(57)【要約】【課題】  受信した無線フレームが、第１チャネル１，第１チャネル２、または第２チャネルのいずれのチャネルで送信されたかを高精度に検出する受信機を提供する。【解決手段】  各マッチドフィルタ１，２は、第１チャネル１又は第２チャネルの無線フレームを受信した場合にピーク値をもつ相関電力値ＳＩＧ１、及び第１チャネル２又は第２チャネルの無線フレームを受信した場合にピーク値をもつ相関電力値ＳＩＧ２を出力する。通信モード検出部６は、この相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２の加減算結果である加算信号ＳＩＧ３及び減算信号ＳＩＧ４をもとに、これらの電力比である除算信号ＳＩＧ５を算出し、ピークタイミング時に除算信号ＳＩＧ５及び減算信号ＳＩＧ４を閾値判定し、無線フレームが送信されたチャネルを高精度に検出する。【選択図】  図４
2007184851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームを受信するアンテナと、
前記アンテナで受信した無線フレームの周波数を変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部から出力される無線フレームをアナログ信号からディジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記Ａ／Ｄ変換部から出力されるディジタル信号をもとに、前記無線フレームの先頭位置及び前記無線フレームの送信に使用したチャネルを検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記無線フレームの先頭位置及び前記無線フレームの送信に使用したチャネルをもとに、前記無線フレームを復調する復調部とを備え、
前記検出部は、
前記受信した無線フレームの既知信号情報から第１の相関電力値を出力する第１のマッチドフィルタと、
前記受信した無線フレームの既知信号情報から第２の相関電力値を出力する第２のマッチドフィルタと、
前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算する加算器と、
前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算する減算器と、
前記加算器が出力する加算信号に含まれるピーク値のタイミング及び前記無線フレームの先頭位置を検出するタイミング検出手段と、
前記加算器からの前記加算信号と前記減算器からの減算信号の電力比を算出する除算器と、
前記ピーク値のタイミング、前記減算信号及び前記電力比をもとに、前記受信した無線フレームが前記チャネルａ、前記チャネルｂ、又は前記チャネルｃのいずれで送信されたかを検出する通信チャネル検出手段とを備える
ことを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記通信チャネル検出手段は、前記ピーク値のタイミングにおいて
前記除算器からの前記電力比が一定値以上であることを検出した場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、
前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以上であることを検出した場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、
前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以下であることを検出した場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームを受信するアンテナと、
前記アンテナで受信した無線フレームの周波数を変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部から出力される無線フレームをアナログ信号からディジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記Ａ／Ｄ変換部から出力されるディジタル信号をもとに、前記無線フレームの先頭位置及び前記無線フレームの送信に使用したチャネルを検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記無線フレームの先頭位置及び前記無線フレームの送信に使用したチャネルをもとに、前記無線フレームを復調する復調部とを備え、
前記検出部は、
前記受信した無線フレームの既知信号情報から第１の相関電力値及び第１の位相値を算出する第１のマッチドフィルタと、
前記受信した無線フレームの既知信号情報から第２の相関電力値及び第２の位相値を算出する第２のマッチドフィルタと、
前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算する加算器と、
前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算する減算器と、
前記加算器からの前記加算信号と前記減算器から減算信号の電力比を算出する除算器と、
前記第１の位相値と前記第２の位相値の位相差を算出する位相値用減算器と、
前記加算器が出力する加算信号に含まれるピーク値のタイミング及び前記無線フレームの先頭位置を検出するタイミング検出手段と、
前記ピーク値のタイミング及び前記電力比及び前記位相差をもとに、前記受信した無線フレームが前記チャネルａ、前記チャネルｂ、又は前記チャネルｃのいずれで送信されたかを検出する前記通信モード検出手段とを備える
ことを特徴とする受信機。
【請求項４】
前記通信モード検出手段は、前記ピーク値のタイミングにおいて
前記除算器からの前記電力比が一定値以上であり、かつ前記位相差が一定値であることを検出した場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、
前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以上であることを検出した場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、
前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以下であることを検出した場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断する
ことを特徴とする請求項３に記載の受信機。
【請求項５】
前記第１及び第２のマッチドフィルタは、
前記既知信号情報に含まれる時間同期用シンボル又は伝搬路推定用シンボルの複素振幅値を係数に持ち、前記Ａ／Ｄ変換部から入力される信号との相関処理を行い前記第１及び第２の相関電力値を出力することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の受信機。
【請求項６】
第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームの前記チャネルを判定する方法であって、
第１のマッチドフィルタによって受信した無線フレームの既知信号情報から第１の相関電力値を算出し、
