(57)【要約】【課題】π／４シフトＱＰＳＫの受信信号を処理する無線機で、シンボルタイミングの同期を効果的に確立する。【解決手段】サンプリング手段１１が受信信号をシンボル周波数より大きいサンプリング周波数でサンプリングし、レベル検出手段３２がサンプリングされたサンプル毎に信号のレベルを検出し、最小タイミング検出手段３３がシンボル周期の所定数倍の周期毎に前記検出されたサンプル毎の信号のレベルの中で最小であるとともに所定のしきい値以下（又は、未満）であるサンプルのタイミングを検出し、タイミング制御手段１２が前記検出されたサンプルのタイミングが隣接する２つのシンボル間の中点のタイミングであるとみなしてシンボルタイミングの同期を取るための制御を行う。【選択図】  図１
2009044363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
π／４シフトＱＰＳＫの受信信号を処理する無線機において、
前記受信信号をシンボル周波数より大きいサンプリング周波数でサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によりサンプリングされたサンプル毎に信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
シンボル周期の所定数倍の周期毎に、前記レベル検出手段により検出されたサンプル毎の信号のレベルの中で最小であるとともに所定のしきい値以下又は未満であるサンプルのタイミングを検出する最小タイミング検出手段と、
前記最小タイミング検出手段により検出されたサンプルのタイミングが隣接する２つのシンボル間の中点のタイミングであるとみなして、シンボルタイミングの同期を取るための制御を行うタイミング制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線機。
【請求項２】
請求項１に記載の無線機において、
前記サンプリング手段によりサンプリングされた信号の中から所定のタイミングの信号を復号対象として抽出する信号抽出手段を備え、
前記タイミング制御手段は、前記信号抽出手段によりシンボルタイミングに対応するタイミングの信号が抽出されるように、前記サンプリング手段によるサンプリングのタイミングを制御する、
ことを特徴とする無線機。
【請求項３】
請求項１に記載の無線機において、
前記サンプリング手段によりサンプリングされた信号の中から所定のタイミングの信号を復号対象として抽出する信号抽出手段を備え、
前記タイミング制御手段は、前記信号抽出手段によりシンボルタイミングに対応するタイミングの信号が抽出されるように、前記信号抽出手段により信号を抽出するタイミングを制御する、
ことを特徴とする無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線機に関し、特に、シンボルタイミングの同期を効果的に確立する無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、デジタル変調方式の受信機では、受信信号を復調して情報を正確に取得するために、シンボルタイミングの同期を取る必要がある。
シンボルタイミングの同期を取るために、例えば、変調方式がπ／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒｉ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）方式である場合には、受信信号のベースバンド信号の遅延検波を行い、ベースバンド信号の直交成分（Ｑ成分）と同相成分（Ｉ成分）のゼロクロスタイミングを検出することでシンボルタイミングを検出する方法や、これを応用してシンボルタイミングを検出する方法が利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、上記のような技術では、原理的に受信機の周波数偏差に対する耐性が弱く、著しく受信信号に周波数偏差が生じるとシンボルタイミングの位置の把握が困難になるため、受信信号の振幅又は電力が最小となるタイミングを検出することで周波数偏差が生じても安定してシンボルタイミングを検出する方法が利用されている。
