(57)【要約】 【課題】  周波数ホッピングスペクトラム拡散信号（以下、ホッピング信号と称する。）に関する信号情報が未知である場合であっても、ホッピング信号を正確に復調することが可能な受信装置及びこれに用いられる受信信号解析装置を提供する。【解決手段】  受信装置は、ホッピング信号を含む到来信号を受信する。帯域分割部は、アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号を、ホッピング信号を一つ含む程度の帯域幅の複数の分割信号に分割する。合成前処理部は、分割信号に含まれるホッピング信号のキャリア信号の周波数成分を、変調方式に応じた合成前処理により抑圧する。合成部は、合成前処理部からの複数の分割信号にそれぞれ含まれるホッピング信号を合成して合成信号を生成する。解析部は、合成信号を解析し、ホッピング信号を復調するための信号情報を生成する。復調部は、到来信号に含まれるホッピング信号を信号情報を参照して復調する。【選択図】図１
2012004900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の変調方式により変調された所望信号がキャリア信号により変調され、前記キャリア信号の周波数が切り替えられて送信される周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を含む到来信号を受信する受信装置において、
前記到来信号を受信する受信アンテナと、
前記到来信号を中間周波数帯のＩＦ信号に変換する周波数変換部と、
前記ＩＦ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記デジタル信号を、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を一つ含む程度の帯域幅の複数の分割信号に分割する帯域分割部と、
前記分割信号に含まれる前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の前記キャリア信号の周波数成分を、前記変調方式に応じた合成前処理により抑圧する複数の合成前処理部と、
前記複数の合成前処理部で合成前処理された複数の分割信号を受け取り、前記複数の分割信号にそれぞれ含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を合成して合成信号を生成する合成部と、
前記合成信号を解析し、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調するための信号情報を生成する解析部と、
前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号に含まれる前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を前記解析部からの信号情報を参照して復調する復調部と
を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記到来信号は、異なる到来方向から到来する複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を含み、
前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号から、予め指定された指定到来方向からの信号成分のみを分離して抽出する信号処理部をさらに具備し、
前記帯域分割部は、前記信号処理部で分離抽出された信号成分を、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を一つ含む程度の帯域幅の複数の分割信号に分割し、
前記解析部は、前記合成部からの合成信号を解析し、前記指定到来方向からの周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調するための信号情報を生成し、
前記復調部は、前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号に含まれる前記指定到来方向からの周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を、前記解析部からの信号情報を参照して復調することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記受信アンテナ、前記周波数変換部及び前記アナログ−デジタル変換部と、
前記帯域分割部、前記複数の合成前処理部、前記合成部及び前記解析部を備える信号情報推定装置と
をそれぞれ複数具備し、
前記指定到来方向は、前記受信アンテナ毎に設定され、
前記複数の受信アンテナは、前記到来信号をそれぞれ受信し、
前記複数の周波数変換部は、前記到来信号を中間周波数帯のＩＦ信号に変換し、
前記複数のアナログ−デジタル変換部は、前記ＩＦ信号をデジタル信号に変換し、
前記信号処理部は、前記複数のアナログ−デジタル変換部からの複数のデジタル信号から、前記受信アンテナ毎に設定された指定到来方向からの信号成分をそれぞれ分離して抽出し、前記抽出したデジタル信号を前記複数の信号情報推定装置へそれぞれ出力し、
前記複数の信号情報推定装置は、前記抽出した信号成分に基づいて、前記受信アンテナ毎に設定された指定到来方向からの周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調するための信号情報をそれぞれ生成し、
前記復調部は、前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号に含まれる前記複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を、前記複数の信号情報推定装置からの複数の信号情報を参照して復調することを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、アダプティブ・アレイアンテナ信号処理による時空間処理を用いて、前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号から、前記指定到来方向からの信号成分のみを分離して抽出することを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、アダプティブ・アレイアンテナ信号処理による時空間処理を用いて、前記複数のアナログ−デジタル変換部からの複数のデジタル信号から、前記受信アンテナ毎に設定された指定到来方向からの信号成分をそれぞれ分離して抽出することを特徴とする請求項３記載の受信装置。
【請求項６】
前記帯域分割部は、前記デジタル信号を、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の帯域幅よりも狭く、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号のベースバンド信号の一部が含まれる程度の帯域幅の複数の分割信号に分割することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項７】
前記解析部は、
前記合成信号に対してフーリエ変換を行い、前記合成信号の電力スペクトラムを生成するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部からの電力スペクトラムに基づいて、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式、通信速度及びホッピング周期のうち少なくとも１つの情報を推定し、前記推定した情報に基づいて前記信号情報を生成する推定処理部と
を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項８】
任意の変調方式により変調された所望信号がキャリア信号により変調され、前記キャリア信号の周波数が切り替えられて送信される周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を含む到来信号を受信する受信装置で用いられる受信信号解析装置において、
前記到来信号を受信処理して得られたデジタル信号を、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を一つ含む程度の帯域幅の複数の分割信号に分割する帯域分割部と、
