(57)【要約】【課題】無線伝搬路状態に応じて最適なフレームタイミングの検出動作を実行する。【解決手段】無線装置２は，受信信号ＩＱと受信信号ＩＱの無線フレームに含まれる同期パターンのレプリカとの相関値を示す相関値プロファイルを求め，平均化した相関値プロファイルを平均化し，相関値プロファイルに基づき，フレーム同期タイミングを検出する検出回路５０を有し，検出回路５０は，ゲインに応じて，平均化する相関値プロファイルの数を増減する。【選択図】  図７
2012119888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナを介して受信した信号を増幅する増幅器を有し，前記増幅後の受信信号を出力する受信部と，
前記受信信号の電力レベルに基づき前記増幅器のゲインを制御する制御部と，
前記受信信号と当該受信信号の無線フレームに含まれる同期パターンのレプリカとの相関値を示す相関値プロファイルを求め，前記相関値プロファイルを平均化し，当該平均化した相関値プロファイルに基づき，フレーム同期タイミングを検出する検出回路とを有し，
前記検出回路は，前記ゲインに応じて，前記平均化する相関値プロファイルの数を増減する無線装置。
【請求項２】
請求項１において，
前記検出回路は，前記ゲインが第１の閾値以上になると，前記平均化する相関値プロファイルの数を増加し，前記ゲインが前記第１の閾値未満になると，前記増加した相関値プロファイルの数を増加前の数に戻す無線装置。
【請求項３】
請求項２において，
前記検出回路は，前記ゲインが前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上になると，前記フレーム同期タイミングの検出処理を停止する無線装置。
【請求項４】
請求項３において，
さらに，前記受信信号を復調する復調回路を有し，
前記復調回路は，前記ゲインが前記第２の閾値よりも大きい第３の閾値以上になると，復調処理を停止する無線装置。
【請求項５】
アンテナを介して受信した信号を増幅する増幅器を有し，前記増幅後の受信信号を出力する受信部と，
前記受信信号の電力レベルに基づき前記増幅器のゲインを制御する制御部と，
前記受信信号と当該受信信号の無線フレームに含まれる同期パターンのレプリカとの相関値を示す相関値プロファイルを求め，前記相関値プロファイルを平均化し，当該平均化した相関値プロファイルに基づき，フレーム同期タイミングを検出する検出回路とを有し，
前記検出回路は，前記ゲインが第２の閾値以上になると，前記フレーム同期タイミングの検出処理を停止する無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，フレーム同期機能を有する無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
受信側の無線装置は，例えば，下記の処理を実行することによりフレーム同期をとる。まず，無線装置は，増幅器により所定の振幅に増幅された受信信号とこの受信信号の無線フレーム（以下，フレームと略記する）に含まれる同期パターンのレプリカとの相関値を示す相関値プロファイルを求め，相関値プロファイルに基づき，フレーム同期タイミング（以下，フレームタイミングと略記する）を検出する。無線装置は，このフレームタイミングに基づきフレームの先頭位置を決定し，この先頭位置を基準にして，受信信号を復調することでフレーム同期をとる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０７９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線装置は，フレームに含まれる同期パターンとこの同期パターンのレプリカとの相関値（以下，同期パターン相関値と略記する）以外の例えばレプリカと高い相関があるノイズに起因する相関値（以下，ノイズ相関値と略記する）によるフレームタイミングの検出誤差を抑えるため，フレーム毎の相関値プロファイルを平均化する。そして，平均化した相関値プロファイルに基づきフレームタイミングを検出する。
【０００５】
ノイズ相関値はランダムに発生するものであり，平均化する相関値プロファイルの数を多くすればするほど，フレームタイミングの検出精度が向上する。しかし，平均化する相関値プロファイルの数が多くなれば，フレームタイミングを検出するまでの時間が長くなり，フレーム同期が外れ易くなる。
【０００６】
そこで，無線装置は，平均化する相関値プロファイルの数を最小に設定している。しかし，例えば，無線装置がビルなどの障害物の陰に入ること（シャドーイング（Shadowing）とも言う）が原因で，無線伝搬路状態が悪化すると，フレームタイミングの検出精度が低下する。その結果，フレーム同期がとれなくなることがある。
【０００７】