第２のマッチドフィルタによって前記受信した無線フレームの既知信号情報から第２の相関電力値を算出し、
前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算して加算信号を算出し、
前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算して減算信号を算出し、
前記加算信号と減算信号の電力比を算出し、
前記加算信号から検出したピーク値のタイミングにおいて
前記電力比が一定値以上である場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、
前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以上である場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、
前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以下である場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断する
ことを特徴とする無線フレームのチャネル判定方法。
【請求項７】
第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームの前記チャネルを判定する方法であって、
第１のマッチドフィルタによって受信した無線フレームの既知信号情報から第１の相関電力値及び第１の位相値を算出し、
第２のマッチドフィルタによって前記受信した無線フレームの既知信号情報から第２の相関電力値及び第２の位相値を算出し、
前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算して加算信号を算出し、
前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算して減算信号を算出し、
前記加算信号と減算信号の電力比を算出し、
前記第１の位相値と前記第２の位相値の位相差を算出し、
前記加算信号から検出したピーク値のタイミングにおいて
前記電力比が一定値以上であり、かつ前記位相差が一定値である場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、
前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以上である場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、
前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以下である場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断する
ことを特徴とする無線フレームのチャネル判定方法。
【請求項８】
第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームの既知信号情報から第１のマッチドフィルタ及び第２のマッチドフィルタが算出する第１の相関電力値及び第２の相関電力値をもとに、前記チャネルを判定するプログラムであって、
前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算して加算信号を算出する機能と、
前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算して減算信号を算出する機能と、
前記加算信号と減算信号の電力比を算出する機能と、
前記加算信号から検出したピーク値のタイミングにおいて
前記電力比が一定値以上である場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以上である場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以下である場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断する機能と
を備えることを特徴とする無線フレームのチャネル判定プログラム。
【請求項９】
第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームの既知信号情報から第１のマッチドフィルタ及び第２のマッチドフィルタが算出する第１の相関電力値、第１の位相値、第２の相関電力値、及び第２の位相値をもとに、前記チャネルを判定するプログラムであって、
前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算して加算信号を算出する機能と、
前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算して減算信号を算出する機能と、
前記加算信号と減算信号の電力比を算出する機能と、
前記第１の位相値と前記第２の位相値の位相差を算出する機能と、
前記加算信号から検出したピーク値のタイミングにおいて
前記電力比が一定値以上であり、かつ前記位相差が一定値である場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以上である場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以下である場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断する機能と
を備えることを特徴とする無線フレームのチャネル判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信機、無線フレームのチャネル判定方法、及び無線フレームのチャネル判定プログラムに関し、特に異なる周波数帯域をもつ複数の無線フレームを受信する受信機、無線フレームのチャネル判定方法、及び無線フレームのチャネル判定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より無線ＬＡＮ規格として「ＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線通信システム」や「ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ無線通信システム」が使用されている。これらの無線通信システムでは、ある一定の周波数帯域幅を持つ複数のチャネルを使用し通信を行っている。以下、この一定の周波数帯域幅を第１周波数帯域幅、複数のチャネルを第１チャネル１〜ｎと呼び、この第１チャネル１〜ｎのうちの１つのチャネルを使用して通信を行うモードを第１通信モードと呼ぶこととする。即ち、「ＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線通信システム」や「ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ無線通信システム」では、第１通信モードで通信を行っていると言える。
【０００３】
しかしながら、今後の無線ＬＡＮの更なる普及や通信データの情報量の増加に伴い通信トラヒックが増加するため、第１通信モードで通信を行う無線通信システム（以下、無線通信システムＡと称する。）の実効スループットより高い実効スループットが求められる。
