(57)【要約】【課題】  送信波の送信周波数が等間隔の周波数毎に設定されたチャンネルで送信されることを利用し、チャンネル周波数上に無い雑音を排除することができる信号処理装置およびその処理方法を得る。【解決手段】  受信信号を標本化してデジタルデータに変換する標本化手段１１と、変換後のデジタルデータから所定範囲の信号成分を所定時間内で抽出する信号抽出手段１２と、抽出された信号成分から信号の等時間長、等時間周期および信号間の連続性を選別してグループ化する同期判定手段１３と、グループ化された信号成分のチャンネル間の周波数間隔を推定する周波数推定手段１４と、推定されたチャンネル間の周波数間隔に基づいてグループ化された信号成分を選別する信号選別手段１５と、選別された信号成分を抽出された信号成分の時系列で連結する信号連結手段１６とを備える。【選択図】        図１
2005277898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雑音が混在する受信信号から、等間隔の周波数で構成されるチャンネルで送信される所望信号を検出する信号処理装置であって、
受信信号を標本化してデジタルデータに変換する標本化手段と、
該標本化手段からのデジタルデータから所定範囲の信号成分を所定時間内で抽出する信号抽出手段と、
該信号抽出手段で抽出された信号成分から少なくともその信号間の連続性を検出して当該信号成分をグループ化する信号特性判定手段と、
該信号特性判定手段でグループ化された信号成分のチャンネル間の周波数間隔を推定する周波数推定手段と、
該周波数推定手段で推定されたチャンネル間の周波数間隔に基づいて上記信号特性判定手段でグループ化された信号成分を選別する信号選別手段と、
該信号選別手段で選別された信号成分を、上記信号抽出手段で抽出された信号成分の時系列で連結する信号連結手段と
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
信号特性判定手段として、信号の等時間長、等時間周期および信号間の連続性を選別してグループ化する同期判定手段を用いることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
信号特性判定手段として、信号間の連続性だけを選別してグループ化する連続性判定手段を用いることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】
雑音が混在する受信信号から、等間隔の周波数で構成されるチャンネルで送信される所望信号を検出する信号処理方法であって、
受信信号を標本化してデジタルデータに変換する標本化工程と、
該標本化工程で変換されたデジタルデータから所定範囲の信号成分を所定時間内に抽出する信号抽出工程と、
該信号抽出工程で抽出された信号成分から少なくとも信号間の連続性を検出してグループ化する信号特性判定工程と、
該信号特性判定工程でグループ化されたチャンネル間の周波数間隔を推定する周波数推定工程と、
該周波数推定工程で推定された周波数間隔に基づいて上記グループ化された信号の信号成分を選別する信号選別工程と、
該信号選別工程で選別された信号成分を、上記抽出された信号の時系列で連結する信号連結工程と
を備えたことを特徴とする信号処理方法。
【請求項５】
信号特性判定工程は、信号の等時間長、等時間周期および信号間の連続性を選別してグループ化することを特徴とする請求項４記載の信号処理方法。
【請求項６】
信号特性判定工程は、信号間の連続性だけを選別してグループ化することを特徴とする請求項４記載の信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受信信号を処理する信号処理装置および信号処理方法に関し、特に、同系列の受信信号において、時刻によって切り替わる受信周波数を扱い、その周波数の切り替わりが既知でなくても一連の信号を復調する信号処理装置および信号処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、通信方式の中には、ＭＣＡ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ）方式やＦＨ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ）方式など、送信信号の搬送波周波数（以下では、送信周波数あるいは周波数と記述することがある）を時刻によって切り替える方式がある。つまり、送信周波数が切り替わる時刻情報と周波数情報が既知であれば、その既知の情報に従って、決められた時刻に受信機の受信周波数を決められた周波数に切り替えれば、途切れなく受信できる。
しかし、送信周波数が切り替わる時刻情報と周波数情報を予め知りえない場合には、途切れのない受信を再生するために、受信帯域が広い受信機で予め様々な信号を受信し、その受信信号の中から連続性の良い信号を取捨選択しなければならない。
実際には、固定時間長の送信区間（以下では、送信チップあるいはチップと記述することがある）に分割して送信することが多いが、この固定時間長で決まる出現周期やチップ長の一定性を活用して連続性の良い信号を取捨選択する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４７２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の信号処理方法では、チップの出現周期やチップ長の一定性、すなわち時刻情報に着目しているが、受信周波数の特徴に着目してはいない。
