(57)【要約】【課題】  送信機からの受信信号について当該送信機との周波数偏差を検出する受信機で、既知の固定パターンを含まない受信信号や、特定の周波数特性を有さない受信信号について、周波数偏差を検出する。【解決手段】  受信信号周波数成分検出手段１が受信信号の周波数成分を検出し、電力スペクトル値検出手段２、３が周波数成分について電力スペクトルに関する値を検出し、電力スペクトル値閾値設定手段４、５が電力スペクトルに関する値に基づいて電力スペクトルに関する値に関する閾値を設定し、電力スペクトル値閾値比較手段６が電力スペクトルに関する値と閾値との大小を比較して当該比較結果を取得し、周波数偏差検出手段７、８、９が当該比較結果に基づいて周波数偏差を検出する。【選択図】  図１
2005260317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機からの受信信号について当該送信機との周波数偏差を検出する受信機において、
受信信号の周波数成分を検出する受信信号周波数成分検出手段と、
受信信号周波数成分検出手段により検出される周波数成分について電力スペクトルに関する値を検出する電力スペクトル値検出手段と、
電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値に基づいて電力スペクトルに関する値に関する閾値を設定する電力スペクトル値閾値設定手段と、
電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値と電力スペクトル値閾値設定手段により設定される閾値との大小を比較して、当該比較結果を取得する電力スペクトル値閾値比較手段と、
電力スペクトル値閾値比較手段による比較結果に基づいて周波数偏差を検出する周波数偏差検出手段と、
を備えたことを特徴とする受信機。
【請求項２】
請求項１に記載の受信機において、
電力スペクトル値検出手段は、受信信号周波数成分検出手段により検出される周波数成分について電力スペクトルを検出する電力スペクトル検出手段と、対象となる周波数成分に隣接する２つの周波数成分について電力スペクトル検出手段により検出される電力スペクトルを平均化した結果を当該対象となる周波数成分についての電力スペクトルに関する値として検出する電力スペクトル隣接平均化手段と、を有する、
ことを特徴とする受信機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の受信機において、
受信信号周波数成分検出手段は、ＦＦＴ或いはＤＦＴの処理を行って、離散周波数番号に対応する受信信号の周波数成分を検出し、
電力スペクトル値閾値設定手段は、電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値に基づいて所定の条件で電力スペクトルに関する値の最大値を検出する電力スペクトル値最大値検出手段と、電力スペクトル値最大値検出手段により検出される最大値の１／２の値を電力スペクトルに関する値に関する閾値として算出する電力スペクトル値閾値算出手段と、を有しており、
電力スペクトル値閾値比較手段は、電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値と電力スペクトル値閾値設定手段により設定される閾値との大小を比較して、当該電力スペクトルに関する値が当該閾値と比べて大きい場合にはその場合毎に所定の初期値から次第に増加される第１の値を出力する一方、当該電力スペクトルに関する値が当該閾値と比べて小さい場合には当該第１の値の初期値と比べて小さい第２の値を出力し、
周波数偏差検出手段は、電力スペクトル値閾値比較手段からの出力値が最大となる離散周波数番号を検出する出力値最大離散周波数番号検出手段と、電力スペクトル値閾値比較手段からの出力値が第１の値の初期値となる離散周波数番号を検出する出力値初期値離散周波数番号検出手段と、を有しており、出力値最大離散周波数番号検出手段により検出される離散周波数番号と出力値初期値離散周波数番号検出手段により検出される離散周波数番号に基づいて周波数偏差を検出する、
ことを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信機に関し、特に、既知の固定パターンを含まない受信信号や、特定の周波数特性を有さない受信信号について、周波数偏差を検出する受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、準ミリ波帯広帯域無線システムなどの無線通信システムでは、同期ワードやプリアンブル信号などの固定パターンの系列を含む信号を送信機から無線により送信し、受信機が当該固定パターンの系列を用いて受信信号について送信機側との周波数偏差を検出することが行われていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４４１１８号公報
【特許文献２】特開２００２−２３２５０３号公報
【非特許文献１】ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７９“市町村デジタル移動通信システム  ＴＹＰＥ１”、財団法人電波産業会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように固定パターンの系列を用いた周波数偏差の検出では、固定パターンの系列が信号に含まれていなければならず、また、受信機側で固定パターンの系列について一定の条件が満たされなければ周波数偏差を検出することができないといった不具合があり、固定パターンの系列を用いずに受信信号について周波数偏差を検出する装置などの開発が要求されていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えば、既知の固定パターンを含まない受信信号や、特定の周波数特性を有さない受信信号について、効果的に、周波数偏差を検出することができる受信機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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る受信機では、次のようにして、送信機から送信されて受信される信号（送信機からの受信信号）について、当該送信機との周波数偏差を検出する。
すなわち、受信信号周波数成分検出手段が、受信信号の周波数成分を検出する。電力スペクトル値検出手段が、受信信号周波数成分検出手段により検出される周波数成分について、電力スペクトルに関する値（電力スペクトル値）を検出する。電力スペクトル値閾値設定手段が、電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値に基づいて、電力スペクトルに関する値に関する閾値を設定する。電力スペクトル値閾値比較手段が、電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値と電力スペクトル値閾値設定手段により設定される閾値との大小を比較して、当該比較結果を取得する。周波数偏差検出手段が、電力スペクトル値閾値比較手段による比較結果に基づいて、周波数偏差を検出する。
