダイナミックレンジを実現できる同期系列には、フレーム同期用信号系列Ｂの１つの信号系列とチャネル推定用信号系列Ｃの先頭の６つの信号系列からなる７種類の信号系列がある。
【０２５１】
このように、［~ａ ~ｂ ｂ］以外の信号系列を同期系列として含むプリアンブルを用いて図１２のフレーム同期処理を行うことにより、大きな尤度情報のダイナミックレンジを得ることが可能になる。
【０２５２】
なお、Ｐ＝８以上とし、尤度情報の最大のダイナミックレンジを実現できる同期系列をプリアンブルに含めるようにしてもよい。以下、図２１の各同期系列を構成する既知信号系列ａ，ｂの選択について説明する。
【０２５３】
・Golayコンプリメンタリ系列について
はじめに、Golayコンプリメンタリ系列について説明する。既知信号系列ａ，ｂはGolayコンプリメンタリ系列である。
【０２５４】
Golayコンプリメンタリ系列ａ,ｂの系列長Ｌを２Ｎで表し、Golayコンプリメンタリ系列ａ,ｂのそれぞれのｉ番目の要素をａ（ｉ）,ｂ（ｉ）（0≦ｉ＜Ｌ＝２Ｎ）とし、Ra（ｊ）を系列ａの自己相関関数，Rb（ｊ）を系列ｂの自己相関関数とすると下式（３５）が成り立つ。
【数３５】
0006506767.tif 000036
【０２５５】
式（３５）のRa（ｊ）,Rb（ｊ）は、それぞれ下式（３６）、（３７）により表される。
【数３６】
0006506767.tif 000037
【数３７】
0006506767.tif 000038
【０２５６】
また、ａ（ｉ）,ｂ（ｉ）は、下式（３８）〜（４１）により表される。
【数３８】
0006506767.tif 000039
【数３９】
0006506767.tif 000040
【数４０】
0006506767.tif 000041
【数４１】
0006506767.tif 000042
【０２５７】
ここで、ｎは、１≦ｎ≦Ｎの整数である。ａ（ｉ）,ｂ（ｉ）は、それぞれ、ａ（ｉ）＝ａＮ（ｉ）、ｂ（ｉ）＝ｂＮ（ｉ）である。δ（ｉ）は、クロネッカーデルタ関数である。
【０２５８】
Ｄは、遅延ベクトルである。遅延ベクトルＤは下式（４２）により表される。
【数４２】
0006506767.tif 000043
【０２５９】
Ｗは、重みベクトルである。重みベクトルＷは下式（４３）により表される。
【数４３】
0006506767.tif 000044
【０２６０】
Golayコンプリメンタリ系列ａ,ｂがBinary Golayコンプリメンタリ系列である場合、遅延ベクトルＤは｛１,２,４,・・・,２Ｎ−１｝の要素を任意の順に並べたベクトルである。また、重みベクトルＷは＋１または−１である。
【０２６１】
Golayコンプリメンタリ系列と受信信号系列との相互相関の計算に用いられる相互相関器は、一般的なFIR型の相互相関器と比較して効率的に構成することが可能である。その相互相関器は、Efficient Golay Correlator（EGC）と呼ばれる。
【０２６２】
図２２は、相互相関計算部２０１をＥＧＣで構成した場合の構成例を示す回路図である。例えば図２０の相互相関計算部２０１は図２２に示す構成を有する。
【０２６３】
図２２に示すように、相互相関計算部２０１は、１つの遅延素子、１つの乗算器、１つの加算器、および１つの減算器をひとまとまりの構成とし、同じ構成が複数段設けられることによって構成される。ビット幅ｂｗの受信信号ｒｔは遅延素子２４１と乗算器２４２に入力される。
【０２６４】
１段目の構成は、遅延素子２４１、乗算器２４２、加算器２４３、および減算器２４４から構成される。
【０２６５】
遅延素子２４１は、受信信号ｒｔを遅延ベクトルＤの要素Ｄ０だけ遅延させて出力する。乗算器２４２は、受信信号ｒｔに重みベクトルＷの要素Ｗ０を乗算し、乗算結果を出力する。加算器２４３は、遅延素子２４１の出力と乗算器２４２の出力を加算し、加算結果を出力する。減算器２４４は、遅延素子２４１の出力から乗算器２４２の出力を減算し、減算結果を出力する。１段目の構成の出力はビット幅ｂｗ＋１の信号になる。
【０２６６】
２段目の構成は、遅延素子２４５、乗算器２４６、加算器２４７、および減算器２４８から構成される。
【０２６７】
