(57)【要約】【課題】多重変調を含む変調諸元が未知の到来波の変調方式を識別して復調及び復号を行うことができる受信装置を提供する。【解決手段】未知の諸元で変調された到来波を受信する受信部１１と、受信部１１からの受信信号が多重変調された多重変調信号であるかどうかを識別する多重変調識別部２０と、多重変調識別部２０で多重変調信号であることが識別された場合は、受信部１１からの受信信号をＦＭ復調して出力し、多重変調信号でないことが識別された場合は、受信部１１からの受信信号をそのまま出力する一次復調部３０と、一次復調部３０から出力される信号に基づいて変調方式を推定する変調方式推定部４０と、変調方式推定部４０で推定された変調方式に基づいて一次復調部３０から出力される信号を復調又は復号する復調・復号部５０とを備える。【選択図】      図１
2005045329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未知の諸元で変調された到来波を受信する受信部と、
前記受信部からの受信信号が多重変調された多重変調信号であるかどうかを識別する多重変調識別部と、
前記多重変調識別部で多重変調信号であることが識別された場合は、前記受信部からの受信信号をＦＭ復調して出力し、多重変調信号でないことが識別された場合は、前記受信部からの受信信号をそのまま出力する一次復調部と、
前記一次復調部から出力される信号に基づいて変調方式を推定する変調方式推定部と、
前記変調方式推定部で推定された変調方式に基づいて前記一次復調部から出力される信号を復調又は復号する復調・復号部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記多重変調識別部は、
前記受信部からの受信信号をＦＭ検波するＦＭ検波部と、
前記ＦＭ検波部からの出力を高速フーリエ変換する高速フーリエ変換部と、
前記高速フーリエ変換部で高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムの特徴を検出して多重変調信号であるかどうかを識別する特徴検出部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記変調方式推定部は、
前記一次復調部からの信号を高速フーリエ変換する第１高速フーリエ変換部と、
前記第１高速フーリエ変換部で高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムの特徴を検出する第１特徴検出部と、
前記一次復調部からの信号を２逓倍して出力する２逓倍部と、
前記２逓倍部からの信号を高速フーリエ変換する第２高速フーリエ変換部と、
前記第２高速フーリエ変換部で高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムの特徴を検出する第２特徴検出部と、
前記一次復調部からの信号を４逓倍して出力する４逓倍部と、
前記４逓倍部からの信号を高速フーリエ変換する第３高速フーリエ変換部と、
前記第３高速フーリエ変換部で高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムの特徴を検出する第３特徴検出部と、
前記第１特徴検出部、第２特徴検出部及び第３特徴検出部で検出されたスペクトラムの特徴に基づいて変調方式を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
前記変調方式推定部は、
前記一次復調部からの信号をＡＭ検波して出力するＡＭ検波部と、
前記ＡＭ検波部から出力される信号の振幅の分散値を算出する分散値算出部と、
前記分散値算出部で算出された分散値に基づいて変調方式を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項５】
前記一次復調部からの信号をＡＭ検波して出力するＡＭ検波部と、
前記ＡＭ検波部から出力される信号の振幅の分散値を算出する分散値算出部と、を更に備え、
前記判定部は、前記第１特徴検出部、第２特徴検出部及び第３特徴検出部で検出されたスペクトラムの特徴、並びに前記分散値算出部で算出された分散値に基づいて変調方式を判定することを特徴とする請求項３記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変調諸元が未知のデジタル信号を受信する受信装置に関し、特に多重変調されたデジタル信号の変調方式を判定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多様な変調方式で変調されたデジタル信号による通信が行われている。この通信では、受信側は、事前にわかっている通信諸元を用いて、受信された変調信号の帯域幅を算出することにより変調方式を判定し、判定された変調方式に従って復調が行われる。
【０００３】