従って、例えば、同期ワードやプリアンブル信号などの既知の固定パターンを含まない受信信号や、特定の周波数特性を有さない受信信号についても、効果的に、周波数偏差を検出することができる。
【０００６】
ここで、送信機と受信機との間で通信される信号としては、種々な信号が用いられてもよい。
また、送信機と受信機との間の周波数偏差は、例えば、送信機に備えられる発振器からの発振周波数と、受信機に備えられる発振器からの発振周波数とのずれなどにより生じる。
また、受信信号の周波数成分を検出する手法としては、種々な手法が用いられてもよく、例えば、フーリエ変換などを用いることができる。
また、電力スペクトルに関する値としては、種々な値が用いられてもよく、例えば、電力スペクトル自体の値や、電力スペクトルを平均化した結果の値などを用いることができる。
また、電力スペクトルに関する値（電力スペクトル値）に関する閾値としては、種々な値が用いられてもよい。
また、電力スペクトルに関する値と閾値との比較結果に基づいて周波数偏差を検出する態様としては、種々な態様が用いられてもよい。
【０００７】
本発明に係る受信機では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、電力スペクトル値検出手段は、電力スペクトル検出手段と、電力スペクトル隣接平均化手段を有する。電力スペクトル検出手段は、受信信号周波数成分検出手段により検出される周波数成分について、電力スペクトルを検出する。電力スペクトル隣接平均化手段は、対象となる周波数成分に隣接する２つの周波数成分について電力スペクトル検出手段により検出される電力スペクトルを平均化した結果を、当該対象となる周波数成分についての電力スペクトルに関する値として検出する。
従って、所定の周波数成分についての電力スペクトルに関する値として、当該所定の周波数成分に隣接する２つの周波数成分についての電力スペクトルの平均値が用いられるため、例えば、電力スペクトルにバラツキがあるような場合においても、電力スペクトルに関する値として安定した値を取得することが可能となる。
【０００８】
本発明に係る受信機では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、受信信号周波数成分検出手段は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）或いはＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）の処理を行って、離散周波数番号に対応する受信信号の周波数成分を検出する。
電力スペクトル値閾値設定手段は、電力スペクトル値最大値検出手段と、電力スペクトル値閾値算出手段を有する。電力スペクトル値最大値検出手段は、電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値に基づいて、所定の条件で、電力スペクトルに関する値の最大値を検出する。電力スペクトル値閾値算出手段は、電力スペクトル値最大値検出手段により検出される最大値の１／２の値を、電力スペクトルに関する値に関する閾値として算出する。
電力スペクトル値閾値比較手段は、電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値と電力スペクトル値閾値設定手段により設定される閾値との大小を比較して、当該電力スペクトルに関する値が当該閾値と比べて大きい場合には、その場合毎に所定の初期値から次第に増加される第１の値を出力する一方、当該電力スペクトルに関する値が当該閾値と比べて小さい場合には、当該第１の値の初期値と比べて小さい第２の値を出力する。
周波数偏差検出手段は、出力値最大離散周波数番号検出手段と、出力値初期値離散周波数番号検出手段を有する。出力値最大離散周波数番号検出手段は、電力スペクトル値閾値比較手段からの出力値が最大となる離散周波数番号を検出する。出力値初期値離散周波数番号検出手段は、電力スペクトル値閾値比較手段からの出力値が第１の値の初期値となる離散周波数番号を検出する。
また、周波数偏差検出手段は、出力値最大離散周波数番号検出手段により検出される離散周波数番号と、出力値初期値離散周波数番号検出手段により検出される離散周波数番号に基づいて、周波数偏差を検出する。
従って、ＦＦＴやＤＦＴで使用される離散周波数番号を用いて、周波数偏差を検出することができる。
なお、電力スペクトルに関する値と閾値との大小の比較において、これらが等しい場合には、例えば、電力スペクトルに関する値が閾値と比べて大きい場合と同様な処理が行われてもよく、或いは、電力スペクトルに関する値が閾値と比べて小さい場合と同様な処理が行われてもよく、或いは、他の処理が行われてもよい。
【０００９】
ここで、離散周波数番号としては、種々な番号が用いられてもよく、例えば、それぞれ異なる周波数に対応した複数の異なる番号を用いることができる。一例として、所定の周波数の範囲に等間隔で割り当てられてそれぞれの周波数に対応する複数の連続した番号を離散周波数番号として用いることができる。
また、電力スペクトル値閾値設定手段の電力スペクトル値最大値検出手段により用いられる所定の条件としては、種々な条件が用いられてもよく、例えば、特別な条件ではなくて通常の仕方で最大値を検出するような条件が用いられてもよい。一例として、電力スペクトル値閾値設定手段の電力スペクトル値最大値検出手段は、所定の条件として、最小の離散周波数番号に対応する電力スペクトルに関する値と最大の離散周波数番号に対応する電力スペクトルに関する値と中央の離散周波数番号に対応する電力スペクトルに関する値を除く条件を用いて、電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値の最大値を検出する。なお、中央の離散周波数番号としては、例えば、最小の離散周波数番号と最大の離散周波数番号との中間の離散周波数番号や、或いは、その付近の離散周波数番号を用いることができる。
【００１０】
また、電力スペクトル値閾値比較手段により用いられる第１の値の初期値としては、種々な値が用いられてもよい。また、当該第１の値は、例えば、各離散周波数について電力スペクトルに関する値が閾値と比べて大きいことを判定する度毎に所定の値ずつ増加されていく。
また、電力スペクトル値閾値比較手段により用いられる第２の値としては、種々な値が用いられてもよく、例えば、第１の値の初期値と比べて小さい一定の値が用いられる。
また、出力値最大離散周波数番号検出手段により検出される離散周波数番号と出力値初期値離散周波数番号検出手段により検出される離散周波数番号に基づいて周波数偏差を検出する態様としては、種々な態様が用いられてもよい。例えば、送信機からの受信信号を用いて検出された結果と、送信機との周波数偏差がゼロ又は所定の値である場合における当該検出結果に関する情報（例えば、この場合に予想される当該検出結果の情報）との差異に基づいて、送信機との周波数偏差を検出するような態様を用いることができる。
