(57)【要約】【課題】比較的簡単な装置構成および信号処理で、異なる伝搬経路を経由して到着するパルス信号のタイミング同期を取ること。【解決手段】タイミング調整部１６０は、送受信アンテナ１４０−２にテストパルス信号が到着したタイミングからタイミングオフセットＴ３経過後に、送受信アンテナ１４０−１からパルス信号が送信されるように送信タイミングを調整する。同様に、タイミング調整部１６０は、送受信アンテナ１４０−１にテストパルス信号が到着したタイミングからタイミングオフセットＴ３経過後に、送受信アンテナ１４０−２からパルス信号が送信されるように、送信タイミングを調整する。タイミング調整部１６０は、調整後の送信タイミング情報をパルス生成送信部１３０−１，１３０−２へ出力する。【選択図】図１
2008072502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の送受信アンテナと、
通信相手から送信されたテストパルス信号が前記第１の送受信アンテナで受信される第１の受信タイミングを検出すると共に、前記テストパルス信号が前記第２の送受信アンテナで受信される第２の受信タイミングを検出する受信タイミング検出手段と、
バイナリーデータに応じて送信パルス信号を生成するパルス信号生成手段と、
前記第１の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第２受信タイミングを基準として調整し、前記第２の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第１の受信タイミングを基準として調整するタイミング調整手段と、
を具備する送信装置。
【請求項２】
前記タイミング調整手段は、
前記第２の受信タイミングから所定の時間オフセット経過後に、前記第１の送受信アンテナから前記送信パルス信号が送信されるように調整すると共に、前記第１の受信タイミングから前記時間オフセットと同一時間経過後に、前記第２の送受信アンテナから前記送信パルス信号が送信されるように調整する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記テストパルス信号は、前記通信相手の単一のアンテナから同時に送信された信号である
請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
テストパルス信号を同時に送信し、バイナリーデータに応じた送信パルス信号を受信する単一のアンテナ、
を備える受信装置と、
第１及び第２の送受信アンテナと、
前記テストパルス信号が前記第１の送受信アンテナで受信される第１の受信タイミングを検出すると共に、前記テストパルス信号が前記第２の送受信アンテナで受信される第２の受信タイミングを検出する受信タイミング検出手段と、
バイナリーデータに応じて前記送信パルス信号を生成するパルス信号生成手段と、
前記第１の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第２の受信タイミングを基準として調整し、前記第２の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第１の受信タイミングを基準として調整するタイミング調整手段と、
を備える送信装置と、
を具備する無線通信システム。
【請求項５】
通信相手から送信されたテストパルス信号が第１の送受信アンテナで受信される第１の受信タイミングを検出すると共に、前記テストパルス信号が第２の送受信アンテナで受信される第２の受信タイミングを検出するステップと、
バイナリーデータに応じて送信パルス信号を生成するステップと、
前記第１の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第２の受信タイミングを基準として調整し、前記第２の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第１の受信タイミングを基準として調整するステップと、
を有するタイミング調整方法。
【請求項６】
第１および第２の受信アンテナを備える受信装置であって、
前記第１および第２の受信アンテナを介して通信相手から送信されるパルス信号を受信し、第１および第２の受信信号を取得する受信手段と、
第１および第２の基準信号を生成する生成手段と、
前記第１の受信信号と前記第１の基準信号との相関演算結果が最大となるように、前記第１の基準信号を遅延させながら、第１の相関演算結果を取得する第１の相関演算手段と、
前記第２の受信信号と前記第２の基準信号との相関演算結果が最大となるように、前記第２の基準信号を遅延させながら、第２の相関演算結果を取得する第２の相関演算手段と、
前記第１の基準信号が遅延された第１の遅延時間と、前記第２の基準信号が遅延された第２の遅延時間とを用いて、前記第１および第２の相関演算結果のタイミング同期を取る同期手段と、
前記同期手段によりタイミング同期が取られた前記第１および第２の相関演算結果を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された相関演算結果からバイナリーデータを復号する復号手段と、
を具備する受信装置。
【請求項７】
前記第１の基準信号と前記第２の基準信号は、同一であって、
前記同期手段は、
前記第１の相関演算結果を前記第２の遅延時間だけ遅延させ、前記第２の相関演算結果を前記第１の遅延時間だけ遅延させる
請求項６に記載の受信装置。
【請求項８】
前記第１の基準信号は、前記第２の受信信号であって、
前記第２の基準信号は、前記第１の受信信号であって、
前記同期手段は、
前記第１の相関演算結果を前記第２の遅延時間だけ遅延させる、または、前記第２の相関演算結果を前記第１の遅延時間だけ遅延させる
請求項６に記載の受信装置。
【請求項９】
第１および第２の受信アンテナを介して通信相手から送信されるパルス信号を受信し、第１および第２の受信信号を取得する受信ステップと、
第１および第２の基準信号を生成する生成ステップと、
前記第１の受信信号と前記第１の基準信号との相関演算結果が最大となるように、前記第１の基準信号を遅延させながら、第１の相関演算結果を取得する第１の相関演算ステップと、
前記第２の受信信号と前記第２の基準信号との相関演算結果が最大となるように、前記第２の基準信号を遅延させながら、第２の相関演算結果を取得する第２の相関演算ステップと、
前記第１の基準信号が遅延された第１の遅延時間と、前記第２の基準信号が遅延された第２の遅延時間とを用いて、前記第１および第２の相関演算結果のタイミング同期を取る同期ステップと、
タイミング同期が取られた前記第１および第２の相関演算結果を合成する合成ステップと、
を有するタイミング調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナを備えたインパルス無線通信システムにおける送信装置、無線通信システム、タイミング調整方法、および受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速スイッチング半導体デバイスの登場など、最近の通信技術の進歩により、パルス持続時間が一般にナノ秒未満と持続時間が非常に短い無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）パルスのシーケンスを送受信することができるようになった。これは、しばしばインパルス無線（ＩＲ：Impulse Radio）通信と称され、ＩＲ超広帯域（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）システムやＩＲミリメートル波（ＭＭＷ：Microwave Millimeter Wave）システムなど、いくつかの通信システムにおいて提案されている。
【０００３】
ＩＲ技術は、持続時間の非常に短いＲＦパルスを使用し、極めて広い周波数帯域幅による信号伝送を提供することができる。平均パワースペクトル密度は、パルス繰り返し周波数とパルス振幅レベルとに依存するが、そのレベルは極めて小さい。このように電力放射されるレベルが低いため、同じ周波数帯域で動作する他の有線システムまたは無線システムとの干渉が最小限に抑えられる。ＩＲ技術では、帯域幅が広いため、短距離では非常に大容量の通信が可能となり、また、マルチパスフェーディング歪を低減する周波数ダイバーシティを提供することができるなどの多数の利点がある。
【０００４】
ＩＲ技術のデータ変調手法としては、パルス極性変調、パルス振幅変調（ＰＡＭ：Pulse Amplitude Modulation）、位相変調、周波数変調、パルス位置変調（ＰＰＭ：Pulse Position Modulation、「タイムシフト変調」または「パルス間隔変調」ともいう）、あるいはこれらのＭ−ａｒｙバージョンなどや、ＴＲ（Transmitted Reference）方式など、様々な手法が存在する。例えば、米国特許出願（特許文献１）には、代表的なＴＲ方式が開示されている。ＴＲ方式では、各データパルスの前に基準パルスが送信される。基準パルスは、一定の振幅レベルまたはタイムポジション（または「パルスポジション」という）で送信される。この基準パルスに対し、データパルスの極性、振幅、またはタイムポジションを変調する。例えば、基準パルスに対してデータパルスの極性およびタイムポジションの双方を変調するＴＲパルス間隔振幅変調（ＰＩＡＭ：Pulse Interval Amplitude Modulation ）が提案されている。
【０００５】
ところで、近年、無線アプリケーションおよび無線通信システムにおいてＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術が大きな注目を集めている。ＭＩＭＯシステムは、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを使用することによって、周波数ダイバーシティによりパルス間干渉を抑圧することができる。このような利点を考慮して、マルチパスやユーザ数が複数となる場合の技術的な課題を解決する目的で、ＵＷＢ通信システムなどのインパルス無線システムにＭＩＭＯ技術を導入することが提案されている。提案されたシステムの一例は、非特許文献２に記載されている。  
【特許文献１】米国特許出願公開第２００１／００５３１７５号明細書
【非特許文献１】T. Zasowski, F. Althaus, and A. Wittneben, “An energy efficient transmitted-reference scheme for ultra-wideband communications,” International Workshop on Ultra Wideband Systems (IWUWBS) Joint with IEEE Conference on Ultra Wideband Systems and Technologies (UWBST), pp. 146-150, Japan, 18-21 May 2004.