【０００４】
そこで、第１通信モードの実効スループットより高い実効スループットが実現できる第２通信モードを新たに設け、その第１通信モードと第２通信モードとを併用して通信を行う無線通信システム（以下、無線通信システムＢと称する）が考えられている。この無線通信システムＢで使用される第２通信モードとは、第１周波数帯域幅の２倍の周波数帯域幅（以下、第２周波数帯域幅と称する。）を持つ複数のチャネル（以下、第２チャネルと称する。）を使用して通信を行う通信モードのことを言う。
【０００５】
このように、無線通信システムＢでは、第１チャネル１〜ｎの２倍の周波数帯域幅を持つ第２チャネルも併用して通信を行うことで、実効スループットの高い通信の実現を図っている。
【０００６】
ところが、この第２通信モードと第１通信モードを併用した無線通信システムＢでは、異なる周波数帯域を持った無線フレームが任意に通信に用いられる。そのため、この新たな無線通信システムを用いた受信機は、受信した無線フレームが第１通信モードまたは第２通信モードのどちらであるか、さらに各通信モードのどのチャネルで送信されてきたかを識別し、識別した通信モード及びチャネルに適した復調方法で無線フレームを復調しなければならない。
【０００７】
このような場合、従来の受信機では無線フレームへ挿入された通信モード識別子を復調し、受信した無線フレームの通信モードを識別していた。従って、通信モード識別子を復調するまでは、どちらの通信モードが用いられているか識別することができない。そのため、従来の受信機では、第１及び第２通信モードに対応した受信回路をそれぞれ用意し、各受信回路で通信モード識別子を復調する必要があった。したがって、従来の受信機では、通信モード毎に受信回路を持たなければならず、受信機全体の回路規模が肥大化してしまう問題があった。
【０００８】
そこで、特許文献１に示す受信機では、受信信号にマッチドフィルタの係数をサンプル毎に乗算した後、位相回転演算を行うことにより第１チャネル１〜ｎ毎にタイミング検出を行い、ピーク検出による判定を行うことで、第１チャネル１〜ｎを識別している。また、第１通信モードと第２通信モードが併用された場合にも、タイミング検出部において、受信信号レベルを参考にして信号の識別を行うことで、第１通信モードあるいは第２通信モードのどちらであるか、さらに各通信モードのどのチャネルで送信されてきたかを識別している。これにより受信機は、通信モード毎に受信回路を持つ必要がなく回路規模を縮小することができる。
【特許文献１】特開２００５−７２８７２公報（８頁，９頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の発明のように、通信モード及びチャネルの識別を行う場合、単純に受信無線フレームの信号レベルを判定したのでは、干渉信号が到来する環境下などでは精度よくチャネルを識別することが難しい。したがって、通信モード及びチャネルを識別する精度が悪い問題があった。
【００１０】
そこで本発明では、受信した無線フレームが第１通信モードまたは第２通信モードのどちらであるか、さらに第１通信モードであった場合に第１チャネル１〜ｎのどのチャネルで送信されてきたかを、精度よく識別できる受信機、無線フレームのチャネル判定方法、及び無線フレームのチャネル判定プログラム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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の受信機は、第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームを受信するアンテナと、前記アンテナで受信した無線フレームの周波数を変換する周波数変換部と、前記周波数変換部から出力される無線フレームをアナログ信号からディジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部から出力されるディジタル信号をもとに、前記無線フレームの先頭位置及び前記無線フレームの送信に使用したチャネルを検出する検出部と、前記検出部が検出した前記無線フレームの先頭位置及び前記無線フレームの送信に使用したチャネルをもとに、前記無線フレームを復調する復調部とを備え、前記検出部は、前記受信した無線フレームの既知信号情報から第１の相関電力値を出力する第１のマッチドフィルタと、前記受信した無線フレームの既知信号情報から第２の相関電力値を出力する第２のマッチドフィルタと、前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算する加算器と、前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算する減算器と、前記加算器が出力する加算信号に含まれるピーク値のタイミング及び前記無線フレームの先頭位置を検出するタイミング検出手段と、前記加算器からの前記加算信号と前記減算器からの減算信号の電力比を算出する除算器と、前記ピーク値のタイミング、前記減算信号及び前記電力比をもとに、前記受信した無線フレームが前記チャネルａ、前記チャネルｂ、又は前記チャネルｃのいずれで送信されたかを検出する通信チャネル検出手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の受信機は、第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームを受信するアンテナと、前記アンテナで受信した無線フレームの周波数を変換する周波数変換部と、前記周波数変換部から出力される無線フレームをアナログ信号からディジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部から出力されるディジタル信号をもとに、前記無線フレームの先頭位置及び前記無線フレームの送信に使用したチャネルを検出する検出部と、前記検出部が検出した前記無線フレームの先頭位置及び前記無線フレームの送信に使用したチャネルをもとに、前記無線フレームを復調する復調部とを備え、前記検出部は、前記受信した無線フレームの既知信号情報から第１の相関電力値及び第１の位相値を算出する第１のマッチドフィルタと、前記受信した無線フレームの既知信号情報から第２の相関電力値及び第２の位相値を算出する第２のマッチドフィルタと、前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算する加算器と、前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算する減算器と、前記加算器からの前記加算信号と前記減算器から減算信号の電力比を算出する除算器と、前記第１の位相値と前記第２の位相値の位相差を算出する位相値用減算器と、前記加算器が出力する加算信号に含まれるピーク値のタイミング及び前記無線フレームの先頭位置を検出するタイミング検出手段と、前記ピーク値のタイミング及び前記電力比及び前記位相差をもとに、前記受信した無線フレームが前記チャネルａ、前記チャネルｂ、又は前記チャネルｃのいずれで送信されたかを検出する前記通信モード検出手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の無線フレームのチャネル判定方法は