また，無線伝搬路状態がさらに悪化してフレーム同期がとれなくなっても，無線装置は，フレームタイミングの検出動作を実行するので，無駄な電力を消費していた。すなわち，このような無線装置は，無線伝搬路状態に応じて最適なフレームタイミングの検出動作を実行することができない。
【０００８】
本発明の目的は，無線伝搬路状態に応じて最適なフレームタイミングの検出動作を実行する無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
無線装置の第１の側面は，アンテナを介して受信した信号を増幅する増幅器を有し，前記増幅後の受信信号を出力する受信部と，
前記受信信号の電力レベルに基づき前記増幅器のゲインを制御する制御部と，
前記受信信号と当該受信信号の無線フレームに含まれる同期パターンのレプリカとの相関値を示す相関値プロファイルを求め，前記相関値プロファイルを平均化し，当該平均化した相関値プロファイルに基づき，フレーム同期タイミングを検出する検出回路とを有し，
前記検出回路は，前記ゲインに応じて，前記平均化する相関値プロファイルの数を増減する。
【発明の効果】
【００１０】
第１の側面によれば，無線伝搬路状態に応じて最適なフレームタイミングの検出動作を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態を説明するためのフレーム同期機能を有する無線装置の機能ブロック図である。
【図２】相関値の算出を説明する図である。
【図３】相関値プロファイルの一例を示す図である。
【図４】フレーム同期処理を説明する第１のフロー図である。
【図５】フレーム同期処理を説明する第２のフロー図である。
【図６】同期外れが生じる理由について説明する図である。
【図７】第１の実施の形態の無線装置を説明する機能ブロック図である。
【図８】平均化する相関値プロファイルの数の増減処理を説明する図である。
【図９】第１の実施の形態の無線装置の動作を説明する第１のフロー図である。
【図１０】第１の実施の形態の無線装置の動作を説明する第２のフロー図である。
【図１１】第２の実施の形態の無線装置を説明する機能ブロック図である。
【図１２】第２の実施の形態の無線装置の動作を説明する第１のフロー図である。
【図１３】第２の実施の形態の無線装置の動作を説明する第２のフロー図である。
【図１４】第３の実施の形態の無線装置を説明する機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は，本実施の形態を説明するためのフレーム同期機能を有する無線装置の機能ブロック図である。無線装置１は，アンテナＡＴを介して受信した信号を増幅し所定の振幅に調整する増幅器を有し増幅後の信号Ｒｖを出力するＲＦ部（受信部）１０と，ＲＦ部１０が出力した信号Ｒｖから復調信号Ｄｍを得るベースバンド部２０とを有する。
【００１３】
まず，ＲＦ部１０の構成について説明する。第１の増幅器（ＲＦ増幅用アンプ）１１は，アンテナＡＴを介して受信した信号を増幅し周波数変換器１２に出力する。周波数変換器１２は，第１の増幅器１１の出力信号の周波数を，局部発振回路１３を利用してベースバンド帯域の周波数に変換（ダウンコンバート）する。フィルタ１４は，周波数変換器１２の出力信号をフィルタし，第２の増幅器（ＩＦ増幅用アンプ）１５に出力する。
【００１４】
第２の増幅器１５は，フィルタ１４の出力信号を増幅し，増幅後の信号Ｒｖをベースバンド部２０とレベル測定部１６に出力する。レベル測定部１６は，第２の増幅器１５の出力信号Ｒｖの電力レベルを測定し，ゲイン制御部１７に出力する。ゲイン制御部１７は，この電力レベルに基づき第１の増幅器１１，第２の増幅器１５のゲイン（利得とも言う）を決定し，各ゲインをそれぞれ第１の増幅器１１，第２の増幅器１５に出力する。第１の増幅器１１，第２の増幅器１５は，このゲインに基づき入力信号を増幅する。
【００１５】
次に，ベースバンド部２０の構成について説明する。ベースバンド部２０は，ＲＦ部１０から入力されたアナログの受信信号Ｒｖをデジタルの受信信号ＩＱに変換し，検出回路３０，復調回路４０に出力するADC（Analog to Digital Converter）２１と，ADC２１の出力信号ＩＱに含まれるフレームの先頭タイミング（フレームタイミング）を検出する検出回路３０と，ADC２１の出力信号ＩＱに対して高速フーリエ変換（FFT：Fast Fourier Transform）処理などを実行して復調信号Ｄｍを得て，後段のアプリケーションに出力する復調回路４０とを有する。
【００１６】
まず，検出回路３０の構成について説明する。乗算器３１は，受信信号ＩＱと，受信信号ＩＱに含まれる，フレームタイミング検知用のフレーム同期用パターン（同期パターン）のレプリカとの相関値を算出し，相関値とこの相関値に対応するサンプリングタイミング（時間）を出力する。以下，相関値とこの相関値に対応するサンプリングタイミングを相関値プロファイルとする。すなわち，乗算器３１は，相関値プロファイルを求める。なお，このレプリカは，無線装置１内に格納されている。
【００１７】
