(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行い、前記サブフレームの受信信号の周波数偏差を検出して補正する無線通信装置において、
他の無線通信装置に周波数偏差を検出させるためのプリアンブルを含むサブフレームを送信し、その後のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを送信する送信部と、
前記他の無線通信装置から受信したサブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、第１の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、前記他の無線通信装置から受信したサブフレームに含まれるパイロットキャリアを用いて、第２の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する受信部と、を備え、
前記受信部は、
所定の発振周波数の正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調する直交復調部と、
前記直交復調部により直交復調された信号を高速フーリエ変換し、周波数領域の信号を生成する高速フーリエ変換演算部と、
前記直交復調部により直交復調されたサブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、前記第１の周波数偏差を検出する第１の周波数偏差検出部と、
既定周波数から所定の周波数を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力する発振器と、
前記高速フーリエ変換演算部により生成された周波数領域の信号からパイロットキャリアを抽出するパイロットキャリア抽出部と、
前記パイロットキャリア抽出部により抽出されたパイロットキャリアを用いて、前記第２の周波数偏差を検出する第２の周波数偏差検出部と、を備え、
前記他の無線通信装置から前記プリアンブルを含むサブフレームを受信した際に、
前記発振器は、
前記既定周波数から、前記第１の周波数偏差検出部により検出された第１の周波数偏差を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力し、
前記直交復調部は、
前記発振器から前記正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調することで、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、
前記他の無線通信装置から前記プリアンブルを含むサブフレームを受信した後に、
前記発振器は、
前記既定周波数から、前記第１の周波数偏差検出部により前記プリアンブルを含むサブフレームを受信したときに検出された第１の周波数偏差と、前記第２の周波数偏差検出部により検出された第２の周波数偏差との加算値を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力し、
前記直交復調部は、
前記発振器から前記正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調することで、前記第１の周波数偏差が補正された前記サブフレームの受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する、ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記直交復調部により直交復調された信号と、同じ波形が複数回繰り返されて構成された前記プリアンブルにおける前記波形の繰り返し単位の基本信号との間で移動相関演算を行い、相互相関値を算出する移動相関部と、
前記移動相関部により算出された相互相関値がピークとなる時間軸上の複数の相関ピーク位置を検出すると共に、当該相関ピーク位置の前記相互相関値を相関ピーク値として検出する相関ピーク検出部と、
前記相関ピーク検出部により検出された複数の相関ピーク値に基づいて、前記相関ピーク位置間の位相回転量を算出し、前記位相回転量から前記第１の周波数偏差を検出する第１の周波数偏差検出部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無線通信装置において、
前記第２の周波数偏差検出部は、
前記パイロットキャリア抽出部により抽出されたパイロットキャリアに基づいて、所定のシンボル間隔の複素除算値を算出し、前記サブフレームにおける前記複素除算値の平均値を算出し、前記平均値の位相角を位相回転量とし、前記位相回転量から第２の周波数偏差を検出する、ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の無線通信装置において、
さらに、前記サブフレームの同期タイミングを検出し、フレーム同期タイミング信号を生成するフレーム同期検出部と、
前記サブフレームのシンボル同期タイミングを検出し、シンボル同期タイミング信号を生成するシンボル同期検出部と、
前記高速フーリエ変換演算部により生成された周波数領域の信号に基づいて、Ｃ／Ｎ比を算出するＣ／Ｎ比算出部と、
前記第１の周波数偏差をリセットさせるためのリセット信号を生成するリセット信号生成部と、を備え、
前記発振器は、
前記リセット信号生成部により生成されたリセット信号に基づいて、前記既定周波数を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成し、前記直交復調部に、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調させる、ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記送信部は、
通信開始時の最初のサブフレーム及び第２番目のサブフレームとして、前記他の無線通信装置に前記プリアンブルを含むサブフレームをそれぞれ送信し、第３番目以降のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを送信し、
前記受信部は、
前記他の無線通信装置から、通信開始時の最初のサブフレーム及び第２番目のサブフレームとして、前記プリアンブルを含むサブフレームを受信し、第３番目以降のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを受信し、前記サブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、前記第１の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、前記サブフレームに含まれるパイロットキャリアを用いて、前記第２の周波数偏差を検出し、前記受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する、ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信装置において、
前記送信部は、
前記第３番目以降のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを送信すると共に、所定の周期にて前記プリアンブルを含むサブフレームを送信し、
前記受信部は、
前記他の無線通信装置から、前記第３番目以降のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを受信すると共に、所定の周期にて前記プリアンブルを含むサブフレームを受信する、ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行い、前記サブフレームの受信信号の周波数偏差を検出して補正する無線通信方法において、
前記周波数偏差を検出するためのプリアンブルを含むサブフレームを受信するステップと、
前記プリアンブルを含むサブフレームの受信信号を直交復調し、前記受信信号に含まれるプリアンブルを用いて、第１の周波数偏差を検出するステップと、
既定周波数から前記第１の周波数偏差を減算した結果を補正値とし、前記補正値を発振周波数とした第１の正弦波デジタル信号を生成するステップと、
前記第１の正弦波デジタル信号に基づいて、前記プリアンブルを含むサブフレームの受信信号を直交復調し、前記直交復調した信号を高速フーリエ変換して周波数領域の信号を生成し、前記周波数領域の信号からパイロットキャリアを抽出し、前記パイロットキャリアを用いて、第２−１の周波数偏差を検出するステップと、
所定周波数から、前記第１の周波数偏差と前記第２−１の周波数偏差との加算値を減算した結果を補正値とし、前記補正値を発振周波数とした第２の正弦波デジタル信号を生成するステップと、
前記プリアンブルを含まないサブフレームを受信するステップと、
前記第２の正弦波デジタル信号に基づいて、前記プリアンブルを含まないサブフレームの受信信号を直交復調し、前記直交復調した信号を高速フーリエ変換して周波数領域の信号を生成し、前記周波数領域の信号からパイロットキャリアを抽出し、前記パイロットキャリアを用いて、第２−２の周波数偏差を検出するステップと、
所定周波数から、前記第１の周波数偏差と前記第２−２の周波数偏差との加算値を減算した結果を補正値とし、前記補正値を発振周波数とした第３の正弦波デジタル信号であって、前記プリアンブルを含まないサブフレームをさらに受信した際の受信信号を直交復調するための正弦波デジタル信号を生成するステップと、を有し、
さらに、前記プリアンブルを含むサブフレームを受信するステップの前または後に、
前記プリアンブルを含むサブフレームを送信するステップを有し、
前記プリアンブルを含まないサブフレームを受信するステップの前または後に、
前記プリアンブルを含まないサブフレームを送信するステップを有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行い、前記サブフレームの受信信号の周波数偏差を検出して補正する一対の無線通信装置により構成される無線通信システムにおいて、
前記一対の無線通信装置のそれぞれを、請求項１の無線通信装置とする、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行い、前記サブフレームの受信信号の周波数偏差を検出して補正する無線通信装置に搭載されるチップにおいて、
他の無線通信装置に周波数偏差を検出させるためのプリアンブルを含むサブフレームを生成し、その後のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを生成する第１のデジタル信号処理部と、
前記他の無線通信装置から受信したサブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、第１の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、前記他の無線通信装置から受信したサブフレームに含まれるパイロットキャリアを用いて、第２の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する第２のデジタル信号処理部と、を備え、
前記第２のデジタル信号処理部は、
所定の発振周波数の正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調する直交復調部と、
前記直交復調部により直交復調された信号を高速フーリエ変換し、周波数領域の信号を生成する高速フーリエ変換演算部と、
前記直交復調部により直交復調されたサブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、前記第１の周波数偏差を検出する第１の周波数偏差検出部と、
既定周波数から所定の周波数を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力する発振器と、
前記高速フーリエ変換演算部により生成された周波数領域の信号からパイロットキャリアを抽出するパイロットキャリア抽出部と、
前記パイロットキャリア抽出部により抽出されたパイロットキャリアを用いて、前記第２の周波数偏差を検出する第２の周波数偏差検出部と、を備え、
当該無線通信装置が前記他の無線通信装置から前記プリアンブルを含むサブフレームを受信した際に、
前記発振器は、
前記既定周波数から、前記第１の周波数偏差検出部により検出された第１の周波数偏差を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力し、
前記直交復調部は、
前記発振器から前記正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調することで、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、
当該無線通信装置が前記他の無線通信装置から前記プリアンブルを含むサブフレームを受信した後に、
前記発振器は、
前記既定周波数から、前記第１の周波数偏差検出部により検出された第１の周波数偏差と前記第２の周波数偏差検出部により検出された第２の周波数偏差との加算値を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力し、
前記直交復調部は、