、第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームの前記チャネルを判定する方法であって、第１のマッチドフィルタによって受信した無線フレームの既知信号情報から第１の相関電力値を算出し、第２のマッチドフィルタによって前記受信した無線フレームの既知信号情報から第２の相関電力値を算出し、前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算して加算信号を算出し、前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算して減算信号を算出し、前記加算信号と減算信号の電力比を算出し、前記加算信号から検出したピーク値のタイミングにおいて前記電力比が一定値以上である場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以上である場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以下である場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の無線フレームのチャネル判定方法は、第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームの前記チャネルを判定する方法であって、第１のマッチドフィルタによって受信した無線フレームの既知信号情報から第１の相関電力値及び第１の位相値を算出し、第２のマッチドフィルタによって前記受信した無線フレームの既知信号情報から第２の相関電力値及び第２の位相値を算出し、前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算して加算信号を算出し、前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算して減算信号を算出し、前記加算信号と減算信号の電力比を算出し、前記第１の位相値と前記第２の位相値の位相差を算出し、前記加算信号から検出したピーク値のタイミングにおいて前記電力比が一定値以上であり、かつ前記位相差が一定値である場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以上である場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以下である場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の無線フレームのチャネル判定プログラムは、第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームの既知信号情報から第１のマッチドフィルタ及び第２のマッチドフィルタが算出する第１の相関電力値及び第２の相関電力値をもとに、前記チャネルを判定するプログラムであって、前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算して加算信号を算出する機能と、前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算して減算信号を算出する機能と、前記加算信号と減算信号の電力比を算出する機能と、前記加算信号から検出したピーク値のタイミングにおいて前記電力比が一定値以上である場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以上である場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であり、かつ前記減算信号が一定値以下である場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断する機能を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の無線フレームのチャネル判定プログラムは、第１周波数帯域幅を持つチャネルａ、前記第１周波数帯域幅を持ち前記チャネルａと周波数帯域が隣接しているチャネルｂ、または前記チャネルａと前記チャネルｂの周波数帯域幅を合わせた第２周波数帯域幅を持つチャネルｃのいずれかで送信された無線フレームの既知信号情報から第１のマッチドフィルタ及び第２のマッチドフィルタが算出する第１の相関電力値、第１の位相値、第２の相関電力値、及び第２の位相値をもとに、前記チャネルを判定するプログラムであって、前記第１の相関電力値と前記第２の相関電力値を加算して加算信号を算出する機能と、前記第１の相関電力値から前記第２の相関電力値を減算して減算信号を算出する機能と、前記加算信号と減算信号の電力比を算出する機能と、前記第１の位相値と前記第２の位相値の位相差を算出する機能と、前記加算信号から検出したピーク値のタイミングにおいて、前記電力比が一定値以上であり、かつ前記位相差が一定値である場合、前記チャネルｃの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以上である場合、前記チャネルａの無線フレームであると判断し、前記電力比が一定値以下であるかまたは前記位相差が一定値でなく、かつ前記減算信号が一定値以下である場合、前記チャネルｂの無線フレームであると判断する機能を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の受信機は、受信した無線フレームが第１通信モードまたは第２通信モードのどちらであるか、さらに第１通信モードであった場合に第１チャネル１〜ｎのどのチャネルで送信されてきたかを、精度よく識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１９】
まず、図１を用いて第１通信モードで送受信される無線フレームについて説明する。第１通信モードの無線フレームは、第１チャネル１〜ｎを使用して送受信される。図１には、第１チャネル１及び第１チャネル２を使用して送受信される無線フレームを示しているが、第１チャネル１〜ｎの無線フレーム構成は同じであるため、ここでは、第１チャネル１を用いた無線フレームの構成について説明する。なお、ここでは、第１チャネル１，２のうち、周波数が低い方を第１チャネル１とし、周波数が高い方を第１チャネル２とする。
【００２０】
図１に示す第１チャネル１で送受信される無線フレームは、先頭から順に「第１チャネル１用既知シンボル」フレーム１１１、「第１チャネル１用制御情報」フレーム１１２、「第１チャネル１用データ」フレーム１１３の３つのサブフレームで構成される。このうち、「第１チャネル１用既知シンボル」フレーム１１１は、フレーム同期検出、ゲイン調整、周波数オフセット補償及び伝搬路推定に用いられるフレームである。続く、「第１チャネル１用制御情報」フレーム１１２にはデータの変調方式や符号化率、データフレーム長などの制御情報が含まれており、通信モード識別子もこのフレームに含まれている。最後の、「第１チャネル１用データ」フレーム１１３は、伝送するデータ列で構成されている。
【００２１】
