(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域のいずれかを有するベースバンド信号、のいずれかのベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信する受信部と；
前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成する信号処理部と；
前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するフィルタ部と；
前記フィルタ部から出力された前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析する解析部と；
前記解析部により得られた前記部分信号ごとの特性に基づき、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が有する帯域を判断する判断部と、
前記解析部による解析結果を用いて復調を行い、前記判断部により判断された帯域に対応する周波数成分の復調結果を出力する復調器と、
を備えることを特徴とする、受信装置。
【請求項２】
前記解析部は、ベースバンド信号の復調器における復調の際に用いられる復調情報を前記部分信号ごとに解析し、
前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲内である場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断する、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記解析部により解析された前記部分信号ごとの前記復調情報を平均して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の復調情報を算出する算出部をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記解析部は前記部分信号ごとのＳＮ比をさらに解析し、
前記解析部により解析された前記部分信号ごとの前記復調情報に、前記ＳＮ比の高い部分信号ほど高い重みを付して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の復調情報を算出する算出部をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の受信装置。
【請求項５】
前記解析部は前記部分信号から所定の同期信号を検出可能であり、
前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲外であり、一の部分信号の同期信号のみが検出された場合、前記信号処理部により生成されたベースバンド信号が、前記一の部分信号に応じた部分周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断することを特徴とする、請求項２に記載の受信装置。
【請求項６】
前記解析部は前記部分信号ごとのＳＮ比をさらに解析し、
前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲外であり、２以上の部分信号から同期信号が検出された場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号の周波数帯域を、前記ＳＮ比または前記判断部が直近に判断した周波数帯域に基づいて判断することを特徴とする、請求項２に記載の受信装置。
【請求項７】
前記解析部は、前記部分信号ごとに、所定時間前の部分信号との相関値を解析して周波数オフセットを算出し、
前記判断部は、前記複数の部分信号の前記相関値の絶対値または前記相関値の絶対値の二乗の各々が閾値を上回る場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断する、請求項１に記載の受信装置。
【請求項８】
前記受信装置は、前記複数の部分信号の前記相関値の絶対値または前記相関値の絶対値の二乗の各々が閾値を上回ると前記判断部により判断された場合に、前記解析部により算出された前記部分信号ごとの周波数オフセットに、前記相関値の絶対値の二乗に応じた重みを付して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の周波数オフセットを算出する算出部をさらに備える、請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
コンピュータを、
所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域を有するベースバンド信号のうちのいずれか、のベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信する受信部と；
前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成する信号処理部と；
前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するフィルタ部と；
前記フィルタ部から出力された前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析する解析部と；
前記解析部により得られた前記部分信号ごとの特性に基づき、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が有する帯域を判断する判断部と、
前記解析部による解析結果を用いて復調を行い、前記判断部により判断された帯域に対応する周波数成分の復調結果を出力する復調器と、
を備える受信装置として機能させるための、プログラム。
【請求項１０】
所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域を有するベースバンド信号のうちのいずれか、のベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信するステップと；
前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成するステップと；
前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するステップと；
前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析するステップと；
前記解析により得られた前記部分信号ごとの特性に基づき、前記生成するステップで生成された前記ベースバンド信号が有する帯域を判断するステップと、
前記解析の結果を用いて復調を行い、前記判断された帯域に対応する周波数成分の復調結果を出力するステップと、
を含むことを特徴とする、受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、プログラム、および受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１規格に基づく無線通信システムが普及している。かかる無線通信システムを構成する送信装置や受信装置などの無線通信装置は、可搬性を有するなど自由度が高い点で、有線による通信システムと比較して有利である。
【０００３】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいては、特許文献１に記載されているように、無線通信に利用する帯域モードとして、２０ＭＨｚモード、４０ＭＨｚモード、該４０ＭＨｚの上側の２０ＭＨｚ（４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモード）または下側の２０ＭＨｚ（４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモード）が想定されている。
【０００４】
したがって、受信装置は、無線信号を受信した場合、受信した無線信号がいずれの帯域モードに対応するかを判断し、判断した帯域モードに応じた復調処理を行う必要がある。また、受信装置は、復調処理に要する周波数オフセットやタイミングなどの復調情報を、受信した無線信号に基づいて推定する必要がある。
【０００５】
