(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送信号を多値化する際の多値化の段階数を通信環境によって変化させてから変調することにより送信装置から送信された無線信号を受信する受信部、
前記受信された無線信号を、アナログ／ディジタル変換により２値以上のディジタル信号にしてから復調する第１復調部、
前記受信された無線信号を、正負により２値のディジタル信号に変換してから復調する第２復調部、
前記第１復調部により復調された信号と、前記第２復調部により復調された信号と、から、強度が大きい方を選択する選択部、
前記選択された信号から、伝送信号を復号する復号部、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置であって、
前記受信された無線信号に基づく通信環境のパラメータを前記送信装置に通知する通知部
をさらに備え、
前記第２復調部により出力された信号が前記選択部により選択される場合、前記送信装置は、前記通知部により通知された通信環境のパラメータにより、伝送信号を２値化してから変調して送信する
ことを特徴とする物。
【請求項３】
請求項１に記載の受信装置であって、
前記第１復調部および前記第２復調部は、疑似雑音系列との相関をとることにより、スペクトラム拡散復調を行う
ことを特徴とする物。
【請求項４】
請求項１に記載の受信装置であって、
前記第１復調部および前記第２復調部は、既知系列との相関をとることにより、ＯＦＤＭの同期をとって復調する
ことを特徴とする物。
【請求項５】
請求項１に記載の受信装置であって、
前記復号部にかえて、前記選択された信号をディジタル系列として記録する記録部
を備えることを特徴とする物。
【請求項６】
伝送信号を多値化する際の多値化の段階数を通信環境によって変化させてから変調することにより送信装置から送信された無線信号を受信する受信工程、
前記受信された無線信号を、アナログ／ディジタル変換により２値以上のディジタル信号にしてから復調する第１復調工程、
前記受信された無線信号を、正負により２値のディジタル信号に変換してから復調する第２復調工程、
前記第１復調工程にて復調された信号と、前記第２復調工程にて復調された信号と、から、強度が大きい方を選択する選択工程、
前記選択された信号から、伝送信号を復号する復号工程、
を備えることを特徴とする受信方法。
【請求項７】
請求項６に記載の受信方法であって、
前記受信された無線信号に基づく通信環境のパラメータを前記送信装置に通知する通知工程
をさらに備え、
前記第２復調工程にて出力された信号が前記選択工程にて選択される場合、前記送信装置は、前記通知工程にて通知された通信環境のパラメータにより、伝送信号を２値化してから変調して送信する
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６に記載の受信方法であって、
前記第１復調工程および前記第２復調工程では、疑似雑音系列との相関をとることにより、スペクトラム拡散復調を行う
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項６に記載の受信方法であって、
前記第１復調工程および前記第２復調工程では、既知系列との相関をとることにより、ＯＦＤＭの同期をとって復調する
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の受信方法であって、
前記復号工程にかえて、前記選択された信号をディジタル系列として記録する記録工程
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１に記載の受信装置の各部として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