次に、図２を用いて第２通信モードで送受信される無線フレームについて説明する。第２通信モードでは、第１チャネル１〜ｎのうち、周波数が隣接する２つのチャネルを組み合わせたものを第２チャネルとして送受信を行う。第１チャネル１〜ｎの２つのどのチャネルを組み合わせても、第２通信モードの無線フレーム構成は同じであるため、ここでは、第１チャネル１と第１チャネル２を組み合わせたチャネルを第２チャネルＡとし、この第２チャネルＡを用いた無線フレームの構成について説明する。
【００２２】
図２に示す無線フレームは、先頭に第１チャネル１で送信される「第１チャネル１用既知シンボル」フレーム１１１と、これと並列に第１チャネル２で送信される「第１チャネル２用既知シンボル」フレーム１２１を持つ。これらの「第１チャネル１，２用既知シンボル」フレーム１１１，１２１の後ろには、それぞれのチャネルで送信される「第１チャネル１用制御情報」フレーム１１２及び「第１チャネル２用制御情報」フレーム１２２が続き、その後、第２チャネルＡで送信される「第２チャネル用既知シンボル」フレーム２１１及び「第２チャネル用データ」フレーム２１２が続く。
【００２３】
まず、「第１チャネル１，２用既知シンボル」フレーム１１１，１２１及び「第１チャネル１，２用制御情報」フレーム１１２，１２１は、第１通信モードで送受信される無線フレームで使用されるものと同じ構成のサブフレームである。このように第２チャネルＡの無線フレームには、第１チャネル用の既知シンボルフレーム及び第１チャネル用の制御情報フレームが存在するため、第１通信モードしか受信できない受信回路であっても、これらのサブフレームを復調することで、第２チャネルＡの無線フレームを干渉信号と判定せず認識することができる。
【００２４】
次に、「第２チャネル用既知シンボル」フレーム２１１は、第２通信モードで送受信される無線フレームのゲイン調整、周波数オフセット補償及び伝搬路推定に用いられるフレームである。つづく「第２チャネル用制御情報」フレーム２１２には、第２チャネル用データの変調方式や符号化率、データフレーム長などの制御情報が含まれている。そして最後の、「第２チャネル用データ」フレーム２１３は、伝送するデータ列で構成されている。
【００２５】
本発明は、第１通信モードと第２通信モード及び第１通信モードのチャネルを識別する受信機に関するものであり、以下の各実施例では、第１チャネル１を使用した第１通信モード（以下、第１通信モード１と称する。）、第１チャネル２を使用した第１通信モード（以下、第１通信モード２と称する。）、及び第２チャネルＡを使用した第２通信モードの３つの通信モードの中から、受信した無線フレームに使用された通信モードを検出する受信機について説明する。
【００２６】
次に、図３乃至図１０を用いて、本発明の第１の実施例に係る受信機について説明する。図３は、第１の実施例に係る受信機の概略構成を示している。
【００２７】
図３に示す受信機は、高周波の無線信号を受信するアンテナ１０、このアンテナ１０で受信した信号を中間周波数信号に変換する周波数変換部２０、この周波数変換部２０から出力される信号をアナログ信号からディジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部３０、このＡ／Ｄ変換部３０から出力されるディジタル信号のタイミング及び通信モードを検出する検出部４０、及び検出部４０の検出結果とＡ／Ｄ変換部３０から出力されるディジタル信号をもとに受信データを復調する復調部５０を備えている。本発明は、上述した受信機の検出部４０において実行される通信モード検出に関する。そこで、以下、検出部４０を中心にその構成及び動作について詳細に説明する。
【００２８】
図４は、第１の実施例に係る検出部４０の構成を示している。この検出部４０は、第１チャネル１用マッチドフィルタ１、第１チャネル２用マッチドフィルタ２、これら第１チャネル１、２用マッチドフィルタ１，２から出力される相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２を加算する加算器３及び減算する減算器４、この加算器３の加算結果から受信フレームのタイミングを検出する時間同期回路５、及び時間同期回路５から出力されるタイミングと加減算結果をもとに通信モードの識別を行う通信モード検出部６を備えている。また、通信モード検出部６は、後述する除算器６１及び通信モードを判定する通信モード判定回路６２を有している。そして、時間同期回路５から出力されるタイミング及び通信モード検出部６の検出結果を、後段の復調部５０へ出力する。
【００２９】
次に、図４乃至図６を用いて検出部４０の構成を詳細に説明する。まず、図４に示す第１チャネル１用マッチドフィルタ１は、「第１チャネル１用既知シンボル」フレーム１１１の中に含まれる時間同期用シンボル又は伝搬路推定用シンボルの複素振幅値を係数に持ち、前段のＡ／Ｄ変換部３０から入力される信号との相関処理を行い、相関電力値ＳＩＧ１を出力する。また、第１チャネル２用マッチドフィルタ２も、第１チャネル１用マッチドフィルタ１と同様に、「第１チャネル２用既知シンボル」フレーム１２１の中に含まれる時間同期用シンボル又は伝搬路推定用シンボルの複素振幅値を係数に持ち、前段のＡ／Ｄ変換部３０から入力される信号との相関処理を行い、結果として相関電力値ＳＩＧ２を出力する。
【００３０】
以下では特に時間同期用シンボルの複素振幅値を係数に持ったマッチドフィルタを用いたフレーム同期タイミング検出方法について説明する。「第１チャネル１用既知シンボル」フレーム１１１には、例えば図５に示すような周波数成分を持つ時間同期用シンボルが１０回周期的に挿入されている。一方、「第１チャネル２用既知シンボル」フレーム１２１には、例えば図６に示すような周波数成分を持つ時間同期用シンボルが１０回周期的に挿入されている。そのため、第１通信モード１で送信された無線フレームは、図５に示す周波数成分を持つ時間同期用シンボルを周期的に１０個もち、第１通信モード２で送信された無線フレームは、図６に示す周波数成分を持つ時間同期用シンボルを周期的に１０個もつ。
【００３１】
従って、第1通信モード１で送信された無線フレームを受信した場合は、第１チャネル１用マッチドフィルタ１の出力である相関電力値ＳＩＧ１のみに周期的に１０回ピーク値が含まれる。また、第1通信モード２で送信された無線フレームを受信した場合は、第１チャネル２用マッチドフィルタ２の出力である相関電力値ＳＩＧ２のみに周期的に１０回ピーク値が含まれる。
【００３２】
また、第２通信モードで送信された無線フレームは、図７に示すように第１チャネル１及び第１チャネル２の周波数成分をもつ時間同期用シンボルを周期的に１０個もつことになる。従って、第２通信モードで送信された無線フレームを受信すると、第１チャネル１用及び第１チャンネル２用のマッチドフィルタ１，２の出力である相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２には、ともに周期的に１０回ピーク値が含まれる。
【００３３】
次に加算器３は、相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２を加算し、この加算信号ＳＩＧ３を時間同期回路５と通信モード検出部６へ出力する。減算器４は、相関電力値ＳＩＧ１からＳＩＧ２を減算し、この減算信号ＳＩＧ４を通信モード検出部６へ出力する。
【００３４】
加算信号ＳＩＧ３が入力された時間同期回路５は、この加算信号ＳＩＧ３をもとに、無線フレームの先頭位置（以下、フレーム同期タイミングと称する。）及びピーク値のタイミング（以下、ピークタイミングと称する。）を検出し、フレーム同期タイミングを復調部５０へ、ピークタイミングを通信モード検出部６へそれぞれ通知する。