前記分割信号に含まれる前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の前記キャリア信号の周波数成分を、前記変調方式に応じた合成前処理により抑圧する複数の合成前処理部と、
前記複数の合成前処理部で合成前処理された複数の分割信号を受け取り、前記複数の分割信号にそれぞれ含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を合成して合成信号を生成する合成部と、
前記合成信号を解析し、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調するための信号情報を生成する解析部と
を具備することを特徴とする受信信号解析装置。
【請求項９】
前記到来信号は、異なる到来方向から到来する複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を含み、
前記到来信号を受信処理して得られたデジタル信号から、予め指定された指定到来方向からの信号成分のみを分離して抽出する信号処理部をさらに具備し、
前記帯域分割部は、前記信号処理部で分離抽出された信号成分を、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を一つ含む程度の帯域幅の複数の分割信号に分割し、
前記解析部は、前記合成部からの合成信号を解析し、前記指定到来方向からの周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調するための信号情報を生成することを特徴とする請求項８記載の受信信号解析装置。
【請求項１０】
前記帯域分割部、前記複数の合成前処理部、前記合成部及び前記解析部を備える信号情報推定装置を複数具備し、
前記指定到来方向は、複数指定され、
前記信号処理部は、前記デジタル信号を複数受け取り、前記複数のデジタル信号から、前記複数指定された指定到来方向からの信号成分をそれぞれ分離して抽出し、前記抽出した信号成分を前記複数の信号情報推定装置へそれぞれ出力し、
前記複数の信号情報推定装置は、前記抽出した信号成分に基づいて、前記複数指定された指定到来方向からの周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調するための信号情報をそれぞれ生成することを特徴とする請求項９記載の受信信号解析装置。
【請求項１１】
前記信号処理部は、アダプティブ・アレイアンテナ信号処理による時空間処理を用いて、前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号から、前記指定到来方向からの信号成分のみを分離して抽出することを特徴とする請求項９記載の受信信号解析装置。
【請求項１２】
前記信号処理部は、アダプティブ・アレイアンテナ信号処理による時空間処理を用いて、前記複数のデジタル信号から、前記複数指定された指定到来方向からの信号成分をそれぞれ分離して抽出することを特徴とする請求項１０記載の受信信号解析装置。
【請求項１３】
前記帯域分割部は、前記デジタル信号を、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の帯域幅よりも狭く、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号のベースバンド信号の一部が含まれる程度の帯域幅の複数の分割信号に分割することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の受信信号解析装置。
【請求項１４】
前記解析部は、
前記合成信号に対してフーリエ変換を行い、前記合成信号の電力スペクトラムを生成するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部からの電力スペクトラムに基づいて、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式、通信速度及びホッピング周期のうち少なくとも１つの情報を推定し、前記推定した情報に基づいて前記信号情報を生成する推定処理部と
を具備することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の受信信号解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、空間を伝搬する到来信号を受信し、到来信号に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調する受信装置及びこの受信装置に用いられる受信信号解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数ホッピング方式は、所望信号を送信するキャリア信号の周波数を時間とともに高速に変化させることにより、スペクトラムを拡散する通信方式である。周波数ホッピングスペクトラム拡散システムでは、実行通信路帯域が非常に多くの連続した周波数スロットに細分化されている。各周波数スロットは、擬似ランダム系列により選択される。つまり、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号とは、所望のベースバンド信号が擬似ランダム系列に対応する周波数によりＩＦ／ＲＦ信号に変換された信号である。なお、前記の処理においてＩＦ信号に変換された信号は、さらに所望のＲＦ周波数に周波数変換が行われる。周波数ホッピング方式を用いた受信装置は、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を送信する際の処理情報、例えば、周波数変換に関する情報及び変調方式に関する情報等の通信諸元等、を送受信装置とで予め共有している。受信装置は、到来信号を受信し、到来信号に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を、送信装置と共有する処理情報を参照して復調する。
【０００３】
周波数ホッピング方式では、キャリア信号の周波数を切り替える通信のため、周波数ダイバーシチ効果又は誤り耐性等の効果が見込める。このため、到来信号中の特定周波数にノイズが印加された場合であっても、そのノイズに対する耐性が高まる。さらに、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号では、通信の秘匿性も優れており、多対多の多元接続通信に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、周波数ホッピング方式を用いる従来の受信装置では、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を送信する際の処理情報を送受信装置とで予め共有していない場合、受信した到来信号に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を正確に復調することができない。
【０００６】
そこで目的は、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を送信する際の処理情報が未知である場合であっても、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を正確に復調することが可能な受信装置及びこれに用いられる受信信号解析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、任意の変調方式により変調しゃれた所望信号がキャリア信号により変調され、前記キャリア信号の周波数が切り替えられて送信される周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を含む到来信号を受信する受信装置は、受信アンテナと、周波数変換部と、アナログ−デジタル変換部と、帯域分割部と、複数の合成前処理部と、合成部と、解析部と、復調部とを具備する。受信アンテナは、前記到来信号を受信する。周波数変換部は、前記到来信号を中間周波数帯のＩＦ信号に変換する。アナログ−デジタル変換部は、前記ＩＦ信号をデジタル信号に変換する。帯域分割部は、前記デジタル信号を、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を一つ含む程度の帯域幅の複数の分割信号に分割する。複数の合成前処理部は、前記分割信号に含まれる前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の前記キャリア信号の周波数成分を、前記変調方式に応じた合成前処理により抑圧する。合成部は、前記複数の合成前処理部で合成前処理された複数の分割信号を受け取り、前記複数の分割信号にそれぞれ含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を合成して合成信号を生成する。解析部は、前記合成信号を解析し、前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調するための信号情報を生成する。復調部は、前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号に含まれる前記周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を前記解析部からの信号情報を参照して復調する。
