(57)【要約】【課題】複数の変調方式をサポートする通信システムにおいて、比較的簡易な処理により、消費電力の増大を回避しつつ、変調方式を判定すること。【解決手段】変調方式判定装置３００は、エンベロープ信号２０７をサンプリングして、Ｎ個のデータサンプルを取得するサンプリング部３０６と、変調判定部３０８を備え、変調判定部３０８は、Ｎ個のデータサンプルのサンプル値の平均値Ａ１を求め、平均値Ａ１近傍にサンプル値を示すサンプルデータの割合Ｐ１に基づいて、変調方式がＰＳＫであるか否かを判定し、平均値Ａ１より大きい／小さいサンプル値を、当該サンプル値を示すデータサンプル数で重み付けした加重平均を、平均値Ａ２／Ａ３として算出し、平均値Ａ２又はＡ３の近傍にサンプル値を示すサンプルデータの割合（Ｐ２＋Ｐ３）に基づいて、変調方式がＯＯＫであるか否かを判定する。【選択図】図３
2008205863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オンオフ変調（ＯＯＫ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）、及び直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の３つの変調方式のうち、少なくとも２つの変調方式をサポートする無線通信における受信信号の変調方式を判定する受信装置であって、
前記受信信号をサンプリングして、Ｎ（Ｎは自然数）個のデータサンプルを取得するサンプリング手段と、
前記Ｎ個のデータサンプル値の平均値である第１の平均値を求め、前記第１の平均値に基づいて、前記受信信号の変調方式を判定する判定手段と、
を具備する受信装置。
【請求項２】
前記判定手段は、
前記第１の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプルが含まれる割合である第１の確率に基づいて、前記受信信号の変調方式がＰＳＫか否かを判定する
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記判定手段は、
前記第１の確率と所定の閾値とを比較し、比較結果に応じて、前記受信信号の変調方式がＰＳＫか否か判定する
請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
前記第１の平均値より大きいデータサンプル値の平均値である第２の平均値を求め、
前記第１の平均値より小さいデータサンプル値の平均値である第３の平均値を求め、
前記Ｎ個のデータサンプルのうち、
前記第２の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプルが含まれる割合である第２の確率、及び、
前記第３の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプルが含まれる割合である第３の確率に基づいて、
前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定する
請求項２又は請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記第２の確率及び前記第３の確率の合計と、所定の閾値とを比較し、比較結果に応じて、前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否か判定する
請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記判定手段は、
前記第１の平均値より大きいデータサンプル値の平均値である第２の平均値を求め、
前記第１の平均値より小さいデータサンプル値の平均値である第３の平均値を求め、
前記Ｎ個のデータサンプルのうち、
前記第２の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第２の確率と、
前記第３の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第３の確率とに基づいて、
前記受信信号の変調方式がＯＦＤＭか否かを判定する
請求項２又は請求項３に記載の受信装置。
【請求項７】
所定時間内に同期獲得ができた場合は、前記受信信号に同期したクロックを出力し、
所定時間内に同期獲得ができなかった場合は、前記ＯＯＫ変調信号又は前記ＰＳＫ変調信号のシンボルレートで前記クロックを出力する同期手段を、さらに具備し、
前記サンプリング手段は、
前記同期手段から出力される前記クロックを用いて、前記受信信号をサンプリングする
請求項１に記載の受信装置。
【請求項８】
前記第１の平均値と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記サンプリング手段で用いるクロックを遅延する遅延制御手段を、さらに具備し、
前記サンプリング手段は、
前記遅延制御手段から出力される前記クロックを用いて、前記受信信号をサンプリングする
請求項１に記載の受信装置。
【請求項９】
前記第２の平均値と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記サンプリング手段で用いるクロックを遅延する遅延制御手段を、さらに具備し、
前記サンプリング手段は、
前記遅延制御手段から出力される前記クロックを用いて、前記受信信号をサンプリングする
請求項４に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記遅延制御手段から出力されるクロックを所定時間だけ遅延させる遅延手段を、さらに具備し、
前記サンプリング手段は、
前記遅延制御手段から出力されるクロックと、前記遅延手段から出力される遅延後のクロックとを用いて、前記受信信号をサンプリングして、それぞれＮ個の第１及び第２のデータサンプルを取得し、
前記変調判定手段は、
前記Ｎ個の第１のデータサンプルのサンプル値の平均値と、前記Ｎ個の第２のデータサンプルのサンプル値の平均値のうち、大きい方の平均値を前記第１の平均値とする
請求項９に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２の平均値に基づいて、第１及び第２の閾値を設定する閾値決定手段と、
前記Ｎ個のデータサンプルを、前記第１及び第２の閾値に基づいて二値化して、第１及び第２の二値化データに変換する二値化手段と、をさらに具備し、
前記判定手段は、
前記第１又は第２の二値化データに基づいて、前記受信信号の変調方式を判定する
請求項７に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、
前記第１の二値化データの誤り率の算出を行う誤り計算部、を具備し、
前記誤り計算部によって算出された誤り率と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定する
請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記誤り計算部は、
前記第１の二値化データのフレームチェックエラーの有無を検出し、
前記判定手段は、
前記フレームチェックエラーの有無に基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定する
請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、
前記第２の二値化データが「１」となる割合に基づいて、前記受信信号の変調方式がＰＳＫか否かを判定する
請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記判定手段は、
前記第２の二値化データが「１」となる割合に基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＦＤＭか否かを判定する
請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１６】
オンオフ変調（ＯＯＫ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）、及び直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の３つの変調方式のうち、少なくとも２つの変調方式をサポートする無線通信における受信信号の変調方式を判定する変調判定方法であって、
前記受信信号をサンプリングして、Ｎ（Ｎは自然数）個のデータサンプルを取得するサンプリングステップと、
前記Ｎ個のデータサンプル値の平均値である第１の平均値を求め、前記第１の平均値に基づいて、前記受信信号の変調方式を判定する判定ステップと、
を有する変調判定方法。
【請求項１７】
前記判定ステップは、
前記第１の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第１の確率に基づいて、前記受信信号の変調方式がＰＳＫか否かを判定する
請求項１６に記載の変調判定方法。
【請求項１８】
前記判定ステップは、
前記第１の平均値より大きいデータサンプル値の平均値である第２の平均値を求め、
前記第１の平均値より小さいデータサンプル値の平均値である第３の平均値を求め、
前記Ｎ個のデータサンプルのうち、
前記第２の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第２の確率、及び、
前記第３の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第３の確率に基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定する
請求項１６に記載の変調判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、振幅変調、位相変調、及び直交周波数分割多重変調のうち、少なくとも２つの変調方式をサポートする無線通信ネットワークにおける受信装置及び変調判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．１５規格は、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ：Wireless Personal Area Network）の規格群の一つである。ＩＥＥＥ８０２．１５タスクグループ３ｃは、既存の高速度ＷＰＡＮ規格ＩＥＥＥ８０２．１５．３ＴＭ−２００３に対してミリ波（ｍｍＷ）ベースの代替物理層を開発している。ミリ波ＷＰＡＮは、ＦＣＣ規制に従って、新しく、且つ、認可が不要な５７−６４ＧＨｚ帯域で動作し、ＷＰＡＮの８０２．１５群における全ての他のマイクロ波システムとの高い共存性を可能にしている。特に、ミリ波ＷＰＡＮでは、未圧縮ビデオストリーミング、高速インターネットアクセス、及び、ケーブル交換に対する無線データバス等、データレートが高い多くのアプリケーションに対し、２Ｇｂｐｓ以上のデータ速度をサポートすることができる。