遅延素子２４５は、加算器２４３の出力を遅延ベクトルＤの要素Ｄ１だけ遅延させて出力する。乗算器２４６は、減算器２４４の出力に重みベクトルＷの要素Ｗ１を乗算し、乗算結果を出力する。加算器２４７は、遅延素子２４５の出力と乗算器２４６の出力を加算し、加算結果を出力する。減算器２４８は、遅延素子２４５の出力から乗算器２４６の出力を減算し、減算結果を出力する。２段目の構成の出力はビット幅ｂｗ＋２の信号になる。
【０２６８】
最終段であるＮ段目の構成は、遅延素子２４９、乗算器２５０、加算器２５１、および減算器２５２から構成される。
【０２６９】
遅延素子２４９は、前段の加算器の出力を遅延ベクトルＤの要素ＤＮ−１だけ遅延させて出力する。乗算器２５０は、前段の減算器の出力に重みベクトルＷの要素ＷＮ−１を乗算し、乗算結果を出力する。加算器２５１は、遅延素子２４９の出力と乗算器２５０の出力を加算し、加算結果を、受信信号系列ｒとGolayコンプリメンタリ系列ａとの相互相関として出力する。減算器２５２は、遅延素子２４９の出力から乗算器２５０の出力を減算し、減算結果を、受信信号系列ｒとGolayコンプリメンタリ系列ｂとの相互相関として出力する。
【０２７０】
このように、相互相関計算部２０１の構造は、遅延ベクトルＤと重みベクトルＷにより決定される。
【０２７１】
以上のようなGolayコンプリメンタリ系列とEGCについては非特許文献２乃至４に開示されている。
非特許文献２  M. J. E. Golay, “Complementary series,” IRE Transactions on Information Theory, vol. 7, Issue 2, pp. 82 - 87, Apr. 1961.
非特許文献３  S.Z.Budisin, “Efficient pulse compressor for Golay complementary sequences,” IEEE electronics letters, vol.27, No.3, pp. 219-220, 1991.
非特許文献４  B.M.Popovic, “Efficient Golay correlator,” IEEE electronics letters, vol.35, No.17, pp. 1427-1428, 1999.
【０２７２】
・既知信号系列の選択について
図２３は、既知信号系列ａ，ｂを選択するコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。既知信号系列ａ，ｂの選択は、データの送信前に予め行われる。
【０２７３】
CPU(Central Processing Unit)２５１、ROM(Read Only Memory)２５２、RAM(Random Access Memory)２５３は、バス２５４により相互に接続されている。
【０２７４】
バス２５４には、さらに、入出力インタフェース２５５が接続される。入出力インタフェース２５５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部２５６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部２５７が接続される。また、入出力インタフェース２５５には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部２５８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部２５９、リムーバブルメディア２６１を駆動するドライブ２６０が接続される。
【０２７５】
図２４は、図２３のコンピュータの機能構成例を示すブロック図である。図２４に示す機能部のうちの少なくとも一部は、図２３のCPU２５１により所定のプログラムが実行されることによって実現される。
【０２７６】
図２３のコンピュータにおいては信号系列生成部２７１と信号系列選択部２７２が実現される。
【０２７７】
信号系列生成部２７１は、既知信号系列ａ，ｂの候補となるGolayコンプリメンタリ系列ａ，ｂを生成する。信号系列生成部２７１により生成されたGolayコンプリメンタリ系列ａ，ｂは信号系列選択部２７２に供給される。
【０２７８】
信号系列選択部２７２は、所定の系列を選択するときの基準となる情報をGolayコンプリメンタリ系列ａ，ｂに基づいて生成する。例えば、信号系列選択部２７２は、code-word digital sum（CDS）、running digital sum（RDS）の演算を行う。
