(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリアンブル部及び情報ビット部を含む送信信号を受信する受信装置であって、
第１受信信号を増幅して第２受信信号を生成し、該第１受信信号を増幅する利得が変更可能である可変利得増幅器と、
前記第２受信信号の信号レベルを第１閾値と比較して、該信号レベルが該第１閾値より大きい場合に信号レベルがＨｉｇｈであり、該信号レベルが該第１閾値以下の場合に信号レベルがＨｉｇｈよりも小さいＬｏｗである第３受信信号を生成するコンパレータと、
前記第３受信信号においてＨｉｇｈが占める時間的な割合が第２閾値を超える場合に第１の信号レベルと判定し、該割合が該第２閾値以下である場合に前記第１の信号レベルよりも小さい第２の信号レベルと判定する判定処理に基づいて、前記プリアンブル部を用いた前記利得の制御及び前記情報ビット部の復調処理を行う信号処理部であって、前記プリアンブル部を用いた前記利得の制御を行う第１期間での第２閾値を、前記情報ビット部の復調処理を行う第２期間での第２閾値より大きい値に設定する信号処理部と、
を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、前記第３受信信号をサンプリングし、前記サンプリングした第３受信信号がＨｉｇｈである割合が前記第２閾値を超える場合に前記第１の信号レベルと判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】
プリアンブル部及び情報ビット部を含む送信信号を受信する受信装置であって、
第１受信信号を増幅して第２受信信号を生成し、該第１受信信号を増幅する利得が変更可能である可変利得増幅器と、
前記第２受信信号の信号レベルを第１閾値と比較して、該信号レベルが該第１閾値より大きい場合に信号レベルがＨｉｇｈであり、該信号レベルが該第１閾値以下の場合に信号レベルがＨｉｇｈよりも小さいＬｏｗである第３受信信号を生成するコンパレータと、
前記第３受信信号においてＨｉｇｈが占める時間的な割合が第２閾値を超える場合に第１の信号レベルと判定し、該割合が該第２閾値以下である場合に前記第１の信号レベルよりも小さい第２の信号レベルと判定する判定処理に基づいて、前記プリアンブル部を用いた前記利得の制御及び前記情報ビット部の復調処理を行う信号処理部であって、前記プリアンブル部を用いた前記利得の制御を行う第１期間の少なくとも一部での第１閾値を、前記情報ビット部の復調処理を行う第２期間での第１閾値より大きい値に設定する信号処理部と、
を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記第１期間に前記利得を最大値に設定する場合には、前記第１閾値を前記第２期間での第１閾値と同じ値に設定することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記第１期間に前記第１の信号レベルと一度判定した利得で判定処理を再び行い、該判定処理の結果、前記第２の信号レベルと判定した場合には、前記利得を所定値だけ増大してさらに判定処理を行い、前記利得の増大後に前記第１の信号レベルと判定した場合、前記所定値だけ増大した利得を前記第２期間での利得の値として決定し、前記利得の増大後に前記第２の信号レベルと判定した場合、誤検出と判定し待ち受け状態に遷移することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項６】
前記信号処理部は、前記第１期間に前記第１の信号レベルと一度判定した利得で判定処理を再び行い、該判定処理の結果、前記第１の信号レベルと判定した場合、該判定処理で前記第１の信号レベルと判定した利得を所定値だけ増大した値を前記第２期間での前記利得の値として決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信において、送信装置のアンテナから送信された電磁波は、受信装置のアンテナにより受信されるまでに空間伝搬による損失が生じる。この空間伝搬による損失は、送信装置のアンテナから受信装置のアンテナまでの距離だけでなく、アンテナの指向性、実際の通信環境に存在する什器等の材質及び位置関係等に依存し、様々な値をとる。このため、高品質の通信を行うためには、受信装置においては、受信レベルに応じて増幅器の利得を制御する必要がある。
【０００３】