【０００３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplex）、位相偏移変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）、及び、オンオフ変調（ＯＯＫ：On Off Keying）等、ミリ波ＷＰＡＮアプリケーションについて様々な変調方式が検討されている。これら候補となる変調方式は、データレート、送信範囲、及び、消費電力の要件が異なるアプリケーションごとに採用される。
【０００４】
ＯＦＤＭは、消費電力を犠牲にして、典型的には、データレート３．０Ｇｂ／秒、１０ｍの範囲で、未圧縮高解像度オーディオ及びビデオの無線搬送をサポートするのに用いられる。ＰＳＫは、典型的には、データレート２．０Ｇｂ／秒、１ｍの範囲で、無線ファイルダウンローディングをサポートするために用いられる。ＯＦＤＭと比べると、ＰＳＫの消費電力は低い。ＯＯＫは、典型的には、データレート１．０Ｇｂ／秒、０．３ｍの範囲で無線ファイルダウンローディングをサポートするために用いられる。ＯＯＫでは、非コヒーレント検波を用いることができ、この場合、ＯＦＤＭやＰＳＫと比べて最も消費電力が低い。
【０００５】
ミリ波ＷＰＡＮでは、携帯電話等の端末装置は電池式であり、ＰＳＫ送受信装置またはＯＯＫ送受信装置のいずれか一方が備えられている。ラップトップ、ＴＶセット、ホームＤＶＤプレーヤ等の他の装置は、一定の電力供給を受け、ＯＦＤＭ送受信装置が備えられている。ＯＦＤＭ送受信装置を具備する装置は、複数の信号フォーマットを有するミリ波ＷＰＡＮにおいて、ピコネットコーディネータ（ＰＮＣ：PicoNet Coordinator）装置となるように、ＰＳＫ送受信装置及びＯＯＫ送受信装置を含むことで、更にその能力を高めることができる。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１５．３ＴＭ−２００３規格によると、ＷＰＡＮにおけるタイミングは、スーパーフレームに基づく。スーパーフレームは、ビーコンと、コンテンツアクセス期間（ＣＡＰ：Content Access Period）と、コンテンツフリー期間（ＣＦＰ：Content Free Period）との３つの部分よりなる。ＣＡＰは、命令及び／または非同期データを通信するためのアロハまたはＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）アルゴリズムを有し、全てのクライアント装置によってアクセスされ得る。ＣＡＰ中、ＰＮＣ装置は、未知の変調を含む信号を受信する。
【０００７】
始めに、ＰＮＣ装置は、入来する信号にどの種類の変調が適用されているかを判定しなくてはならない。ＰＮＣ装置は、その判定された変調方式に応じて、ＯＦＤＭ送信装置、ＰＳＫ送信装置、及び、ＯＯＫ送信装置のいずれか一つを選択する。従って、複数の変調方式が混在するミリ波ＷＰＡＮにおいて、ＰＮＣ装置は、変調方式を判定する必要がある。
【０００８】
特許文献１及び特許文献２には、振幅偏移変調（ＡＳＫ：Amplitude Shift Keying）と位相偏移変調（ＰＳＫ）との間の変調方式決定方法が記載されている。前記方法は、ＯＦＤＭ、ＰＳＫ、及び、ＯＯＫを認識するように拡張することができる。これらの方法では、クライアント装置は、プリアンブル後に固有語（ＵＷ：Unique Word）を挿入して、ＰＮＣ装置に送信する。ＵＷは、ＯＦＤＭ、ＰＳＫ、及びＯＯＫで、同一でもよいし、異なっていてもよい。変調方式決定中、ＰＮＣ装置に含まれるＯＦＤＭ受信装置、ＰＳＫ受信装置、及びＯＯＫ受信装置は、それぞれ並列に動作する。ＯＦＤＭ受信装置がＯＦＤＭ用のＵＷを見つけると、変調方式がＯＦＤＭであると判定される。ＰＳＫ受信装置がＰＳＫ用のＵＷを見つけると、変調方式がＰＳＫであると判定される。ＯＯＫ受信装置がＯＯＫ用のＵＷを見つけると、変調奉仕がＯＯＫであると判定される。
【特許文献１】特開２００５−３１８０１５号公報
【特許文献２】特開２００５−００５９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した方法では、ＯＯＫ、ＰＳＫ、ＯＦＤＭ変調方式に対する受信復調部をそれぞれ並列に動作させる必要があるため、消費電力が増大してしまう。また、ＰＳＫ、ＯＦＤＭ受信装置は、ＯＯＫ受信装置に比べ、処理が複雑であり、受信信号がＯＯＫ変調信号である場合においても、不必要に複雑な処理が行われてしまうことになる。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の変調方式をサポートする通信システムにおいて、比較的簡易な処理により、消費電力が増大するのを回避しつつ、変調方式を判定することができる受信装置及び変調判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の受信装置は、オンオフ変調（ＯＯＫ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）、及び直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の３つの変調方式のうち、少なくとも２つの変調方式をサポートする無線通信における受信信号の変調方式を判定する受信装置であって、前記受信信号をサンプリングして、Ｎ（Ｎは自然数）個のデータサンプルを取得するサンプリング手段と、前記Ｎ個のデータサンプル値の平均値である第１の平均値を求め、前記第１の平均値に基づいて、前記受信信号の変調方式を判定する判定手段と、を具備する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、ＯＯＫ、ＰＳＫ、及びＯＦＤＭ変調方式をサポートする無線通信において、各変調方式に対する受信復調部をそれぞれ並列に動作させることなく、Ｎ個のデータサンプルのサンプル値の平均値である第１の平均値に基づいて、比較的簡易な処理により、消費電力が増大するのを回避しつつ、変調方式を判定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の変調方式をサポートする通信システムにおいて、比較的簡易な処理により、消費電力の増大を回避しつつ、変調方式を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は、本発明が適用されるＵＷＢ（Ultra Wide Band）無線通信ネットワークの構成の一例を示す図である。本発明は、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調、及びＯＦＤＭ変調の３つの変調方式のうち、少なくとも２つの変調方式をサポートするＵＷＢ無線通信ネットワークに適用した例である。なお、変調方式の組み合わせは、限定されず、どの組み合わせでもよい。また、ＡＳＫ変調方式は、オンオフキーイング（ＯＯＫ：On Off Keying）変調方式を含む。
【００１６】
図１において、ＵＷＢ無線通信ネットワークは、例えば、全ての変調方式をサポートするピコネットコーディネータ（ＰＮＣ：PicoNet Coordinator）装置１００と、クライアント装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃとから構成される。
【００１７】
それぞれのクライアント装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃがサポートする変調方式は、ＡＳＫであったり、ＰＳＫであったり、ＯＦＤＭであったりと様々であり、クライアント装置によっては１つの変調方式のみに対応していたり、あるいは全ての変調方式に対応していたりする。例えば、クライアント装置２００ａは、ＡＳＫのみをサポートし、クライアント装置２００ｂはＰＳＫのみをサポートし、クライアント装置２００ｃがＯＦＤＭのみをサポートする場合、これら３つの変調方式は互換性がないので、クライアント装置２００ａと２００ｂと２００ｃとは、互いに通信することができない。
【００１８】
一方、ＰＮＣ装置１００は、ＡＳＫ、ＰＳＫ、及びＯＦＤＭの全ての変調方式をサポートし、通信リンク１２０ａを用いてクライアント装置２００ａと通信を行い、通信リンク１２０ｂを用いてクライアント装置２００ｂと通信を行うことができ、通信リンク１２０ｃを用いてクライアント装置２００ｃと通信を行うことができる。
【００１９】
つまり、３つの異なる変調方式のいずれかを用いて、ＵＷＢ無線通信ネットワークにおける全てのクライアント装置と通信することができる。本発明で対象とするのは、主にＰＮＣ装置１００である。
【００２０】
ところで、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ＴＭ−２００３規格によると、ＵＷＢ無線通信ネットワークでのタイミングは、スーパーフレームに基づいている。スーパーフレームは、ビーコンと、コンテンツアクセス期間（ＣＡＰ：Content Access Period）と、コンテンツフリー期間（ＣＦＰ：Content Free Period）との３つの部分から構成される。ＰＮＣ装置１００は、ネットワーク中の全てのクライアント装置に、ビーコン信号１１０ａ〜１１０ｃを送信する。ビーコン信号１１０ａ〜１１０ｃは、クロック同期情報、ネットワークパラメータ、媒体アクセススケジュール、及び、他の管理制御情報を含む。
【００２１】
このようなＵＷＢ無線通信ネットワークでは、クライアント装置が、それぞれ異なる変調方式をサポートしている場合があるので、ＰＮＣ装置１００は、同じビーコン情報を３部コピーし、第１のコピーをＡＳＫによって変調して送信し、第２のコピーをＰＳＫによって変調して送信し、第３のコピーをＯＦＤＭによって変調して送信する。クライアント装置２００ａは、３つのビーコンのうち、ＡＳＫで変調されたビーコン信号１１０ａを取得し、クライアント装置２００ｂは、ＰＳＫで変調されたビーコン信号１１０ｂを取得し、クライアント装置２００ｃは、ＯＦＤＭで変調されたビーコン信号１１０ｃを取得する。