【特許文献１】国際公開２００６−０２０５２０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、例えば無線信号はフェーディングの影響を受けるため、受信装置が適切に帯域モードの判断、または復調情報の推定などの処理を行えるか否かが懸念されていた。一例としては、４０ＭＨｚモードの無線信号の復調情報の推定精度がＳＮ比の低い周波数帯域の影響を受けて悪化する場合や、４０ＭＨｚモードの無線信号を受信しているにも拘らず帯域モードを４０ＭＨｚＵｐｐｅｒ／Ｌｏｗｅｒモードと判断してしまう場合が想定される。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、受信した無線信号をより適切に処理することが可能な、新規かつ改良された受信装置、プログラム、および受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域を有するベースバンド信号のうちのいずれか、のベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信する受信部と、前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成する信号処理部と、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部から出力された前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析する解析部とを備える受信装置が提供される。
【０００９】
かかる構成においては、信号処理部が無線信号を周波数変換してベースバンド信号を生成し、フィルタ部が該ベースバンド信号から部分周波数帯域ごとに周波数成分を抽出して部分信号を出力し、解析部が各部分信号を解析する。したがって、信号処理部により所定周波数帯域を有するベースバンド信号が生成された場合、解析部は、該ベースバンド信号を一体としてではなく、部分信号ごとに、すなわち所定周波数帯域に含まれる部分周波数帯域ごとに解析することができる。
【００１０】
前記解析部は、前記ベースバンド信号の復調器における復調の際に用いられる復調情報を前記部分信号ごとに解析し、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲内である場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断する判断部をさらに備えてもよい。
【００１１】
ここで、例えば周波数オフセットやタイミングなどの解析部により解析された復調情報の部分信号ごとの差分が設定範囲内であった場合、信号処理部により生成されたベースバンド信号が全体で一のまとまりを有する可能性が高い。そこで、判断部は、解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲内である場合、信号処理部により生成されたベースバンド信号が所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると適格に判断することができる。
【００１２】
前記解析部により解析された前記部分信号ごとの前記復調情報を平均して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の復調情報を算出する算出部をさらに備えてもよい。
【００１３】
前記解析部は前記部分信号ごとのＳＮ比をさらに解析し、前記解析部により解析された前記部分信号ごとの前記復調情報に、前記ＳＮ比の高い部分信号ほど高い重みを付して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の復調情報を算出する算出部をさらに備えてもよい。ここで、ＳＮ比が低い周波数帯域の部分信号から推定された復調情報の信頼性は、ＳＮ比が高い周波数帯域の部分信号から推定された復調情報の信頼性に劣る。そこで、上記のように、部分信号ごとの復調情報に、ＳＮ比の高い部分信号ほど高い重みを付して所定周波数帯域を有するベースバンド信号の復調情報を算出部が算出することにより、より信頼性の高い復調情報を得ることができる。
【００１４】
前記解析部は前記部分信号から所定の同期信号を検出可能であり、前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲外であり、一の部分信号の同期信号のみが検出された場合、前記信号処理部により生成されたベースバンド信号が、前記一の部分信号に応じた部分周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断してもよい。
【００１５】
前記解析部は前記部分信号ごとのＳＮ比をさらに解析し、前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲外であり、２以上の部分信号から同期信号が検出された場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号の周波数帯域を、前記ＳＮ比または前記判断部が直近に判断した周波数帯域に基づいて判断してもよい。例えば、解析部により２以上の部分信号から同期信号が検出された場合、判断部は、ベースバンド信号の周波数帯域が、ＳＮ比の高い部分信号に対応する周波数帯域であると判断してもよい。または、解析部により２以上の部分信号から同期信号が検出された場合、判断部は、ベースバンド信号の周波数帯域が、直近に判断したベースバンド信号の周波数帯域であると判断してもよい。
【００１６】
また、前記解析部は、前記部分信号ごとに、所定時間前の部分信号との相関値を解析して周波数オフセットを算出し、前記受信装置は、前記複数の部分信号の前記相関値の絶対値または前記相関値の絶対値の二乗の各々が閾値を上回る場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断する判断部をさらに備えてもよい。
【００１７】
また、前記受信装置は、前記複数の部分信号の前記相関値の絶対値または前記相関値の絶対値の二乗の各々が閾値を上回ると前記判断部により判断された場合に、前記解析部により算出された前記部分信号ごとの周波数オフセットに、前記相関値の絶対値の二乗に応じた重みを付して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の周波数オフセットを算出する算出部をさらに備えてもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域を有するベースバンド信号のうちのいずれか、のベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信する受信部と、前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成する信号処理部と、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部から出力された前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析する解析部と、を備える受信装置として機能させるためのプログラムが提供される。
【００１９】
かかるプログラムは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭまたはＲＡＭなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような受信部、信号処理部および解析部などの機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の受信装置として機能させることが可能である。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域を有するベースバンド信号のうちのいずれか、のベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信するステップと、前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成するステップと、前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するステップと、前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析するステップと、を含むことを特徴とする受信方法が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明にかかる受信装置、プログラム、および受信方法によれば、受信した無線信号をより適切に解析することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を示した説明図である。図１に示したように、無線通信システム１は、無線通信装置１０Ａと、無線通信装置１０Ｂと、基地局１２と、を含む。なお、本明細書においては、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｂを特に区別する必要が無い場合、単に無線通信装置１０と称する。