【００１１】
以下で、更に、本発明に係る構成例を示す。
一構成例として、電力スペクトル値検出手段の電力スペクトル隣接平均化手段は、最小の離散周波数番号に対応する周波数成分及び最大の離散周波数番号に対応する周波数成分については、電力スペクトル検出手段により検出される電力スペクトル（自体）の値を電力スペクトルに関する値として検出する。
従って、隣接する離散周波数番号を１つしか有さない最小又は最大の離散周波数番号について、電力スペクトルに関する値を適切に検出することが可能となる。
一構成例として、電力スペクトル値閾値比較手段は、最小の離散周波数番号において、電力スペクトル値検出手段により検出される電力スペクトルに関する値が電力スペクトル値閾値設定手段により設定される閾値と比べて大きい場合には、第１の値の初期値と比べて増加された値を出力する。
従って、最小の離散周波数番号において電力スペクトルに関する値が閾値と比べて大きい場合には、このことを、電力スペクトル値閾値比較手段からの出力値に基づいて検出することが可能である。
【００１２】
一構成例として、周波数偏差検出手段は、最小の離散周波数番号における電力スペクトル値閾値比較手段からの出力値が第１の値の初期値と比べて増加された値である場合には、出力値最大値離散周波数番号検出手段により検出される離散周波数番号、及び、周波数偏差がゼロ又は所定の値である場合における電力スペクトルに関する値に関する離散周波数番号の情報（例えば、この場合に予想される当該離散周波数番号の情報）、に基づいて、周波数偏差を検出する。
一構成例として、周波数偏差検出手段は、最大の離散周波数番号における電力スペクトル値閾値比較手段からの出力値が最大値である場合には、出力値初期値離散周波数番号検出手段により検出される離散周波数番号、及び、周波数偏差がゼロ又は所定の値である場合における電力スペクトルに関する値に関する離散周波数番号の情報（例えば、この場合に予想される当該離散周波数番号の情報）、に基づいて、周波数偏差を検出する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明に係る受信機によると、送信機から受信した信号（受信信号）の周波数成分を検出し、当該周波数成分について電力スペクトルに関する値（電力スペクトル値）を検出し、当該電力スペクトル値に基づいて電力スペクトル値に関する閾値を設定し、検出された電力スペクトル値と設定された閾値との大小を比較して、当該比較結果に基づいて当該送信機との周波数偏差を検出するようにしたため、例えば、同期ワードやプリアンブル信号などの既知の固定パターンを含まない受信信号や、特定の周波数特性を有さない受信信号についても、効果的に、送信機との周波数偏差を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
本例では、市町村デジタル移動通信システムなどの無線通信システムに本発明を適用した場合を示す。本例の無線通信システムでは、送信機を有した通信装置が信号を無線により送信し、受信機を有した他の通信装置が当該信号を受信して当該受信信号について周波数偏差を検出する。通信装置としては、例えば、基地局装置や、移動局装置や、中継増幅局装置などが用いられる。
また、本例の無線通信システムは、図５に示されるような構成を有しており、本例では、図５に示される符号を用いて説明を行う。
図１には、本例の受信機１２に備えられる周波数偏差検出回路の構成例を示してある。
本例の周波数偏差検出回路は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行うＦＦＴ部１と、電力算出部２と、隣接平均演算部３と、最大値検索部４と、基準スペクトル算出（検出）部５と、比較器６と、最大値検索部７と、最小値検索部８と、周波数偏差検出部９を具備している。なお、他の構成例として、ＦＦＴ部１のところで、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）が行われるような構成が用いられてもよい。
【００１５】
本例の周波数偏差検出回路により行われる動作の一例を示す。
まず、図２（ａ）、（ｂ）を参照して、受信信号Ｘ（ｎ）に周波数偏差ΔＦ（ΔＦは実数）を含まない場合（ａ）と含む場合（ｂ）における周波数特性と周波数偏差ΔＦの検出方法について説明する。なお、ｎはサンプル番号を表している。
図２（ａ）には、周波数偏差ΔＦが含まれていない受信信号Ｘ（ｎ）の電力スペクトルＰ（ｋ）の一例を示してある。グラフの横軸はＦＦＴにおける離散周波数番号ｋを示しており、縦軸は電力スペクトルＰ（ｋ）の強度を示している。
図２（ａ）では、離散周波数番号ｋ＝０は、周波数ｆ＝−ｆｓ／２に対応しており、離散周波数番号ｋＦＦＴ０と離散周波数番号ｋＦＦＴ１はそれぞれ受信信号Ｘ（ｎ）の遮断周波数である−ｆｃと＋ｆｃに相当する離散周波数番号を示す。なお、ｆｓはサンプリング周波数（ｆｓは正の実数）を表している。
ここで、離散周波数番号ｋＦＦＴ０と離散周波数番号ｋＦＦＴ１の関係としては、受信信号Ｘ（ｎ）に周波数偏差ΔＦを含まない場合には、０≦ｋＦＦＴ０＜ＮＦＦＴ／２＜ｋＦＦＴ１≦（ｋＦＦＴ−１）であり、離散周波数番号ｋＦＦＴ０と離散周波数番号ｋＦＦＴ１は、離散周波数番号ｋ＝ＮＦＦＴ／２つまり周波数ｆ＝０Ｈｚを中心として、離散周波数番号幅ＮＷ（ＮＷは正の整数）で対称である。なお、ＮＦＦＴはＦＦＴのポイント数（ＮＦＦＴは正の整数）を表している。
【００１６】
図２（ｂ）には、送信機１１の局部発振器２１の発振周波数を基準としたときに、受信機１２の局部発振器２３において周波数偏差ΔＦが生じた場合における電力スペクトルＰ（ｋ）の一例を示してある。グラフの横軸は離散周波数番号ｋを示しており、縦軸は電力スペクトルＰ（ｋ）の強度を示している。
図２（ｂ）においても、離散周波数番号ｋ＝０は周波数ｆ＝−ｆｓ／２に対応しており、離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０と離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１はそれぞれ受信信号Ｘ（ｎ）の遮断周波数である−ｆｃと＋ｆｃに相当する離散周波数番号を示す。また、離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ２＝（ｋ’ＦＦＴ０＋ｋ’ＦＦＴ１）／２を表している。
このとき、サンプリング周波数をｆｓ（ｆｓは実数）とすると、周波数偏差ΔＦは、式１により表される。
【００１７】
【数１】
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【００１８】
上記の特徴に基づいて、図１、図３及び図４を参照して、本例の周波数偏差検出回路により周波数偏差ΔＦを検出する方法を説明する。