【００２２】
クライアント装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃは、ビーコン信号１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを取得すると、コンテンツアクセス期間（ＣＡＰ）中に、リンク１２０ａ、１２０ｂ及び１２０ｃを用いて、ＵＷＢ無線通信ネットワークに参加するための接続要求コマンドをＰＮＣ装置１００に送信する。このとき、ＰＮＣ装置１００は、事前に、接続要求コマンドで使用される変調方式に関する情報を有していない。従って、ＰＮＣ装置１００は、まず始めに、接続要求コマンドで使用される変調方式を判定する必要がある。
【００２３】
本発明は、ＯＯＫ、ＰＳＫ、及びＯＦＤＭ変調のうち、少なくとも２つの変調方式をサポートする無線通信ネットワークにおいて、受信信号の変調方式を、ＯＯＫ検出部をベースにして判定するよう設計される。これにより、処理の複雑性及び消費電力を大幅に低減することができる。ＯＯＫ検出部としては、エンベロープ検波部またはコヒーレント検波部のいずれの検波部であってもよい。
【００２４】
図２（ａ）に、エンベロープ検波部２０２の構成の一例を示す。エンベロープ検波部２０２は、ダイオード２０４と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）２０６とを備え、受信信号２０３のエンベロープを検波し、ＬＰＦ２０６から後述する変調方式判定装置にエンベロープ信号２０７が出力される。図２（ｂ）に、コヒーレント検波部２１０の構成の一例を示す。コヒーレント検波部２１０は、同相チャネルに対する乗算器２１２と、直交チャネルに対する乗算器２１４と、発振器２１６と、π／２移相器２１８と、加算器２２０とを備え、加算器２２０から後述する変調方式判定装置にコヒーレント信号２１１が出力される。
【００２５】
以下では、エンベロープ検波部２０２から出力されるエンベロープ信号２０７を用いて、変調方式を判定する場合について説明するが、コヒーレント検波部２１０から出力されるコヒーレント信号２２１を用いて、同様の処理を行うことで、変調方式を判定するようにしてもよい。
【００２６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１では、受信信号の同期を獲得した後に、変調方式を判定する。
【００２７】
図３は、本実施の形態１に係る変調方式判定装置の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る変調方式判定装置は、例えば、図１のＰＮＣ装置１００のように、複数の変調方式をサポートする通信装置に搭載される。図３において、変調方式判定装置３００は、クロック３０２、同期部３０４、サンプリング部３０６、及び変調判定部３０８を備えて構成される。
【００２８】
クロック３０２は、基準クロック信号３０３を同期部３０４に出力する。
【００２９】
同期部３０４は、エンベロープ信号２０７及び基準クロック信号３０３を入力し、エンベロープ信号２０７のピークに同期追従して、エンベロープ信号２０７のシンボルレートに追従した同期クロック３０５を、サンプリング部３０６に出力する。同期部３０４としては、例えば、位相ロックループ（ＰＬＬ：Phase Lock Loop）や、遅延ロックループ（ＤＬＬ：Delay Lock Loop）が用いられる。なお、ＰＬＬ及びＤＬＬの同期追従の方法は周知技術であるので、説明を省略する。
【００３０】
ただし、同期部３０４は、受信信号がＯＦＤＭ変調信号である場合には、エンベロープ信号２０７に同期することが難しい。したがって、同期部３０４は、所定時間内に同期が取れなかった場合には、エンベロープ信号２０７への同期追従動作を中断し、基準クロック信号３０３に基づいて、ＯＯＫ変調信号及びＰＳＫ変調信号のシンボルレートと等しい周波数クロックを同期クロック３０５として、サンプリング部３０６に出力する。
【００３１】
同期が取れたか否かは、例えば、ＰＬＬの場合であれば、同期クロック３０５とエンベロープ信号２０７の位相差が収束したか否かで判定すればよく、ＤＬＬの場合であれば、同期クロック３０５とエンベロープ信号２０７の遅延差が収束したか否かで判定すればよい。いずれの場合も当業者によって容易に実施できるので、詳細な説明は省略する。なお、同期が取れたか否かを判定するタイミングは、ＯＯＫ変調信号及びＰＳＫ変調信号に対して、同期引き込み動作を完了するのに十分な長さの時間が経過した後に実施する。このように、同期部３０４は、ＯＯＫ変調信号及びＰＳＫ変調信号に対しては、これら信号のシンボルレートに同期したクロックを出力し、ＯＦＤＭ信号に対しては同期していないものの、ＯＯＫ変調信号及びＰＳＫ変調信号のシンボルレートに周波数が等しいクロックを出力する。
【００３２】
サンプリング部３０６は、例えば、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器から構成され、同期部３０４から出力される同期クロック３０５のタイミングで、エンベロープ信号２０７をサンプリングする。同期部３０４からは、ＯＯＫ変調信号及びＰＳＫ変調信号のシンボルレートに同期した同期クロック３０５が出力されるので、サンプリング部３０６は、１ＯＯＫシンボル（１パルス）当たり、エンベロープ信号２０７を１サンプルする。サンプリング部３０６は、サンプリング後のデータサンプル３０７を、変調判定部３０８に出力する。
【００３３】
なお、受信信号に対し、エンベロープ検波部２０２を用いて包絡線検波を施す場合、データサンプル３０７は、信号振幅となるのに対し、コヒーレント検波部２１０を用いて同期検波を施す場合、データサンプル３０７は、信号電力となる。
【００３４】
変調判定部３０８は、各データサンプル３０７に基づいて、変調方式を判定し、判定結果３１０を、受信制御部（図示せず）に出力する。以下、変調方式の判定方法について、図４及び図５を用いながら説明する。
【００３５】
図４は、雑音による影響がないとしたノイズレスチャネルでのＯＯＫ、ＰＳＫ、及びＯＦＤＭ変調信号のエンベロープ信号２０７とデータサンプル３０７のサンプルタイミングとを示す図である。ここで、ＯＯＫ変調信号は、データによって、エンベロープ信号のピークが存在するのに対して、ＰＳＫ変調信号は、データによらずに、エンベロープ信号のピークが常に存在する。
【００３６】
図４に示すように、本実施の形態では、同期部３０４によって、ＯＯＫ及びＰＳＫ変調信号のエンベロープ信号２０７のピークに対し同期が取られ、ＯＯＫ及びＰＳＫ変調信号のシンボルレートに同期した同期クロック３０５が取得されるので、図４（ａ），（ｂ）に示すように、サンプリング部３０６は、ＯＯＫ及びＰＳＫ変調信号に対しては、エンベロープ信号２０７のピークのタイミングでサンプリングする。一方、ＯＦＤＭ変調信号のエンベロープ信号２０７に対しては、図４（ｃ）に示すように、ピークタイミングではなく、ＯＯＫ及びＰＳＫ変調信号のシンボルレートの間隔で、エンベロープ信号２０７をサンプリングする。
【００３７】
図５は、データサンプル３０７の確率密度分布を示す図である。図５（ａ）に示すように、ＯＯＫの場合には、確率密度分布は、送信データの「１」と「０」に対応して、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの２カ所に高いピークを有する分布となる。ＰＳＫの場合には、図５（ｂ）に示すように、送信データとは無関係に、サンプル値はほぼ同じレベルに安定するので、サンプル値の平均値に高いピークが１カ所にできる。また、ＯＦＤＭの場合には、図５（ｃ）に示すように、送信データとは無関係に、サンプル値のレベルはランダムとなるので、平均値を中心に分散が大きい分布となる。このように、変調方式に応じて、確率密度分布は大きく異なる。本発明では、この確率密度分布の形状の違いに着目して、変調方式を判定する。以下、具体的に説明する。
【００３８】
変調判定部３０８は、サンプリング部３０６によってサンプリングされた所定数Ｎ個のデータサンプルを記憶し、Ｎ（Ｎは自然数）個のデータサンプル全ての平均値Ａ１を計算する。なお、Ｎは、平均化の効果を高めるために、実際上、数百など十分に大きい値を用いる。図５から分かるように、ＰＳＫ変調信号の場合、確率密度分布は、平均値Ａ１に高いピークが１カ所できる。したがって、Ｎ個のデータサンプルのうち、第１の平均値Ａ１から所定の範囲内［Ａ１−Ｄ，Ａ１＋Ｄ］にサンプル値を示すデータサンプル数をＮ＿Ａ１とし、確率Ｐ１＝Ｎ＿Ａ１／Ｎと定義すると、確率Ｐ１は、ＰＳＫ変調信号の場合に最も大きくなると予想される。
【００３９】
つまり、ＰＳＫ変調信号は、データによらず、エンベロープ信号は、常に、ピークを持つため、確率Ｐ１は、最も大きくなり、ＯＯＫ変調信号は、データによってピークとなるデータサンプル数は変動するため、確率Ｐ１は、ＰＳＫ変調信号より小さくなる。また、ＯＦＤＭ変調信号は、図４（ｃ）に示すように、常に、ノイズ状のエンベロープ信号のため、ピークとなるデータサンプル数は、最も少なくなる。
【００４０】
なお、Ｄの値は、サンプル値が雑音等の影響を受けて変動するような場合であっても、ＯＯＫ検出部が確実にサンプル値に基づいて、「０」又は「１」に復調することができる信号振幅の最大許容変動量を示し、ＵＷＢ無線通信路において、雑音や干渉の影響を受けて信号振幅が歪む場合を考慮して設定される。
【００４１】
変調判定部３０８は、この確率Ｐ１を用いて、エンベロープ信号２０７がＰＳＫ変調信号であるか否かを判定する。具体的には、変調判定部３０８は、確率Ｐ１を所定の閾値Ｔｐ１と比較する。なお、このときＴｐ１は（０，１）内の値で、Ｔｐ１は、チャネル品質測定またはチャネル推定結果に基づいて設定される。
【００４２】
図４（ｂ）に示すように、ＰＳＫ変調信号がノイズレスチャネル上で受信されると、同期部３０４によって同期追従された後のデータサンプルのサンプル値は、送信データに関わらずＡ１近傍の値を示す。チャネルの歪みを考慮した場合でも、ＰＳＫ変調信号に対する確率Ｐ１は、ＯＯＫあるいはＯＦＤＭ変調信号に対する確率Ｐ１よりも十分高い。従って、変調判定部３０８は、確率Ｐ１が閾値Ｔｐ１よりも大きい場合、変調方式がＰＳＫであると判定する。このように、データサンプルのサンプル値の平均値Ａ１近傍にサンプル値を示すデータサンプルが、総データサンプル数Ｎ個のうち、どのくらいの割合で存在するかを示す確率Ｐ１に基づいて、変調方式がＰＳＫか否かの判定を行うことができる。
【００４３】
