(57)【要約】【課題】ロバストな通信を行うことができるようにする。【解決手段】アンテナ２４は、特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて特定のシンボルの信号値が表わす波形に定常的な歪みが生じる伝送路を介して、送信側から送信されてくる変調信号を受信し、受信制御部２５は、受信された変調信号を、送信側における搬送波のパターン（prtn0，prtn1）により決定されるprtn1と判定すべき受信波形と、prtn0と判定すべき受信波形から求められる、最適なサンプリング位置、または、最適なしきい値でビット判定し、ベースバンド信号に復調する。本発明は、定常的な劣化特性を持つ伝送路環境下において通信を行う受信器に適用することができる。【選択図】図１４
2009273078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて前記特定のシンボルの信号値が表わす波形に定常的な歪みが生じる伝送路を介して、送信側から送信されてくる変調信号を受信する受信手段と、
受信された前記変調信号を、前記送信側における搬送波のパターンに応じたサンプリング位置でビット判定し、ベースバンド信号に復調する復調手段と
を備える受信装置。
【請求項２】
前記復調手段は、前記搬送波のパターンにより決定される、符号１を表わすパターンと判定すべき受信波形と、符号０を表わすパターンと判定すべき受信波形との符号間距離を足し込んだ値が最大となるサンプリング位置でビット判定する
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記復調手段は、前記搬送波のパターンにより決定される、符号１を表わすパターンと判定すべき受信波形と、符号０を表わすパターンと判定すべき受信波形の各サンプルのうち、いずれか一方の受信波形に対応する値が所定のしきい値を超えた場合に、そのサンプルにおける符号間距離を足し込んだ値が最大となるサンプリング位置でビット判定する
請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記復調手段は、前記搬送波のパターンにより決定される、符号１を表わすパターンと判定すべき受信波形と、符号０を表わすパターンと判定すべき受信波形との符号間距離の値が最大となるサンプルを統計的に処理した値から求められるサンプリング位置でビット判定する
請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記復調手段は、前記搬送波のパターンにより決定される、符号１を表わすパターンと判定すべき受信波形と、符号０を表わすパターンと判定すべき受信波形の各サンプルのうち、いずれか一方の受信波形に対応する値が所定のしきい値を超えた場合に、そのサンプルを統計的に処理した値から求められるサンプリング位置でビット判定する
請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて前記特定のシンボルの信号値が表わす波形に定常的な歪みが生じる伝送路を介して、送信側から送信されてくる変調信号の受信を制御し、
受信された前記変調信号を、前記送信側における搬送波のパターンに応じたサンプリング位置でビット判定し、ベースバンド信号に復調する
ステップを含む受信方法。
【請求項７】
特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて前記特定のシンボルの信号値が表わす波形に定常的な歪みが生じる伝送路を介して、送信側から送信されてくる変調信号の受信を制御し、
受信された前記変調信号を、前記送信側における搬送波のパターンに応じたサンプリング位置でビット判定し、ベースバンド信号に復調する
ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、ロバストな通信を行うことができるようにした受信装置および方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な無線通信では、図１に示すように、無線通信の送信器側において、入力されたベースバンド信号は、任意の搬送波との乗算が行われ、それにより得られた無線信号（変調信号）により受信側に伝送される。
【０００３】
ここで、搬送波（キャリアともいう）とは、通信において、情報を乗せて伝送線路（有線通信）あるいは電波（無線通信）、一般的には、波動（光や音波等）で送るための信号のことで、変調が行われていない基準信号のことである。通常、搬送波の振幅、周波数、または位相を変化させることによって、様々な情報を伝送することが可能となる。
【０００４】
図２には、変調方式の代表的なものとして、図中左側には、ASK（Amplitude Shift Keying）変調の例が図示されており、ASK変調は振幅に情報を乗せる、すなわち振幅変調する方式である。また、図中中央のFSK（Frequency Shift Keying）変調は、周波数に情報を乗せる周波数変調方式を表し、図中右側のPSK（Phase Shift Keying）変調は、位相に情報を乗せる位相変調方式を表している。
【０００５】
なお、これらの変調方式以外にも、例えばQAM（Quadrature Amplitude Modulation）等のように、位相変調と振幅変調とを複合させた変調方式なども一般的によく使われている。
【０００６】
これらの変調方式により変調された無線信号は、受信側に伝送される。
【０００７】
図３に示すように、無線通信の受信器側においては、受信した無線信号（変調信号）に対して任意の搬送波との乗算が再度行われ、LPF（Low Pass Filter）によって低域成分が取り出されることで、送信された信号が再生される。ここで、かかる搬送波は、変調時に使用した搬送波に対して、周波数と位相が同期したものとなる。
【０００８】
近年では、周波数選択性歪みを受ける伝送路環境では、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重方式）などのマルチキャリア方式が一般によく用いられている。OFDMは、送るべき情報を複数の搬送波に分割して送信するマルチキャリア伝送方式の特別な方式である。なお、以下、それぞれのキャリアによる情報伝達チャネルを副搬送波と称して説明する。
【０００９】
ここで、OFDMの長所と短所を挙げると次のようになる。
【００１０】
［OFDMの長所］
（１）多数の副搬送波を使うため、マルチパス伝搬路における周波数選択性フェージングに強い。
（２）時間インターリーブに加えて周波数インターリーブも可能であり、誤り訂正の効果を有効に使用できる。
（３）シンボル周期が長く、さらに、ガードインターバル（GI）を設けることにより反射波による妨害を軽減できる。
（４）OFDMの各搬送波は、低ビットレート、狭帯域のディジタル変調波であるため、各サブチャネルのスペクトルが密に配置でき、周波数利用効率が高い。
（５）干渉が予想されるチャネルは、使用しないなど柔軟な情報伝達が可能である。
（６）各副搬送波の変調方式を変えるなどによって、情報の階層化が容易である。
【００１１】
［OFDMの短所］
（１）マルチキャリアのため、伝送路に非線形特性があると、相互変調による特性劣化が生ずる。
（２）多くのキャリアの直交性を保つために、送受信器が複雑になる。特に、伝搬路特性が変化しても信号再生が正確に行われるように、受信部に工夫を要する。
（３）シンボル同期が困難である。
（４）周波数オフセットによりキャリア間の特性が崩れ、特性が劣化する。
（５）多くのキャリアを使用することによって利点が発揮されるため、たとえ音声伝送でも多くのチャネルを多重した広い帯域幅を必要とする。
（６）高速なA/D（Analog/Digital）変換器を必要とする。
【００１２】
また、OFDMに関する技術としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特公昭６０−１３３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、周波数選択性の歪みを持つ伝送路環境の場合には、送信された無線信号が歪むため、特許文献１を含む従来の通信手法であると、通信ができないことがある。
【００１４】
具体的には、図４において、横軸の周波数と縦軸の透過特性（Ｓ２１）との関係で表すように、伝送路歪みの少ない環境では、周波数選択性歪みの影響を受けていないため、送信された無線信号はほとんど歪んでいない。一方、図５に示すように、伝送路歪みの多い環境では、周波数選択性歪みの影響を受けるため、任意の周波数において、常に大きなノッチが顕著に現れている。
【００１５】