一方、変調諸元を事前に知ることなく、未知の変調諸元の受信信号の変調方式を識別し、この識別された変調方式に従って復調する受信装置も開発されている。このような受信装置で変調方式を識別する装置として、自動変調方式識別装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載された自動変調方式識別装置は、受信信号が、アナログ変調方式、ディジタル変調方式による線形変調方式又は非線形変調方式の何れで変調されているかを識別するアナログ／ディジタル変調方式識別回路と、アナログ変調方式であると識別された場合に、アナログ変調方式のうちのＡＭとＦＭの何れで変調されているかを識別するアナログ変調方式識別回路と、ディジタル変調方式による線形変調方式であると識別された場合に、ディジタル変調方式による線形変調方式のうちのＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、８値を越える多値のＭ−ａｒｙ  ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、１６値を越える多値のＭ−ａｒｙＱＡＭの何れで変調されているかを識別する線形変調方式識別回路と、ディジタル変調方式による非線形変調方式であると識別された場合に、ディジタル変調方式による非線形変調方式のうちのＭ−ａｒｙ  ＦＳＫ、２−ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＧＭＳＫの何れで変調されているかを識別する非線形変調方式識別回路とを備えている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−８６１７１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年は、受信信号をデジタル信号に変換してソフトウェア処理により復調を行う「ソフトウェア無線機」と呼ばれる受信装置が開発されている。この受信装置は、ソフトウェア処理で使用されるパラメータを変更するだけで種々の方式で変調された受信信号を復調できるので、万能復調機として期待されている。
【０００７】
しかしながら、完全に未知の変調諸元を有する信号を受信した際のパラメータを決定する方法は未だ確立されていない。例えば、従来のデジタル変調波であるＦＳＫ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ信号に更にＦＭ変調を施した多重変調波に対応した識別装置や復号装置は開発されていない。
【０００８】
未知の変調諸元を有する信号の変調方式を識別する方法として、受信信号の瞬時振幅値や瞬時位相値を特徴量として変調方式を推定する方法や、受信信号の瞬時振幅値や瞬時位相値を更に高次統計処理した値を特徴量として識別率を向上させた変調方式推定法等が知られている。しかし、これらの方法は、ＦＳＫ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫといったデジタル変調方式に対応できるのみであり、また、キャリア同期、シンボル同期等の達成が条件とされている。
【０００９】
本発明は、搬送波に対する同期をとることなく、多重変調を含む変調諸元が未知の到来波の変調方式を識別して復調及び復号を行うことができる受信装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る受信装置は、未知の諸元で変調された到来波を受信する受信部と、受信部からの受信信号が多重変調された多重変調信号であるかどうかを識別する多重変調識別部と、多重変調識別部で多重変調信号であることが識別された場合は、受信部からの受信信号をＦＭ復調して出力し、多重変調信号でないことが識別された場合は、受信部からの受信信号をそのまま出力する一次復調部と、一次復調部から出力される信号に基づいて変調方式を推定する変調方式推定部と、変調方式推定部で推定された変調方式に基づいて一次復調部から出力される信号を復調又は復号する復調・復号部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この受信装置によれば、未知の諸元で変調された到来波が多重変調波であればＦＭ復調して出力し、そうでなければそのまま出力することにより単一変調信号を生成する。そして、単一変調信号に基づいて変調方式を推定し、推定結果に基づいて到来波を復調又は復号する。従って、受信波が多重変調波であっても復調及び復号を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
まず、本発明で判定の対象とされる変調方式について説明する。この判定対象とされる変調方式には、デジタル振幅変調（ＡＳＫ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、デジタル位相変調（ＰＳＫ：Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）及びデジタル周波数変調（ＦＳＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）が含まれる。
【００１４】