【００２４】
基地局１２は、例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のアクセスポイント（ＡＰ）であって、無線通信システム１に含まれる無線通信装置１０が送受信する信号を中継する。なお、無線通信装置１０が送受信する信号としては、例えば、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータや、無線通信を管理するための任意の信号があげられる。
【００２５】
無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｂは、基地局１２を介して信号を送受信することができる。また、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、２０ＭＨｚの帯域幅を利用する２０ＭＨｚモード、帯域幅が４０ＭＨｚである所定の周波数帯域（所定周波数帯域）を利用する４０ＭＨｚモード、該４０ＭＨｚの上側半分の２０ＭＨｚの周波数帯域（部分周波数帯域）を利用する４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモード、または下側半分の２０ＭＨｚの周波数帯域（部分周波数帯域）を利用する４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードのいずれかの帯域モードで無線通信を行うことができる。なお、上記２０ＭＨｚモードおよび４０ＭＨｚモードのベースバンド信号における中心周波数は０ＭＨｚ付近であり、無線信号における中心周波数は５ＧＨｚ付近であってもよい。
【００２６】
したがって、受信側の無線通信装置１０は、受信した信号の帯域モードを適確に判断し、該帯域モードに応じた方法で受信した信号を復調する必要がある。しかし、単に４０ＭＨｚＵｐｐｅｒ、および４０ＭＨｚＬｏｗｅｒの信号の有無に基づいて帯域モードを判断するとすれば、誤った判断をしかねない。例えば、通常の無線通信装置は、受信した信号から４０ＭＨｚＵｐｐｅｒおよび４０ＭＨｚＬｏｗｅｒの双方の信号が検出した場合、４０ＭＨｚモードであると判断すると想定されるが、４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードの信号と、４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードの信号とを各々別個に受信している可能性もある。また、帯域モードが誤って判断されると、正常に受信を終了することができない。
【００２７】
そこで、上記のような事情に鑑みて本発明の第１の実施形態にかかる無線通信装置１０を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置１０は、受信した信号の帯域モードをより適確に判断することができる。以下、図２〜図８を参照して本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成および動作を詳細に説明する。
【００２８】
なお、図１においては、受信装置の機能を有する無線通信装置１０の一例としてＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）を示しているが、無線通信装置１０は、例えば、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。
【００２９】
また、図１においては、インフラストラクチャーモードの無線通信システム１を一例として示しているが、各無線通信装置１０はアドホックモードで自律分散的に無線通信を行うこともできる。
【００３０】
図２は、本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成を示した機能ブロック図である。図２に示したように、無線通信装置１０は、アンテナ１０４と、高周波処理部１０６と、Ａ／Ｄ変換部１１０と、フィルタ部１２０と、デシメータ１３２と、デシメータ１３４と、デシメータ１３６と、解析部１４０と、判断部１５０と、算出部１６０と、復調部１７０と、アプリケーション部１７４と、を備える。
【００３１】
アンテナ１０４は、他の無線通信装置１０Ｂとのインターフェースであって、他の無線通信装置１０Ｂから任意の無線信号を受信する受信部としての機能を有する。例えば、アンテナ１０４は、他の無線通信装置１０Ｂにおいて、４０ＭＨｚモード、４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモード、または４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードの無線信号（直交周波数分割多重信号）を受信する。
【００３２】
高周波処理部１０６は、アンテナ１０４が受信した無線信号を周波数変換（ダウンコンバート）し、アナログ形式のベースバンド信号を生成する信号処理部としての機能を有する。Ａ／Ｄ変換部１１０は、高周波処理部１０６により生成されたアナログ形式のベースバンド信号を、例えば８０ＭＨｚのサンプリングレートでデジタル形式に変換する。
【００３３】
フィルタ部１２０は、Ｕｐｐｅｒフィルタ１２２と、Ｌｏｗｅｒフィルタ１２４と、４０ＭＨｚフィルタ１２６と、を含む。Ｕｐｐｅｒフィルタ１２２は、Ａ／Ｄ変換部１１０から出力されたベースバンド信号から、４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードに用いられる周波数帯域である０〜２０ＭＨｚの周波数成分を抽出してＵｐｐｅｒ信号として出力する。同様に、Ｌｏｗｅｒフィルタ１２４は、Ａ／Ｄ変換部１１０から出力されたベースバンド信号から、４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードに用いられる周波数帯域である−２０〜０ＭＨｚの周波数成分を抽出してＬｏｗｅｒ信号として出力する。また、４０ＭＨｚフィルタ１２６は、Ａ／Ｄ変換部１１０から出力されたベースバンド信号から、４０ＭＨｚモードに用いられる周波数帯域である−２０〜２０ＭＨｚの周波数成分を抽出して出力する。
【００３４】
したがって、アンテナ１０４が４０ＭＨｚモードに基づく無線信号を受信した場合、フィルタ部１２０からＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の双方が出力されることが想定される。また、アンテナ１０４が４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードに基づく無線信号を受信した場合、フィルタ部１２０からＵｐｐｅｒ信号のみが出力されることが想定される。一方、アンテナ１０４が４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードに基づく無線信号を受信した場合、フィルタ部１２０からＬｏｗｅｒ信号のみが出力されることが想定される。
【００３５】
デシメータ１３２は、Ｕｐｐｅｒフィルタ１２２から出力されたＵｐｐｅｒ信号のサンプリングレートが例えば２０ＭＨｚまたは４０ＭＨｚになるようにＵｐｐｅｒ信号をデシメーションする。同様に、デシメータ１３４は、Ｕｐｐｅｒフィルタ１２２から出力されたＬｏｗｅｒ信号のサンプリングレートが例えば２０ＭＨｚまたは４０ＭＨｚになるようにＬｏｗｅｒ信号をデシメーションする。デシメータ１３６は、４０ＭＨｚフィルタ１２６から出力された４０ＭＨｚ信号のサンプリングレートが例えば４０ＭＨｚになるように４０ＭＨｚ信号をデシメーションする。
【００３６】
ここで、４０ＭＨｚモード、４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモード、および４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードについて図３〜図５を参照して説明する。
【００３７】
図３は、４０ＭＨｚモードのフレームフォーマット例を示した説明図である。図３の縦方向は周波数を示し、横方向は時間を示している。Ｌ−ＳＴＦは、０．８μｓの周期を有するショートトレーニングシンボルｔ１〜ｔ１０を含む。ショートトレーニングシンボルｔ１〜ｔ１０は既知固定パターンであり、Ｌ−ＳＴＦは、同期信号としての役割を有する。
【００３８】