コンピュータを、請求項１に記載の受信装置の各部として機能させることを特徴とするプログラムを記録した情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトラム拡散通信等において受信感度を向上させるのに好適な受信装置、受信方法、これらをコンピュータを用いて実現するプログラム、ならびに、当該プログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セルラー型のディジタル移動通信システムでは、限られた周波数資源を有効に活用して多くの利用者を収容することが望まれており、特に、広い周波数帯域の電波を多くの利用者で共有するスペクトラム拡散に注目が集まっている。このようなスペクトラム拡散通信技術については、以下の文献に開示がされている。
【非特許文献１】Andrew I.Viterbi, CDMA - Principle of Spread Spectrum Communications, Addison-Wesley Publishing Company, p.29-31, １９９５年
【特許文献１】特開２００３−２１８８３４号公報
【特許文献２】特開平０６−１６４５４７号公報
【特許文献３】特開平０５−３０８３４４号公報
【０００３】
[非特許文献１]では、基本的なスペクトラム拡散通信技術として、ＣＤＭＡ通信が提案されている。【０００４】
[特許文献１]では、希望波の帯域内に混入した高い電力の妨害波電力を下げて、逆拡散後の希望波／妨害波の比を改善し、受信感度の抑圧を軽減する技術が開示されている。本文献の受信感度抑圧軽減方法では、移動通信端末装置でスペクトラム拡散された受信波をＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換した後に逆拡散を行って復調する際に、逆拡散前のＡ／Ｄ変換値における周波数ノイズに対して予め設定した設定値による補正処理を行う。【０００５】
[特許文献２]では、送信データのビット系列をそのビット系列より伝送速度の速いチップ符号系列に置換するスペクトラム拡散通信のための変調器、受信機に関する技術が開示されている。本文献の技術では、二重変調をしてスペクトラム拡散を行う際に、二次変調に周波数シフトキーイングを用いるとともに、受信側では周波数検波出力に対して相関検出を行って、一次変調入力信号を再生する。【０００６】
[特許文献３]では、狭帯域系の非希望波が帯域内に出現する場合に有効なスペクトラム拡散通信機に関する技術が開示されている。本文献の通信機では、受信波をＡ／Ｄ変換し、得られたディジタル信号をフーリエ変換し、さらに所定の演算処理を施して狭帯域系の非希望波を検出し、検出された値に基づいて、非希望波が通信品質の許容範囲の限界値を超えたか否かを判断する。【０００７】
一方で、このような技術においては、従来、受信強度の強弱に適応的に対処して、受信感度を向上させることについては、ほとんど考慮されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、スペクトラム拡散通信等において、受信強度が強い場合と弱い場合とで、適応的に対処を行うことにより、受信感度を向上させ、サービスエリアを広くできるような技術が強く求められている。【０００９】
スペクトラム拡散通信等において受信感度を向上させるのに好適な受信装置、受信方法、これらをコンピュータを用いて実現するプログラム、ならびに、当該プログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。【００１１】
本発明の第１の観点に係る発明は、受信部、第１復調部、第２復調部、選択部、復号部を備え、以下のように構成する。【００１２】
すなわち、受信部は、伝送信号を多値化する際の多値化の段階数を通信環境によって変化させてから変調することにより送信装置から送信された無線信号を受信する。【００１３】
一方、第１復調部は、受信された無線信号を、アナログ／ディジタル変換により２値以上のディジタル信号にしてから復調する。【００１４】
さらに第２復調部は、受信された無線信号を、正負により２値のディジタル信号に変換してから復調する。【００１５】
そして、選択部は、第１復調部により復調された信号と、第２復調部により復調された信号と、から、強度が大きい方を選択する。【００１６】
さらに、復号部は、選択された信号から、伝送信号を復号する。【００１７】