【０００４】
図５には、このような技術に係る無線通信システムの無線機の構成例を示してある。
本例の無線機は、復調処理部１０１と、Ａ／Ｄ変換器１１１と、タイミング制御部１１２を備えている。
復調処理部１０１には、直交検波部１２１と、ＬＰＦ（Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１２２と、受信フィルタ１２３と、サンプラ１２４と、遅延検波部１２５と、符号判定部１２６と、同期捕捉部１０２を備えている。
同期捕捉部１０２には、Ｓ／Ｐ（Ｓｅｒｉａｌ／Ｐｒａｌｌｅｌ）変換部１３１と、遅延検波部１３２と、電力算出部１３３と、最小値検索部１３４と、基準値減算部１３５と、ＲＷＦ（Ｒａｎｄｏｍ  Ｗａｌｋ  Ｆｉｌｔｅｒ）１３６を備えている。
【０００５】
本例の無線機において行われる動作の一例を示す。
受信ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号が、Ａ／Ｄ変換器１１１によりアナログ信号からデジタル信号へ変換される。サンプリング周波数は、シンボル周波数のＮ倍（Ｎは正の整数）であるとする。
デジタル信号に変換された受信信号は、復調処理部１０１内に設けられた直交検波部１２１により直交変換され、同相成分であるＩ成分と直交成分であるＱ成分とに復調される。
【０００６】
その後、復調結果についてＬＰＦ１２２により余分な周波数成分を除去し、その出力データを受信フィルタ１２３と同期捕捉部１０２のそれぞれへ入力する。
受信フィルタ１２３に入力されたデータは当該受信フィルタ１２３により波形整形されて、雑音成分が除去される。その後、受信フィルタ１２３からの出力についてサンプラ１２４によりシンボルタイミングの位置の信号値を抽出し、抽出された信号が遅延検波部１２５へ入力される。
サンプラ１２５からの出力について、遅延検波部１２５により、１シンボル遅延した信号の共役複素と現入力信号との乗算によって復号信号を取得する。その後、復号信号が符号判定部１２６を介して復号ビットとして出力される。
【０００７】
同期捕捉部１０２に入力されたシリアル信号はＳ／Ｐ変換部１３１によりＮ個のパラレル信号へ変換される。
パラレル信号に変換されたＮ個の信号のそれぞれは、遅延検波部１３２により、当該遅延検波部１１１内に設けられているメモリに記憶されている１シンボルの遅延データの共役複素と乗算され、その結果が電力算出部１３３へ入力される。
電力算出部１３３は、前段の遅延検波部１３２により検出された複素データの電力を求めて出力する。
【０００８】
電力算出部１３３から出力されたデータは最小値検索部１３４へ入力され、最小値検索部１３４は、Ｎ個のデータから最小値となる値を検索し、最小値を検出する。最小値検索部１３４にはバッファが設けられており、このバッファの先頭を０とした通し番号（インデックス値）から、最小値が格納されているバッファのインデックス値を検出する。
【０００９】
基準値減算部１３５は、隣り合う２つのシンボルタイミングの中点に相当するインデックス値（Ｎ／２）を基準値として設定し、検出されたインデックス値から基準値を減算する。基準値減算部１３５により基準値との差を算出すると、算出した値をＲＷＦ１３６へ入力する。
ＲＷＦ１３６は、受信信号に含まれる雑音やフェージングの影響により生じる、基準値からの差に含まれる誤差を吸収する。この結果として得られた基準値からの差が、タイミング制御部１１２へ送られる。
【００１０】
タイミング制御部１１２は、この基準値からの差が小さくなるようにタイミングの修正を行い、Ａ／Ｄ変換器１１１へサンプリング信号を送出する。
また、タイミング制御部１１２は、ＲＷＦ１３６からの入力に基づいて、サンプラ１２４により信号値を抽出するシンボルタイミングの位置を制御することも可能である。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２３４７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図５に示されるような無線機をπ／４シフトＱＰＳＫに適用した場合について検討する。