Ｌ−ＬＴＦは、３．２μｓの周期を有するロングトレーニングシンボルＴ１およびＴ２を含む。かかるＬ−ＬＴＦは、主に周波数オフセット、復調部１７０におけるＯＦＤＭシンボルの切り出しのタイミングなどの復調情報や、ＳＮ比などを推定するために用いられるフィールドである。また、Ｌ−ＬＴＦは、Ｌ−ＳＴＦと協働してプリアンブルとしての役割を有する。Ｌ−ＳＩＧは、当該フレームに含まれるデータの伝送速度や変調方式などの情報を含む。
【００３９】
なお、上記Ｌ−ＳＩＧに帯域モードを記載することも可能であるが、本実施形態は、無線通信装置１０がＬ−ＳＩＧの解析の終了を待つことなく帯域モードを判断できる点で効果的である。
【００４０】
Ｌ−ＳＩＧの後、ＨＴ―ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦなどのＩＥＥＥ８０２．１１ｎに特有のフィールドが配され、その後にデータフィールドが配されている。
【００４１】
図３に示したように、所定周波数帯域としての４０ＭＨｚの帯域幅を利用する４０ＭＨｚモードにおいては、上側２０ＭＨｚの帯域にも、下側２０ＭＨｚの帯域にもＬ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ―ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦおよびデータフィールドが含まれる。
【００４２】
図４は、４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードのフレームフォーマット例を示した説明図である。図３と同様に、図４の縦方向は周波数を示し、横方向は時間を示している。図４に示したように、４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードにおいては、４０ＭＨｚモードの上側２０ＭＨｚの周波数帯域（実線領域）にのみＬ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ―ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦおよびデータフィールドが含まれ、下側２０ＭＨｚの周波数帯域（点線領域）は利用されない。
【００４３】
図５は、４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードのフレームフォーマット例を示した説明図である。図３と同様に、図５の縦方向は周波数を示し、横方向は時間を示している。図５に示したように、４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードにおいては、４０ＭＨｚモードの下側２０ＭＨｚの周波数帯域（実線領域）にのみＬ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ―ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦおよびデータフィールドが含まれ、上側２０ＭＨｚの周波数帯域（点線領域）は利用されない。
【００４４】
ここで、図２を参照して無線通信装置１０の構成の説明に戻ると、解析部１４０は、フィルタ部１２０からＵｐｐｅｒ信号またはＬｏｗｅｒ信号などの部分信号が入力され、該部分信号ごとに特性を解析する。かかる解析部１４０の詳細な構成を図６に示す。
【００４５】
図６は、解析部１４０の詳細な構成を示した機能ブロック図である。図６に示したように、解析部１４０は、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａおよび１４２Ｂ、タイミング推定部１４４Ａおよび１４４Ｂ、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび１４６Ｂ、ＳＮ比推定部１４８Ａおよび１４８Ｂを備える。
【００４６】
Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａは、Ｕｐｐｅｒフィルタ１２２から出力されたＵｐｐｅｒ信号から、Ｌ−ＳＴＦの検出処理を行う。同様に、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ｂは、Ｌｏｗｅｒフィルタ１２４から出力されたＬｏｗｅｒ信号から、Ｌ−ＳＴＦの検出処理を行う。
【００４７】
タイミング推定部１４４Ａは、Ｕｐｐｅｒフィルタ１２２から出力されたＵｐｐｅｒ信号に含まれるＬ−ＬＴＦを利用し、復調部１７０におけるＯＦＤＭシンボルの切り出しのタイミングを推定する。同様に、タイミング推定部１４４Ｂは、Ｌｏｗｅｒフィルタ１２４から出力されたＬｏｗｅｒ信号に含まれるＬ−ＬＴＦを利用し、復調部１７０におけるＯＦＤＭシンボルの切り出しのタイミングを推定する。
【００４８】
周波数オフセット推定部１４６Ａは、Ｕｐｐｅｒフィルタ１２２から出力されたＵｐｐｅｒ信号に含まれるＬ−ＬＴＦを利用し、復調部１７０における復調処理の際に用いられる周波数オフセットを推定する。同様に、周波数オフセット推定部１４６Ｂは、Ｌｏｗｅｒフィルタ１２４から出力されたＬｏｗｅｒ信号に含まれるＬ−ＬＴＦを利用し、復調部１７０における復調処理の際に用いられる周波数オフセットを推定する。
【００４９】
ＳＮ比推定部１４８Ａは、Ｕｐｐｅｒフィルタ１２２から出力されたＵｐｐｅｒ信号に含まれるＬ−ＬＴＦを利用し、Ｕｐｐｅｒ信号のＳＮ比（信号対雑音比）を推定する。同様に、ＳＮ比推定部１４８Ｂは、Ｌｏｗｅｒフィルタ１２４から出力されたＬｏｗｅｒ信号に含まれるＬ−ＬＴＦを利用し、Ｌｏｗｅｒ信号のＳＮ比を推定する。
【００５０】
上記Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａおよび１４２Ｂ、タイミング推定部１４４Ａおよび１４４Ｂ、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび１４６Ｂ、ＳＮ比推定部１４８Ａおよび１４８Ｂによる各検出結果および推定結果は、判断部１５０および算出部１６０に出力される。なお、本実施形態においては、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａおよび１４２ＢによるＬ−ＳＴＦの検出結果に拘らず、タイミング推定部１４４Ａおよび１４４Ｂ、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび１４６Ｂ、ＳＮ比推定部１４８Ａおよび１４８Ｂは各々の推定を行なう。
【００５１】
判断部１５０は、解析部１４０によるＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の解析結果に基づき、アンテナ１０４が受信した無線信号がいずれの帯域モードに基づくのかを判断する。
【００５２】
具体的には、判断部１５０は、タイミング推定部１４４Ａにより推定されたＵｐｐｅｒ信号のタイミング、およびタイミング推定部１４４Ｂにより推定されたＬｏｗｅｒ信号のタイミングの差分が設定範囲内である場合、帯域モードが４０ＭＨｚモードであると判断してもよい。または、判断部１５０は、周波数オフセット推定部１４６Ａにより推定されたＵｐｐｅｒ信号の周波数オフセット、および周波数オフセット推定部１４６Ｂにより推定されたＬｏｗｅｒ信号の周波数オフセットの差分が設定範囲内であった場合、帯域モードが４０ＭＨｚモードであると判断してもよい。
【００５３】
あるいは、判断部１５０は、上記タイミングおよび周波数オフセットなどの復調情報の差分がいずれも設定範囲内であった場合、帯域モードが４０ＭＨｚモードであると判断してもよい。Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号で復調情報が整合していればアンテナ１０４が４０ＭＨｚモードに基づく無線信号を受信している可能性が高いため、判断部１５０によるかかる判断は信頼性が高く、効果的である。
【００５４】
また、判断部１５０は、Ｕｐｐｅｒ信号またはＬｏｗｅｒ信号のＬ−ＬＳＦが検出されなかった場合でも、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の復調情報が整合していれば帯域モードが４０ＭＨｚモードであると判断してもよい。
【００５５】