また、本発明の受信装置は、受信された無線信号に基づく通信環境のパラメータを送信装置に通知する通知部をさらに備え、第２復調部により出力された信号が選択部により選択される場合、送信装置は、通知部により通知された通信環境のパラメータにより、伝送信号を２値化してから変調して送信するように構成することができる。【００１８】
また、本発明の受信装置において、第１復調部および第２復調部は、疑似雑音系列との相関をとることにより、スペクトラム拡散復調を行うように構成することができる。【００１９】
また、本発明の受信装置において、第１復調部および第２復調部は、既知系列との相関をとることにより、ＯＦＤＭの同期をとって復調するように構成することができる。【００２０】
また、本発明の受信装置は、復号部にかえて、選択された信号をディジタル系列として記録する記録部を備えるように構成することができる。【００２１】
本発明のその他の観点に係る受信方法は、受信工程、第１復調工程、第２復調工程、選択工程、復号工程を備え、以下のように構成する。【００２２】
すなわち、受信工程では、伝送信号を多値化する際の多値化の段階数を通信環境によって変化させてから変調することにより送信装置から送信された無線信号を受信する。【００２３】
一方、第１復調工程では、受信された無線信号を、アナログ／ディジタル変換により２値以上のディジタル信号にしてから復調する。【００２４】
さらに、第２復調工程では、受信された無線信号を、正負により２値のディジタル信号に変換してから復調する。【００２５】
そして、選択工程では、第１復調工程にて復調された信号と、第２復調工程にて復調された信号と、から、強度が大きい方を選択する。【００２６】
一方、復号工程では、選択された信号から、伝送信号を復号する。【００２７】
また、本発明の受信方法は、受信された無線信号に基づく通信環境のパラメータを送信装置に通知する通知工程をさらに備え、第２復調工程にて出力された信号が選択工程にて選択される場合、送信装置は、通知工程にて通知された通信環境のパラメータにより、伝送信号を２値化してから変調して送信するように構成することができる。【００２８】
また、本発明の受信方法において、第１復調工程および第２復調工程では、疑似雑音系列との相関をとることにより、スペクトラム拡散復調を行うように構成することができる。【００２９】
また、本発明の受信方法において、第１復調工程および第２復調工程では、既知系列との相関をとることにより、ＯＦＤＭの同期をとって復調するように構成することができる。【００３０】
また、本発明の受信方法は、復号工程にかえて、選択された信号をディジタル系列として記録する記録工程を備えるように構成することができる。【００３１】
本発明の他の観点に係るプログラムは、コンピュータを、上記受信装置の各部として機能させるように構成する。【００３２】
本発明の他の観点に係るコンピュータ読取可能な情報記録媒体は、上記のプログラムを記録するように構成する。たとえば、コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリ等のコンピュータ読取可能な情報記憶媒体に記録することができる。【００３３】
通信装置がコンピュータ、たとえば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いてソフトウェアラジオの技術を用いて構成される場合に、上記プログラムを実行することによって、本発明の受信装置が実現されるが、当該プログラムは、当該通信装置とは、コンピュータ通信網を介して配布・販売することができる。また、上記情報記憶媒体は、通信装置とは独立して配布・販売することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、スペクトラム拡散通信等において受信感度を向上させるのに好適な受信装置、受信方法、これらをコンピュータを用いて実現するプログラム、ならびに、当該プログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】基本的なスペクトラム拡散通信システムの概要構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る受信装置の概要構成を示す模式図である。