図１に示す本例の周波数偏差検出回路において、受信信号Ｘ（ｎ）に対してＦＦＴ部１によりＦＦＴ処理がされて電力算出部２により電力スペクトルＰ（ｋ）が算出されて、当該電力スペクトルＰ（ｋ）が隣接平均演算部３へ出力される。このとき、受信信号Ｘ（ｎ）の周波数成分を算出するためのＦＦＴは、有限個のＦＦＴのポイント数ＮＦＦＴによって行われるため、電力スペクトルＰ（ｋ）で表される受信信号Ｘ（ｎ）の周波数特性にはバラツキが生じる。なお、電力スペクトルＰ（ｋ）は、例えば、ＦＦＴ部１からの出力Ｘ（ｋ）の絶対値を２乗することにより得られる。また、ＦＦＴ部１では、受信信号Ｘ（ｎ）の周波数特性が検出される。
【００１９】
本例の周波数偏差検出回路では、受信信号Ｘ（ｎ）について、ＦＦＴ部１と電力算出部２を介して算出した電力スペクトルＰ（ｋ）を隣接平均演算部３へ入力し、離散周波数番号ｋ＝１からｋ＝（ＮＦＦＴ−２）については、離散周波数番号（ｋ−１）の電力スペクトルＰ（ｋ−１）と離散周波数番号（ｋ＋１）の電力スペクトルＰ（ｋ＋１）を用いて、隣接周波数番号ｋの隣接平均＜＜Ｐ（ｋ）＞＞＝｛Ｐ（ｋ−１）＋Ｐ（ｋ＋１）｝／２を算出する。なお、＜＜・＞＞は“・”の平均値を表している。この時、離散周波数番号ｋ＝０については、離散周波数番号ｋ＝−１の電力スペクトルがなく、離散周波数番号ｋ＝（ＮＦＦＴ−１）については、離散周波数番号ｋ＝ＮＦＦＴの電力スペクトルＰ（ＮＦＦＴ）がないことから、隣接平均の算出ができないため、隣接平均演算部３からの出力はそれぞれ＜＜Ｐ（０）＞＞＝Ｐ（０）、＜＜Ｐ（ＮＦＦＴ−１）＞＞＝Ｐ（ＮＦＦＴ−１）とする。そして、隣接平均演算部３により得られた平均値＜＜Ｐ（ｋ）＞＞が最大値検索部４及び比較器６へ入力される。
このような隣接平均演算部３の処理により、ＦＦＴが有限個のＦＦＴのポイント数ＮＦＦＴによって行われるために生じる電力スペクトルＰ（ｋ）のバラツキが抑制される。
【００２０】
次いで、離散周波数番号ｋ＝０、ｋ＝（ＮＦＦＴ−１）、及び、直流のオフセット成分を含む離散周波数番号ｋ＝ＮＦＦＴ／２についての、隣接平均演算部３からの出力＜＜Ｐ（０）＞＞、＜＜Ｐ（ＮＦＦＴ−１）＞＞、及び、＜＜Ｐ（ＮＦＦＴ／２）＞＞以外の＜＜Ｐ（ｋ）＞＞について、最大値検索部４により最大値を検索する。最大値検索部４において行った最大値検索により得た最大値Ｐｍａｘを基準スペクトル算出部５へ入力する。基準スペクトル算出部５は、基準スペクトルＭＢＡＳＥ（ＭＢＡＳＥは正の実数）をＭＢＡＳＥ＝Ｐｍａｘにより算出する。また、基準スペクトル算出部５は、基準スペクトルＭＢＡＳＥを用いて、比較器６の閾値ＭＴＨをＭＴＨ＝ＭＢＡＳＥ／２（ＭＴＨは正の整数）により求め、当該閾値は比較器６へ入力される。
【００２１】
図３（ａ）には、受信信号Ｘ（ｎ）の周波数特性として、隣接平均演算部３からの出力＜＜Ｐ（ｋ）＞＞の一例を示してある。グラフの横軸は離散周波数番号ｋを示しており、縦軸は出力値を示している。
図３（ｂ）は、受信信号Ｘ（ｎ）の周波数特性として、比較器６からの出力Ｙ（ｋ）の一例を示してある。グラフの横軸は離散周波数番号ｋを示しており、縦軸は出力値を示している。
ここで、離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０と離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１は、離散周波数番号ｋ＝ｋ’ＦＦＴ２を中心として、離散周波数番号幅N ’W（０≦N ’W＜ＮＦＦＴ／２）で対称である。
【００２２】
図３（ｂ）に示されるような比較器６による内部動作の一例について説明する。
比較器６は、内部バッファの値ＹＴＭＰ（ＹＴＭＰは実数）をあらかじめ初期値ＹＴＭＰ０（ＹＴＭＰは、ＹＴＭＰ０≦ＹＴＭＰの実数）に初期化しておき、基準スペクトル算出部５からの閾値ＭＴＨと隣接平均演算部３からの出力＜＜Ｐ（ｋ）＞＞（ｋ＝０、１、・・・、（ＮＦＦＴ−１））とを比較して、＜＜Ｐ（ｋ）＞＞がＭＴＨより小さい場合（＜＜Ｐ（ｋ）＞＞＜ＭＴＨの場合）には、出力値Ｙ（ｋ）＝Ａ（Ａ＜ＹＴＭＰの実数、Ａは例えば所定の一定値）を出力し、一方、＜＜Ｐ（ｋ）＞＞がＭＴＨ以上である場合（＜＜Ｐ（ｋ）＞＞≧ＭＴＨの場合）には、出力値Ｙ（ｋ）＝ＹＴＭＰを出力した後に、内部バッファの値を１だけ増加させてＹＴＭＰ＝（ＹＴＭＰ＋１）に更新する。この時、Ｙ（ｋ）はＹ（ｋ）≧Ａとなる実数であり、ｋ＝０、１、・・・、（ＮＦＦＴ−１）である。
【００２３】
このようにして得られた比較器６からの出力Ｙ（ｋ）は、最大値検索部７と最小値検索部８へ入力される。
最大値検索部７は、離散周波数番号ｋ＝０、１、・・・、（ＮＦＦＴ−１）についての比較器６からの出力Ｙ（ｋ）について最大値を検索（検出）し、最大値を得る離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１を周波数偏差検出部９へ入力する。
最小値検索部８は、離散周波数番号ｋ＝０、１、・・・、（ＮＦＦＴ−１）についての比較器６からの出力Ｙ（ｋ）について、傾きを持った直線の最小値となるつまりＹ（ｋ）＝ＹＴＭＰ０となる離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０を検索（検出）し、周波数偏差検出部９へ入力する。
周波数偏差検出部９は、最大値検索部７により得た離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１について、離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１が（ＮＦＦＴ−１）と等しくなく（つまり、ｋ’ＦＦＴ１≠（ＮＦＦＴ−１）であり）、且つ、最小値検索部８により得た離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０が０と等しくない（つまり、ｋ’ＦＦＴ０≠０である）場合には、式１に従って周波数偏差ΔＦを出力する。
【００２４】
しかしながら、例えば図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、送信機１１の局部発振器２１の発振周波数を基準としたときに、受信機１２の局部発振器２３で生じる周波数偏差ΔＦが大きい場合には、つまり受信信号Ｘ（ｎ）の周波数偏差ΔＦが大きい場合には、遮断周波数−ｆｃと遮断周波数＋ｆｃに相当する離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０と離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１の内、何れか一方しか検出できないことがある。
