(57)【要約】【課題】  ウォルシュ変換した複数の相関値からひとつを選択する際の処理量を抑える。【解決手段】  第２位相回転部１３２は、等化器４２で等化された信号を第２位相誤差検出部５６で検出された位相誤差によって回転させる。判定部１５０は、ＣＣＫ変調された信号が配置された位相にもとづいて位相平面を複数の部分領域に予め分割しておき、複数の部分領域の中から第２位相回転部１３２の出力信号に対応したひとつの部分領域を検出することによって、第２位相回転部１３２の出力信号から検出した部分領域に対応した値に変換する。ＦＷＴ演算部５０は、判定部１５０で変換された値をＦＷＴ演算し、ウォルシュ変換値ＦＷＴを出力する。最大値検索部５２は、６４個のウォルシュ変換値ＦＷＴを入力し、それらの大きさにもとづいて、ひとつのウォルシュ変換値ＦＷＴを選択する。【選択図】  図３
2005277539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の位相信号からそれぞれ生成された複数チップのウォルシュ符号をひとつのシンボルとした信号を受信する受信部と、
前記複数チップのウォルシュ符号が配置された位相のいずれかに近づくように、前記受信した信号の位相を補正する位相補正部と、
前記複数チップのウォルシュ符号が配置された位相にもとづいて、前記位相を補正した信号が配置されるべき位相平面を複数の部分領域に予め分割しておき、前記複数の部分領域の中から前記位相を補正した信号に対応したひとつの部分領域を検出することによって、前記位相を補正した信号から前記検出した部分領域に対応した値に変換する信号変換部と、
前記検出した部分領域に対応した値をひとつのシンボル単位でウォルシュ変換して、複数の相関値をそれぞれ生成するウォルシュ変換部と、
前記生成した複数の相関値からひとつの相関値を選択し、さらに当該選択した相関値に対応した複数の位相信号を出力する選択部とを備え、
前記信号変換部は、前記検出した部分領域に対応した値のビット数が前記位相を補正した信号のビット数よりも少なくなるように規定することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記信号変換部は、前記複数の部分領域の数が複数チップのウォルシュ符号が配置されるべき位相の数以上になるように規定し、かつ複数チップのウォルシュ符号が配置されるべき位相を含んだ部分領域に対応した値の絶対値が大きくなるように規定することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記信号変換部は、前記位相を補正した信号の大きさが所定のしきい値よりも小さい場合に属するべき部分領域を設け、当該部分領域に対応した値の絶対値が小さくなるように規定することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の受信装置。
【請求項４】
前記受信部で受信した信号に含まれたウォルシュ符号は、ウォルシュ符号の同相成分と直交成分の絶対値が等しくなる位相に配置されており、
前記信号変換部は、部分領域に対応した値に対して、同相成分と直交成分が同一のビット数となる値を規定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項５】
前記選択部は、
前記複数チップのウォルシュ符号が配置された位相のいずれかに近づくほど値が大きくなるような規則によって、前記生成した複数の相関値の大きさの近似値をそれぞれ計算する近似部と、
前記計算した複数の相関値の大きさの近似値にもとづいて、ひとつの相関値を選択し、さらに当該選択した相関値に対応した複数の位相信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の受信装置。
【請求項６】
複数の位相信号からそれぞれ生成された複数チップのウォルシュ符号をひとつのシンボルとした信号を受信するステップと、
前記複数チップのウォルシュ符号が配置された位相のいずれかに近づくように、前記受信した信号の位相を補正するステップと、
前記複数チップのウォルシュ符号が配置された位相にもとづいて、前記位相を補正した信号が配置されるべき位相平面を複数の部分領域に予め分割しておき、前記複数の部分領域の中から前記位相を補正した信号に対応したひとつの部分領域を検出することによって、前記位相を補正した信号から前記検出した部分領域に対応した値に変換するステップと、
前記検出した部分領域に対応した値をひとつのシンボル単位でウォルシュ変換して、複数の相関値をそれぞれ生成するステップと、
前記生成した複数の相関値からひとつの相関値を選択し、さらに当該選択した相関値に対応した複数の位相信号を出力するステップとを備え、