図２は，相関値プロファイルCorrの算出を説明する図である。図２（Ａ）は，受信信号ＩＱに含まれるフレームを示し，フレームＦ２１，フレームＦ２２…フレームＦ２ｎが順次，乗算器３１に入力されている様子を示している。図２（Ｂ）は，同期パターンのレプリカを示し，図２（Ｃ）は，乗算器３１が算出した相関値を示している。図２（Ｃ）に示す相関値は，乗算器３１が，雑音成分が含まれていない理想的な状態の受信信号ＩＱに対して算出した相関値であるとする。
【００１８】
乗算器３１は，基準タイミングに対応する，所定期間において，サンプリングタイミング毎に受信信号ＩＱと同期パターンのレプリカＲｐとを乗算し，相関値プロファイルCorrを算出する。この基準タイミングは，無線装置１が，対向する無線装置との接続を開始する際に受信信号ＩＱと同期パターンのレプリカＲｐとの相関値を一定期間算出し，最大相関値に対応するサンプリングタイミングを検出することにより得たものである。この基準タイミングは，無線装置１が現時点で保持しているフレームタイミングであり，この基準タイミングに，フレームの先頭部分が到来し受信信号ＩＱと同期パターンのレプリカＲｐとの相関値が最大になると予想される。従って，この基準タイミング前後の所定期間においてレプリカＲｐとの相関値をとることで，実際のフレームタイミングに追従することができる。
【００１９】
相関値の算出において，図２（Ｃ）に示したように，フレームＦ２１に含まれる同期パターンＳ２１と同期パターンのレプリカＲｐとが一致する場合にのみ相関値が大きくなり，それ以外の場合には相関値は小さくなる。この一致する場合における大きな相関値は，同期パターン相関値であり，それ以外の大きな相関値はノイズ相関値である。また，再び，次の基準タイミングに至ると，乗算器３１は，同様に相関値の算出を実行する。基準タイミングの間隔は，フレーム長に対応する時間であるとする。所定期間は，同期パターン長に対応する時間であるとする。このように，基準タイミング毎に，所定期間において相関値の算出処理を実行することで，常時相関値を算出する場合と比較して処理負荷を削減することができる。なお，所定期間は，同期パターン長に対応する時間よりも長くしてもよい。
【００２０】
図３は，相関値プロファイルの一例を示す図である。ここでは，所定期間に対応する時間内において，乗算器３１が出力した相関値プロファイルを示す。なお，図３の相関値は図２の相関値とは異なる値である。
【００２１】
横軸は，サンプリングタイミング（時間）を示し，原点（０）が基準タイミングに対応する。縦軸は，あるサンプリングタイミングにおける相関値の強度を表す。受信信号ＩＱと同期パターンのレプリカとの相関が強いほど相関値は大きくなる。従って，最大相関値に対応するサンプリングタイミングを実際のフレームタイミングと見なす。この例では，最大相関値（約８．５）に対応するサンプリングタイミング（＋７０）が実際のフレームタイミングである。
【００２２】
原点に対してプラス側に最大相関値が現れた場合，無線装置１の基準タイミングが実際のフレームタイミングに対して遅れていることを示し，マイナス側に最大相関値が現れた場合，進んでいることを示す。このことから，図３の例では，無線装置１の基準タイミングが遅れていることがわかる。
【００２３】
図１の説明に戻る。平均部３２は，相関値プロファイルCorrを平均化し，平均化した相関値プロファイルCorravgをピーク検出部３３に出力する。平均化する相関値プロファイルCorrの数は予め平均部３２に設定されている値である。例えば，平均化する相関値プロファイルCorrの数がＮ０に設定されている場合，Ｎ０個のフレームの相関値プロファイルCorrを平均化する。Ｎ０が２の場合，図２の例では，フレームＦ２１，フレームＦ２２の相関値プロファイルを平均化する。このように平均化する理由を説明する。すなわち，ノイズ相関値は，受信信号のフレームにおいて，同期パターンのレプリカとたまたま一致する信号成分によるものである。また，ノイズ相関値は，無線伝搬路で発生する雑音（空電，都市雑音など）やＲＦ部１０で発生する熱雑音である雑音成分によるものである。このようなノイズ相関値はランダムに発生するものである。従って，複数の相関値プロファイルを平均化することより，ランダムに発生するノイズ相関値を抑圧することができる。
【００２４】
ピーク検出部３３は，平均化した相関値プロファイルCorravgの最大相関値（最大ピーク値）を検索し，この最大相関値に対応するサンプリングタイミングの時間PeakTをタイミング算出部３４に出力する。仮に，フレームＦ２１の相関値プロファイルとフレームＦ２２の相関値プロファイルとを平均化した相関値プロファイルが図３に示した相関値プロファイルであるとすると，ピーク検出部３３は，最大相関値「約８．５」を検索し，最大相関値「約８．５」に対応するサンプリングタイミングの時間＋７０（PeakT）をタイミング算出部３４に出力する。
【００２５】