そこで、この場合における周波数偏差検出部９の動作の一例について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）には、受信信号Ｘ（ｎ）の周波数偏差ΔＦが大きいために、２つの遮断周波数に対応する離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０とｋ’ＦＦＴ１のうちの一方しか検出されない場合における受信信号Ｘ（ｎ）の周波数特性と比較器６からの出力の一例を示す。
【００２５】
具体的には、図４（ａ）（ｉ）には、大きい正の周波数偏差＋ΔＦが存在する場合における隣接平均演算部３からの出力の一例を示してあり、グラフの横軸は離散周波数番号ｋを示しており、縦軸は出力値を示している。
図４（ａ）（ｉｉ）には、大きい正の周波数偏差＋ΔＦが存在する場合における比較器６からの出力の一例を示してあり、グラフの横軸は離散周波数番号ｋを示しており、縦軸は出力値を示している。
図４（ｂ）（ｉ）には、大きい負の周波数偏差−ΔＦが存在する場合における隣接平均演算部３からの出力の一例を示してあり、グラフの横軸は離散周波数番号ｋを示しており、縦軸は出力値を示している。
図４（ｂ）（ｉｉ）には、大きい負の周波数偏差−ΔＦが存在する場合における比較器６からの出力の一例を示してあり、グラフの横軸は離散周波数番号ｋを示しており、縦軸は出力値を示している。
なお、本例では、比較器６の内部バッファの値ＹＴＭＰをＹＴＭＰ＝ＹＴＭＰ０に初期化しておき、閾値ＭＴＨと隣接平均演算部３からの出力＜＜Ｐ（ｋ）＞＞とを比較して＜＜Ｐ（０）＞＞≧ＭＴＨである場合にはＹ（０）＝（ＹＴＭＰ＋１）としてあり、これにより、離散周波数番号ｋ＝０のときに既に信号の帯域内になっているか否かを判断することを可能としている。
【００２６】
図４（ａ）の場合では、周波数偏差検出部９は、最大値検索部７により得た離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１について、離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１＝（ＮＦＦＴ−１）であり、且つ、最小値検索部８により得た離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０が０と等しくなければ（つまり、ｋ’ＦＦＴ０≠０であれば）、式２に従って、周波数偏差ΔＦを出力する。
【００２７】
【数２】
2005260317.tif 000004
【００２８】
また、図４（ｂ）の場合では、周波数偏差検出部９は、最大値検索部７により得た離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１について、離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１が（ＮＦＦＴ−１）と等しくなく（つまり、ｋ’ＦＦＴ１≠（ＮＦＦＴ−１）であり）、且つ、最小値検索部８により得た離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０＝０であれば、式３に従って、周波数偏差ΔＦを出力する。
【００２９】
【数３】
2005260317.tif 000005
【００３０】
以上のように、本例の受信機に備えられた周波数偏差検出回路では、受信機復調部において、プリアンブル信号や同期ワードといった固定パターン系列を含まない受信信号の周波数成分を得るためのＦＦＴ又はＤＦＴを行うＦＦＴ部１と、電力スペクトルを算出するための電力算出部２と、電力スペクトルのバラツキを抑制するための隣接平均演算部３と、基準スペクトルを算出するための最大値検索部４及び基準スペクトル算出部５と、隣接平均演算部３からの出力と閾値とを比較するための比較器６と、受信信号の信号帯域を検出するための最大値検索部７及び最小値検索部８と、周波数偏差ΔＦを検出するための周波数偏差検出部９を備えた。
また、本例の周波数偏差検出回路では、受信信号からＦＦＴ又はＤＦＴにより電力スペクトルを検出し、当該電力スペクトルについて隣接平均を行った結果と閾値ＭＴＨとを比較して得られた第１の離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０と第２の離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１から、中心離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ２を算出し、当該中心離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ２からＦＦＴのポイント数をＮＦＦＴ（ＮＦＦＴは正の整数）とした場合の離散周波数番号ＮＦＦＴ／２を減算して得た離散周波数番号幅を周波数に変換することにより、送信機１１に具備された第1の局部発振器２１の発振周波数を基準とした場合に、受信機１２に具備された第2の局部発振器２３により生じる周波数偏差ΔＦを検出する。
【００３１】
また、本例の周波数偏差検出回路では、ＦＦＴ部１及び電力算出部２を介して検出した電力スペクトルＰ（ｋ）について、ＦＦＴ部１による演算に用いる受信信号Ｘ（ｎ）の数により生じる電力スペクトルＰ（ｋ）のバラツキを抑えるために、電力算出部２の後段に隣接平均演算部３を具備している。
また、本例の周波数偏差検出回路では、隣接平均演算部３からの出力＜＜Ｐ（ｋ）＞＞について、隣接平均出力＜＜Ｐ（０）＞＞と＜＜Ｐ（ＮＦＦＴ−１）＞＞及び直流成分を含む離散周波数番号ｋ＝ＮＦＦＴ／２番目の電力スペクトル＜＜Ｐ（ＮＦＦＴ／２）＞＞を除く、離散周波数番号ｋ＝０からｋ＝（ＮＦＦＴ−１）までの（ＮＦＦＴ−３）個の電力スペクトルについて最大値を検出することにより基準スペクトルＭＢＡＳＥを検出する基準スペクトル算出部５を具備する。
また、本例の周波数偏差検出回路では、基準スペクトル算出部５において、算出（検出）した基準スペクトルＭＢＡＳＥを用いて、当該基準スペクトル算出部５の後段に備えられた比較器６の閾値ＭＴＨ＝ＭＢＡＳＥ／２を算出（検出）する。
【００３２】
また、本例の周波数偏差検出回路では、比較器６において、内部バッファの値ＹＴＭＰの初期値をＹＴＭＰ＝ＹＴＭＰ０とし、隣接平均演算部３からの出力である電力スペクトル＜＜Ｐ（ｋ）＞＞と閾値ＭＴＨとを比較して、＜＜Ｐ（ｋ）＞＞＜ＭＴＨならば出力Ｙ（ｋ）＝Ａ（Ａは実数で、例えばＡ＜ＹＴＥＭＰ０）とし、＜＜Ｐ（ｋ）＞＞≧ＭＴＨならば出力Ｙ（ｋ）＝ＹＴＭＰとした後に、内部バッファの値ＹＴＭＰをＹＴＭＰ＝（ＹＴＭＰ＋１）に更新することにより、安定した比較器出力を得る。
また、本例の周波数偏差検出回路では、比較器６により得られた比較器出力Ｙ（ｋ）について、比較器６の後段に備えられた最大値検索部７により求めた離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１から最小値検索部８によりＹ（ｋ）＝ＹＴＭＰ０の条件の下で算出した離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０（０≦ｋ’ＦＦＴ０＜ｋ’ＦＦＴ１＜（ＮＦＦＴ−１））を減算することにより求めた離散周波数番号幅（ｋ’ＦＦＴ１−ｋ’ＦＦＴ０）を２で除算したものN ’W（０≦N ’W＜ＮＦＦＴ／２）に離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０を加算したものから、ＮＦＦＴ／２を減算して得た離散周波数番号幅（ｋ’ＦＦＴ０＋N ’W−ＮＦＦＴ／２）を周波数に変換することによって周波数偏差ΔＦを求める周波数偏差検出部９を具備する。