【非特許文献２】L.Yang et al “Space Time Coding for Impulse Radio,” 2002 IEEE Conference on Ultra Wideband Systems and Technologies (UWBST), pp235-239, Baltimore, MD, USA, May 21-23, 2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複数の送信アンテナからパルス信号を送信した場合や単一の送信アンテナから複数の受信アンテナへパルス信号を送信した場合、互いに一定の距離をおいて配置されるアンテナを介して送信または受信される信号は、互いに異なる伝搬経路を伝送されるが、これらの伝搬経路を推定しタイミングを補正するためには、複雑な演算量が必要とされている。特にパルス状の信号は非常に広い周波数帯域を有するために、演算に基づく伝搬経路の推定は特に困難である。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、比較的簡単な装置構成および信号処理で、異なる伝搬経路を経由して到着するパルス信号のタイミング同期を取ることができる送信装置、無線通信システム、タイミング調整方法、および受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、第１及び第２の送受信アンテナと、通信相手から送信されたテストパルス信号が前記第１の送受信アンテナで受信される第１の受信タイミングを検出すると共に、前記テストパルス信号が前記第２の送受信アンテナで受信される第２の受信タイミングを検出する受信タイミング検出手段と、バイナリーデータに応じて送信パルス信号を生成するパルス信号生成手段と、前記第１の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第２受信タイミングを基準として調整し、前記第２の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第１の受信タイミングを基準として調整するタイミング調整手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、通信相手から送信されるテストパルス信号が第１または第２の送受信アンテナに到着する到着タイミングを基準として、第２の送受信アンテナにテストパルス信号が到着した時間から所定のタイミングオフセット経過後に第１の送受信アンテナから、所望のパルス信号が送信され、第１の送受信アンテナにテストパルス信号が到着した時間から当該所定のタイミングオフセットと同一の時間経過後に第２の送受信アンテナから、所望のパルス信号が送信される結果、通信相手の送受信アンテナに、第１および第２の送受信アンテナから送信される所望のパルス信号が通信相手の送受信アンテナに同時に到着するようにすることができる。この結果、送信装置の第１の送受信アンテナと第２の送受信アンテナが一定の距離をおいて配置され、通信相手の送受信アンテナとの間の伝搬経路が互いに異なる場合においても、伝搬経路の違いによる伝搬遅延時間の測定を不要としつつ、比較的簡単な調整で、異なる伝搬経路を経由して到着する所望のパルス信号のタイミング同期を取り、パルス間干渉を低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、比較的簡単な調整で、異なる伝搬経路を経由して到着するパルス信号のタイミング同期を取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態１に係る送信装置１００の要部構成を示す。図１に示す送信装置１００は、データ生成部１１０と、データシンボル生成部１２０と、パルス生成送信部１３０−１，１３０−２と、送受信アンテナ１４０−１，１４０−２と、受信部１５０−１，１５０−２とを備えていえる。
【００１３】
データ生成部１１０は、テキスト、映像、画像、音声などのいずれか、または組合せのバイナリーデータを生成し、データシンボル生成部１２０へ出力する。
【００１４】
データシンボル生成部１２０は、符号化部１２１と、インターリーバ１２２と、ＩＲ（Impulse Radio）変調部１２３とを備え、バイナリーデータをデータシンボルに変換する。具体的には、符号化部１２１は、バイナリーデータに対し、誤り訂正符号化処理を施す。誤り訂正符号としては、ブロック符号や畳み込み符号等のＦＥＣ（Forward Error Collection）符号を用いることができる。符号化部１２１は、符号化後のデータストリームをインターリーバ１２２へ出力する。インターリーバ１２２は、符号化後のデータストリームに対しインターリーブ処理を施し、インターリーブ後のデータストリームをＩＲ変調部１２３へ出力する。なお、インターリーバ１２２は、バーストエラーの影響を抑圧するために設けており、必須ではなく省略可能である。ＩＲ変調部１２３は、インターリーブ後のデータストリームに対し、ＩＲ変調を施しデータシンボルを生成し、データシンボルをパルス生成送信部１３０−１，１３０−２へ出力する。
【００１５】
パルス生成送信部１３０−１，１３０−２は、データシンボルに対応してパルス信号を生成し、タイミング調整部１６０から出力される送信タイミング情報に基づいて、送信タイミングを調整しながら、送受信アンテナ１４０−１，１４０−２を介してパルス信号を通信相手へ送信する。
【００１６】
受信部１５０−１，１５０−２は、通信相手から送信されるテストパルス信号を、送受信アンテナ１４０−１，１４０−２を介して受信し、テストパルス信号が送受信アンテナ１４０−１，１４０−２に到着した到着タイミングを検出し、到着タイミング信号をタイミング調整部１６０へ出力する。
【００１７】
タイミング調整部１６０は、到着タイミング信号を基準として、送受信アンテナ１４０−１，１４０−２から送信するパルス信号の送信タイミングを調整する。具体的には、タイミング調整部１６０は、送受信アンテナ１４０−２にテストパルス信号が到着したタイミングから所定のタイミングオフセット経過後に、送受信アンテナ１４０−１からパルス信号が送信されるように、送信タイミングを調整する。同様に、タイミング調整部１６０は、送受信アンテナ１４０−１にテストパルス信号が到着したタイミングからタイミングオフセット経過後に、送受信アンテナ１４０−２からパルス信号が送信されるように、送信タイミングを調整する。タイミング調整部１６０は、調整後の送信タイミング情報をパルス生成送信部１３０−１，１３０−２へ出力する。
【００１８】
なお、上記構成では、２つの送受信アンテナ１４０−１，１４０−２からは、同一のデータが割り当てられたパルス信号が送信される場合について説明したが、本実施の形態はこれに限らず、２つの送受信アンテナ１４０−１，１４０−２から送信されるパルス信号に異なるデータを割り当ててもよく、この場合には、データ生成部１１０、データシンボル生成部１２０を２つずつ備えるようにすればよい。
【００１９】
図２に、本実施の形態１に係る受信装置２００の要部構成を示す。図２に示す受信装置２００は、送信部２１０と、送受信アンテナ２２０と、受信部２３０と、相関演算部２４０と、データ復号部２５０とを備えている。
【００２０】
送信部２１０は、テストパルス信号を通信相手の送信装置１００へ送受信アンテナ２２０を経由して、所定の時間ごとや、受信装置２００が移動して伝搬遅延時間が変化した場合等に送信する。なお、テストパルス信号が送信されるタイミングは、これらに限定されるものではない。
【００２１】