送信機では、予めチャンネル１〜Ｎ（Ｎは正の整数）に割り当てた送信周波数の中から選択する方法が、技術的にも操作上も簡便であり、適用されている例が多い。さらに、各チャンネルの周波数間隔を等間隔にしている例が多い。
まず、ＦＨ方式では、チャンネル数Ｎを多くして、チャンネルの選択順序が単調でないようにすることで、秘匿性の高い通信を実現する。チャンネルの選択順序とその時刻は、送信局と受信局では既知であるが、第３者には知らされていない。
【０００５】
次に、ＭＣＡ方式では、逐次、個々の通信に対してチャンネルを割り当てることで、周波数帯域を有効に活用する。チャンネルの割当とタイミングは、ＭＣＡ通信の手順によって制御および通知されるが、第３者には知り得ない場合が多い。切り替える周波数と時刻情報が既知でない場合には、上記特許文献１の技術を活用して、時間的な連続性や周期性の高いチップを選択して、一連の信号を構築・復調する方法がある。
【０００６】
しかし、所望のチップのチップ長と出現タイミングが似た信号が混信すると、所望のチップを選択できない場合が生じて、復調結果に別の信号の混入や欠損が生じて、品質が低下するという問題点があった。
これはつまり、上記特許文献１の技術では、時間的な連続性や周期性、つまり、チップの時刻情報のみに着目しているが、周波数チャンネルの周期性に着目していないからである。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、チップの選択をする際に、周期やチップ長のような時刻情報だけではなく、信号の周波数に着目し、既に受信したチップの周波数を元に、新たに受信されたチップの周波数を予測して、チップの誤検出を防ぎ、復調結果の品質を向上させることができる信号処理装置および信号処理方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る信号処理装置は、受信信号を標本化してデジタルデータに変換する標本化手段と、この標本化手段からのデジタルデータから所定範囲の信号成分を所定時間内で抽出する信号抽出手段と、この該信号抽出手段で抽出された信号成分から少なくともその信号間の連続性を検出して当該信号成分をグループ化する信号特性判定手段と、この信号特性判定手段でグループ化された信号成分のチャンネル間の周波数間隔を推定する周波数推定手段と、この周波数推定手段で推定されたチャンネル間の周波数間隔に基づいて信号特性判定手段でグループ化された信号成分を選別する信号選別手段と、この信号選別手段で選別された信号成分を、信号抽出手段で抽出された信号成分の時系列で連結する信号連結手段とを備えたものである。
【０００９】
この発明に係る信号処理方法は、受信信号を標本化してデジタルデータに変換する標本化工程と、この標本化工程で変換されたデジタルデータから所定範囲の信号成分を所定時間内に抽出する信号抽出工程と、この信号抽出工程で抽出された信号成分から少なくとも信号間の連続性を検出してグループ化する信号特性判定工程と、この信号特性判定工程でグループ化されたチャンネル間の周波数間隔を推定する周波数推定工程と、この周波数推定工程で推定された周波数間隔に基づいてグループ化された信号の信号成分を選別する信号選別工程と、この信号選別工程で選別された信号成分を、抽出された信号の時系列で連結する信号連結工程とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、チップの誤検出を防ぎ、復調結果の品質を向上できると共に、混在する雑音を正しく排除し、推定されたチャンネル周波数に出現した所望の信号のみを正しく検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、はじめに、この発明の概念について説明する。
送信機から一定の時間毎に、ｆｔ１、ｆｔ２、ｆｔ３、ｆｔ４、ｆｔ５、…のように送信周波数を切り替えて送信されており、さらに、送信周波数には、周波数間隔ｆｃ毎に設定されたチャンネルのいずれかを選んでいることを前提としている。第Ｍチャンネルの送信周波数ｆｔｘは、下記の式（１）で与えられる。
【００１２】
ｆｔｘ（Ｍ）＝ｆ０＋ｆｃ×Ｍ                              （１）
ここで、Ｍは０以上の整数、ｆ０は任意の周波数である。また、Ｍには上限があり、送信周波数ｆｔｘには、上限と下限がある。
【００１３】
通信に使うチャンネル０からＭの選択とタイミングは、通信の送信局と受信局で予め決められる方法がとられる場合もあるが、何らかの手順に従って受信周波数切り替えの制御を逐次行う場合もある。いずれの場合にせよ、受信局では、前もってどのタイミングでどのチャンネルを受信すべきかは予めわかる。受信局では予め得られているチャンネル切り替えの情報に従って、受信機の受信周波数を切り替えることで欠損なく受信できる。
【００１４】
しかし、チャンネルと切り替えのタイミングを知り得ない場合、欠損無く受信するためには、一旦、広帯域受信機で受信し、その帯域に含まれている様々な信号や雑音の中から、時間長や変調方式などの様々な信号の特徴に基いて、一連の通信信号を選別するのが今までの方法であった。