【図３】Ａ／Ｄ変換器の性能を示すグラフである。
【図４】送信装置において「＋」の送信信号を発したときの、Ａ／Ｄ変換器の入力レベルと相関器の出力レベルとの対応関係を示すグラフである。
【図５】送信装置において「＋」の送信信号を発したときの、ゼロレベル検出器の入力レベルと相関器の出力レベルとの対応関係を示すグラフである。
【図６】周波数変換器の出力レベル（絶対値）と、スイッチの出力レベル（絶対値）との関係を示すグラフである。
【図７】本実施形態において無線基地局を中心として期待される伝送容量のエリア図である。
【図８】スペクトラム拡散を用いた移動通信の伝搬路遅延特性を測定する遅延プロファイル測定装置に本発明を適用した実施例の概要構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  送信装置
１０１  符号器
１０２  疑似雑音発生器
１０３  相関器
１０４  周波数変換器
１０５  電力増幅器
１０６  アンテナ
２００  受信装置
２０１  アンテナ
２０２  低雑音増幅器
２０３  周波数変換器
２０４  Ａ／Ｄ変換器
２０５  疑似雑音発生器
２０６  相関器
２０７  ゼロレベル検出器
２０８  相関器
２０９  絶対値検出器
２１０  絶対値検出器
２１１  比較器
２１２  スイッチ
２１３  復号器
２５０  受信装置
２６０  軌跡
２６１  軌跡
２６２  拡散利得
２６３  入力レベル最小限界
２７０  無線基地局
２７１  高速通信エリア
２７２  中速通信エリア
２７３  基本実施形態の低速通信エリア
２７４  本実施形態の低速通信エリア
３００  チャネルサウンダ
４００  電波状態記録装置
４０１  半導体メモリ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。【００３８】
特に、以下の実施例では、スペクトラム拡散通信を例としてあげて説明するが、本発明の原理は、ＯＦＤＭに多重アクセス法を付加した移動通信システム等、種々の通信技術にも適用可能であり、そのような実施形態についても本発明の範囲に含まれる。
【実施例１】
【００３９】
上記のように、本実施例はスペクトラム拡散通信に係るものであるが、理解を容易にするため、まず基本的なスペクトラム拡散通信システムの概要構成を説明し、ついで、本発明を適用した場合について説明するものとする。【００４０】
図１は、基本的なスペクトラム拡散通信システムの概要構成図である。以下、本図を参照して説明する。【００４１】
本図に示す基本的なスペクトラム拡散通信システム１１は、送信装置１００と受信装置２５０とから構成される。なお、実際には、一つの通信装置の内部に、送信装置１００と受信装置２５０とが構成されるのが一般的である。【００４２】
送信装置１００は、符号器１０１、疑似雑音発生器１０２、相関器１０３、周波数変換器１０４、電力増幅器１０５、アンテナ１０６を有する。【００４３】
符号器１０１は、伝送すべき入力信号を符号化する。この際に、通信路における誤りを低減するための誤り訂正符号化や、伝搬状態が良い場合により多くの情報を同時に伝送するための多値化などを行う。【００４４】
なお、本図で図示してはいないが、伝搬状況のフィードバックは、受信装置２５０から送信装置１００に対して適宜行われ、典型的には、受信波の電力や遅延プロファイルなどのパラメータが通知される。送信装置１００では、これらのパラメータを参照して、多値化の段階数などを変化させるのである。一方、疑似雑音発生器１０２は、乱数を生成することにより疑似雑音（「擬似雑音」ともいう。）を発生させる。疑似雑音の生成手法としては、Ｍ系列を用いるのが最も一般的であるが、その他種々の乱数生成技術を適用することができる。【００４５】
さて、相関器１０３は、符号器１０１の出力と疑似雑音発生器１０２の出力との相関演算を行って、スペクトラム拡散を行う。【００４６】
そして、周波数変換器１０４がその出力を高周波信号に変換し、電力増幅器１０５がこれを通信に必要な電力に増幅して、アンテナ１０６から受信装置２５０に向け無線送信するのである。【００４７】