受信部２３０は、送受信アンテナ２２０を介して通信相手の送信装置１００から送信されるパルス信号を受信し、相関演算部２４０へ出力する。
【００２２】
相関演算部２４０は、テンプレート信号生成部２４１と、相関部２４２とを備えている。テンプレート信号生成部２４１は、受信したパルス信号との相関演算を行うためのパルステンプレート信号を生成し、相関部２４２へ出力する。相関部２４２は、パルステンプレート信号と、受信したパルス信号との相関演算を行い、相関演算結果をデータ復号部２５０へ出力する。なお、相関部２４２は、乗算器および積分器と、信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal to Noise  Ratio）を最適化するのに必要なフィルタとを含んでいる。
【００２３】
データ復号部２５０は、閾値判定部２５１と、ＩＲ復調部２５２と、デインターリーバ２５３と、復号化部２５４とを備えている。閾値判定部２５１は、相関部２４２から出力される相関演算結果と所定の閾値とを比較し、判定結果をＩＲ復調部２５２へ出力する。ＩＲ復調部２５２は、所定のサンプリングレートで判定結果をサンプリングして、サンプリングされた判定結果から、データストリームを復調し、デインターリーバ２５３へ出力する。デインターリーバ２５３は、データストリームに対しデインターリーブ処理を施し、デインターリーブ後のデータストリームを復号化部２５４へ出力する。復号化部２５４は、デインターリーブ後のデータストリームからバイナリーデータを復号する。
【００２４】
例えば、通信相手である送信装置１００のＩＲ変調部１２３の変調方法がＰＡＭの一種であるオンオフキーイング(ＯＯＫ：On Off Keying)である場合には、パルス信号の有無を判定するために、相関部２４２から出力される相関演算結果と所定の閾値とを比較すればよい。また、パルス極性変調またはバイナリ位相変調（ＢＰＳＫ：Binary Phase Shift Keying）の場合には、相関部２４２から出力される相関演算結果の極性により、パルスの極性もしくは、搬送波の位相を判定することができる。
【００２５】
次いで、上記のように構成された送信装置１００および受信装置２００によるタイミング調整の動作を図３に示すタイミング図を参照しながら説明する。
【００２６】
始めに、テストパルス信号３０２が、受信装置２００の送受信アンテナ２２０から通信相手の送受信装置１００へ送信される。テストパルス信号３０２は、異なる伝搬経路を経由して、送信装置１００の送受信アンテナ１４０−１，１４０−２に到着（テストパルス信号３０４，３０６）する。なお、以下では、図４に示すように、受信装置２００の送受信アンテナ２２０から送信装置１００の送受信アンテナ１４０−１との間の伝搬遅延時間がＴ１で、受信装置２００の送受信アンテナ２２０から送信装置１００の受信アンテナ１４０−２との間の伝搬遅延時間がＴ２の場合について説明する。
【００２７】
テストパルス信号３０４が送受信アンテナ１４０−１に到着し、受信部１５０−１によって到着タイミングが検出されると、テストパルス信号３０４が送受信アンテナ１４０−１に到着したタイミングを知らせる到着タイミング信号がタイミング調整部１６０へ出力される。同様に、テストパルス信号３０６が送受信アンテナ１４０−２に到着し、受信部１５０−２によって到着タイミングが検出されると、テストパルス信号３０６が送受信アンテナ１４０−２に到着したタイミングを知らせる到着タイミング信号がタイミング調整部１６０へ出力される。
【００２８】
そして、これら到着タイミング信号を基準として、タイミング調整部１６０によって、送受信アンテナ１４０−１，１４０−２から送信されるパルス信号の送信タイミングが調整される。具体的には、送受信アンテナ１４０−２がテストパルス信号３０６を受信したタイミングからタイミングオフセットＴ３経過後に、パルス信号３１０が送受信アンテナ１４０―１から送信されるよう送信タイミングが調整される。
【００２９】
一方、送受信アンテナ１４０−１がテストパルス信号３０４を受信したタイミングから所定時間Ｔ３経過後に、パルス信号３０８が送受信アンテナ１４０−２から送信されるよう送信タイミングが調整される。
【００３０】
このようにして送信タイミングが調整されたパルス信号３０８は、伝搬時間Ｔ２経過後に受信装置２００へ到着する（パルス信号３１２）。同様に、送信タイミングが調整されたパルス信号３１０は、伝搬時間Ｔ１経過後に受信装置２００へ到着する（パルス信号３１４）。つまり、図３に示すように、受信装置２００の送受信アンテナ２２０に、パルス信号３０８とパルス信号３１０とが同時に到着するようになる。
【００３１】
上述したように、通信相手の単一の送受信アンテナ２２０から送信されるテストパルス信号の到着タイミングを基準として、第２の送受信アンテナ１４０−２にテストパルス信号が到着したタイミングから所定のタイミングオフセット経過後に、第１の送受信アンテナ１４０−１から、所望のパルス信号３１０が送信され、第１の送受信アンテナ１４０−１にテストパルス信号が到着したタイミングから当該所定のタイミングオフセットと同一の時間経過後に、第２の送受信アンテナ１４０−２から、所望のパルス信号３０８が送信される。この結果、通信相手の単一の送受信アンテナ２２０に、第１および第２の送受信アンテナ１４０−１，１４０−２から送信される所望のパルス信号３１０，３０８が通信相手の送受信アンテナ２２０に同時に到着するようになるため、送信装置の第１の送受信アンテナ１４０−１と第２の送受信アンテナ１４０−２が一定の距離をおいて配置され、通信相手の単一の送受信アンテナ２２０との間の伝搬経路が互いに異なる場合においても、伝搬経路の違いによる伝搬遅延時間の測定を不要としつつ、比較的簡単な手順で、異なる伝搬経路を経由して到着する所望のパルス信号のタイミング同期を取り、パルス間干渉を低減することができる。
【００３２】
そして、送受信アンテナ２２０に同時に到着したパルス信号３０８とパルス信号３１０とが加算された信号は、受信部２３０によって受信され、相関演算部２４０によって、テンプレート信号との相関演算が施される。そして、相関演算結果がデータ復号部２５０の閾値判定部２５１に出力され、閾値判定部２５１によって閾値判定され、判定結果がＩＲ復調部２５２によってサンプリングされ、サンプリング後の判定結果に対しＩＲ復調部２５２によってデータストリームが復調される。そして、デインターリーバ２５３によってデータストリームに対しデインターリーブ処理が施され、デインターリーブ後のデータストリームから復号化部２５４によってバイナリーデータが復号される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態では、送信装置１００の第１の送受信アンテナ１４０−１と第２の送受信アンテナ１４０−２とが一定の距離をおいて配置され、通信相手の受信装置２００の送受信アンテナ２２０との間の伝搬経路が互いに異なる場合において、通信相手から送信されたパルス信号が第２の送受信アンテナ１４０−２に到着したタイミングから所定時間経過後に、第１の送受信アンテナ１４０−１からパルス信号を送信し、通信相手から送信されたパルス信号が第１の送受信アンテナ１４０−１に到着したタイミングから当該所定時間と同一の時間経過後に、第２の送受信アンテナ１４０−２からパルス信号を送信するようにしたので、第１の送受信アンテナ１４０−１から送信されたパルス信号３１０と、第２の送受信アンテナ１４０−２から送信されたパルス信号３０８とが、受信装置２００に同時に到着するようになる。すなわち、本実施の形態によれば、一方の送受信アンテナ到着したタイミングを基準にして、所定時間経過してから他方の送受信アンテナから送信されるパルス信号の送信タイミングを調整するようにしたので、伝搬経路が異なる場合に、異なる伝搬経路ごとの伝搬遅延時間の測定を不要としつつ、比較的単純な調整でタイミング同期を取り、パルス間干渉を低減することができる。