【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の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の受信アンテナで受信される到来信号の一例を示す図である。
【図３】図１の帯域分割部における分割処理の一例を示す図である。
【図４】図１の帯域分割部における分割処理のその他の例を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る受信装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図６】周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を送信する送信装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【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の機能構成を示すブロック図である。図１における受信装置は、受信アンテナ１１、ＲＦ／ＩＦ変換部１２、アナログ−デジタル変換部１３、受信信号解析装置１４及び復調部１５を具備する。
【００１１】
受信アンテナ１１は、到来信号を受信する。到来信号は周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を含む。ここで、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号は、任意のシンボル系列を任意の変調方式により一次変調したものを、キャリア信号で二次変調した信号である。ここで、キャリア信号の周波数は、擬似ランダム系列に対応する周波数に基づいて、比較的短時間で切り替えられる。
【００１２】
ＲＦ／ＩＦ変換部１２は、受信アンテナ１１で受信された到来信号を中間周波数帯のＩＦ信号に変換する。ＲＦ／ＩＦ変換部１２は、ＩＦ信号をアナログ−デジタル変換部１３へ出力する。アナログ−デジタル変換部１３は、ＲＦ／ＩＦ変換部１２からのＩＦ信号をデジタル信号に変換する。アナログ−デジタル変換部１３は、デジタル信号を受信信号解析装置１４及び復調部１５へ出力する。
【００１３】
復調部１５は、アナログ−デジタル変換部１３からのデジタル信号に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を、後述する受信信号解析装置１４からの信号情報に基づいて復調し、後段へ出力する。
【００１４】
受信信号解析装置１４は、帯域分割部１４１、合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎ、合成部１４３及び解析部１４４を備える。
【００１５】
帯域分割部１４１は、複数の直交検波器と複数のＬＰＦ（Low Pass Filter）とによる構成、又は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）フィルタバンクによる構成等により実現される。帯域分割部１４１は、アナログ−デジタル変換部１３からのデジタル信号を所定の帯域のｎ個の分割信号に分割する。ここで、所定の帯域とは、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を一つ含む程度の帯域であり、一例として、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の一次変調信号の帯域幅の数倍程度の帯域をいう。帯域分割部１４１は、ｎ個の分割信号を合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎへそれぞれ出力する。
【００１６】
合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、それぞれが帯域分割部１４１からの分割信号を受け取る。合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎでは、受け取った分割信号に対する複数の合成前処理が予め設定されている。ここで、複数の合成前処理とは、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式として想定し得る複数の変調方式毎に設定された処理である。
【００１７】
合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、帯域分割部１４１からの分割信号に対し、複数の合成前処理を行う。合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、複数の合成前処理をそれぞれ施した信号を合成部１４３へ出力する。
【００１８】
合成部１４３は、合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎから信号を受け取り、施された合成前処理毎に、合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎからの信号を時間軸上で足し合わせる。合成部１４３は、合成前処理毎に合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎからの信号を時間軸上で足し合わせることで、複数の合成信号を生成し、生成した複数の合成信号を解析部１４４へ出力する。
【００１９】
解析部１４４は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１４４１及び推定処理部１４４２を備える。ＦＦＴ部１４４１は、合成部１４３からの複数の合成信号に対してフーリエ変換を施す。ＦＦＴ部１４４１は、フーリエ変換後の複数の電力スペクトラムを推定処理部１４４２へ出力する。
【００２０】
推定処理部１４４２は、ＦＦＴ部１４４１からの複数の電力スペクトラムに基づき、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の信号情報を推定する。ここで信号情報には、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式、通信速度及びホッピング周期に関する情報が含まれる。ここで、ホッピング周期とは、キャリア信号の周波数が切り替えられる周期を示す。すなわち、推定処理部１４４２は、変調方式を推定する変調方式推定部１４４２１、通信速度を推定する通信速度推定部１４４２２及びホッピング周期を推定するホッピング周期推定部１４４２３を備える。
【００２１】
変調方式推定部１４４２１は、ＦＦＴ部１４４１からの複数の電力スペクトラム同士を比較し、複数の電力スペクトラムにおけるラインスペクトラムの有無、帯域幅及びスペクトラム形状等を解析する。変調方式推定部１４４２１は、複数の電力スペクトラムについての解析結果に基づいて周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式を推定する。なお、変調方式推定部１４４２１は、この方法以外の方法によって周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式を推定しても構わない。
【００２２】
通信速度推定部１４４２２は、ＦＦＴ部１４４１からの複数の電力スペクトラム同士を比較し、複数の電力スペクトラムにおけるラインスペクトラムのピークの周波数成分から周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の通信速度を推定する。なお、通信速度推定部１４４２２は、この方法以外の方法によって周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の通信速度を推定しても構わない。