【０２７９】
また、信号系列選択部２７２は、信号系列生成部２７１により生成されたGolayコンプリメンタリ系列ａ，ｂのうちの所定の系列をCDS，RDSに基づいて選択する。信号系列選択部２７２により選択されたGolayコンプリメンタリ系列ａ，ｂがプリアンブルの生成に用いられる。
【０２８０】
ここで、図２５のフローチャートを参照して、既知信号系列ａ，ｂの決定手順について説明する。
【０２８１】
ステップＳ３１において、信号系列生成部２７１は、系列長Ｌ＝２Ｎの、Ｎ！×２Ｎ通りの全てのGolayコンプリメンタリ系列（Binary Golayコンプリメンタリ系列）ａｉ,ｂｉを生成する。図２５において、系列ａ,ｂの添え字は生成したGolayコンプリメンタリ系列の番号を表す。ｉは、０以上、Ｎ！×２Ｎ未満の整数である。
【０２８２】
ステップＳ３２において、信号系列選択部２７２は、ステップＳ３１で生成した系列ａｉ,ｂｉの中から、系列ａｉのCDSが最小となる系列ａｊ,ｂｊを選択する。
【０２８３】
ステップＳ３３において、信号系列選択部２７２は、ステップＳ３２で選択した系列ａｊ,ｂｊの中から、系列ｂｊのCDSが最小となる系列ａｋ,ｂｋを選択する。
【０２８４】
ステップＳ３４において、信号系列選択部２７２は、ステップＳ３３で選択した系列ａｋ,ｂｋの中から、系列ａｋのRDSの最大値と最小値の差が最小となる系列ａｌ,ｂｌを選択する。
【０２８５】
ステップＳ３５において、信号系列選択部２７２は、ステップＳ３４で選択した系列ａｌ,ｂｌの中から、系列ｂｌのRDSの最大値と最小値の差が最小となる系列ａｍ（０）,ｂｍ（０）を選択する。
【０２８６】
CDSが最小、およびRDSの最大値と最小値の差が最小ということは、信号系列が持つ低周波成分が最小であると推定される。送受信機において低周波成分がカットされる場合や、受信信号に低周波雑音が存在する場合、プリアンブルを構成する既知信号系列が低周波成分を持つとフレーム同期性能が劣化する。
【０２８７】
このように、CDSが最小、およびRDSの最大値と最小値の差が最小となる系列を選択し、そのような系列からなる同期系列を含むプリアンブルを用いてフレーム同期を行うことにより、フレーム同期性能を向上させることが可能になる。
【０２８８】
次に、ステップＳ３６からＳ３９では遅延ベクトルＤを基準として系列ａ,ｂが選択される。
【０２８９】
系列ａ,ｂがBinary Golayコンプリメンタリ系列である場合、上述したように、遅延ベクトルＤは｛１,２,４,・・・,２Ｎ−１｝の要素を任意の順に並べたベクトルとなる。遅延ベクトルＤの要素は、EGCの各段の遅延素子の遅延量（レジスタサイズ）を規定するものであり、後段になるほど信号のビット幅は増加するため、回路規模の観点からは、より前段の遅延素子の遅延量が大きく、より後段の遅延素子の遅延量が小さい方が好ましい。
【０２９０】
ステップＳ３６乃至Ｓ３９の処理は、より前段の遅延素子の遅延量が大きく、より後段の遅延素子の遅延量が小さいEGCを構成することが可能になる系列ａ,ｂを選択する処理である。
【０２９１】
ステップＳ３６において、信号系列選択部２７２は、変数ｘに初期値０を設定する。
【０２９２】
ステップＳ３７において、信号系列選択部２７２は、ステップＳ３５で選択した系列ａｍ（０）,ｂｍ（０）の中から、それを生成する遅延ベクトルＤｍ（０）の第1の要素Ｄｍ（０），０が最大となる系列ａｍ（１）,ｂｍ（１）を選択する。
【０２９３】
ステップＳ３８において、信号系列選択部２７２は、変数ｘの値を１だけインクリメントする。
【０２９４】
ステップＳ３９において、信号系列選択部２７２は、変数ｘの値がＮ−１であるか否かを判定する。変数ｘの値がＮ−１ではないとステップＳ３９において判定した場合、信号系列選択部２７２は、ステップＳ３７以降の処理を繰り返す。
【０２９５】
すなわち、信号系列選択部２７２は、系列ａｍ（１）,ｂｍ（１）の中から、それを生成する遅延ベクトルの第2の要素Ｄｍ（１），１が最大となる系列ａｍ（２）,ｂｍ（２）を選択する。また、信号系列選択部２７２は、系列ａｍ（２）,ｂｍ（２）の中から、要素Ｄｍ（２），２が最大となる系列ａｍ（３）,ｂｍ（３）を選択する。信号系列選択部２７２は、このような処理を、要素Ｄｍ（Ｎ−２），Ｎ−２が最大となる系列ａｍ（Ｎ−１）,ｂｍ（Ｎ−１）を選択するまで順次繰り返す。