一方、受信装置２５０は、アンテナ２０１、低雑音増幅器２０２、周波数変換器２０３、Ａ／Ｄ変換器２０４、疑似雑音発生器２０５、相関器２０６、復号器２１３を備える。【００４８】
送信装置１００から送信された無線信号は、アンテナ２０１で受信されて高周波電気信号に変換され、これを、低雑音増幅器２０２が以降の処理に必要な電力まで増幅する。【００４９】
増幅された後は、周波数変換器２０３がベースバンド信号にこれを変換し、Ａ／Ｄ変換器２０４がディジタル信号にさらに変換する。【００５０】
さて、受信装置２５０における疑似雑音発生器２０５は、送信装置１００における疑似雑音発生器１０２と同期しながら同一の疑似雑音を発生させる。【００５１】
そして、相関器２０６が、ディジタル信号と疑似雑音との相関演算を行い、スペクトラム逆拡散を行って、送信装置１００における符号器１０１の出力が再現されるのである。【００５２】
この結果に対して復号器２１３が符号器１０１の逆演算を行うことによって、伝送された信号が得られるのである。【００５３】
このような移動通信システムにおいて、受信感度を向上させ、サービスエリアを広げるためには、送信装置１００から送信される電波の電力が微弱になった場合にも対処できるようにする必要がある。【００５４】
これには、低雑音増幅器２０２や周波数変換器２０３に起因するひずみや熱雑音を低減したり、Ａ／Ｄ変換器２０４のビット数を増やしたり、送信側と受信側の疑似雑音発生器１０２、２０５で用いる疑似雑音系列として採用する個数を増やす、などの手法が考えられる。【００５５】
ここで、低雑音増幅器２０２や周波数変換器２０３に起因するひずみや熱雑音を低減するには、筐体を冷やして温度を下げたり、デバイスそのものの構造を改善するなどの必要があり、軽量小型化には適さない場合も多い。【００５６】
一方、Ａ／Ｄ変換器２０４に内在する浮遊容量が品質劣化の原因となり、信号帯域幅とビット数の間にはトレードオフの関係がある。したがって、Ａ／Ｄ変換器２０４のビット数を増やして、より微弱な電波を相関器２０６で処理しようとしても、特にスペクトラム拡散では、広帯域信号をディジタル化する必要があるので、ビット数を大幅に増やすことができない場合も多い。【００５７】
さらに、疑似雑音系列の個数を増やせば受信感度は向上するが、通信速度は低下してしまう。【００５８】
このように、受信感度の向上には、デバイスそのものの性能改善の必要がある。【００５９】
さて、電波強度が高いときには、受信装置２５０にてより多くの受信レベル値が再現できる。一方、電波強度が低いときには、再現できる受信レベル値の個数は少なくなる。【００６０】
一方で、データ通信を主な用途とする移動通信システムでは、受信装置２５０における電波強度に応じて伝送速度を適応的に変化させても良い場合が多い。【００６１】
したがって、電波強度の情報を送信装置１００と受信装置２５０で共有し、これに応じて、符号器１０１と復号器２１３における変調の多値数を適応的に変化させることとすれば、電波強度が高いときには、変調の多値数を増やして伝送速度をあげ、電波強度が低いときには、変調の多値数を減らして伝送速度をさげる、という手法を採用することができる。【００６２】
しかしながら、電波強度がＡ／Ｄ変換器２０４の最小ビット値未満になると、通信を行うことができない。【００６３】
したがって、本図に示す基本的なスペクトラム拡散通信システムにおいて適応変調を行う場合であっても、受信感度の向上には、デバイスそのものの性能改善の必要がある。【００６４】
そこで、本実施形態では、この基本的なスペクトラム拡散通信システムにおける受信装置２５０を基礎とした構成に係る受信装置を採用する。【００６５】
図２は、本発明の実施形態に係る受信装置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。【００６６】
本実施形態の受信装置２００の各要素は、基本的な受信装置２５０の要素とかなりの部分が共通するが、ゼロレベル検出器２０７、相関器２０８からなる経路を用意した点と、絶対値検出器２０９、２１０、比較器２１１、スイッチ２１２を新たに用意した点が異なる。【００６７】
以下、理解を容易にするため、共通する部分は適宜説明を省略し、相異点を中心に説明する。【００６８】