すなわち、図５に示すような周波数選択性の歪みを持つ伝送路環境の場合には、送信された無線信号が歪むため、従来の通信手法では、場合によっては通信ができなくなる恐れがある。
【００１６】
かかる問題点に対する受信器側の工夫としては、オーバーサンプリングをして、多数決判定を行うような方式も考えられているが、多数決判定では、伝送されるデータのシンボル境界に関する識別を前提としており、周波数選択性歪みを持つ伝送路環境では、この識別、および、追跡それ自体が困難なため、上手く機能しないことが多いという問題が出てくる。また、伝送路の影響によっては、多数決が成立しない場合もあるため、効果を出すことが困難であるという側面も有している。
【００１７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、伝送路歪みの多い環境であっても、ロバストな通信を行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一側面の受信装置は、特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて前記特定のシンボルの信号値が表わす波形に定常的な歪みが生じる伝送路を介して、送信側から送信されてくる変調信号を受信する受信手段と、受信された前記変調信号を、前記送信側における搬送波のパターンに応じたサンプリング位置でビット判定し、ベースバンド信号に復調する復調手段とを備える。
【００１９】
前記復調手段は、前記搬送波のパターンにより決定される、符号１を表わすパターンと判定すべき受信波形と、符号０を表わすパターンと判定すべき受信波形との符号間距離を足し込んだ値が最大となるサンプリング位置でビット判定する。
【００２０】
前記復調手段は、前記搬送波のパターンにより決定される、符号１を表わすパターンと判定すべき受信波形と、符号０を表わすパターンと判定すべき受信波形の各サンプルのうち、いずれか一方の受信波形に対応する値が所定のしきい値を超えた場合に、そのサンプルにおける符号間距離を足し込んだ値が最大となるサンプリング位置でビット判定する。
【００２１】
前記復調手段は、前記搬送波のパターンにより決定される、符号１を表わすパターンと判定すべき受信波形と、符号０を表わすパターンと判定すべき受信波形との符号間距離の値が最大となるサンプルを統計的に処理した値から求められるサンプリング位置でビット判定する。
【００２２】
前記復調手段は、前記搬送波のパターンにより決定される、符号１を表わすパターンと判定すべき受信波形と、符号０を表わすパターンと判定すべき受信波形の各サンプルのうち、いずれか一方の受信波形に対応する値が所定のしきい値を超えた場合に、そのサンプルを統計的に処理した値から求められるサンプリング位置でビット判定する。
【００２３】
本発明の一側面の受信方法は、特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて前記特定のシンボルの信号値が表わす波形に定常的な歪みが生じる伝送路を介して、送信側から送信されてくる変調信号の受信を制御し、受信された前記変調信号を、前記送信側における搬送波のパターンに応じたサンプリング位置でビット判定し、ベースバンド信号に復調するステップを含む。
【００２４】
本発明の一側面のプログラムは、上述した本発明の一側面の受信方法に対応するプログラムである。
【００２５】
本発明の一側面の受信装置および方法、並びにプログラムにおいては、特定のシンボルの前に送信されたシンボルの値に応じて特定のシンボルの信号値が表わす波形に定常的な歪みが生じる伝送路を介して、送信側から送信されてくる変調信号の受信が制御され、受信された変調信号が、送信側における搬送波のパターンに応じたサンプリング位置でビット判定され、ベースバンド信号に復調される。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明の一側面によれば、ロバストな通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
まず、図６ないし図１０を参照して、本発明における通信品質のロバスト性を向上させる原理について説明する。
【００２９】
本発明は、無線を用いて信号伝送した場合に発生するマルチパスの特性が比較的定常性を持っている、例えば、筐体内の基板間/LSI（Large Scale Integration）間通信や、あるいは、固定端末間通信の通信、ビル間の通信、さらには家の中に設置されたデスクトップPC（Personal Computer）と無線LAN（Local Area Network）のAP（Access Point）間の通信などで使用できる。そこで、本実施の形態においては、ある装置の筐体内で行われる基板間/LSI間通信を一例にして説明する。
【００３０】
図６は、受信器側で受信される受信波形の伝送ビットパターンによる変化の様子を示す図である。
【００３１】
図６において、横軸は時間軸を表しており、時間の方向は図中左から右に向かう方向とされている。また、縦軸は受信波形の振幅値を表しており、図中上方向または下方向にいくほど、振幅が大きくなることを意味する。
【００３２】
図６に示している受信波形は、着目している現在のビットよりも以前に伝送されたビットのパターンによって大きく変化する受信波形（１ビット分の時間）について重ねて表示したものである。
【００３３】
また、図６においては、現在ビットが０である場合において、現在ビットよりも時間的に前のビットとして、１ビット前のビットが０、２ビット前のビットが０、３ビット前のビットが０、４ビット前のビットが１となる場合の受信波形の形状を表している。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、現在ビットないし４ビット前のパターンは、［４ビット前、３ビット前、２ビット前、１ビット前、現在ビット］のように表わす。例えば、図６の受信波形であれば、［1,0,0,0,0］のように表される。
【００３５】
一方、図７は、図６と同様に、受信波形の伝送ビットパターンによる変化の様子を表しているが、図７においては、現在ビットが０である場合において、現在ビットよりも時間的に前のビットとして、１ビット前のビットが１、２ビット前のビットが１、３ビット前のビットが１、４ビット前のビットが１となる場合の受信波形の形状が表されている。すなわち、図７の受信波形は、［1,1,1,1,0］となる。
【００３６】
このように、図６および図７の受信波形は、ともに符号０のビット区間について示したものであるが、着目している現在ビットよりも時間的に前のｎビット分（図６および図７の例では４ビット）の反射波の影響によって、DCオフセット位置と波形形状などが大きく異なっていることが分かる。
【００３７】
これは、図８および図９に示すように、着目している現在ビットよりも前に伝送されたデータが、例えば筐体内の壁面や筐体内の他の基板等で反射され、遅れて現在ビットのデータに重畳することに起因している。
【００３８】
図８は、図６の受信波形で示した［1,0,0,0,0］の場合における、以前に伝送されたビットの現在ビットへの影響について示した図である。この場合、図中の矢印で示すように、ハッチングされた四角で表わす現在ビットに対し、時間的に前のビットである１ビット前ないし４ビット前のビットのデータが重畳している。
【００３９】
なお、図８においては、符号０は時間軸よりも下側の“−１”で表わされ、符号１は時間軸よりも上側の“１”により表わされている。従って、図８に示すような、［1,0,0,0,0］となる場合においては、現在ビット、１ビット前、２ビット前、３ビット前は、“−１”となり、４ビット前は“１”となる。
【００４０】
一方、図９は、図７の受信波形で示した［1,1,1,1,0］の場合における、以前に伝送されたビットの現在ビットへの影響について示した図である。この場合においても、図８に示した場合と同様に、ハッチングされた“−１”で表わす現在ビットに対し、“１”で表わす１ビット前ないし４ビット前のデータが重畳されている。
【００４１】
このように、着目している現在ビットよりも前に伝送されたビットが筐体内の壁面等で反射され、かかる現在ビットに重畳することで、受信波形が大きく異なっている。つまり、前のビットのパターンによって、受信波形が大きく異なることになる。
【００４２】
そこで、本発明においては、前のビットパターンによる影響を少なくするために、劣悪な周波数特性歪み環境下で無線通信を行う場合において、受信したRF信号をサンプリングしてビット判定する際の、サンプリング位置（サンプル位置）、または、しきい値を最適化することで、周波数選択性歪みを持つ伝送環境の場合でも、よりロバストな通信を行えるようにする通信方式について提案する。