一方、確率Ｐ１が閾値Ｔｐ１以下で、変調方式がＰＳＫではないと判定すると、変調判定部３０８は、変調方式がＯＯＫ又はＯＦＤＭのどちらであるか判定する。そのため、変調判定部３０８は、平均値Ａ１を算出する際に用いたＮ個のデータサンプルから、平均値Ａ１よりサンプル値が大きいデータサンプルだけを選択して平均し、第２の平均値Ａ２として算出すると共に、平均値Ａ１よりサンプル値が小さいデータサンプルだけを選択して平均し、第３の平均値Ａ３として算出する。換言すると、変調判定部３０８は、平均値Ａ１を算出する際に用いたＮ個のデータサンプルから、平均値Ａ１より大きいサンプル値を、当該サンプル値を示すデータサンプル数で重み付けした加重平均を、第２の平均値Ａ２として算出すると共に、平均値Ａ１より小さいサンプル値を、当該サンプル値を示すデータサンプル数で重み付けした加重平均を、第３の平均値Ａ３として算出する。
【００４４】
つまり、ＯＯＫ変調信号において、第２の平均値Ａ２は、ピークとなるデータサンプル値を示し、第３の平均値Ａ３は、ピークでないデータサンプル値を示す。図５（ａ）から分かるように、ＯＯＫの場合、確率密度分布は、送信データの「１」と「０」に対応して、ＨｉｇｈレベルのＡ２とＬｏｗレベルのＡ３との２カ所に高いピークができる。
【００４５】
一方、ＯＦＤＭの場合、送信データに関わらず、平均値を中心に分散が大きい分布となる。したがって、Ｎ個のデータサンプルのうち、平均値Ａ２，Ａ３から所定の範囲内［Ａ２−Ｄ，Ａ２＋Ｄ］，［Ａ３−Ｄ，Ａ３＋Ｄ］にサンプル値を示すデータサンプル数をそれぞれＮ＿Ａ２，Ｎ＿Ａ３とし、確率Ｐ２＝Ｎ＿Ａ２／Ｎ，Ｐ３＝Ｎ＿Ａ３／Ｎと定義すると、確率（Ｐ２＋Ｐ３）は、ＯＦＤＭに比べ、ＯＯＫの方が大きくなると予想される。
【００４６】
変調判定部３０８は、この確率（Ｐ２＋Ｐ３）を用いて、エンベロープ信号２０７がＯＯＫ変調信号又はＯＦＤＭ変調信号のどちらであるかを判定する。具体的には、変調判定部３０８は、確率（Ｐ２＋Ｐ３）を所定の閾値Ｔｐ２と比較する。なお、このとき、Ｔｐ２は（０，１）内の値で、Ｔｐ２は、Ｔｐ１と同様に、チャネルの品質の測定または推定に基づいて設定される。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、ＯＯＫ変調信号がノイズレスチャネル上で受信されると、同期部３０４によって同期確率された後のデータサンプルは、Ａ２又はＡ３（Ａ３＝０）に均等に分配される。一方、図５（ｃ）に示すように、ＯＦＤＭ変調信号がノイズレスチャネル上で受信された場合でも、同期後のデータサンプルはまだ広い範囲にわたってランダムに分布する。チャネルの歪みを考慮した場合でも、ＯＯＫ変調信号に対する確率（Ｐ２＋Ｐ３）は、ＯＦＤＭ変調信号に対する確率（Ｐ２＋Ｐ３）よりもまだ高い。従って、変調判定部３０８は、確率（Ｐ２＋Ｐ３）が閾値Ｔｐ２よりも大きい場合、変調方式がＯＯＫであると判定し、確率（Ｐ２＋Ｐ３）がＴｐ２以下の場合、変調方式がＯＦＤＭであると判定する。
【００４８】
このように、平均値Ａ１より大きいサンプル値を、当該サンプル値を示すデータサンプル数で平均した平均値Ａ２として算出すると共に、平均値Ａ１より小さいサンプル値を、当該サンプル値を示すデータサンプル数で平均した平均値Ａ３として算出し、平均値Ａ２及びＡ３付近にサンプル値を示すデータサンプルが、総データサンプルのうちどのくらいの割合で存在するかを示す確率（Ｐ２＋Ｐ３）に基づいて、変調方式がＯＯＫか否かの判定を行うことができる。
【００４９】
図６は、実施の形態１に係る変調方式判定方法を説明するためのフローチャートであり、図中Ｓはフローの各ステップを示す。
【００５０】
ＰＮＣ装置１００は、ＵＷＢ無線通信ネットワーク内のクライアント装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃから送信される、それぞれ自装置がサポートする変調方式で変調された接続要求コマンドを受信し、図６のスタート状態となる（Ｓ１０２）。Ｓ１０４では、同期部３０４は、エンベロープ信号２０７に同期追従し、データサンプリングに用いるクロックとして、同期クロック３０５をサンプリング部３０６に出力する。
【００５１】
Ｓ１０６では、変調判定部３０８により、所定数Ｎ個のデータサンプルが記憶され、Ｎ個のデータサンプル全ての平均値Ａ１が計算される。また、Ｓ１０８では、平均値Ａ１よりも大きい、又は、小さいデータサンプル（同じＮ個のデータサンプル内）をそれぞれ平均することで更に２つの平均値Ａ２及びＡ３が計算される。Ｓ１１０では、平均値Ａ１，Ａ２，及びＡ３からの最大許容変動量Ｄが設定される。なお、最大許容変動量Ｄは、上述したように、平均値Ａ１及び雑音等のチャネル品質に基づいて設定される（例えば、Ｄ＝Ａ／１０に設定する）。これにより、３つの判定領域［Ａ１−Ｄ，Ａ１＋Ｄ］、［Ａ２−Ｄ，Ａ２＋Ｄ］、及び、［Ａ３−Ｄ，Ａ３＋Ｄ］が設定される。Ｓ１１２では、変調判定部３０８により、Ｎ個のデータサンプルのうち、それぞれの領域［Ａ１−Ｄ，Ａ１＋Ｄ］、［Ａ２−Ｄ，Ａ２＋Ｄ］、及び、［Ａ３−Ｄ，Ａ３＋Ｄ］内にサンプル値を示すデータサンプル数Ｎ＿Ａ１、Ｎ＿Ａ２、及び、Ｎ＿Ａ３が用いられて、確率Ｐ１＝Ｎ＿Ａ１／Ｎ，Ｐ２＝Ｎ＿Ａ２／Ｎ，Ｐ３＝Ｎ＿Ａ３／Ｎが算出される。
【００５２】
Ｓ１１４では、確率Ｐ１が、所定の閾値Ｔｐ１と比較され、確率Ｐ１が閾値Ｔｐ１よりも大きい場合、Ｓ１１６において、変調方式がＰＳＫであると判定され、判定結果３１０が受信制御部に出力され、受信検出部（図示せず）がＰＳＫに調整される。
【００５３】
一方、確率Ｐ１が閾値Ｔｐ１以下の場合、Ｓ１１８において、確率（Ｐ２＋Ｐ３）が別の所定の閾値Ｔｐ２と比較される。そして、確率（Ｐ２＋Ｐ３）がＴ２よりも大きい場合、Ｓ１２０において、変調方式がＯＯＫであると判定され、判定結果３１０が受信制御部に出力され、受信検出部がＯＯＫに調整される。
【００５４】
これに対し、確率（Ｐ２＋Ｐ３）が閾値Ｔｐ２以下の場合、Ｓ１２２において、変調方式がＯＦＤＭであると判定され、判定結果３１０は受信制御部に出力され、受信検出部がＯＦＤＭに調整される。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によれば、変調方式判定装置３００は、エンベロープ信号２０７をサンプリングして、Ｎ個のデータサンプルを取得するサンプリング部３０６と、変調判定部３０８とを備え、判定部３０８は、Ｎ個のデータサンプルのサンプル値の平均値Ａ１を求め、平均値Ａ１近傍にサンプル値を示すサンプルデータの割合Ｐ１に基づいて、変調方式がＰＳＫであるか否かを判定する。
【００５６】
また、平均値Ａ１を算出するのに用いたデータサンプルを用いて、平均値Ａ１より大きいサンプル値を、当該サンプル値を示すデータサンプル数で平均した平均値Ａ２として算出すると共に、平均値Ａ１より小さいサンプル値を、当該サンプル値を示すデータサンプル数で平均した平均値Ａ３として算出し、平均値Ａ２又はＡ３の近傍にサンプル値を示すサンプルデータの割合（Ｐ２＋Ｐ３）に基づいて、変調方式がＯＯＫであるか否かを判定する。なお、ＰＳＫ、ＯＯＫのいずれでもないと判定された場合には、自ずと、ＯＦＤＭであると判定する。
【００５７】
このようにして、本実施の形態によれば、変調方式ごとの受信回路部を並列に動作させることなく、変調方式を判定することができるので、消費電力の増加を回避して、複数変調方式共存のＵＷＢ無線通信ネットワークを実現することができる。
【００５８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、変調信号に同期したクロックを用いることなく受信信号の変調方式が判定される。これにより、より低い消費電力で、かつより簡易な回路で、変調方式判定装置を実現することができる。
【００５９】
図７は、本実施の形態２に係る変調方式判定装置４００の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図３と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６０】
実施の形態１との相違点は、本実施の形態の変調方式判定装置４００は、同期部３０４に代えて、遅延制御部４０２を備え、変調判定部３０８に代えて、変調判定部４０８を備えるところにある。
【００６１】
遅延制御部４０２は、クロック３０２からの基準クロック信号３０３を同期クロック４０５として、サンプリング部３０６に出力する。また、遅延制御部４０２は、変調判定部４０８から、遅延時間の調節を行うようことを指示する指示信号４０９が出力されると、基準クロック信号３０３の出力タイミングを所定の遅延時間Ｔだけ遅延させて出力する。
【００６２】
サンプリング部３０６は、エンベロープ検波部２０２にて包絡線検波されたエンベロープ信号２０７を、遅延制御部４０２から出力される同期クロック４０５のタイミングで、サンプリングし、サンプリング後のデータサンプル４０７を、変調判定部４０８に出力する。
【００６３】
変調判定部４０８は、各データサンプル４０７に基づいて、変調方式を判定し、判定結果４１０を、受信制御部（図示せず）に出力する。以下、変調方式の判定方法について、図８を用いながら説明する。
【００６４】
図８は、雑音による影響がないとしたノイズレスチャネルでのＯＯＫ、ＰＳＫ、及び、ＯＦＤＭ変調信号のエンベロープ信号２０７とデータサンプル４０７のサンプルタイミングとを示す図である。
【００６５】
実施の形態１と異なり、本実施の形態では、同期部３０４によって同期が取られた同期クロック３０５に代え、サンプリング部３０６は、遅延制御部４０２から出力される同期クロック４０５を用いて、エンベロープ信号２０７をサンプリングする。したがって、図８に示すように、サンプリング部３０６は、エンベロープ信号２０７のピークタイミングから大きく離れたタイミングｔ１，ｔ２，…，ｔ５で、エンベロープ信号２０７をサンプリングする場合がある。
【００６６】
このように、エンベロープ信号２０７のピークタイミングから大きく離れたタイミングでサンプリングされた場合には、実施の形態１と異なり、特に、ＯＯＫ変調信号の平均値Ａ１とＰＳＫ変調信号の平均値Ａ１との差があまり生じず、これら変調方式の確率密度分布を明確に区別することが難しくなり、変調方式を誤って判定してしまう可能性がある。
【００６７】
なお、同期部３０４において、同期が取れたか否か同期獲得結果に基づいて、変調方式が、ＰＳＫであるか、ＯＦＤＭであるかを判定するようにしてもよい。この場合には、実施の形態１で説明したように、ＯＦＤＭ変調信号に対しては同期追従することが難しいので、所定時間内に同期獲得できたか否かを判定し、所定時間内に同期獲得できた場合、変調方式がＰＳＫであると判定し、所定時間に同期獲得できなかった場合、変調方式はＯＦＤＭであると判定する。