前記変換するステップは、前記検出した部分領域に対応した値のビット数が前記位相を補正した信号のビット数よりも少なくなるように規定することを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信技術に関し、特にスペクトル拡散された信号を受信するための受信方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．４ＧＨｚ帯の無線周波数を使用したスペクトル拡散通信システムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）が実用化されている。当該無線ＬＡＮは、ＣＣＫ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｃｏｄｅ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調によって、１１Ｍｂｐｓの最大伝送速度を実現する。一方、無線ＬＡＮの帯域幅は、電波法によって２６ＭＨｚと定められているため、直接拡散方式におけるチップレートの上限も２６Ｍｃｐｓとなる。ただし、チップレート２６Ｍｃｐｓを理想ナイキストフィルタで帯域制限した場合、Ｄ／Ａ変換器のサンプリング周波数が４０ＭＨｚとなり、さらにＤ／Ａ変換後の急峻な帯域制限も必要となるためあまり現実的でない。そのため、実際にはナイキストフィルタによる帯域制限でなく、Ｄ／Ａ変換後のアナログフィルタでベースバンドの帯域制限を行っているので、最大１１Ｍｃｐｓ程度のチップレートとなっている。このようなＣＣＫ変調に対応した受信装置は、一般的に、送信された信号の波形のパターンを予め複数用意しており、受信した信号の波形に最も近い波形の送信信号を復調結果としている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１６８９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＣＣＫ変調された信号、すなわちウォルシュ符号の復調では、ＦＷＴ（Ｆａｓｔ  Ｗａｌｓｈ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）演算によって、受信した信号から複数の相関値を計算する。さらに、複数の相関値から値の最も大きい相関値を選択し、当該相関値を与えるべき送信された信号の組み合わせを再生する。しかしながら、ノイズやマルチパス伝送路の影響によって、ＦＷＴ演算によって得られた相関値に誤差が含まれると、送信されていない信号の組合せが誤って選択される場合もある。なお、無線ＬＡＮの装置は、小型化される方が望ましいため、可能な限り内部処理を簡略化するべきである。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウォルシュ変換した結果から送信した信号を推定するための処理量を抑えつつ、高精度に送信した信号を推定する受信技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある態様は、受信装置である。この装置は、複数の位相信号からそれぞれ生成された複数チップのウォルシュ符号をひとつのシンボルとした信号を受信する受信部と、複数チップのウォルシュ符号が配置された位相のいずれかに近づくように、受信した信号の位相を補正する位相補正部と、複数チップのウォルシュ符号が配置された位相にもとづいて、位相を補正した信号が配置されるべき位相平面を複数の部分領域に予め分割しておき、複数の部分領域の中から位相を補正した信号に対応したひとつの部分領域を検出することによって、位相を補正した信号から検出した部分領域に対応した値に変換する信号変換部と、検出した部分領域に対応した値をひとつのシンボル単位でウォルシュ変換して、複数の相関値をそれぞれ生成するウォルシュ変換部と、生成した複数の相関値からひとつの相関値を選択し、さらに当該選択した相関値に対応した複数の位相信号を出力する選択部とを備える。この装置において、信号変換部は、検出した部分領域に対応した値のビット数が位相を補正した信号のビット数よりも少なくなるように規定してもよい。
【０００６】
以上の装置により、ウォルシュ変換すべき信号をビット数の少ない信号に変換してからウォルシュ変換するので、処理量を削減できる。また、受信した信号の位相が、予め定められた位相に配置されるように絶対的な位相を補正するので、信号のビット数を削減しても、受信特性の低下を小さくできる。
【０００７】
信号変換部は、複数の部分領域の数が複数チップのウォルシュ符号が配置されるべき位相の数以上になるように規定し、かつ複数チップのウォルシュ符号が配置されるべき位相を含んだ部分領域に対応した値の絶対値が大きくなるように規定してもよい。
以上の装置により、部分領域に対応した値は、信頼性が高くなれば大きくなるように規定されているので、部分領域に対応した値にもとづいたウォルシュ変換の結果の精度を向上できる。
【０００８】
信号変換部は、位相を補正した信号の大きさが所定のしきい値よりも小さい場合に属するべき部分領域を設け、当該部分領域に対応した値の絶対値が小さくなるように規定してもよい。
以上の装置により、位相を補正した信号の大きさが小さければ、当該信号の信頼性が低いと判断して、当該部分領域に対応した値の絶対値が小さくなるように変換を施すので、部分領域に対応した値にもとづいたウォルシュ変換の精度の低下を防止できる。
【０００９】