図６には、原点の近傍を通過する受信シンボルパターンの一例（本明細書で、シンボルパターンＡと言う）を示してあり、Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐ７の向きでシンボルが遷移する。なお、横軸はＩ相を表しており、縦軸はＱ相を表している。
一例として、本例の無線機において、図６に示されるように、ＱＰＳＫのシンボル点が「０１」（＋１３５度）と「１０」（−４５度）を交互に繰り返すように構成されたプリアンブルパターンを受信するとする。
【００１３】
この場合、本例の無線機では、図７に示されるように、隣り合う２つのシンボルタイミングの中点で遅延検波後の電力値が最小となり、この最小点のタイミングに基づいてシンボルタイミングの同期を取ることが可能となる。
ここで、図７には、図６に示されるシンボルパターンＡを受信したときにおける遅延検波後の出力（本例では、電力）の一例を示してある。なお、横軸はサンプル（時間ｔ）を表しており、縦軸は電力を表している。また、１シンボル時間として、Ｎ＝２０である例を示してある。
【００１４】
しかしながら、図５に示されるような無線機では、例えば、図８に示されるように、サンプリング点が円周方向に移動するような、すなわちＱＰＳＫのシンボル点が連続して４５度ずつ遷移するようなシンボルパターン（本明細書で、シンボルパターンＢと言う）を受信すると、送信機で帯域制限された影響で隣り合う２つのシンボルタイミングの間で振幅が膨らみ、図９に示されるように、シンボルタイミングの近傍で遅延検波後の電力値が最小となって、シンボルタイミングを正しく検出することが難しくなるという問題があった。
【００１５】
ここで、図８には、円周方向に連続して遷移する受信シンボルパターンの一例（シンボルパターンＢ）を示してあり、Ｐ１１、Ｐ１２、・・・、Ｐ１７の向きでシンボルが遷移する。なお、横軸はＩ相を表しており、縦軸はＱ相を表している。
また、図９には、図８に示されるシンボルパターンＢを受信したときにおける遅延検波後の出力（本例では、電力）の一例を示してある。なお、横軸はサンプル（時間ｔ）を表しており、縦軸は電力を表している。また、１シンボル時間として、Ｎ＝２０である例を示してある。図９に示されるように、誤制御が生じてしまう。
【００１６】
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、シンボルタイミングの同期を効果的に確立することができる無線機を提供することを目的とする。
具体的には、本発明は、例えば、原点の近傍を通過する頻度の少ない受信信号であっても、安定してシンボルタイミングを検出し、タイミング同期を取ることを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明では、π／４シフトＱＰＳＫの受信信号を処理する無線機において、次のような構成とした。
すなわち、サンプリング手段が、前記受信信号をシンボル周波数より大きいサンプリング周波数でサンプリングする。レベル検出手段が、前記サンプリング手段によりサンプリングされたサンプル毎に、信号のレベルを検出する。最小タイミング検出手段が、シンボル周期の所定数倍の周期毎に、前記レベル検出手段により検出されたサンプル毎の信号のレベルの中で最小であるとともに所定のしきい値以下（又は、所定のしきい値未満）であるサンプルのタイミングを検出する。タイミング制御手段が、前記最小タイミング検出手段により検出されたサンプルのタイミングが隣接する２つのシンボル間の中点のタイミングであるとみなして、シンボルタイミングの同期を取るための制御を行う。
【００１８】
従って、所定期間に含まれる複数のサンプルの中で信号のレベルが最小となるサンプルのタイミングが隣接する２つのシンボル間の中点のタイミングであるとみなしてシンボルタイミングの同期を取るに際して、あるサンプルの信号のレベルが最小となっても所定のしきい値を超える（又は、所定のしきい値以上である）場合には、そのサンプルについては信頼性が低いとみなしてシンボルタイミングの同期を取るためには使用せずに、例えばそのような信頼性が低いサンプルが得られる時間帯（例えば、制御周期の時間帯）にはシンボルタイミングの同期を取るための制御を停止させることにより、誤制御を防止して、シンボルタイミングの同期を効果的に確立することができる。具体的には、例えば、原点の近傍を通過する頻度の少ない受信信号であっても、安定してシンボルタイミングを検出し、タイミング同期を取ることを可能とすることができる。