タイミング算出部３４は，時間PeakTに基づき，フレームタイミングｔを算出（検出）し，遅延部３５，比較器３６，スイッチ３７に出力する。このタイミング算出により，実際のフレームタイミングが決定される。
【００２６】
遅延部３５は，入力されたフレームタイミングを一定時間遅延させて比較器３６に出力する。具体的には，タイミング算出部３４からフレームタイミングｔが入力されると，フレームタイミングｔの１つ前に既に入力されたフレームタイミングｔ０を比較器３６に出力する。
【００２７】
比較器３６は，フレームタイミングｔとフレームタイミングｔ０との差分であるタイミングエラーerrを算出し，判定部３８に出力する。
【００２８】
判定部３８は，タイミングエラーerrが閾値Tth以下であるか，さらに，復調回路４０のＳＮＲ算出部４２から入力された信号対雑音比(SNR：Signal-to-Noise Ratio）が閾値SNRth以上か否かを判定することにより，フレームタイミングを更新するか否かを判定する。タイミングエラーerrが閾値Tth以下であり，かつ，信号対雑音比SNRが閾値SNRth以上の場合には，判定部３８は，スイッチ３７をオン状態にする制御信号ｊｄｇをスイッチ３７に出力する。タイミングエラーerrが閾値Tthを超えている場合，または，信号対雑音比SNRが閾値SNRth未満の場合には，判定部３８は，スイッチ３７をオフ状態にする制御信号ｊｄｇをスイッチ３７に出力する。
【００２９】
スイッチ３７がオン状態になると，タイミング算出部３４が出力したフレームタイミングｔが，復調回路４０のFFT部４１に入力される。FFT部４１は，そのフレームタイミングｔに基づきFFTウィンドウの位置を調整し，調整後のFFTウィンドウでFFT処理を実行する。すなわち，フレームタイミングが更新される。フレームタイミングが更新されることは，基準タイミングが更新されることと同義である。
【００３０】
一方，スイッチ３７がオフ状態になると，フレームタイミングｔは復調回路４０のFFT部４１に入力されない。この場合，FFT部４１は，FFTウィンドウの調整を行わず，直前のフレームタイミングに基づくFFTウィンドウでFFT処理を行う。すなわち，フレームタイミングは更新されない。このようにして，無線装置１は，フレーム同期をとる。
【００３１】
判定部３８の判定処理にタイミングエラーerr，信号対雑音比SNRを参照する理由について説明する。タイミングエラーerrは，例えば無線装置１が高速移動している場合に発生することがある。無線装置１が高速移動すると，ドップラー効果により伝搬電波（送信信号）の到来タイミングに変化が生じ，フレームの到来時間が変化することがある。その結果，無線装置１が保持している基準タイミングと実際のフレームタイミングとの間に時間的なずれが生じてしまいタイミングエラーerrが発生する。
【００３２】
このとき，タイミングエラーerrが大きい場合には，フレームタイミングの信頼度が低いと見なし，基準タイミングの更新を行わない。
【００３３】
また，一般的に，信号対雑音比SNRが小さくなるに従って，雑音成分の割合が大きくなり，同期パターン相関値が小さくなる。その結果，信号対雑音比SNRが小さくなると，相関値プロファイルの最大相関値が，同期パターンによる最大相関値であるか，あるいは雑音成分による最大相関値であるかを判別できなくなる。すなわち，信号対雑音比SNRが小さい場合，同期パターン相関値の精度が低くなり，算出したフレームタイミングｔの精度も低くなる。そこで，信号対雑音比SNRを参照し，信号対雑音比SNRが小さい場合には，算出したフレームタイミングｔの精度が低いと見なして，フレームタイミングの更新を行わない。
【００３４】
このように，算出したフレームタイミングｔの精度が低いと見なせる場合には，フレームタイミングｔが復調回路４０に入力されず，誤ったフレームタイミングに調整されるのを防止している。
【００３５】
復調回路４０のFFT部４１にフレームタイミングｔが入力されると，FFT部４１はフレームタイミングｔを参照して，FFTウィンドウの位置を調整し，時間域の受信信号ＩＱを周波数域の信号に変換するFFT処理を実行し，SNR算出部４１に出力する。SNR算出部４１は，信号対雑音比SNRを算出し判定部３８にフィードバック出力する。また，復調回路４０は，FFT部４１の出力信号に各種処理を実行して復調信号Ｄｍを得て，後段のアプリケーション（図示しない）に出力する。なお，スイッチ３７がオフ状態の場合，タイミング算出部３４が出力したフレームタイミングｔは復調回路４０のFFT部４１に入力されない。従って，FFT部４１は既に入力されたフレームタイミングを参照し，時間域の受信信号ＩＱを周波数域の信号に変換する。
【００３６】