ＡＳＫは、搬送波の振幅をデジタル情報で変化させる変調方式である。例えば、ＯＯＫ（Ｏｎ  Ｏｆｆ  Ｋｅｙｉｎｇ）と呼ばれるＡＳＫでは、入力されるデジタル信号の「１」及び「０」に対して、搬送波の振幅は、それぞれ「Ａ（所定値）」及び「０」にされる。
【００１５】
ＰＳＫには、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）及びＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）が含まれる。ＢＰＳＫは、１つの符号（１シンボル）で１ビットの情報を送るものであり、搬送波の位相を１８０度シフトするかどうかによって「０」又は「１」を表すように変調する変調方式である。ＱＰＳＫは、１シンボルで２ビットの情報を送るものであり、搬送波の位相を９０度単位でシフトすることにより「００」、「０１」、「１０」又は「１１」を表すように変調する変調方式である。なお、このＱＰＳＫから派生した変調方式として、ＯＱＰＳＫ（Ｏｆｆｓｅｔ  ＱＰＳＫ）、π／４シフトＱＰＳＫ、８ＰＳＫ等が存在する。
【００１６】
また、ＦＳＫには、ＢＦＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＭＦＳＫ（Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）及びＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）が含まれる。ＢＦＳＫは、デジタル情報の「１」及び「０」の各々に異なる周波数を対応させ、入力されるデジタル信号のレベルに応じて、各周波数の正弦波を割り当てる変調方式である。ＭＦＳＫは、３値以上のデジタル信号の各々に異なる周波数を対応させ、入力されるデジタル信号の値に応じて、各周波数の正弦波を割り当てる変調方式である。ＭＳＫは、ＦＳＫの一種であり、ビットの変わり目に、位相が必ず±９０度になるように、最小の周波数差を割り当てる変調方式である。
【００１７】
（第１の実施の形態）
次に、本発明の第１の実施の形態に係る受信装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置は、アンテナ１０、受信部１１、多重変調識別部２０、一次復調部３０、変調方式推定部４０及び復調・復号部５０から構成されている。多重変調識別部２０、一次復調部３０、変調方式推定部４０及び復調・復号部５０は、図示しないＣＰＵの処理により実現することができる。
【００１９】
アンテナ１０は、外部からの到来波を電気信号に変換して受信部１１に送る。受信部１１は、アンテナ１０から受け取った信号から有意な信号成分を取り出し、受信信号として多重変調識別部２０及び一次復調部３０に送る。
【００２０】
多重変調識別部２０は、受信部１１から送られてくる受信信号が多重変調信号（多重変調された信号をいう。以下、同じ）であるかどうかを識別し、識別結果を表す選択信号を一次復調部３０に送る。この多重変調識別部２０は、ＦＭ検波部２１、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２２及び特徴検出部２３から構成されている。
【００２１】
ＦＭ検波部２１は、受信部１１から送られてくる受信信号をＦＭ検波する。従って、受信部１１から送られてくる受信信号が多重変調波の信号である場合は、単一変調信号（単一変調されている信号をいう。以下、同じ）に変換される。このＦＭ検波部２１でＦＭ検波することにより得られた信号は、高速フーリエ変換部２２に送られる。
【００２２】
高速フーリエ変換部２２は、ＦＭ検波部２１から送られてくる信号を高速フーリエ変換する。この高速フーリエ変換では、時間領域から周波数領域への変換が行われる。高速フーリエ変換部２２で高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムデータは、特徴検出部２３に送られる。
【００２３】
特徴検出部２３は、高速フーリエ変換部２２から送られてくるスペクトラムデータの特徴を検出する。スペクトラムデータは、ＦＭ検波がなされた信号を高速フーリエ変換することにより得られたものである。従って、特徴検出部２３で受け取ったスペクトラムには、多重変調波に関して従来のデジタル変調波のスペクトラムの特徴が現れ、単一変調波に関しては各変調方式の周波数特性に対応したスペクトラムの特徴が現れる。従って、特徴検出部２３は、スペクトラムの特徴を検出することにより多重変調波であるか否かを識別可能である。
【００２４】
図２乃至図４は、受信部１１からの受信信号をＦＭ検波することにより得られた信号を高速フーリエ変換した場合のスペクトラムの例を示す図である。図２及び図３は、多重変調波をＦＭ検波して高速フーリエ変換した場合のスペクトラムを示す。図２は、ＢＰＳＫ変調及びＦＭ変調された多重変調波をＦＭ復調及び高速フーリエ変換した場合のスペクトラムであり、図３は、ＢＦＳＫ変調及びＦＭ変調された多重変調波をＦＭ復調及び高速フーリエ変換した場合のスペクトラムである。何れも、キャリアＣを有し、これが多重変調波のスペクトラムの特徴である。