スイッチ２１２は、２つの信号処理経路のいずれを選択するかを決めるものであり、本図上段の経路が選択された場合は、信号は、アンテナ２０１、低雑音増幅器２０２、周波数変換器２０３、Ａ／Ｄ変換器２０４、相関器２０６、復号器２１３の順に処理されるため、図１に示す基本的な構成とまったく同じように動作することになる。すなわち、疑似雑音発生器２０５の出力が相関器２０６に与えられてスペクトラム逆拡散が行われる。【００６９】
一方、本図下段の経路が選択された場合は、アンテナ２０１、低雑音増幅器２０２、周波数変換器２０３、ゼロレベル検出器２０７、相関器２０８、復号器２１３の順に処理される。この場合は、疑似雑音発生器２０５の出力が相関器２０８に与えられてスペクトラム逆拡散が行われる。【００７０】
ゼロレベル検出器２０７は、Ａ／Ｄ変換器２０４の最小ビット値に相当する受信電力よりも小さな電力の信号であっても、コンパレータを用いて検出して、２値化を行うものである。【００７１】
Ａ／Ｄ変換器２０４は、入力レベル信号と出力ディジタル信号との間に線型性が求められるのに対し、ゼロレベル検出器２０７は入力信号の正負のみを判定する。したがって、ゼロレベル検出器２０７は、Ａ／Ｄ変換器２０４よりももっと小さい信号レベル、たとえば、Ａ／Ｄ変換器２０４の分解能の１０分の１以下の信号であっても、これを検出できるのである。【００７２】
なお、ディジタル信号への対応付けは、
（ａ）「正」→「１」、「負」→「０」、あるいは、
（ｂ）「閾値以上」→「１」、「閾値未満」→「０」
などのように行う。【００７３】
コンパレータは、入力信号の大きさによらず一定値を出力するので、変調多値数を増加させることは原理的に不可能である。このため、従来は、このような通信システムにおいての利用はあまり考慮されていなかったが、本実施形態では、この特質を利用してゼロレベル検出器２０７を設けた点が、特徴の一つとなっている。以下、Ａ／Ｄ変換とゼロレベル検出の性能について説明する。【００７４】
図３は、Ａ／Ｄ変換器２０４の性能を示すグラフである。以下、本図を参照して説明する。【００７５】
本図に示すグラフの横軸は、Ａ／Ｄ変換器２０４のアナログ入力レベルを表し、縦軸は、出力されるディジタル値を示す。本図に示すように、Ａ／Ｄ変換の軌跡２６０は階段状になり、アナログ入力レベルの原点付近では出力ディジタル値は０になる。【００７６】
図４は、送信装置１００において「＋」の送信信号を発したときの、Ａ／Ｄ変換器２０４の入力レベルと相関器２０６の出力レベルとの対応関係を示すグラフである。以下、本図を参照して説明する。なお、送信装置１００において「−」の送信信号を発したときの対応関係は、本図に示す対応関係の正負を反転させたものとなるので、下記と同様の議論が敷衍できる。【００７７】
本図に示すグラフの横軸は、Ａ／Ｄ変換器２０４の入力レベルであり、縦軸は、相関器２０６の出力レベルである。対応関係の軌跡２６１は、本図に示すように歪んだ階段状となる。【００７８】
すなわち、疑似雑音発生器２０５による拡散符号とＡ／Ｄ変換器２０４の出力の相関を相関器２０６で求めると、Ａ／Ｄ変換器２０４の入力レベルに、拡散利得２６２が付加されてしまう。【００７９】
また、Ａ／Ｄ変換器２０４の最小ビット値に相当するレベル以下では、相関器２０６の出力は生じないはずであるが、実際には、低雑音増幅器２０２や周波数変換器２０３で発生する確率的な熱雑音の影響を受け、Ａ／Ｄ変換器２０４の出力が時間変動する。相関器２０６ではこれが平均化されるので、相関器２０６の出力レベルは、本図に示す軌跡２６１のようになだらかになる。【００８０】
なお、Ａ／Ｄ変換器２０４の入力レベルが最小限界２６３以下の場合には、相関器２０６の出力はゼロとなるため、通信はできない。【００８１】
上記のように、低雑音増幅器２０２の利得を増加させ、入力レベルが低い場合に対応しようとしても、ダイナミックレンジが減少してしまうので、大きな入力レベルで伝送できる容量が減少してしまう。【００８２】
図５は、送信装置１００において「＋」の送信信号を発したときの、ゼロレベル検出器２０７の入力レベルと相関器２０８の出力レベルとの対応関係を示すグラフであり、図４に対応するものである。以下、本図を参照して説明する。なお、送信装置１００において「−」の送信信号を発したときの対応関係は、本図に示す対応関係の正負を反転させたものとなるので、下記と同様の議論が敷衍できる。【００８３】