【００１５】
図２は、周波数間隔ｆｃの各チャンネルに周波数が切り替えられている信号の受信状況を示している。この図では、ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０が送信局から送信されている信号を示している。信号ｆｘ、ｆ３ｂは所望の信号ではない（以下では、所望の信号以外をまとめて雑音として記述する場合がある。）。信号ｆｘは、時間的に近い信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４とは、連続性や周期性の検証によって雑音として排除可能である。
ところが、信号ｆ３ｂのように、信号ｆ３ａと同じタイミングで出現する雑音に対しては、時間的な連続性や周期性のような時刻情報に基づいた排除は困難である。周波数間隔ｆｃに着眼すれば、排除は可能である。なお、周波数間隔ｆｃは予め与えられる情報ではない。
【００１６】
そこで、時刻情報に基づいた雑音排除後の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０に対して、各信号間の周波数差を検証してその周波数間隔ｆｃを求める。所望の信号間であれば、周波数差は次式の通りになる。
【００１７】
２信号間の周波数差＝ｆｃ×Ｎｉ    （Ｎｉは任意の整数）    （２）
【００１８】
逆に、所望の信号間でない場合には、上記式（２）は満たされない。ただし、周波数間隔ｆｃが既知ではないので、過去あるいは直前の受信信号の周波数から周波数間隔ｆｃを推定する必要がある。
以下に、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４から周波数間隔ｆｃを推定する場合を説明する。まず、任意の２信号の周波数ｆｘ、ｆｙが所望の信号であれば、周波数間隔ｆｃは次式のように表される。
【００１９】
ｆｃ＝｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎｘｙ    （Ｎｘｙは正の整数）        （３）
【００２０】
すなわち、所望の信号の全て組合せにおいて、（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎｘｙ）が周波数間隔ｆｃと一致する。そこで、周波数間隔ｆｃが一致する組合せを探す。
図３は、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４の全組合せの（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）（Ｎは自然数）をプロットしたものである。ただし、ｆ３ａとｆ３ｂは、同時に出現している信号で、どちらかしか所望の信号に含まれず、その組合せは確認する必要がないので、プロットしていない。このようにしてプロットされた点から一致する周波数間隔ｆｃを探す。
【００２１】
図３の例では最も高い周波数から周波数０に向かって、周波数間隔ｆｃの候補を探す。周波数差Ｆでは信号ｆ３ｂが組合せに含まれる場合の周波数にプロットされて、含まれない場合の周波数にはプロットされていない。このようにすれば、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４が所望の信号であり、信号ｆ３ｂは雑音であり、周波数間隔ｆｃは周波数差Ｆであることが確認できる。
なお、周波数間隔ｆｃの候補が決まれば、周波数０に向かって組合せを探索することは停止する。なぜならば、明らかに周波数間隔ｆｃ以外に同じ条件を満たす周波数（ｆｃ／Ｎ）が明らかに存在し、理論上は無限個存在することになるので、探索は一旦打ち切るべきだからである。
【００２２】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による信号処理装置を示す構成図である。
図１において、空中線１が受信機２に接続され、受信機２が信号処理部３に接続される。受信機２は、空中線１から入力される高周波信号を標本化可能な周波数帯まで周波数変換する。また、信号処理部３は、受信機２から得られる信号を標本化してデジタルデータに変換する標本化手段１１と、この標本化手段１１からのデジタルデータから有意義な信号成分を抽出する、つまり所定範囲の信号成分を所定時間内で抽出する信号抽出手段１２と、この信号抽出手段１２の出力の時刻情報から信号成分の取捨選択を行い、つまり、信号抽出手段１２の出力から時間的に連続性と周期性のある信号成分、換言すれば、等時間長、等時間周期で時間的連続性がある信号成分を選別し、グループ化する信号特性判定手段としての同期判定手段１３と、この同期判定手段１３でグループ化された信号からチャンネル間の周波数間隔を推定する周波数推定手段１４と、この周波数推定手段１４で推定されたチャンネル間の周波数間隔を元に同期判定手段１３でグループ化された信号からさらに信号成分の取捨選択を行う信号選別手段１５と、この信号選別手段１５の出力に基づいて、信号抽出手段１２で抽出され選別された信号成分を時系列で連結する信号連結手段１６とを備える。信号処理部３は、信号連結手段１６で連結された信号成分を再生あるいは復調する再生・復調部４に接続される。
【００２３】
次に、動作について、図２〜図７を参照して説明する。
