(57)【要約】【課題】高品質な受信装置を提供する。【解決手段】受信装置１は、第１の波形を有する第１の信号を受信する場合に値が最大となる第１の出力信号を出力するフィルタ１００ｎと、第２の波形を有する第２の信号を受信する場合に値が最大となる第２の出力信号を出力するフィルタ１００ｑと、を備えている。受信装置１は、第１の出力信号を第１の時間だけ遅延させる第１の遅延部１００ｏと、遅延された第１の出力信号、及び第２の出力信号に基づいて演算を行う演算部１００ｒと、遅延された第１の出力信号と、第１の出力信号とに基づいて演算を行う演算部１００ｐと、を備えている。受信装置１は、演算部１００ｐ、及び１００ｒから出力される第１の演算結果に基づいて、同期信号を出力する同期部１００ｓを備えている。【選択図】      図１４
2013192009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波形と略同一の波形を有する第１の信号を受信する場合に値が最大となる第１の出力信号を出力する第１のフィルタと、
第２の波形と略同一の波形を有する第２の信号を受信する場合に値が最大となる第２の出力信号を出力する第２のフィルタと、
前記第１の出力信号を第１の時間だけ遅延させる第１の遅延部と、
前記遅延された第１の出力信号、及び前記第２の出力信号に基づいて演算を行う第１の演算部と、
前記遅延された第１の出力信号、及び前記第１の出力信号に基づいて演算を行う第２の演算部と、
前記第１の演算結果が最大値となった時刻を記憶し、前記時刻から前記第１の時間毎にピーク信号を生成し、前記ピーク信号の生成するタイミングで、前記第２の演算部から出力される第２の演算結果及び前記第１の演算結果を比較し、前記第１の演算結果が、前記第２の演算結果よりも大きいと判断する場合、同期位置信号を出力する同期部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
第１の波形と略同一の波形を有する第１の信号を受信する場合に値が最大となる第１の出力信号を出力する第１のフィルタと、
第２の波形と略同一の波形を有する第２の信号を受信する場合に値が最大となる第２の出力信号を出力する第２のフィルタと、
前記第１の出力信号を第１の時間だけ遅延させる第１の遅延部と、
前記遅延された第１の出力信号、及び前記第２の出力信号に基づいて演算を行う第１の演算部と、
前記第１の演算部から出力される第１の演算結果に基づいて、同期信号を出力する同期部と、
を備え、
前記第１の信号の終了から、前記第２の信号の終了までの時間は、前記第１の時間であることを特徴とする受信装置。
【請求項３】
前記第２の出力信号を第２の時間だけ遅延させる第２の遅延部と、
第３の波形と略同一の波形を有する第３の信号を受信する場合に値が最大となる第３の出力信号を出力する第３のフィルタと、
前記遅延された第２の出力信号、及び前記第３の出力信号に基づいて、演算を行う第２の演算部と、
を更に備え、
前記同期部は、前記第１の演算結果及び前記第２の演算部から出力される第２の演算結果に基づいて、同期信号を出力し、
前記第２の信号の終了から、前記第３の信号の終了までの時間は、前記第２の時間であ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】
前記同期部は、
前記第１の演算結果の最大値を記憶し、
前記最大値に合わせて更新信号を生成し、
最後に前記更新信号を生成した時刻を記憶し、
前記時刻から前記第２の時間が経過すると、前記最大値、及び前記第２の演算結果を比較し、
前記第２の演算結果が、前記最大値と同等、またはそれ以上の値であると判断する場合、同期信号を出力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】
前記遅延された第１の出力信号、及び前記第１の出力信号に基づいて演算を行う第２の演算部
を更に備え、
前記同期部は、前記第１の演算結果及び前記第２の演算部から出力される第２の演算結果に基づいて、同期信号を出力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】
前記同期部は、
前記第１の演算結果が最大値となった時刻を記憶し、
前記時刻から前記第１の時間毎にピーク信号を生成し、
前記ピーク信号の生成するタイミングで、前記第２の演算結果及び前記第１の演算結果を比較し、
前記第１の演算結果が、前記第２の演算結果よりも大きいと判断する場合、同期位置信号を出力することを特徴とする請求項５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】
近年、無線通信においてＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が広く使用されている。ＯＦＤＭを使用する無線通信の受信においてはＦＦＴ(Fast Fourier Transform)演算を用いる。その際、受信装置（受信機）は、時間同期を行いＯＦＤＭシンボルの境界（ＦＦＴウインドウ）を検出する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８３５８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高品質な受信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る受信装置は、第１の波形と略同一の波形を有する第１の信号を受信する場合に値が最大となる第１の出力信号を出力する第１のフィルタと、第２の波形と略同一の波形を有する第２の信号を受信する場合に値が最大となる第２の出力信号を出力する第２のフィルタと、前記第１の出力信号を第１の時間だけ遅延させる第１の遅延部と、前記遅延された第１の出力信号、及び前記第２の出力信号に基づいて演算を行う第１の演算部と、前記遅延された第１の出力信号、及び前記第１の出力信号に基づいて演算を行う第２の演算部と、前記第１の演算結果が最大値となった時刻を記憶し、前記時刻から前記第１の時間毎にピーク信号を生成し、前記ピーク信号の生成するタイミングで、前記第２の演算部から出力される第２の演算結果及び前記第１の演算結果を比較し、前記第１の演算結果が、前記第２の演算結果よりも大きいと判断する場合、同期位置信号を出力する同期部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る通信端末間の送受信の様子を概略的に示した図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る通信端末の無線受信機の基本的な構成について模式的に示した図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る復調部の基本的な構成を模式的に示した図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る無線通信信号のフォーマットの基本的な構成について模式的に示した図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る時間同期部の基本的な構成について模式的に示した図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る基本的な時間同期方法を模式的に示した図である。
【図７】図７は、マルチパス遅延を概念的に示した図である。
