(57)【要約】【課題】シンボル時間が未知の受信信号のサンプル系列から、少ない演算量による実現容易な構成によって精度良くシンボル時間を推定する。【解決手段】ディジタル変調された受信信号を離散値化したサンプル系列から受信信号のシンボル時間を推定するシンボル時間推定器であり、受信サンプル系列の各サンプル値が閾値を横切る度に検出信号を出力する閾値判定部３１と、検出信号の時間間隔を計測しシンボル時間候補として出力する時間間隔計測部３２と、シンボル時間候補について度数分布を計測する度数分布計測部３３と、度数分布からシンボル時間候補毎の信頼度を計算する信頼度計算部３４及び信頼度の最大値に対応するシンボル時間候補を受信信号のシンボル時間として決定するシンボル時間決定部３５を有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル変調された受信信号を離散値化したサンプル系列から前記受信信号のシンボル時間を推定するシンボル時間推定器において、
前記サンプル系列の各サンプル値を閾値により判定し、サンプル値が閾値を横切る度に検出信号を出力する閾値判定部と、
前記検出信号の時間間隔を計測し、該時間間隔をシンボル時間候補として出力する時間間隔計測部と、
前記シンボル時間候補の度数分布を計測する度数分布計測部と、
前記度数分布から前記シンボル時間候補毎の信頼度を計算する信頼度計算部と、
前記信頼度の最大値に対応するシンボル時間候補を前記受信信号のシンボル時間として決定するシンボル時間決定部とを具備することを特徴とするシンボル時間推定器。
【請求項２】
２値ＦＳＫ信号である受信信号を離散値化したサンプル系列から前記受信信号のシンボル時間を推定するシンボル時間推定器において、
前記受信信号を離散値化したサンプル系列をＡＳＫ信号の離散値化により得られるサンプル系列に変換する変換部と、
前記ＡＳＫ信号の離散値化により得られるサンプル系列の各サンプル値を閾値により判定し、サンプル値が閾値を横切る度に検出信号を出力する閾値判定部と、
前記検出信号の時間間隔を計測し、該時間間隔をシンボル時間候補として出力する時間間隔計測部と、
前記シンボル時間候補について度数分布を計測する度数分布計測部と、
前記度数分布から前記シンボル時間候補毎の信頼度を計算する信頼度計算部と、
前記信頼度の最大値に対応するシンボル時間候補を前記受信信号のシンボル時間として決定するシンボル時間決定部とを具備することを特徴とするシンボル時間推定器。
【請求項３】
前記信頼度計算部は、前記度数分布の移動平均をとって移動平均化度数分布を求める移動平均部と、前記移動平均化度数分布に対して、時間の長いシンボル時間候補ほど信頼度が小さくなるように重み付けを行うことにより前記信頼度を求める重み付け部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のシンボル時間推定器。
【請求項４】
前記信頼度計算部は、前記各シンボル時間候補をシンボル時間として仮定した場合における前記度数分布の平均誤差を求める誤差計算部と、前記平均誤差に対して重み付けを行うことにより前記信頼度を求める重み付け部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のシンボル時間推定器。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシンボル時間推定器と、
前記受信信号を離散値化したサンプル系列から前記シンボル時間推定器により推定されたシンボル時間毎に少なくとも一つのサンプルを抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出されたサンプルに対して復調処理を施すディジタル復調部とを具備することを特徴とする無線受信装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシンボル時間推定器と、
前記受信信号から該受信信号の変調方式を推定する変調方式推定器と、
前記受信信号を離散値化したサンプル系列から前記シンボル時間推定器により推定されたシンボル時間毎に少なくとも一つのサンプルを抽出する抽出部と、
複数の変調方式にそれぞれ対応する複数の復調器を含み、前記抽出部により抽出されたサンプルに対して前記変調方式推定器により推定された変調方式に対応する一つの復調器を用いて復調処理を施すディジタル復調部とを具備することを特徴とする無線受信装置。