図４，図５は，フレーム同期処理を説明するフロー図である。乗算器３１は，基準タイミング毎に相関値プロファイルCorrを算出し，平均部３２に出力する（ステップＳ１）。平均部３２は，入力された相関値プロファイルCorrの数をカウントする（ステップＳ２）。カウントした相関値プロファイルCorrの数が予め設定されている所定の相関値プロファイルCorrの数になると（ステップＳ３／ＹＥＳ），平均部３２は，入力された相関値プロファイルCorrを平均化する（ステップＳ４）。カウントした相関値プロファイルCorrの数が所定のプロファイルの数にならない場合（ステップＳ３／ＮＯ），ステップＳ１に戻る。
【００３７】
ステップＳ４の処理が終了すると，ピーク検出部３３は，平均化した相関値プロファイルCorravgの最大相関値を検索し（ステップＳ５），タイミング算出部３４は，ピーク時間PeakTに基づき，フレームタイミングｔを算出する（ステップＳ６）。そして，比較器３６は，フレームタイミングｔと前回のフレームタイミングｔ０からタイミングエラーerrを算出し（ステップＳ７），判定部３８は，タイミングエラーerr，信号対雑音比SNRに基づき，フレームタイミングを更新するか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００３８】
フレームタイミングを更新する場合（ステップＳ９／ＹＥＳ），算出したフレームタイミングが復調回路４０に入力され（ステップＳ１０），ステップＳ１に戻る。フレームタイミングを更新されない場合（ステップＳ９／ＮＯ），ステップＳ１０の処理を実行せず，ステップＳ１に戻る。
【００３９】
このようにして，フレームタイミングを適宜更新することにより，フレーム同期を維持し，フレーム同期が外れて対向する無線装置との通信が途絶えるのを防止している。
【００４０】
しかし，このようにフレームタイミングを更新しても，例えば無線装置１が高速移動中において，シャドーイングにより無線伝搬路状態が悪化して受信信号の電力が低くなると，同期外れが生じることがある。
【００４１】
図６は，同期外れが生じる理由について説明する図である。左側の縦軸は同期パターン相関値を示し，右側の縦軸はタイミングエラーerrの割合を示し，横軸はゲイン制御部１７が出力するゲインの値を示す。このゲインは，無線伝搬路状態の指標となり，ゲインが大きいほど受信信号の電力が弱く無線伝搬路状態が悪いと見なし，ゲインが小さいほど受信信号の電力が強く無線伝搬路状態が良いと見なす。図中の丸印は，同期パターン相関値を示し，菱形印は平均化後の相関値プロファイルCorrに基づき算出されたタイミングエラーerrの割合を示し，ばつ印は平均化前の相関値プロファイルCorrに基づき算出されたタイミングエラーerrを示す。
【００４２】
ゲインが大きくなると共に徐々に同期パターン相関値が低下し，ゲイン１００［ｄＢ］付近から同期パターン相関値が急激に低下する（丸印参照）。このように同期パターン相関値が低下する理由を説明する。すなわち，無線伝搬路状態が悪くなる（ゲインが大きくなる）と受信信号に含まれる信号成分の割合が少なくなり雑音成分の割合が多くなる。その結果，受信信号の信号成分に含まれる同期パターンに雑音が混在するからである。なお，このゲイン１００［ｄＢ］は実施形態に依存する値である。
【００４３】
また，同期パターン相関値の低下に伴い，平均化前の相関値プロファイルCorrに基づき算出されたタイミングエラーerrが増大する（ばつ印）。この理由を説明する。すなわち，前述したように，同期パターン相関値が小さくなると，ノイズ相関値（同期パターン相関値以外の相関値）のピークが同期パターン相関値よりも相対的に大きくなる。そのため，ピーク検出部３３が，ノイズ相関値のピークに対応するサンプリングタイミングをフレームタイミングとして誤検知するからである。
【００４４】
その結果，閾値TThよりも大きいタイミングエラーerrが算出され，フレームタイミングの更新が行われなくなる（図５のステップＳ９においてＮＯ）。このようにゲインが１００［ｄＢ］を超える状態が継続している間に，フレームタイミング（基準タイミング）の更新が行われないと，基準タイミングと実際のフレームタイミングとの差が徐々に大きくなる。すると，復調回路４０のFFT部４１は，FFTウィンドウを適切な位置に設定することができなくなり，受信信号を正しく復調できなくなる。そして，同期外れが生じ，最終的には通信が途絶えてしまう。
【００４５】
一方，複数の相関値プロファイルCorrを平均化すると，図６に示したように，タイミングエラーerrは増大しなくなる（菱形印参照）。何故なら，ノイズ相関値は，時間的にランダムに発生するので，複数の相関値プロファイルCorrを平均化すれば，ノイズ相関値のピークが低くなる。すると，同期パターン相関値がノイズ相関値のピークよりも相対的に大きくなり，正確なフレームタイミングを検知できるようになるからである。従って，平均化する相関値プロファイルCorrの数を増やせば，より正確なフレームタイミングを検知できることがわかる。
【００４６】