【００１９】
ここで、サンプリング周波数としては、種々な周波数が用いられてもよく、例えば、シンボル周波数の２倍や３倍や１０倍や２０倍などのように複数倍の周波数を用いることができる。
また、サンプリング手段としては、例えば、Ａ／Ｄ変換器を用いて構成することができる。
また、信号のレベルとしては、例えば、電力のレベルや、振幅のレベルなどを用いることができる。
また、シンボル周期の所定数倍の周期としては、例えば、１倍の周期（つまり、シンボル周期と同じ周期）が用いられてもよく、或いは、２倍や３倍などのように複数倍の周期が用いられてもよい。
また、シンボルタイミングの同期を取るための制御としては、種々な制御が用いられてもよい。
【００２０】
本発明に係る無線機では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、信号抽出手段が、前記サンプリング手段によりサンプリングされた信号の中から、所定のタイミングの信号を復号対象として抽出する。また、前記タイミング制御手段は、前記信号抽出手段によりシンボルタイミングに対応するタイミングの信号が抽出されるように、前記サンプリング手段によるサンプリングのタイミングを制御する。
従って、サンプリングのタイミングを制御することにより、シンボルタイミングの同期をとるための制御を行うことができる。
【００２１】
ここで、信号抽出手段により信号を抽出する所定のタイミングとしては、例えば、一定の周期のタイミングが用いられ、具体例として、１シンボル周期に相当する時間の中で常に一定の順番（一定の番号）のサンプルの信号を抽出するような態様が用いられる。
また、シンボルタイミングに対応するタイミングとしては、必ずしもシンボルタイミングに厳密に一致するタイミングが用いられなくともよく、実用上で有効であれば、ずれ（誤差）があってもよい。
【００２２】
本発明に係る無線機では、他の一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、信号抽出手段が、前記サンプリング手段によりサンプリングされた信号の中から、所定のタイミングの信号を復号対象として抽出する。また、前記タイミング制御手段は、前記信号抽出手段によりシンボルタイミングに対応するタイミングの信号が抽出されるように、前記信号抽出手段により信号を抽出するタイミングを制御する。
従って、復号対象として信号を抽出するタイミングを制御することにより、シンボルタイミングの同期をとるための制御を行うことができる。
【００２３】
ここで、一構成例として、タイミング制御手段がサンプリング手段によるサンプリングのタイミングを制御することが可能な構成が用いられてもよく、この場合、サンプリング手段によるサンプリングのタイミングを微調整することなどができる。
また、シンボルタイミングに対応するタイミングとしては、必ずしもシンボルタイミングに厳密に一致するタイミングが用いられなくともよく、実用上で有効であれば、ずれ（誤差）があってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明に係る無線機によると、所定期間に含まれる複数のサンプルの中で信号のレベルが最小となるサンプルのタイミングが隣接する２つのシンボル間の中点のタイミングであるとみなしてシンボルタイミングの同期を取るに際して、あるサンプルの信号のレベルが最小となり且つ所定のしきい値以下（又は、所定のしきい値未満）である場合のみ、信頼性が高いとみなして、シンボルタイミングの同期を取るために使用するようにしたため、誤制御を防止して、シンボルタイミングの同期を効果的に確立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２６】
本発明の第１実施例を説明する。