【請求項７】
前記抽出部は、前記受信信号を離散値化したサンプル系列から前記抽出を開始する時刻を決定する手段と、前記時刻から前記受信信号を離散値化したサンプル系列のサンプル数のカウントを開始し、カウント値が前記シンボル時間推定器によって推定されたシンボル時間に相当する個数に達する毎にリセットされるカウンタとを有し、該カウンタがリセットされる毎に前記サンプル系列から前記少なくとも一つのサンプルを抽出することを特徴とする請求項５または６記載の無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル変調された受信信号からシンボル時間を推定するシンボル時間推定器及びこれを用いた無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線通信の分野では、用途や環境に応じて様々な通信方式が運用されている。受信には、基本的には一つの通信方式につき一台の受信機が必要となる。しかし近年の技術革新に伴い、複数の通信方式に対応可能として様々な環境で利用可能なマルチモード受信機や、ソフトウェアの書き換えにより通信方式の切り替えが可能なソフトウェア無線機が注目を集めている。
【０００３】
このような複数の通信方式に対応可能な受信機を使用する際は、複数の通信方式の中から利用する一つの通信方式を選択しなければならない。もし、現在の環境において運用されている通信方式が未知である場合には、通信方式を特定する必要がある。通信方式の特定作業は、受信機が対応可能な通信方式の数が多くなるほど煩雑かつ困難なものとなる。従って、複数の通信方式に対応可能な無線受信装置を開発する際には、通信方式を推定する装置をいかに実現するかが重要な課題となる。通信方式の推定は、例えば変調方式の推定とシンボル時間の推定によって行われる。すなわち、通信方式推定部はＡ／Ｄ変換器により離散値化された受信サンプル系列を基に変調方式とシンボル時間を推定し、これらの推定結果を復調の際に用いる。
【０００４】
シンボル時間はディジタル変調された受信信号のシンボル間の時間であり、受信信号をＡ／Ｄ変換器により離散値化した受信サンプル系列と、通信方式の粗判定により得られた通信方式候補の情報に基づいて推定される。具体的には、受信サンプル系列を周波数軸上に展開してシンボル時間を推定する方法が知られている（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。この方法では、まず受信サンプル系列の各サンプル値の絶対値を求める。これにより、振幅０付近に値が減少から増加に折り返す点ができる。折り返し点はシンボル時間の倍数に近い周期で現れるため、続いてフーリエ変換処理を施すと線スペクトルが生じる。従って、線スペクトルを検出することによってシンボル時間を推定することができる。
【特許文献１】特開２００３−１４３２４３号公報
【非特許文献１】Martin Kueckenwaitz、外２名、“A robust baud rate Estimatoe for noncooperative demoduration”、MILCOM 2000 Proceedings、pp.971-975 、平成１０年４月１日、
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来技術においては、フーリエ変換のための演算量が莫大であり、また精度良く推定するためには十分なサンプルを蓄積する必要があるという問題点がある。また、一般的に精度を決定する大きな要因であるＦＦＴアルゴリズムは、細かな時間単位での窓幅の変更が困難であることから、精度を環境に応じて緻密に制御することは難しい。もし窓幅を変更して精度を変えようとすると、処理を最初からやり直さなければならない。
【０００６】