一方、判断部１５０は、タイミング推定部１４４Ａにより推定されたＵｐｐｅｒ信号のタイミング、およびタイミング推定部１４４Ｂにより推定されたＬｏｗｅｒ信号のタイミングの差分が設定範囲外であり、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａまたは１４２ＢのいずれかのみによりＬ−ＳＴＦが検出された場合、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａまたは１４２ＢのいずれがＬ−ＳＴＦを検出したかに基づいて帯域モードを判断してもよい。例えば、判断部１５０は、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２ＡのみによりＬ−ＳＴＦが検出された場合、帯域モードが４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードであると判断してもよい。
【００５６】
また、判断部１５０は、周波数オフセット推定部１４６Ａにより推定されたＵｐｐｅｒ信号の周波数オフセット、および周波数オフセット推定部１４６Ｂにより推定されたＬｏｗｅｒ信号の周波数オフセットの差分が設定範囲外であり、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａまたは１４２ＢのいずれかのみによりＬ−ＳＴＦが検出された場合、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａまたは１４２ＢのいずれがＬ−ＳＴＦを検出したかに基づいて帯域モードを判断してもよい。例えば、判断部１５０は、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２ＢのみによりＬ−ＳＴＦが検出された場合、帯域モードが４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードであると判断してもよい。
【００５７】
なお、周波数オフセットの差分の設定範囲、およびタイミングの差分の設定範囲は手動、または自動で、事前にまたは動的に設定することができる。例えば、周波数オフセットの差分の設定範囲は１０ＭＨｚ、１００ＭＨｚなどであってもよく、タイミングの差分の設定範囲は、０．２μｓや０．４μｓであってもよい。
【００５８】
さらに、判断部１５０は、解析部１４０により解析されたＵｐｐｅｒ信号の復調情報とＬｏｗｅｒ信号の復調情報の差分が設定範囲外であり、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａおよび１４２Ｂの双方によりＬ−ＳＴＦが検出された場合、前回モードやＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号のＳＮ比に基づいて帯域モードを判断してもよい。このような事態は、図７に示すような場合に生じる。
【００５９】
図７は、アンテナ１０４が受信した信号のフレームフォーマット例を示した説明図である。図７に示した例では、アンテナ１０４が、４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードに基づく無線信号と、４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードに基づく無線信号をほぼ同時に受信した場合を示している。この場合、フィルタ部１２０からＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の双方が出力されるため、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａおよび１４２Ｂの双方がＬ−ＳＴＦを検出すると想定される。仮に、判断部１５０が単にＬ−ＳＴＦの検出の有無に基づいて帯域モードを判断するとすれば、図７に示した場合において誤って帯域モードを４０ＭＨｚモードと判断しかねない。
【００６０】
しかし、アンテナ１０４が受信した４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードに基づく無線信号と、４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードに基づく無線信号とは、送信元の無線通信装置１０および電波経路などが異なり、周波数オフセットおよびタイミングなどの復調情報が異なると考えられる。
【００６１】
そこで、本実施形態における判断部１５０は、解析部１４０により解析されたＵｐｐｅｒ信号の復調情報とＬｏｗｅｒ信号の復調情報の差分が設定範囲外であり、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａおよび１４２Ｂの双方によりＬ−ＳＴＦが検出された場合、ＳＮ比が良好な信号に対応する帯域モードであると判断してもよい。例えば、ＳＮ比推定部１４８Ａにより推定されたＵｐｐｅｒ信号のＳＮ比の方が良好であった場合、判断部１５０は帯域モードがＵｐｐｅｒモードであると判断してもよい。
【００６２】
または、判断部１５０は、解析部１４０により解析されたＵｐｐｅｒ信号の復調情報とＬｏｗｅｒ信号の復調情報の差分が設定範囲外であり、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａおよび１４２Ｂの双方によりＬ−ＳＴＦが検出された場合、帯域モードが直近に判断した帯域モードであると判断してもよい。
【００６３】
なお、上記では、判断部１５０がＬ−ＳＴＦの検出結果、およびタイミングや周波数オフセットなどの復調情報の推定結果から総合的に帯域モードを判断する場合を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、判断部１５０は、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２Ａおよび１４２ＢによるＬ−ＳＴＦの検出結果が得られた時点で暫定的に帯域モードを判断し、復調情報の推定結果が得られた時点で先の帯域モードの判断を修正してもよい。
【００６４】
算出部１６０は、判断部１５０により帯域モードが４０ＭＨｚであると判断された場合、解析部１４０により解析されたＵｐｐｅｒ信号の復調情報およびＬｏｗｅｒ信号の復調情報を平均し、ベースバンド信号の復調情報として復調部１７０に出力してもよい。
【００６５】
または、算出部１６０は、判断部１５０により帯域モードが４０ＭＨｚであると判断された場合、Ｕｐｐｅｒ信号またはＬｏｗｅｒ信号のうちでＳＮ比が高い方の復調情報に高い重みを付してベースバンド信号の復調情報を算出し、復調部１７０に出力してもよい。ここで、ＳＮ比が低い信号から推定された復調情報の信頼性は、ＳＮ比が高い周波数帯域の信号から推定された復調情報の信頼性に劣る。そこで、上記のように、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の復調情報に、ＳＮ比の高いほど高い重みを付してベースバンド信号の復調情報を算出部１６０が算出することにより、より信頼性の高い復調情報を得ることができる。
【００６６】
なお、判断部１５０により帯域モードが４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモード、または４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードであると判断された場合、算出部１６０は、判断部１５０により判断された帯域モードに対応する復調情報を復調部１７０に出力してもよい。例えば、判断部１５０により帯域モードが４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードであると判断された場合、算出部１６０は、タイミング推定部１４４Ａにより推定されたタイミング、および周波数オフセット推定部１４６Ａにより推定された周波数オフセットを選択し、復調部１７０に出力する。
【００６７】
復調部１７０は、４０ＭＨｚフィルタ１２６から出力されたベースバンド信号に対して、算出部１６０から入力された復調情報を利用し、判断部１５０により判断された帯域モードに応じた復調処理を施す。例えば、復調部１７０は、４０ＭＨｚフィルタ１２６から出力されたベースバンド信号を、算出部１６０から入力されたタイミングで切り出してフーリエ変換を行なう。そして、判断部１５０により判断された帯域モードに応じた周波数帯域の周波数成分をアプリケーション部１７４に出力する。なお、アプリケーション部１７４は、任意の処理を行う機能ブロックであっても、外部接続機器であってもよい。
【００６８】
以上、本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成を説明した。続いて、図８を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０において実行される受信方法を説明する。
【００６９】