【図８】図８（ａ）は、送信前の信号の波形を示すグラフであり、図８（ｂ）は、受信後の信号の波形を示したグラフである。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る基本的な時間同期方法を模式的に示した図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る無線通信信号のフォーマットの基本的な構成について模式的に示した図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る時間同期部の基本的な構成について模式的に示した図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る基本的な時間同期方法を模式的に示した図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係る無線通信信号のフォーマットの基本的な構成について模式的に示した図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態に係る時間同期部の基本的な構成について模式的に示した図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係る基本的な時間同期方法を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の詳細を図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。また、以下に示す各実施形態は、この実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施形態の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。実施形態の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【０００８】
（第１の実施形態）
＜１．１  構成＞
＜１．１．１  無線受信機の構成＞
まず、第１の実施形態に係る通信端末の無線受信機（無線受信装置）の基本的な構成について概略的に説明する。図１は、第１の実施形態に係る通信端末間の送受信の様子を模式的に示した図である。図２は、第１の実施形態に係る通信端末の無線受信機１の基本的な構成について模式的に示した図である。
【０００９】
図１に示すように、送信機２はアンテナ２０を介してＯＦＤＭ信号（無線信号）を受信機１に送信する。受信機１は、アンテナ１０を介して、送信機２からのＯＦＤＭ信号を受信する。
【００１０】
図２に示すように、通信端末の無線受信機１は、アンテナ１０によって外部から無線信号を受信し、高周波回路（ＲＦ）１１によって無線信号を無線周波数からベースバンド周波数に周波数変換することで、ベースバンド信号を生成している。そして、復調部１２は、ベースバンド信号を復調データへと復調する。
【００１１】
＜１．１．２  復調部の構成＞
次に、第１の実施形態に係る復調部１２の基本的な構成について概略的に説明する。図３は、第１の実施形態に係る復調部１２の基本的な構成を模式的に示した図である。
【００１２】
図３に示すように、復調部１２は、時間同期部１００、ＦＦＴ部１１０及びＯＦＤＭ復調部１２０を備えている。時間同期部１００は、高周波回路１１からのベースバンド信号に基づいて、ＯＦＤＭシンボルの境目を判定し、時間同期信号としてＦＦＴ部１１０に入力する。
【００１３】
ＦＦＴ部１１０は、時間同期信号に従ってベースバンド信号からＦＦＴウインドウを切り出し、ＦＦＴ演算を行う。
【００１４】
ＯＦＤＭ復調部１２０は、ＦＦＴ部１１０からの出力に基づいてデータを復調する。ＯＦＤＭ復調部１２０の具体的な処理は、無線の規格により異なるが、伝送路特性による影響をキャンセルする伝送路等化、無線信号から重畳したデータを取り出すデマッピング、および誤り訂正復号等が挙げられる。
【００１５】
尚、図示していないが、高周波回路１１と、復調部１２との間には、アナログ・デジタル変換部（ＡＤＣ）、自動利得制御部（ＡＧＣ）、自動周波数制御部（ＡＦＣ）等が設けられても良い。アナログ・デジタル変換部は、高周波回路１１の出力をデジタル信号に変換する。自動利得制御部は、該デジタル信号の振幅が復調に適した振幅となるように、高周波回路１１への利得信号を調整する。また、自動周波数制御回路は、送信機と受信機との間の周波数ズレを検出して、該周波数ズレの補正を行う。
【００１６】
高周波回路１１の方式をダイレクトコンバージョン方式（ゼロＩＦ方式）とすると、ベースバンド信号はＩｃｈ成分（In-Phase channel）を実部、Ｑｃｈ（Quadrature-Phase channel）成分を虚部とする複素数で表される。以下では、ベースバンド信号を複素数とする。
【００１７】
＜１．１．３  無線通信信号のフォーマット＞
次に、第１の実施形態に係る無線通信信号のフォーマットの基本的な構成について概略的に説明する。図４は、第１の実施形態に係る無線通信信号のフォーマットの基本的な構成について模式的に示した図である。
【００１８】
図４に示すように、フォーマット中の既知信号部Ｓ１および既知信号部Ｓ２は、信号の波形が予め規格書等で定められている部分である。そして、受信機１には、この既知信号部Ｓ１及び既知信号部Ｓ２の波形が設定されている。例えば、既知信号部Ｓ１の終了から既知信号部Ｓ２の終了までの時間は時間Ｄであるとする。このように、信号の波形が予め規格書等で定められている部分を以下では単に既知信号部等とも呼ぶ。
【００１９】
＜１．１．４  時間同期部の構成＞
次に、第１の実施形態に係る時間同期部１００の基本的な構成について概略的に説明する。図５は、第１の実施形態に係る時間同期部１００の基本的な構成について模式的に示した図である。
【００２０】
図５に示すように、時間同期部１００は、マッチトフィルタ（マッチドフィルタ、整合フィルタともいう）１００ａ、遅延部１００ｂ、マッチトフィルタ１００ｃ、相関演算部１００ｄ、及び同期位置判定部１００ｅを備えている。
【００２１】
マッチトフィルタ１００ａは、既知信号部Ｓ１に対応するマッチトフィルタである。つまり、マッチトフィルタ１００ａには既知信号部Ｓ１の波形と同一または類似の波形を有する信号（既知信号部Ｓ１′）が設定されている。具体的には、マッチトフィルタ１００ａは、受信信号と既知信号部Ｓ１′またはその一部との整合度を算出する。言い換えると、マッチトフィルタ１００ａは、受信した信号と、マッチトフィルタ１００ａに設定された信号との相関値に比例した出力値を出力する。そのため、マッチトフィルタ１００ａは、既知信号部Ｓ１、または既知信号部Ｓ１の波形に近い波形を有する信号を受信する場合、最も大きな出力値を出力する。
【００２２】
遅延部１００ｂは、マッチトフィルタ１００ａの出力を例えば時間Ｄだけ遅延して、相関演算部１００ｄに出力する。
【００２３】
マッチトフィルタ１００ｃは、既知信号部Ｓ２に対応するマッチトフィルタである。つまり、マッチトフィルタ１００ｃには既知信号部Ｓ２の波形と同一または類似の波形を有する信号（既知信号部Ｓ２′）が設定されている。具体的には、マッチトフィルタ１００ｃは、受信信号と既知信号部Ｓ２′またはその一部との整合度を算出する。言い換えると、マッチトフィルタ１００ｃは、既知信号部Ｓ２、または既知信号部Ｓ２の波形に近い波形を有する信号を受信する場合、最も大きな出力値を出力する。
【００２４】
ところで、時間同期部１００への既知信号部Ｓ１の入力が終了すると、上記整合度の算出は終了し、マッチトフィルタ１００ａの出力値はピークとなる。そして、マッチトフィルタ１００ａの出力は遅延部１００ｂにより時間Ｄだけ遅延される。この遅延時間Ｄは、基本的には、既知信号部Ｓ１の終了から既知信号部Ｓ２までの時間である。尚、遅延時間Ｄは、必ずしも、既知信号部Ｓ１の終了から既知信号部Ｓ２までの時間である必要はなく、マッチトフィルタ１００ａからの出力のピークが表れるタイミングと、時間同期部１００への既知信号部Ｓ２の入力が終了してマッチトフィルタ１００ｃからの出力のピークが表れるタイミングとがほぼ同時になるように調整されても良い。