【００３３】
また、本例の周波数偏差検出回路では、周波数偏差検出部９において、比較器６により得られた比較器出力Ｙ（ｋ）について、比較器６の後段に備えられた最大値検索部７により求めた離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１又は最小値検索部８によりＹ（ｋ）＝ＹＴＭＰ０の条件の下で検出した離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０（０≦ｋ’ＦＦＴ０＜ｋ’ＦＦＴ１＜（ＮＦＦＴ−１））の何れか一方が不確実な場合には、正しく検出された一方の離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０又はｋ’ＦＦＴ１と、あらかじめ決められている受信信号Ｘ（ｎ）が有する信号帯域から得られる離散周波数番号幅ＮＷを用いて、｛（ｋ’ＦＦＴ０＋ＮＷ）−（ＮＦＦＴ／２）｝又は｛（ｋ’ＦＦＴ１−ＮＷ）−（ＮＦＦＴ／２）｝の演算により離散周波数番号幅を算出して、当該離散周波数番号幅を周波数に変換することによって、周波数偏差ΔＦを求める。
【００３４】
従って、本例の受信機に備えられた周波数偏差検出回路では、受信信号Ｘ（ｎ）にプリアンブル信号又は同期ワード等の固定パターンを含まないような場合においても、送信機１１の局部発振器２１の発振周波数を基準としたときに、受信機１２の局部発振器２３により生じる周波数偏差ΔＦを検出することが可能である。
本例の周波数偏差検出回路では、電力算出部２の後段に備えられた隣接平均演算部３において、電力算出部３から出力される電力スペクトルＰ（ｋ）の隣接平均＜＜Ｐ（ｋ）＞＞を算出することにより、ＦＦＴのポイント数ＮＦＦＴが有限であるために生じる電力スペクトルＰ（ｋ）のバラツキを抑制することができ、基準スペクトルＭＢＡＳＥの算出（検出）、及び、比較器６で使用する閾値ＭＴＨの算出（検出）を容易にすることを可能とする。
【００３５】
また、受信信号Ｘ（ｎ）の周波数偏差ΔＦが大きい場合においても、離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０又は離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ１の何れか一方が検出できた場合には、あらかじめ規格等で決められている受信信号Ｘ（ｎ）の信号帯域幅より算出される離散周波数番号幅ＮＷを用いることによって、周波数偏差ΔＦを検出することが可能である。
つまり、一般に受信信号Ｘ（ｎ）が有する周波数成分はあらかじめ決まっているため、中心となる離散周波数番号ｋ＝ＮＦＦＴ／２から離散周波数番号幅±（プラスマイナス）ＮＷだけ離れた離散周波数番号ｋＦＦＴ０とｋＦＦＴ１（ｋＦＦＴ０＜ｋＦＦＴ１）に遮断周波数±（プラスマイナス）ｆｃに相当する離散周波数番号を有する。なお、ＮＷはＮＷ≦ＮＦＦＴ／２の整数である。これにより、一方の離散周波数番号（ｋ’ＦＦＴ０又はｋ’ＦＦＴ１）のみを検出した場合においても、それぞれ式２或いは式３に従って、周波数偏差ΔＦを検出することが可能である。
【００３６】
また、本例の周波数偏差検出回路の比較器６における隣接平均演算部３からの出力＜＜Ｐ（ｋ）＞＞と閾値ＭＴＨとの比較において、比較器６の内部バッファの値ＹＴＭＰの初期値をＹＴＭＰ＝ＹＴＭＰ０とし、＜＜Ｐ（ｋ）＞＞＜ＭＴＨならばＹ（ｋ）＝Ａとし、＜＜Ｐ（ｋ）＞＞≧ＭＴＨならばＹ（ｋ）＝ＹＴＭＰとした後にＹＴＭＰ＝（ＹＴＭＰ＋１）と更新する判定方法を用いることで、受信信号Ｘ（ｎ）が有する遮断周波数−ｆｃと＋ｆｃに相当する離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０とｋ’ＦＦＴ１を簡単に安定して算出することを可能としている。
また、比較器６の内部バッファの値ＹＴＭＰをＹＴＭＰ＝ＹＴＭＰ０に初期化しておき、閾値ＭＴＨと隣接平均演算部３からの出力＜＜Ｐ（ｋ）＞＞とを比較して＜＜Ｐ（０）＞＞≧ＭＴＨである場合にはＹ（０）＝（ＹＴＭＰ＋１）とすることで、離散周波数番号ｋ＝０のときに既に信号の帯域内になっているか否かを判断することを可能とする。
【００３７】
このように、例えば、電力スペクトルＰ（ｋ）のバラツキの抑制が十分でない場合においても、最大値検索部４において、＜＜Ｐ（０）＞＞、＜＜Ｐ（ＮＦＦＴ−１）＞＞、及び、直流のオフセット成分を含む＜＜Ｐ（ＮＦＦＴ／２）＞＞以外の＜＜Ｐ（ｋ）＞＞について最大値検索を行って最大値Ｐｍａｘを検出して、基準スペクトル算出部５において基準となる電力スペクトルＭＢＡＳＥ＝Ｐｍａｘ（ＭＢＡＳＥは正の実数）と比較器６の閾値ＭＴＨ＝ＭＢＡＳＥ／２（ＭＴＨは正の整数）を算出し、比較器６において、内部バッファの値ＹＴＭＰ（ＹＴＭＰは実数）を初期値ＹＴＭＰ０（ＹＴＭＰは実数で、ＹＴＭＰ０≦ＹＴＭＰ）に初期化しておき、閾値ＭＴＨと隣接平均演算部３からの出力＜＜Ｐ（ｋ）＞＞（ｋ＝０、１、・・・、（ＮＦＦＴ−１））とを比較して、＜＜Ｐ（ｋ）＞＞＜ＭＴＨならば出力Ｙ（ｋ）＝Ａ（Ａ＜ＹＴＭＰの実数）を出力し、＜＜Ｐ（ｋ）＞＞≧ＭＴＨならば出力Ｙ（ｋ）＝ＹＴＭＰを出力した後に比較器６の内部バッファの値をＹＴＭＰ＝（ＹＴＭＰ＋１）に更新することで、比較器６からの出力Ｙ（ｋ）を得て、この出力Ｙ（ｋ）から離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０とｋ’ＦＦＴ１を検出する構成にすることにより、安定した周波数偏差ΔＦの検出を可能とする。
また、受信信号Ｘ（ｎ）の周波数偏差ΔＦが大きく、離散周波数番号ｋ’ＦＦＴ０とｋ’ＦＦＴ１の何れか一方が検出できないような場合においても、受信信号Ｘ（ｎ）が有する周波数帯域は規格等により決まっているため、遮断周波数±（プラスマイナス）ｆｃに相当する離散周波数番号は、離散周波数番号ｋ＝ＮＦＦＴ／２を中心として離散周波数番号幅±（プラスマイナス）ＮＷだけ離れた離散周波数番号ｋＦＦＴ０とｋＦＦＴ１（ｋＦＦＴ０＜ｋＦＦＴ１）となることを用いて算出する構成とすることにより、安定した周波数偏差ΔＦの検出を可能とする。なお、０＜ＮＷ＜ＮＦＦＴ／２である。
また、本例の周波数偏差検出回路では、ＦＦＴにより受信信号Ｘ（ｎ）の周波数成分を検出することができることや、受信信号Ｘ（ｎ）の信号帯域があらかじめ決まっていることを利用している。
【００３８】
