(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリアンブルとして無変調信号が挿入された信号を受信し、当該受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うＮシンボル差分算出手段と、
前記差分処理結果に対して移動平均処理を行う移動平均フィルタ手段と、
前記移動平均処理結果を用いて信号電力を算出する電力算出手段と、
前記信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定する無変調信号長推定手段と、
を備えることを特徴とするプリアンブル長推定回路。
【請求項２】
さらに、前記電力算出手段出力の信号電力を平滑化する平滑化手段を備え、
前記無変調信号長推定手段は、前記平滑化後の信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする請求項１に記載のプリアンブル長推定回路。
【請求項３】
さらに、前記受信信号のサンプリング速度を変換する速度変換部を備え、
前記Ｎシンボル差分算出手段は、変換後のサンプリング速度で受信した受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のプリアンブル長推定回路。
【請求項４】
さらに、前記受信信号の信号レベルを制御するレベル制御手段を備え、
前記Ｎシンボル差分算出手段は、レベル制御後の受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のプリアンブル長推定回路。
【請求項５】
さらに、前記受信信号のリミッタ処理を行うリミッタ手段を備え、
前記Ｎシンボル差分算出手段は、リミッタにより一定振幅に制御された受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のプリアンブル長推定回路。
【請求項６】
プリアンブルとして無変調信号が挿入された信号を受信し、当該受信信号とその受信信号を（２Ｎ−１）シンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行う（２Ｎ−１）シンボル差分算出手段と、
前記（２Ｎ−１）シンボル差分算出手段による差分処理結果に対して移動平均処理を行う第１の移動平均フィルタ手段と、
前記受信信号とその受信信号を２Ｎシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行う２Ｎシンボル差分算出手段と、
前記２Ｎシンボル差分算出手段による差分処理結果に対して移動平均処理を行う第２の移動平均フィルタ手段と、
前記２つの移動平均処理結果を加算する加算手段と、
前記加算結果を用いて信号電力を算出する電力算出手段と、
前記信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定する無変調信号長推定手段と、
を備えることを特徴とするプリアンブル長推定回路。
【請求項７】
さらに、前記第２の移動平均フィルタ手段による処理結果から極座標に対応した位相量を算出する位相量算出手段と、
前記位相量を前記２Ｎシンボル差分算出手段の遅延量２Ｎで割り算して、１シンボル間の位相回転量を算出する位相回転量算出手段と、
前記位相回転量を直交座標に変換する直交変換手段と、
前記直交信号の複素共役信号と前記第２の移動平均フィルタ手段による処理結果とを複素乗算する複素乗算手段と、
を備え、
前記加算手段は、前記第１の移動平均フィルタ手段による処理結果と前記複素乗算結果とを加算することを特徴とする請求項６に記載のプリアンブル長推定回路。
【請求項８】
前記無変調信号長推定手段は、
前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を、無変調信号の信号長の測定開始地点とし、
その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、
前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のプリアンブル長推定回路。
【請求項９】
前記無変調信号長推定手段は、
前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を測定開始地点とし、
当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第１のしきい値以上となった場合に、測定中の信号を無変調信号と判断し、
その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、
前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のプリアンブル長推定回路。
【請求項１０】
プリアンブルとして無変調信号が挿入された信号を受信し、この受信信号に基づいて無変調信号の信号長を推定するプリアンブル長推定回路と、
前記無変調信号に基づいて搬送波周波数オフセットを推定する初期自動周波数制御回路と、
前記無変調信号に基づいて搬送波位相を推定する初期搬送波再生回路と、
前記推定搬送波周波数オフセットを用いて搬送波周波数オフセットの検出および補償を行う自動周波数制御回路と、
前記推定搬送波位相を用いて搬送波位相の検出および補償を行う搬送波再生回路と、
前記搬送波周波数オフセットおよび搬送波位相補償後の信号を用いてタイミング再生処理を行い、復調データを出力する復調回路と、
を備え、
さらに、前記プリアンブル長推定回路は、
前記受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うＮシンボル差分算出手段と、
前記差分処理結果に対して移動平均処理を行う移動平均フィルタ手段と、
前記移動平均処理結果を用いて信号電力を算出する電力算出手段と、
前記信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定する無変調信号長推定手段と、
を備えることを特徴とする復調装置。
【請求項１１】
前記無変調信号長推定手段は、
前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を、無変調信号の信号長の測定開始地点とし、
その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、
前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする請求項１０に記載の復調装置。
【請求項１２】
前記無変調信号長推定手段は、
前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を測定開始地点とし、
当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第１のしきい値以上となった場合に、測定中の信号を無変調信号と判断し、
その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、
前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする請求項１０に記載の復調装置。
【請求項１３】
送信側の通信装置が、
送信データに無変調信号を含むプリアンブルを挿入するプリアンブル挿入装置と、
前記プリアンブル挿入後の信号を変調する変調装置と、
前記変調信号に対して所定の送信処理を行い、その処理結果を送信信号として出力する送信装置と、
を備え、
受信側の通信装置が、
受信信号に対して所定の受信処理を行う受信装置と、