受信部で受信した信号に含まれたウォルシュ符号は、ウォルシュ符号の同相成分と直交成分の絶対値が等しくなる位相に配置されており、信号変換部は、部分領域に対応した値に対して、同相成分と直交成分が同一のビット数となる値を規定してもよい。選択部は、複数チップのウォルシュ符号が配置された位相のいずれかに近づくほど値が大きくなるような規則によって、生成した複数の相関値の大きさの近似値をそれぞれ計算する近似部と、計算した複数の相関値の大きさの近似値にもとづいて、ひとつの相関値を選択し、さらに当該選択した相関値に対応した複数の位相信号を出力してもよい。
【００１０】
「ウォルシュ符号の同相成分と直交成分の絶対値が等しくなる位相」とは、具体的には、同相成分の軸を水平方向に、直交成分の軸を垂直方向に取り、かつ０を同相成分の軸上に定義すれば、π／４、３π／４、５π／４、７π／４に相当する。
以上の装置により、信号点が配置されるべき位相に近づくように、受信した信号の位相を補正してから、信号点が配置されるべき位相に近いほど値が大きくなるような近似を行ない、大きな値に対応した信号を選択するため、受信特性が向上する。
【００１１】
本発明のある態様は、受信方法である。この方法は、複数の位相信号からそれぞれ生成された複数チップのウォルシュ符号をひとつのシンボルとした信号を受信するステップと、複数チップのウォルシュ符号が配置された位相のいずれかに近づくように、受信した信号の位相を補正するステップと、複数チップのウォルシュ符号が配置された位相にもとづいて、位相を補正した信号が配置されるべき位相平面を複数の部分領域に予め分割しておき、複数の部分領域の中から位相を補正した信号に対応したひとつの部分領域を検出することによって、位相を補正した信号から検出した部分領域に対応した値に変換するステップと、検出した部分領域に対応した値をひとつのシンボル単位でウォルシュ変換して、複数の相関値をそれぞれ生成するステップと、生成した複数の相関値からひとつの相関値を選択し、さらに当該選択した相関値に対応した複数の位相信号を出力するステップとを備える。この方法において、変換するステップは、検出した部分領域に対応した値のビット数が位相を補正した信号のビット数よりも少なくなるように規定してもよい。
【００１２】
変換するステップは、複数の部分領域の数が複数チップのウォルシュ符号が配置されるべき位相の数以上になるように規定し、かつ複数チップのウォルシュ符号が配置されるべき位相を含んだ部分領域に対応した値の絶対値が大きくなるように規定してもよい。変換するステップは、位相を補正した信号の大きさが所定のしきい値よりも小さい場合に属するべき部分領域を設け、当該部分領域に対応した値の絶対値が小さくなるように規定してもよい。受信するステップで受信した信号に含まれたウォルシュ符号は、ウォルシュ符号の同相成分と直交成分の絶対値が等しくなる位相に配置されており、変換するステップは、部分領域に対応した値に対して、同相成分と直交成分が同一のビット数となる値を規定してもよい。選択ステップは、複数チップのウォルシュ符号が配置された位相のいずれかに近づくほど値が大きくなるような規則によって、生成した複数の相関値の大きさの近似値をそれぞれ計算するステップと、計算した複数の相関値の大きさの近似値にもとづいて、ひとつの相関値を選択し、さらに当該選択した相関値に対応した複数の位相信号を出力するステップとを備えてもよい。
【００１３】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ウォルシュ変換した結果から送信した信号を推定するための処理量を抑えつつ、高精度に送信した信号を推定する受信技術を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の無線ＬＡＮの受信装置に関する。受信装置は、受信した信号に含まれたＣＣＫ変調された信号をＦＷＴ演算する。さらに受信装置は、ＦＷＴ演算して得られた複数の相関値の中から大きさが最大の相関値を選択し、当該選択した相関値に対応した位相信号の組合せを再生する。ここで相関値は同相成分と直交成分を有した複素数であり、通常、相関値の大きさの計算は、２乗和をするので演算処理量を増大させる。なお、ＣＣＫ変調は、差動符号化した信号にもとづいてチップ信号を生成しているので、一般的に、受信装置において絶対的な位相の補正を必要としない。
【００１６】
本実施例に係る受信装置は、受信した信号に対して絶対的な位相を補正する。さらに、予め定めたしきい値もとづいて、位相を補正した信号の同相成分と直交成分を所定ビット数の値にそれぞれ変換し、変換した値をＦＷＴ演算して複数の相関値を生成する。そのため、ＦＷＴ演算の処理量を削減できる。さらに、相関値が同相成分の軸と直交成分の軸から離れるほど大きくなるような規則にもとづいて近似を行い、近似した複数の相関値からひとつの相関値を選択する。最終的に選択されるべき相関値は、近似によって本来の値よりも大きな値になるような位相に配置される傾向にある。その結果、当該相関値が複数の相関値の中から選択される可能性が向上して、信号の受信特性が向上する。
【００１７】