なお、本例の受信機に備えられた周波数偏差検出回路では、ＦＦＴ部１の機能により受信信号周波数成分検出手段が構成されており、電力スペクトル検出手段を構成する電力算出部２の機能や電力スペクトル隣接平均化手段を構成する隣接平均演算部３の機能により電力スペクトル値検出手段が構成されており、電力スペクトル値最大値検出手段を構成する最大値検索部４の機能や電力スペクトル値閾値算出手段を構成する基準スペクトル算出部５の機能により電力スペクトル値閾値設定手段が構成されており、比較器６の機能により電力スペクトル値閾値比較手段が構成されており、出力値最大値離散周波数番号検出手段を構成する最大値検索部７の機能や出力値初期値離散周波数番号検出手段を構成する最小値検索部８の機能や周波数偏差検出部９の機能により周波数偏差検出手段が構成されている。
【００３９】
以下で、本発明に関する技術の背景を示す。なお、ここで記載する事項は、必ずしも全てが従来の技術であるとは限定しない。
一般に、通信を行うためには、送信機と受信機の局部発振器の発振周波数や、タイミング同期が取れている必要がある。
デジタル無線システムの送信信号は、２値信号系列をフレーム等の固定長区間（以下の説明では、フレームとする）で区切り、デジタル無線システムに準拠した変調方式に従って変調された後に送信される。この時、１つのフレーム内には、既知信号系列で構成される同期ワードや、‘０’、‘１’、‘１００１’等の信号系列の繰り返しで構成されるプリアンブル信号が、フレーム内の決まった位置に配置されており、タイミング同期や周波数偏差の検出にはこれらの既知信号を用いている。
【００４０】
図５を参照して、周波数偏差ΔＦの生じる原因について説明する。
図５には、無線通信システムの構成例を示してある。
本例の無線通信システムでは、アンテナを有した送信機１１と、アンテナを有した受信機１２とが無線により通信する。
送信機には局部発振器２１及びミキサ２２が備えられており、受信機１２には局部発振器２３及びミキサ２４が備えられている。
送信機１１では、中間周波数ｆＩＦの信号と局部発振器２１からのローカル周波数ｆＬＴＸの信号をミキサ２２へ入力し、式４に従って、送信周波数ｆの信号を得る。ここで、ｆＩＦ、ｆＬＴＸ及びｆは正の実数である。
【００４１】
【数４】
2005260317.tif 000006
【００４２】
受信機１２では、受信周波数ｆの信号と局部発振器２３からのローカル周波数ｆＬＲＸの信号をミキサ２４へ入力し、式５に従って、中間周波数ｆ’ＩＦの信号を得る。ここで、ｆ’ＩＦ、ｆＬＲＸ及びｆは正の実数である。
【００４３】
【数５】
2005260317.tif 000007
【００４４】
一般に、送信機と受信機それぞれの局部発振器のうち、何れか一方を基準とする。本説明では、送信機１１の局部発振器２１のローカル周波数ｆＬＴＸを基準とする。
実際には、受信機１２の局部発振器２３のローカル周波数ｆＬＲＸにはバラツキがあり、このバラツキにより周波数偏差ΔＦ（ΔＦは実数）が生じる。このため、受信機の中間周波数ｆ’ＩＦは式６に示されるようになり、この周波数偏差ΔＦが生じると、送信と受信のタイミング同期が取れなくなり通信が確立できない不具合がある。
【００４５】
【数６】
2005260317.tif 000008
【００４６】
従って、周波数偏差ΔＦ＝０となるように受信機１２の局部発振器２３の発振周波数を制御する必要があるため、周波数偏差ΔＦの検出が必要となる。
周波数偏差ΔＦの検出方法としては、同期ワードを用いる方法と、プリアンブル信号と呼ばれる２値信号のように‘０’、‘１’、‘１００１’等の固定パターン系列を用いる方法があり、検出可能な周波数偏差ΔＦは、デジタル無線システムの仕様によって、シンボルレートｆｂ（ｆｂは正の実数）や変調方式により決まる。
以下で、周波数偏差ΔＦの検出方法について説明する。
【００４７】
まず、図６を参照して、同期ワードによる周波数偏差ΔＦの検出方法について説明する。
図５には、同期ワードを用いた周波数偏差検出回路の構成例を示してある。
本例の周波数偏差検出回路は、係数部３１と、複素乗算器３２と、周波数偏差検出部３３を備えている。
同期ワードに相当する受信信号Ｘ（ｉ）と、係数部３１から出力される同期ワードを規定の変調方式によりマッピングし複素共役を行った係数Ｃ＊（ｉ）は、共に複素乗算器３２へ入力されて、複素乗算器３２はｉシンボル毎の位相差Ｄ（ｉ）＝Ｘ（ｉ）Ｃ＊（ｉ）を出力する。次いで、複素乗算器３２からの出力Ｄ（ｉ）を周波数偏差検出部３３へ入力し、シンボル毎の位相差Ｄ（ｉ）から平均値＜＜Ｄ（ｉ）＞＞を算出して、周波数へ変換することによって周波数偏差ΔＦが出力される。ここで、＜＜・＞＞は“・”の平均値を示しており、ｉはシンボルタイミング（ｉは正の整数）であり、オーバーサンプル数をＮＯＶ（ＮＯＶは正の整数）とするとサンプル番号ｎ＝ＮＯＶｉの関係となる。
このように、同期ワードを用いた周波数偏差検出方法では、あらかじめ受信信号に含まれる同期ワードの位置が確定している必要がある。
【００４８】
次に、図７、図８、図９を参照して、プリアンブル信号が有する周波数成分について説明する。
例えば、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７９に基づいたプリアンブルパターンは“１００１”の繰り返しであり、変調方式をπ／４シフトＱＰＳＫとして、振幅を１とすると、図７（ａ）に示す複素平面上の８点にマッピングされ、その時間波形は図７（ｂ）に示されるようになる。図７（ｂ）のグラフの横軸は時間ｔを示しており、縦軸は実数部（Ｒｅ）或いは虚数部（Ｉｍ）の振幅を示している。この８点について、ＦＦＴのポイント数ＮＦＦＴ（ＮＦＦＴは正の整数）をＮＦＦＴ＝８とした場合のＦＦＴを行うと、式７に示されるようになる。
【００４９】
【数７】
2005260317.tif 000009
【００５０】
これより、シンボルレートをｆｂ（ｆｂは正の実数）とし、マッピング後のプリアンブル信号が有する周波数成分を検出すると、シンボルレートｆｂでサンプリングしているため、図８に示されるように、式７に示す周波数成分が繰り返し現れる。グラフの横軸は周波数ｆを示しており、縦軸はスペクトルの強度を示している。この時、式７におけるＸ（０）は、ＦＦＴの周波数範囲−ｆｂ／２から＋ｆｂ／２の−ｆｂ／２に対応する。
このプリアンブル信号は、送信機側で式８に示される伝達関数Ｒ（ω）を有するルートロールオフフィルタにより帯域制限されている。式８において、ωｂはシンボルレートｆｂに２πを乗じたものであり、βはロールオフ率であり０≦β≦１である。
【００５１】
【数８】
2005260317.tif 000010
【００５２】
また、受信機１２側においても、受信信号は式８に示すルートロールオフフィルタにより帯域制限されており、例えば、受信信号に周波数偏差ΔＦが存在しない場合に、送信機１１側と受信機１２側で、ロールオフ率β=０．５のルートロールオフフィルタで帯域制限をしたときには、図９に示されるようになる。グラフの横軸は周波数ｆを示しており、縦軸はスペクトルの強度を示している。
この時、プリアンブル信号が有する周波数成分は、ｆｋ１、ｆｋ２（−ｆｂ／２≦ｆｋ１＜ｆｋ２≦＋ｆｂ／２）となり、それぞれ式９、式１０により示される。