【００２３】
ホッピング周期推定部１４４２３は、ＦＦＴ部１４４１からの複数の電力スペクトラム同士を比較し、複数の電力スペクトラムにおける最も低い周波数のラインスペクトラムを検出する。ホッピング周期は、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号のシンボル周期よりも一般に長いため、ホッピング周期の周波数成分はシンボル周期の周波数成分よりも小さくなると仮定できるからである。ホッピング周期推定部１４４２３は、検出したラインスペクトラムの周波数成分からホッピング周期を推定する。なお、ホッピング周期推定部１４４２３は、各種クラスタリング又はパーティクルフィルタ等の技術を適用することで、ホッピング周期を推定するようにしても構わない。
【００２４】
解析部１４４は、変調方式推定部１４４２１で推定された変調方式、通信速度推定部１４４２２で推定された通信速度及びホッピング周期推定部１４４２３で推定されたホッピング周期を信号情報として、復調部１５へ出力する。
【００２５】
次に、以上のように構成された受信装置における受信信号解析装置１４の動作を詳細に説明する。以下の例では、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号におけるキャリア信号がＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調方式又はＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調方式により変調されている。また、合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎでは、ＰＳＫ変調方式及びＦＳＫ変調方式に応じた合成前処理が行われる。
【００２６】
受信アンテナ１１は、図２に示す周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を含む到来信号を受信する。
【００２７】
帯域分割部１４１は、アナログ−デジタル変換部１３からのデジタル信号を、図３に示すように、所定の帯域で分割し、分割信号ｇｉ（ｔ）を生成する。ｉは、分割信号の番号であり、０〜ｎ−１で示される。また、ｔは時間を示す。
【００２８】
合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、帯域分割部１４１からの分割信号ｇｉ（ｔ）に対し、ＰＳＫ変調方式及びＦＳＫ変調方式に対応した合成前処理を行う。
【００２９】
合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、ＰＳＫ変調方式に対応した合成前処理では、分割信号ｇｉ（ｔ）の絶対値｜ｇｉ（ｔ）｜を算出し、絶対値｜ｇｉ（ｔ）｜を合成部１４３へ出力する。
【００３０】
例えば、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号がＰＳＫ変調方式により変調されている場合には、合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、
【数１】
2012004900.tif 000003
【００３１】
と定義される分割信号ｇｉ（ｔ）を帯域分割部１４１から受け取る。ここで、ｆｃはキャリア周波数であり、擬似ランダム系列に対応して定まる。また、φは偏角である。また、ｓｉ（ｔ）は、ｇｉ（ｔ）に含まれる所望信号を示し、以下のように定義される。
【数２】
2012004900.tif 000004
【００３２】
ここで、ｈはナイキストフィルタであり、ｋはシンボル番号である。合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、分割信号ｇｉ（ｔ）に対して式（３）に示す合成前処理を行い、受け取った受信信号ｇｉ（ｔ）の絶対値を算出する。
【数３】
2012004900.tif 000005
【００３３】
この計算結果を合成部１４３へ出力する。
【００３４】
また、合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、ＦＳＫ変調方式に対応した合成前処理では、帯域分割部１４１からの分割信号ｇｉ（ｔ）に基づいて式（４）に示すベースバンド信号ｄｉ（ｔ）を算出する。
【数４】
2012004900.tif 000006
【００３５】
合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、ベースバンド信号ｄｉ（ｔ）に基づいて式（５）に示すｄ’ｉ（ｔ）を算出する。
【数５】
2012004900.tif 000007
【００３６】
合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎは、算出したｄ’ｉ（ｔ）を合成部１４３へ出力する。
【００３７】
合成部１４３は、合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎから絶対値｜ｇｉ（ｔ）｜及び式（５）に示すｄ’ｉ（ｔ）を受け取る。合成部１４３は、絶対値｜ｇｉ（ｔ）｜を合成し、式（６）に示す合成信号ｃ１（ｔ）を解析部１４４へ出力する。
【数６】
2012004900.tif 000008
【００３８】
また、合成部１４３は、式（５）に示すｄ’ｉ（ｔ）を合成し、式（７）に示す合成信号ｃ２（ｔ）を解析部１４４へ出力する。
【数７】
2012004900.tif 000009
【００３９】
ＦＦＴ部１４４１は、合成部１４３からの合成信号ｃ１（ｔ），ｃ２（ｔ）に対してフーリエ変換を施し、合成信号ｃ１（ｔ），ｃ２（ｔ）の電力スペクトラムを推定処理部１４４２へ出力する。
【００４０】
変調方式推定部１４４２１は、合成信号ｃ１（ｔ）の電力スペクトラムと、合成信号ｃ２（ｔ）の電力スペクトラムとを比較する。変調方式推定部１４４２１は、それぞれの電力スペクトラムから、ラインスペクトラムの有無、帯域幅及びスペクトラム形状等の情報を検出し、これらの情報に基づいて周波数ホッピングスペクトラム拡散信号がＰＳＫ変調方式により変調されているのか、又は、ＦＳＫ変調方式により変調されているのかを推定する。
【００４１】
通信速度推定部１４４２２は、合成信号ｃ１（ｔ）の電力スペクトラムと、合成信号ｃ２（ｔ）の電力スペクトラムとを比較する。通信速度推定部１４４２２は、合成信号ｃ１（ｔ），ｃ２（ｔ）の電力スペクトラムのラインスペクトラムのピークの周波数成分を検出する。通信速度推定部１４４２２は、検出したラインスペクトラムの周波数成分に基づいて周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の通信速度を推定する。
【００４２】
ホッピング周期推定部１４４２３は、合成信号ｃ１（ｔ）の電力スペクトラムと、合成信号ｃ２（ｔ）の電力スペクトラムとを比較する。ホッピング周期推定部１４４２３は、合成信号ｃ１（ｔ），ｃ２（ｔ）の電力スペクトラムにおいて、周波数成分が最も小さなラインスペクトラムのピークの周波数成分を検出する。ホッピング周期推定部１４４２３は、検出したラインスペクトラムの周波数成分に基づいてホッピング周期を推定する。
【００４３】
復調部１５は、アナログ−デジタル変換部１３からのデジタル信号と、解析部１４４からの信号情報を受信する。復調部１５は、信号情報に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式、通信速度及びホッピング周期に関する情報を参照し、アナログ−デジタル変換部１３からのデジタル信号に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調する。ここで、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）で同期が取られて送信され、プリアンブル部には信号の後調に必要な情報又は同期に必要な時間等が付されている。そのため、復調部１５は、一種類の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を受信するシングルアクセスの場合、受信時に周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の厳密な周波数が不明であっても、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の周波数帯がある程度わかっていれば、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を捕捉することが可能である。つまり、復調部１５は、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の周波数の厳密な値を取得せずとも、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式、通信速度及びホッピング周期に基づいて、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調することが可能である。