前記発振器から前記正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調することで、前記第１の周波数偏差が補正された前記サブフレームの受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する、ことを特徴とするチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時分割複信方式（ＴＤＤ：Time Division Duplex）により１対１の双方向通信を行う技術に関し、特に、送信側と受信側の周波数偏差を効率良くかつ高精度に検出し、それを補正する無線通信装置、無線通信方法、無線通信システム及びチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）変調方式は、シングルキャリア変調方式と比較して、送信側の無線通信装置と受信側の無線通信装置との間で、局部発振器の誤差により生じる周波数偏差の影響を受けやすいことが知られている。周波数偏差の影響を受けないようにするためには、周波数偏差を補正する自動周波数制御（ＡＦＣ：Automatic Frequency Control）回路が必須となる。
【０００３】
受信側の無線通信装置が周波数偏差を検出する基本的な手法として、繰り返し送信される信号間の位相回転量を検出し、位相回転量から周波数偏差を検出するものがある。例えば、放送素材伝送用の標準規格（非特許文献１及び非特許文献２を参照）に基づく無線通信システムでは、単方向通信で途切れることなく連続したＯＦＤＭシンボルが伝送される。
【０００４】
この無線通信システムにおいて、受信側の無線通信装置は、ＯＦＤＭシンボルの後半部分と、その後半部分をＯＦＤＭシンボルの先頭にコピーして付加したＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）期間との間で複素相関値を算出する。そして、受信側の無線通信装置は、複素相関値から位相回転量を算出し、位相回転量から周波数偏差を検出しＡＦＣ回路へフィードバックする（例えば特許文献１及び非特許文献３を参照）。
【０００５】
一方、無線ＬＡＮ等の無線通信システムでは、フレーム長が定められたバースト状のＯＦＤＭ信号形式の信号が利用される。標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａ等の規格では、各種の信号同期を図るために、送信信号の先頭にプリアンブルと呼ばれる既知の信号が付加される。受信側の無線通信装置は、プリアンブル内の繰り返し区間の位相回転量を算出し、位相回転量から周波数偏差を検出する（例えば特許文献２を参照）。
【０００６】
また、残留した周波数偏差の影響を受けないようにするためには、フレーム単位で完結した周波数偏差の補正が必要である。このため、受信側の無線通信装置は、パイロットキャリア等を用いて、オープンループ構成による位相トラッキングを行い、周波数偏差を補正する（例えば特許文献３を参照）。
【０００７】
時間軸上で送信及び受信を切り替えて双方向通信を行う時分割複信方式による無線通信システムにおいても、無線通信装置から送信される信号は、基本的に間欠的、すなわちバースト状である。このバースト信号に基づいて信号同期（フレーム同期、シンボル同期、周波数同期）を確立し、種々の情報を取り出すための手法が様々提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１３５８６１号公報
【特許文献２】特開２００６−４１７２２号公報
【特許文献３】特許第３５３４０２０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ３３、「テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形ＯＦＤＭ方式デジタル無線伝送システム」
【非特許文献２】ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ５７、「１．２ＧＨｚ／２．３ＧＨｚ帯テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形ＯＦＤＭ方式デジタル無線伝送システム」
【非特許文献３】関、多賀、石川、“ＯＦＤＭにおけるガード期間を利用した新しい周波数同期方式の検討”、テレビジョン学会技術報告、ＩＴＥ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｖｏｌ.１９、Ｎｏ.３８、ｐ.１３−１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述の時分割複信方式を用いた無線通信システムにおける周波数偏差を検出する手法では、バースト信号であるサブフレームの先頭に付加されたプリアンブルを利用して、サブフレームの送受信が行われるフレーム単位で、周波数同期を確立する。このため、サブフレームには、周波数同期を確立させることを目的としたプリアンブルが必ず付加される。
【００１１】
ここで、第１の無線伝送装置から第２の無線伝送装置へサブフレームが送信され、第２の無線伝送装置から第１の無線伝送装置へサブフレームが送信される双方向の通信が行われる単位を、フレームという。
【００１２】
しかしながら、無線通信システムにおいては、このようなプリアンブルの伝送によって、伝送効率が低下するという問題があった。無線通信システムにおける伝送効率の観点からすると、プリアンブルを極力伝送しないことが望ましい。
【００１３】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、サブフレームの送受信を行う際に、伝送効率の良い時分割複信方式を実現可能な無線通信装置、無線通信方法、無線通信システム及びチップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために、請求項１の無線通信装置は、時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行い、前記サブフレームの受信信号の周波数偏差を検出して補正する無線通信装置において、他の無線通信装置に周波数偏差を検出させるためのプリアンブルを含むサブフレームを送信し、その後のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを送信する送信部と、前記他の無線通信装置から受信したサブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、第１の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、前記他の無線通信装置から受信したサブフレームに含まれるパイロットキャリアを用いて、第２の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する受信部と、を備え、前記受信部が、所定の発振周波数の正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調する直交復調部と、前記直交復調部により直交復調された信号を高速フーリエ変換し、周波数領域の信号を生成する高速フーリエ変換演算部と、前記直交復調部により直交復調されたサブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、前記第１の周波数偏差を検出する第１の周波数偏差検出部と、既定周波数から所定の周波数を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力する発振器と、前記高速フーリエ変換演算部により生成された周波数領域の信号からパイロットキャリアを抽出するパイロットキャリア抽出部と、前記パイロットキャリア抽出部により抽出されたパイロットキャリアを用いて、前記第２の周波数偏差を検出する第２の周波数偏差検出部と、を備え、前記他の無線通信装置から前記プリアンブルを含むサブフレームを受信した際に、前記発振器が、前記既定周波数から、前記第１の周波数偏差検出部により検出された第１の周波数偏差を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力し、前記直交復調部が、前記発振器から前記正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調することで、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、前記他の無線通信装置から前記プリアンブルを含むサブフレームを受信した後に、前記発振器が、前記既定周波数から、前記第１の周波数偏差検出部により前記プリアンブルを含むサブフレームを受信したときに検出された第１の周波数偏差と、前記第２の周波数偏差検出部により検出された第２の周波数偏差との加算値を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力し、前記直交復調部が、前記発振器から前記正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調することで、前記第１の周波数偏差が補正された前記サブフレームの受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する、ことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２の無線通信装置は、請求項１に記載の無線通信装置において、前記直交復調部により直交復調された信号と、同じ波形が複数回繰り返されて構成された前記プリアンブルにおける前記波形の繰り返し単位の基本信号との間で移動相関演算を行い、相互相関値を算出する移動相関部と、前記移動相関部により算出された相互相関値がピークとなる時間軸上の複数の相関ピーク位置を検出すると共に、当該相関ピーク位置の前記相互相関値を相関ピーク値として検出する相関ピーク検出部と、前記相関ピーク検出部により検出された複数の相関ピーク値に基づいて、前記相関ピーク位置間の位相回転量を算出し、前記位相回転量から前記第１の周波数偏差を検出する第１の周波数偏差検出部と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３の無線通信装置は、請求項１または２に記載の無線通信装置において、前記第２の周波数偏差検出部が、前記パイロットキャリア抽出部により抽出されたパイロットキャリアに基づいて、所定のシンボル間隔の複素除算値を算出し、前記サブフレームにおける前記複素除算値の平均値を算出し、前記平均値の位相角を位相回転量とし、前記位相回転量から第２の周波数偏差を検出する、ことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４の無線通信装置は、請求項１から３までのいずれか一項に記載の無線通信装置において、さらに、前記サブフレームの同期タイミングを検出し、フレーム同期タイミング信号を生成するフレーム同期検出部と、前記サブフレームのシンボル同期タイミングを検出し、シンボル同期タイミング信号を生成するシンボル同期検出部と、前記高速フーリエ変換演算部により生成された周波数領域の信号に基づいて、Ｃ／Ｎ比を算出するＣ／Ｎ比算出部と、前記第１の周波数偏差をリセットさせるためのリセット信号を生成するリセット信号生成部と、を備え、前記発振器が、前記リセット信号生成部により生成されたリセット信号に基づいて、前記既定周波数を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成し、前記直交復調部に、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調させる、ことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５の無線通信装置は、請求項１から４までのいずれか一項に記載の無線通信装置において、前記送信部が、通信開始時の最初のサブフレーム及び第２番目のサブフレームとして、前記他の無線通信装置に前記プリアンブルを含むサブフレームをそれぞれ送信し、第３番目以降のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを送信し、前記受信部が、前記他の無線通信装置から、通信開始時の最初のサブフレーム及び第２番目のサブフレームとして、前記プリアンブルを含むサブフレームを受信し、第３番目以降のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを受信し、前記サブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、前記第１の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、前記サブフレームに含まれるパイロットキャリアを用いて、前記第２の周波数偏差を検出し、前記受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する、ことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項６の無線通信装置は、請求項５に記載の無線通信装置において、前記送信部が、前記第３番目以降のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを送信すると共に、所定の周期にて前記プリアンブルを含むサブフレームを送信し、前記受信部が、前記他の無線通信装置から、前記第３番目以降のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを受信すると共に、所定の周期にて前記プリアンブルを含むサブフレームを受信する、ことを特徴とする。
【００２０】