前記受信信号を復調する復調装置と、
前記復調信号からプリアンブルを除去するプリアンブル除去装置と、
を備え、
さらに、前記復調装置が、
前記受信信号に基づいて無変調信号の信号長を推定するプリアンブル長推定回路と、
前記無変調信号に基づいて搬送波周波数オフセットを推定する初期自動周波数制御回路と、
前記無変調信号に基づいて搬送波位相を推定する初期搬送波再生回路と、
前記推定搬送波周波数オフセットを用いて搬送波周波数オフセットの検出および補償を行う自動周波数制御回路と、
前記推定搬送波位相を用いて搬送波位相の検出および補償を行う搬送波再生回路と、
前記搬送波周波数オフセットおよび搬送波位相補償後の信号を用いてタイミング再生処理を行い、復調データを出力する復調回路と、
を備え、
さらに、前記プリアンブル長推定回路が、
前記受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うＮシンボル差分算出手段と、
前記差分処理結果に対して移動平均処理を行う移動平均フィルタ手段と、
前記移動平均処理結果を用いて信号電力を算出する電力算出手段と、
前記信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定する無変調信号長推定手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１４】
前記通信装置は、
前記送信側および受信側の両方の構成と、
さらに、前記復調装置により得られた復調情報を用いて伝送路の状況を推定する伝送路推定装置と、
を備え、
前記プリアンブル挿入装置は、前記伝送路推定結果を用いて挿入するプリアンブルの信号長を決定することを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
【請求項１５】
前記無変調信号長推定手段は、
前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を、無変調信号の信号長の測定開始地点とし、
その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、
前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする請求項１３または１４に記載の通信システム。
【請求項１６】
前記無変調信号長推定手段は、
前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を測定開始地点とし、
当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第１のしきい値以上となった場合に、測定中の信号を無変調信号と判断し、
その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、
前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする請求項１３または１４に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信や衛星通信等、プリアンブルが付加されたバースト信号を送受信する無線通信に適用可能なプリアンブル長推定回路、復調装置、および通信システムに関するものであり、特に、可変のプリアンブル長に対応可能なプリアンブル長推定回路、復調装置、および通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の復調装置および通信システムについて説明する。近年、移動体通信や衛星通信システム等では、ディジタル変復調の研究開発が活発に行われている。特に、携帯電話等の加入者は急速に増加しており、無線通信の重要性がますます増加している。このような無線通信システムでは、たとえば、各局が送信すべき信号の周波数帯域に同一周波数帯を用い、各局が時間軸上で送信すべき時間を分割して使用する時分割多元接続方式（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）がよく用いられる。
【０００３】
ＴＤＭＡ通信ではバースト信号を送受信することから、採用される変復調装置は、バーストモードで動作することが必要になる。このようなバースト状に受信される信号を復調するためには、たとえば、「ＴＤＭＡ通信」（山本、加藤、電子情報通信学会、１９８９）等に示されているように、各バーストの先頭位置に設けられた搬送波再生信号（ＣＲ：Carrier Recovery）およびクロック再生信号（ＢＴＲ：Bit Timing Recovery）などのプリアンブルを用いて、搬送波およびクロックを再生する機能が必要となる。
【０００４】
図１８は、ＴＤＭＡ通信に用いられるバースト信号のフォーマットの一例を示す図である。図１８に示すように、各バーストの先頭には、あらかじめ定められた固定長のＣＲ信号およびＢＴＲ信号が挿入されている。これらのプリアンブルは、たとえば、２相位相変調（ＢＰＳＫ：Binary Phase Shift Keying）の場合、ＣＲ信号が、無変調信号であるすべて０の系列（００…０）となり、ＢＴＲ信号が、０１の系列（０１０１…０１）となる。復調装置では、搬送波再生（ＣＲ）部が既知の固定長であるＣＲ信号を用いて搬送波位相を再生し検波を行い、タイミング再生（ＢＴＲ）部がＢＴＲ信号を用いてクロック周波数の再生を行い、これらの結果を用いてデータを復調する。
【０００５】
このように、従来の復調装置では、各バーストの先頭に挿入されているＣＲ信号長が既知の固定長となっているため、搬送波再生部における復調処理では、固定長のＣＲ信号に対して最適となるパラメータをあらかじめ設定しておき、動作を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来の通信システムでは、各バーストの先頭に挿入されたＣＲ信号長が既知の固定長であることを前提としているため、伝送路の状態に合わせてＣＲ信号長を可変とすることができず、情報信号の伝送効率を高めることができない、という問題があった。
【０００７】
また、受信信号に含まれるＣＲ信号長が未知であるような電波監視などを目的とした通信システムでは、そのＣＲ信号を有効に利用することができないため、受信信号を正確に復調することができない、という問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バースト信号に挿入されている未知のＣＲ信号の信号長を推定可能なプリアンブル長推定回路を得ることを目的とする。また、上記プリアンブル長推定回路を採用することで、ＣＲ信号長に合わせた最適な復調処理を実現する復調装置を得ることを目的とする。また、上記復調装置を用いて、伝送路の状態に合わせてＣＲ信号長を変更することにより、伝送効率の向上を実現する通信システムを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるプリアンブル長推定回路にあっては、プリアンブルとして無変調信号が挿入された信号を受信し、当該受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うＮシンボル差分算出手段と、前記差分処理結果に対して移動平均処理を行う移動平均フィルタ手段と、前記移動平均処理結果を用いて信号電力を算出する電力算出手段と、前記信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定する無変調信号長推定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