【００４３】
すなわち、図５のような劣悪な周波数選択性歪みのある環境下で無線通信を行う場合において、図１０の上側の図に示すように、送信器側では、ある搬送波のパターンによって、ベースバンド信号（ＢＢ信号）の符号１または符号０を置き換えて信号を伝送する。かかる搬送波パターンは、図１０の上側の図に示すように、ベースバンド信号の符号１または符号０の信号を置き換えるためのパターンであって、符号１を表わす搬送波信号としてのptrn1と、符号０を表わす搬送波信号としてのptrn0とからなる。
【００４４】
一方、図１０の下側の図に示すように、伝送された信号を受信する受信側では、送信側における搬送波パターン（prtn0，prtn1）により決定される、受信した信号のprtn1（符号１を表わすパターン）と判定すべき受信波形と、prtn0（符号０を表わすパターン）と判定すべき受信波形との符号間距離が最大となるような、最適なサンプリング位置と、最適なしきい値でビット判定を行い、信号を再生する。
【００４５】
なお、図１０の下側の図において、２つの受信信号の波形のうち、上側の波形は符号１（ptrn1であると判定すべきデータ）を表わす受信信号の波形であり、下側の波形は符号０（ptrn0であると判定すべきデータ）を表わす受信信号の波形である。図１０においては、例えば、符号１を表わす受信信号の波形上の丸印と、符号０を表わす受信信号の波形上の丸印とが、符号１と符号０との符号間距離が最大となる位置であり、この符号間距離が最大となるように、ビット判定を行うサンプリング位置およびしきい値が選択される。
【００４６】
そこで、本発明が適用される通信システムにおいては、かかる機能を実現するために、図１１の送信器１１と、図１３の受信器１２が設けられているのである。
【００４７】
すなわち、送信器１１とは、本発明が適用される送信装置の一実施の形態である。かかる送信器１１の構成例が、図１１に示されている。
【００４８】
送信器１１は、図１１に示すように、送信処理部２１、搬送波パターン決定部２２、およびアンテナ２３を含むようにして構成される。
【００４９】
図１１に示すように、送信処理部２１には、ベースバンド信号と、搬送波パターン決定部２２からの搬送波（キャリア）パターン（prtn0，prtn1）が入力される。送信処理部２１においては、パターン置き換え部２１Ａによって、入力されたベースバンド信号が、搬送波パターン決定部２２からの搬送波パターンに置き換えられ、アンテナ２３によって無線信号（変調信号）として伝送される。
【００５０】
具体的には、図１２に示すように、パターン置き換え部２１Ａによって、“１”，“０”，“１”，“１”，“０”，“１”，・・・などの入力ベースバンド信号（ＢＢ信号）は、ptrn1（10101）またはptrn0（01010）に置き換えられ、置き換えられた無線信号は、搬送波信号として出力される。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、１シンボル（ベースバンドのデータ１ビット）の中に、５ビットで表現される搬送波パターンが入っている場合を一例にして説明する。
【００５２】
つまり、この場合、例えば、ベースバンド信号が400Mbpsである場合、搬送波の最高周波数は１GHzとなり、ベースバンド信号が800Mbpsである場合、搬送波の最高周波数は２GHzとなり、ベースバンド信号が1600Mbpsである場合、搬送波の最高周波数は４GHzという関係になる。この最高周波数は、“10101”または“01010”のように、全てのビットで1と0とが切り替わるパターンの場合である。また、最低周波数は、“11111”または“00000”のように、全てのビットで直流表現になるパターンの場合である。
【００５３】
また、搬送波パターン決定部２２によって決定される搬送波パターンは、例えば、後述する学習によって求められる。
【００５４】
一方、受信器１２は、本発明が適用される受信装置の一実施の形態である。かかる受信器１２の構成例が、図１３に示されている。
【００５５】
受信器１２は、図１３に示すように、アンテナ２４および受信処理部２５を含むようにして構成される。
【００５６】
図１３に示すように、受信器１２においては、アンテナ２４によって受信される送信器１１からの無線信号（変調信号）からベースバンド信号を抽出するとき、データサンプリング部２５Ａによって、サンプリングが行われるが、かかるサンプリングを行う位置は、最適サンプリング位置保持部２５Ｂに保持された最適化されたサンプリング位置となる。
【００５７】
すなわち、データサンプリング部２５Ａは、最適サンプリング位置保持部２５Ｂからの最適サンプリング位置によって指定される位置でサンプリングを行う。そして、ビット判定部２５Ｃは、データサンプリング部２５Ａからのサンプリング結果を用いて、ビット判定を行う。そして、ビット判定を行うことで得られたベースバンド信号は、図示せぬ後段の回路に出力される。
【００５８】
なお、最適サンプリング位置保持部２５Ｂによって保持される最適なサンプリング位置は、後述する学習によって求められる。
【００５９】
また、受信器１２は、図１４に示すように、最適なしきい値を保持する最適しきい値保持部２５Ｄを設けることもできる。すなわち、この場合、ビット判定部２５Ｃは、最適しきい値保持部２５Ｄに保持されたしきい値を用いて、ビット判定を行う。
【００６０】
なお、最適しきい値保持部２５Ｄによって保持される最適なしきい値は、後述する学習によって求められる。
【００６１】
以上のようにして、送信器１１と受信器１２は構成される。
【００６２】
すなわち、本発明は、送信器１１と受信器１２からなる通信システムであると捉えると、受信器１２における復調回路の構成が、従来と比べて大きく変わることになる。
【００６３】
そして、送信側の送信器１１に設定される所定の搬送波パターンと、受信側の受信器１２に設定される最適なサンプリング位置および最適なしきい値は、学習によって求められる。そこで、次に、かかる学習について説明する。
【００６４】
図１５は、学習装置の構成例を示す図である。
【００６５】
図１５に示すように、学習装置３１は、送信側としての、PRBSデータ保持部４１、パターン置き換え部４２、およびアンテナ４３、並びに、受信側としての、アンテナ４４、評価値演算部４５、PRBSデータ保持部４６、およびパターン置き換え部４７を含むようにして構成される。なお、アンテナ４３とアンテナ４４との間は、無線による通信が行われる。
【００６６】
学習装置３１においては、送信側と受信側のそれぞれに、同期した同じPRBS（Pseudo Random Bit Sequence：疑似乱数ビットシーケンス）データが用意され、送信側のPRBSデータ保持部４１と、受信側のPRBSデータ保持部４６にそれぞれ保持されている。送信側においては、パターン置き換え部４２によって、PRBSデータ保持部４１からのPRBSデータが搬送波パターンに置き換えられ、アンテナ４３から伝送される。
【００６７】
すると、受信側では、アンテナ特性および伝送路歪みを受けたPRBSデータが、アンテナ４４によって受信される。そして、受信されたデータは、パターン置き換え部４７からの生徒データと同期して、教師データとして、評価値演算部４５に入力される。ここで、生徒データとは、PRBSデータ保持部４６に保持されたPRBSデータであって、パターン置き換え部４７により搬送波パターンに置き換えられたデータである。
【００６８】
なお、この同期に関しては、教師データと生徒データのシンボル位置の大まかな同期がとれていればよいので、例えば、比較的連続して同じ信号が続く信号変化の低速な信号と、最低周波数となる搬送波パターンを用いて行う。
【００６９】
また、送信側のパターン置き換え部４２と、受信側のパターン置き換え部４７によって置き換えられる搬送波パターンであるが、それぞれ、例えば、ptrn1（10101）とptrn0（01010）などの同一のパターンとなる。すなわち、パターン置き換え部４２と、パターン置き換え部４７においては、同じ搬送波パターンが選択される。
【００７０】
評価値演算部４５は、入力される教師データと生徒データを用いて、評価値の演算を行う。具体的には、評価値演算部４５は、入力される教師データと生徒データのシンボル位置が同期しているため、ptrn1と判定すべき波形（受信波形）と、ptrn0と判定すべき波形（受信波形）に分けることができるので、例えば、それらの波形の符号間距離を求めることで、評価値を演算する。
【００７１】