さらに、請求項７の無線通信方法は、時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行い、前記サブフレームの受信信号の周波数偏差を検出して補正する無線通信方法において、前記周波数偏差を検出するためのプリアンブルを含むサブフレームを受信するステップと、前記プリアンブルを含むサブフレームの受信信号を直交復調し、前記受信信号に含まれるプリアンブルを用いて、第１の周波数偏差を検出するステップと、既定周波数から前記第１の周波数偏差を減算した結果を補正値とし、前記補正値を発振周波数とした第１の正弦波デジタル信号を生成するステップと、前記第１の正弦波デジタル信号に基づいて、前記プリアンブルを含むサブフレームの受信信号を直交復調し、前記直交復調した信号を高速フーリエ変換して周波数領域の信号を生成し、前記周波数領域の信号からパイロットキャリアを抽出し、前記パイロットキャリアを用いて、第２−１の周波数偏差を検出するステップと、所定周波数から、前記第１の周波数偏差と前記第２−１の周波数偏差との加算値を減算した結果を補正値とし、前記補正値を発振周波数とした第２の正弦波デジタル信号を生成するステップと、前記プリアンブルを含まないサブフレームを受信するステップと、前記第２の正弦波デジタル信号に基づいて、前記プリアンブルを含まないサブフレームの受信信号を直交復調し、前記直交復調した信号を高速フーリエ変換して周波数領域の信号を生成し、前記周波数領域の信号からパイロットキャリアを抽出し、前記パイロットキャリアを用いて、第２−２の周波数偏差を検出するステップと、所定周波数から、前記第１の周波数偏差と前記第２−２の周波数偏差との加算値を減算した結果を補正値とし、前記補正値を発振周波数とした第３の正弦波デジタル信号であって、前記プリアンブルを含まないサブフレームをさらに受信した際の受信信号を直交復調するための正弦波デジタル信号を生成するステップと、を有し、さらに、前記プリアンブルを含むサブフレームを受信するステップの前または後に、前記プリアンブルを含むサブフレームを送信するステップを有し、前記プリアンブルを含まないサブフレームを受信するステップの前または後に、前記プリアンブルを含まないサブフレームを送信するステップを有することを特徴とする。
【００２１】
さらに、請求項８の無線通信システムは、時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行い、前記サブフレームの受信信号の周波数偏差を検出して補正する一対の無線通信装置により構成される無線通信システムにおいて、前記一対の無線通信装置のそれぞれを、請求項１の無線通信装置とする、ことを特徴とする。
【００２２】
さらに、請求項９のチップは、時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行い、前記サブフレームの受信信号の周波数偏差を検出して補正する無線通信装置に搭載されるチップにおいて、他の無線通信装置に周波数偏差を検出させるためのプリアンブルを含むサブフレームを生成し、その後のサブフレームとして、前記プリアンブルを含まないサブフレームを生成する第１のデジタル信号処理部と、前記他の無線通信装置から受信したサブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、第１の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、前記他の無線通信装置から受信したサブフレームに含まれるパイロットキャリアを用いて、第２の周波数偏差を検出し、前記サブフレームの受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する第２のデジタル信号処理部と、を備え、前記第２のデジタル信号処理部が、所定の発振周波数の正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調する直交復調部と、前記直交復調部により直交復調された信号を高速フーリエ変換し、周波数領域の信号を生成する高速フーリエ変換演算部と、前記直交復調部により直交復調されたサブフレームに含まれるプリアンブルを用いて、前記第１の周波数偏差を検出する第１の周波数偏差検出部と、既定周波数から所定の周波数を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力する発振器と、前記高速フーリエ変換演算部により生成された周波数領域の信号からパイロットキャリアを抽出するパイロットキャリア抽出部と、前記パイロットキャリア抽出部により抽出されたパイロットキャリアを用いて、前記第２の周波数偏差を検出する第２の周波数偏差検出部と、を備え、当該無線通信装置が前記他の無線通信装置から前記プリアンブルを含むサブフレームを受信した際に、前記発振器が、前記既定周波数から、前記第１の周波数偏差検出部により検出された第１の周波数偏差を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力し、前記直交復調部が、前記発振器から前記正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調することで、前記サブフレームの受信信号における前記第１の周波数偏差を補正し、当該無線通信装置が前記他の無線通信装置から前記プリアンブルを含むサブフレームを受信した後に、前記発振器が、前記既定周波数から、前記第１の周波数偏差検出部により検出された第１の周波数偏差と前記第２の周波数偏差検出部により検出された第２の周波数偏差との加算値を減算した結果を補正値とし、前記補正値を前記所定の発振周波数とした前記正弦波デジタル信号を生成して出力し、前記直交復調部が、前記発振器から前記正弦波デジタル信号を入力し、前記正弦波デジタル信号に基づいて、前記サブフレームの受信信号を直交復調することで、前記第１の周波数偏差が補正された前記サブフレームの受信信号における前記第２の周波数偏差を補正する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、サブフレームの送受信を行う際に、プリアンブルを含むサブフレームを常に送受信しないで済むようにしたから、伝送効率の良い時分割複信方式を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態による無線通信装置を含む無線通信システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】（１）は、ＴＤＤサブフレーム（プリアンブルあり）の構成を示す図である。（２）は、ＴＤＤサブフレーム（プリアンブルなし）の構成を示す図である。
【図３】プリアンブルの波形を示す図である。
【図４】本発明の実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】移動相関部により演算される相互相関値を示す図である。
【図６】パイロットキャリアの配置を示す図である。
【図７】第２の周波数偏差検出部の処理を説明する図である。
【図８】第２の周波数偏差検出部の処理において、計算上の位相角（位相回転量）を示す図である。
【図９】第２の周波数偏差検出部の処理において、実際の位相角（位相回転量）を示す図である。
【図１０】周波数偏差を補正する手順の全体フローを示す図である。
【図１１】プリアンブル付加部の処理を示すフローチャートである。
【図１２】周波数偏差を補正する手順を示すフローチャートである。
【図１３】周波数偏差を補正する手順を示すフローチャートである（図１２の続き）。
【図１４】周波数偏差を補正する手順を示すフローチャートである（図１３の続き）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明は、時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行う無線通信装置において、プリアンブルを含むサブフレームを送信し、その後にプリアンブルを含まないサブフレームを送信する送信部と、プリアンブルを含むサブフレームを受信し、サブフレームに含まれるプリアンブルを用いて周波数偏差を検出し、それを補正し、その後に、プリアンブルを含まないサブフレームを受信し、サブフレームに含まれるパイロットキャリアを用いて周波数偏差を検出し、それを補正する受信部と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
これにより、プリアンブルを含むサブフレームを常に送受信しないで済むから、通信全体としてプリアンブルの通信数を削減することができ、伝送効率の良い時分割複信方式を実現することが可能となる。
【００２７】
〔無線伝送システム〕
まず、無線伝送システムについて説明する。図１は、本発明の実施形態による無線通信装置を含む無線伝送システムの全体構成を示す概略図である。この無線伝送システムは、時分割複信方式にてサブフレームの送受信を行う一対の無線通信装置１−１，１−２を備えている。無線通信装置１−１，１−２によりそれぞれ送信される信号はＯＦＤＭ信号であり、この無線伝送システムは、具体的には、前述の非特許文献１，２に記載されたシステムを想定している。
【００２８】
無線通信装置１−１，１−２は、互いにＴＤＤサブフレームを送受信する。所定のフレームの期間内で、無線通信装置１−１から無線通信装置１−２へＴＤＤサブフレームが送信されるサブフレームの期間、及び、無線通信装置１−２から無線通信装置１−１へＴＤＤサブフレームが送信されるサブフレームの期間が予め設定されている。無線通信装置１−１から無線通信装置１−２へＴＤＤサブフレームが送信されるサブフレームの期間と、無線通信装置１−２から無線通信装置１−１へＴＤＤサブフレームが送信されるサブフレームの期間とは、同じ場合もあり、異なる場合もある。無線通信装置１−１は、前者のサブフレームの期間内で、ＴＤＤサブフレームを無線通信装置１−２へ送信し、無線通信装置１−２は、後者のサブフレームの期間内で、ＴＤＤサブフレームを無線通信装置１−１へ送信する。
【００２９】
無線通信装置１−１は、送信信号（送信対象のデータ）をＴＤＤサブフレームに格納し、ＴＤＤサブフレームを無線通信装置１−２へ送信する送信部と、無線通信装置１−２により送信されたＴＤＤサブフレームを受信し、ＴＤＤサブフレームから受信信号を抽出する受信部と、を備えている。無線通信装置１−２は、送信信号をＴＤＤサブフレームに格納し、ＴＤＤサブフレームを無線通信装置１−１へ送信する送信部と、無線通信装置１−１により送信されたＴＤＤサブフレームを受信し、ＴＤＤサブフレームから受信信号を抽出する受信部と、を備えている。
【００３０】
無線通信装置１−１，１−２は、互いに、時間軸上のサブフレームの期間毎に送信及び受信を切り替えて双方向通信を行う時分割複信方式の下で、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを他方へ送信し、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを他方から受信する。また、無線通信装置１−１，１−２は、プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを他方へ送信し、プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを他方から受信する。
【００３１】
図２（１）は、ＴＤＤサブフレーム（プリアンブルあり）の構成を示す図である。図２（２）は、ＴＤＤサブフレーム（プリアンブルなし）の構成を示す図である。図２（１）に示すように、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームは、プリアンブル、ヘッダ部及びペイロード部により構成され、先頭にプリアンブルが配置され、続いてヘッダ部及びペイロード部がそれぞれ配置されている。図２（２）に示すように、プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームは、ヘッダ部及びペイロード部により構成される。これらのＴＤＤサブフレームのサブフレーム長は同じである。
【００３２】
無線通信装置１−１は、図２（１）のプリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを生成して無線通信装置１−２へ送信し、同じ構成のプリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを無線通信装置１−２から受信する。同様に、無線通信装置１−２は、図２（１）のプリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを生成して無線通信装置１−１へ送信し、同じ構成のプリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを無線通信装置１−１から受信する。
【００３３】
また、無線通信装置１−１は、図２（２）のプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを生成して無線通信装置１−２へ送信し、同じ構成のプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを無線通信装置１−２から受信する。同様に、無線通信装置１−２は、図２（２）のプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを生成して無線通信装置１−１へ送信し、同じ構成のプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを無線通信装置１−２から受信する。
【００３４】
図３は、図２（１）に示したプリアンブルの波形を示す図である。横軸は、時間を示し、縦軸は、プリアンブルの信号の振幅を示す。図３に示すように、プリアンブルは、同じ波形が８回繰り返され、８つの同じ波形により構成された信号である。
【００３５】
〔無線通信装置〕
次に、図１に示した無線伝送システムの無線通信装置１−１，１−２（総称して無線通信装置１という。）について詳細に説明する。図４は、本発明の実施形態による無線通信装置１の構成を示すブロック図である。この無線通信装置１は、アンテナ１０、スイッチ１１、送信部２及び受信部３を備えている。