本図に示す軌跡２６３からわかるように、上記の場合と同様、相関器２０８の出力では拡散利得２６２が付加されるとともに、最小限界２６３に相当する部分はきわめて小さくなっている。【００８４】
一方、入力レベルが大きくなっても、相関器２０８の出力は一定値となるので多値化はできず、伝送容量は増大しないと考えられる。【００８５】
本実施形態では、相関器２０６の出力信号の絶対値を絶対値検出器２０９で求め、相関器２０８の出力信号の絶対値を絶対値検出器２１０で求め、これらを比較器２１１が比較して、大きい方の信号処理経路を選択するようにスイッチ２１２を切り替える。【００８６】
図６は、周波数変換器２０３の出力レベル（絶対値）と、スイッチ２１２の出力レベル（絶対値）との関係を示すグラフである。以下、本図を参照して説明する。【００８７】
周波数変換器２０３の出力レベル（絶対値）が、Ａ／Ｄ変換器２０４の最小レベルよりも小さい場合には、スイッチ２１２は、相関器２０８の出力を選択する。一方、大きい場合には、相関器２０６の出力を選択する。したがって、本図は、図４と図５に示されるグラフを適宜分割して連結したようなグラフとなるのである。【００８８】
このように、周波数変換器２０３の出力レベルが低い領域では、Ａ／Ｄ変換器２０４−相関器２０６のレベルよりもゼロレベル検出器２０７−相関器２０８のレベルの方が大きな出力が得られる。【００８９】
周波数変換器２０３の出力レベルが高い領域では、ゼロレベル検出器２０７−相関器２０８のレベルよりもＡ／Ｄ変換器２０４−相関器２０６のレベルの方が大きな出力が得られる。【００９０】
なお、図６において、軌跡２６３に相当する部分と軌跡２６１とが相当する部分との交点の座標は、階段状の軌跡２６１の底から第１段目に上がる斜線と、軌跡２６３の水平線との交点に配置されるようにすることが望ましい。【００９１】
すなわち、ゼロレベル検出器２０７に対する入力がゼロ近傍でないときに相関器２０８が出力する値の絶対値は、Ａ／Ｄ変換器２０４−相関器２０６による非ゼロ出力の絶対値よりも小さいように構成するのである。【００９２】
このようにすれば、図６に示されるようなグラフが得られることになり、スイッチ２１２の出力復号器２１３に与えられ、符号器１０１の逆演算が行なわれて、伝送された信号が復元されるのである。【００９３】
また、送信装置１００と受信装置２００とでは、電波伝搬路状況によって変調方式を適応的に変化させるのであるが、この際の電波伝搬路状況のパラメータの一つが、受信装置２００における受信波の強さである。図６における軌跡２６３に相当する部分と軌跡２６１とが相当する部分との交点よりも左側は、必ず２値符号により符号化を行う必要がある領域であり、これよりも右側（受信波の電力が大きい）に進むにしたがって、２値符号からより多値の符号にしだいに変調方式・符号方式を適応的に変化させることが望ましい。【００９４】
このように、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器２０４の最小レベル以下においても出力が生じるため、広いサービスエリアでの通信が可能となるのである。【００９５】
図７は、本実施形態において無線基地局を中心として期待される伝送容量のエリア図である。以下、本図を参照して説明する。【００９６】
無線基地局２７０の近くでは、電波強度が強いため、高速通信エリア２７１となり、無線基地局２７０から遠ざかるにつれ、中速通信エリア２７２、基本受信装置２５０による低速通信エリア２７３がある。【００９７】
本実施形態では、高速通信エリア２７１と中速通信エリア２７２をそのままにして、低速通信エリア２７３よりも広い低速通信エリア２７４を利用することができるようになる。【００９８】
低速通信エリアがどの程度拡大するかについて検討すると、ゼロレベル検出器２０７を半導体で実現した場合は、少なくともＡ／Ｄ変換器２０４と比較して１０分の１以下の入力レベルでも出力を得ることができると想定される。【００９９】