振幅シフトキーイング（ＡＳＫ：amplitude shift keying）又はオンオフキーイング（ＯＯＫ：on-off keying）等のように送信信号の信号レベルに情報を載せる通信方式がある。このような通信方式を用いる場合、受信装置が少なくとも１つのコンパレータを備えていればよいので、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した無線ＬＡＮシステムの受信装置等に比べて受信装置の構成を簡単にすることができる。その一方で、コンパレータが１つしかないためコンパレータ出力が信号電力によるものか雑音の影響によるものか判断が難しく、復調処理に適した信号電力を得られるように利得を制御することは困難とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１６６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
送信信号の信号レベルに情報を載せる通信方式を用いる受信装置においては、復調処理に必要なＳＮＲを得られるように増幅器の利得を制御できることが求められている。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、復調処理に必要なＳＮＲを得られるように増幅器の利得を制御する受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係る受信装置は、可変利得増幅器、コンパレータ及び信号処理部を備える。可変利得増幅器は、第１受信信号を増幅して第２受信信号を生成し、該第１受信信号を増幅する利得が変更可能である。コンパレータは、前記第２受信信号の信号レベルを第１閾値と比較して、該信号レベルが該第１閾値より大きい場合に信号レベルがＨｉｇｈであり、該信号レベルが該第１閾値以下の場合に信号レベルがＨｉｇｈよりも小さいＬｏｗである第３受信信号を生成する。信号処理部は、前記第３受信信号においてＨｉｇｈが占める時間的な割合が第２閾値を超える場合に信号有と判定しこの判定結果に基づいて前記利得の制御及び復調処理を行い、該利得の制御を行う第１期間での第２閾値を、該復調処理を行う第２期間での第２閾値より大きい値に設定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る受信装置を概略的に示すブロック図。
【図２】図１の受信装置が受信するフレームを示す概略図。
【図３】第２の実施形態に係る受信装置を概略的に示すブロック図。
【図４】第３の実施形態に係る受信装置を概略的に示すブロック図。
【図５】図４の受信装置の動作の一例を示すフローチャート。
【図６】第４の実施形態に係る受信装置の動作を示すフローチャート。
【図７】第５の実施形態に係る受信装置の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、実施形態に係る受信装置を説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る受信装置１００を概略的に示している。この受信装置１００は、本実施形態に係る送信装置（図示せず）から送信される信号を受信して復調する。送信装置は、所定の変調方式に従って情報を変調して送信する。変調方式としては、例えば、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ：amplitude shift keying）、オンオフキーイング（ＯＯＫ：on-off keying）、パルス位置変調（ＰＰＭ：pulse-position modulation）等のように、信号レベルに情報を載せる通信方式が用いられる。本実施形態では、ＯＯＫを用いる例を説明する。ＯＯＫでは、信号の有無によってデジタル情報が表される。送信装置は、送信信号（搬送波）の送信の有無を時間的に変化させることにより情報を送信する。本実施形態では、送信信号の送信有がビット“１”に対応し、送信信号の送信無しがビット“０”に対応する。受信装置１００は、受信した信号の電力の有無の時間的変化を検出することにより、受信した信号を復調する。
【００１１】
図１に示されるように、受信装置１００は、アンテナ１０１、整流器１０２、可変利得増幅器（ＶＧＡ：variable gain amplifier）１０３、コンパレータ１０４、信号処理部１０５及びクロック源１０６を備える。なお、図１では、信号の受信及び復調に係る構成要素を主に示しており、受信装置１００の全ての構成要素を示しているわけではない。
【００１２】
アンテナ１０１は、送信装置から送信される無線周波数の信号を受信する。整流器１０２は、アンテナ１０１で受信された信号（受信信号）を整流する。  