【００３６】
送信部２は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）演算部１２、ＧＩ付加部１３、プリアンブル付加部１４、アップサンプリング部（ＵＳ）１５、低域通過フィルタ部（ＬＰＦ）１６、数値制御型発振器（ＮＣＯ）１７、直交変調部（ＱＭ）１８、Ｄ／Ａ変換部１９及び周波数変換部（Ｕ／Ｃ）２０を備えている。
【００３７】
受信部３は、周波数変換部（Ｄ／Ｃ）２１、Ａ／Ｄ変換部２２、直交復調部（ＱＤＭ）２３、低域通過フィルタ部（ＬＰＦ）２４、ダウンサンプリング部（ＤＳ）２５、プリアンブル記憶部２６、移動相関部２７、相関ピーク検出部２８、フレーム同期検出部２９、トリガ信号生成部３０、第１の周波数偏差検出部３１、周波数偏差記憶部３２、加算部３３、数値制御型発振器（ＮＣＯ）３４、シンボル同期検出部３５、ＦＦＴ窓タイミング部３６、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算部３７、パイロットキャリア抽出部３８、第２の周波数偏差検出部３９及びリセット信号生成部４０を備えている。
【００３８】
送信部２におけるＩＦＦＴ演算部１２、ＧＩ付加部１３、・・・、ＮＣＯ１７及びＱＭ１８、並びに、受信部３におけるＱＤＭ２３、ＬＰＦ２４、・・・、第２の周波数偏差検出部３９及びリセット信号生成部４０により、デジタル信号を処理するデジタル信号処理部が構成される。
【００３９】
スイッチ１１は、フレーム同期検出部２９から切り替え信号を入力し、切り替え信号に基づいて、内部のスイッチを、送信部２側または受信部３側に切り替える。具体的には、スイッチ１１は、切り替え信号がＴＤＤサブフレームを送信する期間を示す場合、アンテナ１０と送信部２とを接続し、送信部２からＴＤＤサブフレームの送信信号を入力し、アンテナ１０を介して送信する。一方、スイッチ１１は、切り替え信号がＴＤＤサブフレームを受信する期間を示す場合、アンテナ１０と受信部３とを接続し、アンテナ１０を介してＴＤＤサブフレームの受信信号を入力し、受信部３に出力する。
【００４０】
（送信部２）
次に、図４に示した送信部２について詳細に説明する。スイッチ１１は、フレーム同期検出部２９からＴＤＤサブフレームを送信する期間を示す切り替え信号を入力すると、アンテナ１０と送信部２とが接続される。ＴＤＤサブフレームを送信する期間は、スイッチ１１を介してアンテナ１０と送信部２とが接続された状態となる。
【００４１】
ＩＦＦＴ演算部１２は、図示しない構成部からマッピング後の変調信号（送信信号）を入力し、周波数領域の変調信号にＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）を施し、時間領域の変調信号を生成する。そして、ＩＦＦＴ演算部１２は、時間領域の変調信号をＧＩ付加部１３に出力する。
【００４２】
ＧＩ付加部１３は、ＩＦＦＴ演算部１２から時間領域の変調信号を入力し、時間領域の変調信号にＧＩを付加し、ＧＩを付加した変調信号をプリアンブル付加部１４に出力する。
【００４３】
プリアンブル付加部１４は、ＧＩ付加部１３からＧＩが付加された変調信号を入力し、所定の規則に従い、変調信号にプリアンブルを付加し、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを生成するか、または、変調信号にプリアンブルを付加しないで、プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを生成する。
【００４４】
所定の規則として、例えば、通信開始時の最初及び第２番目に送信するＴＤＤサブフレームについて、プリアンブルを付加したＴＤＤサブフレーム（プリアンブルを含むＴＤＤサブフレーム）を生成し、通信開始時の第３番目以降に送信するＴＤＤサブフレームについて、プリアンブルを付加しないＴＤＤサブフレーム（プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレーム）を生成する規則が用いられる。
【００４５】
図１１は、プリアンブル付加部１４の処理を示すフローチャートである。プリアンブル付加部１４は、前述の規則に従い、通信開始時における最初または第２番目に送信するＴＤＤサブフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１１０１）。プリアンブル付加部１４は、ステップＳ１１０１において、通信開始時における最初または第２番目に送信するＴＤＤサブフレームであると判定した場合（ステップＳ１１０１：Ｙ）、変調信号にプリアンブルを付加し、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを生成する（ステップＳ１１０２）。
【００４６】
一方、プリアンブル付加部１４は、ステップＳ１１０１において、通信開始時における最初または第２番目に送信するＴＤＤサブフレームでないと判定した場合（ステップＳ１１０１：Ｎ）、すなわち、通信開始時の第３番目以降に送信するＴＤＤサブフレームであると判定した場合、変調信号にプリアンブルを付加しないで、プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを生成する（ステップＳ１１０３）。そして、プリアンブル付加部１４は、ＴＤＤサブフレーム（プリアンブルを含むＴＤＤサブフレーム、またはプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレーム）の送信信号をＵＳ１５に出力する。
【００４７】
ＵＳ１５は、プリアンブル付加部１４からＴＤＤサブフレームの送信信号を入力し、送信信号にアップサンプリングの処理を施し、アップサンプリング後の送信信号をＬＰＦ１６に出力する。
【００４８】
ＬＰＦ１６は、ＵＳ１５からアップサンプリング後の送信信号を入力し、送信信号に対し、所定周波数より高い成分を逓減させ、所定周波数以下の成分を通過させるフィルタ処理を施し、フィルタ処理後の送信信号をＱＭ１８に出力する。ＮＣＯ１７は、局部発振器であり、既定値ｆcの発振周波数の正弦波デジタル信号をＱＭ１８に出力する。
【００４９】
ＱＭ１８は、ＬＰＦ１６からフィルタ処理後の送信信号を入力すると共に、ＮＣＯ１７から正弦波デジタル信号を入力し、正弦波デジタル信号に基づいて、送信信号にデジタル直交変調を施し、デジタル直交変調後の送信信号をＤ／Ａ変換部１９に出力する。
【００５０】
Ｄ／Ａ変換部１９は、ＱＭ１８からデジタル直交変調後のデジタルの送信信号を入力し、デジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログの送信信号をＵ／Ｃ２０に出力する。
【００５１】
Ｕ／Ｃ２０は、Ｄ／Ａ変換部１９からアナログの送信信号を入力し、送信信号の周波数を、中間周波数帯から無線周波数帯に変換する。そして、無線周波数帯に変換された送信信号は、スイッチ１１を介してアンテナ１０から送信される。
【００５２】
このように、無線通信装置１の送信部２から、通信開始時の最初及び第２番目のＴＤＤサブフレームとして、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームが送信され、第３番目以降のＴＤＤサブフレームとして、プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームが送信される。
【００５３】
（受信部３）
次に、図４に示した受信部３について詳細に説明する。スイッチ１１は、フレーム同期検出部２９からＴＤＤサブフレームを受信する期間を示す切り替え信号を入力すると、アンテナ１０と受信部３とが接続される。ＴＤＤサブフレームを受信する期間は、スイッチ１１を介してアンテナ１０と受信部３とが接続された状態となる。
【００５４】
Ｄ／Ｃ２１は、アンテナ１０にて受信したＴＤＤサブフレームの受信信号を、スイッチ１１を介して入力し、ＴＤＤサブフレームの受信信号の周波数を、無線周波数帯から中間周波数帯に変換する。そして、Ｄ／Ｃ２１は、中間周波数帯に変換した受信信号をＡ／Ｄ変換部２２に出力する。
【００５５】
Ａ／Ｄ変換部２２は、Ｄ／Ｃ２１から中間周波数帯のアナログの受信信号を入力し、アナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタルの受信信号をＱＤＭ２３に出力する。
【００５６】
ＱＤＭ２３は、Ａ／Ｄ変換部２２からデジタル信号の受信信号を入力すると共に、ＮＣＯ３４から所定の値ｆNCOを発振周波数とする正弦波デジタル信号を入力し、正弦波デジタル信号に基づいて、受信信号にデジタル直交復調を施し、デジタル直交復調後の受信信号をＬＰＦ２４に出力する。
【００５７】
ＬＰＦ２４は、ＱＤＭ２３からデジタル直交復調後の受信信号を入力し、受信信号に対し、所定周波数より高い成分を逓減させ、所定周波数以下の成分を通過させるフィルタ処理を施し、フィルタ処理後の受信信号をＤＳ２５に出力する。
【００５８】
ＤＳ２５は、ＬＰＦ２４からフィルタ処理後の受信信号を入力し、受信信号にダウンサンプリング処理を施し、ダウンサンプリング後の受信信号を移動相関部２７、フレーム同期検出部２９、シンボル同期検出部３５及びＦＦＴ演算部３７に出力する。
【００５９】
プリアンブル記憶部２６には、図３に示したプリアンブルの波形のうち、繰り返し単位の波形に対応するデジタル信号（プリアンブルの基本信号）が記憶されている。このプリアンブルの基本信号は、同じ波形が８回繰り返され８つの同じ波形により構成されたプリアンブルの信号のうちの１／８の信号であり、繰り返し単位の信号である。
【００６０】
移動相関部２７は、ＤＳ２５からダウンサンプリング後の受信信号を入力すると共に、プリアンブル記憶部２６からプリアンブルの基本信号を読み出し、受信信号とプリアンブルの基本信号との間で移動相関演算を行い、相互相関値を算出する。受信信号の時間軸において、受信信号とプリアンブルの基本信号との間で相互相関が高い場合、すなわち受信信号におけるプリアンブルの時間箇所では、相互相関値が大きい値となる。移動相関部２７は、受信信号の時間軸における相互相関値を相関ピーク検出部２８に出力する。
【００６１】
相関ピーク検出部２８は、移動相関部２７から受信信号の時間軸における相互相関値を入力し、相互相関値がピークとなる時間軸上の相関ピーク位置（相関ピークのタイミング）を検出すると共に、当該相関ピーク位置の相互相関値を相関ピーク値として検出する。相関ピーク位置は、受信信号の時間軸において、相互相関値が所定時間範囲内でピークとなる時間位置を示す。相関ピーク検出部２８は、相関ピーク位置をフレーム同期検出部２９に出力すると共に、相関ピーク値を第１の周波数偏差検出部３１に出力する。
【００６２】
図５は、移動相関部２７により演算される相互相関値を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は相互相関値を示す。プリアンブルは、図３にて説明したとおり、１つのＴＤＤサブフレーム内で同じ波形が８回繰り返され、８つの同じ波形により構成されている。したがって、受信信号とプリアンブルの基本信号との間の相互相関値における相関ピークは、ＴＤＤサブフレーム内のプリアンブルの時間範囲において、８つ検出されることになる。図５では、８つの相関ピーク位置が検出されることがわかる。図５の例では、相関ピーク検出部２８は、８つの相関ピーク位置（相関ピークの時間位置）をフレーム同期検出部２９に出力すると共に、８つの相関ピーク値（時間軸上のそれぞれの相関ピーク値）を第１の周波数偏差検出部３１に出力する。
【００６３】
図４に戻って、フレーム同期検出部２９は、ＤＳ２５からダウンサンプリング後の受信信号を入力すると共に、相関ピーク検出部２８から相関ピーク位置を入力する。フレーム同期検出部２９は、相関ピーク位置に基づいて、ヘッダ部の先頭からＦＦＴ処理を開始するタイミング、すなわち受信信号のフレーム同期のタイミングを検出する。無線通信装置１がプリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを受信した場合に、相関ピーク検出部２８により相関ピーク位置が検出されるから、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームに対するフレーム同期のタイミングが検出される。
【００６４】
一方、フレーム同期検出部２９は、無線通信装置１がプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを受信した場合、すなわち、ＤＳ２５からダウンサンプリング後の受信信号を入力するが、相関ピーク検出部２８から相関ピーク位置を入力しない場合、検出すべきフレーム同期のタイミングが、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを受信したときに（相関ピーク位置に基づいて）検出したフレーム同期のタイミングと同じであるとして、フレーム同期のタイミングを推定（検出）する。具体的には、フレーム同期検出部２９は、無線通信装置１がプリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを連続して２回受信することで、それぞれの相関ピークに基づいて、２回のフレーム同期のタイミングを検出する。そして、フレーム同期検出部２９は、２回のフレーム同期のタイミングの時間間隔と同じ時間間隔にて、無線通信装置１がプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを受信した場合のフレーム同期のタイミングを推定する。
【００６５】