【００４４】
以上のように、上記第１の実施形態における受信信号解析装置１４は、帯域分割部１４１でデジタル信号を所定の帯域のｎ個の分割信号に分割するようにしている。これにより、分割信号には、同一時刻に一つの周波数ホッピングスペクトラム拡散信号が含まれることとなる。
【００４５】
また、受信信号解析装置１４は、合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎで、帯域分割部１４１からの分割信号に対し、予め設定された複数の合成前処理をそれぞれ施すようにしている。これにより、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式と同一の変調方式に応じた合成前処理が分割信号に対して行われた場合、この合成前処理により、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号のキャリア信号の周波数成分が抑圧されることとなる。
【００４６】
また、受信信号解析装置１４は、合成部１４３で合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎからの分割信号を合成するようにしている。これにより、合成前処理によりキャリア信号の周波数成分が抑圧されていれば、分割信号に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号が一つの連続した信号として合成されることとなる。
【００４７】
また、受信信号解析装置１４は、解析部１４４により、合成部１４３からの複数の合成信号の電力スペクトルを解析し、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の信号情報を取得する。これにより、本実施形態に係る受信信号解析装置１４では、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号に対して直接的に周波数変換せず、等価的に周波数変換を施すことで、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の信号情報を取得することが可能となる。そして、復調部１５は、解析部１４４からの信号情報を参照して、アナログ−デジタル変換部１３からのデジタル信号に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調する。
【００４８】
ところで、従来の受信装置には、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号について予想されるホッピングパターンを予めデータベースに複数記録するものがある。この種の受信装置は、受信した周波数ホッピングスペクトラム拡散信号のホッピングパターンが未知である場合、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の受信パターンと、データベースに記録されているホッピングパターンとを照合し、それらの類似度を評価する。そして、受信装置は、類似度の高いホッピングパターンを利用して、受信した周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調する。
【００４９】
しかしながら、ホッピングパターンはランダム性を有しているため、全てのホッピングパターンをデータベースに予め記録しておくことは困難である。そのため、受信パターンと対応するホッピングパターンが記録されていない場合には、類似度の高いホッピングパターンを利用することができなくなり、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を正確に復調することができない。また、データベースに多数のホッピングパターンが記録されている場合には、類似度の高いホッピングパターンを選択するのに必要な数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を受信するのを待たねばならず、比較的長い時間がかかる。
【００５０】
これに対し、本実施形態に係る受信信号解析装置１４は、帯域分割部１４１、合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎ、合成部１４３及び解析部１４４により、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の信号情報を取得し、復調部１５でこの信号情報を参照して周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調するようにしている。これにより、本実施形態に係る受信装置は、ホッピングパターンを予め記録しておく必要がなくなり、到来パターンと対応するホッピングパターンが記録されていない場合に正確に復調できないという問題が解決される。また、到来パターンと予め記録したホッピングパターンとを照合させて類似度の高いホッピングパターンを決定する必要がなくなるため、必要な数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を受信するのを待つ必要がなくなる。
【００５１】
したがって、本実施形態に係る受信装置は、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を送信する際の処理情報が未知である場合であっても、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を正確に復調することができる。
【００５２】
なお、上記第１の実施形態では、帯域分割部１４１により、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の一次変調信号の帯域幅の数倍程度の帯域でデジタル信号を帯域分割する例について説明したが、本実施形態はこれに限定される訳ではない。例えば、帯域分割部１４１で分割される分割信号の帯域幅をより狭めるようにしても構わない。周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の一次変調信号の帯域幅の数倍程度の帯域に、複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号が存在することで、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise power Ratio）が低くなる場合がある。このような場合、帯域分割部１４１は、図４に示すように、分割信号の帯域幅を、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の帯域幅よりも狭く、ベースバンド信号の一部が含まれる程度の帯域幅としても良い。
【００５３】
また、帯域分割部１４１が分割信号の帯域幅をより狭める場合、受信信号解析装置１４がＧ個（Ｇ＞Ｎ）の合成前処理部を有するようにしても良い。帯域分割部１４１は、ＳＩＮＲが低下した場合、帯域幅を狭く切り替え、Ｇ個の合成前処理部へ分割信号を出力する。これにより、推定処理部１４４２において信号情報を生成する上で十分なＳＩＮＲが確保されることとなる。
【００５４】
また、上記第１の実施形態における数（１），（２）ではフェージングを考慮していないが、フェージングを考慮した場合であっても、同様に実施可能である。
【００５５】
また、上記第１の実施形態では、合成部１４３により合成前処理部１４２−１〜１４２−ｎからの分割信号を、施された合成前処理毎に足し合わせる場合を例に説明したが、合成方法はこれに限定される訳ではない。例えば、合成部１４３が分割信号ｇｉ（ｔ）に対してＰＳＫ変調方式に対応した合成前処理を施す場合には、
【数８】