本例では、デジタル変調方式の一例としてπ／４シフトＱＰＳＫの方式を使用する場合を示す。本例のπ／４シフトＱＰＳＫによる変調処理では、ＱＰＳＫのシンボルの位相点の角度（４５度、１３５度、−４５度、−１３５度）を前のシンボルの位相点に加えることで次のシンボルの位相点が決定される。この復調処理では、今回のシンボルの位相点と前のシンボルの位相点との角度差を検出し、検出した角度差に対応したＱＰＳＫのシンボル点の情報（データ）を特定する。
【００２７】
また、本例では、通信されるフレームとして、３フレーム連続して同期バーストが設けられ、それ以降に所定の数だけ連続してデータフレームが設けられる構成が用いられる。同期バーストとしては例えば図６に示されるようなシンボルパターンＡが用いられ、また、データとしては任意のシンボルパターンが用いられ、例えば図８に示されるようなシンボルパターンＢである場合もある。
本例の無線機では、同期バーストに基づいてシンボルタイミングの同期を取ることを試み、これができないときには、データ部分に基づいてシンボルタイミングの同期を取ることを試みる。
【００２８】
図１には、本発明の一実施例に係る無線通信システムの無線機の構成例を示してある。
本例の無線機は、復調処理部１と、Ａ／Ｄ変換器１１と、タイミング制御部１２を備えている。
復調処理部１には、直交検波部２１と、ＬＰＦ２２と、受信フィルタ２３と、サンプラ２４と、遅延検波部２５と、符号判定部２６と、同期捕捉部２を備えている。
同期捕捉部２には、Ｓ／Ｐ変換部３１と、電力算出部３２と、最小値検索部３３と、基準値減算部３４と、ＲＷＦ３５を備えている。
【００２９】
本例の無線機において行われる動作の一例を示す。
本例の無線機では、送信側の無線機からπ／４シフトＱＰＳＫ方式により変調されて無線により送信された信号を受信し、受信した信号の中間周波数（ＩＦ）信号を用いてシンボルタイミングの検出や復調などを行う。
受信ＩＦ信号が、Ａ／Ｄ変換器１１に入力される。
Ａ／Ｄ変換器１１は、入力された受信ＩＦ信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換して、復調処理部１内の直交検波部２１へ出力する。ここで、Ａ／Ｄ変換器１１におけるサンプリング周波数として、本例では、シンボル周波数のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数を用いている。
なお、本例では、シンボル周波数（シンボルの間隔）は、予め、送信側の無線機と受信側の無線機とで共通の値が設定されてメモリに記憶されている。
【００３０】
直交検波部２１は、Ａ／Ｄ変換器１１から入力されたデジタル信号の受信信号を直交変換して、同相成分であるＩ成分と直交成分であるＱ成分に復調して、ＬＰＦ２２へ出力する。
ＬＰＦ２２は、直交検波部２１から入力された復調結果のデータについて、余分な周波数成分（直交検波で生じる不要波）を除去し、その結果のデータを受信フィルタ２３と同期捕捉部２内のＳ／Ｐ変換部３１のそれぞれへ出力する。
【００３１】
受信フィルタ２３は、ＬＰＦ２２から入力されたデータを波形整形して、雑音成分を除去して、サンプラ２４へ出力する。なお、受信フィルタ２３としては、例えば、ルートナイキストフィルタを用いて構成される。
サンプラ２４は、受信フィルタ２３から入力されたデータ（信号値）から、シンボルタイミングの位置（シンボルタイミングの位置であるとみなされる位置）の信号値を抽出して、遅延検波部２５へ出力する。本例では、サンプラ２４は、Ｎ個の信号値毎に１点の信号値を抽出する。
【００３２】
遅延検波部２５は、サンプラ２４から入力された信号値について、１シンボル遅延した信号の共役複素と現在における入力信号とを乗算することにより復号信号を取得して、符号判定部２６へ出力する。
符号判定部２６は、遅延検波部２５から入力された復号信号に基づいて復号ビットを検出して出力する。
【００３３】
Ｓ／Ｐ変換部３１は、ＬＰＦ２２から入力されたデータ（シリアルの信号値）を２Ｎ個のパラレルな信号値へ変換して、電力算出部３２へ出力する。本例では、２Ｎ個のパラレルな信号値は、２シンボル分の信号値に相当する。
電力算出部３２は、Ｓ／Ｐ変換部３１から入力された２Ｎ個の信号値（複素信号）のそれぞれについて電力の値を検出して、最小値検索部３３へ出力する。なお、Ｉ成分の値をＩとし、Ｑ成分の値をＱとすると、電力の値は（Ｉ２＋Ｑ２）で表される。