【００３４】
（実施の形態２）
上述した実施の形態１では、送信装置１００が２つの送受信アンテナを備え、受信装置２００が単一の送受信アンテナを備える場合において、タイミング同期のための調整方法について説明したが、以下に説明する実施の形態では、送信装置１００が単一の送信アンテナを備え、受信装置２００が２つの受信アンテナを備える場合におけるタイミング同期のための調整方法について説明する。
【００３５】
図５に、本実施の形態２に係る送信装置１００の要部構成を示す。なお、図５の本実施の形態の送信装置において、図１と共通する構成部分には、図１と同一の符号を付して説明を省略する。図５は、図１に対して、パルス生成送信部１３０−２と、送受信アンテナ１４０−２と、受信部１５０−１，１５０−２と、タイミング調整部１６０を削除した構成を採る。
【００３６】
図６に、本実施の形態２に係る受信装置２００の要部構成を示す。なお、図６の本実施の形態の受信装置において、図２と共通する構成部分には、図２と同一の符号を付して説明を省略する。図６は、図２に対して、送受信アンテナ２２０に代え受信アンテナ２２０−１，２２０−２を備え、送信部２１０と、受信部２３０と、相関演算部２４０を削除し、包絡線検波部２６０−１，２６０−２およびダイバーシティ合成部２７０を追加した構成を採る。
【００３７】
包絡線検波部２６０−１は、受信アンテナ２２０−１を介して受信されたパルス信号に対し、包絡線検波を施し、包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）をダイバーシティ合成部２７０へ出力する。同様に、包絡線検波部２６０−２は、受信アンテナ２２０−２を介して受信されたパルス信号に対し、包絡線検波を施し、包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）をダイバーシティ合成部２７０へ出力する。
【００３８】
図７に、ダイバーシティ合成部２７０の要部構成例を示す。図７に示すダイバーシティ合成部２７０は、テンプレート信号生成部２７１０と、相関部２７２０−１，２７２０−２と、遅延部２７３０−１，２７３０−２と、合成部２７４０とを備えている。
【００３９】
相関部２７２０−１は、乗算器２７２１−１と、積分器２７２２−１と、可変遅延部２７２３−１と、同期制御部２７２４−１とを備え、相関部２７２０−２は、乗算器２７２１−２と、積分器２７２２−２と、可変遅延部２７２３−２と、同期制御部２７２４−２とを備え、包絡線検波信号とテンプレート信号との相関演算を行う。
【００４０】
具体的には、乗算器２７２１−１は、可変遅延部２７２３−１から出力されるテンプレート信号ＳＴ（ｔ）と包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）とを乗算し、乗算結果を積分器２７２２−１へ出力する。積分器２７２２−１は、乗算結果をシンボル区間長にわたって積分し、積分後の相関演算結果Ｓ１’（ｔ）を遅延部２７３０−１へ出力するとともに、同期制御部２７２４−１にＳ１’（ｔ）を出力する。同期制御部２７２４−１は、相関演算結果Ｓ１’（ｔ）が極大値を示すように可変遅延部２７２３−１の可変遅延量を制御する。同様に、乗算器２７２１−２は、可変遅延部２７２３−２から出力されるテンプレート信号ＳＴ（ｔ）と包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）とを乗算し、乗算結果を積分器２７２２−２へ出力する。積分器２７２２−２は、乗算結果をシンボル区間長にわたって積分し、積分後の相関演算結果Ｓ２’（ｔ）を遅延部２７３０−２へ出力するとともに、同期制御部２７２４−２にＳ２’（ｔ）を出力する。同期制御部２７２４−２は、相関演算結果Ｓ２’（ｔ）が極大値を示すように可変遅延部２７２３−２の可変遅延量を制御する。
【００４１】
相関演算結果Ｓ１’（ｔ）が最大となるのは、乗算器２７２１−１に入力される２つの信号の遅延量がゼロとなるときであるため、可変遅延部２７２３−１は、包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）とテンプレート信号との遅延時間τ１だけテンプレート信号を遅延し、遅延後のテンプレート信号を乗算器２７２１−１へ出力することになる。同様に、すなわち、可変遅延部２７２３−２は、包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）とテンプレート信号との遅延時間τ２だけテンプレート信号を遅延し、遅延後のテンプレート信号を乗算器２７２１−２へ出力することになる。
【００４２】
さらに、可変遅延部２７２３−１は、相関演算結果Ｓ１’（ｔ）を最大とする遅延量τ１を遅延部２７３０−２へ出力し、可変遅延部２７２３−２は、相関演算結果Ｓ２’（ｔ）を最大とする遅延量τ２を遅延部２７３０−１へ出力する。
【００４３】
遅延部２７３０−１は、相関演算結果Ｓ１’（ｔ）をτ２だけ遅延し、遅延後の相関演算結果Ｓ１’（ｔ−τ２）（＝Ｓ１”（ｔ））を合成部２７４０へ出力する。同様に、遅延部２７３０−２は、相関演算結果Ｓ２’（ｔ）をτ１だけ遅延し、遅延後の相関演算結果Ｓ２’（ｔ−τ１）（＝Ｓ２”（ｔ））を合成部２７４０へ出力する。
【００４４】
合成部２７４０は、遅延後の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）とＳ２”（ｔ）とを合成し、合成結果を閾値判定部２５１へ出力する。
【００４５】
次いで、上記のように構成された送信装置１００および受信装置２００によるタイミング同期調整の動作について図８に示すタイミング図を参照しながら説明する。
【００４６】
送信装置１００の送信アンテナ１４０−１からパルス信号が送信されると、パルス信号は異なる伝搬経路を経由して受信装置２００の２つの受信アンテナ２２０−１，２２０−２にそれぞれ異なるタイミングで到着する。
【００４７】
そして、図８に示すように、包絡線検波部２６０−１によって、受信アンテナ２２０−１を介して受信された受信信号に対し包絡線検波処理が施される。このようにして得られた包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）の受信タイミングを図９（ａ）に示す。得られた包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）は、相関部２７２０−１へ出力される。同様に、包絡線検波部２６０−２によって、受信アンテナ２２０−２を介して受信された受信信号に対し包絡線検波処理が施され、得られた包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）（図９（ｂ））は、相関部２７２０−２へ出力される。
【００４８】