【００２５】
図４はＭＳＫ変調された単一変調波をＦＭ検波して高速フーリエ変換した場合のスペクトラムを示す。このスペクトラムは、ベースバンドにピークを有し、キャリア位置にはピークが現れないという特徴を有する。キャリア位置にピークが現れるという特徴は、多重変調波に固有のものであることから、特徴検出部２３は、このキャリア位置にピークが存在するかどうかによって多重変調波であるかどうかを識別する。特徴検出部２３での識別結果は、選択信号として一次変調部３０の選択部３２に送られる。
【００２６】
一次復調部３０は、受信部１１から送られてくる変調諸元が未知の受信信号を単一変調信号に変換し、変調方式推定部４０及び復調・復号部５０に送る。一次復調部３０は、ＦＭ検波部３１と選択部３２とから構成されている。
【００２７】
ＦＭ検波部３１は、受信部１１から送られてくる受信信号をＦＭ検波する。このＦＭ検波により、受信部１１から送られてくる受信信号が多重変調波の信号である場合は、単一変調信号に変換される。ＦＭ検波部３１でＦＭ検波することにより得られた信号は、選択部３２に送られる。
【００２８】
選択部３２は、多重変調識別部２０からの選択信号に応じて、受信部１１から送られてくる受信信号又はＦＭ検波部３１から送られてくる信号を選択して出力する。具体的には、多重変調識別部２０からの選択信号が単一変調波であることを示している場合は、選択部３２は、受信部１１からの受信信号をそのまま出力し、多重変調波であることを示している場合はＦＭ検波部３１の信号を出力する。従って、一次復調部３０からは、常に単一変調信号が出力されることになる。この選択部３２から出力される単一変調信号は、変調方式推定部４０及び復調・復号部５０に送られる。
【００２９】
変調方式推定部４０は、一次復調部３０から出力される単一変調信号を高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムの特徴に基づいて到来波（受信信号）の変調方式を推定する。変調方式推定部４０は、２逓倍部４１、４逓倍部４２、第１高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部４３、第２高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部４４、第３高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部４５、第１特徴検出部４６、第２特徴検出部４７、第３特徴検出部４８及び判定部４９から構成されている。
【００３０】
２逓倍部４１は、一次復調部３０から送られてくる単一変調信号の周波数を２逓倍する。逓倍計算は、一般に、複素乗算により行われる。この２逓倍部４１で周波数を２逓倍することにより得られた信号は第２高速フーリエ変換部４４に送られる。
【００３１】
４逓倍部４２は、一次復調部３０から送られてくる単一変調信号の周波数を４逓倍する。この４逓倍部４２で周波数を４逓倍することにより得られた信号は第３高速フーリエ変換部４５に送られる。
【００３２】
第１高速フーリエ変換部４３は、一次復調部３０から送られてくる単一変調信号を高速フーリエ変換する。この高速フーリエ変換部４３で高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムデータは、第１特徴検出部４６に送られる。
【００３３】
第２高速フーリエ変換部４４は、２逓倍部４１から送られてくる信号を高速フーリエ変換する。この高速フーリエ変換部４４で高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムデータは、第２特徴検出部４７に送られる。
【００３４】
第３高速フーリエ変換部４５は、４逓倍部４２から送られてくる信号を高速フーリエ変換する。この高速フーリエ変換部４４で高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムデータは、第３特徴検出部４８に送られる。
【００３５】
第１特徴検出部４６は、第１高速フーリエ変換部４３から送られてくるスペクトラムデータの特徴を検出する。スペクトラムデータは、単一変調信号を高速フーリエ変換することにより得られたものである。従って、第１特徴検出部４６で受け取ったスペクトラムには、図５に示すように、到来波がＡＳＫ変調されている場合はスペクトラム中心に線スペクトルが存在し、ＢＰＳＫ及びＱＰＳＫ変調されている場合はスペクトラム中心に線スペクトルが存在せず、ＦＳＫ変調されている場合はその多値数（図４に示す例では多値数は「４」）に応じた線スペクトルが存在するという特徴が現れる。この第１特徴検出部４６で検出されたスペクトラムの特徴を表すデータは判定部４９に送られる。
【００３６】