尚、無線通信装置１がプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを受信した場合において、フレーム同期のタイミングの推定を、後述するシンボル同期検出部３５が行うようにしてもよい。
【００６６】
フレーム同期検出部２９は、受信信号のフレーム同期のタイミングを示すフレーム同期タイミング信号を生成し、フレーム同期タイミング信号をトリガ信号生成部３０、シンボル同期検出部３５、ＦＦＴ窓タイミング部３６及びリセット信号生成部４０に出力する。
【００６７】
また、フレーム同期検出部２９は、検出したフレーム同期のタイミングに基づいて、無線通信装置１がＴＤＤサブフレームを送信するサブフレームの期間とＴＤＤサブフレームを受信するサブフレームの期間とを判断し、これらの期間の切り替わりのタイミングを判断する。例えば、フレーム同期検出部２９は、検出したフレーム同期のタイミングの所定時間前から所定時間後までの間を、ＴＤＤサブフレームを受信するサブフレームの期間であると判断し、それ以外の期間を、ＴＤＤサブフレームを送信するサブフレームの期間であると判断する。
【００６８】
フレーム同期検出部２９は、ＴＤＤサブフレームの送受信を切り替えるための切り替え信号（ＴＤＤサブフレームを送信するサブフレームの期間を示す切り替え信号、またはＴＤＤサブフレームを受信するサブフレームの期間を示す切り替え信号）を生成し、そのタイミングにて、切り替え信号をスイッチ１１に出力する。
【００６９】
トリガ信号生成部３０は、フレーム同期検出部２９からフレーム同期タイミング信号を入力し、入力したフレーム同期タイミング信号が通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームに対応するフレーム同期タイミング信号である場合、トリガ信号を生成して周波数偏差記憶部３２に出力する。トリガ信号生成部３０は、入力したフレーム同期タイミング信号が通信開始時の第２番目のＴＤＤサブフレームに対応するフレーム同期タイミング信号である場合、当該フレーム同期タイミング信号を除去し、トリガ信号を出力しない。
【００７０】
具体的には、トリガ信号生成部３０は、前回入力したフレーム同期タイミング信号から、今回入力したフレーム同期タイミング信号までの経過時間をカウントし、その経過時間と所定時間とを比較し、当該経過時間が所定時間を超えている場合、入力したフレーム同期タイミング信号が通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームに対応するフレーム同期タイミング信号であるとして、トリガ信号を出力する。トリガ信号生成部３０は、当該経過時間が所定時間を超えていない場合、入力したフレーム同期タイミング信号が通信開始時の第２番目以降のＴＤＤサブフレームに対応するフレーム同期タイミング信号であるとして、トリガ信号を出力しない。ここで、所定時間とは、通信開始時に最初にプリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを受信してから、第２番目にプリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを受信するまでの間の時間である。
【００７１】
このように、トリガ信号は、フレーム同期が最初に確立したタイミングにおいて、周波数偏差記憶部３２に出力される。尚、トリガ信号生成部３０は、第１の周波数偏差検出部３１が第１の周波数偏差Δｆ1を周波数偏差記憶部３２に出力するタイミングよりも遅いタイミングにて、トリガ信号を周波数偏差記憶部３２に出力するものとする。
【００７２】
シンボル同期検出部３５は、ＤＳ２５からダウンサンプリング後の受信信号を入力すると共に、フレーム同期検出部２９からフレーム同期タイミング信号を入力し、受信信号からＧＩ相関を求め、フレーム同期タイミング信号及びＧＩ相関に基づいて、受信信号のシンボル同期のタイミングを検出する。そして、シンボル同期検出部３５は、受信信号のシンボル同期のタイミングを示すシンボル同期タイミング信号を生成し、ＦＦＴ窓タイミング部３６及びリセット信号生成部４０に出力する。
【００７３】
ＦＦＴ窓タイミング部３６は、フレーム同期検出部２９からフレーム同期タイミング信号を入力すると共に、シンボル同期検出部３５によりフレーム同期タイミング信号及びＧＩ相関に基づいて検出されたシンボル同期タイミング信号を入力する。そして、ＦＦＴ窓タイミング部３６は、フレーム同期タイミング信号を、シンボル同期タイミング信号を用いて補正し、補正後のフレーム同期タイミング信号を用いて、受信信号のヘッダ部の先頭からＦＦＴ処理を開始するタイミングを検出する。そして、ＦＦＴ窓タイミング部３６は、そのタイミングを反映したＦＦＴ窓タイミング信号を生成し、ＦＦＴ演算部３７に出力する。これにより、フレーム同期タイミング信号は、シンボル同期タイミング信号を用いて補正され、正確なタイミングの信号となり、結果として、正確なタイミングのＦＦＴ窓タイミング信号を生成することができる。
【００７４】
ＦＦＴ演算部３７は、ＤＳ２５からダウンサンプリング後の受信信号を入力すると共に、ＦＦＴ窓タイミング部３６からＦＦＴ窓タイミング信号を入力し、ＦＦＴ窓タイミング信号を入力したタイミングにて、時間領域の受信信号にＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を施し、周波数領域の受信信号を生成する。そして、ＦＦＴ演算部３７は、周波数領域の受信信号をパイロットキャリア抽出部３８、及び、ＴＤＤサブフレームのヘッダ部及びペイロード部の復調処理を行う構成部（図示せず）に出力する。
【００７５】
ここで、ＱＤＭ２３が、所定の値ｆNCO（＝ｆc−Δｆ1）を発振周波数とする正弦波デジタル信号に基づいて、受信信号をデジタル直交復調した場合、ＦＦＴ演算部３７は、周波数誤差Δｆ1が補正されたダウンサンプリング後の受信信号を入力する。また、ＱＤＭ２３が、所定の値ｆNCO（＝ｆc−Δｆ1−Δｆ2）を発振周波数とする正弦波デジタル信号に基づいて、受信信号をデジタル直交復調した場合、ＦＦＴ演算部３７は、周波数誤差（Δｆ1＋Δｆ2）が補正されたダウンサンプリング後の受信信号を入力する。
【００７６】
リセット信号生成部４０は、フレーム同期検出部２９からフレーム同期タイミング信号を入力すると共に、シンボル同期検出部３５からシンボル同期タイミング信号を入力する。また、リセット信号生成部４０は、図示しないＣ／Ｎ比（Carrier to Noise Ratio）算出部（ＦＦＴ演算部３７の後段に設けられ、周波数領域の受信信号に基づいてＣ／Ｎ比を算出する構成部）からＣ／Ｎ比を入力する。
【００７７】
リセット信号生成部４０は、フレーム同期タイミング信号の入力周期が所定周期であるか否かを判定すると共に、シンボル同期タイミング信号の入力周期が所定周期であるか否かを判定し、また、Ｃ／Ｎ比が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。
【００７８】
リセット信号生成部４０は、フレーム同期タイミング信号の入力周期が所定周期であると判定し、シンボル同期タイミング信号の入力周期が所定周期であると判定し、かつ、Ｃ／Ｎ比が所定のしきい値以上であると判定した場合、通信は正常であると判断する。
【００７９】
一方、リセット信号生成部４０は、フレーム同期タイミング信号の入力周期が所定周期でないと判定した場合、シンボル同期タイミング信号の入力周期が所定周期でないと判定した場合、または、Ｃ／Ｎ比が所定のしきい値以上でない（所定のしきい値より小さい）と判定した場合、通信は異常である（通信が遮断された）と判断し、リセット信号を周波数偏差記憶部３２及び第２の周波数偏差検出部３９に出力する。
【００８０】
フレーム同期タイミング信号の入力周期が所定周期でない場合は、フレーム同期が確立していないことを示し、シンボル同期タイミング信号の入力周期が所定周期でない場合は、シンボル同期が確立していないことを示す。いずれの場合も、通信が異常であると判断される。
【００８１】
これにより、リセット信号が周波数偏差記憶部３２に出力され、周波数偏差記憶部３２に保持された周波数偏差Δｆ1がリセットされ、周波数偏差記憶部３２からヌルの信号が加算部３３に出力される。また、リセット信号が第２の周波数偏差検出部３９に出力され、第２の周波数偏差検出部３９が出力する第２の周波数偏差Δｆ2がリセットされ、ヌルの信号が加算部３３に出力される。
【００８２】
第１の周波数偏差検出部３１は、相関ピーク検出部２８から相関ピーク値を入力し、相関ピーク値に基づいて、相関ピーク位置間の位相回転量を算出し、位相回転量から周波数偏差Δｆ1を検出する。そして、第１の周波数偏差検出部３１は、周波数偏差Δｆ1を周波数偏差記憶部３２に出力する。
【００８３】
図５の例では、第１の周波数偏差検出部３１は、相関ピーク検出部２８から８つの相関ピーク値を入力し、各相関ピーク値の位相角の差分を算出する。例えば、８つの相関ピーク値をそれぞれ第１の相関ピーク値、第２の相関ピーク値、・・・、第８の相関ピーク値とする。相関ピーク検出部２８は、各相関ピーク値の位相角の差分を算出する際に、第１の相関ピーク値の位相角と第２の相関ピーク値の位相角との間の差分、第１の相関ピーク値の位相角と第３の相関ピーク値の位相角との間の差分、・・・、第１の相関ピーク値の位相角と第８の相関ピーク値の位相角との間の差分等をそれぞれ算出する。そして、第１の周波数偏差検出部３１は、位相角の差分から相関ピーク位置間の位相回転量を算出し、所定の換算式により、位相回転量を周波数偏差Δｆ1に換算する。尚、位相回転量を周波数偏差Δｆ1に換算するための換算式は既知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８４】
周波数偏差記憶部３２は、第１の周波数偏差検出部３１から周波数偏差Δｆ1を入力すると共に、トリガ信号生成部３０からトリガ信号を入力する。また、周波数偏差記憶部３２は、リセット信号生成部４０からリセット信号を入力する。
【００８５】
周波数偏差記憶部３２は、トリガ信号を入力した場合（トリガ信号がＯＮの場合）、入力している周波数偏差Δｆ1を記憶して保持する。トリガ信号は、通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームにてフレーム同期が確立したときにトリガ信号生成部３０から入力され、通信開始時の第２番目のＴＤＤサブフレームにてフレーム同期が確立したときには入力されない。通信開始時の第３番目以降のＴＤＤサブフレームにてフレーム同期が推定されたときも入力されない。周波数偏差Δｆ1は、通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームにて検出され、トリガ信号が入力されたときには既に、第１の周波数偏差検出部３１から入力されている。そして、周波数偏差記憶部３２は、保持している周波数偏差Δｆ1を加算部３３に出力する。
【００８６】
これにより、通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームにて検出された周波数偏差Δｆ1のみが、周波数偏差記憶部３２に保持され、加算部３３に出力される。第２番目以降のＴＤＤサブフレームにて検出された周波数偏差Δｆ1は、周波数偏差記憶部３２に保持されない。後述する加算部３３は、周波数偏差Δｆ1をＮＣＯ３４に出力し、後述するＮＣＯ３４は、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ1）を発振周波数とする正弦波デジタル信号をＱＤＭ２３に出力する。
【００８７】
周波数偏差記憶部３２は、リセット信号を入力した場合、記憶して保持している周波数偏差Δｆ1を削除する。そして、周波数偏差記憶部３２は、ヌルの信号を加算部３３に出力する。
【００８８】
これにより、フレーム同期が確立できなかった場合、シンボル同期が確立できなかった場合、またはＣ／Ｎ比が所定のしきい値より小さい場合に、通信が遮断したと判断され、周波数偏差記憶部３２に保持された周波数偏差Δｆ1が削除される（リセットされる）。そして、通信が正常になって再開した時（通信開始時）の最初のＴＤＤサブフレームにて検出された新たな周波数偏差Δｆ1が周波数偏差記憶部３２に保持される。
【００８９】
リセット信号生成部４０からリセット信号が出力された場合、後述する第２の周波数偏差検出部３９からも、加算部３３にヌルの信号が出力される。したがって、後述する加算部３３は、ヌルの信号を後述するＮＣＯ３４に出力し、ＮＣＯ３４は、既定値ｆcを発振周波数とする正弦波デジタル信号を後述するＱＤＭ２３に出力し、ＱＤＭ２３は、既定値ｆcを発振周波数とする正弦波デジタル信号に基づいて、受信信号をデジタル直交復調する。
【００９０】
このように、通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームを用いて周波数偏差Δｆ1が検出され、ＱＤＭ２３において、受信信号の周波数偏差Δｆ1が補正される。周波数偏差Δｆ1の補正は、通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームに含まれるプリアンブルに続くヘッダの先頭から行われ、周波数偏差Δｆ1の補正がされたヘッダ部及びペイロード部が、ＬＰＦ２４及びＤＳ２５を介してＦＦＴ演算部３７に入力される。
【００９１】
周波数偏差Δｆ1の精度は、ＴＤＤサブフレームに含まれるプリアンブルの長さに依存する。プリアンブルが長い場合は、プリアンブルが短い場合に比べて、精度の高い周波数偏差Δｆ1が検出されるが、伝送効率は低下する。これに対し、伝送効率の低下を避けるために、プリアンブルの長さを、フレーム同期の検出等に必要な最小限の長さとした場合には、十分な精度の周波数偏差Δｆ1を検出することができない。このため、受信信号に対して周波数偏差Δｆ1を補正したのみでは、周波数偏差が残留し、さらなる補正が必要となる。
【００９２】