つぎの発明にかかるプリアンブル長推定回路にあっては、さらに、前記電力算出手段出力の信号電力を平滑化する平滑化手段を備え、前記無変調信号長推定手段は、前記平滑化後の信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする。
【００１１】
つぎの発明にかかるプリアンブル長推定回路にあっては、さらに、前記受信信号のサンプリング速度を変換する速度変換部を備え、前記Ｎシンボル差分算出手段は、変換後のサンプリング速度で受信した受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
つぎの発明にかかるプリアンブル長推定回路にあっては、さらに、前記受信信号の信号レベルを制御するレベル制御手段を備え、前記Ｎシンボル差分算出手段は、レベル制御後の受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
つぎの発明にかかるプリアンブル長推定回路にあっては、さらに、前記受信信号のリミッタ処理を行うリミッタ手段を備え、前記Ｎシンボル差分算出手段は、リミッタにより一定振幅に制御された受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
つぎの発明にかかるプリアンブル長推定回路にあっては、プリアンブルとして無変調信号が挿入された信号を受信し、当該受信信号とその受信信号を（２Ｎ−１）シンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行う（２Ｎ−１）シンボル差分算出手段と、前記（２Ｎ−１）シンボル差分算出手段による差分処理結果に対して移動平均処理を行う第１の移動平均フィルタ手段と、前記受信信号とその受信信号を２Ｎシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行う２Ｎシンボル差分算出手段と、前記２Ｎシンボル差分算出手段による差分処理結果に対して移動平均処理を行う第２の移動平均フィルタ手段と、前記２つの移動平均処理結果を加算する加算手段と、前記加算結果を用いて信号電力を算出する電力算出手段と、前記信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定する無変調信号長推定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
つぎの発明にかかるプリアンブル長推定回路にあっては、さらに、前記第２の移動平均フィルタ手段による処理結果から極座標に対応した位相量を算出する位相量算出手段と、前記位相量を前記２Ｎシンボル差分算出手段の遅延量２Ｎで割り算して、１シンボル間の位相回転量を算出する位相回転量算出手段と、前記位相回転量を直交座標に変換する直交変換手段と、前記直交信号の複素共役信号と前記第２の移動平均フィルタ手段による処理結果とを複素乗算する複素乗算手段と、を備え、前記加算手段は、前記第１の移動平均フィルタ手段による処理結果と前記複素乗算結果とを加算することを特徴とする。
【００１６】
つぎの発明にかかるプリアンブル長推定回路において、前記無変調信号長推定手段は、前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を、無変調信号の信号長の測定開始地点とし、その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明にかかるプリアンブル長推定回路において、前記無変調信号長推定手段は、前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を測定開始地点とし、当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第１のしきい値以上となった場合に、測定中の信号を無変調信号と判断し、その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明にかかる復調装置にあっては、プリアンブルとして無変調信号が挿入された信号を受信し、この受信信号に基づいて無変調信号の信号長を推定するプリアンブル長推定回路と、前記無変調信号に基づいて搬送波周波数オフセットを推定する初期自動周波数制御回路と、前記無変調信号に基づいて搬送波位相を推定する初期搬送波再生回路と、前記推定搬送波周波数オフセットを用いて搬送波周波数オフセットの検出および補償を行う自動周波数制御回路と、前記推定搬送波位相を用いて搬送波位相の検出および補償を行う搬送波再生回路と、前記搬送波周波数オフセットおよび搬送波位相補償後の信号を用いてタイミング再生処理を行い、復調データを出力する復調回路と、を備え、さらに、前記プリアンブル長推定回路は、前記受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うＮシンボル差分算出手段と、前記差分処理結果に対して移動平均処理を行う移動平均フィルタ手段と、前記移動平均処理結果を用いて信号電力を算出する電力算出手段と、前記信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定する無変調信号長推定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
つぎの発明にかかる復調装置において、前記無変調信号長推定手段は、前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を、無変調信号の信号長の測定開始地点とし、その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明にかかる復調装置において、前記無変調信号長推定手段は、前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を測定開始地点とし、当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第１のしきい値以上となった場合に、測定中の信号を無変調信号と判断し、その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする。
【００２１】
つぎの発明にかかる通信システムにあっては、送信側の通信装置が、送信データに無変調信号を含むプリアンブルを挿入するプリアンブル挿入装置と、前記プリアンブル挿入後の信号を変調する変調装置と、前記変調信号に対して所定の送信処理を行い、その処理結果を送信信号として出力する送信装置と、を備え、受信側の通信装置が、受信信号に対して所定の受信処理を行う受信装置と、前記受信信号を復調する復調装置と、前記復調信号からプリアンブルを除去するプリアンブル除去装置と、を備え、さらに、前記復調装置が、前記受信信号に基づいて無変調信号の信号長を推定するプリアンブル長推定回路と、前記無変調信号に基づいて搬送波周波数オフセットを推定する初期自動周波数制御回路と、前記無変調信号に基づいて搬送波位相を推定する初期搬送波再生回路と、前記推定搬送波周波数オフセットを用いて搬送波周波数オフセットの検出および補償を行う自動周波数制御回路と、前記推定搬送波位相を用いて搬送波位相の検出および補償を行う搬送波再生回路と、前記搬送波周波数オフセットおよび搬送波位相補償後の信号を用いてタイミング再生処理を行い、復調データを出力する復調回路と、を備え、さらに、前記プリアンブル長推定回路が、前記受信信号とその受信信号をＮシンボルだけ遅延させた信号との差分処理を行うＮシンボル差分算出手段と、前記差分処理結果に対して移動平均処理を行う移動平均フィルタ手段と、前記移動平均処理結果を用いて信号電力を算出する電力算出手段と、前記信号電力を用いて無変調信号の信号長を推定する無変調信号長推定手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
