(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて、マルチパスフェージング環境下でも高精度なフレーム同期を実現する。【解決手段】受信機において、マッチドフィルタ電力信号を複数個の１次ＩＩＲフィルタを用いて積算し、その最大値を利用して繰り返し信号の末尾時刻を算出することにより、高精度なフレーム同期を実現する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力計算部と、ｎ個のＩＩＲフィルタと、ＩＩＲ出力の最大値を検出する最大値検出部と、ＩＩＲフィルタ出力とＩＩＲレジスタ出力の大小比較を行うためのｎ個の比較器と、ＩＩＲ出力が減少することで値がインクリメントされ、ＩＩＲ出力の最大値が更新されることで値がクリアされることを特徴とするｎ個のカウンタと、カウンタ出力が正整数ｍと等しくなったときに１を出力することを特徴とするｎ個の比較器と、比較器の出力を選択するためのセレクタと、ＩＩＲ出力の最大値が更新されることで値がクリアされ、ＭＦ出力が更新されるたびに値がインクリメントされるタイムカウンタと、セレクタ出力とタイムカウンタ出力に基づき繰り返し信号の末尾時刻を算出する末尾時刻算出部を備えることを特徴とする同期回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムの受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいては送信機、受信機の双方で既知の信号を用いることでフレーム同期操作を行うのが一般的である。例えば、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線通信システムでは、送受信機間で既知の繰り返し信号（以降繰り返し信号）を用いたフレーム同期操作が行われている。
【０００３】
ここで図１に示すような繰り返し信号を考える。繰り返し信号はｃ１〜ｃｎのｎシンボルを繰り返し周期とする。図１の信号がフレームの先頭に挿入され、送信機より信号が送信されるとする。
【０００４】
従来の受信機では図２に示すマッチドフィルタ（以下ＭＦ）を用いて、図１に示した構成をとる信号がフレームの先頭に挿入された受信信号との相互相関をとる操作が行われる。但し図中の＊印は複素共役を表す。ＭＦ出力は図３のようになり、受信信号中の繰り返し信号に相当する区間ではその繰り返し周期毎にピーク値が現れるが、それ以外の区間ではピーク値が現れないという性質が得られる。
【０００５】
従来は、図４に示すように、受信機においてＭＦ出力に対して閾値を設け、閾値を越えるＭＦ出力が存在しないことを検出することによりフレーム同期操作が行われていた。
【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、従来の技術は伝送路において遅延波が存在し、かつ伝送路の利得が時間的に変化するマルチパスフェージング環境に対して耐性を持たず、同期誤りが生じるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、無線通信システムの受信機において、マルチパスフェージング環境下で高精度なフレーム同期操作を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、上記課題は、別紙特許請求の範囲に記載の手段により、解決される。