受信機２は、送信局（図示せず）からの図２に示す信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分それぞれの帯域よりも広く、全チャンネルを含む帯域を受信可能な機能を有する。受信機２の出力は、標本化手段１１に供給され、図６のステップＳＴ１において、標本化手段１１が受信機２からの広帯域な出力を標本化し、デジタルサンプル（デジタルデータ）に変換して出力する。ステップＳＴ２において、信号抽出手段１２が広帯域で取得した標本化手段１１からのデジタルサンプルから有意義な信号成分、即ち信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分の情報を抽出する。つまり、信号抽出手段１２は、周波数スペクトルから閾値を越えて送信局から送信される信号と思われる信号の最小・最大周波数と出現・消滅時刻を決定し、周波数変換と帯域制限を行うことで最小周波数から最大周波数までの狭帯域のデジタルサンプル信号を出現時刻から消滅時刻までの分、即ち所定範囲の信号成分を所定時間内で抽出して出力する。もちろん、この時点での信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分の情報には、所望の信号であるか雑音であるかの区別はない。
【００２４】
次に、同期判定手段１３が、ステップＳＴ３において、信号抽出手段１２で抽出された信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分に等時間長、等時間周期で時間的連続性があるか否かを判別し、その信号成分に等時間長、等時間周期で時間的連続性がなければステップＳＴ２に戻って、上述の動作を繰り返し、その信号成分に等時間長、等時間周期で時間的連続性があれば、ステップＳＴ４において、その時間的連続性のある信号成分のグループ化を行う。つまり、同期判定手段１３は、ステップＳＴ３、ＳＴ４において、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分の時間的な連続性や周期性のような時刻情報を参照して予め信号成分の取捨選択を行ってグループ化する。
【００２５】
換言すれば、同期判定手段１３は、図２に示すように等時間周期で送信される信号を検出することを前提とする場合には、送信の周期と信号の時間長が等しく、連続し得る信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分を選別し、グループ化して出力する。図２の例では、信号ｆｘは、他の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０とは時間の連続性がないので、除去される。また、信号ｆ３ａ、ｆ３ｂは同じタイミングで出現し、共に他の信号ｆ１、ｆ２、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０と連続性があり、除去する理由がないので、両信号とも所望の信号である可能性があるので、両方とも出力対象とする。結果的に、以上の例では、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０が出力される。
次に、ステップＳＴ５において、周波数推定手段１４が、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分の様々な組合せの中から周波数間隔ｆｃを推定する。この周波数推定手段１４における周波数間隔ｆｃの推定の詳細な動作は、図７を参照して後述する。
【００２６】
ステップＳＴ６において、信号選別手段１５が、周波数推定手段１４の推定結果である周波数間隔ｆｃと同期判定手段１３の出力を入力し、周波数推定手段１４の推定結果からチャンネル周波数を推定して、チャンネル周波数上に無い信号を排除し、チャンネル周波数上の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分を選択し、その選択結果を出力する。
ここでは、一例として、信号選別手段１５には、周波数間隔ｆｃと、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０が入力される。信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４から周波数間隔ｆｃが決まり、それ以降、周波数間隔ｆｃの更新を行わない場合には、信号ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０は信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４から類推されるチャンネル周波数に含まれるので出力されるが、信号ｆ５はチャンネル周波数に含まれないので排除される。
【００２７】
次に、ステップＳＴ７において、信号連結手段１６が、信号抽出手段１２と信号選別手段１５の出力を入力し、信号抽出手段１２からの出力のうち、各信号のデジタルサンプルを入力するが、信号選別手段１５から入力された取捨選択の情報を用いて、所望の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分のみを選択・連結して出力する。