本実施例の前提として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格におけるＣＣＫ変調の概略を説明する。ＣＣＫ変調は、８ビットをひとつの単位（以下、この単位を「ＣＣＫ変調単位」とする）とし、この８ビットを上位からｄ１、ｄ２、・・・ｄ８と名づける。ＣＣＫ単位のうち、下位６ビットは、［ｄ３，ｄ４］、［ｄ５，ｄ６］、［ｄ７，ｄ８］単位がそれぞれＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）の信号点配置にマッピングされる。また、マッピングした位相をそれぞれ（φ２、φ３、φ４）と示す。さらに、位相φ２、φ３、φ４から８種類の拡散符号Ｐ１からＰ８を以下の通り生成する。
【００１８】
【数１】
2005277539.tif 000003
一方、ＣＣＫ変調単位のうち、上位２ビットの［ｄ１，ｄ２］は、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｎｔｉａｌ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）の信号点配置にマッピングされ、ここではマッピングした位相をφ１とする。なお、φ１が被拡散信号に相当する。さらに、被拡散信号φ１と拡散符号Ｐ１からＰ８より、以下の通り８通りのチップ信号Ｘ０からＸ７を生成する。
【００１９】
【数２】
2005277539.tif 000004
送信装置は、チップ信号Ｘ０からＸ７の順に送信する（以下、チップ信号Ｘ０からＸ７によって構成される時系列の単位も「ＣＣＫ変調単位」という）。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格ではＣＣＫ変調の他に、ＤＢＰＳＫやＤＱＰＳＫの位相変調した信号が既知の拡散符号によって拡散されて送信される。
【００２０】
図１は、実施例に係る通信システムのバーストフォーマットを示す。このバーストフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ規格のＳｈｏｒｔＰＬＣＰに相当する。バースト信号は、図示のごとくプリアンブル、ヘッダ、データの領域を含む。さらに、プリアンブルは、ＤＢＰＳＫの変調方式によって伝送速度１Ｍｂｐｓで通信され、ヘッダは、ＤＱＰＳＫの変調方式によって伝送速度２Ｍｂｐｓで通信され、データは、ＣＣＫの変調方式によって伝送速度１１Ｍｂｐｓで通信される。また、プリアンブルは、５６ビットのＳＹＮＣ、１６ビットのＳＦＤを含み、ヘッダは、８ビットのＳＩＧＮＡＬ、８ビットのＳＥＲＶＩＣＥ、１６ビットのＬＥＮＧＴＨ、１６ビットのＣＲＣを含む。一方、データに対応したＰＳＤＵの長さは、可変である。本発明で処理対象とするバースト信号は図１のものに限定されるものでないが、説明の簡略化のために、以下では図１のバーストフォーマットに対する処理を説明する。
【００２１】
図２は、実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、受信装置１０、送信装置１２を含む。さらに、受信装置１０は、受信用アンテナ１４、無線部１８、直交検波部２０、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）２２、ＡＤ変換部２４、ベースバンド処理部２６、制御部２８を含み、送信装置１２は、送信用アンテナ１６、無線部３０、変調部３２を含む。また信号としてデジタル受信信号２００、出力信号２０２を含む。
【００２２】
変調部３２は、上述の通り、図１のバーストフォーマットのデータ区間において送信すべき情報をＣＣＫ変調処理し、あるいはバーストフォーマットのプリアンブルおよびヘッダ区間において位相変調した信号を拡散処理する。ここで、ＣＣＫ変調された信号は、信号の同相成分と直交成分の絶対値が等しくなる位相、すなわちＱＰＳＫに相当した信号点に配置されている。無線部３０は、変調部３２から出力されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換、増幅処理を行う。送信用アンテナ１６は、無線周波数の信号を送信し、受信用アンテナ１４は、無線周波数の信号を受信する。
【００２３】
無線部１８は、受信した無線周波数の信号を中間周波数の信号に周波数変換する。ここで受信した信号のひとつは、複数の位相信号からそれぞれ生成された複数チップのウォルシュ符号、すなわちＣＣＫ変調された信号である。また、説明の簡略化のために、受信した信号に含まれた周波数オフセットは小さいものとする。直交検波部２０は、中間周波数の信号を直交検波し、ベースバンドの信号を出力する。一般にベースバンドの信号は、同相成分と直交成分のふたつの成分によって示されるが、以下ではそれらをまとめた形で図示する。ＡＧＣ２２は、ベースバンドの信号の振幅を後述のＡＤ変換部２４のダイナミックレンジ内の振幅にするために、利得を自動的に制御する。ＡＤ変換部２４は、ベースバンドのアナログ信号をデジタル信号に変換し、複数ビットで構成されたデジタル受信信号２００を出力する。ベースバンド処理部２６は、デジタル受信信号２００を逆拡散や復調して、出力信号２０２を出力する。制御部２８は、受信装置１０のタイミング等を制御する。
【００２４】
図３は、ベースバンド処理部２６の構成を示す。ベースバンド処理部２６は、第１位相回転部１３０、等化器４２、相関器４４、復調部４６、第１位相誤差検出部４８、第２位相回転部１３２、判定部１５０、ＦＷＴ演算部５０、最大値検索部５２、φ１復調部５４、第２位相誤差検出部５６、スイッチ部６０を含む。また信号として、復調信号２０４、位相誤差信号２０６、φ１信号２０８、φ成分信号２１０、ウォルシュ変換値ＦＷＴを含む。