第２特徴検出部４７は、第２高速フーリエ変換部４４から送られてくるスペクトラムデータの特徴を検出する。スペクトラムデータは、単一変調信号を２逓倍した後に高速フーリエ変換することにより得られたものである。従って、第２特徴検出部４７で受け取ったスペクトラムには、図５に示すように、到来波がＡＳＫ及びＢＰＳＫ変調されている場合はスペクトラム中心に線スペクトルが存在し、ＱＰＳＫ変調されている場合はスペクトラム中心に線スペクトルが存在せず、ＦＳＫの場合はその多値数（図４では２逓倍しているため各線スペクトルの間隔が２倍になっている）に応じた線スペクトルが存在するという特徴が現れる。この第２特徴検出部４７で検出されたスペクトラムの特徴を表すデータは判定部４９に送られる。
【００３７】
第３特徴検出部４８は、第３高速フーリエ変換部４５から送られてくるスペクトラムデータの特徴を検出する。スペクトラムデータは、単一変調信号を４逓倍した後に高速フーリエ変換することにより得られたものである。従って、第３特徴検出部４８で受け取ったスペクトラムには、図５に示すように、到来波がＡＳＫ、ＢＰＳＫ及びＱＰＳＫ変調されている場合はスペクトラム中心に線スペクトルが存在し、ＦＳＫの場合はその多値数（図５では４逓倍しているため各線スペクトルの間隔が４倍になっており、２本の線スペクトルだけが表示されている）に応じた線スペクトルが存在するという特徴が現れる。この第３特徴検出部４８で検出されたスペクトラムの特徴を表すデータは判定部４９に送られる。
【００３８】
判定部４９は、第１特徴検出部４６、第２特徴検出部４７及び第３特徴検出部４８から送られてくるスペクトラムの特徴を表すデータに基づいて到来波の変調方式を推定し、推定した変調方式に対応する復調パラメータを生成する。この判定部４９における処理の詳細は、後にフローチャートを参照しながら詳細に説明する。この判定部４９で生成された復調パラメータは復調・復号部５０に送られる。
【００３９】
復調・復号部５０は、一次復調部３０から送られてくる単一変調信号を、変調方式推定部４０から送られてくる復調パラメータに従って復調又は復号する。この復調又は復号により、送信側から送出されたデータと同じデータが再現される。
【００４０】
次に、上述した構成において、本発明の第１の実施の形態に係る受信装置の動作を、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下では、図５に示した４種類の変調方式の何れかで変調された到来波を復調又は復号する場合の例を説明する。
【００４１】
まず、到来波が受信される（ステップＳ１０）。即ち、受信部１１は、アンテナ１０から受け取った信号から有意な信号成分を取り出し、受信信号を生成する。次に、受信部１１で生成された受信信号に対して、ＦＭ検波が行われる（ステップＳ１１）。即ち、多重変調識別部２０のＦＭ検波部２１は、受信部１１からの受信信号をＦＭ検波して高速フーリエ変換部２２に送る。
【００４２】
次に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理が行われる（ステップＳ１２）。即ち、高速フーリエ変換部２２は、ＦＭ検波部２１からの信号を高速フーリエ変換して特徴識別部２３に送る。次に、特徴検出が行われる（ステップＳ１３）。即ち、特徴検出部２３は、高速フーリエ変換部２２から送られてくるスペクトラムデータの特徴を検出する。さらに、ステップＳ１３で検出された特徴に基づいて多重変調信号であるかどうかが調べられる（ステップＳ１４）。即ち、特徴検出部２３は、検出したスペクトラムデータの特徴から到来波が多重変調信号であるかどうかを調べる。
【００４３】
ステップＳ１４で多重変調信号であることが判断されると、ＦＭ検波が行われる（ステップＳ１５）。具体的には、特徴検出部２３は、多重変調信号であることを判断すると、一次復調部３０のＦＭ検波部３１の出力が選択されるような選択信号を一次復調部３０の選択部３２に送る。これにより、一次復調部３０は、受信部１１からの受信信号をＦＭ検波することにより得られた単一変調信号を出力する。
【００４４】
一方、上記ステップＳ１４で、多重変調信号でないことが判断されると、ステップＳ１５の処理はスキップされる。具体的には、特徴検出部２３は、多重変調信号でないことを判断すると、受信部１１からの受信信号が選択されるような選択信号を選択部３２に送る。これにより、一次復調部３０は、受信部１１からの受信信号をそのまま単一変調信号として出力する。
【００４５】
次に、４逓倍処理が行われる（ステップＳ１６）。即ち、変調方式推定部４０の４逓倍部４２は、一次復調部３０からの単一変調信号の周波数を４逓倍し、第３高速フーリエ変換部４５に送る。次に、高速フーリエ変換処理が行われる（ステップＳ１７）。即ち、第３高速フーリエ変換部４５は、４逓倍部４２から送られてくる信号を高速フーリエ変換して得られたスペクトラムデータを、第３特徴検出部４８に送る。第３特徴検出部４８は、第３高速フーリエ変換部４５から送られてくるスペクトラムデータの特徴を検出し、スペクトラムの特徴を表すデータとして判定部４９に送る。
【００４６】