ここでは、一例として、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０のデジタルサンプルが連結されて、信号連結手段１６から出力される。雑音と判定された信号ｆ５のタイミングは所望の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分が検出されていないので、信号連結手段１６はこの信号ｆ５を欠損として扱い、実質的に無信号で出力する。
再生・復調部４では、信号連結手段１６からの連結された信号を、その変調方式に応じてデジタル信号復調やアナログ信号再生などを行い、信号に含まれる情報を出力する。
【００２８】
次に、図７を参照して、図６のステップＳＴ５における周波数推定手段１４の周波数間隔ｆｃの推定の仕方について、説明する。
一般にｎ個の信号ｆｒ１〜ｆｒｎを対象とするが、ここではｎ＝３の例で説明する。
まず、ステップＳＴ１１において、未検証の全ての周波数（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）（Ｎは自然数）の内、最も高い周波数を選択し、これをｆｔとする。ここで、ｆｘ、ｆｙは、検証対象になる信号ｆｒ１〜ｆｒｎのいずれかの信号の周波数であり、ｆｘとｆｙは異なる（すなわちｆｘ≠ｆｙ）。
【００２９】
次に、ステップＳＴ１２において、（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）が所定の閾値ｆｃｔ未満であるか否かを判別し、未満であれば、ステップＳＴ１３において、異常として終了する。これは、実質的に周波数間隔ｆｃを推定できなかったことを意味する。一方、ステップＳＴ１２で、（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）が所定の閾値ｆｃｔ未満でなければ、ステップＳＴ１４において、（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）と等しくなる他の信号の組合せを探し、（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）＝ｆｔの組合せが存在するか否かを判別し、ステップＳＴ１５，ＳＴ１６において、その有無を全ての組合せを挙げる後述の図４、図５等に示す組合せ表中にそれぞれ○×でマークする。つまり、ステップＳＴ１４で周波数（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）と等しくなる他の信号の組合せがあれば、ステップＳＴ１５で組合せ表中に○をマークし、なければ、ステップＳＴ１６で組合せ表中に×をマークする。ただし、ステップＳＴ１５で、同じタイミングで出現する信号の組合せは、両者がともに所望の信号成分であることはありえず、後の判定に影響しないように、△をマークする。
【００３０】
そして、いずれの場合も、ステップＳＴ１７に進み、このステップＳＴ１７において、ある信号ｆｚについて、全ての組合せが△か×であるか否かを判別し、なければこの判別動作を繰り返し、全ての組合せが△か×であると、ステップＳＴ１８において、信号ｆｚを雑音の候補と認定し、ステップＳＴ１９において、信号ｆｚとの組合せなっている×を△に変える。
【００３１】
次いで、ステップＳＴ２０において、全ての組合せが△か×になる信号が複数あるか否か、つまり、雑音候補認定の信号ｆｚが複数あるか否かを判別し、複数なければ、ステップＳＴ２３に進み、複数あると、ステップＳＴ２１において、同時にそれぞれを雑音の候補と認定し、ステップＳＴ２２において、認定された各信号との組合せになっている×を△に変える。つまり、ここで、信号ｆｒ３が雑音であり、信号ｆｒ３以外が所望の信号成分であると仮定すれば、その組合せ表は、図４のように信号ｆｒ３との組合せは全て上記式（３）を満たさず、×になり、それ以外は全て○になるはずである。そして、上記の処理で×を△に書き換えても、組合せ表中に×が残っている場合には、その仮定が成り立っていないので、所望の信号と雑音とに区別できず、周波数間隔ｆｃは決定できないことになる。
【００３２】
そこで、ステップＳＴ２３において、組合せ表中に○あるいは△しかないか否かを判別し、○あるいは△しかない場合、即ち、×がなければ、ステップＳＴ２４において、（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）が周波数間隔ｆｃであるとして、正常終了し、一方、ステップＳＴ２３で、○あるいは△がない場合、即ち、×が残っている場合には、（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）は周波数間隔ｆｃではなかったことを意味するので、ステップＳＴ１１に戻り、（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）以下の別の周波数について新たに検証する。
【００３３】
なお、図４の組合せ表における数値は、組合せが成立した回数を表しており、例えば、信号ｆｒ１の場合にはｆｒ２とｆｒ４との２回、信号ｆｒ２の場合にはｆｒ１とｆｒ４との２回、信号ｆｒ４の場合にはｆｒ１とｆｒ２との２回いずれも組合せが成立し、信号ｆｒ３の場合にはいずれとも組合せが成立せず０回であることを表している。