平均化する相関値プロファイルの数を増やせば，その分フレームタイミングの検出が遅延し，その結果，同期が外れる。そこで，平均化する相関値プロファイルの数を，ノイズ相関値を除去できる程度の最小値に設定している。しかし，無線伝搬路状態が悪くなると，ノイズ相関値が大きくなり，この最小値では，ノイズ相関値を十分に抑圧することができず，同期が外れる。つまり，ノイズ相関値を十分に抑圧できる最適な平均数は，無線伝搬路状態（雑音レベル）による。
【００４７】
よって，本実施の形態の無線装置は，無線伝搬路状態が悪化すると，平均化する相関値プロファイルの数を増やすことでフレーム同期を維持する。具体的には，本無線装置は，増幅器のゲインに基づきフレームタイミングの検出回路をフィードフォワード制御することで，平均化する相関値プロファイルの数を適切に調整する。
【００４８】
（第１の実施の形態）
図７は，第１の実施の形態の無線装置を説明する機能ブロック図である。なお，図１の無線装置１と同様の機能を有する機能ブロックについては，同じ符号を振りその説明を省略する。ゲイン制御部１８は，レベル測定部１６から入力された受信信号Ｒｖの電力レベルに基づき決定したゲインを第１の増幅器１１，第２の増幅器１５の他に検出回路５０の平均数調整部５１に出力する。なお，このゲインが，第１の増幅器１１，第２の増幅器１５毎に決定されたゲインの場合，２つのゲインの何れか１つのゲイン，または，２つのゲインに対して平均化などの計算処理を施した値を平均数調整部５１に出力してもよい。
【００４９】
平均数調整部５１は，入力されたゲインに応じて，平均化する相関値プロファイルの数を増減（調整）する。そして，調整後の相関値プロファイルの数を平均部５２に設定する。平均部５２は，以後，設定後の相関値プロファイルの数に応じて，相関値プロファイルCorrを平均化する。具体的には，平均数調整部５１は，ゲインが第１の閾値以上になると，平均化する相関値プロファイルの数を増加し，平均部５２に設定する。ゲインが第１の閾値未満になると，増加した相関値プロファイルの数を増加前の数に戻し，平均部５２に設定する。この第１の閾値は，図６で説明したゲイン１００［ｄB］に相当するものである。
【００５０】
他にも，平均数調整部５１は，ゲインが大きくなるに従って平均化する相関値プロファイルの数を増やし，ゲインが小さくなるに従って平均化する相関値プロファイルの数を減らすようにしてもよい。このとき，ゲインが第1の閾値以上になると，ゲインが大きくなるに従って平均化する相関値プロファイルの数を増やすようにしてもよく，様々な増減方法を採用できる。
【００５１】
平均部５２は，設定された数の相関値プロファイルを平均化する。以後，平均化する相関値プロファイルを平均化相関値プロファイルと略記する。
【００５２】
図８は，平均化相関値プロファイルの数を増減する処理を説明する図である。増加前の平均化相関値プロファイルの数をＮ０とし，増加後の平均化相関値プロファイルの数をＮ’（Ｎ’＞Ｎ０）とする。図８に示したように，ゲインが第１の閾値以上になると，平均数調整部５１は，平均化相関値プロファイルの数をＮ０からＮ’に増加する。平均部５２は，増加後の数Ｎ’のフレームの相関値プロファイルを平均化する。また，ゲインが第１の閾値未満になると，平均数調整部５１は，平均化相関値プロファイルの数を増加前の数Ｎ０に戻す。
【００５３】
図９，図１０は，第１の実施の形態の無線装置２の動作を説明するフロー図である。ゲイン制御部１８は，受信信号Ｒｖの電力レベルに基づき増幅器１１，１５のゲインを決定する（ステップＳ１１）。平均数調整部５１は，ゲインが第１の閾値以上の場合（ステップＳ１２／ＹＥＳ），平均化相関値プロファイルの数を増加し，平均部５２に設定する（ステップＳ１３）。ゲインが第１の閾値未満の場合（ステップＳ１２／ＮＯ），平均化相関値プロファイルの数を増加前の数に戻し，平均部５２に設定する（ステップＳ１４）。この時，平均部５２に設定した相関値プロファイルの数が図４のステップＳ３で説明した所定の相関値プロファイルの数となる。なお，平均数調整部５１は，平均化相関値プロファイルの数を増加していない場合にはステップＳ１４の処理を実行しない。以後，無線装置２は，ステップＳ１５〜Ｓ２４の処理を実行するが，この処理は，図４，図５のフロー図で説明したステップＳ１〜Ｓ１０の処理と同様なので説明を省略する。
【００５４】
このように，無線伝搬路状態の指標となるゲインを検出回路６０のフィードフォワード制御に利用することで，無線伝搬路状態が悪化した場合でも，高精度にフレームタイミングを検出することができる。
【００５５】