つぎの発明にかかる通信システムにおいて、前記通信装置は、前記送信側および受信側の両方の構成と、さらに、前記復調装置により得られた復調情報を用いて伝送路の状況を推定する伝送路推定装置と、を備え、前記プリアンブル挿入装置は、前記伝送路推定結果を用いて挿入するプリアンブルの信号長を決定することを特徴とする。
【００２３】
つぎの発明にかかる通信システムにおいて、前記無変調信号長推定手段は、前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を、無変調信号の信号長の測定開始地点とし、その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする。
【００２４】
つぎの発明にかかる通信システムにあっては、前記無変調信号長推定手段は、前記信号電力と予め規定された第１のしきい値との比較を行い、当該信号電力が第１のしきい値以上となった時点を測定開始地点とし、当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第１のしきい値以上となった場合に、測定中の信号を無変調信号と判断し、その後、前記信号電力と予め設定された第２のしきい値（第１のしきい値≧第２のしきい値）との比較を行い、当該信号電力が所定比較回数にわたって連続して第２のしきい値未満となった時点を、無変調信号の信号長の測定終了地点とし、前記測定開始地点から前記測定終了地点までにかかる時間を測定し、その測定結果に基づいて無変調信号の信号長を推定することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるプリアンブル長推定回路、復調装置、および通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２６】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態１の構成を示す図である。図１において、１ａはプリアンブル長推定回路であり、１１はＮシンボル差分算出部であり、１２は移動平均フィルタ部であり、１３は電力算出部であり、１４はＣＲ長測定部である。本実施の形態のプリアンブル長推定回路では、受信信号に挿入されたＣＲ信号の信号長を推定する。
【００２７】
ここで、上記実施の形態１のプリアンブル長推定回路１ａの動作を説明する。図２は、プリアンブル長推定回路１ａに入力されるバースト信号のフォーマットの一例を示す図である。まず、プリアンブル長推定回路１ａでは、時刻ｎＴｓ（Ｔｓ：シンボル周期）の受信信号ＳR（ｎ）（＝ＳRI（ｎ）＋ｊＳRQ（ｎ））として、たとえば、プリアンブルであるＣＲ信号長が未知のバースト信号を受信する。
【００２８】
Ｎシンボル差分算出部１１では、周波数オフセットの影響を除去するために、（１）式に示すように、上記受信信号ＳR（ｎ）と、その信号をＮシンボルだけ遅延させた信号であるＳR（ｎ−Ｎ）の複素共役信号と、を複素乗算し、Ｎシンボル分の差分信号ＳD（ｎ）（＝ＳDI（ｎ）＋ｊＳDQ（ｎ））を算出する。
ＳD（ｎ）＝ＳR（ｎ）×ＳR*（ｎ−Ｎ）              …（１）
【００２９】
移動平均フィルタ部１２では、（２）に示すように、Ｎシンボル差分算出部１１から出力された差分信号ＳD（ｎ）に対して、Ｌタップの移動平均フィルタによる移動平均処理を行い、移動平均処理後の信号ＳF（ｎ）（＝ＳFI（ｎ）＋ｊＳFQ（ｎ））を出力する。
【００３０】
【数１】
0003920043.tif 000002
【００３１】
図３は、移動平均フィルタ部１２におけるベクトル合成の一例を示す図である。図３に示すように、ＣＲ信号を受信している場合は、ベクトル方向がほぼ一方向に向いた状態で加算されることになるため、移動平均フィルタ部１２から出力される信号は、大きな振幅値を持つ信号となる。一方、ランダムなデータを受信している場合は、ベクトル方向があらゆる方向を向いた状態で加算されることになるため、移動平均フィルタ部１２から出力される信号は、小さな振幅値を持つ信号となる。
【００３２】
電力算出部１３では、（３）式に示すように、移動平均フィルタ部１２から出力された信号ＳF（ｎ）を用いて信号電力Ｐ（ｎ）を算出する。
Ｐ（ｎ）＝ＳFI2（ｎ）＋ＳFQ2（ｎ）              …（３）
【００３３】
ＣＲ長測定部１４では、電力算出部１３から出力された信号電力Ｐ（ｎ）を用いて、ＣＲ信号の検出およびＣＲ信号長の推定を行う。図４は、ＣＲ長測定部１４の状態遷移の一例を示す図である。
【００３４】
ＣＲ長測定部１４では、ＣＲ未検出状態（１０１）のときに、電力算出部１３からの信号電力Ｐ（ｎ）とあらかじめ設定されたしきい値ＴＨ［１］との比較を行う。たとえば、Ｐ（ｎ）＜ＴＨ［１］（１１１）の場合、ＣＲ長測定部１４では、ＣＲ未検出状態（１０１）のまま状態を遷移せずにＣＲ信号の検出を継続する。すなわち、カウンタによるＣＲ信号長の測定動作を行わない。一方、Ｐ（ｎ）≧ＴＨ［１］（１１２）の場合は、ＣＲ未検出状態（１０１）からＣＲ検出状態（１０２）へと状態を遷移し、カウンタによるＣＲ信号長の測定動作を開始する。
【００３５】
また、ＣＲ長測定部１４では、ＣＲ検出状態（１０２）のときに、電力算出部１３からの信号電力Ｐ（ｎ）とあらかじめ設定されたしきい値ＴＨ［２］との比較を行う。たとえば、Ｐ（ｎ）≧ＴＨ［２］（１１３）の場合、ＣＲ長測定部１４では、ＣＲ検出状態（１０２）のまま状態を遷移せずにＣＲ信号長の測定動作を継続する。すなわち、カウンタの動作を継続する。一方、Ｐ（ｎ）＜ＴＨ［２］（１１４）の場合は、ＣＲ検出状態（１０２）からＣＲ未検出状態（１０１）へと状態を遷移し、ＣＲ信号長の測定、すなわち、カウンタの動作、を停止する。
【００３６】
そして、ＣＲ長測定部１４では、上記カウンタの計数値Ａに基づいてＣＲ信号長を（ＡＴｓ＋α）と推定する。なお、αはしきい値ＴＨ［１］，ＴＨ［２］やフィルタのタップ数Ｌなどの影響を調整するための補正項である。
【００３７】
図５は、ＣＲ長測定部１４による上記ＣＲ信号長測定の一例を示す図である。図５に示すように、電力算出部１３からの信号電力Ｐ（ｎ）は、ＣＲ信号の受信を開始するとともに増加していく。そして、ＣＲ長測定部１４では、信号電力Ｐ（ｎ）があらかじめ設定されたしきい値ＴＨ［１］以上となった時に、ＣＲ信号長の測定を開始する。一方、電力算出部１３からの信号電力Ｐ（ｎ）は、ＣＲ信号の受信を終了するとともに減少していく。そして、ＣＲ長測定部１４では、信号電力Ｐ（ｎ）があらかじめ設定されたしきい値ＴＨ［２］未満となった時に、ＣＲ信号長の測定を終了する。最後に、ＣＲ長測定部１４では、測定された時間からＣＲ信号長の推定を行い、その結果を出力する。
【００３８】
このように、本実施の形態においては、Ｎシンボル差分処理により周波数オフセットの影響を除去した信号を算出した後、その信号を移動平均フィルタによりベクトル合成する。そして、その合成結果から得られる信号電力の規則性を用いて、ＣＲ信号の継続時間を測定することとした。すなわち、ＣＲ信号の立ち上がり点を検出するしきい値［１］と立ち下がり点を検出するしきい値［２］を用いて、信号電力がしきい値［１］以上となった時点からしきい値［２］未満となった時点までカウンタを動作させることとした。これにより、バースト信号に挿入された未知のＣＲ信号長を正確に推定することができる。
【００３９】
実施の形態２．
図６は、ＣＲ長測定部１４の状態遷移の一例を示す図である。実施の形態２では、前述の実施の形態１と異なる方法で、受信信号に挿入されたＣＲ信号の信号長を推定する。なお、実施の形態２におけるプリアンブル長推定回路の構成については、前述した実施の形態１と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