そこで、第２の周波数偏差検出部３９にて、パイロットキャリア抽出部３８により抽出されたパイロットキャリアを用いて、残留した周波数誤差が周波数偏差Δｆ2として検出され、後述する加算部３３は、周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）をＮＣＯ３４に出力し、後述するＮＣＯ３４は、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ1−Δｆ2）を発振周波数とする正弦波デジタル信号をＱＤＭ２３に出力する。
【００９３】
これにより、通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームを用いて周波数偏差Δｆ2が検出され、ＱＤＭ２３において、受信信号の周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）が補正される。周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）の補正は、通信開始時の第２番目のＴＤＤサブフレームから行われ、周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）が補正されたヘッダ部及びペイロード部が、ＬＰＦ２４及びＤＳ２５を介してＦＦＴ演算部３７に入力される。この処理は、第３番目以降のＴＤＤサブフレームについても行われ、残留した周波数誤差は徐々に小さくなり、周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）の精度は徐々に高くなる。
【００９４】
パイロットキャリア抽出部３８は、ＦＦＴ演算部３７から周波数領域の受信信号を入力し、受信信号のキャリアから所定位置のパイロットキャリアを抽出し、パイロットキャリアを第２の周波数偏差検出部３９に出力する。
【００９５】
第２の周波数偏差検出部３９は、パイロットキャリア抽出部３８からパイロットキャリアを入力すると共に、リセット信号生成部４０からリセット信号を入力する。第２の周波数偏差検出部３９は、パイロットキャリアを入力すると、パイロットキャリアに基づいて、所定のシンボル間隔の複素除算値を算出し、複素除算値から位相回転量を算出し、位相回転量から周波数偏差Δｆi2を検出する。ｉは、ＴＤＤサブフレームの番号を示す。そして、第２の周波数偏差検出部３９は、サブフレーム毎に検出した周波数偏差Δｆi2を累積し、累積した周波数偏差Δｆ2を加算部３３に出力する。
【００９６】
第２の周波数偏差検出部３９は、リセット信号を入力すると、周波数偏差Δｆ2を削除し、ヌルの信号を加算部３３に出力する。
【００９７】
加算部３３は、周波数偏差記憶部３２から周波数偏差Δｆ1を入力すると共に、第２の周波数偏差検出部３９から周波数偏差Δｆ2を入力し、周波数偏差Δｆ1及び周波数偏差Δｆ2を加算し、加算結果（Δｆ1＋Δｆ2）をＮＣＯ３４に出力する。
【００９８】
ＮＣＯ３４は、局部発振器であり、加算部３３から加算結果（Δｆ1＋Δｆ2）を入力し、既定値ｆcを加算結果（Δｆ1＋Δｆ2）で減算することで補正し、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ1−Δｆ2）を発振周波数とした正弦波デジタル信号を生成し、正弦波デジタル信号をＱＭ１８に出力する。
【００９９】
ここで、通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームを用いて周波数偏差Δｆ1が検出された際には、加算部３３は、周波数偏差記憶部３２から周波数偏差Δｆ1を入力すると共に、第２の周波数偏差検出部３９からヌルの信号を入力し、加算結果Δｆ1をＮＣＯ３４に出力する。そして、ＮＣＯ３４は、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ1）を発振周波数とする正弦波デジタル信号をＱＤＭ２３に出力する。これにより、ＱＤＭ２３において、受信信号の周波数偏差Δｆ1が補正される。
【０１００】
また、通信開始時の最初のＴＤＤサブフレームを用いて周波数偏差Δｆ2が検出された際には、加算部３３は、周波数偏差記憶部３２から周波数偏差Δｆ1を入力すると共に、第２の周波数偏差検出部３９から周波数偏差Δｆ2を入力し、加算結果（Δｆ1＋Δｆ2）をＮＣＯ３４に出力する。そして、ＮＣＯ３４は、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ1−Δｆ2）を発振周波数とする正弦波デジタル信号をＱＤＭ２３に出力する。これにより、ＱＤＭ２３において、受信信号の周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）が補正される。通信開始時の第２番目以降のＴＤＤサブフレームを用いて周波数偏差Δｆ2が検出された際も同様である。
【０１０１】
（第２の周波数偏差検出部３９）
次に、図４に示した第２の周波数偏差検出部３９について詳細に説明する。前述のとおり、第２の周波数偏差検出部３９は、パイロットキャリアに基づいて、所定のシンボル間隔の複素除算値を算出し、複素除算値から位相回転量を算出し、位相回転量から周波数偏差Δｆ2を検出する。
【０１０２】
図６は、パイロットキャリアの配置を示す図である。横軸はサブキャリア配置を示し、縦軸はシンボル配置を示す。黒丸は、２ストリームのＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）−ＯＦＤＭ伝送システムにおいて、第１の送信系統のパイロットキャリアであり、バツ印の丸は、第２の送信系統のパイロットキャリアである。これは、以下に示す非特許文献に記載された双方向デジタルＦＰＵシステムのパイロットキャリア配置である。
「光山、鵜澤、居相、“時分割複信方式に基づく双方向デジタルＦＰＵ実験装置の試作と評価”、映情学技報、BCT2013-101、pp.25-28、Oct.2013.」
【０１０３】
この双方向デジタルＦＰＵシステムでは、２ストリームのＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送システムを想定したものであり、各サブストリームのパイロットキャリアが、サブキャリア方向とシンボル方向に分散配置されている。同一サブキャリアに着目すると、パイロットキャリアは４シンボル毎に挿入されている。無線通信装置１は、図６に示した配置のパイロットキャリアを含む信号を受信する。
【０１０４】
パイロットキャリア抽出部３８は、図６に示した受信信号のキャリアから所定位置のパイロットキャリアを抽出する。ここで、サブキャリア配置の第ｋ番目のパイロットキャリアにおいて、４シンボル毎に抽出されたパイロットキャリアをシンボル順に並べた場合のパイロットキャリアをｐknをとする。ｐknは、サブキャリア配置の第ｋ番目のパイロットキャリアにおいて、先頭シンボルから第ｎ番目のパイロットキャリアの複素振幅値を示す。
【０１０５】
図７は、第２の周波数偏差検出部３９の処理を説明する図であり、サブキャリア配置の第ｋ番目のパイロットキャリアにおいて、４シンボル毎に抽出されたパイロットキャリアをシンボル順に並べたものである。Ｔsはシンボル長である。サブキャリア配置の第ｋ番目のパイロットキャリアにおいては、パイロットキャリアｐk1，ｐk2，ｐk3，ｐk4，ｐk5，・・・，ｐki+1が４シンボル毎に配置されている。
【０１０６】
第２の周波数偏差検出部３９は、サブキャリア配置の第ｋ番目のパイロットキャリアについて、４×ｉシンボル離れた２つのパイロットキャリア間で複素除算を行い、シンボル方向に第ｊ番目に得られる複素除算値αki,jを、以下の式により算出する。
【数１】
0006506596.tif 000002
【０１０７】
４（４×ｉ＝４×１）シンボル離れた２つのパイロットキャリア間で複素除算を行った場合、シンボル方向に第ｊ番目に得られる複素除算値は、αk1,jである。また、８（４×ｉ＝４×２）シンボル離れた２つのパイロットキャリア間で複素除算を行った場合、シンボル方向に第ｊ番目に得られる複素除算値は、αk2,jである。同様に、４×ｉシンボル離れた２つのパイロットキャリア間で複素除算を行った場合、シンボル方向に第１番目に得られる複素除算値は、αki,1である。
【０１０８】
第２の周波数偏差検出部３９は、サブキャリア配置におけるパイロットキャリアの総数（サブキャリア配置においてパイロットキャリアが存在するサブキャリア位置の総数）をＫ、パラメータｉについてのパラメータｊの最大値をＪiとして、パラメータｉ（シンボル間隔４×ｉ）についての複素除算値αki,jの平均値αiを以下の式により算出する。
【数２】
0006506596.tif 000003
【０１０９】
前記式（２）における複素除算値αki,jの平均値αiは、図６において、４×ｉシンボル間隔の２つのパイロットキャリアの複素除算値αki,jを、サブキャリア方向及びシンボル方向に平均して得られる値である。
【０１１０】
第２の周波数偏差検出部３９は、パラメータｉ（シンボル間隔４×ｉ）についての位相角φi、すなわち複素除算値αki,jの平均値αiの位相角φiを、以下の式により算出する。
【数３】
0006506596.tif 000004
【０１１１】
前記式（３）におけるパラメータｉ（シンボル間隔４×ｉ）についての位相角φiは、残留した周波数偏差によってもたらされる４×ｉシンボル間隔の位相回転量に相当する。
【０１１２】
このように、第２の周波数偏差検出部３９により、各パラメータｉに対して位相角（位相回転量）φiが算出される。パラメータｉの値が大きいほど、周波数偏差の検出範囲は限られるが、残留した周波数偏差を高精度に検出することができる。ただし、実際の検出範囲外の場合、つまり位相角（位相回転量）φiが±πを超えた場合は、誤検出となる。
【０１１３】
図８は、第２の周波数偏差検出部３９の処理において、計算上の位相角（位相回転量）φiを示す図である。横軸は、パラメータｉであるパイロットキャリアのシンボル間隔ｉを示し、縦軸は、位相角（位相回転量）φiを示す。図８から、前記式（３）により算出される位相角φ1からφ3までの値は、±π以下の範囲でほぼ同一直線上の値をとるが、位相角φ4からφ6までの値は、±π以下の範囲で折り返しており、位相角φ3と位相角φ4との間が不連続であることがわかる。位相角φ4からφ6までの実際の値は、±π以下の範囲を越える。
【０１１４】
このため、第２の周波数偏差検出部３９は、位相角φ4からφ6までの値のように、±π以下の範囲で、位相角φ1〜φ3の値から単調増加または減少とならない場合、位相角φ4〜φ6が位相角φ1〜φ3を結ぶ直線上に最も近くなるように、位相角φ4〜φ6に２πｎ（ｎ：整数）を加減算する。つまり、第２の周波数偏差検出部３９は、±π以下の範囲で、位相角φ1等の値から単調増加または減少とならないパラメータｉの位相角φiについて、位相角φ1等の値から単調増加または減少する直線上に最も近くなるように、前記式（２）にて算出した位相角φiに２πｎ（ｎ：整数）を加減算することで、新たな位相角φiを算出する。
【０１１５】
図９は、第２の周波数偏差検出部３９の処理において、実際の位相角（位相回転量）φiを示す図であり、この位相角φiが、第２の周波数偏差検出部３９により最終的に算出される値である。図８と同様に、横軸は、パラメータｉであるパイロットキャリアのシンボル間隔ｉを示し、縦軸は、位相角（位相回転量）φiを示す。図９に示すように、第２の周波数偏差検出部３９は、位相角φ4からφ6までの値として、前記式（２）により、±π以下の範囲で折り返す値を算出し、前記式（２）の算出結果に２πｎ（ｎ：整数）を加算することで、±π以下の範囲を越える実際の値を算出する。
【０１１６】
第２の周波数偏差検出部３９は、１ＴＤＤサブフレームにおけるパラメータｉの最大値をＩとして、パラメータｉ＝１（パイロットキャリアのシンボル間隔が４×ｉ＝４×１）のときに算出した位相角φ1を用いて、残留した周波数偏差である周波数偏差Δｆ2を、以下の式により算出する。
【数４】
0006506596.tif 000005
【０１１７】
尚、第２の周波数偏差検出部３９は、前記式（４）により、位相角φ1のみを用いて周波数偏差Δｆ2を算出するようにしたが、位相角φ1の代わりに、他のパラメータｉ＝２等のときの位相角φiを用いるようにしてもよい。具体的には、第２の周波数偏差検出部３９は、パラメータｉ（パイロットキャリアのシンボル間隔がｉ）のときに算出した位相角φiを用いて、周波数偏差Δｆ2,iを、以下の式により算出する。
【数５】
0006506596.tif 000006
【０１１８】
また、第２の周波数偏差検出部３９は、前記式（５）によりパラメータｉ毎に周波数偏差Δｆ2,iを算出し、これらをパラメータｉについて平均し、平均した結果である平均値を周波数偏差Δｆ2,iとして算出するようにしてもよい。また、第２の周波数偏差検出部３９は、前記式（５）によりパラメータｉ毎に周波数偏差Δｆ2,iを算出し、これらの中央値を求め、中央値を周波数偏差Δｆ2,iとして算出するようにしてもよい。
【０１１９】
このように、第２の周波数偏差検出部３９により算出された周波数偏差Δｆ2は、加算部３３に出力される。そして、加算部３３から加算結果（Δｆ1＋Δｆ2）がＮＣＯ３４に出力され、ＮＣＯ３４から、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ1−Δｆ2）を発振周波数とする正弦波デジタル信号がＱＤＭ２３に出力され、ＱＤＭ２３において、受信信号の周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）が補正される。
【０１２０】
〔周波数偏差補正手順〕