次に、ステップＳ１７の高速フーリエ変換により得られたスペクトラムの中心に線スペクトルが存在するかどうかが調べられる（ステップＳ１８）。即ち、判定部４９は、第３特徴検出部４８から送られてくるスペクトラムの特徴を表すデータを参照し、スペクトラムの中心に線スペクトルが存在するかどうかを調べる。
【００４７】
このステップＳ１８で線スペクトルが存在することが判断されると、到来波は、ＡＳＫ、ＢＰＳＫ及びＱＰＳＫの何れかで変調されているものと認識され、次に、２逓倍処理が行われる（ステップＳ１９）。即ち、変調方式推定部４０の２逓倍部４１は、一次復調部３０からの単一変調信号の周波数を２逓倍し、第３高速フーリエ変換部４４に送る。次に、高速フーリエ変換処理が行われる（ステップＳ２０）。即ち、第２高速フーリエ変換部４４は、２逓倍部４１から送られてくる信号を高速フーリエ変換し、得られたスペクトラムデータを、第２特徴検出部４７に送る。第２特徴検出部４７は、第２高速フーリエ変換部４４から送られてくるスペクトラムデータの特徴を検出し、スペクトラムの特徴を表すデータとして判定部４９に送る。
【００４８】
次に、ステップＳ２０での高速フーリエ変換により得られたスペクトラムの中心に線スペクトルが存在するかどうかが調べられる（ステップＳ２１）。即ち、判定部４９は、第２特徴検出部４７から送られてくるスペクトラムの特徴を表すデータを参照し、スペクトラム中心に線スペクトルが存在するかどうかを調べる。
【００４９】
このステップＳ２１で線スペクトルが存在することが判断されると、到来波は、ＡＳＫ及びＢＰＳＫの何れかで変調されているものと認識され、次に、高速フーリエ変換処理が行われる（ステップＳ２２）。即ち、第１高速フーリエ変換部４３は、一次復調部３０から送られてくる単一変調信号を高速フーリエ変換し、得られたスペクトラムデータを、第１特徴検出部４６に送る。第１特徴検出部４６は、第１高速フーリエ変換部４３から送られてくるスペクトラムデータの特徴を検出し、スペクトラムの特徴を表すデータとして判定部４９に送る。
【００５０】
次に、ステップＳ２２での高速フーリエ変換によで得られたスペクトラムの中心に線スペクトルが存在するかどうかが調べられる（ステップＳ２３）。即ち、判定部４９は、第１特徴検出部４６から送られてくるスペクトラムの特徴を表すデータを参照し、スペクトラム中心に線スペクトルが存在するかどうかを調べる。
【００５１】
このステップＳ２３で線スペクトルが存在することが判断されると、到来波はＡＳＫで変調されているものと認識され、次に、ＡＳＫ用の復調パラメータが生成される（ステップＳ２４）。即ち、判定部４９は、ＡＳＫ変調された信号を復調するために必要な復調パラメータを生成して復調・復号部５０に送る。
【００５２】
次に、復調・復号処理が行われる（ステップＳ２５）。即ち、復調・復号部５０は、一次復調部３０から送られてくる単一変調信号を変調方式推定部４０から送られてくる復調パラメータに従って復調又は復号する。これにより、送信側から送出されたデータと同じデータが再現される。
【００５３】
ステップＳ２３で、線スペクトルが存在しないことが判断されると、到来波は、ＢＰＳＫで変調されているものと認識され、ＢＰＳＫ用の復調パラメータが生成される（ステップＳ２６）。即ち、判定部４９は、ＢＰＳＫ変調された信号を復調するために必要な復調パラメータを生成して復調・復号部５０に送る。その後、シーケンスはステップＳ２５に分岐し、上述した復調・復号処理が行われる。
【００５４】
ステップＳ２１で、線スペクトルが存在しないことが判断されると、到来波は、ＱＰＳＫで変調されているものと認識され、ＱＰＳＫ用の復調パラメータが生成される（ステップＳ２７）。即ち、判定部４９は、ＱＰＳＫ変調された信号を復調するために必要な復調パラメータを生成して復調・復号部５０に送る。その後、シーケンスはステップＳ２５に分岐し、上述した復調・復号処理が行われる。
【００５５】
ステップＳ１８で、スペクトラムの中心に線スペクトルが存在しないことが判断されると、到来波は、４ＦＳＫで変調されているものと認識され、次に、４ＦＰＳＫ用の復調パラメータが生成される（ステップＳ２８）。即ち、判定部４９は、４ＦＳＫ変調された信号を復調するために必要な復調パラメータを生成して復調・復号部５０に送る。その後、シーケンスはステップＳ２５に分岐し、上述した復調・復号処理が行われる。
【００５６】
このように第１の実施の形態に係る受信装置によれば、未知の諸元で変調された到来波が多重変調波であればＦＭ復調（検波）して出力し、そうでなければそのまま出力することにより単一変調信号を生成する。そして、単一変調信号を高速フーリエ変換することにより得られたスペクトラムの特徴に基づいて変調方式を推定し、推定結果に基づいて到来波を復調又は復号する。
【００５７】
従って、多重変調波であって変調諸元が未知であっても、その変調方式を識別して復調及び復号を行うことができる。また、搬送波に対するキャリア同期やシンボル同期といった同期をとる必要もないので、受信装置を簡単且つ安価に構成できる。
【００５８】
なお、上述した第１の実施の形態では、１回の高速フーリエ変換処理を行って線スペクトルを検出するように構成したが、複数回の高速フーリエ変換処理を行い、時間軸方向へのアベレージング（平均化）処理を付加するように構成できる。この構成によれば、変調方式の識別率を向上させることが可能である。