【００３５】
この時間同期回路５は、フレーム同期タイミングを検出するために、まず時間同期用シンボルが挿入される１周期内で最大となる電力値（ピーク値）を検出し、これをもとに閾値ＴＨ１を算出する。この閾値ＴＨ１はピーク値の８割程度としてもよく、また数周期分の電力の平均値の８割としてもよい。次に、加算信号ＳＩＧ３の電力値とこの閾値ＴＨ１を比較し、加算信号ＳＩＧ３の電力値が閾値ＴＨ１以上となるタイミングを検出する。このタイミングがピークタイミングとなる。時間同期用シンボルは、上記既知シンボル１１１，１２１内に１０回周期的に挿入されるため、このピークタイミングは１０回検出される。時間同期回路５は、このピークタイミングと時間同期用シンボルが挿入される周期をもとにフレーム同期タイミングを検出する。なおここでは、時間同期用シンボルの複素振幅値を係数に持ったマッチドフィルタの出力のピークタイミングを検出してフレーム同期タイミングを検出しているが、第１チャネル１、２用マッチドフィルタ１，２の出力を用いる方法であれば、例えば伝搬路推定用シンボルの複素振幅値を係数に持ったマッチドフィルタを用いるなど、上述した以外の方法を用いてもよい。また、時間同期回路５は、通信モード検出部６にピークタイミングを通知するとしているが、その代わりにフレーム同期タイミングを通知してもよい。
【００３６】
続いて、通信モード検出部６について説明する。通信モード検出部６は、除算器６１及び通信モードを判定する通信モード判定回路６２を有している。まず除算器６１には、加算器３から加算信号ＳＩＧ３が入力され、減算器４から減算信号ＳＩＧ４が入力される。除算器６１は、加算信号ＳＩＧ３と減算信号ＳＩＧ４の電力比である除算信号ＳＩＧ５を算出し、通信モード判定回路６２へ出力する。この通信モード判定回路６２には、除算器６１から除算信号ＳＩＧ５が入力されるとともに、減算器４から減算信号ＳＩＧ４が入力され、また時間同期回路５からピークタイミングが入力される。通信モード判定回路６２は、あらかじめ実験結果等から設定した閾値ＴＨ２を保持しており、ピークタイミング時に除算信号ＳＩＧ５とこの閾値ＴＨ２を比較する。また、減算信号ＳＩＧ４の正負判定も行い、これらの比較結果及び正負判定結果をもとに通信モードを判定する。この通信モードの詳細な判定手順は後述する。
【００３７】
次に、図４及び図８乃至図１０を用いて検出部４０の動作を説明する。  
まず、図４を用いて検出部４０の動作について説明する。Ａ／Ｄ変換部３０にてディジタル信号に変換された無線フレームが、第１チャネル１用マッチドフィルタ１及び第１チャネル２用マッチドフィルタ２に入力されると、各第１チャネル１、２用マッチドフィルタ１，２は、入力された無線フレームに対し相関処理を行い、相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２を加算器３及び減算器４へ出力する。相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２が入力された加算器３は、これらの信号を加算し、加算信号ＳＩＧ３を時間同期回路５及び通信モード検出部６へ出力する。また、相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２が入力された減算器４は、ＳＩＧ１からＳＩＧ２を減算し、減算信号ＳＩＧ４を通信モード検出部６へ出力する。
【００３８】
次に、加算信号ＳＩＧ３が入力された時間同期回路５は、閾値判定に基づきフレーム同期タイミング及びピークタイミングを検出し、フレーム同期タイミングを復調部５０へ出力し、ピークタイミングを通信モード検出部６へ出力する。通信モード検出部６に加算信号ＳＩＧ３、減算信号ＳＩＧ４及びピークタイミングが入力されると、まず通信モード検出部６内の除算器６１において、減算信号ＳＩＧ４から加算信号ＳＩＧ３が除算され、結果の除算信号ＳＩＧ５が通信モード判定回路６２へ入力される。通信モード判定回路６２には、この除算信号ＳＩＧ５とともに、減算信号ＳＩＧ４及びピークタイミングが入力され、通信モード判定回路６２は、除算信号ＳＩＧ５と閾値ＴＨ２の比較結果及び減算信号ＳＩＧ４の正負判定をもとに通信モードを判定する。
【００３９】
以下、図８乃至図１０を用いてこの通信モードの判定について説明する。図８は、第２通信モードの無線フレームを受信した場合に、加算器３、減算器４及び除算器６１の入出力信号の波形を示した図である。図９は、第１通信モード１の無線フレームを受信した場合に、加算器３、減算器４及び除算器６１の入出力信号の波形を示した図である。ここでは、まず図８を用いて第２通信モードの無線フレームを受信した場合の信号波形について説明した後、図９を用いて第１通信モード１の無線フレームを受信した場合の信号波形について説明し、最後に、これらの信号波形をもとに通信モードを判定する手順について説明する。
【００４０】
まず、図８を用いて第２通信モードの無線フレームを受信した場合について説明する。検出部４０に第２通信モードの無線フレームが入力されると、第１チャネル１の時間同期用シンボルを複素振幅値に持つマッチドフィルタ１及び第１チャネル２の時間同期用シンボルを複素振幅値に持つマッチドフィルタ２は、入力された無線フレームに対し相関処理を行い、相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２を出力する。このとき、これら相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２は、ともに周期的に１０回ピーク値を持つ。
【００４１】
加算器３は、これらの相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２を加算し、結果の加算信号ＳＩＧ３を除算器６１へ出力する。この場合、加算信号ＳＩＧ３は、相関電力値ＳＩＧ１のピーク値と相関電力値ＳＩＧ２のピーク値とを加算した値をピーク値として持ち、このピーク値が周期的に１０回挿入された信号となる。また減算器４は、相関電力値ＳＩＧ１からＳＩＧ２を減算し、結果の減算信号ＳＩＧ４を通信モード検出部６の除算器６１へ出力する。この場合、相関電力値ＳＩＧ１と相関電力値ＳＩＧ２は、ほぼ同じピークタイミング時にほぼ同じピーク値を持つため、減算信号ＳＩＧ４は、ピーク値を持たないほぼ平坦な信号をなる。
【００４２】
次に、除算器６１は、入力された加算信号ＳＩＧ３と減算信号ＳＩＧ４の電力比である除算信号ＳＩＧ５を算出し、通信モード判定回路６２に出力する。この場合、加算信号ＳＩＧ３は周期的に１０回のピーク値を持ち、減算信号ＳＩＧ４はほぼ平坦な信号のため、算出される除算信号ＳＩＧ５は、加算信号ＳＩＧ３と同じ周期ごとに１０回のピーク値を持つ信号となる。
【００４３】
次に、図９を用いて第１通信モード１の無線フレームを受信した場合について説明する。第１チャネル１用マッチドフィルタ１及び第１チャネル２用マッチドフィルタ２は、第１通信モード１の無線フレームが入力されると、相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２を出力する。このとき、第１チャネル１用マッチドフィルタ１から出力される相関電力値ＳＩＧ１は、周期的に１０回ピーク値を持つが、第１チャネル２用マッチドフィルタ２から出力される相関電力値ＳＩＧ２は、ほぼ平坦な信号となる。