【００３４】
ここで、さらに、周波数推定手段１４の動作の具体例として、図２中の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４からチャンネル間の周波数間隔ｆｃを推定する場合を説明する。
まず、とある周波数（｜ｆｘ−ｆｙ｜／Ｎ）に複数の点が無い場合には、検証するまでも無く、その周波数は周波数間隔ｆｃにはなりえない。
次に、最初の候補として、図３に示すような、Ａの周波数の場合には、同図に示す周波数差と組合せの関係から、図５（ａ）に示すような組合せ表が得られる。この場合、信号ｆ１との組合せの信号の周波数は全て○ではない（Ａの周波数に一致しない）ので、信号ｆ１を雑音の候補とし、信号ｆ１との組合せの○を△にし、図５（ｂ）に示すような組合せ表を得る。この組合せ表では、全ての組合せが○になる信号がないので、上記手順のステップＳＴ２３によれば、Ａの周波数は周波数間隔ｆｃにならないと判断される。
【００３５】
次に、図３に示すような、Ｂの周波数の場合には、同じく同図に示す周波数差と組合せから、図５（ｃ）に示すような組合せ表が得られる。この場合、信号ｆ３ｂとの組合せの信号の周波数は全て○ではない（Ｂの周波数に一致しない）ので、信号ｆ１を雑音の候補とし、ｆ３ｂとの組合せの○を△にし、図５（ｄ）に示すような組合せ表を得る。この組合せ表中には×がないので、周波数Ｂは周波数間隔ｆｃであることになり、正常終了する。
なお、図５の組合せ表における数値も、図４の場合と同様に、組合せが成立した回数を表している。
【００３６】
このように、この実施の形態１によれば、チップの選択をする際に、周期やチップ長のような時刻情報だけではなく、信号の周波数に着目し、既に受信したチップの周波数を元に、新たに受信されたチップの周波数を予測して信号処理を行うので、チップの誤検出を防ぎ、復調結果の品質を向上させることができる。また、従来の時刻情報に基いて分離する方法では誤って検出されていた雑音を正しく排除し、推定されたチャンネル周波数に出現した所望の信号のみを正しく検出できる。つまり、図２の例では、所望の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０に対して、従来の方法だと、信号ｆ３ｂ、ｆ５を誤って所望の信号成分として検出する場合があったが、この実施の形態１によれば、所望の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分のみを正しく検出できる。
【００３７】
実施の形態２．
図８は、この発明の実施の形態２による信号処理装置を示す構成図である。図８において、図１と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
本実施の形態では、図１の信号特性判定手段としての同期判定手段１３の代わりに連続性判定手段１７を有する信号処理部３Ａを用いる。その他の構成は、図１の場合と同様である。
連続性判定手段１７は、信号抽出手段１２の出力側に設けられ、この信号抽出手段１２の出力から時間的に連続する信号を選択しグループ化する。つまり、連続性判定手段１７は、信号抽出手段１２で抽出された信号成分から信号間の連続性だけを選別し、その選別された連続性のある信号成分をグループ化するように働く。
上述の実施の形態１では、送信局から信号が等時間長・等時間周期で分割される送信される信号の検出と再生を目的としており、検出しようとする信号の時間長や周期が異なる場合には、図１の同期判定手段１３でその信号を排除し、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分に対する検出の品質向上を図っていた。
【００３８】
しかし、送信局からの信号の時間長や周期が一定ではない通信もある。例えば、ＭＣＡ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が一例として挙げられる。そこで、本実施の形態では、信号の等時間長・等時間周期・信号間の連続性という特徴を検出する代わりに、信号間の連続性だけを検出し出力するという特性のみが異なるが、それ以外の機能は図１の同期判定手段１３と同じである連続性判定手段１７を設ける。
例えば、連続性判定手段１７は、図７に例示される信号ｆ１、ｆ２、ｆｘ、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４、ｆ５、ｆ６の入力に対して、他の信号と連続しない信号ｆｘを排除し、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ４、ｆ５、ｆ６を出力する。
【００３９】
次に、動作について、図１０を参照して説明する。
受信機２の出力は、標本化手段１１に供給され、図１０のステップＳＴ１において、標本化手段１１が受信機２からの広帯域な出力を標本化し、デジタルサンプル（デジタルデータ）に変換して出力する。ステップＳＴ２において、信号抽出手段１２が広帯域で取得した標本化手段１１からのデジタルサンプルから有意義な信号成分、即ち信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分の情報を抽出する。つまり、信号抽出手段１２は、周波数スペクトルから閾値を越えて送信局から送信される信号と思われる信号の最小・最大周波数と出現・消滅時刻を決定し、周波数変換と帯域制限を行うことで最小周波数から最大周波数までの狭帯域のデジタルサンプルを出現時刻から消滅時刻までの分、即ち所定範囲の信号成分を所定時間内で抽出して出力する。もちろん、この時点での信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分の情報には、所望の信号であるか雑音であるかの区別はない。