本発明は、シンボル時間が未知の受信信号のサンプル系列から、少ない演算量による実現容易な構成によって精度良くシンボル時間を推定できるシンボル時間推定器及びこれを用いた無線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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の一つの観点によるシンボル時間推定器は、ディジタル変調された受信信号を離散値化したサンプル系列から前記受信信号のシンボル時間を推定するために、前記サンプル系列の各サンプル値を閾値により判定し、サンプル値が閾値を横切る度に検出信号を出力する閾値判定部と、前記検出信号の時間間隔を計測し、該時間間隔をシンボル時間候補として出力する時間間隔計測部と、前記シンボル時間候補について度数分布を計測する度数分布計測部と、前記度数分布から前記シンボル時間候補毎の信頼度を計算する信頼度計算部と、前記信頼度の最大値に対応するシンボル時間候補を前記受信信号のシンボル時間として決定するシンボル時間決定部とを有する。
【０００８】
他の観点によると、受信信号が２値ＦＳＫ信号である場合には、受信信号を離散値化したサンプル系列をＡＳＫ信号の離散値化により得られるサンプル系列に変換する変換部をさらに有し、この変換後のサンプル系列を閾値判定部に入力する。
【０００９】
本発明の別の観点によると、前記受信信号を離散値化したサンプル系列から前記シンボル時間推定器により推定されたシンボル時間毎に少なくとも一つのサンプルを抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出されたサンプルに対して復調処理を施すディジタル復調部とを有する無線受信装置を提供する。
【００１０】
本発明のさらに別の観点によると、前記受信信号から該受信信号の変調方式を推定する変調方式推定部と、前記受信信号を離散値化したサンプル系列から前記シンボル時間推定器により推定されたシンボル時間毎に少なくとも一つのサンプルを抽出する抽出部と、複数の変調方式にそれぞれ対応する複数の復調器を含み、前記抽出部により抽出されたサンプルに対して前記変調方式推定器により推定された変調方式に対応する一つの復調器を用いて復調処理を施すディジタル復調部とを有する無線受信装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シンボル時間が未知の受信信号について比較的簡単な信号処理によってシンボル時間を推定することができる。また、シンボル時間推定動作を続けることにより、処理を最初からやり直すことなく推定精度を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
まず、図１を用いて本発明の一実施形態に従う無線受信装置について述べる。アンテナ１によりディジタル変調信号であるＲＦ（Radio Frequency）信号が受信され、アンテナ１から出力される受信信号はＲＦ部２に入力される。ＲＦ部２は、例えば低雑音増幅器（ＬＮＡ）及びダウンコンバータを含み、入力される受信信号を増幅した後、直接あるいは中間周波帯への変換を経てベースバンド帯域の信号に変換する。ＲＦ部２からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器３により一定のサンプリングレートでサンプリングされ、各サンプル値がディジタル化されることにより、受信サンプル系列とされる。Ａ／Ｄ変換器３から出力される受信サンプル系列は、通信方式推定部４及びデシメーション部５に入力される。
【００１３】
通信方式推定部４は通信方式粗判定器１１、変調方式推定器１２及びシンボル時間推定器１３を有する。ディジタル変調された受信信号が例えばＣＤＭＡ信号やＯＦＤＭ信号のような広帯域の信号の場合と、狭帯域の信号の場合とでは、帯域幅の違いから通信方式の推定に必要な時間などが大きく異なるため、同一の推定方法を用いることは難しい。そこで通信方式推定部４では、まず通信方式粗判定器１１により受信サンプル系列について例えば帯域幅やスペクトラム形状による通信方式の粗判定、すなわち大まかな分類を行い、判定結果として通信方式候補の情報を出力する。
【００１４】
通信方式粗判定器１１から出力される通信方式候補情報は、変調方式推定器１２とシンボル時間推定器１３に入力される。変調方式推定器１２は、例えば受信サンプル系列のスペクトラム形状や、コンスタレーション上の信号点配置などに基づいて受信信号の変調方式（ディジタル変調方式）を推定する。想定される変調方式としては、例えばＢＦＳＫ(Binary Frequency Shift Keying)，ＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)，ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)，１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)及び６４ＱＡＭなどが挙げられる。変調方式推定器１２によって推定された変調方式を示す情報は、ディジタル復調部６に入力される。