【０２９６】
変数ｘの値がＮ−１であるとステップＳ３９において判定された場合、処理はステップＳ４０に進む。
【０２９７】
次に、ステップＳ４０では、重みベクトルＷを基準として系列ａ,ｂが選択される。
【０２９８】
系列ａ,ｂがBinary Golayコンプリメンタリ系列である場合、重みベクトルＷの要素は＋１または−１となる。回路規模の観点からは、EGCの各段において＋１の乗算が多く行われる方が好ましい。＋１の乗算を行うということは、入力された信号をそのまま出力するだけの処理となる。
【０２９９】
ステップＳ４０の処理は、＋１の乗算がより多く行われるEGCを構成することが可能になる系列ａ,ｂの組み合わせを選択する処理である。
【０３００】
すなわち、ステップＳ４０において、信号系列選択部２７２は、ステップＳ３６乃至Ｓ３９の処理によって選択した系列ａｍ（Ｎ−１）,ｂｍ（Ｎ−１）の中から、重みベクトルＷの各要素の合計値が最大となる相互相関器において相互相関を求めることが可能な系列ａｎ,ｂｎを選択する。重みベクトルＷの各要素の合計値は下式（４４）によって表される。
【数４４】
0006506767.tif 000045
【０３０１】
このように、遅延ベクトルＤと重みベクトルＷを基準として系列ａ,ｂ（系列ａｎ,ｂｎ）を選択することにより、EGCの回路規模を小さくすることが可能になる。
【０３０２】
図２６は、L=128の新規プリアンブルで用いられるGolayコンプリメンタリ系列のCDS、RDSと、IEEE802.11ad SC PHYプリアンブルで用いられるGolayコンプリメンタリ系列のCDS、RDSとの比較結果を示す図である。新規プリアンブルで用いられるGolayコンプリメンタリ系列は、図２５の処理により決定された系列である。
【０３０３】
図２６に示すように、新規プリアンブルで用いられる系列ａのCDSの最小値は０であり、系列ｂのCDSの最小値は−１６である。これに対して、IEEE802.11ad SC PHYプリアンブルで用いられる系列ａ（Ga）のCDSの最小値は０であり、系列ｂ（Gb）のCDSの最小値は１６である。
【０３０４】
新規プリアンブルで用いられる系列ａのRDSの最大値と最小値の差は９であり、系列ｂのRDSの最大値と最小値の差は２２である。これに対して、IEEE802.11ad SC PHYプリアンブルで用いられる系列ａ（Ga）のRDSの最大値と最小値の差は１５であり、系列ｂ（Gb）のRDSの最大値と最小値の差は２２である。新規プリアンブルで用いられる系列ａ，ｂによれば、系列ａのRDSの最大値と最小値の差を、IEEE802.11ad SC PHYプリアンブルで用いられる系列ａ（Ga）のRDSの最大値と最小値の差に対して６だけ削減することが可能になる。
【０３０５】
新規プリアンブルで用いられる系列ａ，ｂの生成に用いられる遅延ベクトルＤは［１６ ６４ ８ ４ ２ ３２ １］であり、重みベクトルＷは［−１ １ １ １ １ −１ １］である。
【０３０６】
これに対して、IEEE802.11ad SC PHYプリアンブルで用いられる系列ａ，ｂ（Ga，Gb）の遅延ベクトルＤは［１ ８ ２ ４ １６ ３２ ６４］であり、重みベクトルＷは［−１ −１ −１ −１ １ −１ −１］である。
【０３０７】
図２７は、L=128の新規プリアンブルで用いられる系列ａ，ｂ、およびIEEE802.11ad SC PHYプリアンブルで用いられる系列Ga，Gbの具体例を示す図である。
【０３０８】
図２７に示す各系列は、図２６に示す遅延ベクトルＤおよび重みベクトルＷを上式（３８）乃至（４１）に適用して生成されるGolayコンプリメンタリ系列である。
【０３０９】
＜送信装置について＞
次に、新規プリアンブルを含むフレームを用いてデータを送信する送信装置１について説明する。
【０３１０】
図２８は、送信装置１の構成例を示すブロック図である。
【０３１１】
送信装置１は、プリアンブル生成部３０１、ヘッダ生成部３０２、フレーム生成部３０３、誤り訂正符号化部３０４、変調部３０５、および送信部３０６から構成される。
【０３１２】
プリアンブル生成部３０１は、図２７に示すGolayコンプリメンタリ系列からなる新規プリアンブルを生成し、フレーム生成部３０３に出力する。