次に、無線通信装置１が受信信号の周波数偏差を補正する手順について説明する。前述のとおり、通信開始時に最初のＴＤＤサブフレームの受信信号については、第１の周波数偏差検出部３１により検出された周波数偏差Δｆ1を利用してＮＣＯ３４が更新され（ＮＣＯ３４にて生成される正弦波デジタル信号が更新され）、受信信号の周波数偏差Δｆ1が補正される。この周波数偏差Δｆ1は、その後、固定の周波数偏差として扱われる。通信開始時の第２番目以降のＴＤＤサブフレームの受信信号については、第１の周波数偏差検出部３１により第２番目以降のＴＤＤサブフレームにて検出された周波数偏差Δｆ1は利用されず、固定の周波数偏差Δｆ1（最初のＴＤＤサブフレームにて検出された周波数偏差Δｆ1）に加え、第２の周波数偏差検出部３９により検出された周波数偏差Δｆ2を利用して、ＮＣＯ３４が更新され、受信信号の周波数偏差Δｆ2がさらに補正される。つまり、受信信号の周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）が補正される。
【０１２１】
図１０は、周波数偏差を補正する手順の全体フローを示す図である。図１２〜図１４は、周波数偏差を補正する手順を示すフローチャートである。以下の説明において、通信開始時に最初にＴＤＤサブフレームを送信する無線通信装置１をマスターとし、当該ＴＤＤサブフレームを受信する無線通信装置１をスレーブとする。また、マスター及びスレーブが最初に送信するＴＤＤサブフレームをイニシャルフレームＮｏ．１とし、第２番目に送信するＴＤＤサブフレームをイニシャルフレームＮｏ．２とする。これらのイニシャルフレームＮｏ．１，Ｎｏ．２は、マスターとスレーブとの間の通信を確立するためのコネクションセットアップ用の信号である。
【０１２２】
イニシャルフレームＮｏ．１，Ｎｏ．２の先頭にはプリアンブルが付加されており、そのペイロード部は、擬似ランダム符号等、実際の送信データ以外のダミーデータにより構成されるものとする。第３番目以降のＴＤＤサブフレームの先頭にはプリアンブルが付加されておらず、そのペイロード部は、実際の送信データにより構成されるものとする。
【０１２３】
第２番目に送信するＴＤＤサブフレームを、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームであるイニシャルフレームＮｏ．２とするのは、プリアンブルを含まない第３番目以降のＴＤＤサブフレームについて、フレーム同期を推定できるようにするためである。つまり、イニシャルフレームＮｏ．１，Ｎｏ．２にてそれぞれ検出されたフレーム同期のタイミングを利用して、第３番目以降のＴＤＤサブフレームのフレーム同期が推定される。図１０の下段に示すように、フレーム同期検出部２９により、イニシャルフレームＮｏ．１，Ｎｏ．２に含まれるプリアンブルを用いてフレーム同期の位置がそれぞれ検出された後、これらのフレーム同期の位置の時間間隔と同じ時間間隔にて、第３番目以降のＴＤＤサブフレームにおけるフレーム同期の位置が推定される。
【０１２４】
尚、前述のとおり、ＦＦＴ窓タイミング部３６は、フレーム同期タイミング信号を、シンボル同期タイミング信号を用いて補正し、補正後のフレーム同期タイミング信号を用いて、受信信号のヘッダ部の先頭からＦＦＴ処理を開始するタイミングを検出する。シンボル同期タイミング信号を用いてフレーム同期タイミングを補正することにより、精度の高いフレーム同期位置が求められ、正確なタイミングのＦＦＴ窓タイミング信号が検出される。
【０１２５】
（スレーブによるイニシャルフレームＮｏ．１の受信処理）
通信開始時に、マスターは、ペイロード部にダミーデータを格納し、ヘッダ部に所定のデータを格納し、先頭にプリアンブルを付加したＴＤＤサブフレームを生成し、これをイニシャルフレームＮｏ．１としてスレーブへ送信する。
【０１２６】
図１０及び図１２を参照して、スレーブは、マスターにより送信されたイニシャルフレームＮｏ．１を受信し（ステップＳ１００１）、イニシャルフレームＮｏ．１のプリアンブルを用いて、第１の周波数偏差検出部３１にて周波数偏差Δｆ11を検出する（ステップＳ１００２）。周波数偏差Δｆ11において、上の添字は受信したＴＤＤサブフレームの番号を示し、下の添字は第１の周波数偏差検出部３１により検出されたことを示す。
【０１２７】
スレーブは、周波数偏差Δｆ1＝Δｆ11及び周波数偏差Δｆ2＝０としてＮＣＯ３４を更新し、ＮＣＯ３４において、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成する（ステップＳ１００３）。そして、スレーブは、ＱＤＭ２３において、正弦波デジタル信号に基づいて、イニシャルフレームＮｏ．１のヘッダ部及びペイロード部を、更新された補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11）でデジタル直交復調する。これにより、イニシャルフレームＮｏ．１のヘッダ部及びペイロード部は、その周波数偏差Δｆ11が補正される。
【０１２８】
スレーブは、パイロットキャリア抽出部３８において、イニシャルフレームＮｏ．１のヘッダ部及びペイロード部に含まれるパイロットキャリアを抽出し、第２の周波数偏差検出部３９において、残留した周波数偏差Δｆ12を検出する（ステップＳ１００４）。
【０１２９】
スレーブは、周波数偏差Δｆ1＝Δｆ11及び周波数偏差Δｆ2＝Δｆ12としてＮＣＯ３４を更新し、ＮＣＯ３４において、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成する。この処理は、イニシャルフレームＮｏ．１の終了タイミングで行われる。そして、スレーブは、ＱＤＭ２３において、次のＴＤＤサブフレームを、更新された補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12）でデジタル直交復調するように、次のＴＤＤサブフレームの受信に備える（ステップＳ１００５）。
【０１３０】
尚、イニシャルフレームＮｏ．１のヘッダ部及びペイロード部は、第１の周波数偏差検出部３１により検出された周波数偏差Δｆ11が補正されるのみであり、残留した周波数偏差の影響により、ＱＤＭ２３において適切なデジタル直交復調が行われない可能性がある。しかし、前述のとおり、イニシャルフレームＮｏ.１のペイロード部は、擬似ランダム符号等、実際の送信データ以外のダミーデータにより構成されるから、通信そのものへの影響はない。
【０１３１】
また、ＮＣＯ３４を更新する処理のタイミング、すなわち第２の周波数偏差検出部３９が周波数偏差Δｆ2を出力するタイミングを、イニシャルフレームＮｏ．１の終了タイミングとしたが、無線通信装置１が次のＴＤＤサブフレームを受信するまでのいずれかのタイミングであってもよい。イニシャルフレームＮｏ．２の受信処理及び第３番目以降のＴＤＤサブフレームの受信処理についても同様であり、マスターにおいても同様である。
【０１３２】
（マスターによるイニシャルフレームＮｏ．１の受信処理）
スレーブは、マスターからイニシャルフレームＮｏ．１を受信し、前述の処理を行った後、イニシャルフレームＮｏ．１を生成してマスターへ送信する。具体的には、スレーブは、マスターと同様に、ペイロード部にダミーデータを格納し、ヘッダ部に所定のデータを格納し、先頭にプリアンブルを付加したＴＤＤサブフレームを生成し、これをイニシャルフレームＮｏ．１としてマスターへ送信する。
【０１３３】
マスターは、スレーブにより送信されたイニシャルフレームＮｏ．１を受信し、スレーブと同様の処理を行う（ステップＳ１００１〜ステップＳ１００５）。すなわち、マスターは、第１の周波数偏差検出部３１において周波数偏差Δｆ11を検出し、ＮＣＯ３４を更新して補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成する。そして、マスターは、ＱＤＭ２３において、イニシャルフレームＮｏ．１のヘッダ部及びペイロード部を、更新された補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11）でデジタル直交復調する。
【０１３４】
マスターは、パイロットキャリア抽出部３８において、イニシャルフレームＮｏ．１のヘッダ部及びペイロード部に含まれるパイロットキャリアを抽出し、第２の周波数偏差検出部３９において、残留した周波数偏差Δｆ12を検出し、ＮＣＯ３４を更新して補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成する。そして、マスターは、ＱＤＭ２３において、次のＴＤＤサブフレームを、更新された補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12）でデジタル直交復調するように、次のＴＤＤサブフレームの受信に備える。
【０１３５】
（スレーブによるイニシャルフレームＮｏ．２の受信処理）
マスターは、スレーブからイニシャルフレームＮｏ．１を受信し、前述の処理を行った後、イニシャルフレームＮｏ．２を生成してスレーブへ送信する。
【０１３６】
図１０及び図１３を参照して、スレーブは、マスターにより送信されたイニシャルフレームＮｏ．２を受信し（ステップＳ１００６）、イニシャルフレームＮｏ．２のプリアンブルを用いて、第１の周波数偏差検出部３１にて周波数偏差Δｆ21を検出する（ステップＳ１００７）。
【０１３７】
この場合、第１の周波数偏差検出部３１により検出された周波数偏差Δｆ21は、イニシャルフレームＮｏ．１の受信時と異なり、ＮＣＯ３４にフィードバックされず、その処理に使用されない。つまり、周波数偏差記憶部３２は、イニシャルフレームＮｏ．１を受信したときに検出された周波数偏差Δｆ11をそのまま保持し、ＮＣＯ３４に出力する。
【０１３８】
スレーブは、ＮＣＯ３４を更新せず（ＮＣＯ３４が生成する正弦波デジタル信号を更新せず）、ＮＣＯ３４において、同じ補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を出力する。そして、スレーブは、ＱＤＭ２３において、正弦波デジタル信号に基づいて、イニシャルフレームＮｏ．２のヘッダ部及びペイロード部を、同じ補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12）でデジタル直交復調する。これにより、イニシャルフレームＮｏ．２のヘッダ部及びペイロード部は、その周波数偏差（Δｆ11＋Δｆ12）が補正される。
【０１３９】
スレーブは、パイロットキャリア抽出部３８において、イニシャルフレームＮｏ．２のヘッダ部及びペイロード部に含まれるパイロットキャリアを抽出し、第２の周波数偏差検出部３９において、残留した周波数偏差Δｆ22を検出する（ステップＳ１００８）。
【０１４０】
スレーブは、周波数偏差Δｆ1＝Δｆ11及び周波数偏差Δｆ2＝（Δｆ12＋Δｆ22）としてＮＣＯ３４を更新し、ＮＣＯ３４において、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成する。この処理は、イニシャルフレームＮｏ．２の終了タイミングで行われる。そして、スレーブは、ＱＤＭ２３において、次のＴＤＤサブフレームを、更新された補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22）でデジタル直交復調するように、次のＴＤＤサブフレームの受信に備える（ステップＳ１００９）。
【０１４１】
（マスターによるイニシャルフレームＮｏ．２の受信処理）
スレーブは、マスターからイニシャルフレームＮｏ．２を受信し、前述の処理を行った後、イニシャルフレームＮｏ．２を生成してマスターへ送信する。
【０１４２】
マスターは、スレーブにより送信されたイニシャルフレームＮｏ．２を受信し、スレーブと同様の処理を行う（ステップＳ１００６〜ステップＳ１００９）。すなわち、マスターは、第１の周波数偏差検出部３１において周波数偏差Δｆ21を検出するが、この周波数偏差Δｆ21は使用しない。マスターは、ＮＣＯ３４において、以前と同じ補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を出力する。
【０１４３】
マスターは、パイロットキャリア抽出部３８において、イニシャルフレームＮｏ．２のヘッダ部及びペイロード部に含まれるパイロットキャリアを抽出し、第２の周波数偏差検出部３９において、残留した周波数偏差Δｆ22を検出し、ＮＣＯ３４を更新して補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成する。そして、マスターは、ＱＤＭ２３において、次のＴＤＤサブフレームを、更新された補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22）でデジタル直交復調するように、次のＴＤＤサブフレームの受信に備える。
【０１４４】
（スレーブによる第３番目のＴＤＤサブフレームの受信処理）
マスターは、スレーブからイニシャルフレームＮｏ．２を受信し、前述の処理を行った後、第３番目のＴＤＤサブフレームを生成してスレーブへ送信する。具体的には、マスターは、ペイロード部に送信データを格納し、ヘッダ部に所定のデータを格納し、先頭にプリアンブルを付加しないでＴＤＤサブフレームを生成し、これを第３番目のＴＤＤサブフレームとしてスレーブへ送信する。
【０１４５】
図１０及び図１４を参照して、スレーブは、マスターにより送信された第３番目のＴＤＤサブフレームを受信する（ステップＳ１０１０）。第３番目のＴＤＤサブフレームにはプリアンブルが付加されていないから、第１の周波数偏差検出部３１において周波数偏差Δｆ31は検出されない。周波数偏差記憶部３２は、イニシャルフレームＮｏ．１を受信したときに検出された周波数偏差Δｆ11をそのまま保持し、ＮＣＯ３４に出力する。
【０１４６】