すなわち請求項１に記載の発明は、図５および図６に示す、電力計算部と、ｎ個のＩＩＲフィルタと、ＩＩＲ出力の最大値を検出する最大値検出部と、ＩＩＲフィルタ出力とＩＩＲレジスタ出力の大小比較を行うためのｎ個の比較器と、ＩＩＲ出力が減少することで値がインクリメントされ、ＩＩＲ出力の最大値が更新されることで値がクリアされることを特徴とするｎ個のカウンタと、カウンタ出力が正整数ｍと等しくなったときに１を出力することを特徴とするｎ個の比較器と、比較器の出力を選択するためのセレクタと、ＩＩＲ出力の最大値が更新されることで値がクリアされ、ＭＦ出力が更新されるたびに値がインクリメントされるタイムカウンタと、セレクタ出力とタイムカウンタ出力に基づき繰り返し信号の末尾時刻を算出する末尾時刻算出部を備えることを特徴とする同期回路である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ＭＦ電力信号をｎ個の１次ＩＩＲフィルタを用いて積算し、ＩＩＲ出力の最大値を用いて繰り返し信号の末尾時刻を検出することにより、マルチパスフェージング環境下においても高精度なフレーム同期操作を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図５に本発明の同期回路を示す。同期回路はＭＦ出力を入力とし、電力計算部５０１、ｎ個の１次ＩＩＲフィルタ５０２〜５０４、同期情報検出部５１１より構成される。ＩＩＲフィルタ５０２〜５０４の乗算器の係数はそれぞれｒ（ただしｒ＜１）に設定される。
【００１２】
ＭＦ出力は電力計算部５０１に入力され、ＭＦ電力信号が得られる。ＭＦ電力信号はＩＩＲフィルタ５０２〜５０４に１シンボル毎に切り替えながら入力される。ＩＩＲフィルタ５０４の次はＩＩＲフィルタ５０２に戻り、繰り返しＭＦ電力信号がＩＩＲフィルタ５０２〜５０４へと入力されていく。同期情報検出部５１１ではＩＩＲフィルタ５０２〜５０４の出力値５０５〜５０７およびＩＩＲフィルタのレジスタ出力５０８〜５１０に基づき同期点を求める。
【００１３】
本発明の同期回路における、同期情報検出部５１１の構成を図６に示す。同期点検出部５１１は、ＩＩＲフィルタ５０２〜５０４の出力値５０５〜５０７およびＩＩＲフィルタのレジスタ出力５０８〜５１０を入力とし、ｎ個の比較器６０１〜６０３、およびｎ個のカウンタ６０４〜６０６、およびｎ個の比較器６０７〜６０９、および最大値検出部６１０、およびセレクタ６１１、およびタイムカウンタ６１２、および末尾時刻算出部６１５より構成される。
【００１４】
最大値検出部６１４では、ＩＩＲ出力５０５〜５０７の値を見て、ＩＩＲ出力の最大値を検出する。最大値が更新されたら、ｍａｘ＿ｕｐｄａｔｅを１にセットし、カウンタ６０４〜６０６およびタイムカウンタ６１２をクリアする。また、最大値を保持するＩＩＲフィルタの番号ｍａｘｉｉｒ（但しｍａｘ＿ｉｉｒ＝０、１、．．．ｎ−１）を出力する。ｍａｘ＿ｕｐｄａｔｅはＭＦ出力が更新されるたびにクリアされるが、ｍａｘｉｉｒは１度値が更新されると、次に最大値が更新されるまで同じ値を保持し続ける。
【００１５】
タイムカウンタ６１２は、ｍａｘ＿ｕｐｄａｔｅが１になるとクリアされ、ＭＦ出力が更新される度にカウント値がインクリメントされる。また、カウンタ６０４〜６０６はＩＩＲ出力５０５〜５０７とＩＩＲレジスタ出力５０８〜５１０の大小関係を比較器６０１〜６０３でそれぞれ比較し、ＩＩＲ出力５０５〜５０７がＩＩＲレジスタ出力５０８〜５１０より小さい場合に限り、カウント値がインクリメントされる。
【００１６】
比較器６０７〜６０９は、カウンタ６０４〜６０６の出力と正の整数ｍ（但しｍ＞１）との比較を行う。もしカウンタ６０４〜６０６の出力がｍと等しければ、比較器６０７〜６０９は１を出力する。すなわち、比較器６０７〜６０９の出力はＩＩＲ出力がｍ回減少したときに１となる。
【００１７】
セレクタ６１１は、ｍａｘｉｉｒに基づいて比較器６０７〜６０９の出力を選択して出力する。したがってセレクタ出力６１４は、ｎ個のＩＩＲフィルタのうち、最大値を保持しているＩＩＲの出力がｍ回減少したときのみ、その出力が１となる。
【００１８】
末尾時刻検出部６１５では、セレクタ出力６１４とタイムカウンタ出力６１３に基づき繰り返し信号の末尾時刻を求める。セレクタ出力６１４が１となったときの時刻をｔ、タイムカウンタ出力６１３の値をτとすると、繰り返し信号の末尾に相当する時刻ｔｅｎｄは、