同期制御部２７２４−１では、相関演算結果Ｓ１’（ｔ）が最大となるように、可変遅延部２７２３−１の遅延量を制御し、テンプレート信号ＳＴ（ｔ）が遅延されて、遅延後のテンプレート信号が乗算器に出力される。図９に示すようにテンプレート信号ＳＴ（ｔ）と包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）との遅延時間がτ１の場合、相関演算結果Ｓ１’（ｔ）が最大となるのは、テンプレート信号がτ１だけ遅延された場合である。したがって、可変遅延部２７２３−１によってテンプレート信号がτ１だけ遅延され、遅延後のテンプレート信号ＳＴ（ｔ−τ１）が乗算器２７２１−１へ出力される。そして、乗算器２７２１−１によって、包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）と遅延後のテンプレート信号ＳＴ（ｔ−τ１）とが乗算され、得られた乗算結果が積分器２７２２−１へ出力される。そして、積分器２７２２−１によって乗算結果が積分され、積分後の相関演算結果Ｓ１’（ｔ）が同期制御部２７２４−１へ出力される。さらに、包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）とテンプレート信号ＳＴ（ｔ）との遅延時間τ１に関する情報が、可変遅延部２７２３−１から遅延部２７３０−２へ出力される。
【００４９】
同様に、同期制御部２７２４−２では、相関演算結果Ｓ２’（ｔ）が最大となるように可変遅延部２７２３−２の遅延量を制御し、テンプレート信号ＳＴ（ｔ）が遅延されて、遅延後のテンプレート信号が乗算器に出力される。図９に示すようにテンプレート信号ＳＴ（ｔ）と包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）との遅延時間差がτ２の場合、相関演算結果Ｓ２’（ｔ）が最大となるのは、テンプレート信号がτ２だけ遅延された場合である。したがって、可変遅延部２７２３−２によってテンプレート信号τ２だけ遅延され、遅延後のテンプレート信号ＳＴ（ｔ−τ２）が、乗算器２７２１−２へ出力される。そして、乗算器２７２１−２によって、包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）と遅延後のテンプレート信号ＳＴ（ｔ−τ２）とが乗算され、得られた乗算結果が積分器２７２２−２へ出力される。そして、積分器２７２２−２によって乗算結果が積分され、積分後の相関演算結果Ｓ２’（ｔ）が同期制御部２７２４−２へ出力される。さらに、包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）とテンプレート信号ＳＴ（ｔ）との遅延時間τ２に関する情報が、可変遅延部２７２３−２から遅延部２７３０−１へ出力される。
【００５０】
そして、相関演算結果Ｓ１’（ｔ）（図９（ｄ））は、遅延部２７３０−１によってτ２だけ遅延され、遅延後のＳ１”（ｔ）（図９（ｆ））が合成部２７４０に出力される。同様に、相関演算結果Ｓ２’（ｔ）（図９（ｅ））は、遅延部２７３０−２によってτ１だけ遅延され、遅延後の相関演算結果Ｓ２”（ｔ）（図９（ｇ））が合成部２７４０に出力される。図９（ｆ），（ｇ）からわかるように、遅延後の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）と相関演算結果Ｓ２”（ｔ）とは、タイミング同期が取られた状態で、合成部２７４０へ出力される。
【００５１】
そして、遅延後の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）とＳ２”（ｔ）とが合成部２７４０によって合成され、合成後の相関演算結果が閾値判定部２５１へ出力され、以後、実施の形態１と同様にバイナリーデータが復号される。
【００５２】
以上のように、本実施の形態によれば、受信装置２００の第１の受信アンテナ２２０−１と第２の受信アンテナ２２０−２とが一定の距離をおいて配置され、通信相手の送信装置１００の送信アンテナ１４０−１との間の伝搬経路が互いに異なる場合において、一方の受信アンテナ２２０−１によって受信された第１の包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）とテンプレート信号ＳＴ（ｔ）との相関演算結果が最大となるように、同期制御部２７２４−１によってテンプレート信号ＳＴ（ｔ）が、第１の包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）との遅延時間τ１だけ遅延され、他方の受信アンテナ２２０−２によって受信された第２の包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）とテンプレート信号ＳＴ（ｔ）との相関演算結果が最大となるように、同期制御部２７２４−２によってテンプレート信号ＳＴ（ｔ）が、第２の包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）との遅延時間τ２だけ遅延され、さらに、第２の相関演算結果Ｓ２’（ｔ）を遅延時間τ１だけ遅延させた遅延後の第２の相関演算結果Ｓ２”（ｔ）と、第１の相関演算結果Ｓ１’（ｔ）を第２の遅延時間τ２だけ遅延させた遅延後の第１の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）とを合成部２７４０によって合成するようにしたので、第１の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）および第２の相関演算結果Ｓ２”（ｔ）とは、タイミング同期が取られた状態で合成部２７４０によって合成されるようになる。すなわち、本実施の形態によれば、第１の包絡線検波信号と基準信号との相関演算を行う過程で把握される第１の包絡線検波信号に対する基準信号の遅延時間τ１と、第２の包絡線検波信号と基準信号との相関演算を行う過程で把握される第２の包絡線検波信号に対する基準信号の遅延時間τ２とを用いて、各相関演算結果のタイミング同期を取るようにしたので、伝搬経路が異なる場合に、異なる伝搬経路ごとの伝搬遅延時間の測定を不要としつつ、比較的単純な調整でタイミング同期を取り、パルス間干渉を低減することができる。
【００５３】
なお本実施の形態では、オンオフキーイング(ＯＯＫ)による変調方式を用いているため、包絡線検波部２６０−１、２６０−２により、包絡線検波による復調が可能であるが、パルス極性変調またはバイナリ位相変調（ＢＰＳＫ）の場合には、包絡線検波部を取り除くことにより対応することが可能である。また、本実施の形態では、パルス状の変調波を用いているが、高速な伝送速度の場合にパルス間隔が短くなり、ＡＳＫ（Amplitude Shift Modulation）変調に近づく。このようなＡＳＫ変調に対しても同様の方法でダイバーシティ合成が可能である。
【００５４】
（実施の形態３）
本実施の形態３に係る送信装置１００の要部構成は、図５と同様であるため、その説明を省略する。また、本実施の形態３に係る受信装置２００の要部構成は、図６と同様であるため、その説明を省略する。
【００５５】
図１０に、ダイバーシティ合成部２７０の要部構成例を示す。なお、図１０のダイバーシティ合成部２７０において、図７と共通する構成部分には、図７と同一の符号を付して説明を省略する。図１０は、図７に対して、テンプレート信号生成部２７１０と、遅延部２７３０−２を削除した構成を採る。
【００５６】
次いで、上記のように構成された送信装置１００および受信装置２００によるタイミング同期調整の動作について図１１に示すタイミング図を参照しながら説明する。
【００５７】
送信装置１００の送信アンテナ１４０−１からパルス信号が送信されると、パルス信号は異なる伝搬経路を経由して受信装置２００の２つの受信アンテナ２２０−１，２２０−２に到着する。
【００５８】
そして、包絡線検波部２６０−１によって、受信アンテナ２２０−１を介して受信された受信信号に対し包絡線検波処理が施され、得られた包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）（図１１（ａ））は、乗算器２７２１−１へ出力されるとともに、可変遅延部２７２３−２へ出力される。同様に、包絡線検波部２６０−２によって、受信アンテナ２２０−２を介して受信された受信信号に対し包絡線検波処理が施され、得られた包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）（図１１（ｂ））は、乗算器２７２１−２へ出力されるとともに、可変遅延部２７２３−１へ出力される。