そして、評価値演算部４５によって評価値が求められると、受信側では、各評価値において評価値が最大となるサンプリング位置でビット判定を行うことで、よりロバストなビット判定を行うことが可能となるため、受信器１２には、かかるサンプリング位置が設定される。その結果、受信器１２側では、設定されたサンプリング位置でビット判定を行うことで、同期回路やLPFを用意しなくても、無線周波数帯から直接ベースバンド信号をロバストに抽出することが可能となる。
【００７２】
なお、詳細については後述するが、かかる評価値は、符号間距離により求める方法以外の方法で求めることも可能であり、本実施の形態においては、その一例として、下記の４通りの評価値の求め方について説明する。
【００７３】
（１）符号間距離
（２）しきい値を考慮した符号間距離
（３）符号間距離の最大位置のヒストグラム
（４）しきい値を考慮したサンプル位置のヒストグラム
【００７４】
また、詳細については後述するが、上記の（２），（４）の方法であると、しきい値についても考慮しているため、（２），（４）の方法を採用した場合、受信器１２は、評価値が最大となるサンプリング位置と、しきい値でビット判定を行うことになる。すなわち、（２），（４）の方法を採用した場合、最適なサンプリング位置と、最適なしきい値の両方が求められる。
【００７５】
以上のようにして、学習装置３１は構成される。
【００７６】
次に、かかる学習装置３１で行われる処理について説明するが、上記の（１），（３）のように、しきい値を考慮しない場合と、上記の（２），（４）のように、しきい値を考慮する場合では、その処理の内容が異なる。したがって、まず、図１６のフローチャートを参照して、（１），（３）のしきい値を考慮しない場合において、学習装置３１によって行われる、サンプル位置の選択処理について説明する。
【００７７】
ステップＳ１において、パターン置き換え部４２およびパターン置き換え部４７は、それぞれ、例えば、ptrn1（10101）とptrn0（01010）などの同一の搬送波パターンを選択する。換言すれば、パターン置き換え部４２と、パターン置き換え部４７において用いられる搬送波パターンは、同一のパターンに固定されているとも言える。
【００７８】
ステップＳ２において、PRBSデータ保持部４１ないしパターン置き換え部４７は、既知信号によるデータ取得処理を行う。
【００７９】
ここで、図１７のフローチャートを参照して、図１６のステップＳ２の処理に対応する、データ取得処理の詳細について説明する。
【００８０】
ステップＳ１１において、PRBSデータ保持部４１ないしパターン置き換え部４７は、教師データと生徒データとの同期をとるためのシンボル位置合わせを行う。
【００８１】
図１８は、シンボル位置合わせの一例を示した図である。
【００８２】
図１８において、横軸は時間軸を表わしており、時間の方向は図中左から右に向かう方向とされている。また、縦軸は、振幅を表わしており、図中上方向または下方向にいくほど、振幅が大きくなることを意味する。また、図１８においては、実線は生徒データを表わし、点線は教師データを表わす。
【００８３】
すなわち、学習装置３１においては、評価値演算部４５に入力される教師データと、生徒データとは同期させる必要があるが、この同期は、シンボル位置の大まかな同期さえとれていればよいので、図１８に示すように、比較的連続して同じ信号の続く信号変化の低速な信号と、最低周波数となる搬送波パターンを用いて行われる。また、学習装置３１においては、シンボル位置が合うように、送信側から送信される送信データである教師データのスキューが調整される。
【００８４】
これにより、高速に変化する信号では、伝送されるデータのシンボル境界を識別することは困難であるが、信号変化の低速な信号であれば、シンボル境界の識別を容易に行うことができる。
【００８５】
図１７のフローチャートに戻り、シンボル位置合わせが終了すると、送信側と受信側において、送信データの送受信が行われる。
【００８６】
具体的には、ステップＳ１２において、パターン置き換え部４２は、PRBSデータ保持部４１からのPRBSデータを、例えば、ptrn1（10101）とptrn0（01010）などの所定の搬送波パターンに置き換えることで得られる送信データを生成し、アンテナ４３に供給する。
【００８７】
ステップＳ１３において、アンテナ４３は、パターン置き換え部４２からの送信データを送信する。すると、伝送路を介して伝送された送信データは、ステップＳ１４において、アンテナ４４によって受信される。アンテナ４４は、受信した送信データを、教師データとして、評価値演算部４５に供給する。
【００８８】
ステップＳ１５において、パターン置き換え部４７は、PRBSデータ保持部４６からのPRBSデータを、例えば、ptrn1（10101）とptrn0（01010）などの、送信側の搬送波パターンに対応する所定の搬送波パターンに置き換えることで得られる生徒データを生成し、評価値演算部４５に供給する。
【００８９】
これにより、評価値演算部４５には、教師データと、生徒データとが同期して入力され、サンプリングデータとして取得される。
【００９０】
ここで、評価値演算部４５に入力される教師データと、生徒データは、例えば、図１９に示すようなる。
【００９１】
図１９において、横軸は時間軸を表わしており、時間の方向は図中左から右に向かう方向とされている。また、縦軸は教師データと生徒データの振幅値を表わしており、図中上方向または下方向にいくほど、振幅が大きくなることを意味する。
【００９２】
なお、図１９の例では、搬送波パターンとして、ptrn1（10101），ptrn0（01010）を用いた場合の教師データと生徒データの波形を示している。
【００９３】
図１９に示すように、実線で表わす教師データの波形と、点線で表わす生徒データの波形とを比べると、教師データは、伝送路の影響を受けて劣化し、生徒データよりも振幅が小さくなっている。このようなデータが評価値演算部４５に入力される。
【００９４】
データ取得処理が終了すると、処理は、図１６のフローチャートに戻り、ステップＳ３において、評価値演算部４５は、入力される教師データと、生徒データを用いて、評価値演算処理を行う。
【００９５】
具体的には、評価値演算部４５においては、まず、一定の間隔で、多ビットサンプリングが行われる。例えば、図１９の教師データと生徒データにおいては、各波形上の点で表わすように、搬送波パターンの１ビット中を、５点サンプリングしている。
【００９６】
なお、評価値演算部４５において、高速にサンプリングできる場合には、上記のようなデータを一度に取得できるが、サンプリングレートが少ない場合には、位相をずらして数回サンプリングデータの取得を行うことで、高速サンプリングとほぼ等価なデータを取得することが可能となる。
【００９７】
次に、評価値演算部４５は、送信側から送信された送信データを劣化させたデータに相当する教師データから評価値を求める。
【００９８】
具体的には、評価値演算部４５に入力される教師データと、生徒データのシンボル位置が同期しているので、評価値演算部４５は、劣化されていないデータに相当する生徒データを用いて、劣化させたデータに相当する教師データを表わす波形（受信波形）を、図２０に示すように、ptrn1と判定すべき波形と、ptrn0と判定すべき波形とに分けることができる。
【００９９】
すなわち、図２０において、横軸と縦軸は、図１９と同様に、時間と振幅値を表わしており、点線で示す波形で表わされるptrn1と判定すべき波形と、実線で示す波形で表わされるptrn0と判定すべき波形とが重ねて表示されている。
【０１００】
例えば、図１９において、1から25までの25サンプル、１シンボル区間について考えると、生徒データは、0,1,0,1,0となり、これは、搬送波パターンのptrn0（01010）に相当する。つまり、対応する1から25までの１シンボル区間の教師データは、ptrn0と判定すべき波形となる。このようなptrn0と判定すべき波形の一例が、図２０の実線（ptrn0と判定すべきデータ）で表わされているのである。
【０１０１】
なお、この例の場合、１シンボル中に５ビットの搬送波パターンがあり、かかる搬送波パターン１ビットが５点サンプリングされているので、１シンボル中には25サンプルあることになる。
【０１０２】
また、図２０の２つの波形は、説明の都合上、重ねて記述しているが、実際には、時間的に同じタイミングとなることを意図して記述している訳ではなく、１シンボル中の25サンプルで、点線で示す波形となった場合にはptrn1であると判定すべきであり、実線で示す波形となった場合には、ptrn0であると判定すべきであることを意味する。
【０１０３】
ところで、評価値を求める方法には、上述したように、（１）ないし（４）の方法があるが、ここでは、まず、（１）の符号間距離から評価値を求める方法について説明する。
【０１０４】