【００１９】
【数１】
2005269292.tif 000002
と表すことができる。以上説明した操作によって、繰り返し信号の末尾がどの時刻にあるかを検出することができ、フレーム同期操作が実現できる。
【００２０】
ＭＦ電力信号とＩＩＲフィルタ出力の関係を図７に示す。図７（ａ）に示すように、ＭＦ電力信号は繰り返し信号の１周期間隔、すなわちｎシンボル間隔にピーク値をとるため、図７（ｂ）に示すようにｎ個のＩＩＲフィルタのいずれかの出力のみが増加し、図７（ｃ）に示すようにその他のＩＩＲフィルタ出力は増加しない。また、ＭＦ出力は繰り返し信号区間のみでピーク値をとるため、繰り返し信号の末尾に相当する時刻を過ぎると、図７（ｂ）のＩＩＲフィルタ出力は減少していく。したがって、ＩＩＲフィルタ出力が最大値に到達した時刻が繰り返し信号の末尾の時刻ｔｅｎｄである。
【００２１】
本発明では、最大値を保持しているＩＩＲフィルタの出力がｍ回減少したときに、繰り返し信号の末尾の時刻ｔｅｎｄを求める。伝送路のノイズが少ない場合、ＩＩＲフィルタの出力は単調増加、単調減少する。しかしノイズが大きくなると、ＩＩＲフィルタの出力は単調増加、単調減少にならない可能性がある。ＩＩＲフィルタの出力がｍ回減少したときにｔｅｎｄを求めるのは、伝送路中のノイズが大きくなった場合に対応するためである。
【００２２】
図８にｍ＝３とした場合の例を示す。時刻ｔ＝ｔ１〜ｔ５においては、ＩＩＲ出力は単調増加ではないが増加傾向にある。したがって、ｍａｘ＿ｕｐｄａｔｅはその値が１と０の両方を繰り返し、ｎ個のカウンタ６０４〜６０６の出力は０、ないし１となり、タイムカウンタ６１２はｍａｘ＿ｕｐｄａｔｅが１になる度にクリアされる。一方、時刻ｔ＝ｔ６〜ｔ１０では、ＩＩＲ出力は減少傾向にある。したがって、ｍａｘ＿ｕｐｄａｔｅは０となり、ｎ個のカウンタ６０４〜６０６の出力はインクリメントされる。そしてｔ＝ｔ１０のときに、ＩＩＲ出力が３回減少するので、セレクタ６１１の出力が１となり、繰り返し信号の末尾に相当する時刻の算出が行われる。タイムカウンタ６１２は、ｔ＝ｔ６以降ではその値がクリアされることがないので、その出力τは、ＩＩＲ出力が最大値に達した時刻からどれだけ経過したかを示すことになる。よって、ｔ＝ｔ１０からτだけ戻った時刻が繰り返し信号の末尾に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】送受信機間で既知の繰り返し信号を表す図である。
【図２】受信機で使用されるマッチドフィルタの構成図である。
【図３】図２に示したマッチドフィルタの出力を表す図である。
【図４】従来のマッチドフィルタの閾値を設けて、フレーム同期を行う方法を示した図である。
【図５】本発明の同期回路の構成示す図である。
【図６】本発明の同期回路における、同期情報検出部の構成を示す図である。
【図７】ＭＦ電力信号とＩＩＲフィルタ出力の関係を表す図である。
【図８】伝送路中のノイズが大きくなった場合のＩＩＲフィルタ出力を表す図である。
【符号の説明】
【００２４】
５０１  電力計算部
５０２〜５０４  １次ＩＩＲフィルタ
５１１  同期情報検出部
６０１〜６０３  比較器
６０４〜６０６  カウンタ
６０７〜６０９  比較器
６１０  最大値検出部
６１１  セレクタ
６１２  タイムカウンタ
６１３  タイムカウンタ出力
６１４  セレクタ出力
６１５  末尾時刻算出部
【図１】
2005269292.tif 000003
【図２】
2005269292.tif 000004
【図３】
2005269292.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005269292.tif 000009
【図８】
2005269292.tif 000010