可変利得増幅器１０３は、整流器１０２によって整流された受信信号を増幅する。具体的には、可変利得増幅器１０３は、信号処理部１０５から供給される利得制御信号に従って利得を設定し、設定した利得に応じて、整流器１０２によって整流された受信信号を増幅する。
【００１３】
コンパレータ１０４は、可変利得増幅器１０３によって増幅された受信信号に応じて信号レベル（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ）が変動するパルス信号を生成する。具体的には、コンパレータ１０４は、増幅された受信信号の電圧レベルを予め定められた第１閾値（閾電圧）と比較し、電圧レベルが第１閾値を超える場合に信号レベルがＨｉｇｈを出力し、電圧レベルが第１閾値以下の場合にＬｏｗを出力する。Ｌｏｗは、Ｈｉｇｈより低い信号レベルである。第１閾値をコンパレータ閾値と称する。  
また、このコンパレータ１０４には、クロック信号を発生するクロック源１０６が接続されている。コンパレータ１０４は、クロック源１０６から供給されるクロック信号に従って動作する。コンパレータ１０４は、電圧レベルと第１閾値との比較をクロック毎に行い、コンパレータ１０４が出力するパルス信号の信号レベルは、クロック毎にＨｉｇｈ及びＬｏｗのいずれかに変化する。
【００１４】
信号処理部１０５は、コンパレータ１０４からのパルス信号に基づいて、可変利得増幅器１０３の利得を制御するための利得制御信号を生成するとともに、パルス信号に対して復調処理を行う。信号処理部１０５には、クロック源１０６が接続されている。信号処理部１０５は、クロック源１０６から供給されるクロック信号に従って動作する。信号処理部１０５は、コンパレータ１０４からのパルス信号をクロック毎にサンプリングし、サンプリングした信号（サンプル）の信号レベルがＨｉｇｈであるかＬｏｗであるかを検出する。信号処理部１０５は、信号レベルの検出結果に基づいて信号の有無の判定を行い、この判定結果に基づいて利得の制御及び復調処理を行う。信号処理部１０５の利得制御及び復調処理については後述する。  
信号処理部１０５で生成された利得制御信号は、可変利得増幅器１０３へ送出され、可変利得増幅器１０３の利得は、利得制御信号により指定される値に設定される。復調処理の結果得られた情報は、受信装置１００に接続されている上位レイヤ（図示せず）へ送出される。
【００１５】
図２は、本実施形態に係るフレーム２００を概略的に示している。このフレーム２００は、図２に示されるように、自動利得制御（ＡＧＣ：automatic gain control）用プリアンブル部２０１、同期用プリアンブル部２０２及び情報ビット部２０３を含む。
【００１６】
ＡＧＣ用プリアンブル部２０１は、例えばビット列“１１１１”のように、ビット“１（Ｈｉｇｈ）”が連続する固定パターンを有し、可変利得増幅器１０３の利得を制御するために使用される。ＡＧＣ用プリアンブル部２０１の後に続く同期用プリアンブル部２０２は、ビット“０（Ｌｏｗ）”とビット“１（Ｈｉｇｈ）”からなる特定のパターンを有し、タイミング同期をとるために使用される。同期用プリアンブル部２０２のパターンは、送信装置と受信装置１００との間で予め取り決められた既知のパターンである。同期用プリアンブル部２０２の後に続く情報ビット部２０３は、送信装置が受信装置１００に伝送したい情報を含む。
【００１７】
本実施形態の送信装置は、ＯＯＫに従ってこのフレーム２００を変調して送信する。上述したように、本実施形態では、送信信号の送信有がビット“１”に対応し、送信信号の送信無しがビット“０”に対応する。従って、送信装置は、ＡＧＣ用プリアンブル部２０１の送信中は、送信信号（搬送波）を継続して送信する。受信装置１００は、ＡＧＣ用プリアンブル部２０１の受信中には、可変利得増幅器１０３に設定されている利得の値が閾値を超えていれば、コンパレータ１０４の出力が常にＨｉｇｈになることを利用して、可変利得増幅器１０３の利得を調整する。
【００１８】
次に、図１及び図２を参照して、信号処理部１０５をより詳細に説明する。  
信号処理部１０５は、受信した信号を復調するために、エッジ検出、自動利得制御（ＡＧＣ）、タイミング同期、チップ判定及び復号等の処理を行う。
【００１９】
エッジ検出は、送信装置から送信されるフレーム２００の先頭を検出する処理である。一例では、信号処理部１０５は、コンパレータ１０４からのパルス信号が、所定時間以上Ｌｏｗが継続した後に、ＬｏｗからＨｉｇｈへ切り替わるのを検出した場合に、フレーム２００の先頭と判定する。他の例では、信号処理部１０５は、所定数のサンプル（所定のクロック）にわたって連続してＨｉｇｈを検出した場合に、フレーム２００の先頭と判定する。可変利得増幅器１０３の利得は、その範囲が予め定められており、エッジ検出時には、最大値に設定される。