【００４４】
加算器３は、これらの相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２を加算し、結果の加算信号ＳＩＧ３を除算器６１へ出力する。この場合、加算器３では周期的に１０回ピーク値を持つ相関電力値ＳＩＧ１とほぼ平坦な相関電力値ＳＩＧ２の加算を行っているため、この加算信号ＳＩＧ３は、相関電力値ＳＩＧ１とほぼ同じ波形を持つ信号となる。また減算器４は、相関電力値ＳＩＧ１からＳＩＧ２を減算し、結果の減算信号ＳＩＧ４を通信モード検出部６の除算器６１へ出力する。この場合、減算器４では周期的に１０回ピーク値を持つ相関電力値ＳＩＧ１からほぼ平坦な相関電力値ＳＩＧ２を減算しているため、この減算信号ＳＩＧ４も、相関電力値ＳＩＧ１とほぼ同じ波形を持つ信号となる。
【００４５】
次に、除算器６１は、入力された加算信号ＳＩＧ３と減算信号ＳＩＧ４の電力比である除算信号ＳＩＧ５を算出し、比較器に出力する。この場合、加算信号ＳＩＧ３、減算信号ＳＩＧ４ともに相関電力値ＳＩＧ１とほぼ同じ波形信号であるため、算出される除算信号ＳＩＧ５は、ほぼ平坦な信号となる。
【００４６】
次に、図１０のフローチャートを用いて通信モードを判定する手順について説明する。通信モード判定回路６２は、除算器６１から除算信号ＳＩＧ５が、減算器４から減算信号ＳＩＧ４が、及び時間同期回路５からピークタイミングが入力されると通信モードの判定を開始する。
【００４７】
まず通信モード判定回路６２は、ピークタイミング時に除算信号ＳＩＧ５と閾値ＴＨ２を比較する（ステップ１０１）。上述したように、第１通信モード１，２の無線フレームを受信した場合、除算信号ＳＩＧ５はほぼ平坦な信号（図９を参照）となり、第２通信モードの無線フレームを受信した場合、除算信号ＳＩＧ５は１０回のピーク値を持つ信号（図８を参照）となる。従って、除算信号ＳＩＧ５と閾値ＴＨ２との比較結果、除算信号ＳＩＧ５が閾値ＴＨ２より大きい場合、通信モード判定回路６２は無線フレームが第２通信モードで送信されたと判断し、復調部５０へ通知する。
【００４８】
一方、除算信号ＳＩＧ５が閾値ＴＨ２より小さい場合、通信モード判定回路６２は無線フレームが第１通信モードで送信されたと判断し、更に、第１通信モード１で送信されたかまたは第１通信モード２で送信されたかを判断する。そこで、ピークタイミング時に減算信号ＳＩＧ４の正負判定を行う（ステップ１０２）。第１通信モード１の無線フレームを受信した場合、減算信号ＳＩＧ４は正のピーク値を持つ（図９参照）。一方、第１通信モード２の無線フレームを受信した場合、減算器４にて減算される順序が第１通信モード１の無線フレームを受信した場合と逆になるため、減算信号ＳＩＧ４は負のピーク値を持つ。したがって、通信モード判定回路６２は、減算信号ＳＩＧ４が正のピーク値を持つならば無線フレームは第１通信モード１で送信されたと判断し、負のピーク値を持つならば第１通信モード２で送信されたと判断する。通信モード検出部６は、上述した手順に従って受信した無線フレームの通信モードを検出し、その結果を復調部５０へ通知する。
【００４９】
以上のように第１の実施例によれば、加算信号ＳＩＧ３と減算信号ＳＩＧ４の電力比である除算信号ＳＩＧ５の閾値判定を、ピークタイミング時に行うことで、干渉信号が到来する環境下などでも高精度に通信モードを検出することができる。また、通信モード識別子を含む制御フレームを復調することなしに通信モードを検出することができるため、通信モード毎に復調回路を複数持つことが無く、回路規模を低減し消費電力を抑えることができる。さらに無線フレーム先頭の「第１チャネル１，２用既知シンボル」フレーム１１１，１２１を通信モード検出に使用しているため、迅速に通信モードを識別することができる。
【実施例２】
【００５０】
次に、図１１及び図１２を用いて、本発明の第２の実施例を説明する。  
無線信号のＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を低減するため、第２通信モードで送受信される無線フレームの「第１チャネル１用既知シンボル」フレーム１１１と「第１チャネル２用既知シンボル」フレーム１２１の間に、任意の位相差が与えられている場合がある。本実施例では、このように「第１チャネル１、２既知シンボル」フレーム１１１，１２１間に任意の位相差が与えられている第２通信モードで無線フレームを送受信する無線通信システムにおける受信機について説明する。なお、以下では説明の簡単化のため、各「第１チャネル１、２既知シンボル」フレーム１１１，１２１間の位相差を９０度としている。
【００５１】
本実施例に係る受信機は、検出部４０において「第１チャネル１、２既知シンボル」フレーム１１１，１２１間の位相差を使用して通信モードを検出している点をのぞき、第１の実施例と同じであるため、同じ構成要素には同一符号をつけて説明は省略する。
【００５２】
図１１に、第２の実施例に係る検出部４０の構成を示す。この検出部４０は、各第１チャネル１、２用マッチドフィルタ１，２が入力信号の位相値を出力する点、各位相値を減算する位相値用減算器７を新たに備えている点、通信モード判定回路６２が位相値も使用して通信モードを判定する点が異なるが、それ以外の構成は図４に示す検出部４０と同じである。
【００５３】
図１１に示す第１チャネル１用マッチドフィルタ１及び第１チャネル２用マッチドフィルタ２は、図４に示すマッチドフィルタとほぼ同じ構成であるが、無線フレームが入力されると電力値ＳＩＧ１、ＳＩＧ２を加算器３、減算器４に出力するとともに、位相値ＳＩＧ６、ＳＩＧ７を後述する位相値減算器４へ出力する点が異なる。
【００５４】
次に、検出部４０に備えられた位相値用減算器７は、第１チャネル１用マッチドフィルタ１から入力される位相値ＳＩＧ６から、第１チャネル２用マッチドフィルタ２から出力される位相値ＳＩＧ７を減算し、得られる位相差の絶対値を減算結果の位相減算値ＳＩＧ８として通信モード判定回路６２へ出力する。
【００５５】
通信モード判定回路６２は、除算器６１から入力される除算信号ＳＩＧ５の閾値判定、及び減算器４から入力される減算信号ＳＩＧ４の正負判定を行うとともに、この位相減算値ＳＩＧ８をあらかじめ実験等に基づき決定しておいた閾値ＴＨ３、ＴＨ４（閾値ＴＨ３＜閾値ＴＨ４）と比較することで、位相値ＳＩＧ６と位相値ＳＩＧ７の位相差が９０度であるか否かを判定する。以下、この判定を位相９０度判定と称する。
【００５６】
この位相９０度判定を行うために、通信モード判定回路６２は、まず位相減算値ＳＩＧ８から９０度を減算する。なお、ここでは、「第１チャネル１、２既知シンボル」フレーム１１１，１２１間の位相差を９０度としているため、位相減算値ＳＩＧ８から９０度を減算しているが、位相差がＮ度である場合には、その位相差のＮ度を減算する。
【００５７】
次に、通信モード判定回路６２は、この位相減算値ＳＩＧ８から９０度減算した値を閾値ＴＨ３及び閾値ＴＨ４と比較し、この値が閾値ＴＨ３及び閾値ＴＨ４の範囲内であるか否かを判断する。位相減算値ＳＩＧ８から９０度減算した値が上記範囲内である場合は、通信モード判定回路６２は、位相値ＳＩＧ６と位相値ＳＩＧ７の位相差つまり位相減算値ＳＩＧ８が９０度であると判定し、上記範囲外である場合は、位相減算値ＳＩＧ８が９０度ではないと判定する。通信モード判定回路６２は、この位相９０度判定結果、除算信号ＳＩＧ５の閾値判定、及び減算信号ＳＩＧ４の正負判定をもとに、無線フレームの送信に使用された通信モードを判定し、その結果を復調部５０へ出力する。