図８は、本実施形態にかかる無線通信装置１０において実行される受信方法の流れを示したフローチャートである。まず、無線通信装置１０のＬ−ＳＴＦ検出部１４２ＡがＵｐｐｅｒフィルタ１２２から出力されるＵｐｐｅｒ信号からＬ−ＳＴＦの検出処理を行い、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２ＢがＬｏｗｅｒフィルタ１２４から出力されるＬｏｗｅｒ信号からＬ−ＳＴＦの検出処理を行う（Ｓ２０４）。
【００７０】
Ｓ２０４において、Ｕｐｐｅｒ信号またはＬｏｗｅｒ信号の少なくともいずれかからＬ−ＳＴＦが検出された場合（Ｓ２０８）、解析部１４０はＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の各々のタイミング、周波数オフセット、およびＳＮ比を推定する（Ｓ２１２）。
【００７１】
そして、判断部１５０は、解析部１４０により解析されたＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号のタイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ２１６）。判断部１５０は、タイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲内である場合、帯域モードが４０ＭＨｚモードであると判断する（Ｓ２２０）。
【００７２】
その後、算出部１６０が、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号のタイミングの推定値、周波数オフセットの推定値を平均し、復調部１７０に出力する（Ｓ２２４）。続いて、復調部１７０は、算出部１６０により平均された周波数オフセットの推定値に基づいて４０ＭＨｚフィルタ１２６から出力される信号の周波数を補正し、周波数が補正された信号から算出部１６０により平均されたタイミングの推定値でＯＦＤＭシンボルを切り出して復調する（Ｓ２２８）。
【００７３】
一方、Ｓ２１６において、判断部１５０が、タイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲外であると判断した場合、判断部１５０は、Ｕｐｐｅｒ信号またはＬｏｗｅｒ信号のいずれかからのみＬ−ＳＴＦが検出されたか否かを判断する（Ｓ２３２）。判断部１５０は、Ｕｐｐｅｒ信号かからのみＬ−ＳＴＦが検出されている場合、帯域モードが４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードであると判断し、Ｌｏｗｅｒ信号かからのみＬ−ＳＴＦが検出されている場合、帯域モードが４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードであると判断する（Ｓ２３６）。判断部１５０は、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の双方からＬ−ＳＴＦが検出されている場合、帯域モードを直近の帯域モードやＳＮ比に基づいて判断する（Ｓ２４０）。
【００７４】
その後、算出部１６０は、解析部１４０から入力されるＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号のタイミングの推定値、周波数オフセットの推定値から、判断部１５０により判断された帯域モードに対応するタイミングの推定値および周波数オフセットの推定値を選択し、復調部１７０に出力する（Ｓ２４４）。
【００７５】
次いで、復調部１７０は、算出部１６０により選択された周波数オフセットの推定値に基づいて４０ＭＨｚフィルタ１２６から出力される信号の周波数を補正し、周波数が補正された信号から算出部１６０により選択されたタイミングの推定値でＯＦＤＭシンボルを切り出して復調する（Ｓ２２８）。そして、復調部１７０は、判断部１５０により判断された帯域モードに対応する周波数成分のみを出力する。
【００７６】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態にかかる無線通信装置１０は、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号からＬ−ＳＴＦが検出されるか否かのみでなく、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の各々の復調情報の差分が設定範囲内であるか否かにも基づいて帯域モードを判断する。ここで、解析部１４０により推定されたＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の復調情報の差分が設定範囲内である場合、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号は併せて一のまとまりを有する可能性が高い。そこで、判断部１５０が上記のように、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の各々の復調情報の差分が設定範囲内であるか否かに基づいて動作することにより、より適確に帯域モードを判断することができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。本発明の第１の実施形態のフィルタ部１２０には、Ｕｐｐｅｒフィルタ１２２およびＬｏｗｅｒフィルタ１２４のように、正負いずれかの周波数成分を除去するフィルタを設ける必要があった。しかし、このように正負いずれかの周波数成分を除去するフィルタは、４０ＭＨｚフィルタ１２６のように左右対称の周波数特性を通過させるフィルタと比較して構成が複雑となる。
【００７８】
そこで、上記のような事情を一着眼点にして本実施形態にかかる無線通信装置１４を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置１４によれば、無線通信装置１４に設けるフィルタの構成を簡素化することができる。以下、図９を参照して当該無線通信装置１４の構成を説明する。なお、当該無線通信装置１４の構成は、第１の実施形態にかかる無線通信装置１０の構成と共通する部分が多いので、相違点に重きをおいて説明する。
【００７９】
図９は、本実施形態にかかる無線通信装置１４の構成を示した機能ブロック図である。図２に示したように、無線通信装置１４は、アンテナ１０４と、高周波処理部１０６と、Ａ／Ｄ変換部１１０と、デシメータ１３２と、デシメータ１３４と、デシメータ１３６と、解析部１４０と、判断部１５０と、算出部１６０と、復調部１７０と、アプリケーション部１７４と、プラスシフタ１８２と、マイナスシフタ１８４と、フィルタ部１９０と、を備える。
【００８０】
プラスシフタ１８２は、Ａ／Ｄ変換部１１０から出力されたベースバンド信号の周波数帯域を、２０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードのベースバンド信号の中心周波数が０ＭＨｚ付近になるよう、１０ＭＨｚプラス側にシフトする。したがって、２０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードのベースバンド信号がプラスシフタ１８２に入力されると、中心周波数を０ＭＨｚ付近とする２０ＭＨｚの帯域幅に信号成分が含まれなくなる。
【００８１】
マイナスシフタ１８４は、Ａ／Ｄ変換部１１０から出力されたベースバンド信号の周波数帯域を、２０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードのベースバンド信号の中心周波数が０ＭＨｚ付近になるよう、１０ＭＨｚマイナス側にシフトする。したがって、２０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードのベースバンド信号がマイナスシフタ１８４に入力されると、中心周波数を０ＭＨｚ付近とする２０ＭＨｚの帯域幅に信号成分が含まれなくなる。
【００８２】
フィルタ部１９０は、２０ＭＨｚフィルタ１９２と、２０ＭＨｚフィルタ１９４と、４０ＭＨｚフィルタ１９６と、を備える。２０ＭＨｚフィルタ１９２および２０ＭＨｚフィルタ１９４は、中心周波数を０ＭＨｚ付近とする２０ＭＨｚの帯域幅の信号成分を抽出して出力するフィルタである。
【００８３】