【００５９】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る受信装置は、受信信号の振幅の分散値を用いて変調方式を推定するものである。
【００６０】
図７は本発明の第２の実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。この受信装置は、アンテナ１０、受信部１１、多重変調識別部２０、一次復調部３０、変調方式推定部６０及び復調・復号部５０から構成されている。多重変調識別部２０、一次復調部３０、変調方式推定部６０及び復調・復号部５０は、図示しないＣＰＵの処理により実現することができる。
【００６１】
第２の実施の形態に係る受信装置は、変調方式推定部６０の構成のみが第１の実施の形態のそれと異なる。以下では、第１の実施の形態と異なる部分のみを説明する。
【００６２】
変調方式推定部６０は、一次復調部３０から出力される単一変調信号の振幅の分散値に基づいて到来波（受信信号）の変調方式を推定する。この変調方式推定部６０は、ＡＭ検波部６１、分散値算出部６２及び判定部６３から構成されている。
【００６３】
ＡＭ検波部６１は、一次復調部３０から送られてくる単一変調信号をＡＭ検波する。このＡＭ検波部６１でＡＭ検波することにより得られた信号は、分散値算出部６２に送られる。
【００６４】
分散値算出部６２は、ＡＭ検波部６１から送られてくる信号の振幅の分散値を算出する。この振幅の分散値は、相対的に、ＡＳＫ変調された信号は「大」、ＰＳＫ変調された信号は「中」、ＦＳＫ変調された信号は「小」である。この分散値算出部６２で算出された分散値は判定部６３に送られる。
【００６５】
判定部６３は、分散値算出部６２から送られてくる分散値と図示しないデータベースに格納されている基準値とを比較することにより到来波の変調方式、つまりＡＳＫ、ＰＳＫ及びＦＳＫの何れので変調された信号であるかを推定し、推定した変調方式に対応する復調パラメータを生成する。この判定部６３で生成された復調パラメータは復調・復号部５０に送られる。
【００６６】
次に、このように構成された本発明の第２の実施の形態に係る受信装置の動作を、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下では、ＡＳＫ、ＰＳＫ及びＦＳＫの何れので変調された到来波を復調又は復号する場合の例を説明する。
【００６７】
到来電波の受信（ステップＳ３０）からＦＭ検波（ステップＳ３４）までの処理は、上述した第１の実施の形態に係る受信装置におけるステップＳ１０〜Ｓ１４の処理とそれぞれ同じであり、これらの処理によって一次復調部３０から単一変調信号が出力される。
【００６８】
一次復調部３０から単一変調信号が出力されると、次に、ＡＭ検波が行われる（ステップＳ３５）。即ち、変調方式推定部６０のＡＭ検波部６１は、一次復調部３０からの単一変調信号をＡＭ検波して分散値算出部６２に送る。次に、分散値算出が行われる（ステップＳ３６）。即ち、分散値算出部６２は、ＡＭ検波部６１から送られてくる信号の振幅の分散値を算出し、判定部６３に送る。振幅の分散値の算出は、周知の方法によって行うことができる。
【００６９】
次に、ステップＳ３６で算出された分散値が所定値αより大きいかどうかが調べられる（ステップＳ３７）。即ち、判定部６３は、分散値算出部６２で算出された分散値と、図示しないデータベースに格納されている所定値αと比較する。所定値αは、予め統計的手法により求められてデータベースに格納されている。このステップＳ３６で、分散値が所定値αより大きいことが判断されると、到来波はＡＳＫで変調されているものと認識され、ＡＳＫ用の復調パラメータが生成される（ステップＳ３８）。即ち、判定部６３は、ＡＳＫ変調された信号を復調するために必要な復調パラメータを生成して復調・復号部５０に送る。その後、シーケンスはステップＳ４２に分岐する。
【００７０】
ステップＳ３６で、分散値が所定値αより大きくないことが判断されると、到来波はＰＳＫ又はＦＳＫで変調されているものと認識され、次に、ステップＳ３６で算出された分散値が所定値β（α＞β）より大きいかどうかが調べられる（ステップＳ３７）。即ち、判定部６３は、分散値算出部６２で算出された分散値と、図示しないデータベースに格納されている所定値βと比較する。所定値βは、予め統計的手法により求められてデータベースに格納されている。このステップＳ３７で、分散値が所定値βより大きいことが判断されると、到来波はＰＳＫで変調されているものと認識され、ＰＳＫ用の復調パラメータが生成される（ステップＳ４０）。即ち、判定部６３は、ＰＳＫ変調された信号を復調するために必要な復調パラメータを生成して復調・復号部５０に送る。その後、シーケンスはステップＳ４２に分岐する。
【００７１】
ステップＳ３９で、分散値が所定値βより大きくないことが判断されると、到来波はＦＳＫで変調されているものと認識され、ＦＳＫ用の復調パラメータが生成される（ステップＳ４１）。その後、シーケンスはステップＳ４２に進む。