【００５９】
積分器２７２２−１から出力される相関演算結果Ｓ１’（ｔ）が同期制御部２７２４−１にフィードバックされ、同期制御部２７２４−１によって可変遅延部２７２３−１の遅延量が制御され、相関演算結果Ｓ１’（ｔ）が最大となるように包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）が遅延される。つまり、図１１（ａ），（ｂ）に示すように包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）に対する包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）の遅延時間がτ２の場合、可変遅延部２７２３−１によって、包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）（図１１（ｂ））はτ２だけ遅延されて、乗算器２７２１−１へ出力される。同様に、可変遅延部２７２３−２によって、包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）（図１１（ａ））はτ１だけ遅延されて、乗算器２７２１−２へ出力される。
【００６０】
そして、乗算器２７２１−１によって、包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）と遅延後の包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）とが乗算される。そして、乗算結果は、積分器２７２２−１によって積分され、積分後の相関演算結果Ｓ１’（ｔ）（図１１（ｃ））が遅延部２７３０−１へ出力される。そして、遅延部２７３０−１によって、相関演算結果Ｓ１’（ｔ）がτ２だけ遅延されて、遅延後の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）（図１１（ｅ））が合成部２７４０へ出力される。
【００６１】
一方、乗算器２７２１−２によって、包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）と遅延後の包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）とが乗算される。そして、乗算結果は、積分器２７２２−２によって積分され、積分後の相関演算結果Ｓ２’（ｔ）（図１１（ｄ））は、合成部２７４０へ出力される。図１１（ｅ），（ｆ）からわかるように、遅延後の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）とＳ２’（ｔ）とは、そのタイミング同期が取られた状態で、合成部２７４０へ出力される。
【００６２】
そして、合成部２７４０によって、相関演算結果Ｓ１”（ｔ）とＳ２’（ｔ）とが合成され、合成後の相関演算結果が閾値判定部２５１へ出力され、以後、実施の形態１と同様にバイナリーデータが復号される。
【００６３】
以上のように、本実施の形態によれば、受信装置２００の第１の受信アンテナ２２０−１と第２の受信アンテナ２２０−２とが一定の距離をおいて配置され、通信相手の送信装置１００の送信アンテナ１４０−１との間の伝搬経路が互いに異なる場合において、受信アンテナ２２０−１によって受信された第１の包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）と受信アンテナ２２０−２によって受信された第２の包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）との相関演算結果が最大となるように、第２の包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）が、第１の包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）に対する遅延時間τ１だけ遅延され、第２の包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）と第１の包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）との相関演算結果が最大となるように、第１の包絡線検波信号Ｓ１（ｔ）が、第２の包絡線検波信号Ｓ２（ｔ）に対する遅延時間τ２だけ遅延され、さらに、第１の相関演算結果Ｓ１’（ｔ）を遅延時間τ２だけ遅延させた遅延後の第１の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）と、第２の相関演算結果Ｓ２’（ｔ）とを合成部２７４０によって合成するようにしたので、遅延後の第１の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）および第２の相関演算結果Ｓ２’（ｔ）とは、タイミング同期が取られた状態で合成部２７４０によって合成されるようになる。すなわち、本実施の形態によれば、第１の包絡線検波信号と第２の包絡線検波信号との相関演算を行う過程で把握される第１の包絡線検波信号に対する第２の包絡線検波信号の遅延時間τ１と、第２の包絡線検波信号と第１の包絡線検波信号との相関演算を行う過程で把握される第２の包絡線検波信号に対する第１の包絡線検波信号の遅延時間τ２とを用いて、各相関演算結果のタイミング同期を取るようにしたので、伝搬経路が異なる場合に、異なる伝搬経路ごとの伝搬遅延時間の測定を不要としつつ、比較的単純な調整でタイミング同期を取り、パルス間干渉を低減することができる。
【００６４】
なお、上述した実施の形態では、第２の相関演算結果Ｓ２’（ｔ）と、第１の相関演算結果Ｓ１’（ｔ）を第２の遅延時間τ２だけ遅延させた遅延後の第１の相関演算結果Ｓ１”（ｔ）とを合成部２７４０によって合成する場合について述べたが、第１の相関演算結果Ｓ１’（ｔ）（図１１（ｇ））と、第２の相関演算結果Ｓ２’（ｔ）を第１の遅延時間τ１だけ遅延させた遅延後の第２の相関演算結果Ｓ２”（ｔ）（図１１（ｈ））とを合成部２７４０によって合成するようにしてもよい。
【００６５】
（他の実施の形態）
本実施の形態に係る送信装置１００の要部構成は、図６と同様であるため、その説明を省略する。
【００６６】
図１２に、他の実施の形態に係る受信装置２００の要部構成を示す。なお、図１２の本実施の形態の受信装置において、図２と共通する構成部分には、図２と同一の符号を付して説明を省略する。図１２は、図２に対して、送信部２１０と、送受信アンテナ２２０と、受信部２３０と、相関演算部２４０を削除し、受信アンテナ２２０−１，２２０−２と、受信部２３０−１，２３０−２と、ダイバーシティ合成部２８０とを追加した構成を採る。
【００６７】
図１３は、ダイバーシティ合成部２８０の要部構成例を示すブロック図である。図１３に示すダイバーシティ合成部２８０は、相関演算部２８１０−１，２８１０−２と、合成部２８２０とを備えている。
【００６８】
受信部２３０−１は、受信アンテナ２２０−１を介して通信相手の送信装置１００から送信されるパルス信号を受信し、受信信号Ｒ１（ｔ）をダイバーシティ合成部２８０の相関演算部２８１０−１へ出力する。同様に、受信部２３０−２は、受信アンテナ２２０−２を介して通信相手の送信装置１００から送信されるパルス信号を受信し、受信信号Ｒ２（ｔ）をダイバーシティ合成部２８０の相関演算部２８１０−２へ出力する。