ここで、実施の形態２のプリアンブル長推定回路の動作を説明する。なお、本実施の形態では、前述の実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。ＣＲ長測定部１４では、電力算出部１３から出力された信号電力Ｐ（ｎ）を用いて、ＣＲ信号の検出およびＣＲ信号長の推定を行う。
【００４１】
ＣＲ長測定部１４では、ＣＲ未検出状態（２０１）のときに、電力算出部１３からの信号電力Ｐ（ｎ）とあらかじめ設定されたしきい値ＴＨ［１］との比較を行う。たとえば、Ｐ（ｎ）＜ＴＨ［１］（２１１）の場合、ＣＲ長測定部１４では、ＣＲ未検出状態（２０１）のまま状態を遷移せずにＣＲ信号の検出を継続する。すなわち、カウンタによるＣＲ信号長の測定動作は行わない。一方、Ｐ（ｎ）≧ＴＨ［１］（２１２）の場合は、ＣＲ未検出状態（２０１）から後方保護状態（２０２）へと状態を遷移し、カウンタによるＣＲ信号長の測定を開始する。
【００４２】
また、ＣＲ長測定部１４では、後方保護状態（２０２）のときに、Ｐ（ｎ）≧ＴＨ［１］が予め規定された所定回数にわたって連続して成立した場合（２１３）、後方保護状態（２０２）からＣＲ検出状態（２０３）へと状態を遷移し、カウンタによるＣＲ信号長の測定動作を継続する。一方、Ｐ（ｎ）＜ＴＨ［１］（２１４）の場合は、後方保護状態（２０２）からＣＲ未検出状態（２０１）へと状態を遷移し、ＣＲ信号長の測定を終了する。すなわち、カウンタの動作を停止する。
【００４３】
また、ＣＲ長測定部１４では、ＣＲ検出状態（２０３）のときに、電力算出部１３からの信号電力Ｐ（ｎ）とあらかじめ設定されたしきい値ＴＨ［２］との比較を行う。たとえば、Ｐ（ｎ）≧ＴＨ［２］（２１５）の場合、ＣＲ長測定部１４では、ＣＲ検出状態（２０３）のまま状態を遷移せずにＣＲ信号長の測定動作を継続する。すなわち、カウンタの動作を継続する。一方、Ｐ（ｎ）＜ＴＨ［２］（２１６）の場合は、ＣＲ検出状態（２０３）から前方保護状態（２０４）へと状態を遷移し、ＣＲ信号長の測定を継続する。すなわち、カウンタの動作を継続する。
【００４４】
また、ＣＲ長測定部１４では、前方保護状態（２０４）のときに、Ｐ（ｎ）≧ＴＨ［２］（２１７）の場合、前方保護状態（２０４）からＣＲ検出状態（２０３）へと状態を遷移し、ＣＲ信号長の測定を継続する。すなわち、カウンタの動作を継続する。一方、Ｐ（ｎ）＜ＴＨ［２］が予め規定された所定回数にわたって連続して成立した場合（２１８）は、前方保護状態（２０４）からＣＲ未検出状態（２０１）へと状態を遷移し、ＣＲ信号長の測定を終了する。すなわち、カウンタの動作を停止する。
【００４５】
このように、本実施の形態においては、ＣＲ未検出状態とＣＲ検出状態の間に、後方保護状態および前方保護状態を設けたため、ＣＲ信号の誤検出確率や不検出確率を低減することが可能となる。また、バースト信号に挿入されている未知のＣＲ信号長をより正確に推定することができる。
【００４６】
実施の形態３．
図７は、本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態３の構成を示す図である。図７において、１ｂはプリアンブル長推定回路であり、１５は平滑化フィルタ部である。なお、前述の実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
ここで、上記実施の形態３のプリアンブル長推定回路の動作を説明する。なお、本実施の形態では、前述の実施の形態１または２と異なる動作についてのみ説明する。本実施の形態では、電力算出部１３の後段に、電力算出部１３から出力される信号電力Ｐ（ｎ）を平滑化する平滑化フィルタ部１５を備え、信号電力Ｐ（ｎ）を平滑化フィルタ部１５により平滑化した後、その平滑化された信号電力＜Ｐ（ｎ）＞をＣＲ長測定部１４に入力する。すなわち、平滑化フィルタ部１５の処理は、平滑化に用いるサンプル数をＭとすると、（４）式のように表すことができる。
【００４８】
【数２】
0003920043.tif 000003
【００４９】
このように、本実施の形態においては、電力算出部の後段に平滑化フィルタ部を備え、電力算出部からの信号電力を平滑化フィルタにより平滑化し、平滑化後の信号をＣＲ長測定部の入力信号としたため、雑音の影響によるＣＲ長推定誤差を低減することができる。
【００５０】
実施の形態４．
図８は、本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態４の構成を示す図である。図８において、１ｃはプリアンブル長推定回路であり、１６は速度変換部である。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
ここで、上記実施の形態４のプリアンブル長推定回路の動作を説明する。なお、本実施の形態では、前述の実施の形態１または２と異なる動作についてのみ説明する。本実施の形態では、Ｎシンボル差分算出部１１の前段に速度変換部１６を備え、速度変換部１６では、たとえば、Ｎ倍オーバサンプリングされたＩｃｈ，Ｑｃｈデータを１倍オーバサンプリングデータに変換して、すなわち、シンボル速度のＩｃｈ，Ｑｃｈデータに変換して出力する。
【００５２】
このように、本実施の形態においては、Ｎシンボル差分算出部の前段に速度変換部を備え、Ｎ倍オーバサンプリングされたＩｃｈ，Ｑｃｈデータをシンボル速度のＩｃｈ，Ｑｃｈデータに変換することとした。これにより、プリアンブル長推定回路の動作速度を低減することが可能となるため、Ｈ/Ｗ規模の縮小やＳ/Ｗ演算量の低減を実現することができる。
【００５３】
実施の形態５．
図９は、本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態５の構成を示す図である。図９において、１ｄはプリアンブル長推定回路であり、１７はレベル制御部である。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
ここで、上記実施の形態５のプリアンブル長推定回路の動作を説明する。なお、本実施の形態では、前述の実施の形態１または２と異なる動作についてのみ説明する。本実施の形態では、Ｎシンボル差分算出部１１の前段にレベル制御部１７を備え、レベル制御部１７では、受け取ったＩｃｈ，Ｑｃｈデータの信号レベルを算出し、その算出結果を用いてＩｃｈ，Ｑｃｈデータの信号レベルのレベル変換を行うことで、Ｎシンボル差分算出部１１の入力で信号レベルが一定となるようにしている。
【００５５】
このように、本実施の形態においては、Ｎシンボル差分算出部の前段にレベル制御部を備え、レベル制御部に入力されたＩｃｈ，Ｑｃｈデータの信号レベルをＮシンボル差分算出部の入力で一定となるように制御している。これにより、ＣＲ長測定部におけるしきい値の設定を受信信号レベルによらず一定値とすることができるため、しきい値設定の簡略化を実現することができる。
【００５６】
実施の形態６．
図１０は、本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態６の構成を示す図である。図１０において、１ｅはプリアンブル長推定回路であり、１８はリミッタ部である。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５７】
ここで、上記実施の形態６のプリアンブル長推定回路の動作を説明する。なお、本実施の形態では、前述の実施の形態１または２と異なる動作についてのみ説明する。本実施の形態では、Ｎシンボル差分算出部１１の前段にリミッタ部１８を備え、リミッタ部１８では、リミッタを用いて、Ｎシンボル差分算出部１１に対して出力するＩｃｈ，Ｑｃｈデータの信号レベルが一定となるように制御している。