【００２０】
信号処理部１０５は、フレーム２００の先頭を検出すると、ＡＧＣ処理を開始する。信号処理部１０５は、フレーム２００のＡＧＣ用プリアンブル部２０１を受信している期間（以下、ＡＧＣ期間と称す。）中に、適した利得になるよう可変利得増幅器１０３の利得を制御する。ここで、適した利得とは、同期用プリアンブル部２０２及び情報ビット部２０３を形成する各チップがＨｉｇｈであるかＬｏｗであるかを正しく識別するために必要な利得を指す。例えば、受信電力に対して利得が低すぎる場合、Ｈｉｇｈを受信しているにもかかわらず、増幅後の受信信号の電圧レベルがコンパレータ閾値より小さくなり、誤ってＬｏｗと判断されることがある。また、受信電力に対して利得が高すぎる場合、Ｌｏｗを受信しているにもかかわらず、所望波以外の小さな信号及び雑音の影響により、増幅後の受信信号の電圧レベルがコンパレータ閾値を超えて、誤ってＨｉｇｈと判定されることがある。
【００２１】
上述したように、ＡＧＣ用プリアンブル部２０１は、ビット“１”が連続する固定パターンを有する。信号処理部１０５は、このＡＧＣ用プリアンブル部２０１を用いて、同期用プリアンブル部２０２及び情報ビット部２０３の受信及び復調の際に、可変利得増幅器１０３に設定する利得の値（設定値）を決定する。一例では、信号処理部１０５は、ＡＧＣ用プリアンブル部２０１の受信中に、信号有と判定した場合に利得を低下させ、信号無しと判定した場合に利得を増大する処理を繰り返し行うことにより、利得の設定値を求める。
【００２２】
本実施形態では、信号処理部１０５は、ＡＧＣ期間中に、コンパレータ１０４からのパルス信号から得られたサンプルがＨｉｇｈである割合が第２閾値以上である場合に信号有と判定し、第２閾値未満である場合に信号無しと判定する。一例として、第２閾値は０．８に設定される。この例では、信号処理部１０５は、連続する８つのサンプルから５つのサンプルを選出し、選出した５つのサンプルのうち、４つ以上のサンプルがＨｉｇｈである場合に信号有と判定し、Ｈｉｈｇのサンプルが４つ未満である場合に信号無しと判定する。
【００２３】
同期用プリアンブル部２０２及び情報ビット部２０３の受信及び復調の際には、可変利得増幅器１０３の利得は、信号処理部１０５により決定された設定値に設定される。その後、エッジ検出を再び行うときには、可変利得増幅器１０３の利得は、最大値に設定される。
【００２４】
信号処理部１０５は、利得の設定値を決定した後に、同期用プリアンブル部２０２を用いてタイミング同期をとる。同期用プリアンブル部２０２は、送信装置及び受信装置１００において予め取り決められた既知のパターンを有するので、信号処理部１０５は、同期用プリアンブル部２０２を用いてタイミング同期をとることができる。なお、信号処理部１０５は、受信した同期用プリアンブル部２０２が特定のパターンと一致しない場合には、誤りと判断してエッジ検出に戻る。
【００２５】
さらに、信号処理部１０５は、コンパレータ１０４からのパルス信号に基づいて、情報ビット部２０３を形成する各チップがＨｉｇｈであるかＬｏｗであるかを判定するチップ判定を行う。本実施形態では、１チップ長が１クロックの所定数倍に設定され、即ち、サンプリングレートがチップレートの所定数倍に設定される。サンプリングレートがチップレートの８倍に設定される場合、各チップから８つのサンプルが取得されることとなる。信号処理部１０５は、チップ毎に取得される複数のサンプルに基づいて、そのチップがＨｉｇｈ（信号有）であるかＬｏｗ（信号無し）であるかを判定する。一例として、チップ判定では、チップ毎に取得される複数のサンプルと基に多数決を行って、即ち、第２閾値を０．５として、そのチップがＨｉｇｈであるかＬｏｗであるかを判定する。この例では、信号処理部１０５は、チップ毎に取得される８つのサンプルの中から５つのサンプルを選出し、選出された５つのサンプルのうち、３つ以上のサンプルがＨｉｇｈである場合にそのチップをＨｉｇｈと判定し、Ｈｉｇｈのサンプルが３つ未満である場合にそのチップをＬｏｗと判定する。
【００２６】
本実施形態では、ＡＧＣ処理での第２閾値は、同期プリアンブル部及び情報ビット部の復調処理での第２閾値より大きい値に設定される。上述した例では、第２閾値は、ＡＧＣ処理中には、０．８であり、情報ビット部の復調処理中には、０．５である。信号の有無を判定するための第２閾値をより大きい値に設定すると、信号有と判定されにくくなる。信号有と判定されにくい状態でＡＧＣ処理を行うことにより、利得の設定値が所要の信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ：signal-to-noise ratio）より低い利得の値に決定されることが回避される。このように、信号有と判定する条件をより厳しくしてＡＧＣ処理を行うと、雑音等の影響により利得が低く設定されることが防止され、その結果、所望のＳＮＲを得ることができ、受信性能を向上することができる。