【０３１３】
ヘッダ生成部３０２は、ペイロードデータの誤り訂正符号化、変調の方式に関する情報などを含むヘッダを生成し、フレーム生成部３０３に出力する。
【０３１４】
フレーム生成部３０３は、プリアンブル生成部３０１から供給されたプリアンブルとヘッダ生成部３０２から供給されたヘッダを、送信データを格納するペイロードに付加することによって図２に示すフレームを生成し、誤り訂正符号化部３０４に出力する。
【０３１５】
誤り訂正符号化部３０４は、フレーム生成部３０３から供給されたデータの誤り訂正符号化を所定の方式で行い、誤り訂正符号化後のデータを変調部３０５に出力する。
【０３１６】
変調部３０５は、誤り訂正符号化部３０４から供給された訂正符号化後のデータを所定の方式で変調し、変調によって得られた送信シンボルの信号系列を送信部３０６に出力する。
【０３１７】
送信部３０６は、変調部３０５から供給された信号系列に対してD/A変換、帯域制限などの各種の処理を施し、アナログベースバンド信号からRF信号へ変換してアンテナ３０７から送信する。
【０３１８】
図２９は、図２８のプリアンブル生成部３０１の構成例を示すブロック図である。
【０３１９】
プリアンブル生成部３０１は、Golayコンプリメンタリ系列生成部３２１、セレクタ３２２、および乗算器３２３から構成される。セレクタ３２２と乗算器３２３の動作は、図２８に示していない制御部３１１により制御される。
【０３２０】
制御部３１１は、新規プリアンブルの構造に応じて、選択信号をセレクタ３２２に出力し、極性信号を乗算器３２３に出力する。選択信号は、Golayコンプリメンタリ系列である系列ａと系列ｂのうちのいずれを選択するのかを表す信号である。極性信号は、セレクタ３２２により選択された系列に対して＋１と−１のうちのいずれの値を乗算するのかを表す信号である。
【０３２１】
Golayコンプリメンタリ系列生成部３２１は、プリアンブルを構成するGolayコンプリメンタリ系列である系列ａと系列ｂを生成し、出力する。
【０３２２】
例えば、Golayコンプリメンタリ系列生成部３２１は、予め生成しておいた系列ａ，ｂを内部のRAMやROM、レジスタから読み出し、出力する。また、Golayコンプリメンタリ系列生成部３２１は、遅延ベクトルＤ、重みベクトルＷを式（３８）乃至（４１）に適用することによって系列ａ，ｂを生成し、出力する。
【０３２３】
セレクタ３２２は、Golayコンプリメンタリ系列生成部３２１から供給された系列ａ，ｂのうちのいずれかを、制御部３１１から供給された選択信号に従って選択し、順に出力する。
【０３２４】
乗算器３２３は、セレクタ３２２から供給された信号系列に対して、制御部３１１から供給された極性信号に従って＋１または−１を乗算し、プリアンブル系列を出力する。乗算器３２３が出力するプリアンブル系列は、図２１に示すいずれかの同期系列を含む信号系列である。
【０３２５】
受信装置２は、このような構成を有する送信装置１から送信されたフレームを受信し、新規プリアンブルを用いて図１２のフレーム同期処理を行うことによってフレーム同期を行う。
【０３２６】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０３２７】
上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータは、図２３に示すハードウェアの構成と同じ構成を有する。
【０３２８】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU２５１が、例えば、記憶部２５８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース２５５及びバス２５４を介してRAM２５３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０３２９】
CPU２５１が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア２６１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供され、記憶部２５８にインストールされる。