【００２５】
第１位相回転部１３０は、後述の第１位相誤差検出部４８から出力される位相誤差信号２０６によって、デジタル受信信号２００の位相を回転する。当該回転の結果、ＣＣＫ変調された信号が配置された位相のいずれかに近づくように、すなわち、デジタル受信信号２００の信号点が、同相成分の軸と直交成分の軸の中間の位相、すなわちπ／４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかに近づくように回転される。なお、第１位相回転部１３０での回転は、複素成分のベクトル演算によってなされてもよいし、位相成分のみの加減演算によってなされてもよい。
【００２６】
等化器４２は、第１位相回転部１３０から出力された信号に含まれたマルチパス伝送路の影響を除去する。等化器４２は、トランスバーサル型のフィルタによって構成される。なお、トランスバーサル型のフィルタにＤＦＥが付加された構成であってもよく、また、等化器４２のタップ係数が設定されるまでは、等化器４２は、入力された信号をそのまま出力してもよい。
【００２７】
相関器４４は、図１のバーストフォーマットのプリアンブルとヘッダ領域のような所定の拡散符号で拡散された位相変調信号を逆拡散するために、等化器４２から出力された信号を当該拡散符号で相関処理する。相関処理は、スライディング型の相関処理であってもよいし、マッチドフィルタ型の相関処理であってもよい。相関器４４は、前述のごとく図１のバーストフォーマットにおいて、通常プリアンブルとヘッダの区間で動作するが、データが所定の拡散符号で拡散した位相変調信号である場合には、データの区間でも動作する。
【００２８】
復調部４６は、相関器４４で逆拡散した逆拡散信号を復調する。逆拡散信号の変調方式がＤＢＰＳＫあるいはＤＱＰＳＫであるので、復調は遅延検波で実行される。第１位相誤差検出部４８は、復調信号２０４にもとづいて位相誤差を検出する。詳細は後述するが、検出した位相誤差は、位相誤差信号２０６として出力される。
【００２９】
第２位相回転部１３２は、等化器４２で等化された信号を第２位相誤差検出部５６で検出された位相誤差によって回転させる。当該回転の結果、ＣＣＫ変調された信号が配置された位相のいずれかに近づくように回転される。なお、同様の処理が第１位相回転部１３０でもなされているが、第２位相回転部１３２は、第１位相回転部１３０の処理の結果生じた位相誤差の残留成分を補正する。第２位相誤差検出部５６は、第２位相回転部１３２からの出力信号にもとづいて、位相誤差を検出する。検出は、第１位相誤差検出部４８と同様の方法によってなされる。
【００３０】
判定部１５０は、ＣＣＫ変調された信号が配置された位相にもとづいて位相平面を複数の部分領域に予め分割しておき、複数の部分領域の中から第２位相回転部１３２の出力信号に対応したひとつの部分領域を検出することによって、第２位相回転部１３２の出力信号から検出した部分領域に対応した値に変換する。図４は、判定部１５０で備えた信号点を示しており、図示のごとく位相平面は同相（Ｉ）軸と直交（Ｑ）軸を備える。判定部１５０は、位相平面をＣＣＫ変調された信号が配置されるべき位相の数「４」以上の「８」つの部分領域に分割しており、ＩとＱの値が共に「０」になる原点を中心とした３６０°の位相を８等分したそれぞれの部分領域「Ａ」から「Ｈ」を備える。
【００３１】
ここで、部分領域「Ａ」、「Ｃ」、「Ｅ」、「Ｇ」は、ＣＣＫ変調された信号が配置されるべき信号点を含んでおり、これらを図中に○印で示す。一方、それら以外の部分領域「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｆ」、「Ｈ」は、ＣＣＫ変調された信号が配置されるべき信号点を含まず、かわりにこれらの部分領域を代表する信号点（以下、「代表点」といい、「ＣＣＫ変調された信号が配置されるべき信号点」と「代表点」を総称して「部分領域に対応した信号点」という）が設けられ、これらを図中に×印で示す。さらに、ＣＣＫ変調された信号が配置されるべき信号点は座標（１，１）、（１，−１）、（−１，−１）、（−１，１）に配置され、代表点は座標（１，０）、（０，−１）、（−１，０）、（０，１）に配置されている。
【００３２】
これらを２進数で表示すれば、「１」は「０１」、「０」は「００」、「−１」は「１０」に対応するので、部分領域に対応した信号点は同相成分と直交成分が同一のビット数となる値、具体的には「２ビット」の値によって規定されている。さらに、ＣＣＫ変調された信号点を含んだ部分領域に対応した信号点の絶対値が大きくなるように規定されている。判定部１５０は、第２位相回転部１３２の出力信号の信号点を部分領域「Ａ」から「Ｈ」のいずれかに対応付け、その結果の部分領域に対応した信号点の値、例えば部分領域が「Ａ」であれば（１，１）を出力する。ここで、第２位相回転部１３２の出力信号に含まれた同相成分と直交成分は、それぞれ所定ビット数の値で構成されており、部分領域に対応した信号点に含まれた同相成分と直交成分は、それぞれ２ビットで構成されているので、後者のビット数の方が前者よりも少なくなり、信号のビット数が削減できる。