【００４０】
次に、連続性判定手段１７が、ステップＳＴ８において、信号抽出手段１２で抽出された信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分に時間的連続性があるか否かを判別し、その信号成分に時間的連続性がなければ、つまり、時間的に連続する信号でなければ、ステップＳＴ２に戻って、上述の動作を繰り返し、その信号成分に時間的に連続する信号であれば、ステップＳＴ４において、その時間的連続性のある信号成分のグループ化を行う。つまり、連続性判定手段１７は、ステップＳＴ８、ＳＴ４において、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分の時間的な連続性の時刻情報を参照して予め信号成分の選別、即ち取捨選択を行い、グループ化して出力する。
【００４１】
次に、ステップＳＴ５において、周波数推定手段１４が、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分の様々な組合せの中から周波数間隔ｆｃを推定し、ステップＳＴ６において、信号選別手段１５が、周波数推定手段１４の推定結果である周波数間隔ｆｃと連続性判定手段１７の出力を入力し、周波数推定手段１４の推定結果からチャンネル周波数を推定して、チャンネル周波数上に無い信号を排除し、チャンネル周波数上の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分を選択し、その選択結果を出力する。
【００４２】
次に、ステップＳＴ７において、信号連結手段１６が、信号抽出手段１２と信号選別手段１５の出力を入力し、信号抽出手段１２からの出力のうち、各信号のデジタルサンプルを入力するが、信号選別手段１５から入力された取捨選択の情報を用いて、所望の信号ｆ１、ｆ２、ｆ３ａ、ｆ４などの信号成分のみを選択・連結して出力する。
そして、再生・復調部４では、信号連結手段１６からの連結された信号を、その変調方式に応じてデジタル信号復調やアナログ信号再生などを行い、信号に含まれる情報を出力する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態２によれば、信号間の連続性だけを検出して出力することで、等時間長・等時間周期が一定ではない信号に対しても、上記実施の形態１と同様に、従来の時刻情報に基いて分離する方法では誤って検出されていた雑音を正しく排除し、推定されたチャンネル周波数に出現した所望の信号の信号成分のみを正しく検出でき、しかも、信号間の連続性だけを検出するので、それだけ検出時間が短縮されて信号処理の迅速化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施の形態１による信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による信号処理装置に入力される信号の情報を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１による信号処理装置に入力される信号の周波数間隔を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１による信号処理装置中の周波数推定手段における推定手順を説明するために用いる表を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１による信号処理装置中の周波数推定手段における推定手順を説明するために用いる表であり、図２の信号に対応した具体例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１による信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１による信号処理装置の処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２による信号処理装置の処理手順を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態２による信号処理装置に入力される信号の情報を説明するための図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１  空中線、２  受信機、３，３Ａ  信号処理部、４  再生・復調部、１１  標本化手段、１２  信号抽出手段、１３  同期判定手段、１４  周波数推定手段、１５  信号選別手段、１６  信号連結手段、１７  連続性判定手段。
【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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