【０３３０】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０３３１】
なお、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
【０３３２】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【０３３３】
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０３３４】
＜構成の組み合わせ例＞
本技術は、以下のような構成をとることもできる。
【０３３５】
（１）
第１の長さの１種類の既知の信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列が先頭に配置され、前記フレーム検出用信号系列に続けて、前記第１の長さの１種類以上の既知の信号系列またはその反転系列からなるフレーム同期用信号系列が配置されることによって構成されるプリアンブルを有するフレームの信号を受信する受信部と、
前記プリアンブルの信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関と、の畳み込み演算を行う畳み込み演算部と、
前記畳み込み演算結果として閾値以上の値または最大値が求められた前記所定の時刻を、前記フレーム同期用信号系列を構成する最終の信号系列の受信時刻として、前記フレームの同期を確保する同期部と
を備える受信装置。
【０３３６】
（２）
前記プリアンブルの先頭の時刻ｔをｔ＝０、
前記フレーム検出用信号系列における前記１種類の既知の信号系列の繰り返し回数をＫ、
前記フレーム同期用信号系列を構成する信号系列の数をＮ、
前記第１の長さをＬ、
前記第２の長さをＳ、
０以上、Ｓ未満の整数をｎ
としたとき、
前記既知相関系列は、(K＋N−n)・L−1で表される時刻における前記プリアンブルの信号系列と、前記フレーム同期用信号系列との相互相関の前記ピーク値に基づいて決定される
前記（１）に記載の受信装置。
【０３３７】
（３）
前記既知相関系列は、前記ピーク値の符号に基づいて決定される
前記（１）または（２）に記載の受信装置。
【０３３８】
（４）
前記第２の長さを表す数は、前記フレーム同期用信号系列を構成する信号系列の数と同じ数または前記フレーム同期用信号系列を構成する信号系列の数＋１である
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の受信装置。
【０３３９】
（５）
第１の長さの１種類の既知の信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列が先頭に配置され、前記フレーム検出用信号系列に続けて、前記第１の長さの１種類以上の既知の信号系列またはその反転系列からなるフレーム同期用信号系列が配置されることによって構成されるプリアンブルを有するフレームの信号を受信部において受信し、
前記プリアンブルの信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関と、の畳み込み演算を畳み込み演算部において行い、
前記畳み込み演算結果として閾値以上の値または最大値が求められた前記所定の時刻を、前記フレーム同期用信号系列を構成する最終の信号系列の受信時刻として、前記フレームの同期を同期部において確保する
ステップを含むフレーム同期方法。
【０３４０】
（６）
第１の長さの１種類の既知の信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列が先頭に配置され、前記フレーム検出用信号系列に続けて、前記第１の長さの１種類以上の既知の信号系列またはその反転系列からなるフレーム同期用信号系列が配置されることによって構成されるプリアンブルを有するフレームの信号を受信部において受信し、
前記プリアンブルの信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記フレーム同期用信号系列との相互相関と、の畳み込み演算を畳み込み演算部において行い、
前記畳み込み演算結果として閾値以上の値または最大値が求められた前記所定の時刻を、前記フレーム同期用信号系列を構成する最終の信号系列の受信時刻として、前記フレームの同期を同期部において確保する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【０３４１】