２０ＭＨｚフィルタ１９２には、プラスシフタ１８２により周波数がプラスシフトされたベースバンド信号が入力される。したがって、２０ＭＨｚフィルタ１９２からは、４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードで利用される周波数帯域に含まれていた信号成分がＬｏｗｅｒ信号として出力される。一方、２０ＭＨｚフィルタ１９４には、マイナスシフタ１８４により周波数がマイナスシフトされたベースバンド信号が入力される。したがって、２０ＭＨｚフィルタ１９４からは、４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードで利用される周波数帯域に含まれていた信号成分がＬｏｗｅｒ信号として出力される。
【００８４】
以下、解析部１４０、判断部１５０、算出部１６０、および復調部１７０は、第１の実施形態と同様に、２０ＭＨｚフィルタ１９２から出力されるＬｏｗｅｒ信号、および２０ＭＨｚフィルタ１９４から出力されるＵｐｐｅｒ信号に基づき、帯域モードを判断し、ベースバンド信号を復調することができる。
【００８５】
このように、本実施形態にかかる無線通信装置１４は、正負いずれかの周波数成分を除去するフィルタを設けることなく帯域モードを判断できるため、構成の簡素化を実現することができる。
【００８６】
（第３の実施形態）
以上説明したように、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態によれば、Ｕｐｐｅｒ信号から得られる情報とＬｏｗｅｒ信号から得られる情報の差分に基づいて帯域モードを判断することができる。すなわち、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態においては、Ｕｐｐｅｒ信号とＬｏｗｅｒ信号の相互相関が利用される。これに対し、本発明の第３の実施形態は、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の各々の自己相関値に基づいて帯域モードを判断することができる。以下、このような本発明の第３の実施形態について説明する。
【００８７】
図１０は、本発明の第３の実施形態にかかる無線通信装置１６の構成を示した説明図である。図１０に示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１６は、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび１４６Ｂと、判断部１５１と、算出部１６１と、復調部１７０と、を備える。本発明の第３の実施形態にかかる無線通信装置１６のその他の構成は、第１の実施形態にかかる無線通信装置１０と実質的に同一に構成することが可能であるため、本実施形態においては図１０に示した構成に重きをおいて説明する。
【００８８】
図１０に示したように、周波数オフセット推定部１４６Ａは、遅延処理部２４０Ａ、複素共役計算部２４２Ａ、乗算部２４４Ａ、および平均部２４６Ａを備え、Ｕｐｐｅｒ信号の周波数オフセットを推定する。同様に、周波数オフセット推定部１４６Ｂは、遅延処理部２４０Ｂ、複素共役計算部２４２Ｂ、乗算部２４４Ｂ、および平均部２４６Ｂを備え、Ｌｏｗｅｒ信号の周波数オフセットを推定する。なお、図１０においては、同一符号の後に異なるアルファベットが付して各構成を区別しているが、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび周波数オフセット推定部１４６Ｂなどを特に区別する必要がない場合、単に周波数オフセット推定部１４６と総称する。
【００８９】
第１の実施形態において説明したように、Ｌ−ＬＴＦは、３．２μｓの周期を有するロングトレーニングシンボルＴ１およびＴ２を含む。さらに、Ｌ−ＬＴＦは、ロングトレーニングシンボルＴ１およびＴ２の後半部分と一致するガードインターバルＧＩを含む。したがって、Ｌ−ＬＴＦにおいては、３．２μｓ間隔で同じ値が配されている。このような観点から、遅延処理部２４０Ａは、フィルタ部１２０から出力されるＵｐｐｅｒ信号をＬ−ＬＴＦにおける信号パターンの繰り返し周期である３．２μｓ遅延させる。
【００９０】
複素共役計算部２４２Ａは、遅延処理部２４０Ａにより遅延されたＵｐｐｅｒ信号の複素共役を計算し、乗算部２４４Ａへ出力する。乗算部２４４Ａは、フィルタ部１２０から出力される現在のＵｐｐｅｒ信号と、複素共役計算部２４２Ａから出力される３．２μｓ以前のＵｐｐｒｅ信号の複素共役とを乗算する。以下、図１１および図１２を参照し、複素共役計算部２４２Ａおよび乗算部２４４Ａによる演算について具体的に説明する。
【００９１】
図１１および図１２は、複素共役計算部２４２Ａおよび乗算部２４４Ａによる演算の具体例を示した説明図である。図１１に示したように、ＩＱ平面上において、遅延処理部２４０Ａにより遅延されたＵｐｐｅｒ信号が座標Ｄ０であり、現在のＵｐｐｅｒ信号が座標Ｄ１であったとする。なお、座標Ｄ０は半径ｒ０、中心角θ０であり、座標Ｄ１は半径ｒ１、中心角θ１である。
【００９２】
この場合、複素共役計算部２４２Ａは、Ｕｐｐｅｒ信号の座標Ｄ０と、複素共役の関係にあり座標Ｄ０’を計算する。
【００９３】
そして、乗算部２４４Ａは、座標Ｄ１に該当するＵｐｐｅｒ信号と、座標Ｄ０’に該当する複素共役を乗算する。その結果、図１２に示したように、半径がｒ０の絶対値とｒ１の絶対値の積であり、中心角が（θ１−θ０）である座標Ｍが得られる。
【００９４】
図１０に示した平均部２４６Ａは、上記のようにして乗算部２４４Ａにより得られた積の値の平均値を算出する。例えば、平均部２４６Ａは、以下に示す数式１を計算する。なお、数式１において、ｎはサンプル番号を示し、Ｎは平均部２４６Ａにより平均値の算出に利用されるサンプル数を示す。
【００９５】
【数１】
0005141344.tif 000002
（数式１）
【００９６】
そして、平均部２４６Ａは、数式１により得られるＩ値およびＱ値の絶対値の二乗和の平方根を自己相関値として算出する。また、数式１により得られる（Ｑ値／Ｉ値）のアークタンジェントを３．２μｓで除した値を周波数オフセットとして推定する。
【００９７】
同様に、周波数オフセット推定部１４６Ｂを構成する、遅延処理部２４０Ｂ、複素共役計算部２４２Ｂ、乗算部２４４Ｂ、および平均部２４６Ｂは、入力されるＬｏｗｅｒ信号からの自己相関値の算出、および周波数オフセットの推定を行う。
【００９８】
判断部１５１は、周波数オフセット推定部１４６Ａ、および周波数オフセット推定部１４６Ｂにより算出された自己相関値に基づいて帯域モードを判断する。
【００９９】
ここで、Ｕｐｐｅｒ信号としてＬ−ＬＴＦが入力されなかった場合、数式１における中心角（θ１ｎ−θ０ｎ）の値はサンプルごとに異なり、半径方向の値が複数のサンプルにより相殺され、自己相関値の絶対値が小さな値になることが想定される。一方、Ｕｐｐｅｒ信号としてＬ−ＬＴＦが入力された場合、数式１における中心角（θ１ｎ−θ０ｎ）の値は各サンプルにおいて近似するため、Ｕｐｐｅｒ信号としてＬ−ＬＴＦが入力されなかった場合と比較し、自己相関値の絶対値が大きくなると想定される。
【０１００】
したがって、周波数オフセット推定部１４６Ａにより算出された自己相関値の絶対値が所定の閾値を上回っている場合、Ｕｐｐｅｒ信号としてＬ−ＬＴＦが入力されたと考えられる。同様に、周波数オフセット推定部１４６Ｂにより算出された自己相関値の絶対値が所定の閾値を上回っている場合、Ｌｏｗｅｒ信号としてＬ−ＬＴＦが入力されたと考えられる。
【０１０１】
そこで、判断部１５１は、周波数オフセット推定部１４６Ａ、および周波数オフセット推定部１４６Ｂにより算出された自己相関値の絶対値の各々が所定の閾値を上回っているか否かに基づき、合理的に帯域モードを判断することができる。例えば、判断部１５１は、周波数オフセット推定部１４６Ａ、および周波数オフセット推定部１４６Ｂにより算出された自己相関値の絶対値の双方が所定の閾値を上回っている場合、帯域モードが４０ＭＨｚモードであると判断してもよい。なお、上記では自己相関値の絶対値に基づいて帯域モードを判断する例を説明したが、判断部１５１は、自己相関値の絶対値の二乗に基づいて帯域モードを判断してもよい。例えば、判断部１５１は、周波数オフセット推定部１４６Ａ、および周波数オフセット推定部１４６Ｂにより算出された自己相関値の絶対値の二乗双方が所定の閾値を上回っている場合、帯域モードが４０ＭＨｚモードであると判断してもよい。
【０１０２】
算出部１６１は、判断部１５１により帯域モードが４０ＭＨｚモードであると判断された場合、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび１４６Ｂにより推定された周波数オフセットの平均値をベースバンド信号の周波数オフセットとして復調部１７０に出力してもよい。
【０１０３】
または、算出部１６１は、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび１４６Ｂにより推定された周波数オフセットに、自己相関値の絶対値の二乗に応じた重みを付してベースバンド信号の周波数オフセットを算出してもよい。