【００３３】
図５は、判定部１５０で備えた別の信号点を示す。ここでは、Ｉ軸とＱ軸それぞれの「０．５」と「−０．５」にしきい値をさらに設け、第２位相回転部１３２の出力信号に含まれた同相成分と直交成分の絶対値が、共にしきい値の絶対値よりも小さくなる場合に属するべき部分領域「Ｋ」を設けている。さらに、部分領域「Ｋ」にも代表点を設け、当該代表点の座標を（０，０）に設定している。判定部１５０は、第２位相回転部１３２の出力信号の信号点を部分領域「Ａ」から「Ｈ」と「Ｋ」のいずれかに対応付け、その結果の部分領域に対応した信号点の値、例えば部分領域が「Ｋ」であれば（０，０）を出力する。従って、第２位相回転部１３２の出力信号の大きさが小さければ、第２位相回転部１３２の出力信号の位相に関係しない部分領域、すなわち、第２位相回転部１３２の出力信号の位相に関係しないような部分領域に対応するように規定する。
【００３４】
図３に戻る。ＦＷＴ演算部５０は、図１のバーストフォーマットのデータ区間のごとくＣＣＫ変調された信号に対応した値であって、判定部１５０で変換された値をＦＷＴ演算し、ウォルシュ変換値ＦＷＴを出力する。具体的には、ＣＣＫ変調単位の判定部１５０で変換されたチップ信号を入力して、チップ信号間の相関処理によって、６４個のウォルシュ変換値ＦＷＴ、すなわち相関値を出力する。
【００３５】
最大値検索部５２は、６４個のウォルシュ変換値ＦＷＴを入力し、それらの大きさにもとづいて、ひとつのウォルシュ変換値ＦＷＴを選択する。さらに、選択したひとつのウォルシュ変換値ＦＷＴに応じて、φ１が遅延検波される前の信号に相当したφ１信号２０８と、φ２からφ４の組合せをφ成分信号２１０として出力する。φ１復調部５４は、φ１信号２０８を遅延検波して、φ１を生成する。さらに、φ１からφ４の組合せから、伝送すべき情報信号のｄ１、ｄ２、・・・ｄ８を再生して出力する。
【００３６】
スイッチ部６０は、復調部４６から出力された信号とφ１復調部５４から出力された信号のいずれかを選択し、出力信号２０２として出力する。図１のバーストフォーマットのプリアンブルとヘッダ領域の区間では、復調部４６から出力された信号を選択し、バーストフォーマットのデータ領域の区間では、φ１復調部５４から出力された信号を選択する。以上の処理において、処理対象となる信号が判定部１５０で少ないビット数の値に変換されているので、処理量を削減できる。
【００３７】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３８】
図６は、第１位相誤差検出部４８の構成を示す。第１位相誤差検出部４８は、記憶部７４、判定部７０、複素共役部７２、スイッチ部７６、乗算部７８を含む。
記憶部７４は、図１のバーストフォーマットのプリアンブル領域に対応した既知の信号を記憶し、プリアンブル領域に該当するタイミングで記憶した既知の信号を出力する。
判定部７０は、図１のバーストフォーマットのヘッダ領域の区間において、予め定めた判定のしきい値にもとづいて、復調信号２０４の値を判定する。当該判定は、復調信号２０４の同相成分と直交成分に対してそれぞれ行う。
【００３９】
複素共役部７２は、判定部７０で判定した信号の複素共役を計算する。
スイッチ部７６は、プリアンブルの区間で記憶部７４からの信号を参照信号として出力し、ヘッダ領域の区間で複素共役部７２からの信号を参照信号として出力する。
乗算部７８は、スイッチ部７６から出力される参照信号と、復調信号２０４を乗算し、参照信号に対する復調信号２０４の誤差を位相誤差信号２０６として出力する。なお、図１のバーストフォーマットのデータ領域の区間では、ヘッダ領域の区間で導出した位相誤差信号２０６を引き続き出力する。
【００４０】
図７は、ＦＷＴ演算部５０の構成を示す。ＦＷＴ演算部５０は、φ２推定部８０と総称される第１φ２推定部８０ａ、第２φ２推定部８０ｂ、第３φ２推定部８０ｃ、第４φ２推定部８０ｄ、φ３推定部８２と総称される第１φ３推定部８２ａ、第２φ３推定部８２ｂ、φ４推定部８４を含む。また信号として、チップ信号Ｘと総称されるＸ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、第１相関値Ｙと総称されるＹ０−０、Ｙ０−１、Ｙ０−２、Ｙ０−３、Ｙ１−０、Ｙ１−１、Ｙ１−２、Ｙ１−３、Ｙ２−０、Ｙ２−１、Ｙ２−２、Ｙ２−３、Ｙ３−０、Ｙ３−１、Ｙ３−２、Ｙ３−３、第２相関値Ｚと総称されるＺ０、Ｚ１、Ｚ１５、Ｚ１６、Ｚ１７、Ｚ３１、ウォルシュ変換値ＦＷＴと総称されるＦＷＴ０、ＦＷＴ１、ＦＷＴ６３を含む。
【００４１】
φ２推定部８０は、それぞれふたつのチップ信号Ｘ、例えば、Ｘ０とＸ１を入力し、Ｘ０の位相を０、π／２、π、３π／２回転させて、Ｘ１と回転させたＸ０をそれぞれ加算して、Ｙ０−０からＹ０−３をそれぞれ出力する。ここでは、Ｘ０を回転させた位相とφ２の位相が等しい場合に、該当する第１相関値Ｙの大きさが大きくなる。その結果、φ２を推定できる。また、チップ信号Ｘは判定部１５０で変換された信号に相当するので、同相成分と直交成分がそれぞれ２ビットで構成されている。
【００４２】