【００１５】
シンボル時間推定器１３は、Ａ／Ｄ変換器３より出力される受信サンプル系列と通信方式粗判定器１２からの通信方式候補情報に従ってシンボル時間を推定する。シンボル時間推定器１３については、後に詳しく説明する。シンボル時間の推定結果は、デシメーション部５に与えられる。デシメーション部５は、無線送信装置との間の時間同期（タイミング同期）を確立する時間同期器１４、クロックカウンタ１５及び受信サンプルを抽出するためのスイッチ１６を有し、Ａ／Ｄ変換器３より出力される受信サンプル系列からディジタル復調に必要なサンプルを抽出する。言い替えれば、デシメーション部５は受信サンプル系列からディジタル復調に必要なサンプル以外のサンプルを間引く処理（デシメーション）を行う。
【００１６】
受信信号に含まれる全てのシンボルを復調するためには、各シンボルに対して最低一つの受信サンプルを得る必要があるため、デシメーション部５は受信サンプル系列からシンボル時間推定器１３により推定されたシンボル時間毎に少なくとも一つの受信サンプルを抽出する。抽出する受信サンプルは、復調時にノイズの影響を最も受けにくいサンプルであることが望ましい。そこで、デシメーション部５では時間同期器１４により最もノイズの影響を受けにくいサンプルを選択し、このサンプルの位置を初期値として、推定されたシンボル時間毎にデシメーションを実施する。
【００１７】
以下、図２を用いてデシメーション部５の動作を説明する。図２は、Ａ／Ｄ変換器３から出力される受信サンプル系列を示している。時間同期器１４は、受信サンプル系列からデシメーションを開始する時刻ｔo（デシメーション初期時刻という）を決定し、このデシメーション初期時刻ｔoを示す情報をクロックカウンタ１５へ渡す。
【００１８】
クロックカウンタ１５は、時間同期器１４から渡される時刻情報に従ってデシメーション初期時刻ｔoから受信サンプル数のカウントを開始し、シンボル時間推定器１３によって推定されたシンボル時間Ｔsに相当する個数（図２の例では５個）に受信サンプル数が達するとリセットされると共に、スイッチ１６をオンにする。スイッチ１６のオンにより受信サンプルが抽出され、ディジタル復調部６に渡される。クロックカウンタ１５は、シンボル時間推定器１３によって推定されたシンボル時間Ｔsに相当する個数に受信サンプル数が達する毎にリセットされることにより受信サンプル数のカウントを０から開始し、同様の処理を繰り返す。このような処理によって、図２の受信サンプル系列から図中に太い矢印で示される受信サンプルが抽出される。
【００１９】
ディジタル復調部６では、変調方式推定器１２によって推定された変調方式に従い、デシメーション部５により抽出された受信サンプルに対して復調処理を施す。例えば、ディジタル復調部６は複数の変調方式にそれぞれ対応する複数の復調器を含み、変調方式推定器１２により推定された変調方式に従って、推定された変調方式に対応する一つの復調器を選択して復調処理に使用する。
【００２０】
次に、図３を用いてシンボル時間推定器１３の一実施形態について説明する。図３のシンボル時間推定器１３は、閾値判定部３１、時間間隔計測部３２、度数分布計測部３３、信頼度計算部３４及びシンボル時間決定部３５を有する。
【００２１】
図１中のＡ／Ｄ変換器３からの受信サンプル系列は、通信方式粗判定器１１を介して閾値判定部３１に入力される。閾値判定部３１では、受信サンプル系列に対して適当な閾値を設定し、受信サンプル系列の各サンプル値を閾値と比較判定する。閾値判定部３１で用いる閾値の設定方法としては、例えば受信サンプル系列から電力を算出し、その電力の最大値及び最小値を検出して、最大値と最小値との中間の値を閾値とする方法を用いることができる。閾値判定部３１は比較判定の結果、受信サンプル系列のサンプル値が閾値を横切るとき、すなわちサンプル値が閾値を上回るとき及び下回るときに検出信号（以下、閾値通過検出信号という）を発生する。
【００２２】