また，検出回路６０の前段に設けられたＲＦ部１０の増幅器１１，１５のゲインをフィードフォワード制御に利用して平均化相関値プロファイルの数を調整するので，フレームタイミングの検出時間が短くなる。例えば，ＳＮＲ算出部４２が出力した信号対雑音比SNRを利用して平均化相関値プロファイルの数を調整した場合，信号対雑音比SNRを算出するのに必要な数のフレームを受信して算出処理を実行した後に，平均化相関値プロファイルの数を調整することになる。そのため，平均化相関値プロファイルの数の調整が完了するまでに要する時間が本実施の形態に比べて長くなる。また， Ｎ０個の相関値プロファイルを平均化し，この平均化相関値プロファイルの最大相関値が閾値以下になった場合に，平均化相関値プロファイルの数を増加することもできる。しかし，この平均化相関値プロファイルを求めるまでに時間がかかり，前述したように，平均化相関値プロファイルの数の調整が完了するまでに要する時間が本実施の形態に比べて長くなる。しかし，本実施の形態では，ＲＦ部１０の増幅器１１，１５のゲインをフィードフォワード制御に利用して平均化相関値プロファイルの数を調整するので，このように平均化相関値プロファイルの数の調整を完了するまでの時間を短くすることができ，その結果，フレームタイミングの検出時間が短くなる。
【００５６】
（第２の実施の形態）
上記実施の形態で説明したようにフレームタイミングの更新処理を実行しても，無線伝搬路の状態がさらに悪化した場合，平均化する相関値プロファイルの数を増やしてもフレームタイミングを高精度に検出することが困難になることがある。このような場合に，フレームタイミングを検出し基準タイミングを更新すると，かえって実際のフレームタイミングに追随することができなくなる。また，このような場合におけるフレームタイミングの検出動作の実行は，無駄な電力の消費を招く。
【００５７】
そこで，第２の実施の形態の無線装置は，ゲインが第２の閾値以上になると，フレームタイミングの検出処理を停止する。
【００５８】
図１１は，第２の実施の形態の無線装置を説明する機能ブロック図である。なお，図１の無線装置１と同様の機能を有する機能ブロックについては，同じ符号を振りその説明を省略する。ゲイン制御部１９は，図７のゲイン制御部１８と同じ機能を有し，レベル測定部１６から入力された受信信号Ｒｖの電力レベルに基づき決定したゲインを第１の増幅器１１，第２の増幅器１５の他に動作制御部８０に出力する。動作制御部８０は，検出回路６０，復調回路７０の動作を制御する。具体的には，ゲインが第２の閾値以上になると，フレームタイミングの検出処理を停止するように指示する停止信号を検出回路６０に出力する。また，ゲインが第２の閾値未満になると，停止させた検出処理を再開するように指示する再開信号を検出回路６０に出力する。検出回路６０は，停止信号が入力されると，例えば乗算器３１，および，その後段の平均部３２などの動作を停止する。他にも，ピーク検出部３３，タイミング算出部３４，判定部３８の動作を停止するようにしてもよい。また，検出回路６０は，再開信号が入力されると，停止させた乗算器３１などの動作を再開させる。
【００５９】
また，ゲインが第２の閾値よりも大きい第３の閾値以上になると，復調処理を停止するように指示する停止信号を復調回路７０に出力する。また，ゲインが第３の閾値未満になると，停止させた復調処理を再開するように指示する再開信号を復調回路７０に出力する。復調回路７０は，停止信号が入力されると，例えばFFT部４１，SNR算出部４２の動作を停止させる。また，復調回路７０は，再開信号が入力されると，停止させたFFT部４１の動作を再開させる。
【００６０】
図１２，図１３は，第２の実施の形態の無線装置３の動作を説明するフロー図である。ゲイン制御部１９は，受信信号Ｒｖの電力レベルに基づき増幅器１１，１５のゲインを決定する（ステップＳ３１）。動作制御部８０は，ゲインが第２の閾値以上（ステップＳ３２／ＹＥＳ），かつ，第３の閾値未満の場合（図１３のステップＳ３３／ＮＯ），停止信号を検出回路６０に出力し，検出回路６０は，フレームタイミングの検出処理を停止する（ステップＳ３４）。そして，ステップＳ３１に戻る。
【００６１】
また，動作制御部８０は，ゲインが第２の閾値以上（ステップＳ３２／ＹＥＳ），かつ，第３の閾値以上の場合（図１３のステップＳ３３／ＹＥＳ），停止信号を復調回路７０に出力し，復調回路７０は，復調処理を停止する（ステップＳ３５）。そして，ステップＳ３１に戻る。
【００６２】
ステップＳ３２において，ゲインが第２の閾値未満の場合（ステップＳ３２／ＮＯ），ステップＳ３６〜ステップＳ４５の処理を実行する。この処理は，図４，図５のステップＳ１〜Ｓ１０の処理と同様なので説明を省略する。なお，この処理を実行する前に，検出回路６０における検出処理が停止していた場合，動作制御部８０は，その停止処理を再開させる再開信号を検出回路６０に出力する。
【００６３】
このようにすることで，無線伝搬路状態が極端に悪化してフレーム同期がとれなくなると見なせる場合では，フレームタイミングの検出処理，復調処理を停止させることで省電を図る。また，ゲインが第２の閾値以上，第３の閾値未満の場合には，復調処理を実行させることで，劣悪な無線伝搬路状態下でも，無線通信時間を少しでも伸ばすことができる。
【００６４】
（第３の実施の形態）
第１の実施の形態の無線装置２と第２の実施の形態の無線装置３を組み合わせてもよい。
【００６５】