【００２５】
相関演算部１００ｄは、遅延部１００ｂ及びマッチトフィルタ１００ｃの出力に基づいて相関演算を行い、演算結果を出力する。具体的には、遅延部１００ｂの出力、及びマッチトフィルタ１００ｃの出力の複素共役を乗算し、更に時間Ｄよりも短い時間Ｗの間、時間平均の演算を行う。
【００２６】
同期位置判定部１００ｅは、該演算結果に基づいて、ＯＦＤＭシンボルの境目を判定し、時間同期信号をＦＦＴ部１１０へ出力する。
【００２７】
＜１．２  第１の実施形態に係る時間同期部の動作＞
＜１．２．１  マルチパス遅延が存在しない場合＞
次に、無線伝送路にマルチパス遅延が存在しない場合の第１の実施形態に係る基本的な時間同期方法について説明する。図６は、第１の実施形態に係る基本的な時間同期方法を模式的に示した図である。ただし、簡略化のため各種演算にかかるレイテンシは無視する。また、各信号波形は複素数であり、振幅と位相の情報を持つが、ここでは位相は省略し振幅のみを図示している。
【００２８】
図６に示すように、時刻ｔ０において、時間同期部１００は受信信号を受信する。  
時刻ｔ１において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は既知信号部Ｓ１の受信を開始する。  
時刻ｔ２において、（ａ）及び（ｂ）に示すように、マッチトフィルタ１００ａの出力する出力値は、既知信号部Ｓ１の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。  
尚、実際にはマッチトフィルタ１００ａの出力は、図のように、ピークが一本のみ出力されるわけではなく、これに既知信号の自己相関波形が畳み込まれた波形となる。また、マッチトフィルタ１００ａでは、受信信号の波形と、設定された信号（既知信号）の波形とを用いて常に相関演算が行われ、出力値（演算結果）が出力されている。また、マッチトフィルタ１００ａは、受信信号中の雑音の影響も受けることがある。これらの事柄は、下記各マッチトフィルタにおいても同様である。
【００２９】
時刻ｔ３において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は、既知信号部Ｓ２の受信を開始する。  
時刻ｔ４において、（ａ）及び（ｄ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｃの出力する出力値は、既知信号部Ｓ２の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、既知信号部Ｓ１の終了から、既知信号部Ｓ２の終了までは、時間Ｄである（時刻ｔ４−時刻ｔ２＝時間Ｄ）。このマッチトフィルタ１００ｃは、相関演算部１００ｄに出力値を供給する。遅延部１００ｂは、マッチトフィルタ１００ａからの出力を時間Ｄだけ遅延するので、時刻ｔ２におけるマッチトフィルタ１００ａからの出力値を時刻ｔ４に相関演算部１００ｄに出力する。
【００３０】
相関演算部１００ｄは、遅延部１００ｂ及びマッチトフィルタ１００ｃからの出力値を用いて、相関演算を行う。より具体的には、遅延部１００ｂの出力複素数にマッチトフィルタ１００ｃの出力複素数の複素共役を乗算し、その値を時間Ｗの間、平均する。このため、時刻ｔ４において、（ｅ）に示すように、相関演算部１００ｄはマッチトフィルタ１００ｃが既知信号部Ｓ２の受信を完了した後から時刻ｔ５までの時間Ｗの間、高い出力値を保つ。本実施形態では、簡単のため、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間で、相関演算部１００ｄの出力値が常にピークであるとする。
【００３１】
同期位置判定部１００ｅは、（ｅ）に示すように、相関演算部１００ｄからの出力のピークが終わる時刻ｔ５に達すると、既知信号部Ｓ２の終了時刻を推測し、時間同期信号を、ＦＦＴ部１１０に出力する。以上のように、時間同期信号を生成することによって、時間同期を行うことができる。
【００３２】
尚、時間範囲Ｗの間のどこを正確な同期位置にするかについては様々な方法が考えられる。例えば、同期位置判定部１００ｅはさらにマッチトフィルタ１００ｃの出力を受け、その振幅が最大となる時刻を同期位置とする方法等がある。
【００３３】
＜１．２．２  マルチパス遅延について＞
ここで、図７、８を用いてマルチパス遅延について簡単に説明する。図７は、マルチパス遅延を概念的に示した図であり、図８（ａ）は、送信前の信号の波形を示すグラフであり、図８（ｂ）は、受信後の信号の波形を示したグラフである。
【００３４】
図７に示すように、マルチパス伝搬とは、送信アンテナ（送信機）から送信された送信波が、複数（マルチ）の経路（パス）を通って、受信アンテナ（受信機）によって受信される伝搬である。送信機から送信された信号は、直接受信機に到達する直接波と、構造物（例えば建物）等様々な物によって反射し、受信機に到達する遅延波（反射波）とに分類される。特に遅延波は、異なる振幅または位相を有し、直接波から遅延して受信機に入力される。また、これらの遅延波は、それぞれの信号の振幅レベルまたは位相等が異なっており、受信機に到達する時間も異なっている。そして、受信機は直接波と遅延波とからなる合成波を受信する。そのため、送信機が、例えば図８（ａ）に示すようなインパルス形状の信号を受信機に送信しても、図８（ｂ）に示すように、受信機は直接波と遅延波とを合成する合成波を受信することになる。尚、一般的に受信機が受信する遅延波の信号レベル（強さ）は、直接波の信号レベルよりも弱くなる傾向がある。
【００３５】
＜１．２．３  マルチパス遅延が存在する場合＞
次に、無線伝送路にマルチパス遅延が存在する場合の第１の実施形態に係る基本的な時間同期方法について説明する。図９は、第１の実施形態に係る基本的な時間同期方法を模式的に示した図である。
【００３６】
図９に示すように、無線伝送路にマルチパス遅延を生じる場合、時刻ｔ０において、受信機が受信する受信信号は、例えば（ａ）に示すような遅延プロファイル（直接波及び遅延波の遅延時間と信号レベルとの関係を示したもの）になる。本実施形態は、遅延プロファイル（伝送路環境）が変動しない程度の短い時間で時間同期を行うので、実質的に同様の遅延プロファイルで受信信号を受信すると考えられる。このような実状を鑑みて、本実施形態では簡単のため、時刻ｔ０以降、同様の遅延プロファイルで受信信号を受信するものとする。つまり、受信機１は、後述する既知信号部Ｓ１及び既知信号部Ｓ２を同様の遅延プロファイルで受信するものと考える。
【００３７】
次に、時刻ｔ１において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は既知信号部Ｓ１の受信を開始する。  
時刻ｔ２において、（ａ）及び（ｃ）に示すように、マッチトフィルタ１００ａの出力する出力値は、既知信号部Ｓ１の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、遅延プロファイルに従って、マッチトフィルタ１００ａの出力のピークは、複数本（（ｃ）では３本）表れる。
【００３８】
時刻ｔ３において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は、既知信号部Ｓ２の受信を開始する。  
時刻ｔ４において、（ａ）及び（ｅ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｃの出力する出力値は、既知信号部Ｓ２の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、既知信号部Ｓ１の終了から、既知信号部Ｓ２の終了までは、時間Ｄである（時刻ｔ４−時刻ｔ２＝時間Ｄ）。遅延部１００ｂは、時刻ｔ２におけるマッチトフィルタ１００ａからの出力値を、時間Ｄだけ遅延させて時刻ｔ４に相関演算部１００ｄに出力する。ところで、マッチトフィルタ１００ａの出力波形は、マッチトフィルタ１００ｃの出力波形と略同一である。そして、マッチトフィルタ１００ａの出力を時間Ｄだけ遅延させる遅延部１００ｂの出力波形は、マッチトフィルタ１００ｃの出力波形と略同一となる。