【００７２】
ステップＳ４２では、復調・復号処理が行われる。即ち、復調・復号部５０は、一次復調部３０から送られてくる単一変調信号を変調方式推定部６０から送られてくる復調パラメータに従って復調又は復号する。これにより、送信側から送出されたデータと同じデータが再現される。
【００７３】
このように第２の実施の形態に係る受信装置によれば、未知の諸元で変調された到来波が多重変調波であればＦＭ復調（検波）して出力し、そうでなければそのまま出力することにより単一変調信号を生成する。そして、この単一変調信号をＡＭ検波した後に振幅の分散値を算出し、この算出された分散値に基づいて変調方式を推定し、推定結果に基づいて到来波を復調又は復号する。
【００７４】
従って、多重変調波であって変調諸元が未知の到来波であっても、その変調方式を識別して復調及び復号を行うことができる。また、搬送波に対するキャリア同期やシンボル同期といった同期をとる必要もないので、受信装置を簡単且つ安価に構成できる。
【００７５】
なお、上述した第１の実施の形態に係る受信装置は、第２の実施の形態に係る受信装置を組み合わせて変調方式を推定するように変形できる。図９は、この変形に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【００７６】
この受信装置は、図１に示した構成に、ＡＭ検波部６１及び分散値算出部６２が追加され、分散値算出部６２で算出された分散値が判定部４９に送られるように構成されている。ＡＭ検波部６１及び分散値算出部６２は、上述した第２の実施の形態のそれらと同じである。
【００７７】
判定部４９は、第１特徴検出部４６〜第３特徴検出部４８からの単一変調信号を高速フーリエ変換して得られるスペクトラムの特徴を表すデータと、分散値算出部６２からの振幅の分散値とに基づいて変調方式を推定する。
【００７８】
この変形に係る受信装置によれば、第１又は第２の実施の形態に係る受信装置に比べて、変調方式の推定の精度を向上させることができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、多重変調を含む変調諸元が未知の到来波の変調方式を識別して復調及び復号を行うことができる受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る受信装置において、多重変調波をＦＭ検波及び高速フーリエ変換した場合のスペクトラムの例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る受信装置において、多重変調波をＦＭ検波及び高速フーリエ変換した場合のスペクトラムの例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る受信装置において、単一変調波をＦＭ検波及び高速フーリエ変換した場合のスペクトラムの例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る受信装置において、各種方式で変調された単一変調波を逓倍及び高速フーリエ変換した場合のスペクトラムの例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る受信装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  アンテナ
１１  受信部
２０  多重変調識別部
２１  ＦＭ検波部
２２  高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部
２３  特徴検出部
３０  一次復調部
３１  ＦＭ検波部
３２  選択部
４０  変調方式推定部
４１  ２逓倍部
４２  ４逓倍部
４３  第１高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部
４４  第２高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部
４５  第３高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部
４６  第１特徴検出部
４７  第２特徴検出部
４８  第３特徴検出部
４９  判定部
５０  復調・復号部
６０  変調方式推定部
６１  ＡＭ検波部
６２  分散値算出部
６３  判定部
【図１】
2005045329.tif 000003
【図２】
2005045329.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005045329.tif 000007
【図６】
2005045329.tif 000008
【図７】
2005045329.tif 000009
【図８】
2005045329.tif 000010
【図９】
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