【００２７】
次に、信号処理部１０５は、チップ判定の結果に基づいて、符号化前のバイナリデータを求める。本実施形態では、通信方式がＯＯＫであり、この場合、１チップが１ビットに相当する。また、“Ｈｉｇｈ（Ｈ）”が“１”に対応し、“Ｌｏｗ（Ｌ）”が“０”に対応するように予め決められている。信号処理部１０５は、チップ判定の結果が“ＨＨＬＨ”であれば、バイナリデータとして“１１０１”を得る。他の例として、通信方式が２値ＰＰＭである場合、２チップが１ビットに相当し、例えば“ＨＬ”を“０”とし、“ＬＨ”を“１”とするように予め決められる。この場合、信号処理部１０５は、チップ判定の結果が“ＬＨＬＨＨＬＬＨ”であれば、“１１０１”を得る。
【００２８】
さらに、情報ビット部２０３がパリティビット符号等を用いて符号化されている場合、信号処理部１０５は、予め定められている符号化規則に従って情報ビット部２０３を復号する。信号処理部１０５は、情報ビット部２０３を復号して得られた情報を上位レイヤに出力する。
【００２９】
なお、信号処理部１０５は、コンパレータ１０４からのパルス信号を所定のサンプリングレートでサンプリングし、サンプルがＨｉｇｈである割合が第２閾値を超える場合に信号有と判定する例に限らず、パルス信号においてＨｉｇｈが占める時間的な割合が第２閾値を超える場合に信号有と判定するようにしてもよい。
【００３０】
また、信号処理部１０５は、上述したような復調により得られた情報をそのまま出力する例に限らず、復調により得られた情報を、上位レイヤの動作を制御するための制御信号に変換して出力してもよい。復調により得られた情報を制御信号に変換して出力する場合、例えば、信号処理部１０５は、１以上の情報パターンを、これら情報パターンにそれぞれ対応付けられる制御信号とともに記憶し、復調により得られた情報に一致する情報パターンに対応付けられている制御信号を出力する。一例として、制御信号は、上位レイヤの電源を制御するための信号である。
【００３１】
以上のように、本実施形態に係る受信装置１００においては、信号の有無の判定に用いる第２閾値を、ＡＧＣ処理中には復調処理中より大きな値に設定することにより、雑音等の影響により利得が低く設定されることが防止され、結果として所望のＳＮＲを得ることができ、受信性能を向上させることができる。
【００３２】
（第２の実施形態）  
図３は、第２の実施形態に係る受信装置３００を概略的に示している。この受信装置３００は、図１に示される受信装置１００の構成に加えて、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：low pass filter）３０１を備える。このＬＰＦ３０１は、可変利得増幅器１０３とコンパレータ１０４との間に配置される。ＬＰＦ３０１の帯域幅は、信号処理部１０５から供給される帯域幅制御信号に従って設定される。本実施形態では、ＬＰＦ３０１の帯域幅は、ＡＧＣ期間中には、ＡＧＣ期間以外の期間より狭く設定される。ＬＰＦ３０１の帯域幅をより狭く設定すると、ＬＰＦ３０１を通過した受信信号は、雑音レベルがより下がり、且つ、高周波成分がより減衰された信号となり、コンパレータ１０４でＨｉｇｈ（信号有）と判定されにくくなる。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る受信装置３００においては、ＡＧＣ期間でのＬＰＦ３０１の帯域幅を、ＡＧＣ期間以外の期間での帯域幅より狭く設定することにより、雑音等の影響により利得が低く設定されることが防止され、結果として所望のＳＮＲを得ることができ、受信性能を向上させることができる。
【００３４】
（第３の実施形態）  
図４及び図５を参照して、第３の実施形態に係る受信装置を説明する。  
第１の実施形態では、コンパレータ閾値を固定値としているが、第３の実施形態では、コンパレータ閾値を変更可能とする。
【００３５】
図４は、第３の実施形態に係る受信装置４００を概略的に示している。図４の受信装置４００は、コンパレータ１０４と信号処理部１０５との間にインタフェースが追加されている点が図１の受信装置１００と異なっている。具体的には、本実施形態の信号処理部１０５は、コンパレータ閾値を制御するための閾値制御信号を生成してコンパレータ１０４に送出する。コンパレータ１０４は、可変利得増幅器１０３で増幅された受信信号の電圧レベルを、閾値制御信号に従って設定したコンパレータ閾値と比較する。コンパレータ１０４は、電圧レベルがコンパレータ閾値を超える場合にＨｉｇｈを出力し、コンパレータ閾値未満である場合にＬｏｗを出力する。本実施形態では、コンパレータ閾値は、ＡＧＣ期間中には値ＶＴｈ＿ＡＧＣに設定され、ＡＧＣ期間以外の期間中にはＶＴｈ＿ＡＧＣより小さい値ＶＴｈ＿ｍｏｄに設定される。