【００３９】
ところで、相関演算部１００ｄは、遅延部１００ｂの出力複素数にマッチトフィルタ１００ｃの出力複素数の複素共役を乗算し、その値を時間Ｗの間、平均する。（ｆ）に示すように、相関演算部１００ｄでこれらを相関演算した信号は、ピークの分裂が時間Ｗ内に収まる場合には、相関出力波形のピークの高さは同じ受信電力でマルチパスが無い場合と略同一の高さとなり、その時間同期性能はほぼ同じ雑音耐性を持つ。また、相関演算部１００ｄの出力のピークの分裂が時間Ｗ内に収まらない場合においても、Ｗに入るピークの分の電力は加算され、マルチパスによる同期性能劣化が生じにくくなる。
【００４０】
同期位置判定部１００ｅは、（ｆ）に示すように、相関演算部１００ｄからの出力の最大値が終わる時刻ｔ５に達すると、既知信号部Ｓ２の終了時刻を推測し、時間同期信号を、ＦＦＴ部１１０に出力する。このようにして、時間同期を行うことができる。
【００４１】
＜１．３  第１の実施形態に係る受信機の作用効果＞
上述する第１の実施形態に係る受信装置１は、第１の波形と略同一の波形を有する第１の信号を受信する場合に値が最大となる第１の出力信号を出力する第１のフィルタ（マッチトフィルタ）１００ａと、第２の波形と略同一の波形を有する第２の信号を受信する場合に値が最大となる第２の出力信号を出力する第２のフィルタ（マッチトフィルタ）１００ｃと、を備えている。また、受信装置１は、第１の出力信号を第１の時間Ｄだけ遅延させる第１の遅延部１００ｂと、遅延された第１の出力信号、及び第２の出力信号に基づいて演算を行う第１の演算部（相関演算部）１００ｄと、第１の演算部１００ｄから出力される第１の演算結果に基づいて、同期信号を出力する同期部（同期位置判定部）１００ｅと、を備えている。更に、第１の信号の終了から、第２の信号の終了までの時間は、第１の時間である。
【００４２】
以上の様に、遅延した既知信号部Ｓ１に係る出力信号と、既知信号部Ｓ２に係る出力信号と比較して、時間同期を行うことで、マルチパス伝送路環境や複数のアンテナを用いた通信においても、同期性能の劣化を抑制することができる受信機を得ることができる。
【００４３】
近年、より精度の良い時間同期が求められるようになってきている。その理由の一つとしては、無線通信の普及により、マルチパス環境下でも高品質な通信が要求されているからである。また、他の理由としては、送受信に複数アンテナを用いるＭＩＭＯ(Multi-Input Multi-Output)通信が普及してきているからである。複数のアンテナを用いた無線通信としては、ＳＤＭ（Special division multiplexing）、ＳＴＢＣ(Space Time Block Coding)等の技術が考えられる。送信アンテナが複数本ある場合に行われるＣＳＤ(Cyclic Shift Diversity)は、受信機側にはマルチパス遅延の増大と同等の影響を与え、時間同期マージンを狭めるという問題がある。例えば送信機２側が複数アンテナを有している際には、各アンテナの送信信号には違ったＣＳＤが付与されて送信される。そのため、受信機１側のマッチトフィルタでピークの分裂が発生してしまう。
【００４４】
これに対し受信側も複数アンテナから情報を得ることで精度を高めることも考えられるが、携帯機器では低消費電力化と省スペース化が要求され、複数のアンテナを携帯機器に搭載することが困難である場合がある。
【００４５】
そこで、上述した実施形態に係る時間同期部１００は、既知信号部Ｓ１及び既知信号部Ｓ２を用いて、時間同期を行っている。具体的には、既知信号部Ｓ１の入力判定出力を、既知信号部Ｓ１の終了から、既知信号部Ｓ２の終了までの時間と同様の時間だけ遅延させている。そして、遅延された既知信号部Ｓ１に係る入力判定出力と、既知信号部Ｓ２の入力判定出力と、の複素相関を取る演算を行っている。その演算結果が、例えば所定の値以上の結果になった場合、時間同期信号を生成する。ところで、既知信号部Ｓ１及び既知信号部Ｓ２は、おおよそ同様の遅延プロファイルを有していると考えられる。そのため、上述したように、既知信号部Ｓ１に係る入力判定出力を遅延させて、既知信号部Ｓ２の入力判定出力の出力タイミングと同時に相関演算部１００ｄに出力することで、マッチトフィルタ出力のピークが分裂しても良好な時間同期特性を得ることが可能となる。
【００４６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る通信端末の無線受信機の基本的な構成について説明する。第１の実施形態では、既知信号部Ｓ１、及びＳ２を用いて、時間同期信号を生成する場合について説明したが、第２の実施形態では、既知信号部Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３を用いて、時間同期信号を生成する場合について説明する。
【００４７】
＜２．１  構成＞
＜２．１．１  無線通信信号のフォーマット＞
まず、第２の実施形態に係る無線通信信号のフォーマットの基本的な構成について概略的に説明する。図１０は、第２の実施形態に係る無線通信信号のフォーマットの基本的な構成について模式的に示した図である。
【００４８】
図１０に示すように、フォーマット中の既知信号部Ｓ１、既知信号部Ｓ２、及び既知信号部Ｓ３は、信号の波形が予め規格書等で定められている部分である。また、既知信号部Ｓ１の終了から、既知信号部Ｓ２の終了までの時間は時間Ｄ１であるとする。更に、既知信号部Ｓ２の終了から、既知信号部Ｓ３の終了までの時間は時間Ｄ２であるとする。このように、信号の波形が予め規格書等で定められている部分を以下では単に既知信号部等とも呼ぶ。そして、受信機１には、これらの既知信号部Ｓ１、既知信号部Ｓ２、及び既知信号部Ｓ３の波形と同一または類似の波形を有する信号が設定されている。
【００４９】
＜２．１．２  時間同期部の構成＞
次に、第２の実施形態に係る時間同期部１００の基本的な構成について概略的に説明する。図１１は、第２の実施形態に係る時間同期部１００の基本的な構成について模式的に示した図である。
【００５０】
図１１に示すように、時間同期部１００は、マッチトフィルタ１００ｆ、遅延部１００ｇ、マッチトフィルタ１００ｈ、相関演算部１００ｉ、遅延部１００ｊ、マッチトフィルタ１００ｋ、相関演算部１００ｌ、及び同期位置判定部１００ｍを備えている。
【００５１】
マッチトフィルタ１００ｆは、既知信号部Ｓ１に対応するマッチトフィルタである。つまり、マッチトフィルタ１００ｆには既知信号部Ｓ１の波形と同一または類似の波形を有する信号（既知信号部Ｓ１′）、が設定されている。具体的には、マッチトフィルタ１００ｆは、受信信号と既知信号部Ｓ１′またはその一部との整合度を算出する。言い換えると、マッチトフィルタ１００ｆは、受信した信号と、設定された信号との相関値に比例した出力値を遅延部１００ｇに出力する。
【００５２】
遅延部１００ｇは、マッチトフィルタ１００ｆの出力を例えば時間Ｄ１だけ遅延して相関演算部１００ｉに出力する。
【００５３】
マッチトフィルタ１００ｈは、既知信号部Ｓ２に対応するマッチトフィルタである。つまり、マッチトフィルタ１００ｈには既知信号部Ｓ２の波形と同一または類似の波形を有する信号（既知信号部Ｓ２′）が設定されている。具体的には、マッチトフィルタ１００ｈは、受信信号と既知信号部Ｓ２′またはその一部との整合度を算出する。言い換えると、マッチトフィルタ１００ｈは、受信した信号と、設定された信号との相関値に比例した出力値を相関演算部１００ｉ及び遅延部１００ｊに出力する。