例えば、図４（ａ）に示すように受信信号（ベースバンド信号）がシンボル時間Ｔs毎に理想的に“１”または“−１”のいずれかをとるＡＳＫ(Amplitude shift keying：振幅シフトキーイング)信号に対しては、“０”が閾値として設定される（ＴＨ＝０）。この場合、閾値判定部３１は受信信号のシンボル値が“１”から“−１”に、あるいは“−１”から“１”に反転するタイミングを検出し、このタイミングで図４（ｂ）に示すように閾値通過検出信号を発生する。
【００２３】
受信信号の反転タイミングは、シンボルの境界点と見なすことができる。すなわち、通常の無線通信システムでは、送受信装置に備えられている帯域通過フィルタにより波形が変形し、さらに雑音や歪み成分が印加されるため、受信信号のベースバンド波形が２値の値のみを取ることは稀である。しかし、帯域通過フィルタの通過帯域がシンボルレート以上に設定されていれば、受信信号が閾値ＴＨに相当する零点を通過するタイミングの周期は保存されるので、閾値判定部３１によってシンボルの境界点を検出することが可能となる。
【００２４】
閾値判定部３１から出力される閾値通過検出信号は時間間隔計測部３２に入力され、ここで閾値通過検出信号の時間間隔が計測される。閾値通過検出信号の時間間隔は、理想的にはシンボル時間Ｔsの整数倍の時間となるが、実際には雑音成分や歪み成分の影響によりシンボル時間Ｔsの整数倍の時間に対して若干の時間ずれを持つことが予想される。そこで時間間隔計測部３２によって計測された時間間隔は、シンボル時間候補として後段へ出力され、後に時間ずれの影響を顕現する処理が施される。
【００２５】
時間間隔計測部３２によって測定されたシンボル時間候補は、度数分布計測部３３に入力される。度数分布計測部３３は、時間間隔計測部３２から出力される各シンボル時間候補の数を時間候補の長さ毎に集計し、度数分布を計測する。シンボル時間候補は、前述した通りシンボル時間の整数倍の長さに雑音成分や歪み成分の影響による時間ずれが加わっているため、一定の時間にはならず、その度数分布は例えば図５に示すようになる。長いシンボル時間候補は生起確率が低いことから、図５に示されるように度数分布のピークは時間の長いシンボル時間候補ほど小さくなる。
【００２６】
度数分布計測部３３によって計測された度数分布は、信頼度計算部３４に与えられる。信頼度計算部３４は、度数分布を基にシンボル時間候補毎の信頼度、すなわち各シンボル時間候補が実際の受信信号のシンボル時間であり得る可能性を数値化して出力する。この信頼度の数値が大きいほど、シンボル時間候補は実際のシンボル時間である可能性が大きいことになる。
【００２７】
信頼度計算部３４によって計算された各シンボル時間候補の信頼度は、シンボル時間決定部３５に入力される。シンボル時間決定部３５は、各シンボル時間候補の信頼度を基に最も確からしい、つまり信頼度が最大のシンボル時間候補を選択して出力する。決定されたシンボル時間は、図１に示したデシメーション部５に用いられる。
【００２８】
このように本実施形態のシンボル時間推定器によると、受信サンプル値に対する閾値判定、閾値通過検出信号の時間間隔の計測によるシンボル時間候補の生成、シンボル時間候補についての度数分布の計測、度数分布に基づくシンボル時間候補毎の信頼度の計算、及び信頼度に基づくシンボル時間の決定、という一連の処理によってシンボル時間の推定を行う。従って、従来技術のようにＦＦＴ等の高度で複雑な信号処理アルゴリズムを必要とせず、実装が容易であるという利点がある。
【００２９】
また、本実施形態によれば処理内容自体を変更することなく、入力される受信サンプル系列の長さを任意に設定することでシンボル時間の推定精度を変えることが可能である。すなわち、入力される受信サンプル系列の長さが短い時点でもシンボル時間の推定結果を得ることができ、また受信サンプル系列をより長い期間入力されるまで推定の処理を待つようにすれば、シンボル時間推定精度を上げることができる。あるいは、復調処理と並列にシンボル時間推定器３を動作させて、シンボル時間を随時更新することにより、時間経過と共にシンボル時間推定精度を向上させることも可能である。
【００３０】
次に、図６を用いて図３中の信頼度計算部３４の具体例について説明する。図６の信頼度計算部３４は、図３中の度数分布計測部３３により計測された度数分布の移動平均をとり、移動平均化度数分布を求める移動平均部４１と、移動平均部４１より求められた移動平均化度数分布に対して重み付けを行い、各シンボル時間候補の信頼度を求める重み付け部４２を有する。