【００５８】
このように、本実施の形態においては、Ｎシンボル差分算出部の前段にリミッタ部を備え、リミッタを用いて、Ｎシンボル差分算出部に対して出力するＩｃｈ，Ｑｃｈデータの信号レベルが一定となるように制御しているため、前述の実施の形態５にて示したレベル制御による構成よりもさらに簡単な構成でしきい値を設定できる。
【００５９】
実施の形態７．
図１１は、本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態７の構成を示す図である。図１１において、１ｆはプリアンブル長推定回路であり、１９は（２Ｎ−１）シンボル差分算出部であり、２０，２２は移動平均フィルタ部であり、２１は２Ｎシンボル差分算出部であり、２３は加算部である。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
ここで、上記実施の形態７のプリアンブル長推定回路の動作を説明する。なお、本実施の形態では、前述の実施の形態１または２と異なる動作についてのみ説明する。
【００６１】
図１２は、プリアンブル長推定回路１ｆに入力されるバースト信号のフォーマットの一例を示す図である。まず、プリアンブル長推定回路１ｆでは、時刻ｎＴｓ（Ｔs：シンボル周期）の受信信号ＳR（ｎ）（＝ＳRI（ｎ）＋ｊＳRQ（ｎ））として、たとえば、プリアンブルであるＣＲ信号長が未知の信号、およびＢＴＲ信号を受信する。
【００６２】
（２Ｎ−１）シンボル差分算出部１９では、周波数オフセットの影響を除去するために、（５）式に示すように、上記受信信号ＳR（ｎ）と、その信号を（２Ｎ−１）シンボルだけ遅延させた信号であるＳR（ｎ−２Ｎ＋１）の複素共役信号と、を複素乗算し、（２Ｎ−１）シンボル分の差分信号ＳD1（ｎ）（＝ＳD1I（ｎ）＋ｊＳD1Q（ｎ））を算出する。
ＳD1（ｎ）＝ＳR（ｎ）×ＳR*（ｎ−２Ｎ＋１）            …（５）
【００６３】
移動平均フィルタ部２０では、（６）式に示すように、（２Ｎ−１）シンボル差分算出部１９から出力された差分信号ＳD1（ｎ）に対して、Ｌ［１］タップの移動平均フィルタによる移動平均処理を行い、移動平均処理後の信号ＳF1（ｎ）（＝ＳF1I（ｎ）＋ｊＳF1Q（ｎ））を出力する。
【００６４】
【数３】
0003920043.tif 000004
【００６５】
一方、２Ｎシンボル差分算出部２１では、周波数オフセットの影響を除去するために、（７）式に示すように、受信信号ＳR（ｎ）（＝ＳRI（ｎ）＋ｊＳRQ（ｎ））と、その信号を２Ｎシンボルだけ遅延させた信号であるＳR（ｎ−２Ｎ）の複素共役信号と、を複素乗算し、２Ｎシンボル分の差分信号ＳD2（ｎ）（＝ＳD2I（ｎ）＋ｊＳD2Q（ｎ））を算出する。
ＳD2（ｎ）＝ＳR（ｎ）×ＳR*（ｎ−２Ｎ）            …(７)
【００６６】
移動平均フィルタ部２２では、（８）式に示すように、２Ｎシンボル差分算出部２１から出力された差分信号ＳD2（ｎ）に対して、Ｌ［２］タップの移動平均フィルタによる移動平均処理を行い、移動平均処理後の信号ＳF2（ｎ）（＝ＳF2I（ｎ）＋ｊＳF2Q（ｎ））を出力する。
【００６７】
【数４】
0003920043.tif 000005
【００６８】
図１３は、移動平均フィルタ部２０，２２におけるベクトル合成出力の一例を示す図である。図１３に示すように、ＣＲ信号を受信している場合は、ベクトル方向がほぼ一方向に向いた状態で加算されることになるため、移動平均フィルタ部２０，２２から出力される信号を加算した加算部２３の出力は、大きな振幅値を持つ信号となる。一方、ＢＴＲ信号を受信している場合は、ベクトル方向がほぼ逆方向を向いた状態で加算されることになるため、移動平均フィルタ部２０，２２から出力される信号を加算した加算部２３の出力は、小さな振幅値を持つ信号となる。
【００６９】
このように、本実施の形態においては、（２Ｎ−１）シンボル分の差分信号を移動平均フィルタによりベクトル合成した信号と、２Ｎシンボル分の差分信号を移動平均フィルタによりベクトル合成した信号と、を加算するようにした。これにより、プリアンブルとして、ＣＲ信号に引き続きＢＴＲ信号が付加されている場合においても、ＣＲ信号の電力を大きくし、ＢＴＲ信号の電力を小さくすることができるため、バースト信号に挿入されている未知のＣＲ信号長を正確に推定することができる。
【００７０】
実施の形態８．
図１４は、本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態８の構成を示す図である。図１４において、１ｇはプリアンブル長推定回路であり、２４は位相変換部であり、２５は割算部であり、２６は直交変換部であり、２７は複素乗算部である。なお、先に説明した実施の形態１または７と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７１】
ここで、上記実施の形態８のプリアンブル長推定回路の動作を説明する。なお、本実施の形態では、前述の実施の形態１、２または７と異なる動作についてのみ説明する。
【００７２】
位相変換部２４では、（９）式に示すように、移動平均フィルタ部２２出力の移動平均処理後信号ＳF2（ｎ）(＝ＳF2I（ｎ）＋ｊＳF2Q（ｎ）)から極座標に対応した位相量θを算出する。
θ＝ｔａｎ-1（ＳF2Q（ｎ）／ＳF2I（ｎ））            …（９）
ただし、−１８０°≦θ＜１８０°である。
【００７３】
割算部２５では、（１０）式に示すように、位相変換部２４出力の位相量θを２Ｎシンボル差分算出部２１における遅延量２Ｎで割り算して、１シンボル間の位相回転量を算出する。
Δθ＝θ／（２Ｎ）                                  …（１０）
【００７４】
直交変換部２６では、割算部２５から出力された１シンボル間の位相回転量Δθを直交座標に変換する。複素乗算部２７では、（１１）式に示すように、移動平均フィルタ部２２出力の移動平均処理後信号ＳF2（ｎ）と、直交変換部２６出力の信号ＳA（ｎ）（＝ＳAI（ｎ）＋ｊＳAQ（ｎ））の複素共役信号と、の複素乗算を行い、１シンボル間の位相回転量Δθを補償した信号ＳF2A（ｎ）を算出する。
ＳF2A（ｎ）＝ＳF2（ｎ）×ＳA*（ｎ）
（ＳA（ｎ）＝ｃｏｓ（Δθ）＋ｊ×ｓｉｎ（Δθ））    …（１１）
【００７５】
そして、移動平均フィルタ部２２から出力された移動平均処理後信号ＳF2（ｎ）を１シンボル間の位相回転量Δθだけ補償するようにしたため、ＣＲ信号を受信している場合は、ベクトル方向が一方向に向いた状態で加算されることになり、加算部２３の出力は、大きな振幅値を持つ信号となる。一方、ＢＴＲ信号を受信している場合は、ベクトル方向が逆方向を向いた状態で加算されることになり、加算部２３の出力は、小さな振幅値を持つ信号となる。
【００７６】
このように、本実施の形態においては、２Ｎシンボル分の差分信号を移動平均フィルタによりベクトル合成し、そのベクトル合成信号を１シンボル間の位相回転量だけ補償する。そして、位相補償後のベクトル合成信号を（２Ｎ−１）シンボル差分のベクトル合成信号と加算することとした。これにより、プリアンブルとして、ＣＲ信号に引き続きＢＴＲ信号が付加されており、さらに、そのプリアンブルに含まれる周波数オフセット量が大きい場合においても、ＣＲ信号の電力を大きくし、ＢＴＲ信号の電力を小さくすることができるため、バースト信号に挿入されている未知のＣＲ信号長を正確に推定することができる。
【００７７】
実施の形態９．