2012004900.tif 000010
【００５６】
として合成信号ｃ１（ｔ）を生成してもよい。また、合成部１４３が分割信号ｇｉ（ｔ）に対してＦＳＫ変調方式に対応した合成前処理を施す場合には、
【数９】
2012004900.tif 000011
【００５７】
として合成信号ｃ２（ｔ）を生成してもよい。これにより、分割信号ｇｉ（ｔ）に含まれるノイズ成分を除去することが可能となる。
【００５８】
また、上記第１の実施形態では、推定処理部１４４２で生成する信号情報には、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式、通信速度及びホッピング周期が含まれる場合を例に説明したが、本実施形態はこれに限定される訳ではない。つまり、推定処理部１４４２は、変調方式推定部１４４２１、通信速度推定部１４４２２及びホッピング周期推定部１４４２３の他に、ＦＦＴ部１４４１からの電力スペクトラムを解析して上述以外の情報を推定する推定部を備えていても良い。
【００５９】
（第２の実施形態）  
図５は、第２の実施形態に係る受信装置の機能構成を示すブロック図である。図５における受信装置は、受信アンテナ１１−１〜１１−ｍ、ＲＦ／ＩＦ変換部１２−１〜１２−ｍ、アナログ−デジタル変換部１３−１〜１３−ｍ、復調部１５及び受信信号解析装置１６を具備する。
【００６０】
受信アンテナ１１−１〜１１−ｍは、到来信号をそれぞれ受信する。到来信号には、複数の送信装置からそれぞれ送信された複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号が含まれる。すなわち、到来信号には、相互に異なる方位角及び仰角から到来する複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号が含まれる。
【００６１】
ＲＦ／ＩＦ変換部１２−１〜１２−ｍは、受信アンテナ１１−１〜１１−ｍで受信された到来信号を中間周波数帯のＩＦ信号に変換する。ＲＦ／ＩＦ変換部１２−１〜１２−ｍは、ＩＦ信号をアナログ−デジタル変換部１３−１〜１３−ｍへ出力する。アナログ−デジタル変換部１３−１〜１３−ｍは、ＲＦ／ＩＦ変換部１２−１〜１２−ｍからのＩＦ信号をデジタル信号に変換する。アナログ−デジタル変換部１３−１〜１３−ｍは、デジタル信号を受信信号解析装置１６及び復調部１５へ出力する。
【００６２】
復調部１５は、アナログ−デジタル変換部１３−１〜１３−ｍからのデジタル信号を、受信信号解析装置１６からの信号総合情報に基づいて復調し、後段へ出力する。
【００６３】
受信信号解析装置１６は、帯域通過部１６１−１〜１６１−ｍ、信号処理部１６２及び信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍを備える。
【００６４】
帯域通過部１６１−１〜１６１−ｍは、複数の直交検波器と複数のＬＰＦ（Low Pass Filter）とによる構成、又は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）フィルタバンクによる構成等により実現される。帯域通過部１６１−１〜１６１−ｍでは、アナログ−デジタル変換部１３−１〜１３−ｍからのデジタル信号の一部を通過させる通過帯域が予め設定されている。帯域通過部１６１−１〜１６１−ｍは、アナログ−デジタル変換部１３−１〜１３−ｍからのデジタル信号のうち、通過帯域内の信号を通過させ、通過帯域外の信号の通過を制限する。このとき、通過帯域の帯域幅は、例えば、最大でｍ−１個の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号が含まれる程度の帯域幅である。帯域通過部１６１−１〜１６１−ｍは、通過帯域を通過したデジタル信号を信号処理部１６２へそれぞれ出力する。
【００６５】
信号処理部１６２は、アンテナ処理部１６２１及び信号検出部１６２２を備える。信号処理部１６２は、アンテナ処理部１６２１及び信号検出部１６２２により、帯域通過部１６１−１〜１６１−ｍから供給される信号を経路毎に処理し、処理後の信号を各経路に応じて設置される信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍへ出力する。
【００６６】
アンテナ処理部１６２１は、受信アンテナ１１−１〜１１−ｍに対する到来信号の到来方向に基づいて、帯域通過部１６１−１〜１６１−ｍからのデジタル信号の一部をそれぞれ空間的に分離する。このとき、アンテナ処理部１６２１は、例えば、アダプティブ・アレイアンテナ信号処理による時空間処理（Time Space Signal Processing）を用いて、分離処理を行う。信号処理部１６２は、分離したそれぞれの信号を信号検出部１６２２へ出力する。
【００６７】
信号処理部１６２の処理を具体的に説明する。受信アンテナ１１−１〜１１−ｍで受信される到来信号には、異なる方位角及び仰角から到来する複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号が含まれる。この場合、受信アンテナ１１−１〜１１−ｍが受信する到来信号には、同一時刻帯に複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号が含まれる場合がある。アンテナ処理部１６２１は、受信アンテナ１１−１〜１１−ｍ毎に、到来信号を有効に受信する方位角及び仰角を予め特定した空間分離技術を適用する。アンテナ処理部１６２１は、例えば帯域通過部１６１−１からの信号を受け取ると、受け取った信号のうち、多元接続の信号をユーザ毎に分離抽出する。そして、アンテナ処理部１６２１は、分離した信号を信号検出部１６２２へ出力する。なお、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の分離度は、後段の各種処理をする上で、十分なＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise power Ratio）が確保可能なものであれば良い。なお、アンテナ処理部１６２１は、統計等の情報に基づく字空間信号分離技術等により多元接続の信号をユーザ毎に分離しても構わない。
【００６８】
信号検出部１６２２は、アンテナ処理部１６２１からの信号を受け取る。ここで、信号処理部１６２１からの信号には、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の他、各種デジタル変調信号等の信号が含まれている。信号検出部１６２２は、アンテナ処理部１６２１からの信号から、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を検出する。
【００６９】
周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の検出例を説明する。まず、信号検出部１６２２は、アンテナ処理部１６２１からの信号に対してエネルギー検出を行う。ここで、エネルギー検出とは、帯域幅が所定の幅以下であり、かつ、信号レベル変化が所定のレベル以上ある信号を検出する方法である。信号検出部１６２２は、エネルギー検出した信号の周波数分布及び時間分布と、エネルギー検出でのイベント情報の分布とに基づいて、統計的な観点で、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号が運用されている周波数帯域幅を推定する。信号検出部１６２２は、この周波数帯域幅が予め設定する所定の帯域幅と同程度である場合、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を検出したとみなし、検出した周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍへ出力する。
【００７０】
信号情報推定装置Ａ１は、帯域分割部１６３−１、合成前処理部１６４−１１〜１６４−１ｎ、合成部１６５−１及び解析部１６６−１を備える。なお、信号情報推定装置Ａ２〜Ａｍも、信号情報推定装置Ａ１と同様の構造をしている。信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍの動作はそれぞれ同様であるため、ここでは、信号情報推定装置Ａ１についての動作を説明する。
【００７１】