（７）
先頭から順に、第１の長さである長さＬの１種類の既知信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列、前記１種類の既知信号系列を含む長さＬの２種類の既知信号系列または前記２種類の既知信号系列の反転系列からなる長さＮ・Ｌのフレーム同期用信号系列、および、前記２種類の既知信号系列と前記反転系列からなるチャネル推定用信号系列からなるプリアンブルであって、
前記フレーム同期用信号系列と前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の信号系列とからなる長さＰ・Ｌの信号系列をフレーム同期に用いる同期系列として、
前記プリアンブルの信号系列と前記同期系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記同期系列との相互相関と、の畳み込み演算を行って得られる尤度情報の、前記同期系列の最終ビット位置における値と、それ以外の位置における値との差の最大値が、
Ｐ＝２のとき３・Ｌ、
Ｐ＝３のとき５・Ｌ、
Ｐ＝４のとき７・Ｌ、
Ｐ＝５のとき１０・Ｌ、
Ｐ＝６のとき１３・Ｌ、および、
Ｐ＝７のとき１６・Ｌのうちのいずれかとなる前記プリアンブルを生成するプリアンブル生成部を備える
送信装置。
【０３４２】
（８）
Ｎ＝１、前記２種類の既知信号系列を｛ａ，ｂ｝、前記反転系列を｛~ａ，~ｂ｝とした場合、
前記フレーム同期用信号系列は［~ａ］である
前記（７）に記載の送信装置。
【０３４３】
（９）
Ｐ＝２のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭の１つの信号系列は［ｂ］である
前記（８）に記載の送信装置。
【０３４４】
（１０）
Ｐ＝３のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の２つの信号系列は［~ｂ ｂ］または［ｂ ~ｂ］である
前記（８）に記載の送信装置。
【０３４５】
（１１）
Ｐ＝４のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の３つの信号系列は［ｂ ａ ~ａ］、［~ｂ ａ ~ａ］、［~ｂ ｂ ａ］、［ｂ ~ｂ ａ］、［ａ ａ ｂ］、［ａ ~ａ ｂ］、［ａ ａ ~ｂ］、または［ａ ~ａ ~ｂ］である
前記（８）に記載の送信装置。
【０３４６】
（１２）
Ｐ＝５のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の４つの信号系列は［~ａ ~ａ ａ ａ］、または［~ａ ａ ａ ~ａ］である
前記（８）に記載の送信装置。
【０３４７】
（１３）
Ｐ＝６のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の５つの信号系列は［~ａ ｂ ａ ａ ~ａ］、［~ａ ~ｂ ａ ａ ~ａ］、［~ａ ~ｂ ａ ｂ ｂ］、または［~ａ ｂ ａ ~ｂ ~ｂ］である
前記（８）に記載の送信装置。
【０３４８】
（１４）
Ｐ＝７のとき、
前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の６つの信号系列は［~ａ ~ａ ａ ａ ａ ~ａ］、［~ａ ｂ ｂ ａ ａ ~ａ］、［~ａ ~ｂ ~ｂ ａ ａ ~ａ］、［~ｂ ｂ ｂ ~ｂ ｂ ａ］、［~ｂ ｂ ~ｂ ~ｂ ｂ ａ］、［ｂ ~ｂ ｂ ｂ ~ｂ ａ］、または［ｂ ~ｂ ~ｂ ｂ ~ｂ ａ］である
前記（８）に記載の送信装置。
【０３４９】
（１５）
前記２種類の既知信号系列｛ａ，ｂ｝は、CDSが最小、かつ、RDSの最大値と最小値との差が最小の、長さＬ＝２ＮのGolayコンプリメンタリ系列である
前記（８）乃至（１４）のいずれかに記載の送信装置。
【０３５０】
（１６）
前記２種類の既知信号系列｛ａ，ｂ｝は、Golayコンプリメンタリ系列の生成に用いられる遅延ベクトルＤ＝［Ｄ０，Ｄ１，・・・，ＤＮ−１]のうち、ｉ＝０からｉ＝Ｎ−２までの要素Ｄｉについて、要素Ｄｉが最大となる信号系列の中で、要素Ｄｉ＋１が最大となる遅延ベクトルを用いて生成された信号系列である
前記（１５）に記載の送信装置。