【００３６】
図５は、受信装置４００の動作の一例を概略的に示している。図５のステップＳ５００では、受信装置４００の電源がオンされる。ステップＳ５０１では、可変利得増幅器１０３の利得Ｇが最大値ａ０に設定され、コンパレータ閾値ＶがＶＴｈ＿ｍｏｄに設定される。ステップＳ５０２では、信号処理部１０５がエッジ検出を開始する。ステップＳ５０２は、信号処理部１０５がフレームの先頭を検出するまで行われる。信号処理部１０５がフレームの先頭を検出すると、ステップＳ５０３に進む。
【００３７】
ステップＳ５０３では、コンパレータ閾値ＶがＶＴｈ＿ＡＧＣに設定され、ＡＧＣ処理が開始される。ステップＳ５０４では、信号処理部１０５は、可変利得増幅器１０３の利得Ｇを、信号有と判定することができる利得の最小値ａｎに設定する。一例として、信号処理部１０５は、所定の範囲内で利得Ｇを離散的に変更して信号の有無を判定し、信号有と判定した利得のうちの最小値ａｎを利得Ｇの設定値とする。
【００３８】
ステップＳ５０５では、コンパレータ閾値ＶがＶＴｈ＿ｍｏｄに設定され、ＡＧＣ処理が終了する。ＡＧＣ処理が終了した後には、受信装置３００は、可変利得増幅器１０３の利得Ｇが値ａｎに設定され、且つ、コンパレータ閾値ＶがＶＴｈ＿ｍｏｄに設定された状態で、フレームの残りの部分を受信する。ステップＳ５０６では、信号処理部１０５は、ＡＧＣ用プリアンブル部に後続する同期用プリアンブル部及び情報ビット部の復調処理を行う。
【００３９】
本実施形態では、信号有と判定する方法は、第１の実施形態で説明した方法と同様の方法を用いることができる。なお、信号の有無を判定するための第２閾値は、ＡＧＣ処理時と復調処理時とにおいて同じ値を用いてもよい。
【００４０】
以上のように、本実施形態に係る受信装置４００においては、ＡＧＣ処理でのコンパレータ閾値を、ＡＧＣ処理以外の処理でのコンパレータ閾値より大きな値に設定することにより、雑音等の影響により利得が最適な値より低く設定されることが防止され、結果として所望のＳＮＲを得ることができ、受信性能を向上させることができる。
【００４１】
（第４の実施形態）  
図４及び図６を参照して、第４の実施形態に係る受信装置を説明する。  
本実施形態の受信装置は、図４に示される受信装置４００と同様の構成を有し、図６に示される２分探索アルゴリズムに従って、可変利得増幅器１０３の利得を制御する。本実施形態では、可変利得増幅器１０３に設定可能な利得の範囲を０ｄＢから−２４ｄＢまでとし、６ｄＢを１単位として利得を設定する例を説明する。なお、本実施形態の受信装置の利得制御方法は、図６に示される２分探索アルゴリズムの例に限らず、利得の範囲及び制御単位等を適宜変更することができる。
【００４２】
図６のステップＳ６００では、まず、本実施形態の受信装置の電源がオンされる。ステップＳ６０１では、可変利得増幅器１０３の利得Ｇが最大値である０ｄＢに設定され、コンパレータ閾値ＶがＶＴｈ＿ｍｏｄに設定される。ステップＳ６０２では、信号処理部１０５がエッジ検出を開始する。ステップＳ６０２は、信号処理部１０５がフレームの先頭を検出するまで行われる。信号処理部１０５がフレームの先頭を検出すると、ステップＳ６０３に進む。
【００４３】
ステップＳ６０３では、利得Ｇが−１２ｄＢに設定され、コンパレータ閾値ＶがＶＴｈ＿ＡＧＣに設定され、ＡＧＣ処理が開始される。ここで、ＶＴｈ＿ＡＧＣは、ＶＴｈ＿ｍｏｄより大きい値である。ステップＳ６０４では、信号処理部１０５が信号の有無を判定する。信号有と判断された場合、ステップＳ６０９に進む。
【００４４】
ステップＳ６０９では、利得Ｇが１単位（６ｄＢ）だけ低下され、即ち、利得Ｇが−１８ｄＢに設定される。ステップＳ６１０では、信号処理部１０５が、信号の有無を判定する。信号有と判断された場合、ステップＳ６１３に進む。
【００４５】
ステップＳ６１３では、利得Ｇが１単位だけ低下され、即ち、利得Ｇが最小値である−２４ｄＢに設定される。ステップＳ６１４では、信号処理部１０５が信号の有無を判定する。利得Ｇが最小値の−２４ｄＢに設定された状態でも信号有と判断された場合、信号処理部１０５は、現在の利得の値（−２４ｄＢ）を設定値として決定し、ステップＳ６１７に進む。ステップＳ６１７以降の処理は後述する。
【００４６】