【００５４】
ところで、時間同期部１００への既知信号部Ｓ１の入力が終了した時点で、マッチトフィルタ１００ｆの出力はピークとなる。この出力は遅延部１００ｇにより時間Ｄ１だけ遅延される。この遅延時間Ｄ１は、基本的には、既知信号部Ｓ１の終了から既知信号部Ｓ２までの時間である。尚、この遅延時間Ｄ１は、必ずしも既知信号部Ｓ１の終了から既知信号部Ｓ２までの時間である必要はなく、マッチトフィルタ１００ｆからの出力のピークが表れるタイミングと、時間同期部１００への既知信号部Ｓ２の入力が終了してマッチトフィルタ１００ｈからの出力のピークが表れるタイミングとがほぼ同時になるように調整されても良い。
【００５５】
相関演算部１００ｉは、遅延部１００ｇ及びマッチトフィルタ１００ｈの出力に基づいて相関演算を行い、演算結果を同期位置判定部１００ｍに出力する。
【００５６】
遅延部１００ｊは、マッチトフィルタ１００ｈの出力を例えば時間Ｄ２だけ遅延して相関演算部１００ｌに出力する。
【００５７】
マッチトフィルタ１００ｋは、既知信号部Ｓ３に対応するマッチトフィルタである。つまり、マッチトフィルタ１００ｋには既知信号部Ｓ３の波形と同一または類似の波形を有する信号（既知信号部Ｓ３′）が設定されている。具体的には、マッチトフィルタ１００ｋは、受信信号と既知信号部Ｓ３′またはその一部との整合度を算出する。言い換えると、マッチトフィルタ１００ｋは、受信した信号と、設定された信号との相関値に比例した出力値を相関演算部１００ｌに出力する。
【００５８】
時間Ｄ２は、基本的には、既知信号部Ｓ２の終了から既知信号部Ｓ２までの時間である。尚、時間Ｄ１と同様に時間Ｄ２は、マッチトフィルタ１００ｈからの出力のピークが表れるタイミングと、時間同期部１００への既知信号部Ｓ３の入力が終了してマッチトフィルタ１００ｋからの出力のピークが表れるタイミングとがほぼ同時になるように調整されても良い。
【００５９】
相関演算部１００ｌは、遅延部１００ｊ及びマッチトフィルタ１００ｋの出力に基づいて相関演算を行い、演算結果を同期位置判定部１００ｍに出力する。
【００６０】
同期位置判定部１００ｍは、例えば相関演算部１００ｉの出力の最大値と、その時刻を記憶する機構を有する。同期位置判定部１００ｍは、相関演算部１００ｉからの出力の最大値（その時点の最大値）に合わせてピーク更新信号を生成する。また、同期位置判定部１００ｍは、例えば最後にピーク更新信号を生成した時刻を記憶しておき、その時刻から時間Ｄ２が経過した場合に、相関演算部１００ｌの出力を確認する。この時、最終ピーク時刻が正しい既知信号部Ｓ２の入力終了時刻である場合、相関演算部１００ｉの最大値は相関演算部１００ｌの値とほぼ同一である。したがって、同期位置判定部１００ｍは、記憶しておいた相関演算部１００ｉの最大値と、相関演算部１００ｌの値とを比較し、相関演算部１００ｌの値が、相関演算部１００ｉの最大値と同等かそれ以上の値であるならば時間同期信号をＦＦＴ部１１０に出力する。
【００６１】
＜２．２  第２の実施形態に係る時間同期部の動作＞
次に、無線伝送路にマルチパス遅延が存在する場合の第２の実施形態に係る基本的な時間同期方法について説明する。図１２は、第２の実施形態に係る基本的な時間同期方法を模式的に示した図である。
【００６２】
図１２に示すように、無線伝送路にマルチパス遅延を生じる場合、時刻ｔ０において、受信機が受信する受信信号は、例えば（ａ）に示すような遅延プロファイルになる。本実施形態は、第１の実施形態で説明したように、遅延プロファイル（伝送路環境）が変動しない程度の短い時間で時間同期を行うので、実質的に同様の遅延プロファイルで受信信号を受信すると考えられる。このような実状を鑑みて、本実施形態では簡単のため、時刻ｔ０以降、同様の遅延プロファイルで受信信号を受信するものとする。つまり、受信機１は、後述する既知信号部Ｓ１、既知信号部Ｓ２、及び既知信号部Ｓ３を同様の遅延プロファイルで受信するものと考える。
【００６３】
次に、時刻ｔ１において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は既知信号部Ｓ１の受信を開始する。  
時刻ｔ２において、（ａ）及び（ｃ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｆの出力する出力値は、既知信号部Ｓ１の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、遅延プロファイルに従って、マッチトフィルタ１００ｆの出力のピークは、複数本（（ｃ）では３本）表れる。
【００６４】
時刻ｔ３において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は、既知信号部Ｓ２の受信を開始する。  
時刻ｔ４において、（ａ）及び（ｅ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｈの出力する出力値は、既知信号部Ｓ２の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、既知信号部Ｓ１の終了から、既知信号部Ｓ２の終了までの時間は、時間Ｄ１である（時刻ｔ４−時刻ｔ２＝時間Ｄ１）。遅延部１００ｇは、時刻ｔ２におけるマッチトフィルタ１００ｆからの出力値を時間Ｄ１だけ遅延させて時刻ｔ４に相関演算部１００ｉに出力する。ところで、マッチトフィルタ１００ｆの出力波形は、マッチトフィルタ１００ｈの出力波形と略同一である。そして、マッチトフィルタ１００ｆの出力を時間Ｄ１だけ遅延させる遅延部１００ｇの出力波形は、マッチトフィルタ１００ｈの出力波形と略同一となる。
【００６５】
ところで、相関演算部１００ｉは、遅延部１００ｇの出力複素数にマッチトフィルタ１００ｈの出力複素数の複素共役を乗算し、その値を時間Ｗの間、平均する。（ｈ）に示すように、相関演算部１００ｄでこれらを相関演算した信号は、ピークの分裂が時間Ｗ内に収まる場合には、相関出力波形のピークの高さは同じ受信電力でマルチパスが無い場合と略同一の高さとなる。本実施形態では、簡単のため、複数のピークが時間Ｗ内に収まっているものとする。
【００６６】
同期位置判定部１００ｍは、相関演算部１００ｉからの出力のピーク（その時の最大値）（（ｈ）、（ｊ）参照）に合わせてピーク更新信号（（ｉ）参照）を生成する。このピーク更新信号は、時刻ｔ５、ｔ６において、相関演算部１００ｉからの出力のピークが、過去の出力のピークを上回った場合に出力される。同期位置判定部１００ｍは、例えば最後にピーク更新信号を出力した時刻を記憶しておき、その時刻から時間Ｄ２が経過した場合に、相関演算部１００ｌの出力を確認する。
【００６７】
時刻ｔ７において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は、既知信号部Ｓ３の受信を開始する。  
時刻ｔ８において、（ａ）及び（ｇ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｋの出力する出力値は、既知信号部Ｓ３の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、既知信号部Ｓ２の終了から、既知信号部Ｓ３の終了までの時間は、時間Ｄ２である（時刻ｔ８−時刻ｔ４＝時間Ｄ２）。遅延部１００ｊは、時刻ｔ４におけるマッチトフィルタ１００ｈからの出力値を時間Ｄ２だけ遅延させて時刻ｔ８に相関演算部１００ｉに出力する。ところで、マッチトフィルタ１００ｈの出力波形は、マッチトフィルタ１００ｋの出力波形と略同一である。そして、マッチトフィルタ１００ｈの出力を時間Ｄ２だけ遅延させる遅延部１００ｊの出力波形は、マッチトフィルタ１００ｈの出力波形と略同一となる。
【００６８】