φ３推定部８２は、φ２推定部８０と同様に動作し、例えば、Ｙ０−０からＹ０−３とＹ１−０からＹ１−３を入力して、Ｚ０からＺ１５をそれぞれ出力し、第２相関値Ｚの大きさよりφ３を推定する。φ４推定部８４は、φ２推定部８０と同様に動作し、Ｚ０からＺ３１を入力して、ＦＷＴ０からＦＷＴ６３を出力し、ウォルシュ変換値ＦＷＴの大きさよりφ４、さらに遅延検波前のφ１を推定する。
【００４３】
図８は、第１φ２推定部８０ａの構成を示す。第１φ２推定部８０ａは、０位相回転部８６、π／２位相回転部８８、π位相回転部９０、３／２π位相回転部９２、加算部９４と総称される第１加算部９４ａ、第２加算部９４ｂ、第３加算部９４ｃ、第４加算部９４ｄを含む。
０位相回転部８６、π／２位相回転部８８、π位相回転部９０、３／２π位相回転部９２は、Ｘ０の位相をそれぞれ０、π／２、π、３π／２回転させる。それらの出力は、加算部９４でＸ１と加算される。
【００４４】
図９は、最大値検索部５２の構成を示す。最大値検索部５２は、選択部１１０、近似部１１２、比較部１１４と総称される第１比較部１１４ａ、第２比較部１１４ｂ、第３比較部１１４ｃ、第４比較部１１４ｄ、第５比較部１１４ｅ、第６比較部１１４ｆ、第７比較部１１４ｇ、最大値比較部１１６、最大値格納部１１８、最大値Ｉｎｄｅｘ格納部１２０を含む。
選択部１１０は、ＦＷＴ０からＦＷＴ６３の６４個のデータを入力し、８個ずつのデータを出力する。例えば、最初のタイミングでＦＷＴ０からＦＷＴ７を出力し、次のタイミングでＦＷＴ８からＦＷＴ１５を出力する。
【００４５】
近似部１１２は、すなわち、ＣＣＫ変調された信号が配置された位相のいずれかに近づくほど値が大きくなるような規則によって、ウォルシュ変換値ＦＷＴの大きさの近似値をそれぞれ計算する。ここでは、ウォルシュ変換値ＦＷＴの同相成分と直交成分をそれぞれＩとＱとすれば、絶対値和によって大きさＲを求める。
（数３）
Ｒ  ＝  ｜Ｉ｜＋｜Ｑ｜
比較部１１４は、８個のＲをトーナメント方式で比較し、最大の大きさをもつウォルシュ変換値ＦＷＴを選択する。
【００４６】
最大値比較部１１６は、ＦＷＴ０からＦＷＴ６３の中で、前回の８個のウォルシュ変換値ＦＷＴの最大値と比較し、大きいほうを選択する。最終的には、ＦＷＴ０からＦＷＴ６３の中で最大の大きさをもつウォルシュ変換値ＦＷＴを選択する。選択されたウォルシュ変換値ＦＷＴは最大値格納部１１８に格納される。最大値Ｉｎｄｅｘ格納部１２０は、最大値格納部１１８に最終的に格納された最大のウォルシュ変換値ＦＷＴに対応したφ２からφ４の組合せを出力する。
【００４７】
図１０は、最大値検索部５２で選択されるべきウォルシュ変換値ＦＷＴのコンスタレーションを示す。図中のＩ軸とＱ軸は、それぞれ同相成分の軸と直交成分の軸を示し、図中の○印は、位相誤差のない場合の理想的なウォルシュ変換値ＦＷＴのコンスタレーションを示す。点線は、ウォルシュ変換値ＦＷＴの大きさを通常の２乗和で求めた場合の一定の大きさを示す。一方、図中に示した正方形は、点線に対応したウォルシュ変換値ＦＷＴを前述の絶対値和で求めた場合の大きさである。なお、図中のＩ軸とＱ軸に示した「１」と「−１」の値は、ウォルシュ変換値ＦＷＴを正規化した場合の値であって、実際のウォルシュ変換値ＦＷＴはこれ以外の値であってもよい。正方形と点線のずれが、近似による誤差を示し、特にπ／４、３π／４、５π／４、７π／４で大きくなっている。しかしながら、図示のごとく、ウォルシュ変換値ＦＷＴのコンスタレーションが配置されるべき位相で近似した値が大きくなるため、当該ウォルシュ変換値ＦＷＴが選択されやすくなり、受信特性が向上する。一方、位相誤差があれば、ウォルシュ変換値ＦＷＴのコンスタレーションは、図中の×印となるため、当該ウォルシュ変換値ＦＷＴが選択されにくくなり、受信特性の劣化の可能性がある。これを防止するために、本実施例では、第１位相回転部１３０および第２位相回転部１３２で位相を補正している。
【００４８】
以上の構成による受信装置１０の動作を説明する。プリアンブルとヘッダ領域の区間において、相関器４４は、等化器４２で等化した信号を逆拡散し、復調部４６は復調して出力信号２０２を出力する。また、第１位相誤差検出部４８は、復調信号２０４から位相誤差に対応した位相誤差信号２０６を検出して、第１位相回転部１３０は位相誤差信号２０６にもとづいてデジタル受信信号２００の位相を補正する。一方、データの区間において、第２位相回転部１３２は、第２位相誤差検出部５６で検出した位相誤差にもとづいて、等化器４２で等化した信号の位相を補正する。判定部１５０は、複数の部分領域を規定し、第２位相回転部１３２で補正した信号を複数の部分領域のうちのいずれかに対応させ、その結果の部分領域に対応した値を出力する。ＦＷＴ演算部５０は、部分領域に対応した値をＦＷＴ演算してウォルシュ変換値ＦＷＴを求め、最大値検索部５２は、ウォルシュ変換値ＦＷＴの大きさを絶対値和で求めて、最大のウォルシュ変換値ＦＷＴに対応したφ２からφ４の組合せを出力し、φ１復調部５４はφ１を出力する。
【００４９】
本発明の実施例によれば、ＦＷＴ演算の対象となる信号をビット数の少ない信号に変換してからＦＷＴ演算を実行するので、ＦＷＴ演算、さらにそれに続く処理に対する処理量を削減できる。また、受信した信号の絶対的な位相を補正してから、ＦＷＴ演算の対象となる信号をビット数の少ない信号に変換し、さらに変換した信号は信号の信頼度が高いほど絶対値が大きくなるように規定されているので、処理量削減による受信特性の低下を小さくできる。また、ＦＷＴ演算の対象となる信号の大きさが小さければ、当該信号の位相に関係ないような値に変換するので、当該信号が及ぼす影響を防止できる。