【０１０４】
以上説明したように、本実施形態によれば、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび１４６ＢがＬ−ＬＴＦの自己相関値を算出することにより、帯域モードを判断することが可能である。
【０１０５】
ただし、Ｌ−ＬＴＦの受信時点においては、Ｌ−ＬＴＦの期間が詳細に判明していない。このため、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび１４６Ｂは、Ｌ−ＬＴＦの期間の両側に余裕を持たせるために、ＧＩの途中からロングトレーニングシンボルＴ２の途中までの、図１３の期間Ｔの範囲内で自己相関値を算出してもよい。なお、図１３における矢印Ａおよび矢印Ｂは、ある時点におけるＬ−ＳＴＦと、該時点から３．２μｓ後におけるＬ−ＳＴＦとの相関値の算出が期間Ｔ内のＬ−ＳＴＦにおいて行われることを示している。
【０１０６】
次に、図１４を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１６において実行される受信方法について説明する。
【０１０７】
図１４は、本発明の第３の実施形態にかかる無線通信装置１６において実行される受信方法の流れを示したフローチャートである。まず、無線通信装置１６のＬ−ＳＴＦ検出部１４２ＡがＵｐｐｅｒフィルタ１２２から出力されるＵｐｐｅｒ信号からＬ−ＳＴＦの検出処理を行い、Ｌ−ＳＴＦ検出部１４２ＢがＬｏｗｅｒフィルタ１２４から出力されるＬｏｗｅｒ信号からＬ−ＳＴＦの検出処理を行う（Ｓ３０４）。
【０１０８】
Ｓ３０４において、Ｕｐｐｅｒ信号またはＬｏｗｅｒ信号の少なくともいずれかからＬ−ＳＴＦが検出された場合（Ｓ３０８）、解析部１４０はＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の各々のタイミング、周波数オフセット、およびＳＮ比を推定する（Ｓ３１２）。
【０１０９】
そして、判断部１５１は、解析部１４０により解析されたＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号のタイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ３１６）。さらに、判断部１５１は、周波数オフセット推定部１４６Ａおよび１４６Ｂにおいて周波数オフセットの推定に際して算出された自己相関値が、双方とも閾値を上回っているか否かを判断する（Ｓ３１６）。判断部１５１は、タイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲内であり、かつ、双方の自己相関値が閾値を上回っている場合、帯域モードが４０ＭＨｚモードであると判断する（Ｓ３２０）。
【０１１０】
その後、算出部１６１が、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号のタイミングの推定値、周波数オフセットの推定値を平均（または重み付け平均）し、復調部１７０に出力する（Ｓ３２４）。続いて、復調部１７０は、算出部１６１により平均された周波数オフセットの推定値に基づいて４０ＭＨｚフィルタ１２６から出力される信号の周波数を補正し、周波数が補正された信号から算出部１６１により平均されたタイミングの推定値でＯＦＤＭシンボルを切り出して復調する（Ｓ３２８）。
【０１１１】
一方、判断部１５１は、Ｓ３１６において、タイミングの差分、周波数オフセットの差分、または自己相関値が条件を満たさないと判断した場合、Ｕｐｐｅｒ信号またはＬｏｗｅｒ信号のいずれかからのみＬ−ＳＴＦが検出されたか否かを判断する（Ｓ３３２）。判断部１５１は、Ｕｐｐｅｒ信号かからのみＬ−ＳＴＦが検出されている場合、帯域モードが４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードであると判断する。また、判断部１５１は、Ｌｏｗｅｒ信号かからのみＬ−ＳＴＦが検出されている場合、帯域モードが４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードであると判断する（Ｓ３３６）。
【０１１２】
一方、判断部１５１は、Ｕｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号の双方からＬ−ＳＴＦが検出されている場合、双方の自己相関値やＳＮ比に基づいて帯域モードを判断する（Ｓ３４０）。例えば、判断部１５１は、帯域モードを、自己相関値、またはＳＮ比が高かった方の信号に対応する帯域モードであると判断してもよい。
【０１１３】
その後、算出部１６１は、解析部１４０から入力されるＵｐｐｅｒ信号およびＬｏｗｅｒ信号のタイミングの推定値、周波数オフセットの推定値から、判断部１５１により判断された帯域モードに対応するタイミングの推定値および周波数オフセットの推定値を選択し、復調部１７０に出力する（Ｓ３４４）。
【０１１４】
次いで、復調部１７０は、算出部１６１により選択された周波数オフセットの推定値に基づいて４０ＭＨｚフィルタ１２６から出力される信号の周波数を補正し、周波数が補正された信号から算出部１６１により選択されたタイミングの推定値でＯＦＤＭシンボルを切り出して復調する（Ｓ３２８）。そして、復調部１７０は、判断部１５１により判断された帯域モードに対応する周波数成分のみを出力する。
【０１１５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１６】
例えば、本明細書の無線通信装置１０、１４、１６の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしてもよい。
【０１１７】
また、無線通信装置１０、１４および１６に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した無線通信装置１０、１４および１６の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図２、図６、図９、または図１０の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示した説明図である。
【図２】同実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。
【図３】４０ＭＨｚモードのフレームフォーマット例を示した説明図である。
【図４】４０ＭＨｚＵｐｐｅｒモードのフレームフォーマット例を示した説明図である。
【図５】４０ＭＨｚＬｏｗｅｒモードのフレームフォーマット例を示した説明図である。
【図６】解析部の詳細な構成を示した機能ブロック図である。
【図７】アンテナが受信した無線信号のフレームフォーマット例を示した説明図である。
【図８】同実施形態にかかる無線通信装置において実行される受信方法の流れを示したフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した説明図である。
【図１１】複素共役計算部および乗算部による演算の具体例を示した説明図である。
【図１２】複素共役計算部および乗算部による演算の具体例を示した説明図である。
【図１３】自己相関値の算出期間を示した説明図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信装置において実行される受信方法の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１９】
１０、１４    無線通信装置
１０４        アンテナ
１０６        高周波処理部
１１０        Ａ／Ｄ変換部
１２０、１９０  フィルタ部
１３２、１３４、１３６  デシメータ
１４０      解析部
１５０、１５１      判断部
１６０、１６１      算出部
１７０      復調部
１８２      プラスシフタ
１８４      マイナスシフタ
【図１】
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【図２】
0005141344.tif 000004
【図３】
0005141344.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005141344.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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