ところで、相関演算部１００ｌは、遅延部１００ｊの出力する複素数にマッチトフィルタ１００ｋの出力する複素数の複素共役を乗算し、その値を時間Ｗの間、平均する。（ｋ）に示すように、相関演算部１００ｄでこれらを相関演算した信号は、複数のピークが時間Ｗ内に収まる場合には、相関出力波形のピークの高さは同じ受信電力で電送経路にマルチパスが無い場合と略同一の高さとなる。
【００６９】
時刻ｔ９において、最終ピーク時刻が正しい既知信号部Ｓ２の入力終了時刻である場合、相関演算部１００ｉの最大値は相関演算部１００ｌの値とほぼ同一である。したがって、同期位置判定部１００ｍは、記憶しておいた相関演算部１００ｉの最大値と、相関演算部１００ｌの値とを比較し、相関演算部１００ｌの値が、相関演算部１００ｉの最大値と同等かそれ以上の値であるならば時間同期信号をＦＦＴ部１１０に出力する。このようにして、時間同期を行うことができる。
【００７０】
＜２．３  第２の実施形態に係る受信装置の作用効果＞
上述する第２の実施形態に係る受信装置は、第１の実施形態で説明した構成に加えて、更に、第２の出力信号を第２の時間Ｄ２だけ遅延させる第２の遅延部１００ｊと、第３の波形と略同一の波形を有する第３の信号を受信する場合に値が最大となる第３の出力信号を出力する第３のフィルタ（マッチトフィルタ）１００ｋと、遅延された第２の出力信号、及び第３の出力信号に基づいて、演算を行う第２の演算部（相関演算部）１００ｌと、を備えている。同期部（同期位置判定部）１００ｍは、第１の演算結果の最大値を記憶し、最大値に合わせて更新信号を生成し、最後に更新信号を生成した時刻を記憶し、時刻から第２の時間が経過すると、最大値、及び第２の演算部１００ｌから出力される第２の演算結果を比較し、第２の演算結果が、最大値と同等、またはそれ以上の値であると判断する場合、同期信号を出力する。そして、第２の信号の終了から、第３の信号の終了までの時間は、第２の時間である。
【００７１】
以上の様に、遅延した既知信号部Ｓ１に係る出力信号と、既知信号部Ｓ２に係る出力信号と比較し、更に遅延した既知信号部Ｓ２に係る出力信号と、既知信号部Ｓ３に係る出力信号と比較して時間同期を行うことで、上述した第１の実施形態よりも更に、同期性能の劣化を抑制する受信機を得ることができる。
【００７２】
上述した実施形態に係る時間同期部１００は、既知信号部Ｓ１、既知信号部Ｓ２、及び既知信号部Ｓ３を用いて、時間同期を行っている。具体的には、既知信号部Ｓ１の入力判定出力を、既知信号部Ｓ１の終了から、既知信号部Ｓ２の終了までの時間と同様の時間だけ遅延させている。また同様に、既知信号部Ｓ２の入力判定出力を、既知信号部Ｓ２の終了から、既知信号部Ｓ３の終了までの時間と同様の時間だけ遅延させている。そして、遅延された既知信号部Ｓ１に係る入力判定出力と、既知信号部Ｓ２の入力判定出力と、の複素相関を取る演算を行っている。また、同様に遅延された既知信号部Ｓ２に係る入力判定出力と、既知信号部Ｓ３の入力判定出力と、の複素相関を取る演算を行っている。これらの演算結果に基づいて、時間同期信号を生成する。ところで、既知信号部Ｓ１、既知信号部Ｓ２、及び既知信号部Ｓ３は、おおよそ同様の遅延プロファイルを有していると考えられる。このように、第２の実施形態に係る受信機は、既知信号部Ｓ１及び２を用いて、粗同期を行い、既知信号部Ｓ２及び３を用いることで、更に精度の良い同期を行うことで、上述した第１の実施形態に係る受信機よりも、さらに高速に、且つ良好な時間同期特性を得ることが可能となる。
【００７３】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る通信端末の無線受信機の基本的な構成について説明する。第２の実施形態では、既知信号部Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３を用いて、時間同期信号を生成する場合について説明したが、第３の実施形態では、既知信号部Ｓ１及び２を用いて、上述した第２の実施形態と同様に、精度の高い時間同期を行う事ができる受信機について説明する。尚、第３の実施形態に係る受信機は、無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ、１１ｇ、及び１１ｎ等に用いられる。
【００７４】
＜３．１  構成＞
＜３．１．１  無線通信信号のフォーマット＞
まず、第３の実施形態に係る無線通信信号のフォーマットの基本的な構成について概略的に説明する。図１３は、第３の実施形態に係る無線通信信号のフォーマットの基本的な構成について模式的に示した図である。
【００７５】
図１３に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１のＯＦＤＭ信号の先頭部の波形は図１３のようになっている。この先頭部は、例えばプリアンブル信号と呼ばれ、同期等に用いられる領域である。プリアンブル信号は、無線信号の受信同期処理に必要な固定波形信号であり、ショート・トレーニング・フィールド（ＳＴＦ：Short Training Field）、ロング・トレーニング・フィールド（ＬＴＦ：Long Training Field）を有している。
【００７６】
ＳＴＦは１０個のショート・トレーニング・シンボル（ＳＴＳ：Short Training Symbol）を有している。ショート・トレーニング・シンボルは、固定のパタン信号であり、信号の時間Ｄが１１ａ／ｇ／ｎで８００ｎｓである。
【００７７】
ＬＴＦは、２個のロング・トレーニング・シンボル（ＬＴＳ：Long Training Symbol）を有している。ロング・トレーニング・シンボルは、固定のパタン信号であり、信号の時間が１１ａ／ｇ／ｎで３２００ｎｓである。また、２個のロング・トレーニング・シンボルの前には、信号の時間が１１ａ／ｇ／ｎで１６００ｎｓであるガード・インターバルＧＩが付加されている。
【００７８】
本実施形態では、ショート・トレーニング・シンボルを、既知信号部Ｓ１とし、ガード・インターバルの前半部分（ＧＩ１）を既知信号部Ｓ２とする。また、本実施形態では、ガード・インターバルの前半部分の時間幅は、ショート・トレーニング・シンボルの時間幅と同様の時間Ｄとする。
【００７９】
このプリアンブル信号の後には、物理層のヘッダ信号、及びデータ等が連続しているが、ここでは簡単のため、説明を省略する。
【００８０】
＜３．１．２  時間同期部の構成＞
次に、第３の実施形態に係る時間同期部１００の基本的な構成について概略的に説明する。図１４は、第３の実施形態に係る時間同期部１００の基本的な構成について模式的に示した図である。
【００８１】
図１４に示すように、時間同期部１００は、マッチトフィルタ１００ｎ、遅延部１００ｏ、相関演算部１００ｐ、マッチトフィルタ１００ｑ、相関演算部１００ｒ、及び同期位置判定部１００ｓを備えている。
【００８２】
マッチトフィルタ１００ｎは、既知信号部Ｓ１（ショート・トレーニング・シンボル）に対応するマッチトフィルタである。つまり、マッチトフィルタ１００ｎには既知信号部Ｓ１の波形と同一または類似の波形を有する信号（既知信号部Ｓ１′）が設定されている。具体的には、マッチトフィルタ１００ｎは、受信信号と既知信号部Ｓ１′またはその一部との整合度を算出する。言い換えると、マッチトフィルタ１００ｎは、受信した信号と、設定された信号との相関値に比例した出力値を遅延部１００ｏ、及び相関演算部１００ｐに出力する。
【００８３】
遅延部１００ｏは、マッチトフィルタ１００ｎの出力を例えば時間Ｄだけ遅延して相関演算部１００ｐ、及び相関演算部１００ｒに出力する。
【００８４】
相関演算部１００ｐは、遅延部１００ｏ及びマッチトフィルタ１００ｎの出力に基づいて相関演算を行い、演算結果を同期位置判定部１００ｓに出力する。
【００８５】