一方、ステップＳ６１４において信号無しと判定された場合、ステップＳ６１５に進む。ステップＳ６１５では、利得Ｇが１単位だけ増大され、即ち、利得Ｇが−１８ｄＢに設定される。ステップＳ６１６では、信号処理部１０５が信号の有無を判定する。ステップＳ６１６で信号有と判定された場合、信号処理部１０５は、ステップＳ６１０で信号有と判定した際の利得を用いて信号有と再び判定したので、現在の利得の値（−１８ｄＢ）を設定値として決定し、ステップＳ６１７に進む。
【００４７】
ステップＳ６１６で信号無しと判定された場合、即ち、ステップＳ６１０で信号有と判定された際の利得の値を用いたにもかかわらず信号無しと判定された場合、信号処理部１０５は、誤検出と判断し、ステップＳ６０１に戻る。
【００４８】
また、ステップＳ６１０において信号無しと判定された場合、ステップＳ６１１に進む。ステップＳ６１１では、利得Ｇが１単位だけ増大され、即ち、利得Ｇが−１２ｄＢに設定される。ステップＳ６１２では、信号処理部１０５が信号の有無を判定する。ステップＳ６１２で信号有と判定された場合、信号処理部１０５は、ステップＳ６０４で信号有と判定した際の利得を用いて信号有と再び判定したので、現在の利得の値（−１２ｄＢ）を設定値として決定し、ステップＳ６１７に進む。
【００４９】
ステップＳ６１２で信号無しと判定された場合、即ち、ステップＳ６０４で信号有と判定された際の利得を用いたにもかかわらず信号無しと判定された場合、信号処理部１０５は、誤検出と判断し、ステップＳ６０１に戻る。
【００５０】
さらに、ステップＳ６０４において信号無しと判定された場合、ステップＳ６０５に進む。ステップＳ６０５では、利得Ｇが１単位だけ増大され、即ち、利得Ｇが−６ｄＢに設定される。ステップＳ６０６では、信号処理部１０５が信号の有無を判定する。信号有と判定された場合、信号処理部１０５は、現在の利得の値（−６ｄＢ）を設定値として決定し、ステップＳ６１７に進む。
【００５１】
ステップＳ６０６で信号無しと判定された場合、ステップＳ６０７に進み、利得Ｇが最大値の０ｄＢに設定され、コンパレータ閾値ＶがＶＴｈ＿ｍｏｄに設定される。ステップＳ６０８では、信号処理部１０５が信号の有無を判定する。ステップＳ６０８で信号無しと判定された場合、信号処理部１０５は、誤検出と判断して待ち受け状態に遷移し、ステップＳ６０１に戻る。信号有と判定された場合、信号処理部１０５は、現在の利得の値（０ｄＢ）を設定値として決定し、ステップＳ６１７に進む。
【００５２】
ステップＳ６１７では、コンパレータ閾値ＶがＶＴｈ＿ｍｏｄに設定され、ＡＧＣ処理が終了する。ステップＳ６１８では、信号処理部１０５は、ＡＧＣ用プリアンブル部以外の同期用プリアンブル部及び情報ビット部を復調する。受信したフレームに対する一連の復調処理を終えると、ステップＳ６０１に戻り、信号処理部１０５は、利得Ｇを最大値の０ｄＢに設定し、エッジ検出を再び行う。
【００５３】
本実施形態の信号処理部１０５は、ＡＧＣ期間中に、図６の２分探索アルゴリズムに従って、信号有と判定することができる利得の最小値を検出し、この最小値を利得の設定値として決定している。ここで、ステップＳ６０７に示されるように、ＡＧＣ処理中に利得を最大値の０ｄＢに設定した場合には、コンパレータ閾値ＶをＶＴｈ＿ｍｏｄに設定する。これは、コンパレータ閾値ＶをＶＴｈ＿ｍｏｄからＶＴｈ＿ＡＧＣへ上げたことにより受信感度が劣化することを防いでいる。即ち、ＡＧＣ処理中でも、利得を最大値に設定する場合には、コンパレータ閾値ＶをＶＴｈ＿ｍｏｄに設定することにより、受信感度を劣化させることなく、所望のＳＮＲを得られるように可変利得増幅器１０３の利得を制御することが可能になる。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係る受信装置においては、第３の実施形態と同様の効果が得られるとともに、ＡＧＣ処理中に可変利得増幅器の利得が最大値に設定されるときにはコンパレータ閾値を低く設定することにより、受信感度が劣化することを防ぐことができる。
【００５５】
（第５の実施形態）  
図４及び図７を参照して、第５の実施形態に係る受信装置を説明する。  
本実施形態の受信装置は、図４に示される受信装置４００と同様の構成を有し、ＡＧＣ期間中に、図７に示される２分探索アルゴリズムに従って、可変利得増幅器１０３の利得を制御する。本実施形態では、可変利得増幅器１０３に設定可能な利得の範囲を０ｄＢから−２４ｄＢまでとし、６ｄＢを単位として利得を設定する例を説明する。なお、本実施形態の受信装置の利得制御方法は、図５に示される２分探索アルゴリズムの例に限らず、利得の範囲及び制御単位等を適宜変更することができる。