図１５は、本発明にかかる復調装置の構成を示す図である。図１５において、５０は復調装置であり、１ａ〜１ｇは先に説明した実施の形態１から８のプリアンブル長推定回路であり、５１は自動利得制御（ＡＧＣ）部であり、５２は波形整形フィルタ部であり、５３はレベル検出部であり、５４は初期自動周波数制御（ＡＦＣ）／搬送波再生（ＣＲ）部であり、５５は自動周波数制御（ＡＦＣ）／搬送波再生（ＣＲ）部であり、５６はビットタイミング再生（ＢＴＲ）部である。
【００７８】
ここで、上記復調装置の動作を説明する。なお、本実施の形態では、説明の便宜上、プリアンブル長推定回路１ａを用いて復調装置の動作を説明する。ＡＧＣ部５１では、後述するレベル検出部５３から出力される信号レベルの情報を用いて、出力信号の振幅レベルが一定になるように制御する。波形整形フィルタ部５２は、ＡＧＣ部５１から出力された信号をルートナイキストフィルタなどの波形整形フィルタによりフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理後の信号を出力する。
【００７９】
プリアンブル長推定回路１ａでは、受信信号に挿入されているＣＲ信号の信号長を先に説明したように推定し、その推定結果を出力する。初期ＡＦＣ／ＣＲ部５４では、プリアンブル長推定回路１ａで推定されたＣＲ信号長に基づいて、搬送波周波数オフセットおよび搬送波位相を推定する。ＡＦＣ／ＣＲ部５５では、初期ＡＦＣ／ＣＲ部５４で推定された搬送波周波数オフセットおよび搬送波位相を初期値として、ＡＦＣによる搬送波周波数オフセットの検出と補償、およびＣＲ信号による搬送波位相の検出と補償、を行う。
【００８０】
ＢＴＲ部５６では、ＡＦＣ／ＣＲ部５５から出力された搬送波周波数オフセットおよび搬送波位相が補償された信号を用いてタイミング再生処理を行い、復調データを出力する。
【００８１】
このように、本実施の形態において、復調装置内に先に説明した実施の形態１〜８のいずれか１つのプリアンブル長推定回路を備え、受信信号に挿入されているＣＲ信号長を推定し、その推定結果を用いて復調処理を行うこととした。これにより、受信側でＣＲ信号長が未知であってもＣＲ信号長に応じた最適な復調処理を行うことができる。
【００８２】
実施の形態１０．
図１６は、本発明にかかる実施の形態１０の通信システムの構成を示す図である。図１６において、１０１はプリアンブル挿入装置であり、１０２は変調装置であり、１０３は送信装置であり、１０４は受信装置であり、５０は前述した実施の形態９の復調装置であり、１０５はプリアンブル除去装置である。この通信システムでは、送信側でプリアンブルを挿入し、受信側で受信信号に挿入されているＣＲ信号長を推定し、復調処理を行う。
【００８３】
ここで、上記実施の形態１０の通信システムの動作を説明する。プリアンブル挿入装置１０１では、送信データに対して、受信側にてその信号長が未知のＣＲ信号を含むプリアンブルを挿入する。変調装置１０２では、プリアンブル挿入装置１０１から出力された信号に対して、ＢＰＳＫなどの変調処理を行い、変調信号を出力する。送信装置１０３では、変調装置１０２から出力された変調信号に対して、周波数変換などの送信処理を行い、送信信号として出力する。
【００８４】
受信装置１０４では、受信信号に対して、周波数変換などの受信処理を行う。復調装置５０では、前述した実施の形態９のとおり、受信信号に挿入されているＣＲ信号の信号長を推定し、その後、復調処理を行い、復調データを出力する。プリアンブル除去装置１０５では、復調装置５０出力の復調データからプリアンブルを除去し、受信データを出力する。
【００８５】
このように、本実施の形態においては、信号長が未知のＣＲ信号を含むプリアンブルが挿入されている場合であっても、受信側の復調装置が、受信信号に挿入されているＣＲ信号の信号長を推定し、その推定結果を用いて復調処理を行うこととした。これにより、受信側でＣＲ信号長が不明であっても、ＣＲ信号長に応じた最適な復調処理を行うことができる。
【００８６】
実施の形態１１．
図１７は、本発明にかかる実施の形態１１の通信システムの構成を示す図である。図１７において、１０６は伝送路推定装置である。なお、先に説明した実施の形態１０と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８７】
ここで、上記実施の形態１１の通信システムの動作を説明する。なお、本実施の形態では、前述の実施の形態１０と異なる動作についてのみ説明する。伝送路推定装置１０６では、復調装置５０により得られた復調情報を用いて、伝送路等の情報、たとえば、信号電力対雑音電力（ＳＮ）比，搬送波周波数オフセット量などを推定し、その推定結果を用いて送信データに挿入するＣＲ信号の信号長を決定する。たとえば、無線局Ａの伝送路推定装置１０６が、受信信号のＳＮ比が低く伝送路の状況が悪いと判断した場合には、無線局Ｂにおける伝送路状況も同様に悪いことが想定されるため、プリアンブルにおけるＣＲ信号長を長くする。一方、受信信号のＳＮ比が高く伝送路の状況が良いと判断した場合には、無線局Ｂにおける伝送路状況も同様に良いことが想定されるため、プリアンブルにおけるＣＲ信号長を短くする。なお、無線局Ｂの伝送路推定装置１０６においても上記と同様の処理を行う。
【００８８】
このように、本実施の形態においては、伝送路の状況に応じてプリアンブルにおけるＣＲ信号の信号長を変更しているため、効率的な情報伝送を行うことができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、Ｎシンボル差分処理により周波数オフセットの影響を除去した信号を算出した後、その信号を移動平均フィルタによりベクトル合成する。そして、その合成結果から得られる信号電力の規則性を用いて、無変調信号の継続時間を測定することとした。これにより、バースト信号に挿入された未知の無変調信号長を正確に推定することができる、という効果を奏する。
【００９０】
つぎの発明によれば、電力算出手段からの信号電力を平滑化フィルタにより平滑化し、平滑化後の信号を無変調信号長推定手段の入力信号としたため、雑音の影響による無変調信号長推定誤差を低減することができる、という効果を奏する。
【００９１】
つぎの発明によれば、Ｎ倍オーバサンプリングされたＩｃｈ，Ｑｃｈデータをシンボル速度のＩｃｈ，Ｑｃｈデータに変換することとした。これにより、プリアンブル長推定回路の動作速度を低減することが可能となるため、Ｈ/Ｗ規模の縮小やＳ/Ｗ演算量の低減を実現することができる、という効果を奏する。
【００９２】
つぎの発明によれば、レベル制御手段に入力されたＩｃｈ，Ｑｃｈデータの信号レベルをＮシンボル差分算出手段の入力で一定となるように制御している。これにより、無変調信号長推定手段におけるしきい値の設定を受信信号レベルによらず一定値とすることができるため、しきい値設定の簡略化を実現することができる、という効果を奏する。
【００９３】
つぎの発明によれば、リミッタを用いて、Ｎシンボル差分算出手段に対して出力するＩｃｈ，Ｑｃｈデータの信号レベルが一定となるように制御しているため、さらに簡単な構成でしきい値を設定できる、という効果を奏する。
【００９４】
つぎの発明によれば、（２Ｎ−１）シンボル分の差分信号を移動平均フィルタによりベクトル合成した信号と、２Ｎシンボル分の差分信号を移動平均フィルタによりベクトル合成した信号と、を加算するようにした。これにより、プリアンブルとして、ＣＲ信号に引き続きＢＴＲ信号が付加されている場合においても、ＣＲ信号の電力を大きくし、ＢＴＲ信号の電力を小さくすることができるため、バースト信号に挿入されている未知のＣＲ信号長を正確に推定することができる、という効果を奏する。
【００９５】