マッチトフィルタ１００ｑは、既知信号部Ｓ２（ガードインターバルの前部分）に対応するマッチトフィルタである。つまり、マッチトフィルタ１００ｑには既知信号部Ｓ２の波形と同一または類似の波形を有する信号（既知信号部Ｓ２′）が設定されている。具体的には、マッチトフィルタ１００ｑは、受信信号と既知信号部Ｓ２′またはその一部との整合度を算出する。言い換えると、マッチトフィルタ１００ｑは、受信した信号と、設定された信号との相関値に比例した出力値を相関演算部１００ｒに出力する。
【００８６】
ところで、時間同期部１００への既知信号部Ｓ１の入力が終了した時点で、マッチトフィルタ１００ｎの出力はピークとなる。しかし、この出力は遅延部１００ｏにより時間Ｄだけ遅延される。そして、この時間Ｄは、ショート・トレーニング・シンボルの周期と同じになるように設定されている。
【００８７】
相関演算部１００ｒは、遅延部１００ｏ及びマッチトフィルタ１００ｑの出力に基づいて相関演算を行い、演算結果を同期位置判定部１００ｓに出力する。
【００８８】
同期位置判定部１００ｓは、相関演算部１００ｐ及び相関演算部１００ｒの演算結果に基づいて、ＳＴＦの終了位置を判定して、時間同期信号をＦＦＴ部１１０へ出力する。このＳＴＦの終了位置を判定する方法の一例として、同期位置判定部１００ｓは、例えば相関演算部１００ｐからの出力信号を監視し、該出力が最大値となった時刻を取得する。そして、その時刻から時間Ｄ毎にピーク位置信号を発生する。この際、同期位置判定部１００ｓは、ピーク位置信号に合わせて、相関演算部１００ｐの出力値と相関演算部１００ｒの出力値との比較を行う。ＳＴＦの時間内であれば、相関演算部１００ｒの値よりも相関演算部１００ｐの値の方が大きくなる。しかし、相関演算部１００ｒの値が、相関演算部１００ｐの値よりも大きければ、ＳＴＦが終了し、ＬＴＦが始まったことを意味する。同期位置判定部１００ｓは、ＬＴＦが始まったと判定した時刻に基づいて、同期位置信号をＦＦＴ部１１０に出力する。
【００８９】
＜３．２  第３の実施形態に係る時間同期部の動作＞
次に、無線伝送路にマルチパス遅延が存在する場合の第３の実施形態に係る基本的な時間同期方法について説明する。図１５は、第３の実施形態に係る基本的な時間同期方法を模式的に示した図である。
【００９０】
図１５に示すように、無線伝送路にマルチパス遅延を生じる場合、時刻ｔ０において、受信機が受信する受信信号は、例えば（ａ）に示すような遅延プロファイルになる。本実施形態は、第１及び第２の実施形態で説明したように、遅延プロファイル（伝送路環境）が変動しない程度の短い時間で時間同期を行うので、実質的に同様の遅延プロファイルで受信信号を受信すると考えられる。このような実状を鑑みて、本実施形態では簡単のため、時刻ｔ０以降、同様の遅延プロファイルで受信信号を受信するものとする。つまり、受信機１は、後述する既知信号部Ｓ１、及び既知信号部Ｓ２を同様の遅延プロファイルで受信する。
【００９１】
また、時刻ｔ０において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は既知信号部Ｓ１の受信を開始する。  
時刻ｔ１において、（ａ）及び（ｃ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｎの出力する出力値は、既知信号部Ｓ１の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、遅延プロファイルに従って、マッチトフィルタ１００ｎの出力のピークは、複数本（（ｃ）では３本）表れる。
【００９２】
また、時刻ｔ１において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は、既知信号部Ｓ１の受信を開始する。  
時刻ｔ２において、（ａ）及び（ｃ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｎの出力する出力値は、既知信号部Ｓ１の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳ１）の終了から、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳ２）の終了までの時間は、時間Ｄである（時刻ｔ２−時刻ｔ１＝時間Ｄ）。遅延部１００ｏは、時刻ｔ１におけるマッチトフィルタ１００ｎからの出力値を時間Ｄだけ遅延させて時刻ｔ２において、相関演算部１００ｐに出力する。
【００９３】
尚、本実施形態では、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳ１０）に達するまで同様の動作が繰り返される。具体的には、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳｘ−１（ｘ：１０以下の整数））の終了から、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳｘ）の終了までの時間は、時間Ｄである（時刻ｔｘ−時刻ｔｘ−１＝時間Ｄ）。遅延部１００ｏは、時刻ｔｘ−１におけるマッチトフィルタ１００ｎからの出力値を時間Ｄだけ遅延させて時刻ｔｘにおいて、相関演算部１００ｐに出力する。
【００９４】
ところで、相関演算部１００ｐは、遅延部１００ｏの出力複素数にマッチトフィルタ１００ｎの出力複素数の複素共役を乗算し、その値を時間Ｗの間、平均する。（ｆ）に示すように、相関演算部１００ｐでこれらを相関演算した信号は、ピークの分裂が時間Ｗ内に収まる場合には、相関出力波形のピークの高さは同じ受信電力でマルチパスが無い場合と略同一の高さとなる。本実施形態では、簡単のため、複数のピークが時間Ｗ内に収まっているものとする。
【００９５】
同期位置判定部１００ｓは、時刻ｔ２′において、相関演算部１００ｐから出力信号のピークを受信すると、時間Ｄ経過後にピーク位置信号を発生させる。
【００９６】
また、時刻ｔ２において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳ３）の受信を開始する。時刻ｔ３において、（ａ）及び（ｃ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｎの出力する出力値は、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳ３）の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、遅延部１００ｏは、時刻ｔ２におけるマッチトフィルタ１００ｎからの出力値を時間Ｄだけ遅延させて時刻ｔ３において、相関演算部１００ｐに出力する。
【００９７】
ところで、相関演算部１００ｐは、遅延部１００ｏの出力複素数にマッチトフィルタ１００ｎの出力複素数の複素共役を乗算し、その値を時間Ｗの間、平均する。
【００９８】
（ｇ）に示すように、同期位置判定部１００ｓは、時刻ｔ２′において相関演算部１００ｐから出力信号のピークを受信してから時間Ｄ経過後の時刻ｔ３′において、ピーク位置信号を発生する。この際、同期位置判定部１００ｓは、相関演算部１００ｐの出力値と相関演算部１００ｒの出力値との比較を行う。その結果、相関演算部１００ｐの値が、相関演算部１００ｒの値よりも大きければ、ＳＴＦが終了してないことを意味する。そのため、同期位置判定部１００ｓは、この時点では時間同期信号を出力しない。
【００９９】
また、時刻ｔ３において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳ４）の受信を開始する。時刻ｔ４において、（ａ）及び（ｃ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｎの出力する出力値は、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳ４）の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、遅延部１００ｏは、時刻ｔ３におけるマッチトフィルタ１００ｎからの出力値を時間Ｄだけ遅延させて時刻ｔ４において、相関演算部１００ｐに出力する。このように、時刻ｔ４〜ｔ１０までは、時刻ｔ３〜ｔ４で説明したものと同様の動作が繰り返される。簡単のため、時刻ｔ１０までの説明は省略する。