市街地では、電波強度は距離の３乗に反比例すると近似できるので、本実施形態による低速通信エリア２７４の低速通信エリア２７３に対する拡大の程度は、少なくとも、１０の立方根≒２.１５倍が達成できるはずである。したがって、低速通信を行う基地局からの距離が従来の約２倍になる、ということは、必要な基地局数が４分の１ですむことになる。【０１００】
したがって、建物の影など電波の減衰する領域においても、従来よりも安定した通信が可能となり、安価な通信サービスが提供できるようになる。【０１０１】
大容量移動通信システムでは、基地局近傍で大容量の伝送が行えるが、広いダイナミックレンジが要求されるため通信エリアが狭くなってしまうから、本発明を適用することは有効である。【０１０２】
本実施例では、周波数変換器２０３がベースバンド信号に変換したものをＡ／Ｄ変換器２０４とゼロレベル検出器２０７のそれぞれに供給する例を示したが、周波数変換器２０３では中間周波数に変換するのみとし、Ａ／Ｄ変換器２０４とゼロレベル検出器２０７のそれぞれの後段に中間周波数からベースバンド周波数への周波数変換器をさらに設けてから相関器２０６、２０８に信号を与えることとしても良い。【０１０３】
この場合は、Ａ／Ｄ変換器２０４とゼロレベル検出器２０７の両方で直流に近い周波数成分が除去されるためひずみが緩和されて、線型性が向上するが、Ａ／Ｄ変換器２０４とゼロレベル検出器２０７の出力の広範囲なアナログ信号をディジタル化する必要が生じるため、Ａ／Ｄ変換器２０４のダイナミックレンジが縮小する可能性がある。したがって、用途に応じて、適宜いずれかを選択すれば良い。
【実施例２】
【０１０４】
図８は、スペクトラム拡散を用いた移動通信の伝搬路遅延特性を測定する遅延プロファイル測定装置に本発明を適用した実施例の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。【０１０５】
本実施形態に係る遅延プロファイル測定装置８０１は、チャネルサウンダ３００と電波状態記録装置４００とから構成され、それぞれが、送信装置１００、受信装置２００に対応付けられる。【０１０６】
チャネルサウンダ３００は、送信装置１００から符号器１０１と相関器１０３を取り除き、疑似雑音発生器１０２の出力をそのまま周波数変換器１０４に供給するものである。したがって、送信装置１００において常に「＋」の符号を送信するものに相当する。【０１０７】
電波状態記録装置４００は、受信装置２００から復号器２１３を除去して、スイッチ２１２の出力を半導体メモリ４０１に記録することとしたものである。したがって、伝搬路のエコーが逐次的に半導体メモリ４０１に記録されることとなる。【０１０８】
本実施形態によれば、受信信号のレベルがＡ／Ｄ変換器２０４における最小レベル以下の場合には、信号レベル値の誤差は増大するが、従来は検知できなかった信号の存在を検出することができる。【０１０９】
なお、本発明の主な適用例としては、スペクトラム拡散を用いる移動体通信システムがあげられるが、たとえば、ＯＦＤＭに多重アクセス技術を付加した移動通信システム等、スペクトラム拡散以外の移動通信システムにも適用することができる。【０１１０】
たとえば、システム同期部分でユニークワード（既知系列）を用いるような実装がされており、Ａ／Ｄ変換によるディジタル化の後、ユニークワードを検出することで同期捕捉を行う場合がある。したがって、同期捕捉ができなければ、通信ができない。【０１１１】
このような場合に、ユニークワードの検出に本発明の原理を適用し、Ａ／Ｄ変換とゼロレベル検出を併用して同期捕捉を確実に行えば、無線通信システム全体の安定動作が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上説明したように、本発明によれば、スペクトラム拡散通信等において受信感度を向上させるのに好適な受信装置、受信方法、これらをコンピュータを用いて実現するプログラム、ならびに、当該プログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。
【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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