【００６８】
本実施の形態では、変調判定部４０８は、まず、エンベロープ信号２０７のピークから大きく離れたタイミングｔ１，ｔ２，…，ｔ５でサンプリングされたサンプル値に基づいて算出された平均値Ａ１を、所定の閾値Ｔ＿Ａ１と比較し、平均値Ａ１が閾値Ｔ＿Ａ１より大きい場合にのみ、当該平均値Ａ１を用いて、以後、実施の形態１と同様に変調方式の判定を行うことにし、平均値Ａ１が閾値Ｔ＿Ａ１以下の場合には、変調判定部４０８は、遅延制御部４０２にサンプリングタイミングをＴだけずらすように、指示信号４０９を出力し、先に取得しデータサンプリングを破棄するようにした。
【００６９】
これにより、サンプリング部３０６は、遅延制御部４０２によってタイミング調整された同期クロック４０５のタイミングｔ＿１，ｔ＿２，…，ｔ＿５で、新たにサンプリングすることになる。以後、実施の形態１と同様の処理を行うことで、変調方式を判定する。
【００７０】
なお、図８では、遅延時間Ｔが、シンボル持続時間の１／２に設定された場合を示している。しかし、遅延時間Ｔはシンボル持続時間の１／２に限らず、シンボル持続時間の１／２以下であればよい。なお、遅延時間を小さく設定すればするほど、１シンボル周期内で、データサンプリングの平均値Ａ１と閾値Ｔ＿Ａ１との比較が、より多く繰り返されるようになるので、変調判定処理が遅くなる可能性があるものの、閾値Ｔ＿Ａ１の値をＯＯＫとＰＳＫとの差が確実に切り分けることができる値に設定することができ、変調方式を誤って判定してしまう頻度を低減することができる。なお、遅延時間Ｔは、固定値であってもよいし、平均値Ａ１が閾値Ｔ＿Ａ１に比べ極めて小さい場合ほど大きく設定するなど、適応的に変化させてもよい。
【００７１】
図９は、実施の形態２に係る変調方式判定方法を説明するためのフローチャートであり、図中Ｓはフローの各ステップを示す。なお、図６と同一のステップには同一符号を付して説明を省略する。
【００７２】
ＰＮＣ装置１００は、ＵＷＢ無線通信ネットワーク内のクライアント装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃから送信される、それぞれ自装置がサポートする変調方式で変調された接続要求コマンドを受信し、図９のスタート状態となる（Ｓ２０２）。
【００７３】
Ｓ２０４では、遅延制御部４０２は、同期クロック４０５をサンプリング部３０６に出力する。
【００７４】
Ｓ１０６では、変調判定部３０８により、所定数Ｎ個のデータサンプルが記憶され、Ｎ個のデータサンプル全ての平均値Ａ１が計算される。
【００７５】
Ｓ２０６では、平均値Ａ１が所定の閾値Ｔ＿Ａ１と比較される。なお、Ｔ＿Ａ１は、チャネル品質測定またはチャネル推定に基づいて、チャネルノイズレベルよりも高い値に設定されている。これにより、ＯＯＫとＰＳＫとを判別することが難しいタイミングでサンプリングされたサンプルデータを用いて、変調方式が判定されるのが回避される。
【００７６】
Ｓ２０６において、Ａ１がＴ＿Ａ１以下の場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、Ｓ２０８において、同期クロック４０５の出力タイミングをＴだけ遅延させる旨の指示信号４０９が、変調判定部４０８から遅延制御部４０２に出力される。Ｓ１０６に戻って、サンプリング部３０６は、遅延制御部４０２によりタイミング調節された同期クロック４０５のタイミングで、エンベロープ信号２０７を新たにサンプリングして、Ｎ個のデータサンプルを取得し、この新たにサンプリングされたＮ個のデータサンプルの平均値Ａ１が計算され、Ｓ２０６で、再度平均値Ａ１が所定の閾値Ｔ＿Ａ１と比較される。
【００７７】
一方、Ｓ２０６において、Ａ１がＴ＿Ａ１よりも大きい場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）には、以降、実施の形態１と同様に、Ｓ１０８〜Ｓ１２２が用いられて、変調方式が判定される。
【００７８】
以上のように、本実施の形態によれば、変調判定部４０８は、平均値Ａ１と所定の閾値Ｔ＿Ａとの比較結果に基づいて、サンプリングタイミングが適当であるか否かを判定し、サンプリングタイミングが適当でない場合には、遅延制御部４０２が同期クロック４０５の出力タイミングを調整して出力するようにした。これにより、同期部３０４を設けずに、変調方式を判定することができるので、より簡易な回路で実現することができ、消費電力をさらに低減することができる。
【００７９】
なお、以上の説明では、Ｎ個のデータサンプルのサンプル値の平均値Ａ１と閾値Ｔ＿Ａ１とを比較する場合について説明したが、エンベロープ信号２０７のアナログ平均レベルを決定する処理部を設け、平均値Ａ１をアナログ平均レベルで正規化した後に閾値Ｔ＿Ａ１で閾値判定するようにしてもよい。
【００８０】
なお、アナログ平均レベルで正規化した平均値Ａ１を用いることで、伝送距離の変化によって、エンベロープ信号２０７の振幅レベルが変動し、平均値Ａ１そのものが変動してしまうような場合においても、サンプル値の変動に関わらず、サンプリングタイミングが適当であるか否か判定することができるので、より好適である。
【００８１】
あるいは、遅延制御部４０２が、シンボル周期内に複数の同期クロック４０５が出力されるように、基準クロック信号３０３を異なる時間だけ遅延させた同期クロック４０５を出力し、それぞれのタイミングでサンプリングされたサンプル値の平均値Ａ１のうち、値を最大とする同期クロック４０５のタイミングと基準クロック信号３０３との時間差を遅延時間Ｔとして設定するようにしてもよい。
【００８２】
また、以上の説明では、Ｎ個のデータサンプルの平均値Ａ１と閾値Ｔ＿Ａ１との比較結果に応じて、同期クロック４０５の出力タイミングを調整するようにしたが、平均値Ａ１より大きいサンプル値を、当該サンプル値を示すデータサンプル数で平均である平均値Ａ２と閾値Ｔ＿Ａ２との比較結果に応じて、同期クロック４０５のタイミングを調整するようにしてもよい。
【００８３】
この場合、図９に示すフローチャート図において、Ｓ１０８において行う平均値Ａ２の算出を、Ｓ１０６において行い、Ｓ２０６の閾値判定を、平均値Ａ２と所定の閾値Ｔ＿Ａ２との比較に変更すればよい。同期クロック４０５のタイミングが、エンベロープ信号２０７のピークタイミングに近ければ近いほど、ＯＯＫとＰＳＫの平均値Ａ２は明確に差を有するようになるので、平均値Ａ２に基づいて、サンプリングタイミングが適切か否かを判定することにより、より誤判定を回避することができるようになる。
【００８４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、複数のサンプリング部（または２つのＡ／Ｄ変換器）を用いて変調方式を判定する。
【００８５】
図１０は、本実施の形態３に係る変調方式判定装置の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図７と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００８６】
実施の形態２との相違点は、本実施の形態の変調方式判定装置５００は、変調判定部４０８に代えて、変調判定部５０８を備え、遅延部５０２及びサンプリング部５０４を、さらに備えるところにある。
【００８７】
遅延部５０２は、遅延制御部４０２から出力される同期クロック４０５を、所定の遅延時間Ｔだけ遅延させて、同期クロック５０３として、サンプリング部３０６に出力する。
【００８８】
サンプリング部５０４は、遅延制御部４０２から出力される同期クロック４０５のタイミングで、エンベロープ信号２０７をサンプリングし、サンプリング後のデータサンプル５０７を、変調判定部５０８に出力する。同様に、サンプリング部３０６は、遅延部５０２から出力される同期クロック５０３のタイミングで、エンベロープ信号２０７をサンプリングし、サンプリング後のデータサンプル５０５を、変調判定部５０８に出力する。
【００８９】
変調判定部５０８は、サンプリング部３０６から出力されるサンプルデータ５０５と、サンプリング部５０４から出力されるサンプリングデータ５０７とに基づいて、変調方式を判定する。以下、変調方式の判定方法について、再度図８を用いて説明する。
【００９０】
図８に示すように、本実施の形態では、タイミングｔ１，ｔ２，…，ｔ５と、これらタイミングから遅延時間Ｔだけ遅れたタイミングｔ＿１，ｔ＿２，…，ｔ＿５の双方のタイミングで、エンベロープ信号２０７が予めサンプリングされる。したがって、遅延時間Ｔを適切な値に設定することにより、一方のタイミングにおいて、サンプリングされたサンプルデータの平均値Ａ１が極めて小さく、上述した変調方式の判定に用いることができない場合であっても、他方のタイミングにおいてサンプリングされたサンプルデータの平均値Ａ１を用いて、変調方式の判定を行うことができるようになる。遅延時間Ｔの値としては、実施の形態２と同様に、どちらか一方のサンプリング部では、サンプル値が大きいタイミングでサンプリングされるように、シンボル持続時間の１／２以下に設定する。
【００９１】
サンプリング部３０６，５０４は、デジタル処理において一般的に用いられるＡ／Ｄ変換器を用いて構成することができるので、回路コストを大幅に増大させることなく実装することができる。このように、サンプルタイミングの異なるサンプリング部を２つ設けることで、２種類の平均値を算出することができるため、実施の形態２に比べ、変調方式を判定するまでに要する時間を短縮することができる。
【００９２】
図１１は、実施の形態３に係る変調方式判定方法を説明するためのフローチャートであり、図中Ｓはフローの各ステップを示す。なお、図６と同一のステップには同一符号を付して説明を省略する。
【００９３】
ＰＮＣ装置１００は、ＵＷＢ無線通信ネットワーク内のクライアント装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃから送信される、それぞれ自装置がサポートする変調方式で変調された接続要求コマンドを受信し、図１１のスタート状態となる（Ｓ３０２）。
【００９４】