【００６９】
相関演算部２８１０−１，２８１０−２は、相関演算部２４０と同様に、テンプレート信号生成部２４１と、相関部２４２とをそれぞれ備え、相関演算部２８１０−１は、受信アンテナ２２０−１を介して受信された受信信号Ｒ１（ｔ）に対し、相関演算を施し、得られた相関演算結果Ｐ１を合成部２８２０へ出力する。一方、相関演算部２８１０−２は、受信アンテナ２２０−２を介して受信された受信信号Ｒ２（ｔ）に対し、相関演算を施し、得られた相関演算結果Ｐ２を合成部２８２０へ出力する。
【００７０】
合成部２８２０は、相関演算結果Ｐ１，Ｐ２とから、受信アンテナ２２０−１，２２０−２を介して受信部２３０−１，２３０−２において受信された受信信号Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）に対する重み係数Ｗ１，Ｗ２を算出し、得られた重み係数Ｗ１，Ｗ２を受信信号Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）に乗算し、重み係数乗算後の受信信号を合成する。
【００７１】
受信信号Ｒ１（ｔ）に対する重み係数Ｗ１は式（１）より算出する。
Ｗ１＝｜Ｐ１｜／（｜Ｐ１｜＋｜Ｐ２｜）      …（１）
【００７２】
受信信号Ｒ２（ｔ）に対する重み係数Ｗ１は式（２）より算出する。
Ｗ２＝｜Ｐ２｜／（｜Ｐ１｜＋｜Ｐ２｜）      …（２）
【００７３】
そして、合成部２８２０は、式（３）より受信信号Ｒ１（ｔ）とＲ２（ｔ）とを合成し、合成受信信号Ｒ（ｔ）を算出する。
Ｒ（ｔ）＝Ｒ１（ｔ）×｛｜Ｐ１｜／（｜Ｐ１｜＋｜Ｐ２｜）｝
＋Ｒ２（ｔ）×｛｜Ｐ２｜／（｜Ｐ１｜＋｜Ｐ２｜）｝      …（３）
【００７４】
このように、受信アンテナ２２０−１，２２０−１を介して受信した受信信号Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）に対し、式（１），式（２）から算出される重み係数Ｗ１，Ｗ２を用いて重み付けしてから、各受信信号を合成するようにしたので、相関演算結果が小さく受信状態が悪い受信信号の寄与を小さくし、相関演算結果が大きく受信状態が良好の受信信号の寄与を大きくすることができ、重み付けせずに合成する場合に比べ、合成後の受信信号の受信品質が改善されるようになる。
【００７５】
次いで、上記のように構成された送信装置１００および受信装置２００による送受信の動作について説明する。
【００７６】
送信装置１００の送信アンテナ１４０−１からパルス信号が送信されると、パルス信号は異なる伝搬経路を経由して受信装置２００の２つの受信アンテナ２２０−１，２２０−２に到着する。
【００７７】
そして、受信部２３０−１によって、受信アンテナ２２０−１を介して通信相手の送信装置１００から送信されるパルス信号が受信され、受信信号Ｒ１（ｔ）は相関演算部２８１０−１へ出力される。同様に、受信部２３０−２によって、受信アンテナ２２０−２を介して通信相手の送信装置１００から送信されるパルス信号が受信され、受信信号Ｒ２（ｔ）は相関演算部２８１０−２へ出力される。
【００７８】
相関演算部２８１０−１，２８１０−２によって、受信信号Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）に対し相関演算処理が施され、得られた相関演算結果Ｐ１，Ｐ２が合成部２８２０へ出力される。
【００７９】
そして、合成部２８２０によって、式（１）及び式（２）を用いて、受信信号Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）に対する重み係数Ｗ１，Ｗ２が算出され、得られた重み係数Ｗ１，Ｗ２により受信信号Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）が重み付けされ、重み係数乗算後の受信信号が合成され（式（３））、合成後の受信信号Ｒ（ｔ）が閾値判定部２５１へ出力され、以後、実施の形態１と同様にバイナリーデータが復号される。
【００８０】
すなわち、式（１）と式（２）から算出される重み付け係数を用いて、受信信号Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）に重み付けをし、式（３）に示すように重み付け後の受信信号を合成するようにしたので、相関演算結果が小さく受信状態が悪い受信信号の寄与を小さくし、相関演算結果が大きく受信状態が良好の受信信号の寄与を大きくすることができ、重み付けせずに合成する場合に比べ、合成後の受信信号の受信品質を改善することができるようになる。
【００８１】
以上のように、本実施の形態によれば、受信装置２００の第１の受信アンテナ２２０−１と第２の受信アンテナ２２０−２とが一定の距離をおいて配置され、通信相手の送信装置１００の送信アンテナ１４０−１との間の伝搬経路が互いに異なる場合において、受信信号Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）の相関演算結果Ｐ１，Ｐ２の大きさに基づいて、各受信信号に対し重み付けをしてから両者を合成するようにしたので、相関演算結果が小さく受信状態が悪い受信信号の寄与を小さくし、相関演算結果が大きく受信状態が良好の受信信号の寄与を大きくすることができ、重み付けせずに合成する場合に比べ、合成後の受信信号の受信品質を改善することができる。
【００８２】
なお、相関演算部２８１０−１，２８１０−２としてＤＬＬ（Delay Lock Loop）を用い、各受信信号とテンプレート信号との同期をより正確に取るようにしてもよい。
【００８３】
本発明の送信装置の一つの態様は、第１及び第２の送受信アンテナと、通信相手から送信されたテストパルス信号が前記第１の送受信アンテナで受信される第１の受信タイミングを検出すると共に、前記テストパルス信号が前記第２の送受信アンテナで受信される第２の受信タイミングを検出する受信タイミング検出手段と、バイナリーデータに応じて送信パルス信号を生成するパルス信号生成手段と、前記第１の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第２受信タイミングを基準として調整し、前記第２の送受信アンテナから前記送信パルス信号を送信するタイミングを、前記第１の受信タイミングを基準として調整するタイミング調整手段と、を具備する構成を採る。
【００８４】
この構成によれば、通信相手から送信されるテストパルス信号が第１または第２の送受信アンテナに到着する到着タイミングを基準として、第１の送受信アンテナから所望のパルス信号の送信タイミングを調整し、第１の送受信アンテナにテストパルス信号が到着する到着タイミングを基準として、第２の送受信アンテナから所望のパルス信号が送信される送信タイミングを調整して、通信相手の送受信アンテナに、第１および第２の送受信アンテナから送信される所望のパルス信号が通信相手の送受信アンテナに同時に到着するようにすることができる。この結果、送信装置の第１の送受信アンテナと第２の送受信アンテナが一定の距離をおいて配置され、通信相手の送受信アンテナとの間の伝搬経路が互いに異なる場合においても、伝搬経路の違いによる伝搬遅延時間の測定を不要としつつ、比較的簡単な調整で、異なる伝搬経路を経由して到着する所望のパルス信号のタイミング同期を取り、パルス間干渉を低減することができる。
【００８５】