スレーブは、ＮＣＯ３４を更新せず、ＮＣＯ３４において、同じ補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を出力する。そして、スレーブは、ＱＤＭ２３において、正弦波デジタル信号に基づいて、第３番目のＴＤＤサブフレームのヘッダ部及びペイロード部を、同じ補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22）でデジタル直交復調する。これにより、第３番目のＴＤＤサブフレームのヘッダ部及びペイロード部は、その周波数偏差（Δｆ11＋Δｆ12＋Δｆ22）が補正される。
【０１４７】
スレーブは、パイロットキャリア抽出部３８において、第３番目のＴＤＤサブフレームのヘッダ部及びペイロード部に含まれるパイロットキャリアを抽出し、第２の周波数偏差検出部３９において、残留した周波数偏差Δｆ32を検出する（ステップＳ１０１１）。
【０１４８】
スレーブは、周波数偏差Δｆ1＝Δｆ11及び周波数偏差Δｆ2＝（Δｆ12＋Δｆ22＋Δｆ32）としてＮＣＯ３４を更新し、ＮＣＯ３４において、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22−Δｆ32）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成する。この処理は、第３番目のＴＤＤサブフレームの終了タイミングで行われる。そして、スレーブは、ＱＤＭ２３において、次のＴＤＤサブフレームを、更新された補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22−Δｆ32）でデジタル直交復調するように、次のＴＤＤサブフレームの受信に備える（ステップＳ１０１２）。
【０１４９】
（マスターによる第３番目のＴＤＤサブフレームの受信処理）
スレーブは、マスターからイニシャルフレームＮｏ．２を受信し、前述の処理を行った後、第３番目のＴＤＤサブフレームを生成してマスターへ送信する。具体的には、スレーブは、ペイロード部に送信データを格納し、ヘッダ部に所定のデータを格納し、先頭にプリアンブルを付加しないでＴＤＤサブフレームを生成し、これを第３番目のＴＤＤサブフレームとしてマスターへ送信する。
【０１５０】
マスターは、スレーブにより送信された第３番目のＴＤＤサブフレームを受信し、スレーブと同様の処理を行う（ステップＳ１０１０〜ステップＳ１０１２）。すなわち、マスターは、ＮＣＯ３４において、同じ補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22−Δｆ32）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を出力し、ＱＤＭ２３において、正弦波デジタル信号に基づいて、第３番目のＴＤＤサブフレームのヘッダ部及びペイロード部を、同じ補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22−Δｆ32）でデジタル直交復調する。
【０１５１】
マスターは、パイロットキャリア抽出部３８において、第３番目のＴＤＤサブフレームのヘッダ部及びペイロード部に含まれるパイロットキャリアを抽出し、第２の周波数偏差検出部３９において、残留した周波数偏差Δｆ32を検出する。そして、スレーブは、ＮＣＯ３４において、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22−Δｆ32）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成し、ＱＤＭ２３において、次のＴＤＤサブフレームを、更新された補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22−Δｆ32）でデジタル直交復調するように、次のＴＤＤサブフレームの受信に備える。
【０１５２】
（第４番目以降のＴＤＤサブフレームの受信処理）
第４番目のＴＤＤサブフレームのヘッダ部及びペイロード部は、その周波数偏差（Δｆ11＋Δｆ12＋Δｆ22＋Δｆ32）が補正される。そして、４番目のＴＤＤサブフレームについて、ＱＤＭ２３において、次の５番目のＴＤＤサブフレームを、更新された補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ11−Δｆ12−Δｆ22−Δｆ32−Δｆ42）でデジタル直交復調するように、次のＴＤＤサブフレームの受信に備える。このように、４番目以降のＴＤＤサブフレームについても、第３番目のＴＤＤサブフレームの受信処理と同様の処理が、スレーブ及びマスターにて繰り返される。これにより、プリアンブルを用いることなく、常に高精度な周波数偏差の補正を行いながら、通信を継続することができる。
【０１５３】
以上のように、本発明の実施形態による無線通信装置１によれば、送信部２は、通信開始時の最初及び第２番目のＴＤＤサブフレームとして、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを送信し、第３番目以降のＴＤＤサブフレームとして、プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを送信するようにした。
【０１５４】
無線通信装置１が通信開始時のプリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを受信すると、受信部３の第１の周波数偏差検出部３１は、そのプリアンブルから算出された相関ピーク値に基づいて、相関ピーク位置間の位相回転量を算出し、位相回転量から周波数偏差Δｆ1を検出するようにした。この周波数偏差Δｆ1は、その後、固定の値として用いられる。そして、ＮＣＯ３４は、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ1）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成し、ＱＤＭ２３は、この正弦波デジタル信号に基づいて、受信信号をデジタル直交復調する。これにより、受信信号の周波数偏差Δｆ1が補正される。
【０１５５】
また、第２の周波数偏差検出部３９は、周波数偏差Δｆ1が補正された受信信号に含まれるパイロットキャリアに基づいて、所定のシンボル間隔の複素除算値を算出し、複素除算値から位相回転量を算出し、位相回転量から残留した周波数偏差Δｆi2を検出するようにした。そして、ＮＣＯ３４は、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ1−Δｆ2）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成し、ＱＤＭ２３は、この正弦波デジタル信号に基づいて、受信信号をデジタル直交復調する。これにより、受信信号に残留した周波数偏差Δｆ2が補正される。つまり、受信信号の周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）が補正される。
【０１５６】
さらに、無線通信装置１がプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを受信すると、第２の周波数偏差検出部３９は、周波数偏差（Δｆ1＋Δｆ2）が補正された受信信号に含まれるパイロットキャリアに基づいて、周波数偏差Δｆi2を検出し、周波数偏差Δｆi2を累積した周波数偏差Δｆ2を求め、ＮＣＯ３４は、補正値（ｆNCO＝ｆc−Δｆ1−Δｆ2）を発振周波数とする正弦波デジタル信号を生成し、ＱＤＭ２３は、この正弦波デジタル信号に基づいて受信信号をデジタル直交復調する。このような処理が繰り返されることにより、受信信号に残留した周波数偏差Δｆi2が、受信したＴＤＤサブフレーム毎に補正される。
【０１５７】
これにより、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームは、通信開始時のみ送受信され、その後は、プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームが送受信される。したがって、プリアンブルを含むサブフレームを常に送受信しないで済むから、通信全体としてプリアンブルの通信数を削減することができ、伝送効率の良い時分割複信方式を実現することが可能となる。
【０１５８】
一般に、ＴＤＤサブフレーム内にプリアンブルの期間が長く設定されている方が、短く設定されているよりも、第１の周波数偏差検出部３１において、精度の高い周波数偏差Δｆ1を検出することができる。しかし、ＴＤＤサブフレーム内にプリアンブルの期間が短く設定されている場合であっても、第２の周波数偏差検出部３９において、受信信号から周波数偏差Δｆ1が補正された後に残留する周波数偏差Δｆ2を、精度高く検出することができる。これは、第２の周波数偏差検出部３９が、パイロットキャリアに基づいて周波数偏差Δｆ2を検出するからである。したがって、ＴＤＤサブフレームにおけるプリアンブルの期間を短く設定することができるから、伝送効率の良い時分割複信方式を実現することが可能となる。
【０１５９】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施形態では、無線通信装置１は、通信開始時の最初及び第２番目のＴＤＤサブフレームとして、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを送信し、第３番目以降のＴＤＤサブフレームとして、プリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを送信するようにした。これに対し、無線通信装置１は、第３番目以降のＴＤＤサブフレームについて、定期的に（所定の周期にて）プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを生成して送信するようにしてもよい。具体的には、ｎを、所定の周期に対応する３以上の整数として、無線通信装置１は、第ｎ番目のＴＤＤサブフレームとして、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを生成して送信し、第（ｎ＋１）番目のＴＤＤサブフレームとして、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを生成して送信する。
【０１６０】
これにより、無線通信装置１がプリアンブルを含まないＴＤＤサブフレームを受信した後であっても、フレーム同期検出部２９により、所定の周期にて、プリアンブルを含むＴＤＤサブフレームを用いてフレーム同期タイミング信号が更新される。したがって、時間の経過に伴って、例えば、一対の無線通信装置１の距離が変化してフレーム同期のタイミングが変化した場合であっても、フレーム同期タイミング信号の精度が低下することがない。
【０１６１】
また、前記実施形態において、図４に示した無線通信装置１のデジタル信号処理部（送信部２におけるＩＦＦＴ演算部１２、ＧＩ付加部１３、・・・、ＮＣＯ１７及びＱＭ１８、並びに、受信部３におけるＱＤＭ２３、ＬＰＦ２４、・・・、第２の周波数偏差検出部３９及びリセット信号生成部４０）の各構成部の処理は、無線通信装置１に搭載される集積回路であるＬＳＩのチップにより実現されるようにしてもよい。尚、デジタル信号処理部、Ｄ／Ａ変換部１９及びＡ／Ｄ変換器２２の各構成部の処理が、ＬＳＩのチップにより実現されるようにしてもよい。これらは、個別に１チップ化されていてもよいし、これらの一部または全部が１チップ化されていてもよい。
【０１６２】
また、ＬＳＩの代わりに、集積度の異なるＶＬＳＩ、ＵＬＳＩ等のチップにより実現されるようにしてもよい。さらに、ＬＳＩ等のチップに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサを用いるようにしてもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１６３】
１  無線通信装置
２  送信部
３  受信部
１０  アンテナ
１１  スイッチ
１２  逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）演算部
１３  ＧＩ付加部
１４  プリアンブル付加部
１５  アップサンプリング部（ＵＳ）
１６，２４  低域通過フィルタ部（ＬＰＦ）
１７，３４  数値制御型発振器（ＮＣＯ）
１８  直交変調部（ＱＭ）
１９  Ｄ／Ａ変換部
２０  周波数変換部（Ｕ／Ｃ）
２１  周波数変換部（Ｄ／Ｃ）
２２  Ａ／Ｄ変換部
２３  直交復調部（ＱＤＭ）
２５  ダウンサンプリング部（ＤＳ）
２６  プリアンブル記憶部
２７  移動相関部
２８  相関ピーク検出部
２９  フレーム同期検出部
３０  トリガ信号生成部
３１  第１の周波数偏差検出部
３２  周波数偏差記憶部
３３  加算部
３５  シンボル同期検出部
３６  ＦＦＴ窓タイミング部
３７  高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算部
３８  パイロットキャリア抽出部
３９  第２の周波数偏差検出部
４０  リセット信号生成部
【図１】
0006506596.tif 000007
【図２】
0006506596.tif 000008
【図３】
0006506596.tif 000009
【図４】
0006506596.tif 000010
【図５】
0006506596.tif 000011
【図６】
0006506596.tif 000012
【図７】
0006506596.tif 000013
【図８】
0006506596.tif 000014
【図９】
0006506596.tif 000015
【図１０】
0006506596.tif 000016
【図１１】
0006506596.tif 000017
【図１２】
0006506596.tif 000018
【図１３】
0006506596.tif 000019
【図１４】
0006506596.tif 000020