Ｓ３０４では、遅延制御部４０２は、同期クロック４０５をサンプリング部５０４及び遅延部５０２に出力する。Ｓ３０６では、遅延部５０２は、同期クロック４０５を所定時間Ｔだけ遅延させた同期クロック５０３を、サンプリング部３０６に出力する。Ｓ３０８では、サンプリング部３０６は、同期クロック５０３のタイミングでエンベロープ信号２０７をサンプリングし、サンプリング部５０４は、同期クロック４０５のタイミングでエンベロープ信号２０７をサンプリングし、所定数Ｎ個のデータサンプル５０５，５０７をそれぞれ取得し、変調判定部５０８に出力する。変調判定部５０８では、サンプリング部５０４からのデータサンプル５０７に対して平均値Ａ１＿１を計算し、サンプリング部３０６からのデータサンプル５０５に対して別の平均値Ａ１＿２を計算する。遅延部５０２により、データサンプル５０５、５０７のサンプルタイミングが異なるため、平均値Ａ１も異なることになる。
【００９５】
Ｓ３１０では、変調判定部５０８は平均値Ａ１＿１とＡ＿２のうち、大きい方の値を平均値Ａ１として選択し、平均値Ａ１＿１とＡ＿２の小さい方の値を算出するのに用いたデータサンプルを破棄する。以降、実施の形態１と同様に、Ｓ１０８〜Ｓ１２２が用いられて、変調方式が判定される。
【００９６】
以上のように、本実施の形態によれば、変調方式判定装置５００が、遅延部５０２、及び複数のサンプリング部３０６，５０４を備え、１シンボル周期内に少なくとも２つのタイミングで、エンベロープ信号２０７がサンプリングされるようにして、各タイミングでサンプリングされたサンプルデータの平均値が大きい方の平均値を、変調方式の判定に用いる平均値Ａ１として用いるようにしたので、実施の形態２に比べ、変調方式を判定するまでに要する時間を短縮することができる。
【００９７】
なお、図１０では、サンプリング部３０６及び５０４の双方が、同一の基準クロック信号３０３（サンプリングレートｆｓ）に基づいて生成された同期クロック５０３及び４０５を用い、所定の遅延時間Ｔの遅延差で同一のエンベロープ信号２０７をサンプリングする。したがって、所定の遅延時間Ｔが、１／ｆｓの半分に等しい場合には、２つのサンプリング部３０６及び５０４を備える変調判定方式装置５００が、ｆｓの２倍のサンプリングレート（２×ｆｓ）を有する１つのサンプリング部のみを備える構成に変更することも可能である。
【００９８】
また、サンプリング部は２つに限らず、３つ以上設けるようにしてもよい。各サンプリング部は、同一又は異なるタイミングでエンベロープ信号２０７をサンプリングし、各サンプリング部におけるＮ個のサンプリングデータの平均値のうち、最大値を平均値Ａ１として選択し、最大値を得たＮ個のサンプルデータを保持するようにしてもよい。
【００９９】
（実施の形態４）
図１２は、本実施の形態４に係る変調方式判定装置６００の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり、図３と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１００】
実施の形態１との相違点は、本実施の形態の変調方式判定装置６００は、変調判定部３０８に代え、変調判定部６０６を備え、サンプリング部３０６を削除し、閾値決定部６０２、二値化部６０４を備えるところにある。
【０１０１】
閾値決定部６０２は、同期部３０４から出力される同期クロック３０５のタイミングで、エンベロープ信号２０７をサンプリングするとともに、サンプリング後のデータサンプルの平均値Ａ１、及び、平均値Ａ１より大きいサンプル値を、当該サンプル値を示すデータサンプル数で平均した平均値Ａ２に基づいて、第１の閾値及び第２の閾値を設定する。たとえば、第１の閾値はＡ１に設定し、第２の閾値はＡ２の１／２に設定する。Ａ１とＡ２は前記実施の形態１で述べた変調判定部３０８と同様の方法により算出する。
【０１０２】
図１３（ａ）は、閾値決定部６０２の別の構成の一例を示すブロック図である。閾値決定部６０２は、Ｈｉｇｈレベル決定回路７０２、及び分圧回路７０４を備えて構成される。図１３（ｂ）、（ｃ）に、Ｈｉｇｈレベル決定回路７０２の要部構成と、Ｈｉｇｈレベル決定回路７０２を構成するＤＣクリップ回路７０６−１〜７０６−ｎの要部構成を示す。図１３（ｃ）に示すように、ＤＣクリップ回路７０６−１〜７０６−ｎは、クリップ回路７０８と直流レベル検出回路７１０とにより構成され、直流レベル検出回路７１０から、エンベロープ信号２０７の平均値が出力される。
【０１０３】
図１４（ａ）は、クリップ回路７０８の入力信号と出力信号との関係を示す図である。図１４（ａ）に示すように、クリップ回路７０８は、入力信号のレベルを直流レベルまで底上げする。図１４（ｂ）は、Ｈｉｇｈレベル決定回路７０２を構成する各ＤＣクリップ回路７０６−１〜７０６−ｎからの出力信号（（１）〜（ｎ））を示す図である。Ｈｉｇｈレベル決定回路７０２を構成するＤＣクリップ回路の段数ｎを調整することにより、Ｈｉｇｈレベル決定回路７０２は、エンベロープ信号２０７のＨｉｇｈレベル電圧を決定し出力する。
【０１０４】
このようにして、閾値決定部６０２は、エンベロープ信号２０７の平均値Ａ１を第１の閾値として、二値化部６０４に出力し、分圧回路７０４は、ＤＣクリップ回路７０６−ｎからの出力信号であるＨｉｇｈレベル電圧を１／２に分圧して第２の閾値として、二値化部６０４に出力する。
【０１０５】
二値化部６０４は、同期部３０４から出力される同期クロック３０５のタイミングで、第１及び第２の閾値に基づいて、エンベロープ信号２０７をそれぞれ「０」又は「１」に二値化し、それぞれの閾値に基づいて二値化されたデータ系列６１５，６１７を、変調判定部６０６に出力する。
【０１０６】
変調判定部６０６は、第１及び第２の閾値に基づいて二値化されたデータ系列６１５，６１７から、変調方式を判定する。以下、変調方式の判定方法について、図１５を用いながら説明する。
【０１０７】
図１５は、エンベロープ信号の確率密度分布を示す図である。上述したように、ＯＯＫの場合には、確率密度分布は、送信データ「１」と「０」とに対応して、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの２カ所に高いピークができる（図１５（ａ））。したがって、平均値Ａ１を第１の閾値に設定し、この第１の閾値で二値化されたデータ系列６１５のビットエラーレート（ＢＥＲ：Bit Error Rate）が極めて小さい場合には、エンベロープ信号２０７は、ＯＯＫ変調信号であると予想される。これに対し、エンベロープ信号２０７がＰＳＫ変調信号の場合には、第１の閾値を用いて二値化しても、データ「１」とデータ「０」とに正しく対応づけられて二値化されるわけではないので、ＢＥＲは０．５に近い値になると予想される。エンベロープ信号２０７が、ＯＦＤＭ変調信号の場合も、ＰＳＫ変調信号の場合と同様である。
【０１０８】
したがって、変調判定部６０６は、平均値Ａ１である第１の閾値によって二値化されたデータ系列６１５のビットエラーレート（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を算出し、このＢＥＲを用いて、エンベロープ信号がＯＯＫ変調信号であるか否かを判定する。具体的には、変調判定部６０６は、ＢＥＲを所定の閾値Ｔｂ１（例えば、Ｔｂ１＝０．２５）と比較し、ＢＥＲが所定の閾値Ｔｂ１未満であれば、変調方式がＯＯＫであると判定し、判定結果６１９を、図示せぬ受信制御部に出力する。ＢＥＲの算出方法としては、接続要求コマンドとして、クライアント装置から固定パターンを送信するようにして、相違ビットをカウントしたり、誤り訂正時の訂正ビット数をカウントしたりするなどの方法を用いることができる。なお、ＢＥＲに代えて、フレームチェックエラーの有無を検出し、フレームチェックエラーが無い場合、変調方式がＯＯＫであると判定するようにしてもよい。
【０１０９】
変調方式が、ＰＳＫであるか、ＯＦＤＭであるかの判定は、第２の閾値によって二値化されたデータ系列６１７を用いて行う。
【０１１０】
図１５（ｂ）から分かるように、ＰＳＫの場合には、確率密度分布は、第２の閾値（Ａ２／２）以上に分布しているので、第２の閾値によって二値化すると、データ系列６１７はほとんど「１」になると予想される。一方、ＯＦＤＭの場合には、図１５（ｃ）から分かるように、確率密度分布は、第２の閾値（Ａ２／２）をまたいで分布しているので、第２の閾値によって二値化すると、データ系列６１７は「１」と「０」とが混在すると予想される。
【０１１１】
したがって、変調判定部６０６は、データ系列６１７が「１」となる割合を算出し、この割合を用いて、エンベロープ信号がＰＳＫ変調信号であるか、ＯＦＤＭ変調信号であるかを判定する。具体的には、変調判定部６０６は、データ系列６１７が「１」となる割合Ｒを所定の閾値Ｔｂ２と比較し、この割合Ｒが所定の閾値Ｔｂ２以上であれば、変調方式がＰＳＫであると判定し、閾値Ｔｂ２未満であれば、変調方式がＯＦＤＭであると判定する。
【０１１２】
図１６は、実施の形態４に係る変調方式判定方法を説明するためのフローチャートであり、図中Ｓはフローの各ステップを示す。
【０１１３】
ＰＮＣ装置１００は、ＵＷＢ無線通信ネットワーク内のクライアント装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃから送信される、それぞれ自装置がサポートする変調方式で変調された要求コマンドを受信する。次に、エンベロープ検波部２０２によって、受信信号がエンベロープ検波される。次に、閾値決定部６０２によって、エンベロープ信号２０７を用いて、第１及び第２の閾値が設定される。次に、二値化部６０４によって、第１及び第２の閾値が用いられて、エンベロープ信号２０７が二値化され、図１６のスタート状態となる（Ｓ４０２）。
【０１１４】
Ｓ４０４では、第１の閾値によって二値化されたデータ系列６１５のＢＥＲが算出される。Ｓ４０６では、第２の閾値によって二値化されたデータ系列６１７のうちデータ値が「１」となる割合Ｒが算出される。Ｓ４０８では、ＢＥＲが所定の閾値Ｔｂ１と比較され、ＢＥＲが所定の閾値Ｔｂ１未満の場合（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、Ｓ４１０で、変調方式がＯＯＫであると判定される。
【０１１５】
一方、ＢＥＲが所定の閾値以上の場合（Ｓ４０８：ＮＯ）、Ｓ４１２で、第２の閾値によって二値化されたデータ系列６１７のうちデータ値が「１」となる割合と所定の閾値Ｔｂ２が比較され、割合が所定の閾値Ｔｂ２未満の場合（Ｓ４１２：ＹＥＳ）、Ｓ４１４で、変調方式がＯＦＤＭであると判定される。これに対し、割合が所定の閾値Ｔｂ２以上の場合（Ｓ４１２：ＮＯ）、Ｓ４１６で、変調方式がＰＳＫであると判定される。
【０１１６】