図２１は、評価値演算部４５により行われる、（１）の符号間距離による、評価値演算処理について説明するフローチャートである。すなわち、図２１のフローチャートを参照して説明する処理は、図１６のステップＳ３に対応する処理となる。
【０１０５】
評価値演算部４５は、ステップＳ３１において、符号間距離の積算をリセットした後、ステップＳ３２において、送信側から受信したデータである教師データを取得する。
【０１０６】
そして、評価値演算部４５は、ステップＳ３３において、取得した教師データを、符号１（ptrn1であると判定すべきデータ）と、符号０（ptrn0であると判定すべきデータ）とに分類する。また、評価値演算部４５は、ステップＳ３４において、分類された符号のうちの符号１のデータを取得し、ステップＳ３５において、分類された符号のうちの符号０のデータを取得する。つまり、評価値演算部４５は、符号１と符号０の両方のデータを取得する。
【０１０７】
ステップＳ３６において、評価値演算部４５は、サンプルごとに符号間距離を計算する。
【０１０８】
すなわち、評価値を、ptrn1と判定すべき波形と、ptrn0と判定すべき波形との符号間距離とした場合、かかる評価値は、式（１）により求められる。
【０１０９】
【数１】
2009273078.tif 000003
【０１１０】
但し、添字のiは、シンボル内のサンプリング位置を意味している。
【０１１１】
また、かかる符号間距離は、式（１）に限らず、例えば、式（２）などにより求めることも可能である。
【０１１２】
【数２】
2009273078.tif 000004
【０１１３】
ここで、式（１）によって求められる各サンプルごとの差分絶対値（符号間距離）を図示すると、例えば、図２２のようになる。
【０１１４】
図２２において、横軸は時間軸を表わしており、時間の方向は図中左から右に向かう方向とされている。また、縦軸は、符号間距離を表わしており、図中上方向にいくほど、ptrn1とptrn0との距離が離れていることを意味する。すなわち、図２２の例においては、１シンボルの25サンプルのうち、20サンプル目の符号間距離が最大となっている。
【０１１５】
図２１のフローチャートに戻り、ステップＳ３７において、評価値演算部４５は、シンボルごとに符号間距離を積算する。
【０１１６】
この積算値は、例えば、式（３）により、符号間距離を伝送した全ベースバンド信号で重複なく取得することで求められる。
【０１１７】
【数３】
2009273078.tif 000005
【０１１８】
また、かかる積算値は、式（３）に限らず、例えば、式（４）などにより求めることも可能である。
【０１１９】
【数４】
2009273078.tif 000006
【０１２０】
ステップＳ３８において、評価値演算部４５は、符号０のデータが終了したか否かを判定する。ステップＳ３８において、符号０のデータが終了していないと判定された場合、ステップＳ３５に戻り、ステップＳ３８において、符号０のデータが終了したと判定されるまで、ステップＳ３５ないしステップＳ３８の処理が繰り返される。
【０１２１】
一方、ステップＳ３８において、符号０のデータが終了したと判定された場合、ステップＳ３９において、評価値演算部４５は、符号１のデータが終了したか否かを判定する。
【０１２２】
ステップＳ３９において、符号１のデータが終了していないと判定された場合、ステップＳ３４に戻り、ステップＳ３９において、符号１のデータが終了したと判定されるまで、ステップＳ３４ないしステップＳ３９の処理が繰り返される。
【０１２３】
すなわち、ステップＳ３４ないしステップＳ３９の処理が繰り返されることで、評価値演算部４５によって、符号１（ptrn1であると判定すべきデータ）と、符号０（ptrn0であると判定すべきデータ）との符号間距離を足し込むことで得られる評価値が求められる。
【０１２４】
例えば、図２３に示すような、教師データと生徒データについて考えると、６つの点線の四角で囲まれた教師データに相当する波形のうち、左から１番目の四角内のptrn1であると判定すべき波形については、図中の矢印で示すように、左から２番目と５番目のptrn0であると判定すべき波形との符号間距離が計算される。
【０１２５】
同様にして、左から２番目の四角内のptrn0であると判定すべき波形については、左から３番目、４番目、６番目（重複する左から１番目については取得しない）のptrn1であると判定すべき波形との符号間距離が計算される。同様に、左から３番目と４番目のptrn1であると判定すべき波形は、左から５番目のptrn0であると判定すべき波形、左から５番目のptrn0であると判定すべき波形は、左から６番目のptrn1であると判定すべき波形との符号間距離が計算される。
【０１２６】
そして、ステップＳ３９において、符号１のデータが終了したと判定された場合、処理は終了する。
【０１２７】
このようにして求められた評価値を図示すると、例えば、図２４および図２５のようになる。
【０１２８】
図２４および図２５において、横軸は時間軸を表わしており、時間の方向は図中左から右に向かう方向とされている。また、縦軸は評価値を表わしており、図中上方向にいくほど、評価値が大きくなることを意味する。
【０１２９】
図２４は、搬送波パターンを、ptrn1（10101）、ptrn0（01010）とした場合の評価値を表わしており、１シンボル25サンプルのうち、24サンプル目の評価値が最大値となる。したがって、受信器１２においては、この24サンプル目でビット判定をすると、よりロバストな通信を行うことが可能となる。
【０１３０】
また、図２５は、搬送波パターンを、ptrn1（10110）、ptrn0（01001）とした場合の評価値を表わしており、この場合には、１シンボル25サンプルのうち、16サンプル目の評価値が最大値となるので、最適ビット判定位置は、16サンプル目となる。
【０１３１】
すなわち、図２４と図２５で示す例においては、図１６のステップＳ１の処理で設定される、搬送波パターンが異なっている。具体的には、送信側のパターン置き換え部４２と、受信側のパターン置き換え部４７によって、搬送波パターンとして、図２４の評価値が得られる場合には、ptrn1（10101）、ptrn0（01010）が選択され、図２５の評価値が得られる場合には、ptrn1（10110）、ptrn0（01001）が選択されている。
【０１３２】
このように、この最適ビット判定位置は、搬送波パターンによって変化する。
【０１３３】
図１６のフローチャートに戻り、ステップＳ４において、評価値演算部４５は、評価値演算処理により求められた、最適なサンプリング位置を選択し、サンプリング位置の選択処理は終了する。
【０１３４】
そして、評価値演算部４５によって選択された、最適なサンプリング位置は、受信側の受信器１２の最適サンプリング位置保持部２５Ｂに設定され、そのサンプリング位置を求めるために用いられた搬送波パターンは、送信側の送信器１１の搬送波パターン決定部２２に設定される。
【０１３５】
これにより、受信器１２においては、搬送波パターンに応じた最適なサンプリング位置でビット判定を行うことが可能となり、よりロバストなビット判定を行うことが可能となる。また、受信器１２においては、同期回路やLPFなどを用意しなくとも、簡単な構成で、無線周波数帯から直接ベースバンド信号をロバストに抽出することが可能となる。
【０１３６】
次に、図２６のフローチャートを参照して、（２），（４）のしきい値を考慮する場合において、学習装置３１によって行われる、サンプル位置、しきい値の選択処理について説明する。
【０１３７】
ステップＳ５１およびステップＳ５２において、図１６のステップＳ１およびステップＳ２の処理と同様に、PRBSデータ保持部４１ないしパターン置き換え部４７によって、搬送波パターンが選択され、その後、教師データと生徒データを取得するデータ取得処理が行われる。これにより、評価値演算部４５には、教師データと、生徒データが同期して入力される。
【０１３８】
ステップＳ５３において、評価値演算部４５は、（２）のしきい値を考慮した符号間距離による、評価値演算処理を行う。
【０１３９】
ここで、図２７のフローチャートを参照して、図２６のステップＳ５３の処理に対応する評価値演算処理の詳細について説明する。すなわち、図２７は、（２）のしきい値を考慮した符号間距離による、評価値演算処理について説明するフローチャートである。
【０１４０】
ステップＳ７１ないしステップＳ７５において、図２１のステップＳ３１ないしステップＳ３５の処理と同様に、評価値演算部４５によって、取得した教師データが符号１（ptrn1であると判定すべきデータ）と符号０（ptrn0であると判定すべきデータ）とに分類され、分類された符号１のデータと符号０のデータが取得される。
【０１４１】