本発明の送信装置の一つの態様は、前記タイミング調整手段は、前記第２の受信タイミングから所定の時間オフセット経過後に、前記第１の送受信アンテナから前記送信パルス信号が送信されるように調整すると共に、前記第１の受信タイミングから前記時間オフセットと同一時間経過後に、前記第２の送受信アンテナから前記送信パルス信号が送信されるように調整する構成を採る。
【００８６】
この構成によれば、到着タイミングからの経過時間を計測して、送信タイミングを調整することができるため、基準となる到着タイミングを記憶するメモリを不要とすることができる。
【００８７】
本発明の送信装置の一つの態様は、前記テストパルス信号は、前記通信相手の単一のアンテナから同時に送信された信号である構成を採る。
【００８８】
この構成によれば、伝搬環境が変化に伴い伝搬遅延時間が変化した場合においても、伝搬遅延時間の測定を不要としつつ、通信相手の送受信アンテナに、第１および第２の送受信アンテナから送信される所望のパルス信号が通信相手の送受信アンテナに同時に到着するようにすることができ、この結果、パルス間干渉を低減することができる。
【００８９】
本発明の受信装置の一つの態様は、第１および第２の受信アンテナを備える受信装置であって、前記第１および第２の受信アンテナを介して通信相手から送信されるパルス信号を受信し、第１および第２の受信信号を取得する受信手段と、第１および第２の基準信号を生成する生成手段と、前記第１の受信信号と前記第１の基準信号との相関演算結果が最大となるように、前記第１の基準信号を遅延させながら、第１の相関演算結果を取得する第１の相関演算手段と、前記第２の受信信号と前記第２の基準信号との相関演算結果が最大となるように、前記第２の基準信号を遅延させながら、第２の相関演算結果を取得する第２の相関演算手段と、前記第１の基準信号が遅延された第１の遅延時間と、前記第２の基準信号が遅延された第２の遅延時間とを用いて、前記第１および第２の相関演算結果のタイミング同期を取る同期手段と、前記同期手段によりタイミング同期が取られた前記第１および第２の相関演算結果を合成する合成手段と、前記合成手段により合成された相関演算結果からバイナリーデータを復号する復号手段と、を具備する構成を採る。
【００９０】
この構成によれば、第１の受信信号と基準信号との相関演算を行う過程で把握される第１の受信信号と基準信号との第１の遅延時間と、第２の受信信号と基準信号との相関演算を行う過程で把握される第２の受信信号と基準信号との第２の遅延時間とを用いて、各相関演算結果のタイミング同期を取ることができるため、受信装置の第１の受信アンテナと第２の受信アンテナが一定の距離をおいて配置され、通信相手の送信アンテナとの間の伝搬経路が互いに異なる場合においても、伝搬経路の違いによる伝搬遅延時間の測定を不要としつつ、比較的簡単な調整で、異なる伝搬経路を経由して到着する所望のパルス信号のタイミング同期を取り、パルス間干渉を低減することができる。
【００９１】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記第１の基準信号と前記第２の基準信号は、同一であって、前記同期手段は、前記第１の相関演算結果を前記第２の遅延時間だけ遅延させ、前記第２の相関演算結果を前記第１の遅延時間だけ遅延させる構成を採る。
【００９２】
この構成によれば、第１の基準信号および第２の基準信号に同一の基準信号を用いて、第１の相関演算結果と第２の相関演算結果とのタイミング同期を取って合成することができるようになるため、回路構成規模の増大を抑圧しつつ、パルス間干渉を低減することができる。
【００９３】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記第１の基準信号は、前記第２の受信信号であって、前記第２の基準信号は、前記第１の受信信号であって、前記同期手段は、前記第１の相関演算結果を前記第２の遅延時間だけ遅延させる、または、前記第２の相関演算結果を前記第１の遅延時間だけ遅延させる構成を採る。
【００９４】
この構成によれば、第１の基準信号として第２の受信信号を用い、第２の基準信号として第１の受信信号を用いて、第１の相関演算結果と第２の相関演算結果とのタイミング同期を取って合成することができるようになるため、回路構成規模の増大をより抑圧しつつ、パルス間干渉を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の送信装置、受信装置、送信方法、受信方法は、比較的簡単な装置構成および信号処理で、異なる伝搬経路を経由して到着するパルス信号のタイミング同期を取ることができ、複数のアンテナを備えたインパルス無線通信システムにおける送信装置、無線通信システム、タイミング調整方法、および受信装置などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の要部構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る受信装置の要部構成を示すブロック図
【図３】送信装置と受信装置との間のパルス信号のタイミング関係を示す図
【図４】送信装置と受信装置との間の伝搬遅延時間を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係る送信装置の要部構成を示すブロック図
【図６】実施の形態２に係る受信装置の要部構成を示すブロック図
【図７】上記実施の形態のダイバーシティ合成部の要部構成例を示すブロック図
【図８】包絡線検波部への入力信号および出力信号の波形を示す図
【図９】各受信アンテナに到着する受信信号および相関演算結果のタイミング関係を示す図
【図１０】実施の形態３のダイバーシティ合成部の要部構成例を示すブロック図
【図１１】各受信アンテナに到着する受信信号および相関演算結果のタイミング関係を示す図
【図１２】他の実施の形態に係る受信装置の要部構成を示すブロック図
【図１３】他の実施の形態のダイバーシティ合成部の要部構成例を示すブロック図
【符号の説明】
【００９７】
１００  送信装置
１１０  データ生成部
１２０  データシンボル生成部
１２１  符号化部
１２２  インターリーバ
１２３  ＩＲ変調部
１３０−１，１３０−２  パルス生成送信部
１４０−１，１４０−２，２２０  送受信アンテナ
１５０−１，１５０−２，２３０，２３０−１，２３０−２  受信部
１６０  タイミング調整部
２００  受信装置
２１０  送信部
２２０−１，２２０−２  受信アンテナ
２４０，２８１０−１，２８１０−２  相関演算部
２４１，２７１０  テンプレート信号生成部
２４２  相関部
２５０  データ復号部
２５１  閾値判定部
２５２  ＩＲ復調部
２５３  デインターリーバ
２５４  復号化部
２６０−１，２６０−２  包絡線検波部
２７０，２８０  ダイバーシティ合成部
２７２０−１，２７２０−２  相関部
２７２１−１，２７２１−２  乗算器
２７２２−１，２７２２−２  積分器
２７２３−１，２７２３−２  可変遅延部
２７２４−１，２７２４−２  同期制御部
２７３０−１，２７３０−２  遅延部
２７４０，２８２０  合成部
【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】
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【図８】
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【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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