以上のように、本実施の形態によれば、変調方式判定装置６００に、データサンプルの平均値Ａ１と、平均値Ａ１より大きいデータサンプルの平均値Ａ２に基づいて、第１及び第２の２つの閾値を設定する閾値決定部６０２と、第１及び第２の閾値に基づいて、エンベロープ信号２０７を二値化する二値化部６０４とを設け、変調判定部６０６は、第１の閾値で二値化したデータ系列６１５の誤り検出結果に基づいて、変調方式がＯＯＫであるか判定し、第２の閾値で二値化したデータ系列６１７が「１」である割合に基づいて、変調方式がＰＳＫであるか、ＯＦＤＭであるか判定するので、変調方式ごとの処理部で並列に動作させることなく、変調方式を判定することができ、消費電力の増加を回避して、複数変調方式共存のＵＷＢ無線通信ネットワークを実現することができる。
【０１１７】
また、閾値決定部６０２は、クリップ回路等を用いるにより、サンプリングと閾値設定の双方を行うことができるので、Ａ／Ｄ変換器が不要となり、回路コストを抑えることができる。
【０１１８】
なお、同期部３０４において、同期が取れたか否か同期獲得結果に基づいて、変調方式が、ＰＳＫであるか、ＯＦＤＭであるかを判定するようにしてもよい。この場合には、実施の形態１で説明したように、ＯＦＤＭ変調信号に対しては同期追従することが難しいので、所定時間内に同期獲得できたか否かを判定し、所定時間内に同期獲得できた場合、変調方式がＰＳＫであると判定し、所定時間に同期獲得できなかった場合、変調方式はＯＦＤＭであると判定する。
【０１１９】
また、上述した実施の形態１及び実施の形態４の同期部３０４において、同期が取れやすくなるように、クライアント装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃが送信する接続要求コマンドを、各変調方式に応じて、パターンを変えるようにしてもよい。例えば、ＯＯＫ変調方式の場合、「１，０，１，０，…」の繰り返しパターンを送信することで、同期部３０４は、よりＯＯＫ変調信号のピークを捕らえやすくなる。また、ＰＳＫ変調方式の場合、ＢＰＳＫであれば「π，０，π，０，…」の繰り返しパターンを送信し、ＱＰＳＫであれば「π，０，π，０，…」もしくは「π／２，３π／２，π／２，３π／２，…」の繰り返しパターンを送信するようにする。
【０１２０】
図１７に、前記パターンに対応する信号波形の様子を示す。図１７から分かるように、このようなパターンとすることで、エンベロープ信号２０７の波形がゼロクロスして、同期が取りやすくなるので、サンプリング部３０６は、エンベロープ信号２０７のピーク位置で、より確実にサンプリングすることができる。なお、図１７（ｃ）に示すように、ＯＦＤＭ変調方式では、送信データに関わらず、エンベロープ信号は雑音に近い信号となり、サンプル値はランダムとなる。このため、ＯＦＤＭ変調方式では、ピークタイミングではなく、ＯＯＫ及びＰＳＫ変調信号のシンボルレートの間隔で、エンベロープ信号２０７をサンプリングする。
【０１２１】
以上のように、ＰＳＫのサンプル値の分布をピーク位置に集中させることで、ＯＦＤＭのサンプル値の分布との相違がより明確となり、前記図１６のＳ４１２における判定を確実に行うことができる。
【０１２２】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、その主旨を逸脱しない範囲で変更して実施可能である。
【０１２３】
本発明の受信装置の一つの態様は、オンオフ変調（ＯＯＫ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）、及び直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の３つの変調方式のうち、少なくとも２つの変調方式をサポートする無線通信における受信信号の変調方式を判定する受信装置であって、前記受信信号をサンプリングして、Ｎ（Ｎは自然数）個のデータサンプルを取得するサンプリング手段と、前記Ｎ個のデータサンプル値の平均値である第１の平均値を求め、前記第１の平均値に基づいて、前記受信信号の変調方式を判定する判定手段と、を具備する構成を採る。
【０１２４】
この構成によれば、ＯＯＫ、ＰＳＫ、及びＯＦＤＭ変調方式をサポートする無線通信において、各変調方式に対する受信復調部をそれぞれ並列に動作させることなく、Ｎ個のデータサンプルのサンプル値の平均値である第１の平均値に基づいて、比較的簡易な処理により、消費電力が増大するのを回避しつつ、変調方式を判定することができる。
【０１２５】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記判定手段は、前記第１の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプルが含まれる割合である第１の確率に基づいて、前記受信信号の変調方式がＰＳＫか否かを判定する構成を採る。
【０１２６】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記判定手段は、前記第１の確率と所定の閾値とを比較し、比較結果に応じて、前記受信信号の変調方式がＰＳＫか否か判定する構成を採る。
【０１２７】
これらの構成によれば、ＰＳＫ変調信号のエンベロープ信号又はコヒーレント信号のレベルの確率密度分布の形状の特徴を利用して、第１の確率が所定の閾値より大きい場合、受信信号の変調方式をＰＳＫと判定することができ、比較的簡易な処理により、受信信号の変調方式がＰＳＫか否かを判定することができる。
【０１２８】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記判定手段は、前記第１の平均値より大きいデータサンプル値の平均値である第２の平均値を求め、前記第１の平均値より小さいデータサンプル値の平均値である第３の平均値を求め、前記Ｎ個のデータサンプルのうち、前記第２の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプルが含まれる割合である第２の確率、及び、前記第３の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプルが含まれる割合である第３の確率に基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定する構成を採る。
【０１２９】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記判定手段は、前記第２の確率及び前記第３の確率の合計と、所定の閾値とを比較し、比較結果に応じて、前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否か判定する構成を採る。
【０１３０】
これらの構成によれば、ＯＯＫ変調信号のエンベロープ信号又はコヒーレント信号のレベルの確率密度分布の形状の特徴を利用して、第２の確率及び第３の確率の合計が所定の閾値より大きい場合、受信信号の変調方式をＯＯＫと判定することができ、比較的簡易な処理により、受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定することができる。
【０１３１】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記判定手段は、前記第１の平均値より大きいデータサンプル値の平均値である第２の平均値を求め、前記第１の平均値より小さいデータサンプル値の平均値である第３の平均値を求め、前記Ｎ個のデータサンプルのうち、前記第２の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第２の確率と、前記第３の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第３の確率とに基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＦＤＭか否かを判定する構成を採る。
【０１３２】
この構成によれば、ＯＦＤＭ変調信号のエンベロープ信号又はコヒーレント信号のレベルの確率密度分布の形状の特徴を利用して、第１の確率が所定の閾値以下であり、かつ、第２の確率及び第３の確率の合計が所定の閾値以下の場合、受信信号の変調方式をＯＦＤＭと判定することができ、比較的簡易な処理により、受信信号の変調方式がＯＦＤＭか否かを判定することができる。
【０１３３】
本発明の受信装置の一つの態様は、所定時間内に同期獲得ができた場合は、前記受信信号に同期したクロックを出力し、所定時間内に同期獲得ができなかった場合は、前記ＯＯＫ変調信号又は前記ＰＳＫ変調信号のシンボルレートで前記クロックを出力する同期手段を、さらに具備し、前記サンプリング手段は、前記同期手段から出力される前記クロックを用いて、前記受信信号をサンプリングする構成を採る。
【０１３４】
この構成によれば、変調信号のエンベロープ信号又はコヒーレント信号のピーク値で、サンプリングされたサンプル値に基づいて、変調方式を判定することができるので、より正確に変調方式を判定することができる。
【０１３５】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記第１の平均値と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記サンプリング手段で用いるクロックを遅延する遅延制御手段を、さらに具備し、前記サンプリング手段は、前記遅延制御手段から出力される前記クロックを用いて、前記受信信号をサンプリングする構成を採る。
【０１３６】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記第２の平均値と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記サンプリング手段で用いるクロックを遅延する遅延制御手段を、さらに具備し、前記サンプリング手段は、前記遅延制御手段から出力される前記クロックを用いて、前記受信信号をサンプリングする構成を採る。
【０１３７】
これらの構成によれば、第１の平均値又は第２の平均値が所定の閾値未満の場合、サンプリングタイミングが適切でないと判定し、サンプリングタイミングをずらして、変調信号のエンベロープ信号又はコヒーレント信号のピーク値付近の最適なタイミングでサンプリングしたサンプル値を用いて、変調方式を判定することができるので、同期追従等の複雑な処理を行わずに比較的簡易な処理により、変調方式の誤判定の頻度を低減することができる。