ステップＳ７６において、評価値演算部４５は、サンプルが所定の条件を満たすか否かを判定する。例えば、かかる条件による判定を行うために、各サンプリング位置で求められた符号間距離を足し込む際に、その符号間距離を足し込むか否かを判定するためのしきい値が設定される。
【０１４２】
すなわち、評価値演算部４５は、各サンプリング位置で符号間距離を計算するとき、ptrn1と判定すべきデータと、ptrn0と判定すべきデータの各サンプルのうち、いずれか一方のサンプルだけがしきい値を超えている場合、それらの符号間距離を足し込んで評価値を求める。例えば、上述した、図２０において、しきい値を０（振幅値が０）と設定した場合、8サンプル目や11サンプル目などは、サンプルがしきい値０を跨いでいるので、これらの符号間距離は足し込まれる。一方、18サンプル目や19サンプル目などは、サンプルがしきい値０を跨いでおらず、ともにしきい値０を超えているので、これらの符号間距離の足し込みは行われない。
【０１４３】
ステップＳ７６において、例えば、図２０の8サンプル目や11サンプル目など、サンプルが所定の条件を満たすと判定された場合、ステップＳ７７において、評価値演算部４５は、符号間距離を計算する。すなわち、ptrn0i，ptrn1iのいずれか一方だけが、しきい値を超えている場合、評価値演算部４５によって、式（５）が計算される。
【０１４４】
【数５】
2009273078.tif 000007
【０１４５】
一方、ステップＳ７６において、例えば、図２０の18サンプル目や19サンプル目など、サンプルが所定の条件を満たさないと判定された場合、ステップＳ７８において、評価値演算部４５は、符号間距離を０とする。すなわち、ptrn0i，ptrn1iのうち、どちらのサンプルもしきい値を超えていない場合、あるいは、どちらのサンプルもしきい値を超えている場合、評価値演算部４５によって、式（６）が計算される。
【０１４６】
【数６】
2009273078.tif 000008
【０１４７】
なお、式（５）と、式（６）の代わりに、例えば、式（７）と、式（８）によって、符号間距離を計算してもよい。
【０１４８】
【数７】
2009273078.tif 000009
【０１４９】
【数８】
2009273078.tif 000010
【０１５０】
ステップＳ７９において、評価値演算部４５は、１シンボル分のサンプルが終了したか否かを判定する。
【０１５１】
ステップＳ７９において、１シンボル分のサンプルが終了していないと判定された場合、ステップＳ７６に戻り、ステップＳ７６ないしステップＳ７９の処理が繰り返される。すなわち、ステップＳ７６ないしステップＳ７９の処理が繰り返されることで、１シンボル分の所定の条件を満たしているサンプルの符号間距離が求められる。
【０１５２】
一方、ステップＳ７９において、１シンボル分のサンプルが終了したと判定された場合、ステップＳ８０において、評価値演算部４５によって、シンボルごとに符号間距離が積算される。その後、ステップＳ８１およびステップＳ８２において、符号０のデータと、符号１のデータが終了したと判定されるまで、所定の条件を満たす符号１と符号０との符号間距離が足し込まれ、シンボルごとに符号間距離が積算される。
【０１５３】
このようにして求められた評価値を図示すると、図２８のようになる。
【０１５４】
図２８において、縦軸と横軸は、図２４および図２５と同様に、時間軸と評価値を表わしている。図２８は、搬送波パターンを、ptrn1（10101）、ptrn0（01010）とし、さらに、しきい値を０とした場合の評価値を表わしており、１シンボル25サンプルのうち、24サンプル目の評価値が最大となる。したがって、受信器１２においては、評価値が最大となった24サンプル目で、しきい値０としてビット判定をすると、よりロバストな通信を行うことが可能となる。
【０１５５】
また、しきい値は０に限らず、他の値であってもよく、例えば、搬送波パターンを、ptrn1（10101）、ptrn0（01010）のままにして、しきい値を-0.02とした場合の評価値を図示すると、図２９のようになる。図２９においては、図２８のしきい値０の場合と同様に、１シンボル25サンプルのうち、24サンプル目の評価値が最大となる。
【０１５６】
ここで、図２８と図２９において、評価値が最大となる24サンプル目の評価値の値を比べると、図２８のしきい値０の場合のほうが、評価値が高い。したがって、この場合には、しきい値-0.02よりも、しきい値０のほうが、最適なしきい値であると言える。つまり、この例の場合、受信器１２においては、24サンプル目で、しきい値０としてビット判定を行うのが好適である。
【０１５７】
図２６のフローチャートに戻り、ステップＳ５４において、評価値演算部４５は、評価値演算処理により求められた、最適なサンプリング位置と、最適なしきい値を選択し、サンプリング位置、しきい値の選択処理は終了する。
【０１５８】
そして、評価値演算部４５によって選択された、最適なサンプリング位置は、受信器１２の最適サンプリング位置保持部２５Ｂ、最適なしきい値は、受信器１２の最適しきい値保持部２５Ｄにそれぞれ設定され、そのサンプリング位置としきい値を求めるために用いられた搬送波パターンは、送信器１１の搬送波パターン決定部２２に設定される。
【０１５９】
これにより、受信器１２においては、搬送波パターンに応じた、最適なサンプリング位置で、最適なしきい値を用いたビット判定を行うことが可能となり、よりロバストなビット判定をすることができる。
【０１６０】
次に、図３０のフローチャートを参照して、評価値演算部４５により行われる、（３）符号間距離の最大位置のヒストグラムによる、評価値演算処理について説明する。すなわち、図３０のフローチャートを参照して説明する処理は、図１６のステップＳ３に対応する処理となる。
【０１６１】
評価値演算部４５は、ステップＳ９１において、カウンタをリセットし、ステップＳ９２ないしステップＳ９５において、図２１のステップＳ３２ないしステップＳ３５の処理と同様に、取得した教師データを符号１（ptrn1であると判定すべきデータ）と符号０（ptrn0であると判定すべきデータ）とに分類し、分類した符号１のデータと符号０のデータを取得する。
【０１６２】
ステップＳ９６において、評価値演算部４５は、例えば、上記の式（１）を用いて、サンプルごとに符号間距離を計算する。
【０１６３】
ステップＳ９７において、評価値演算部４５は、サンプルごとの符号間距離の計算結果を用いて、符号間距離が最大となるサンプルの位置を探索する。例えば、上述した、図２２においては、１シンボル25サンプルのうち、20サンプル目の符号間距離が最大となる。
【０１６４】
ステップＳ９８において、評価値演算部４５は、符号間距離が最大となるサンプルの位置サンプリング位置のカウンタをインクリメントする。例えば、図２２においては、20サンプル目の符号間距離が最大となるので、評価値演算部４５によって、20サンプル目のカウンタがインクリメントされる。
【０１６５】
その後、ステップＳ９９およびステップＳ１００において、符号０のデータと、符号１のデータが終了したと判定されるまで、符号間距離が最大となるサンプルのカウンタがインクリメントされる。
【０１６６】
このようにして求められた評価値を図示すると、図３１のようになる。
【０１６７】
図３１において、縦軸と横軸は、図２４および図２５と同様に、時間軸と評価値を表わしている。図３１は、搬送波パターンを、ptrn1（10101）、ptrn0（01010）とした場合の評価値を表わしており、１シンボル25サンプルのうち、24サンプル目の評価値が最大となる。したがって、受信器１２においては、評価値が最大となった24サンプル目でビット判定すると、よりロバストな通信を行うことが可能となる。
【０１６８】
このように、（１），（２）の符号間距離の積算には、演算に小数点の精度が要求されていたが、簡易的な評価値としての、（３）の符号間距離の最大位置のヒストグラムを用いて、評価値の演算を行うことで、簡単に評価値を求めることが可能となる。
【０１６９】
次に、図３２のフローチャートを参照して、評価値演算部４５により行われる、（４）しきい値を考慮したサンプル位置のヒストグラムによる、評価値演算処理について説明する。すなわち、図３２のフローチャートを参照して説明する処理は、図２６のステップＳ５３に対応する処理となる。
【０１７０】
ステップＳ１１１ないしステップＳ１１５において、図３０のステップＳ９１ないしステップＳ９５の処理と同様に、評価値演算部４５によって、カウンタがリセットされ、取得した教師データが符号１（ptrn1であると判定すべきデータ）と符号０（ptrn0であると判定すべきデータ）に分類され、分類された符号１のデータと符号０のデータとが取得される。