【００５３】
【数９】
2005260317.tif 000011
【００５４】
【数１０】
2005260317.tif 000012
【００５５】
図１０及び図１１を参照して、プリアンブル信号を用いた周波数偏差の検出方法について説明する。
図１０には、プリアンブル信号を用いた周波数偏差検出回路の構成例を示してある。
本例の周波数偏差検出回路は、ＦＦＴ部４１と、電力算出部４２と、最大値検索部４３と、周波数偏差検出部４４を備えている。
受信信号Ｘ（ｎ）は、ＦＦＴ部４１により、ＮＦＦＴポイントＦＦＴの出力Ｘ（ｋ）を出力し、当該出力が電力算出部４２へ入力され、電力算出部４２で電力スペクトルＰ（ｋ）を算出して、当該算出結果が最大値検索部４３へ入力される。ここで、ｋ＝０、１、・・・、（ＮＦＦＴ−１）である。
最大値検索部４３は、入力された電力スペクトルＰ（ｋ）が最大となる離散周波数番号ｋｍａｘを検出し、当該検出結果を周波数偏差検出部４４へ入力する。周波数偏差検出部４４は、本来プリアンブル信号が有する電力スペクトルの離散周波数番号ｋ０と入力信号Ｘ（ｎ）より得た電力スペクトルＰ（ｋ）が最大となる離散周波数番号ｋｍａｘより、離散周波数番号幅（ｋｍａｘ−ｋ０）を算出する。
このとき、ＦＦＴのポイント数がＮＦＦＴであり、サンプリング周波数がｆｓである場合には、離散周波数番号ｋと（ｋ＋１）間の示す周波数間隔はｆｓ／ＮＦＦＴであることから、周波数偏差ΔＦの算出式は式１１のようになる。
【００５６】
【数１１】
2005260317.tif 000013
【００５７】
このように、ＦＦＴを用いた周波数偏差検出方法は、あらかじめ受信信号にプリアンブル信号が含まれ、更にそのプリアンブル信号の位置として、ＦＦＴ部のＮＦＦＴ個からなる入力信号の一部にプリアンブル信号が含まれている必要がある。
図１１には、プリアンブル信号を含む受信信号が有する周波数スペクトルの一例を示してある。グラフの横軸は離散周波数番号ｋを示しており、縦軸は電力スペクトルＰ（ｋ）の強度を示している。
次に、隣接平均の一例を説明する。
隣接平均では、離散周波数番号ｋ＝０、１、・・・、（ＮＦＦＴ−１）の電力スペクトルがＰ（０）、Ｐ（１）、・・・、Ｐ（ＮＦＦＴ−１）である場合に、離散周波数番号（ｋ―１）番目の電力スペクトルＰ（ｋ−１）と離散周波数番号（ｋ＋１）番目の電力スペクトルＰ（ｋ＋１）の平均値を算出し、隣接平均後の離散周波数番号ｋ番目の電力スペクトル｛Ｐ（ｋ）｝＝｛Ｐ（ｋ−１）＋Ｐ（ｋ＋１）｝／２とする。この時、離散周波数番号ｋ＝０とｋ＝（ＮＦＦＴ−１）の隣接平均については、正しく得ることができない。
【００５８】
しかしながら、図６に示されるように同期ワードを用いた周波数偏差検出方法では、受信信号Ｘ（ｎ）と、変調方式に従って同期ワードをマッピングして複素共役を行った係数Ｃ＊（ｉ）とを用いて位相差Ｄ（ｉ）を求めて、求めた位相差Ｄ（ｉ）を周波数に変換することで周波数偏差ΔＦを検出するため、あらかじめ受信信号Ｘ（ｎ）に同期ワードが含まれていなければならず、且つ、同期ワードの位置が確定していなければならないといった問題（第１の問題）があった。
また、図１０に示されるようにプリアンブル信号を用いた周波数偏差検出方法では、ＦＦＴを用いて受信信号Ｘ（ｎ）に含まれるプリアンブル信号の電力スペクトルＰ（ｋ）を算出して、電力スペクトルＰ（ｋ）の最大値を得る離散周波数番号ｋｍａｘと、本来プリアンブル信号が有する周波数スペクトルに相当する離散周波数番号ｋ０より、式１１に従って周波数偏差ΔＦを算出するため、受信信号Ｘ（ｎ）にプリアンブル信号が含まれていなければならず、且つ、ＦＦＴ部４１の入力信号の一部にプリアンブル信号が含まれていなくてはならないといった問題（第２の問題）があった。
これに対して、図１に示されるような本実施例に係る周波数偏差検出回路では、受信信号Ｘ（ｎ）に同期ワード又はプリアンブル信号が含まれないような場合においても、受信信号Ｘ（ｎ）の周波数偏差ΔＦを検出することが可能であり、上記した第１の問題や上記した第２の問題を解消することができる。
【００５９】
ここで、本発明に係る受信機や周波数偏差検出回路や送信機や通信装置や通信システムなどの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る受信機や周波数偏差検出回路や送信機や通信装置や通信システムなどにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施例に係る受信側の周波数偏差検出回路の構成例を示す図である。
【図２】（ａ）は周波数偏差がない場合における受信信号が有する電力スペクトルの一例を示す図であり、（ｂ）は周波数偏差がある場合における受信信号が有する電力スペクトルの一例を示す図である。
【図３】（ａ）は周波数偏差がある場合における隣接平均演算部からの出力の一例を示す図であり、（ｂ）は周波数偏差がある場合における比較器からの出力の一例を示す図である。
【図４】（ａ）は周波数偏差が（＋ΔＦ）である場合における隣接平均演算部からの出力の一例及び比較器からの出力の一例を示す図であり、（ｂ）は周波数偏差が（−ΔＦ）である場合における隣接平均演算部からの出力の一例及び比較器からの出力の一例を示す図である。
【図５】無線通信システムの構成例を示す図である。
【図６】同期ワードを用いる周波数偏差検出回路の構成例を示す図である。
【図７】（ａ）はプリアンブル信号のコンスタレーションの一例を示す図であり、（ｂ）はプリアンブル信号の時間波形の一例を示す図である。
【図８】プリアンブル信号が有する周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図９】帯域制限後のプリアンブル信号が有する周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図１０】プリアンブル信号を用いる周波数偏差検出回路の構成例を示す図である。
【図１１】プリアンブル信号を含む受信信号が有する周波数スペクトルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１、４１・・ＦＦＴ部、  ２、４２・・電力算出部、  ３・・隣接平均演算部、  ４、７、４３・・最大値検索部、  ５・・基準スペクトル算出部、  ６・・比較器、  ８・・最小値検索部、  ９、３３、４４・・周波数偏差検出部、  １１・・送信機、  １２・・受信機、  ２１、２３・・局部発振器、  ２２、２４・・ミキサ、    ３１・・係数部、  ３２・・複素乗算器、
【図１】
2005260317.tif 000014
【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】
2005260317.tif 000021
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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