【０３５１】
（１７）
前記２種類の既知信号系列｛ａ，ｂ｝は、Golayコンプリメンタリ系列の生成に用いられる重みベクトルＷ＝［Ｗ０，Ｗ１，・・・，ＷＮ−１]の要素の合計値が最大となる信号系列である
前記（１６）に記載の送信装置。
【０３５２】
（１８）
Ｌ＝128、
ａ＝0xA9A6A9A6303F303FA95956A630C0CF3F (LSB first)、
ｂ＝0x030C030C9A959A9503F3FC0C9A6A6595 (LSB first)である
前記（８）乃至（１７）のいずれかに記載の送信装置。
【０３５３】
（１９）
先頭から順に、第１の長さである長さＬの１種類の既知信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列、前記１種類の既知信号系列を含む長さＬの２種類の既知信号系列または前記２種類の既知信号系列の反転系列からなる長さＮ・Ｌのフレーム同期用信号系列、および、前記２種類の既知信号系列と前記反転系列からなるチャネル推定用信号系列からなるプリアンブルであって、
前記フレーム同期用信号系列と前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の信号系列とからなる長さＰ・Ｌの信号系列をフレーム同期に用いる同期系列として、
前記プリアンブルの信号系列と前記同期系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記同期系列との相互相関と、の畳み込み演算を行って得られる尤度情報の、前記同期系列の最終ビット位置における値と、それ以外の位置における値との差の最大値が、
Ｐ＝２のとき３・Ｌ、
Ｐ＝３のとき５・Ｌ、
Ｐ＝４のとき７・Ｌ、
Ｐ＝５のとき１０・Ｌ、
Ｐ＝６のとき１３・Ｌ、および、
Ｐ＝７のとき１６・Ｌのうちのいずれかとなる前記プリアンブルを生成する
ステップを含む送信方法。
【０３５４】
（２０）
先頭から順に、第１の長さである長さＬの１種類の既知信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列、前記１種類の既知信号系列を含む長さＬの２種類の既知信号系列または前記２種類の既知信号系列の反転系列からなる長さＮ・Ｌのフレーム同期用信号系列、および、前記２種類の既知信号系列と前記反転系列からなるチャネル推定用信号系列からなるプリアンブルであって、
前記フレーム同期用信号系列と前記チャネル推定用信号系列の先頭以降の信号系列とからなる長さＰ・Ｌの信号系列をフレーム同期に用いる同期系列として、
前記プリアンブルの信号系列と前記同期系列との相互相関のピーク値に基づいて決定された第２の長さの既知相関系列と、所定の時刻より、０以上、前記第２の長さを表す数未満の整数に前記第１の長さを表す数を乗算した数に対応する時間だけ前の時刻における受信信号系列と前記同期系列との相互相関と、の畳み込み演算を行って得られる尤度情報の、前記同期系列の最終ビット位置における値と、それ以外の位置における値との差の最大値が、
Ｐ＝２のとき３・Ｌ、
Ｐ＝３のとき５・Ｌ、
Ｐ＝４のとき７・Ｌ、
Ｐ＝５のとき１０・Ｌ、
Ｐ＝６のとき１３・Ｌ、および、
Ｐ＝７のとき１６・Ｌのうちのいずれかとなる前記プリアンブルを生成する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０３５５】
１  送信装置，  ２  受信装置，  １４  同期部，  ３１  相互相関計算部，  ３２  乗算部，  ３３  遅延部，  ３４  乗算部，  ３５  加算部，  ３６  遅延部，  ３７  乗算部，  ３８  加算部，  ３９  検出部
【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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【図７】
0006506767.tif 000052
【図８】
0006506767.tif 000053
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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