図１４は，両者を組み合わせた，第３の実施の形態の無線装置４の機能ブロック図である。なお，図７の無線装置２，図１１の無線装置３と同様の機能を有する機能ブロックについては，同じ符号を振りその説明を省略する。ゲイン制御部１９’は，図１１のゲイン制御部１９と同じ機能を有し，レベル測定部１６から入力された受信信号Ｒｖの電力レベルに基づき決定したゲインを第１の増幅器１１，第２の増幅器１５の他に，平均数調整部５１，動作制御部８０に出力する。検出回路９０は，図７の検出回路５０と同様の機能を有すると共に，図１１の検出回路６０のように，ゲインが第２閾値以上になり動作制御部８０から停止信号が入力されると，フレームタイミングの検出処理を停止する。また，ゲインが第２の閾値未満になり，動作制御部８０から再開信号が入力されると停止していた検出処理を再開する。この第２の閾値は，第１の実施の形態で説明した第１の閾値よりも大きい値である。
【００６６】
このようにすることで，無線伝搬路状態に応じて，最適なフレームタイミングの検出動作を実行することができる。具体的には，無線伝搬路状態が悪い場合では，平均化相関値プロファイルの数を増加して，フレーム同期を維持することができる。無線伝搬路状態がさらに悪化すると，フレームタイミングの検出動作を停止させて省電を実現できる。そして，無線伝搬路状態がより悪化すると復調処理をも停止するのでより省電を実現できる。
【００６７】
以上の実施の形態をまとめると，次の付記のとおりである。
【００６８】
（付記１）
アンテナを介して受信した信号を増幅する増幅器を有し，前記増幅後の受信信号を出力する受信部と，
前記受信信号の電力レベルに基づき前記増幅器のゲインを制御する制御部と，
前記受信信号と当該受信信号の無線フレームに含まれる同期パターンのレプリカとの相関値を示す相関値プロファイルを求め，前記相関値プロファイルを平均化し，当該平均化した相関値プロファイルに基づき，フレーム同期タイミングを検出する検出回路とを有し，
前記検出回路は，前記ゲインに応じて，前記平均化する相関値プロファイルの数を増減する無線装置。
【００６９】
（付記２）
付記１において，
前記検出回路は，前記ゲインが第１の閾値以上になると，前記平均化する相関値プロファイルの数を増加し，前記ゲインが前記第１の閾値未満になると，前記増加した相関値プロファイルの数を増加前の数に戻す無線装置。
【００７０】
（付記３）
付記２において， 
前記検出回路は，前記ゲインが前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上になると，前記フレーム同期タイミングの検出処理を停止する無線装置。
【００７１】
（付記４）
付記３において， 
さらに，前記受信信号を復調する復調回路を有し，
前記復調回路は，前記ゲインが前記第２の閾値よりも大きい第３の閾値以上になると，復調処理を停止する無線装置。
【００７２】
（付記５）
アンテナを介して受信した信号を増幅する増幅器を有し，前記増幅後の受信信号を出力する受信部と，
前記受信信号の電力レベルに基づき前記増幅器のゲインを制御する制御部と，
前記受信信号と当該受信信号の無線フレームに含まれる同期パターンのレプリカとの相関値を示す相関値プロファイルを求め，前記相関値プロファイルを平均化し，当該平均化した相関値プロファイルに基づき，フレーム同期タイミングを検出する検出回路とを有し，
前記検出回路は，前記ゲインが第２の閾値以上になると，前記フレーム同期タイミングの検出処理を停止する無線装置。
【００７３】
（付記６）
付記５において，
前記検出回路は，前記ゲインが前記第２の閾値未満になると，前記停止させた検出処理を再開する無線装置。
【００７４】
（付記７）
付記５または６において，
さらに，前記受信信号を復調する復調回路を有し，
前記復調回路は，前記ゲインが前記第２の閾値よりも大きい第３の閾値以上になると，復調処理を停止する無線装置。
【００７５】
（付記８）
付記７において，
前記復調回路は，前記ゲインが前記第３の閾値未満になると，前記停止させた復調処理を再開する無線装置。
【符号の説明】
【００７６】
１〜４…無線装置，１１，１５…増幅器，１２…周波数変換器，１３…局部発振回路，１４…フィルタ，１６…レベル測定部，１７〜１９’…ゲイン制御部，２０…ベースバンド部，２１…ADC，３０，５０，６０，９０…検出回路，３１…乗算器，３２，５２…平均部，３３…ピーク検出部，３４…タイミング算出部，３５…遅延部，３６…比較器，３７…スイッチ，３８…判定部，４０，７０，…復調回路，４１…FFT部，４２…SNR算出部，５１…平均数調整部，８０…動作制御部。
【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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【図１３】
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【図１４】
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