帯域分割部１６３−１は、複数の直交検波器と複数のＬＰＦとによる構成、又は、ＦＦＴフィルタバンクによる構成等により実現される。帯域分割部１６３−１は、信号処理部１６２からのデジタル信号を所定の帯域のｎ個の分割信号に分割する。ここで、所定の帯域とは、一例として、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の一次変調信号の帯域幅の数倍程度の帯域である。帯域分割部１６３−１は、ｎ個の分割信号を合成前処理部１６４−１１〜１６４−１ｎへそれぞれ出力する。
【００７２】
合成前処理部１６４−１１〜１６４−１ｎは、それぞれが帯域分割部１６３−１からの分割信号を受け取る。合成前処理部１６４−１１〜１６４−１ｎでは、受け取った分割信号に対する複数の合成前処理が予め設定されている。ここで、複数の合成前処理とは、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式として想定し得る複数の変調方式毎に設定された処理である。
【００７３】
合成前処理部１６４−１１〜１６４−１ｎは、帯域分割部１６３−１からの分割信号に対し、複数の合成前処理を行う。合成前処理部１６４−１１〜１６４−１ｎは、複数の合成前処理をそれぞれ施した信号を合成部１６５−１へ出力する。
【００７４】
合成部１６５−１は、合成前処理部１６４−１１〜１６４−１ｎから信号を受け取り、施された合成前処理毎に、合成前処理１６４−１１〜１６４−１ｎからの信号を足し合わせる。合成部１６５−１は、合成前処理毎に合成前処理部１６４−１１〜１６４−１ｎからの信号を足し合わせることで、複数の合成信号を生成し、生成した複数の合成信号を解析部１６６−１へ出力する。
【００７５】
解析部１６６−１は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１６６１−１及び推定処理部１６６２−１を備える。ＦＦＴ部１６６１−１は、合成部１６５−１からの複数の合成信号に対してフーリエ変換を施す。ＦＦＴ部１６６１−１は、フーリエ変換後の複数の電力スペクトラムを推定処理部１６６２−１へ出力する。
【００７６】
推定処理部１６６２−１は、ＦＦＴ部１６６１−１からの複数の電力スペクトラムに基づき、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の信号情報１を生成する。ここで信号情報１には、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式、通信速度及びホッピング周期に関する情報が含まれる。ここで、ホッピング周期とは、キャリア信号の周波数が切り替えられる周期を示す。すなわち、推定処理部１６６２−１は、変調方式を推定する変調方式推定部１６６２１−１、通信速度を推定する通信速度推定部１６６２２−１及びホッピング周期を推定するホッピング周期推定部１６６２３−１を備える。
【００７７】
変調方式推定部１６６２１−１は、ＦＦＴ部１６６１−１からの複数の電力スペクトラム同士を比較し、複数の電力スペクトラムにおけるラインスペクトラムの有無、帯域幅及びスペクトラム形状等を解析する。変調方式推定部１６６２１−１は、複数の電力スペクトラムについての解析結果に基づいて周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式を推定する。なお、変調方式推定部１６６２１−１は、この方法以外の方法によって周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式を推定しても構わない。
【００７８】
通信速度推定部１６６２２−１は、ＦＦＴ部１６６１−１からの複数の電力スペクトラム同士を比較し、複数の電力スペクトラムにおけるラインスペクトラムのピークの周波数成分から周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の通信速度を推定する。なお、通信速度推定部１６６２２−１は、この方法以外の方法によって周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の通信速度を推定しても構わない。
【００７９】
ホッピング周期推定部１６６２３−１は、ＦＦＴ部１６６１−１からの複数の電力スペクトラム同士を比較し、複数の電力スペクトラムにおける最も低い周波数のラインスペクトラムを検出する。ホッピング周期推定部１６６２３−１は、検出したラインスペクトラムの周波数成分からホッピング周期を推定する。なお、ホッピング周期推定部１６６２３−１は、各種クラスタリング技術を適用することで、ホッピング周期を推定するようにしても構わない。
【００８０】
推定処理部１６６２−１は、変調方式推定部１６６２１−１で推定された変調方式、通信速度推定部１６６２２−１で推定された通信速度及びホッピング周期推定部１６６２３−１で推定されたホッピング周期を信号情報１として、総合判定部１６７へ出力する。
【００８１】
総合判定部１６７は、信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍからの信号情報１〜ｍを受信する。総合判定部１６７は、信号情報１〜ｍに基づき、到来信号に含まれる複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号についての信号総合情報を生成し、復調部１５へ出力する。なお、総合判定を実現するための具体的な手法についての制限はなく、本実施形態では、例えば、ｋ−ｍｅａｎ法を用いる。
【００８２】
まず、通信速度に関して、ｋ−ｍｅａｎ法を適用した分類を行う。この分類した結果として、いくつかの通信速度のグループが得られる。この通信速度のグループ番号と、信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍの対応リストを作成する。次に、ホッピング周期についても同様のリストを作成する。最後に変調方式に関しては、変調方式を正の整数に置換する等して、同様にｋ−ｍｅａｎ法を適用し、同様のリストを作成する。ここで、予め設定されている所望の通信諸元と一致するか否かについて判断を行う。この判断の手法についても実際は多くの手法がある。一例を挙げると、通信速度のグループ化されたときの通信速度が、所望の通信諸元と一致する数（信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍの中で何個一致するか）を計算する。つまり、ｍ個中ｎ個一致した場合に一致率γ１＝ｎ／ｍとする。同様に、ホッピング周期の一致率γ２及び変調方式の一致率γ３を計算する。これらの一致率の平均値が、予め想定している一致率を上回る場合、総合判定を通過する所望の信号として理解する。また、下回る場合には、却下信号として理解する。
【００８３】
復調部１５は、アナログ−デジタル変換部１３からのデジタル信号を接続経路毎に受け取る。また、復調部は、総合判定部１６７からの信号総合情報を受け取る。復調部１５は、デジタル信号に含まれる異なる方位角及び仰角からの周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を、信号総合情報に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式、通信速度及びホッピング周期に関する情報を参照して復調する。
【００８４】
以上のように、上記第２の実施形態に係る受信信号解析装置１６は、アンテナ処理部１６２１により、帯域通過部１６１−１〜１６１−ｍからのデジタル信号の一部を、到来信号の到来方向に応じてそれぞれ空間的に分離する。これにより、到来信号に含まれる、異なる方位角及び仰角からの複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号をそれぞれ分離することが可能となる。つまり、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号をユーザ分離することが可能となる。
【００８５】
また、上記第２の実施形態に関わる信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍは、信号処理部１６２で分離された信号のいずれかを解析し、取得した信号に含まれる周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の信号情報を取得するようにしている。これにより、信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍは、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号に対して直接的に周波数変換せず、等価的に周波数変換を施すことで、到来信号に含まれる複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号毎の信号情報を取得することが可能となる。