【００３４】
最小値検索部３３は、所定のしきい値を用いて、電力算出部３２から入力された２Ｎ個の電力値のデータの中から最小値となる値を検索して、最小値を検出する。また、最小値検索部３３は、バッファを有しており、このバッファの先頭を０とした通し番号（インデックス値）の中から、最小値が格納されているバッファのインデックス値（本例では、０〜（２Ｎ−１）の中のいずれか）を検出し、検出したインデックス値についてモジュロ演算を行ってモジュロＮ（Ｎで割ったときの余りの値）を検出して、基準値減算部３４へ出力する。モジュロＮとしては、０〜（Ｎ−１）のいずれかの値が出力される。
この場合に、最小値検索部３３は、検出される電力値の最小値が所定のしきい値より大きいときには、この最小値の受信タイミングについてはタイミング同期に使用できないとみなして、例えばしきい値以下の最小値が検出されるまでは後段のタイミング制御部１２によるタイミング制御が行なわれないように、（Ｎ／２）の値を基準値減算部３４へ出力する。
【００３５】
基準値減算部３４は、隣り合う２つのシンボルタイミングの中点に相当するインデックス値である（Ｎ／２）を基準値として設定し、最小値検索部３３から入力された最小値が格納されたインデックス値のモジュロＮの値から基準値を減算し、これにより算出された減算結果（基準値との差の値）をＲＷＦ３５へ出力する。
ＲＷＦ３５は、基準値減算部３４から入力された値（基準値との差の値）に対してランダムウォークのフィルタリングを行って、受信信号に含まれる雑音やフェージングの影響により生じる当該値（基準値との差の値）に含まれる誤差を吸収し、その結果のデータをタイミング制御部１２へ出力する。
なお、本例では、基準値減算部３４は、ＲＷＦ３５を使用するために設けられており、基準値（Ｎ／２）に合わせるために設けられている。
【００３６】
タイミング制御部１２は、ＲＷＦ３５から入力されたデータ（基準値との差の値）に基づいて、例えば、この基準値からの差の値を小さくする方向でタイミングの修正を行うように、Ａ／Ｄ変換器１１へサンプリングタイミングを制御するためのサンプリング信号を送出（出力）する。
Ａ／Ｄ変換器１１では、タイミング制御部１２から入力されたサンプリング信号に基づいて、サンプリングのタイミングが制御される。
なお、本例では、サンプラ２４によるサンプリングのタイミング（例えば、Ｎ個の中でサンプリングする番号）は一定に固定的に設定されており、タイミング制御部１２がＡ／Ｄ変換器１１によるサンプリングのタイミングを調整することにより、サンプラ２４によりシンボルタイミングの位置の信号値が抽出されるようにする。
【００３７】
次に、本例の無線機においてシンボルタイミングの同期を取る処理について具体的に説明する。
一例として、π／４シフトＱＰＳＫ方式において、図６に示されるように、ＱＰＳＫのシンボル点が「０１」（＋１３５度）と「１０」（−４５度）を交互に繰り返すように構成されたプリアンブルパターン（シンボルパターンＡ）を受信する場合を考える。
この場合、最小値検索部３３では、図２に示されるように、２シンボル周期で、隣り合う２つのシンボルタイミングの中点で電力値が最小となり、この最小点のタイミングに基づいてシンボルタイミングの同期を取ることが可能となる。
【００３８】
ここで、図２には、図６に示されるシンボルパターンＡを受信したときにおける電力の一例や、しきい値の一例を示してある。なお、横軸はサンプル（時間ｔ）を表しており、縦軸は電力を表している。また、１シンボル時間として、Ｎ＝２０である例を示してある。本例では、図２に示されるように、制御周期は２Ｎとなる。
【００３９】
また、他の一例として、π／４シフトＱＰＳＫ方式において、図８に示されるように、サンプリング点が円周方向に移動するような、すなわちＱＰＳＫのシンボル点が連続して４５度ずつ遷移するようなシンボルパターンＢを受信する場合を考える。