【００３１】
度数分布計測部３３から雑音成分や歪み成分の影響のない理想的な度数分布が出力された場合、シンボル時間の整数倍のシンボル時間候補は鋭いピークを持ち、時間が長い候補ほどピーク値は小さくなる。実際のシンボル時間は、ピークを持つシンボル時間候補のうち時間が最も短い候補が該当する。従って、度数分布を基に各シンボル時間候補の信頼度を求める際には、ピークを持ち、かつ時間が短いシンボル時間候補ほど信頼度が高くなるようにすべきである。
【００３２】
実際の度数分布は雑音成分や歪み成分の影響を持ち、必ずしもピークが顕著に現れるとは限らない。例えば、雑音下では度数分布においてシンボル時間の整数倍とは無関係の位置にピークが立つ可能性がある。歪みによりピークが広がる場合や、シンボル時間の整数倍の近傍にピークが立つ場合もある。これら雑音成分や歪み成分の影響を軽減するため、度数分布を移動平均部４１に通して移動平均をとる。すなわち、近接するシボル時間候補間の平均をとる。これにより細かい変動成分を取り除き、度数の集中するピークを顕在化させる。
【００３３】
移動平均部４１により得られる移動平均化度数分布は、重み付け部４２に入力される。シンボル時間候補のうち時間の長い候補ほどシンボル時間の正解である可能性が低いことから、重み付け部４２では長いシンボル時間候補ほど信頼度が小さくなるように平均化度数分布に重み係数を乗じて重み付けを行う。重み係数は単調減少する関数であることが望ましく、例えば傾きが負の一次関数や指数部が負の指数関数を用いることができる。単調減少であれば、重み係数に他の形状の関数を用いることもでき、係数の関数形を通信状況に応じて使い分けても良い。
【００３４】
このように図６の信頼度計算部３４によると、信頼度計算に際してシンボル時間候補の度数分布の移動平均をとり、それにより得られる移動平均化度数分布に重み付けを行うことにより、雑音成分や歪み成分の影響を軽減したシンボル時間の推定が可能となる。
【００３５】
次に、図７を用いて図３中の信頼度計算部３４のもう一つの具体例について説明する。図７の信頼度計算部３４は、図３中の度数分布計測部３３により計測された度数分布を基に、各シンボル時間候補をシンボル時間として仮定した場合における度数分布の平均誤差を求める誤差計算部４３と、誤差計算部４３より得られる平均誤差に対して重み付けを行い、各シンボル時間候補の信頼度を求める重み付け部４４を有する。
【００３６】
度数分布計測部１３により計測された度数分布は、誤差計算部４３に与えられる。誤差計算部４３では、上記の平均誤差を例えば次のようにして求める。まず、シンボル時間候補のうち一つ、例えば最小のシンボル時間候補をシンボル時間と仮定し、さらに仮定したシンボル時間の整数倍の位置にピークがあると仮定する。次に、各シンボル時間候補の位置と、仮定した各ピークのうち当該シンボル時間候補に最も近いピークの位置との時間差の二乗を求め、さらに度数分布に従った度数を乗じる。最後に、各シンボル時間候補の位置と当該シンボル時間候補に最も近いピークの位置との時間差の二乗に度数分布に従った度数を乗じた値を、全てのシンボル時間候補について加算した後に全度数で除することにより、二乗平均誤差を求める。もし仮定したシンボル時間が実際と等しく、想定した各ピークの位置が実際のピーク位置と一致する場合には、二乗平均誤差は小さくなる。逆に仮定したシンボル時間が実際とは異なる場合は、二乗平均誤差は大きくなる。
【００３７】
誤差計算部４３により計算された二乗平均誤差は、重み付け部４４に入力される。誤差計算部４３における二乗平均誤差計算では、仮定するシンボル時間候補の時間が長いほど、仮定するピーク間の時間間隔も広がるため、誤差が大きくなるという性質を持つ。そこで、重み付け部４４では誤差を正規化するために、誤差計算部４３により計算された二乗平均誤差をシンボル時間候補の二乗によって除し、さらに誤差を信頼度に変換するために誤差の逆数を求めるという重み付けを行って信頼度を求め、図３中に示したシンボル時間決定部３５に出力する。
【００３８】
このように図７の信頼度計算部３４では、シンボル時間候補の度数分布の複数のピークにおける誤差の平均誤差を用いることによって、シンボル時間の推定をより確実に行うことが可能となる。
【００３９】
次に、図８を用いてシンボル時間推定器１３の他の実施形態について説明する。  