【０１７１】
ステップＳ１１６において、評価値演算部４５は、サンプルが所定の条件を満たすか否かを判定する。かかる条件による判定を行うために、例えば、上記の（２）の場合と同様に、各サンプリング位置で求められた符号間距離を足し込む際に、その符号間距離を足し込むか否かを判定するためのしきい値が設定される。
【０１７２】
ステップＳ１１６において、例えば、図２０の8サンプル目や11サンプル目など、サンプルが所定の条件を満たすと判定された場合、ステップＳ１１７において、評価値演算部４５は、その条件を満たすサンプリング位置のカウンタをインクリメントする。
【０１７３】
一方、ステップＳ１１６において、例えば、図２０の18サンプル目や19サンプル目など、サンプルが所定の条件を満たさないと判定された場合、ステップＳ１１７の処理をスキップし、処理は、ステップＳ１１８に進む。
【０１７４】
すなわち、評価値演算部４５は、各サンプルの符号間距離を計算するとき、ptrn1と判定すべきデータと、ptrn0と判定すべきデータの各サンプルのうち、いずれか一方のサンプルだけがしきい値を超えている場合、そのサンプリング位置のカウンタをインクリメントすることで、評価値を求める。つまり、（４）においては、（２）において符号間距離の積算を計算していたところが、カウンタのインクリメントとなる。
【０１７５】
ステップＳ１１８において、評価値演算部４５は、１シンボル分のサンプルが終了したか否かを判定する。
【０１７６】
ステップＳ１１８において、１シンボル分のサンプルが終了していないと判定された場合、ステップＳ１１６に戻り、ステップＳ１１６ないしステップＳ１１８の処理が繰り返される。すなわち、ステップＳ１１６ないしステップＳ１１８の処理が繰り返されることで、１シンボル分のサンプルのうち、所定の条件を満たしているサンプリング位置のカウンタがインクリメントされる。
【０１７７】
一方、ステップＳ１１８において、１シンボル分のサンプルが終了したと判定された場合、ステップＳ１１９およびステップＳ１２０において、符号０のデータと、符号１のデータが終了したと判定されるまで、所定の条件を満たしているサンプリング位置のカウンタがインクリメントされる。
【０１７８】
このようにして求められた評価値を図示すると、図３３ないし図３５のようになる。
【０１７９】
図３３ないし図３５において、縦軸と横軸は、図２４および図２５と同様に、時間軸と評価値を表わしている。図３３は、搬送波パターンを、ptrn1（10101）、ptrn0（01010）とし、さらに、しきい値を０とした場合の評価値を表わしており、１シンボル25サンプルのうち、23サンプル目の評価値が最大となる。したがって、受信器１２においては、評価値が最大となった23サンプル目で、しきい値０としてビット判定をすると、よりロバストな通信を行うことが可能となる。
【０１８０】
また、図３４は、搬送波パターンを、ptrn1（10100）、ptrn0（11010）とし、さらに、しきい値を０とした場合の評価値を表わしており、１シンボル25サンプルのうち、18サンプル目の評価値が最大となる。さらに、図３５は、搬送波パターンを、ptrn1（10100），ptrn0（11010）とし、さらに、しきい値を-0.05とした場合の評価値を表わしており、１シンボル25サンプルのうち、23サンプル目の評価値が最大となる。
【０１８１】
ここで、図３４（しきい値０）と図３５（しきい値-0.05）において、評価値が最大になる図３４の18サンプル目と、図３５の23サンプル目の評価値の値を比べると、図５の23サンプル目のほうが、評価値が高い。したがって、この場合、しきい値０よりも、しきい値-0.05のほうが、最適なしきい値であると言える。つまり、この例の場合、受信器１２においては、23サンプル目で、しきい値-0.05として、ビット判定を行うのが好適である。すなわち、最適ビット判定位置、および、最適なしきい値は、搬送波パターンによって変化する。
【０１８２】
このように、（４）のしきい値を考慮したサンプル位置のヒストグラムを用いて、評価値の演算を行うことで、小数点の精度が要求される符号間距離の積算も、さらには、最大値探索もなく、より簡易的に評価値を求めることが可能となる。
【０１８３】
以上のようにして、学習が行われる。
【０１８４】
なお、受信側に、最適なサンプリング位置と、最適なしきい値を設定し、送信側に、それらを求めるために用いた搬送波パターンを設定するための学習を実行するタイミングであるが、例えば、送信器１１および受信器１２の電源オン時や、それらの機器の工場出荷時などに行われる。また、例えば筐体内の基板間の通信においては、各基板ごとに、最適なサンプリング位置、最適なしきい値、搬送波パターンが求められる。
【０１８５】
次に、かかる学習により求められた、最適なサンプリング位置および最適なしきい値、並びに、それらを求めるために用いられた搬送波パターンを用いた通信を行う送信器１１と、受信器１２で行われる処理について説明する。
【０１８６】
まず、図３６のフローチャートを参照して、送信器１１による、送信処理について説明する。
【０１８７】
なお、図３６においては、送信器１１には、学習装置３１によって、あらかじめ所定の搬送波パターンがセットされている（図１６のステップＳ４の処理または図２６のステップＳ５４の処理）ものとして説明する。ここでは、その一例として、図２８に示す評価値が得られた場合、すなわち、搬送波パターンとして、ptrn1（10101）、ptrn0（01010）が選択されたときに、最適なサンプリング位置として、１シンボル25サンプルのうち、24サンプル目が選択され、最適なしきい値として０が選択された場合について説明する。
【０１８８】
ステップＳ１３１において、搬送波パターン決定部２２は、学習装置３１によって設定された搬送波パターン（ptrn1（10101）、ptrn0（01010））を、送信処理部２１に供給する。
【０１８９】
ステップＳ１３２において、送信処理部２１のパターン置き換え部２１Ａは、送信処理として、入力されるベースバンド信号を、搬送波パターン決定部２２からの搬送波パターン（ptrn1（10101）、ptrn0（01010））に置き換えて変調する。送信処理部２１は、変調により得られた無線信号（変調信号）をアンテナ２３に供給する。
【０１９０】
そして、アンテナ２３は、ステップＳ１３３において、送信処理部２１からの無線信号を、受信器１２に伝送して、送信処理は終了する。
【０１９１】
以上のようにして、送信器１１によって、ベースバンド信号を変調した無線信号を、受信器１２に送信する送信処理が行われる。
【０１９２】
次に、図３７のフローチャートを参照して、受信器１２による受信処理について説明する。
【０１９３】
なお、図３７においては、受信器１２には、学習装置３１によって、あらかじめ最適なサンプリング位置（24サンプル目）が最適サンプリング位置保持部２５Ｂに設定され、最適なしきい値（しきい値０）が最適しきい値保持部２５Ｄに設定されている（図１６のステップＳ４の処理または図２６のステップＳ５４の処理）ものとして説明する。
【０１９４】
ステップＳ１５１において、アンテナ２４は、送信器１１から送信されてくる無線信号を受信し、受信処理部２５に供給する。
【０１９５】
ステップＳ１５２において、受信処理部２５は、アンテナ２４によって受信される無線信号（変調信号）からベースバンド信号を抽出する処理（受信処理）を行う。具体的には、データサンプリング部２５Ａによって、アンテナ２４から供給される無線信号に対し、最適サンプリング位置保持部２５Ｂによって保持された最適サンプリング位置（24サンプル目）でのサンプリングが行われ、ビット判定部２５Ｃによって、最適しきい値保持部２５Ｄに保持されたしきい値（しきい値０）を用いたビット判定が行われる。
【０１９６】
ステップＳ１５３において、受信処理部２５は、受信処理を行うことで得られたベースバンド信号を、後段の回路（図示せず）に出力する。
【０１９７】
以上のようにして、受信器１２によって、受信器１１から受信した無線信号を、ベースバンド信号に復調する受信処理が行われる。
【０１９８】
以上のように、本発明によれば、受信側でビット判定を行うサンプリング位置と、しきい値を伝送路の劣化に応じて適応的に変化させることができるので、定常的な劣化特性を持つ伝送路環境下において、より効果の大きい受信ビット判定方式となる。その結果、伝送路歪みの多い環境であっても、周波数選択性のある歪みなどの影響を低減し、よりロバストな通信を行うことが可能となる。
【０１９９】
また、本発明によれば、無線周波数帯でビット判定をするため、無線周波数帯からベースバンド信号帯への変換回路が必要なくなるため、受信側では、同期回路やLPFを用意しなくても、無線周波数帯から直接ベースバンド信号をロバストに抽出することが可能となる。その結果、受信側の復調回路を簡易化することができる。