この場合、例えば送信側の無線機（送信機）で帯域制限された影響によって隣り合う２つのシンボルタイミングの間で振幅が膨らみ、図３（図３中の“Ｚ”で示される部分）に示されるように、シンボルタイミングの近傍で電力値が最小になってしまうことが発生し得る。これに対して、本例では、しきい値との大小判定により、その最小値がしきい値より大きいことから、その最小値の受信タイミングをシンボルタイミングの同期処理に使用しない（本例では、タイミング制御部１２による制御を停止する）ことにより、誤制御を回避することが可能となる。なお、しきい値以下の最小値については、シンボルタイミングの同期処理に使用する。
【００４０】
ここで、図３には、図８に示されるシンボルパターンＢを受信したときにおける電力の一例や、しきい値の一例を示してある。なお、横軸はサンプル（時間ｔ）を表しており、縦軸は電力を表している。また、１シンボル時間として、Ｎ＝２０である例を示してある。本例では、図３に示されるように、制御周期は２Ｎとなり、制御周期の時間分だけ制御停止が行われている。
【００４１】
また、データ部分のシンボルパターンは、図８に示されるシンボルパターンＢ以外にも種々あるが、これら種々なデータ部分のシンボルパターンについても、本例の無線機における処理により、シンボルタイミングの同期を取ることが可能である。
具体的には、π／４シフトＱＰＳＫでは、異なるシンボル点へ移動すると２点のシンボル間で電力が最小になるため、しきい値以下の最小電力の位置を検出すると、その位置は２点のシンボル間の中点の位置となり、最小電力の位置の間の幅はシンボル周期の定数倍になると考えられる。本例では、シンボル周期（シンボル間隔）が予め設定されているため、少なくとも１つの最小電力の位置を検出することで、シンボルタイミングを推定することができる。また、複数の最小電力の位置を検出して、平均化などの処理が行われてもよい。
【００４２】
また、しきい値としては、種々な値が用いられてもよい。
一例として、ＬＰＦ２２などによる信号のなまりを無視すると、π／４シフトＱＰＳＫにおける８点の電力は理論的には全て同じであり、その同じ電力値に対して５割〜７割くらいの値をしきい値とすることができる。なお、しきい値としては、その理論的な位相点の電力値よりは小さい値となる。
【００４３】
以上のように、本例では、π／４シフトＱＰＳＫ方式によりデジタル無線通信を行う無線機において、信号を復調する復調機能と、信号の同期を取る同期捕捉機能と、信号のタイミングを調整するタイミング制御機能を有しており、前記した同期捕捉機能は、しきい値を用いることにより、受信信号（複素信号）が原点の近傍を通過しないような場合にはタイミングの制御を行わない（つまり、タイミング制御をその時間の間停止させる）ようにし、これにより、誤検出を防ぐようにした。
従って、本例の無線機では、デジタル変調信号を復調するに際して、効果的にシンボル同期を確立することができ、具体的には、例えば、誤検出をなくして精度よくシンボル同期を確立することができ、また、同期バースト（プリアンブルパターン）でシンボル同期が取れないような場合においても、データ部分を用いて精度よくシンボル同期を取ることで、シンボル同期を早めに確実に確立することができる。
【００４４】
ここで、本例の無線機では、図６に示されるシンボルパターンＡ（同期バースト）が２シンボル進む毎に原点を１回通過するように構成されていて、２シンボルに１回最小値が発生することに合わせて、Ｓ／Ｐ変換部３１において２Ｎ個のパラレルな値（つまり、２シンボル分のパラレルな値）を生成するようにしたが、他の構成例として、２Ｎの代わりに、Ｎや３Ｎ、４Ｎ、・・・などのように、任意のＮの倍数値が用いられてもよい。
また、本例では、基準値減算部３４及びＲＷＦ３５を設けたが、これらが設けられないような構成が用いられてもよい。
【００４５】
なお、本例の無線機では、Ａ／Ｄ変換器１１の機能によりサンプリング手段が構成されており、電力算出部３２の機能によりレベル検出手段が構成されており、最小値検索部３３の機能により最小タイミング検出手段が構成されており、タイミング制御部１２の機能によりタイミング制御手段が構成されており、サンプラ２４の機能により信号抽出手段が構成されている。また、本例では、タイミング制御手段は、サンプリング手段によるサンプリングのタイミングを制御する。
【実施例２】
【００４６】
本発明の第２実施例を説明する。