【０１００】
時刻ｔ１０において、（ａ）に示すように、時間同期部１００は、既知信号部Ｓ２（ＧＩ１）の受信を開始する。時刻ｔ１１において、（ａ）及び（ｄ）に示すように、マッチトフィルタ１００ｑの出力する出力値は、既知信号部Ｓ１（ＳＴＳ３）の受信を完了すると、上述したように相関関数の演算の結果として、ピークとなる。この際、遅延部１００ｏは、時刻ｔ１０におけるマッチトフィルタ１００ｎからの出力値を時間Ｄだけ遅延させて時刻ｔ１１において、相関演算部１００ｒに出力する。ところで、マッチトフィルタ１００ｎの出力波形は、マッチトフィルタ１００ｑの出力波形と略同一である。そして、マッチトフィルタ１００ｎの出力を時間Ｄだけ遅延させる遅延部１００ｏの出力波形は、マッチトフィルタ１００ｑの出力波形と略同一となる。
【０１０１】
ところで、相関演算部１００ｒは、遅延部１００ｏの出力複素数にマッチトフィルタ１００ｑの出力複素数の複素共役を乗算し、その値を時間Ｗの間、平均する。
【０１０２】
（ｉ）に示すように、同期位置判定部１００ｓは、時刻ｔ１０′において相関演算部１００ｐから出力信号のピークを受信してから時間Ｄ経過後の時刻ｔ１１′において、ピーク位置信号を発生する。この際、同期位置判定部１００ｓは、相関演算部１００ｐの出力値と相関演算部１００ｒの出力値との比較を行う。その結果、相関演算部１００ｒの値が、相関演算部１００ｐの値よりも大きければ、ＳＴＦが終了し、ＬＴＦが始まったことを意味する。時刻ｔ１１′において、相関演算部１００ｒの値が、相関演算部１００ｐの値よりも大きい。そのため、同期位置判定部１００ｓは、そのピーク時刻（時刻ｔ１１′）に基づいて、同期位置信号をＦＦＴ部１１０に出力する。このようにして、時間同期を行うことができる。
【０１０３】
＜３．３  第３の実施形態に係る受信機の作用効果＞
上述する第３の実施形態に係る受信装置１は、第１の波形と略同一の波形を有する第１の信号を受信する場合に値が最大となる第１の出力信号を出力する第１のフィルタ（マッチトフィルタ）１００ｎと、第２の波形と略同一の波形を有する第２の信号を受信する場合に値が最大となる第２の出力信号を出力する第２のフィルタ（マッチトフィルタ）１００ｑと、を備えている。また、受信装置１は、第１の出力信号を第１の時間Ｄだけ遅延させる第１の遅延部１００ｏと、遅延された第１の出力信号、及び第２の出力信号に基づいて演算を行う第１の演算部（相関演算部）１００ｒと、遅延された第１の出力信号、及び第１の出力信号に基づいて演算を行う第２の演算部（相関演算部）１００ｐとを備えている。更に、受信装置１は、第１の演算結果が最大値となった時刻を記憶し、時刻から第１の時間毎にピーク信号を生成し、ピーク信号の生成するタイミングで、第２の演算部１００ｐから出力される第２の演算結果及び第１の演算結果を比較し、第１の演算結果が、第２の演算結果よりも大きいと判断する場合、同期位置信号を出力する同期部（同期位置判定部）１００ｓと、を備えている。
【０１０４】
以上の様に、遅延した既知信号部Ｓ１に係る出力信号と、既知信号部Ｓ２に係る出力信号と比較し、更に遅延した既知信号部Ｓ１に係る出力信号と、既知信号部Ｓ１に係る出力信号と比較して時間同期を行うことで、上述した第２の実施形態よりも少ない構成で、同期性能の劣化を抑制する受信機を得ることができる。
【０１０５】
上述した実施形態に係る時間同期部１００は、既知信号部Ｓ１、及び既知信号部Ｓ２を用いて、時間同期を行っている。具体的には、既知信号部Ｓ１の入力判定出力を、既知信号部Ｓ１の終了から、既知信号部Ｓ２の終了までの時間と同様の時間だけ遅延させている。そして、遅延された既知信号部Ｓ１に係る入力判定出力、及び既知信号部Ｓ１の入力判定出力の複素相関を取る演算を行っている。そして、遅延された既知信号部Ｓ１に係る入力判定出力、及び既知信号部Ｓ１の入力判定出力の複素相関の演算結果を用いて、粗同期を行っている。また、遅延された既知信号部Ｓ１に係る入力判定出力、及び既知信号部Ｓ２の入力判定出力の複素相関を取る演算を行っている。更に遅延された既知信号部Ｓ１に係る入力判定出力、及び既知信号部Ｓ２の入力判定出力の複素相関の演算結果を用いることで、より、精度の高い同期を行っている。ところで、既知信号部Ｓ１、及び既知信号部Ｓ２は、おおよそ同様の遅延プロファイルを有していると考えられる。このように、第２の実施形態に係る受信機は、既知信号部Ｓ１の自己相関を用いて、粗同期を行い、既知信号部Ｓ１及び２を用いることで、更に精度の良い同期を行うことで、上述した第２の実施形態に係る受信機よりも少ない構成で、回路の簡素化、省面積化を実現し、良好な時間同期特性を得ることが可能となる。
【０１０６】
＜変形例等＞
尚、上述した第１〜第３の実施形態において、相関演算部と、同期位置判定部との間には、電力算出部を設けても良い。この電力算出部は、相関演算部からの複素数出力を電力に変換し、同期位置判定部に出力する。より具体的には、各複素数の実部の２乗と、虚部の２乗とを加算する演算で行われる。ここでは、電力を算出する場合について記載したが、電力の代わりに、受信した複素数から振幅を算出して、同期位置判定部に該振幅を出力しても良い。
【０１０７】
また、第３の実施形態において、ＧＩ１の時間幅を時間Ｄとしたが、これに限らない。例えば、ＧＩ１の時間幅を、時間Ｄ′（Ｄ＜Ｄ′）とする場合、遅延部１００ｏと、相関演算部１００ｒとの間、またはマッチトフィルタ１００ｎと、相関演算部１００ｒとの間に、マッチトフィルタ１００ｎからの出力を時間Ｄ′だけ遅延させるような遅延部を更に設けることで、ＧＩ１の時間幅を適宜変更することが可能となる。
【０１０８】
また、上述した第１〜第３の実施形態では、受信機について説明したが、送信機と受信機を備える通信端末等においても、第１〜第３の実施形態を適用することが可能である。
【０１０９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出される。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば、発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【０１１０】
１…受信機、    ２…送信機、    １０…アンテナ、    １１…高周波回路
１２…復調部、    ２０…アンテナ、    １００…時間同期部
１００ａ…マッチトフィルタ、    １００ｂ…遅延部、  １００ｃ…マッチトフィルタ
１００ｄ…相関演算部、    １００ｅ…同期位置判定部
１００ｆ…マッチトフィルタ、    １００ｇ…遅延部、  １００ｈ…マッチトフィルタ
１００ｉ…相関演算部、    １００ｊ…遅延部、    １００ｋ…マッチトフィルタ
１００ｌ…相関演算部、    １００ｍ…同期位置判定部、
１００ｎ…マッチトフィルタ、    １００ｏ…遅延部、    １００ｐ…相関演算部
１００ｑ…マッチトフィルタ、    １００ｒ…相関演算部
１００ｓ…同期位置判定部、    １１０…ＦＦＴ部、    １２０…ＯＦＤＭ復調部。
【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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【図１５】
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