【０２００】
さらに、本発明によれば、搬送波パターンによって多重化も可能となる。
【０２０１】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等に、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０２０２】
図３８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。CPU（Central Processing Unit）１１１は、ROM（Read Only Memory）１１２、または記録部１１８に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（Random Access Memory）１１３には、CPU１１１が実行するプログラムやデータ等が適宜記憶される。これらのCPU１１１、ROM１１２、およびRAM１１３は、バス１１４により相互に接続されている。
【０２０３】
CPU１１１にはまた、バス１１４を介して入出力インターフェース１１５が接続されている。入出力インターフェース１１５には、マイクロホン等よりなる入力部１１６、ディスプレイ、スピーカ等よりなる出力部１１７が接続されている。CPU１１１は、入力部１１６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU１１１は、処理の結果を出力部１１７に出力する。
【０２０４】
入出力インターフェース１１５に接続されている記録部１１８は、例えばハードディスクからなり、CPU１１１が実行するプログラムや各種のデータを記録する。通信部１１９は、インターネットやローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して外部の装置と通信する。
【０２０５】
また、通信部１１９を介してプログラムを取得し、記録部１１８に記録してもよい。
【０２０６】
入出力インターフェース１１５に接続されているドライブ１２０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等のリムーバブルメディア１２１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータ等を取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記録部１１８に転送され、記録される。
【０２０７】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図３８に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等よりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア１２１、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM１１２や、記録部１１８を構成するハードディスク等により構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデム等のインターフェースである通信部１１９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、ディジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
【０２０８】
なお、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２０９】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０２１０】
さらに、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１１】
【図１】一般的な無線変調の構成を簡略化した図である。
【図２】一般的な無線変調の例を示した図である。
【図３】一般的な無線復調の構成を簡略化した図である。
【図４】伝送路歪みの少ない環境における伝送路特性の例を示す図である。
【図５】伝送路歪みの多い環境における伝送路特性の例を示す図である。
【図６】ビットパターンによって受信波形の形状が変化することを説明するための図である。
【図７】ビットパターンによって受信波形の形状が変化することを説明するための図である。
【図８】図６に対応するビットパターンによって受信波形の形状が変化するメカニズムを説明するための図である。
【図９】図７に対応するビットパターンによって受信波形の形状が変化するメカニズムを説明するための図である。
【図１０】本発明におけるにおける通信品質のロバスト性を向上させる原理を説明するための図である。
【図１１】本発明が適用される送信器の構成の概略図である。
【図１２】パターン置き換え部の詳細な構成を示す図である。
【図１３】本発明が適用される受信器の構成の概略図である。
【図１４】本発明が適用される受信器の構成の概略図である。
【図１５】学習装置の概略図である。
【図１６】サンプル位置の選択処理を説明するフローチャートである。
【図１７】データ取得処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図１８】シンボル位置合わせの一例を示す図である。
【図１９】教師データと生徒データの例を示す図である。
【図２０】ptrn1と判定すべきデータと、ptrn0と判定すべきデータの例を示す図である。
【図２１】評価値演算処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２２】ptrn1とptrn0との距離（差分）の例を示す図である。
【図２３】差分を計算する際のデータの関係の例を示す図である。
【図２４】ptrn1（10101），ptrn0（01010）の符号間距離の例を示す図である。
【図２５】ptrn1（10110），ptrn0（01001）の符号間距離の例を示す図である。
【図２６】サンプル位置、しきい値の選択処理について説明するフローチャートである。
【図２７】評価値演算処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２８】ptrn1（10101），ptrn0（01010）のしきい値０の符号間距離の例を示す図である。
【図２９】ptrn1（10101），ptrn0（01010）のしきい値-0.02の符号間距離の例を示す図である。
【図３０】評価値演算処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図３１】ptrn1（10101），ptrn0（01010）の符号間距離最大サンプル位置のヒストグラムの例を示す図である。
【図３２】評価値演算処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図３３】ptrn1（10101），ptrn0（01010）のしきい値０を考慮したサンプル位置ヒストグラムの例を示す図である。
【図３４】ptrn1（10100），ptrn0（11010）のしきい値０を考慮したサンプル位置ヒストグラムの例を示す図である。
【図３５】ptrn1（10100），ptrn0（11010）のしきい値-0.05を考慮したサンプル位置ヒストグラムの例を示す図である。
【図３６】送信処理を説明するフローチャートである。
【図３７】受信処理を説明するフローチャートである。
【図３８】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２１２】
１１  送信器，  １２  受信器，  ２１  送信処理部，  ２１Ａ  パターン置き換え部，  ２２  搬送波パターン決定部，  ２３  アンテナ，  ２４  アンテナ，  ２５  受信処理部，  ２５Ａ  データサンプリング部，  ２５Ｂ  最適サンプリング位置保持部，  ２５Ｃ  ビット判定部，  ２５Ｄ  最適しきい値保持部，  ３１  学習装置，  ４１  PRBSデータ保持部，  ４２  パターン置き換え部，  ４３  アンテナ，  ４４  アンテナ，  ４５  評価値演算部，  ４６  PRBSデータ保持部，  ４７  パターン置き換え部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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