【００５０】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５１】
本発明の実施例において、近似部１１２は、ウォルシュ変換値ＦＷＴの大きさの近似値Ｒを絶対値和によって求めている。しかしこれに限らず例えば、以下の通りにウォルシュ変換値ＦＷＴの大きさの近似値Ｒを求めてもよい。
（数４）
Ｒ  ＝  Ｍａｘ｛｜Ｉ｜，｜Ｑ｜｝＋０.５×Ｍｉｎ｛｜Ｉ｜，｜Ｑ｜｝
また、次のように求めてもよい。
（数５）
Ｒ  ＝  Ｍａｘ｛｜Ｉ｜，｜Ｑ｜｝＋０.５×Ｍｉｎ｛｜Ｉ｜，｜Ｑ｜｝−Ｋ×（Ｍａｘ｛｜Ｉ｜，｜Ｑ｜｝−Ｍｉｎ｛｜Ｉ｜，｜Ｑ｜｝）
また、ウォルシュ変換値ＦＷＴの位相とウォルシュ符号が配置された位相のいずれかとの誤差を計算し、誤差が小さくなればそれと反対に大きくなるような係数を計算する。その後、ウォルシュ変換値ＦＷＴのＩとＱの２乗和に係数を乗算して、近似値Ｒを求めてもよい。本変形例によれば、受信特性をより向上できる。つまり、ウォルシュ変換値ＦＷＴの位相が、ウォルシュ符号が配置された位相のいずれかに近づくほど、近似値Ｒの大きさが大きくなればよい。
【００５２】
本発明の実施例において、受信装置１０は、受信した信号の周波数オフセットが小さいと仮定して位相誤差のみを補正している。しかしこれに限らず例えば、位相誤差に加えて周波数オフセットを補正してもよい。例えば、第１位相誤差検出部４８がバーストフォーマットのプリアンブルやヘッダの区間で位相誤差信号２０６を検出すると共に、周波数オフセットも検出する。さらに、第１位相回転部１３０は、検出した周波数オフセットでデジタル受信信号２００の位相を回転する。本変形例によれば、周波数オフセットが存在しても補正できるので、位相誤差の検出範囲を狭くできる。それに応じて位相誤差の検出精度を高くできるため、受信特性を向上できる。すなわち、受信した信号の位相誤差が補正されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例に係る通信システムのバーストフォーマットを示す図である。
【図２】実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図３】図２のベースバンド処理部の構成を示す図である。
【図４】図３の判定部で備えた信号点を示す図である。
【図５】図３の判定部で備えた別の信号点を示す図である。
【図６】図３の第１位相誤差検出部の構成を示す図である。
【図７】図３のＦＷＴ演算部の構成を示す図である。
【図８】図７の第１φ２推定部の構成を示す図である。
【図９】図３の最大値検索部の構成を示す図である。
【図１０】図３の最大値検索部で選択されるべきウォルシュ変換した信号のコンスタレーションを示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  受信装置、  １２  送信装置、  １４  受信用アンテナ、  １６  送信用アンテナ、  １８  無線部、  ２０  直交検波部、  ２２  ＡＧＣ、  ２４  ＡＤ変換部、  ２６  ベースバンド処理部、  ２８  制御部、  ３０  無線部、  ３２  変調部、  ４２  等化器、  ４４  相関器、  ４６  復調部、  ４８  第１位相誤差検出部、  ５０  ＦＷＴ演算部、  ５２  最大値検索部、  ５４  φ１復調部、  ５６  第２位相誤差検出部、  ６０  スイッチ部、  ７０  判定部、  ７２  複素共役部、  ７４  記憶部、  ７６  スイッチ部、  ７８  乗算部、  ８０  φ２推定部、  ８２  φ３推定部、  ８４  φ４推定部、  ８６  ０位相回転部、  ８８  π／２位相回転部、  ９０  π位相回転部、  ９２  ３／２π位相回転部、  ９４  加算部、  １００  通信システム、  １１０  選択部、  １１２  近似部、  １１４  比較部、  １１６  最大値比較部、  １１８  最大値格納部、  １２０  最大値Ｉｎｄｅｘ格納部、  １３０  第１位相回転部、  １３２  第２位相回転部、  １５０  判定部、  ２００  デジタル受信信号、  ２０２  出力信号、  ２０４  復調信号、  ２０６  位相誤差信号、  ２０８  φ１信号、  ２１０  φ成分信号、  ＦＷＴ  ウォルシュ変換値、  Ｘ  チップ信号、  Ｙ  第１相関値、  Ｚ  第２相関値。
【図１】
2005277539.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005277539.tif 000009
【図６】
2005277539.tif 000010
【図７】
2005277539.tif 000011
【図８】
2005277539.tif 000012
【図９】
2005277539.tif 000013
【図１０】
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