【００８６】
また、総合判定部１６７は、信号情報推定装置Ａ１〜Ａｍにより取得された信号情報１〜ｍに基づいて信号総合情報を取得する。そして、復調部１５は、総合判定部１６７からの信号総合情報を参照し、アナログ−デジタル変換部１３−１〜１３−ｍからのデジタル信号に含まれる複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号をそれぞれ復調するようにしている。ところで、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）で同期が取られて送信され、プリアンブル部には信号の後調に必要な情報又は同期に必要な時間等が付されている。そのため、復調部１５は、一種類の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を受信するシングルアクセスの場合、受信時に周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の厳密な周波数が不明であっても、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の周波数帯がある程度わかっていれば、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を捕捉することが可能である。本実施形態に係る受信装置では、信号処理部１６２により、到来信号に含まれる複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を分離しているため、復調部１５は、各周波数ホッピングスペクトラム拡散信号をシングルアクセスと同様の処理により捕捉することが可能となる。つまり、復調部１５は、各周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の周波数の厳密な値を取得せずとも、信号総合情報に基づいて、各周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を復調することが可能となる。
【００８７】
したがって、本実施形態に係る受信装置は、異なる方位角及び仰角から複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を受信し、これらの周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を送信する際の処理情報が未知である場合であっても、受信した複数の周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を正確に復調することができる。
【００８８】
なお、上記第２の実施形態では、信号検出部１６２２−１〜１６２２−ｍは、エネルギー検出をした信号に基づいて周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の周波数帯域幅を推定し、この周波数帯域幅が所定の帯域幅と同程度となる場合、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を検出したとみなす例について説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定される訳ではない。例えば、信号検出部１６２２−１〜１６２２−ｍは、所定の帯域幅及び時間幅と、到来信号の方位角及び仰角とを予め設定しておき、受信アンテナ１１−１〜１１−ｍで受信された到来信号の帯域幅及び時間幅が予め設定した帯域幅及び時間幅と同程度であり、到来信号の到来方向が予め設定した方位角及び仰角と同程度である場合、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号を検出したとみなすようにしても構わない。
【００８９】
また、上記第２の実施形態では、帯域分割部１６３−１〜１６３−ｍにより、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の一次変調信号の帯域幅の数倍程度の帯域でデジタル信号を帯域分割する例について説明したが、本実施形態はこれに限定される訳ではない。例えば、帯域分割部１６３−１〜１６３−ｍは、分割信号の帯域幅を、その帯域幅が周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の帯域幅よりも狭く、ベースバンド信号の一部が含まれる程度になるように、狭めても構わない。
【００９０】
また、上記第２の実施形態では、復調部１５は、アナログ−デジタル変換部１３−１〜１３−ｍからのデジタル信号を、信号総合情報を参照して復調する例について説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定される訳ではない。例えば、復調部１５は、信号処理部１６２からの信号を受け取り、この信号を信号総合情報を参照して復調する場合であっても構わない。
【００９１】
また、上記第２の実施形態では、推定処理部１６６２−１〜１６６２−ｍで生成する信号情報１〜ｍには、周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の変調方式、通信速度及びホッピング周期が含まれる場合を例に説明したが、本実施形態はこれに限定される訳ではない。つまり、推定処理部１６６２−１〜１６６２−ｍは、変調方式推定部１６６２１−１〜１６６２１−ｍ、通信速度推定部１６６２２−１〜１６６２２−ｍ及びホッピング周期推定部１６６２３−１〜１６６２３−ｍの他に、ＦＦＴ部１６６１−１〜１６６１−ｍからの電力スペクトラムを解析して上述以外の情報を推定する推定部を備えていても良い。
【００９２】
なお、図６に周波数ホッピングスペクトラム拡散信号の送信装置の機能構成の一例を示すブロック図を記載する。シンボル生成部２１は、任意のシンボル系列を生成し、一次変調部２２へ出力する。一次変調部２２は、シンボル生成部２１からのシンボル系列を、ＰＳＫ又はＦＳＫ等の変調方式により変調し、二次変調部２３は、一次変調部２２からの変調信号をキャリア信号により変調し、ＲＦ／ＩＦ信号として、周波数変換部２４へ出力する。周波数変換部２４は、二次変調部２３からの信号をＲＦ周波数帯の信号に変換し、アンテナから送信する。
【００９３】
さらに、この発明は、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、上記実施形態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、実施形態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、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１１，１１−１〜１１−ｍ…受信アンテナ
１２，１２−１〜１２−ｍ…ＲＦ／ＩＦ変換部
１１，１１−１〜１１−ｍ…Ａ／Ｄ変換部
１４…受信信号解析装置
１４１…帯域分割部
１４２−１〜１４２−ｎ…合成前処理部
１４３…合成部
１４４…解析部
１４４１…ＦＦＴ部
１４４２…推定処理部
１４４２１…変調方式推定部
１４４２２…通過速度推定部
１４４２３…ホッピング周期推定部
１５…復調部
１６…受信信号解析装置
１６１−１〜１６１−ｍ…帯域通過部
１６２…信号処理部
１６２１…アンテナ処理部
１６２２…信号検出部
１６３−１〜１６３−ｍ…帯域分割部
１６４−１１〜１６４−１ｎ，…，１６４−ｍ１〜１６４−ｍｎ…合成前処理部
１６５−１〜１６５−ｍ…合成部
１６６−１〜１６６−ｍ…解析部
１６６１−１〜１６６１−ｍ…ＦＦＴ部
１６６２−１〜１６６２−ｍ…推定処理部
１６６２１−１〜１６６２１−ｍ…変調方式推定部
１６６２２−１〜１６６２２−ｍ…通信速度推定部
１６６２３−１〜１６６２３−ｍ…ホッピング周期推定部
１６７−１〜１６７−ｍ…総合判定部
Ａ１〜Ａｍ…信号情報推定装置
【図１】
2012004900.tif 000012
【図２】
2012004900.tif 000013
【図３】
2012004900.tif 000014
【図４】
2012004900.tif 000015
【図５】
2012004900.tif 000016
【図６】
2012004900.tif 000017