図８においては、図３の閾値判定部３１の前段に系列変換部３６が追加されている。図１のＡ／Ｄ変換器３からの受信サンプル系列は、通信方式粗判定器１１を介して系列変換部３６に入力される。系列変換部３６は、以下のように受信サンプル系列をフィルタに通して他のサンプル系列に変換して次段の閾値判定部３１へ出力する。閾値判定部３１以降は図３と同一であるため、詳しい説明を省略する。
【００４０】
系列変換部３６は、次段の閾値判定部３１によって閾値判定が困難な受信信号の受信サンプル系列に対して信号処理を施すことにより、閾値判定が容易なサンプル系列への変換を行う。例えば、受信信号が２値ＦＳＫ信号であった場合、ベースバンド信号の各シンボルは、図９（ａ）に示すような正弦波とＤＣのいずれか、あるいは周波数の異なる２種類の正弦波のいずれかである。従って、受信サンプル系列の各サンプル値に対して閾値判定を施しても、シンボル時間の整数倍となる時点を検出することは難しい。
【００４１】
そこで、系列変換部３６では図９（ａ）に示す２値ＦＳＫ信号に周波数−振幅変換を施すことにより、２値ＦＳＫ信号を図９（ｂ）に示すＡＳＫ信号、すなわち図４（ａ）と同様にシンボル毎に振幅が変化する信号に変換する。このような変換を行うことにより、図３の場合と同様に、次段の閾値判定部３１によってシンボル時間の整数倍の時点を容易に検出することができる。
【００４２】
受信信号が例えばＱＰＳＫ信号のように包絡線の変化が少ない信号の場合、受信信号をＡ／Ｄ変換器３により離散値化したサンプル系列からは閾値判定を行いにくく、結果としてシンボル時間の推定を誤る可能性がある。そこで、受信信号がＱＰＳＫ信号の場合、Ａ／Ｄ変換器３からのサンプル系列を系列変換部３６により極座標系に変換する。このような変換を行うと、位相情報にはシンボル時間毎の変化が期待できるため、シンボル時間の推定が容易となる。
【００４３】
このように系列変換部３６を付加することにより、閾値判定部３１以降の処理を特に変更することなく、種々の通信方式の受信信号についてシンボル時間の推定を行うことが可能となる。
【００４４】
なお、図１中の通信方式粗判定部１１や変調方式推定器１２によって受信信号がＦＳＫ信号でないことが判明した場合は、系列変換部３６での変換処理を中止し、Ａ／Ｄ変換器３からの受信サンプル系列をそのまま閾値判定部３１に出力するようにしてもよい。さらに、系列変換部３６に次段の閾値判定部３１での閾値判定を確実に行うためにＤＣオフセットや周波数オフセットを取り除く機能を付加してもよい。
【００４５】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に従う無線受信装置の構成を示すブロック図
【図２】図１中のデシメーション部の動作を説明するための受信サンプル系列を示すタイミング図
【図３】図１中のシンボル時間推定器の一実施形態を示すブロック図
【図４】受信信号がＡＳＫ信号の場合における図３中の閾値判定部の動作を説明するためのタイミング図
【図５】図３中の度数分布計測部により計測される度数分布の例を示す図
【図６】図３中の信頼度計算部の一具体例を示すブロック図
【図７】図３中の信頼度計算部の他の具体例を示すブロック図
【図８】図１中のシンボル時間推定器の他の実施形態を示すブロック図
【図９】受信信号がＦＳＫ信号の場合における図８中の系列変換部の動作を説明するためのタイミング図
【符号の説明】
【００４７】
１…アンテナ
２…ＲＦ部
３…Ａ／Ｄ変換器
４…通信方式推定部
５…デシメーション部（抽出部）
６…ディジタル復調部
１１…通信方式粗判定部
１２…変調方式推定部
１３…シンボル時間推定器
１４…時間同期器
１５…クロックカウンタ
１６…スイッチ
３１…閾値判定部
３２…時間間隔計測部
３３…度数分布計測部
３４…信頼度計算部
３５…シンボル時間決定部
３６…系列変換部
【図１】
2005217951.tif 000003
【図２】
2005217951.tif 000004
【図３】
2005217951.tif 000005
【図４】
2005217951.tif 000006
【図５】
2005217951.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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