【０１３８】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記遅延制御手段から出力されるクロックを所定時間だけ遅延させる遅延手段を、さらに具備し、前記サンプリング手段は、前記遅延制御手段から出力されるクロックと、前記遅延手段から出力される遅延後のクロックとを用いて、前記受信信号をサンプリングして、それぞれＮ個の第１及び第２のデータサンプルを取得し、前記変調判定手段は、前記Ｎ個の第１のデータサンプルのサンプル値の平均値と、前記Ｎ個の第２のデータサンプルのサンプル値の平均値のうち、大きい方の平均値を前記第１の平均値とする構成を採る。
【０１３９】
この構成によれば、複数のタイミングを用いて、変調信号のエンベロープ信号又はコヒーレント信号のサンプリングを並列処理して、より最適なタイミングを選択することができるので、変調方式を判定するまでに要する時間を短縮することができる。
【０１４０】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記第１及び第２の平均値に基づいて、第１及び第２の閾値を設定する閾値決定手段と、前記Ｎ個のデータサンプルを、前記第１及び第２の閾値に基づいて二値化して、第１及び第２の二値化データに変換する二値化手段と、をさらに具備し、前記判定手段は、前記第１又は第２の二値化データに基づいて、前記受信信号の変調方式を判定する構成を採る。
【０１４１】
この構成によれば、閾値判定により二値化してデータを復調するＯＯＫ検波部を用いて、変調方式を判定することができるので、消費電力を抑えることができる。
【０１４２】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記判定手段は、前記第１の二値化データの誤り率の算出を行う誤り計算部、を具備し、前記誤り計算部によって算出された誤り率と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定する構成を採る。
【０１４３】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記誤り計算部は、前記第１の二値化データのフレームチェックエラーの有無を検出し、前記判定手段は、前記フレームチェックエラーの有無に基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定する構成を採る。
【０１４４】
これらの構成によれば、ＰＳＫ検波部やＯＦＤＭ検波部に比べ、処理が簡単なＯＯＫ検波部を用いて得られた復調データに基づいて、誤り率が所定の閾値未満の場合、又は、フレームチェックエラーが無い場合、受信信号の変調方式をＯＯＫと判定することができるので、消費電力を抑えることができる。
【０１４５】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記判定手段は、前記第２の二値化データが「１」となる割合に基づいて、前記受信信号の変調方式がＰＳＫか否かを判定する構成を採る。
【０１４６】
本発明の受信装置の一つの態様は、前記判定手段は、前記第２の二値化データが「１」となる割合に基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＦＤＭか否かを判定する構成を採る。
【０１４７】
これらの構成によれば、より複雑な処理を必要とするＰＳＫ検波部やＯＦＤＭ検波部でなく、閾値判定により二値化してデータを復調するＯＯＫ検波部を用いて得られた復調データに基づいて、第２の二値化データが「１」となる割合が所定の閾値以上の場合、受信信号の変調方式をＰＳＫと判定し、第２の二値化データが「１」となる割合が所定の閾値未満の場合、受信信号の変調方式をＯＦＤＭと判定することができるので、消費電力を抑えることができる。
【０１４８】
本発明の変調判定方法の一つの態様は、オンオフ変調（ＯＯＫ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）、及び直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の３つの変調方式のうち、少なくとも２つの変調方式をサポートする無線通信における受信信号の変調方式を判定する変調判定方法であって、前記受信信号をサンプリングして、Ｎ（Ｎは自然数）個のデータサンプルを取得するサンプリングステップと、前記Ｎ個のデータサンプル値の平均値である第１の平均値を求め、前記第１の平均値に基づいて、前記受信信号の変調方式を判定する判定ステップと、を有するようにした。
【０１４９】
この方法によれば、ＯＯＫ、ＰＳＫ、及びＯＦＤＭ変調方式をサポートする無線通信において、各変調方式に対する受信復調部をそれぞれ並列に動作させることなく、Ｎ個のデータサンプルのサンプル値の平均値である第１の平均値に基づいて、比較的簡易な処理により、消費電力が増大するのを回避しつつ、変調方式を判定することができる。
【０１５０】
本発明の変調判定方法の一つの態様は、前記判定ステップは、前記第１の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第１の確率に基づいて、前記受信信号の変調方式がＰＳＫか否かを判定するようにした。
【０１５１】
この方法によれば、ＰＳＫ変調信号のエンベロープ信号又はコヒーレント信号のレベルの確率密度分布の形状の特徴を利用して、第１の確率が所定の閾値より大きい場合、受信信号の変調方式をＰＳＫと判定することができ、比較的簡易な処理により、受信信号の変調方式がＰＳＫか否かを判定することができる。
【０１５２】
本発明の変調判定方法の一つの態様は、前記判定ステップは、前記第１の平均値より大きいデータサンプル値の平均値である第２の平均値を求め、前記第１の平均値より小さいデータサンプル値の平均値である第３の平均値を求め、前記Ｎ個のデータサンプルのうち、前記第２の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第２の確率、及び、前記第３の平均値を含む所定範囲内に、前記データサンプル値が含まれる割合である第３の確率に基づいて、前記受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定するようにした。
【０１５３】
この方法によれば、ＯＯＫ変調信号のエンベロープ信号又はコヒーレント信号のレベルの確率密度分布の形状の特徴を利用して、第２の確率及び第３の確率の合計が所定の閾値より大きい場合、受信信号の変調方式をＯＯＫと判定することができ、比較的簡易な処理により、受信信号の変調方式がＯＯＫか否かを判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明の受信装置及び変調判定方法は、複数の変調方式をサポートする通信システムにおいて、比較的簡易な処理により、消費電力が増大するのを回避しつつ、変調方式を判定することができ、特に、振幅変調、位相変調、及び直交周波数分割多重変調のうち、少なくとも２つの変調方式をサポートする無線通信ネットワークにおける受信装置及び変調判定方法などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】ＵＷＢ無線通信ネットワーク構造の一例を示す図
【図２】（ａ）エンベロープ検波部の構成の一例を示すブロック図（ｂ）コヒーレント検波部の構成の一例を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る変調方式判定装置の要部構成を示すブロック図
【図４】ノイズレスチャネルにおける各変調信号のエンベロープ信号の時間的変動とデータサンプルとの関係を示す図
【図５】各変調方式における確率密度分布を示す図
【図６】実施の形態１に係る変調方式判定方法の動作を説明するためのフローチャート図
【図７】本発明の実施の形態２に係る変調方式判定装置の要部構成を示すブロック図
【図８】ノイズレスチャネルにおける各変調信号のエンベロープ信号の時間的変動とデータサンプルとの関係を示す図
【図９】実施の形態２に係る変調方式判定方法の動作を説明するためのフローチャート図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る変調方式判定装置の要部構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態３に係る変調方式判定方法の動作を説明するためのフローチャート図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る変調方式判定装置の要部構成を示すブロック図
【図１３】閾値決定部の要部構成を示す図
【図１４】閾値決定部の動作を説明するための図
【図１５】各変調方式における確率密度分布を示す図
【図１６】実施の形態４に係る変調方式判定方法の動作を説明するためのフローチャート図
【図１７】送信装置の送信データパターンを説明するための図
【符号の説明】
【０１５６】
１００  ＰＮＣ装置
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ  クライアント装置
２０２  エンベロープ検波部
２０４  ダイオード
２０６  ＬＰＦ
２１０  コヒーレント検波部
２１２，２１４  乗算器
２１６  発振器
２１８  π／２移相器
２２０  加算器
３００，４００，５００，６００  変調方式判定装置
３０２  クロック
３０４  同期部
３０６，５０４  サンプリング部
３０８，４０８，５０８，６０６  変調判定部
４０２  遅延制御部
５０２  遅延部
６０２  閾値決定部
６０４  二値化部
７０２  Ｈｉｇｈレベル決定回路
７０４  分圧回路
７０６−１〜７０６−ｎ  ＤＣクリップ回路
７０８  クリップ回路
７１０  直流レベル検出回路
【図１】
2008205863.tif 000003
【図２】
2008205863.tif 000004
【図３】
2008205863.tif 000005
【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】
2008205863.tif 000014
【図１３】
2008205863.tif 000015
【図１４】
2008205863.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2008205863.tif 000018
【図１７】
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