【００５８】
次に、図１１及び図１２を用いて本実施例に係る検出部４０の動作を説明する。  
まず、図１１を用いて検出部４０の動作について説明する。Ａ／Ｄ変換部３０にてディジタル信号に変換された無線フレームが、第１チャネル１用マッチドフィルタ１及び第１チャネル２用マッチドフィルタ２に入力されると、各第１チャネル１、２用マッチドフィルタ１，２は、入力された無線フレームに対し相関処理を行い、相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２を加算器３及び減算器４へ出力するとともに、位相値ＳＩＧ６，ＳＩＧ７を位相用減算器４へ出力する。
【００５９】
相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２が入力された加算器３は、これらの信号を加算し、加算信号ＳＩＧ３を時間同期回路５及び通信モード検出部６へ出力する。一方、相関電力値ＳＩＧ１，ＳＩＧ２が入力された減算器４は、ＳＩＧ１からＳＩＧ２を減算し、減算信号ＳＩＧ４を通信モード検出部６へ出力する。また位相値ＳＩＧ６，ＳＩＧ７が入力された位相用減算器４は、ＳＩＧ６からＳＩＧ７を減算し、得られる位相差の絶対値である位相減算値ＳＩＧ８を通信モード検出部６へ出力する。
【００６０】
加算信号ＳＩＧ３が入力された時間同期回路５は、閾値判定に基づきフレーム同期タイミング及びピークタイミングを検出し、フレーム同期タイミングを復調部５０へ出力し、ピークタイミングを通信モード検出部６へ出力する。
【００６１】
加算信号ＳＩＧ３、減算信号ＳＩＧ４、位相減算値ＳＩＧ８、及びピークタイミングが通信モード検出部６に入力されると、まず通信モード検出部６内の除算器６１において、加算信号ＳＩＧ３と減算信号ＳＩＧ４が除算され、結果の除算信号ＳＩＧ５が通信モード判定回路６２へ入力される。この除算信号ＳＩＧ５とともに、減算信号ＳＩＧ４、位相減算値ＳＩＧ８及びピークタイミングが入力される通信モード判定回路６２は、除算信号ＳＩＧ５の閾値判定、減算信号ＳＩＧ４の正負判定、及び位相９０度判定をもとに通信モードを判定する。
【００６２】
次に、図１２のフローチャートを用いて通信モードを判定する手順について説明する。
【００６３】
まず、通信モード判定回路６２は、ピークタイミング時に除算信号ＳＩＧ５と閾値ＴＨ２を比較する（ステップ１０１）。この比較結果、除算信号ＳＩＧ５が閾値ＴＨ２より大きい場合、次のステップへと進み、上述したように閾値ＴＨ３，ＴＨ４を用いて位相減算値ＳＩＧ８が９０度であるか否か位相９０度判定を行う（ステップ１０３）。そして、位相減算値ＳＩＧ８が閾値ＴＨ３及び閾値ＴＨ４の範囲内（即ち、９０度である）と判断した場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、無線フレームは第２通信モードで送信されたと判断し、復調部５０へ通知する。
【００６４】
また、除算信号ＳＩＧ５が閾値ＴＨ２より小さい場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、または位相減算値ＳＩＧ８が９０度でない場合（ステップＳ１０３のＮｏ）は、通信モード判定回路６２は無線フレームが第１通信モードで送信されたと判断し、更に第１通信モード１で送信されたかまたは第１通信モード２で送信されたかを判断する。そして、ピークタイミング時の減算信号ＳＩＧ４の正負判定を行う（ステップ１０２）。減算信号ＳＩＧ４が正のピーク値を持つならば無線フレームは第１通信モード１で送信されたと判断し、負のピーク値を持つならば第１通信モード２で送信されたと判断する。通信モード検出部６は、この手順に従って受信した無線フレームの通信モードを検出し、その結果を復調部５０へ通知する。
【００６５】
以上のように第２の実施例によれば、電力値だけでなく位相値も利用して通信モードを検出しているため、電力値だけを利用した通信モード検出と比較してより誤検出が少ない高精度な通信モード検出を行うことができる。また、通信モード識別子を含む制御フレームを復調することなしに通信モードを検出することができるため、通信モード毎に復調回路を複数持つことが無く、回路規模を低減し消費電力を抑えることができる。さらに無線フレーム先頭の「第１チャネル１，２用既知シンボル」フレーム１１１，１２１を通信モード検出に使用しているため、迅速に通信モードを識別することができる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１通信モードで送受信される無線フレームの構成を示す図。
【図２】第２通信モードで送受信される無線フレームの構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施例に係る受信機の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第１の実施例に係る検出部の構成を示すブロック図。
【図５】第１チャネル１用既知シンボルに含まれる時間同期用シンボルＳＰの周波数成分を示す図。
【図６】第１チャネル２用既知シンボルに含まれる時間同期用シンボルＳＰの周波数成分を示す図。
【図７】第２チャネルＡの無線フレームに含まれる時間同期用シンボルＳＰの周波数成分を示す図。
【図８】第２通信モードの無線フレームを受信した場合に、加算器３、減算器４及び除算器６１で入出力される信号の波形を示した図。
【図９】第１通信モード１の無線フレームを受信した場合に、加算器３、減算器４及び除算器６１で入出力される信号の波形を示した図。
【図１０】本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第２の実施例に係る検出部の構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第２の実施例の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６８】
１，２・・・マッチドフィルタ
３・・・加算器
４・・・減算器
５・・・時間同期回路
６・・・通信モード検出部
６１・・・除算器
６２・・・通信モード判定回路
７・・・位相値用減算器
１０・・・アンテナ
２０・・・周波数変換部
３０・・・Ａ／Ｄ変換部
４０・・・検出部
５０・・・復調部
１１１，１２１，２１１・・・既知シンボルフレーム
１１２，１２２・・・制御情報フレーム
１１３，１２３，２１３・・・データフレーム
ＳＰ・・・時間同期用シンボル
ＳＩＧ１，ＳＩＧ２・・・相関電力値
ＳＩＧ３・・・加算信号
ＳＩＧ４・・・減算信号
ＳＩＧ５・・・除算信号
ＳＩＧ６，ＳＩＧ７・・・位相値
ＳＩＧ８・・・位相減算値
【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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【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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