図４には、本発明の一実施例に係る無線通信システムの無線機の構成例を示してある。
ここで、本例の無線機の概略的な構成は、例えば、図１に示される無線機と同様であり、主に、タイミング制御部４１の機能や、復調処理部１ａ内のサンプラ４２の機能が異なっている。このため、他の処理部１１、２１〜２３、２５〜２６、２、３１〜３５については、図１に示されるのと同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００４７】
本例では、タイミング制御部４１は、ＲＷＦ３５から入力されたデータ（基準値との差の値）に基づいて、サンプラ４２によりシンボルタイミングの位置の信号値が抽出されるように、サンプラ４２により信号値を抽出するタイミングを制御するための制御信号をサンプラ４２へ出力する。
サンプラ４２は、可変なタイミングで信号値を抽出することが可能な機能を有しており、タイミング制御部４１から入力された制御信号により制御されるタイミング（例えば、Ｎ個の中で指定された番号）で、受信フィルタ２３からの信号値を抽出して、遅延検波部２５へ出力する。
【００４８】
また、本例では、タイミング制御部４１は、Ａ／Ｄ変換器１１へサンプリングタイミングを制御するためのサンプリング信号を出力することも可能である。この制御としては、例えば、Ａ／Ｄ変換器１１におけるサンプリングタイミングを、隣接する２つのサンプリングタイミングの時間間隔以内の時間で微調整するようなことが可能である。つまり、サンプラ４２により抽出する信号値のタイミングを制御して、更に、Ａ／Ｄ変換器１１によるサンプリングのタイミングを微調整することにより、シンボルタイミング同期の精度を向上させることができる。
以上のように、本例の無線機においても、図１に示されるような無線機と同様に、効果的にシンボル同期を確立することができる。
【００４９】
なお、本例の無線機では、Ａ／Ｄ変換器１１の機能によりサンプリング手段が構成されており、電力算出部３２の機能によりレベル検出手段が構成されており、最小値検索部３３の機能により最小タイミング検出手段が構成されており、タイミング制御部４１の機能によりタイミング制御手段が構成されており、サンプラ４２の機能により信号抽出手段が構成されている。また、本例では、タイミング制御手段は、信号抽出手段により信号を抽出するタイミングを制御し、また、サンプリング手段によるサンプリングのタイミングを制御することも可能である。
【００５０】
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施例に係る無線機の構成例を示す図である。
【図２】シンボルパターンＡを受信したときの電力の一例を示す図である。
【図３】シンボルパターンＢを受信したときの電力の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る無線機の構成例を示す図である。
【図５】無線機の構成例を示す図である。
【図６】受信シンボルパターンＡの一例を示す図である。
【図７】シンボルパターンＡを受信したときの遅延検波後の出力の一例を示す図である。
【図８】受信シンボルパターンＢの一例を示す図である。
【図９】シンボルパターンＢを受信したときの遅延検波後の出力の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１、１ａ、１０１・・復調処理部、  ２、１０２・・同期捕捉部、  １１、１１１・・Ａ／Ｄ変換器、  １２、４１、１１２・・タイミング制御部、  ２１、１２１・・直交検波部、  ２２、１２２・・ＬＰＦ、  ２３、１２３・・受信フィルタ、  ２４、４２、１２４・・サンプラ、  ２５、１２５、１３２・・遅延検波部、  ２６、１２６・・符号判定部、  ３１、１３１・・Ｓ／Ｐ変換部、  ３２、１３３・・電力算出部、  ３３、１３４・・最小値検索部、  ３４、１３５・・基準値減算部、  ３５、１３６・・ＲＷＦ、
【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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