【００５６】
図７において、図６に示した符号と同様の符号を同一部分に付してその説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。  
図７のステップＳ６１２又はステップＳ６１６のように、一度信号有と判定した利得の値を用いて信号の有無を再び判定する場合、同じＡＧＣ期間中であれば信号有と判定されると推定されるが、コンパレータ閾値レベルと可変利得増幅１０３による増幅後の受信電力が同程度であるために信号無しと判定されることがある。本実施形態では、このような場合に、コンパレータ閾値レベルと可変利得増幅１０３による増幅後の受信電力が同程度であるために再判定により信号無しとなったのか、前回の判定が誤検出によるものかを判定するために、利得を１単位だけ増大して信号の有無を判定する。信号処理部１０５は、利得を１単位だけ増大した後に信号有と判定した場合、増大前の利得の値では可変利得増幅１０３による増幅後の受信電力がコンパレータ閾値レベルを超える可能性が低いと判断し、増大後の利得の値を設定値として決定する。利得の増大後に信号無しと判定した場合、信号処理部１０５は、誤検出と判断する。
【００５７】
図７のステップＳ６１２では、信号処理部１０５は、ステップＳ６１０で一度信号有と判定した利得の値（−１２ｄＢ）を用いて信号の有無を再び判定する。ステップＳ６１２において信号無しと判定された場合、ステップＳ７０１に進み、利得Ｇが１単位だけ増大され、即ち、−６ｄＢに設定される。ステップＳ７０２では、信号処理部１０５が信号の有無を判定する。信号有と判定された場合、信号処理部１０５は、現在の利得の値（−６ｄＢ）を設定値として決定し、ステップＳ６１７に進む。信号無しと判定された場合、ステップＳ６０１に戻る。
【００５８】
また、図７のステップＳ６１６では、信号処理部１０５は、ステップＳ６１０で一度信号有と判定した利得の値（−１８ｄＢ）を用いて信号の有無を再び判定する。ステップＳ６１６において信号無しと判定された場合、ステップＳ７０３に進み、利得Ｇが１単位だけ増大され、即ち、−１２ｄＢに設定される。ステップＳ７０４では、信号処理部１０５が信号の有無を判定する。信号有と判定された場合、信号処理部１０５は、現在の利得の値（−１２ｄＢ）を設定値として決定し、ステップＳ６１７に進む。信号無しと判定された場合、ステップＳ６０１に戻る。
【００５９】
以上のように、本実施形態に係る受信装置においては、第４の実施形態と同様の効果が得られるとともに、ＡＧＣ処理中に一度信号有と確認できた利得で信号の有無を再判定し、再判定の結果、信号無しと判定された場合、さらに利得を上げて信号の有無を判定することにより、所望のＳＮＲを得られる利得の値を決定することができ、利得が低いために可変利得増幅器１０３による増幅後の受信電力がコンパレータ閾値レベルより小さくなり復調に失敗する確率を低減することができる。
【００６０】
（第６の実施形態）  
第６の実施形態に係る受信装置を説明する。第５の実施形態では、一度信号有と判定できた利得で信号の有無を再度判定し、再判定の結果、信号無しと判定された場合に、利得を１単位だけ増大して信号の有無を判定している。これに対し、第６の実施形態では、一度信号有と判定できた利得で信号の有無を再判定し、信号有と判定された場合に、利得をさらに１単位だけ増大した値を設定値として用いる。具体的には、図５のステップＳ６１２又はＳ６１６において信号有と判定された場合には、利得の値を１単位だけ増大するステップを経由して、ステップＳ６１７に進む。このように、２度にわたり信号有と判定した利得をさらに上げることにより、より高いＳＮＲを得ることができる。
【００６１】
上述した少なくとも１つの実施形態の受信装置によれば、ＡＧＣ処理において信号有と判定する条件を、情報ビット部の復調処理において信号有と判定する条件より厳しく設定することにより、雑音等の影響により利得が低く設定されることが回避され、受信性能を向上させることができる。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１００，３００，４００…受信装置、１０１…アンテナ、１０２…整流器、１０３…可変利得増幅器（ＶＧＡ）、１０４…コンパレータ、１０５…信号処理部、１０６…クロック源、３０１…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）。
【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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