つぎの発明によれば、２Ｎシンボル分の差分信号を移動平均フィルタによりベクトル合成し、そのベクトル合成信号を１シンボル間の位相回転量だけ補償する。そして、位相補償後のベクトル合成信号を（２Ｎ−１）シンボル差分のベクトル合成信号と加算することとした。これにより、プリアンブルとして、ＣＲ信号に引き続きＢＴＲ信号が付加されており、さらに、そのプリアンブルに含まれる周波数オフセット量が大きい場合においても、ＣＲ信号の電力を大きくし、ＢＴＲ信号の電力を小さくすることができるため、バースト信号に挿入されている未知のＣＲ信号長を正確に推定することができる、という効果を奏する。
【００９６】
つぎの発明によれば、Ｎシンボル差分処理により周波数オフセットの影響を除去した信号を算出した後、その信号を移動平均フィルタによりベクトル合成する。そして、その合成結果から得られる信号電力の規則性を用いて、無変調信号の継続時間を測定することとした。すなわち、無変調信号の立ち上がり点を検出するしきい値［１］と立ち下がり点を検出するしきい値［２］を用いて、信号電力がしきい値［１］以上となった時点からしきい値［２］未満となった時点までカウンタを動作させることとした。これにより、バースト信号に挿入された未知の無変調信号長を正確に推定することができる、という効果を奏する。
【００９７】
つぎの発明によれば、たとえば、無変調信号未検出状態と無変調信号検出状態の間に、後方保護状態および前方保護状態を設けたため、無変調信号の誤検出確率や不検出確率を低減できる、という効果を奏する。また、バースト信号に挿入されている未知の無変調信号長をより正確に推定することができる、という効果を奏する。
【００９８】
つぎの発明によれば、復調装置内にプリアンブル長推定回路を備え、受信信号に挿入されている無変調信号長を推定し、その推定結果を用いて復調処理を行うこととした。これにより、受信側で無変調信号長が未知であっても無変調信号長に応じた最適な復調処理を行うことができる、という効果を奏する。
【００９９】
つぎの発明によれば、Ｎシンボル差分処理により周波数オフセットの影響を除去した信号を算出した後、その信号を移動平均フィルタによりベクトル合成する。そして、その合成結果から得られる信号電力の規則性を用いて、無変調信号の継続時間を測定することとした。すなわち、無変調信号の立ち上がり点を検出するしきい値［１］と立ち下がり点を検出するしきい値［２］を用いて、信号電力がしきい値［１］以上となった時点からしきい値［２］未満となった時点までカウンタを動作させることとした。これにより、バースト信号に挿入された未知の無変調信号長を正確に推定することができる、という効果を奏する。
【０１００】
つぎの発明によれば、たとえば、無変調信号未検出状態と無変調信号検出状態の間に、後方保護状態および前方保護状態を設けたため、無変調信号の誤検出確率や不検出確率を低減できる、という効果を奏する。また、バースト信号に挿入されている未知の無変調信号長をより正確に推定することができる、という効果を奏する。
【０１０１】
つぎの発明によれば、信号長が未知の無変調信号を含むプリアンブルが挿入されている場合であっても、受信側の復調装置が、受信信号に挿入されている無変調信号の信号長を推定し、その推定結果を用いて復調処理を行うこととした。これにより、受信側で無変調信号長が不明であっても、無変調信号長に応じた最適な復調処理を行うことができる、という効果を奏する。
【０１０２】
つぎの発明によれば、伝送路の状況に応じてプリアンブルにおける無変調信号の信号長を変更しているため、効率的な情報伝送を行うことができる、という効果を奏する。
【０１０３】
つぎの発明によれば、Ｎシンボル差分処理により周波数オフセットの影響を除去した信号を算出した後、その信号を移動平均フィルタによりベクトル合成する。そして、その合成結果から得られる信号電力の規則性を用いて、無変調信号の継続時間を測定することとした。すなわち、無変調信号の立ち上がり点を検出するしきい値［１］と立ち下がり点を検出するしきい値［２］を用いて、信号電力がしきい値［１］以上となった時点からしきい値［２］未満となった時点までカウンタを動作させることとした。これにより、バースト信号に挿入された未知の無変調信号長を正確に推定することができる、という効果を奏する。
【０１０４】
つぎの発明によれば、たとえば、無変調信号未検出状態と無変調信号検出状態の間に、後方保護状態および前方保護状態を設けたため、無変調信号の誤検出確率や不検出確率を低減できる、という効果を奏する。また、バースト信号に挿入されている未知の無変調信号長をより正確に推定することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態１および２の構成を示す図である。
【図２】  プリアンブル長推定回路に入力されるバースト信号のフォーマットの一例を示す図である。
【図３】  移動平均フィルタ部１２におけるベクトル合成の一例を示す図である。
【図４】  ＣＲ長測定部１４の状態遷移の一例を示す図である。
【図５】  ＣＲ長測定部１４によるＣＲ信号長測定の一例を示す図である。
【図６】  ＣＲ長測定部１４の状態遷移の一例を示す図である。
【図７】  本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態３の構成を示す図である。
【図８】  本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態４の構成を示す図である。
【図９】  本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態５の構成を示す図である。
【図１０】  本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態６の構成を示す図である。
【図１１】  本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態７の構成を示す図である。
【図１２】  プリアンブル長推定回路に入力されるバースト信号のフォーマットの一例を示す図である。
【図１３】  移動平均フィルタ部におけるベクトル合成出力の一例を示す図である。
【図１４】  本発明にかかるプリアンブル長推定回路の実施の形態８の構成を示す図である。
【図１５】  本発明にかかる復調装置の構成を示す図である。
【図１６】  本発明にかかる実施の形態１０の通信システムの構成を示す図である。
【図１７】  本発明にかかる実施の形態１１の通信システムの構成を示す図である。
【図１８】  ＴＤＭＡ通信に用いられるバースト信号のフォーマットの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ  プリアンブル長推定回路、１１Ｎシンボル差分算出部、１２  移動平均フィルタ部、１３  電力算出部、１４ＣＲ長測定部、１５  平滑化フィルタ部、１６  速度変換部、１７  レベル制御部、１８  リミッタ部、１９  （２Ｎ−１）シンボル差分算出部、２０，２２移動平均フィルタ部、２１  ２Ｎシンボル差分算出部、２３  加算部、２４  位相変換部、２５  割算部、２６  直交変換部、２７  複素乗算部、５０  復調装置、５１  自動利得制御（ＡＧＣ）部、５２  波形整形フィルタ部、５３  レベル検出部、５４  初期自動周波数制御（ＡＦＣ）／搬送波再生（ＣＲ）部、５５  自動周波数制御（ＡＦＣ）／搬送波再生（ＣＲ）部、５６  ビットタイミング再生（ＢＴＲ）部、１０１  プリアンブル挿入装置、１０２  変調装置、１０３  送信装置、１０４  受信装置、１０５  プリアンブル除去装置、１０６  伝送路推定装置。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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