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JP7680491B2 - Radio receiving device and burst detection method - Google Patents
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Description

本発明は、バースト送信されたデータフレームを検出する無線受信装置およびバースト検出方法に関する。 The present invention relates to a wireless receiving device and a burst detection method for detecting data frames transmitted in bursts.

TDM(時分割多重化:Time Division Multiplexing)通信などで用いられるバースト通信では、不連続な信号が不定期に送信(以下、バースト送信ともいう)されるため、無線受信装置は信号をいつ受信するか分からない。そのため、バースト通信を行なう無線受信装置では、バースト送信された信号を検出するバースト検出が行なわれている(例えば、特許文献1参照)。 In burst communication used in TDM (Time Division Multiplexing) communication, etc., discontinuous signals are transmitted at irregular intervals (hereinafter also referred to as burst transmission), so the wireless receiving device does not know when it will receive the signal. For this reason, wireless receiving devices that perform burst communication perform burst detection to detect the burst-transmitted signal (see, for example, Patent Document 1).

バースト通信に用いられるデータフレームは、図16(A)に示すように、データ信号と、データ信号の先頭に付加されたプリアンブル信号とから構成されている。プリアンブル信号には、バースト検出に用いられる無変調のCW信号と、クロック誤差の補正に用いられる交番信号(「1」と「0」の交番パターン)とが含まれる。 As shown in Figure 16 (A), a data frame used in burst communication consists of a data signal and a preamble signal added to the beginning of the data signal. The preamble signal contains an unmodulated CW signal used for burst detection and an alternating signal (an alternating pattern of "1" and "0") used for clock error correction.

バースト検出は、図16(B)に示すように、LPF(Low-pass filter)100により、データフレームを受信して出力された受信信号からCW信号を抽出して雑音を抑圧し、電力算出部101によりCW信号の信号電力を算出し、平均化部102により信号電力の平均値を求める。判定部103は、信号電力の平均値と、予め設定された電力閾値とを比較し、信号電力の平均値が電力閾値以上であるときにCW信号を検出したと判定する。 As shown in FIG. 16(B), burst detection involves an LPF (Low-pass filter) 100 extracting a CW signal from the received signal output upon receiving a data frame and suppressing noise, a power calculation unit 101 calculating the signal power of the CW signal, and an averaging unit 102 calculating the average value of the signal power. A determination unit 103 compares the average value of the signal power with a preset power threshold, and determines that a CW signal has been detected when the average value of the signal power is equal to or greater than the power threshold.

特開2000-134274号公報JP 2000-134274 A

従来のバースト検出では、受信信号の信号電力が定格より低いときには、AGC(Automatic Gain Control)により受信信号の信号電力を増幅してからバースト検出を行なっている。そのため、受信信号の信号電力が定格より低いときには、図16(C)に示すように、CW信号の信号電力が電力閾値を超えるまでに時間がかかり、バースト検出に遅延が発生してスループットが低下するという問題がある。 In conventional burst detection, when the signal power of the received signal is lower than the rated power, the signal power of the received signal is amplified by AGC (Automatic Gain Control) before burst detection is performed. Therefore, when the signal power of the received signal is lower than the rated power, as shown in FIG. 16(C), it takes time for the signal power of the CW signal to exceed the power threshold, causing a delay in burst detection and reducing throughput.

そこで本発明は、バースト通信のスループットを向上することが可能な無線受信装置およびバースト検出方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a wireless receiving device and a burst detection method that can improve the throughput of burst communication.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、データ信号の先頭にプリアンブル信号が付加されてバースト送信されたデータフレームを受信して受信信号を出力する受信手段と、復調された前記受信信号の信号電力の振幅が1未満であるときに、前記振幅を1に正規化する正規化手段と、振幅が正規化された前記受信信号から前記プリアンブル信号を検出することにより、前記データフレームの到来を検出するバースト検出手段と、を備え、前記バースト検出手段は、振幅が正規化された前記受信信号から前記プリアンブル信号を抽出する第1の信号抽出手段と、前記第1の信号抽出手段により抽出された前記プリアンブル信号の信号電力を算出してその平均値を求める電力算出手段と、前記プリアンブル信号の信号電力の平均値と、電力閾値とを比較し、前記プリアンブル信号の信号電力の平均値が前記電力閾値よりも大きい場合に、前記プリアンブル信号を検出したと判定する判定手段と、振幅が正規化された前記受信信号の周波数を、前記第1の信号抽出手段の信号抽出特性の範囲内に入らないようにシフトして第3の周波数シフト信号を生成する第3の周波数シフト手段と、前記第1の信号抽出手段と同じ信号抽出特性を有し、前記第3の周波数シフト信号から雑音信号を抽出する第3の信号抽出手段と、前記雑音信号の信号電力を算出してその平均値を求める第3の電力算出手段と、前記雑音信号の信号電力の平均値に基づいて前記電力閾値を算出する電力閾値算出手段と、を備えることを特徴とする無線受信装置である。 In order to solve the above problem, the present invention according to claim 1 comprises receiving means for receiving a data frame which is burst-transmitted with a preamble signal added to the beginning of a data signal, and outputting a received signal; normalizing means for normalizing the amplitude to 1 when the amplitude of the signal power of the demodulated received signal is less than 1; and burst detection means for detecting the arrival of the data frame by detecting the preamble signal from the amplitude-normalized received signal, wherein the burst detection means includes first signal extraction means for extracting the preamble signal from the amplitude-normalized received signal; power calculation means for calculating the signal power of the preamble signal extracted by the first signal extraction means and obtaining an average value thereof; and a first signal extraction means for extracting a noise signal from the third frequency-shifted signal, the third signal extraction means having the same signal extraction characteristics as the first signal extraction means, and a third power calculation means for calculating signal power of the noise signal and determining an average value thereof; and a power threshold calculation means for calculating the power threshold based on the average value of the signal power of the noise signal .

請求項1に記載の発明によれば、受信信号の信号レベルが低い場合に従来行なわれていたAGCによるレベル調整が不要となるので、検出遅延を抑制してフレームデータのスループットを向上させることが可能である。 According to the invention described in claim 1 , the level adjustment by AGC that was conventionally performed when the signal level of the received signal was low is no longer necessary, so that it is possible to suppress detection delays and improve the throughput of frame data.

また、請求項に記載の発明によれば、振幅が正規化された受信信号の信号電力の平均値と、電力閾値とを比較してバースト検出を行なうので、電力閾値を例えば所望のSNR(Signal-to-Noise Ratio)が得られるような値に設定することにより、精度よくバースト検出を行なうことが可能である。 According to the invention as set forth in claim 1 , burst detection is performed by comparing the average signal power of the amplitude-normalized received signal with a power threshold. Therefore, by setting the power threshold to a value that provides a desired SNR (Signal-to-Noise Ratio), it is possible to perform burst detection with high accuracy.

また、請求項に記載の発明によれば、所望のSNRを満たすために必要な電力閾値を雑音電力から算出してバースト検出に用いるので、バースト信号を受信していないときに受信信号の振幅が正規化されてもSNRは低いままなので、誤検出を防ぐことが可能となる。 Furthermore, according to the invention described in claim 1 , the power threshold required to satisfy the desired SNR is calculated from the noise power and used for burst detection. Therefore, even if the amplitude of the received signal is normalized when no burst signal is being received, the SNR remains low, making it possible to prevent erroneous detection.

この発明の実施の形態1に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system according to a first embodiment of the present invention; 図1に示す無線通信装置の送信部の概略構成を示す機能ブロック図である。2 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a transmission unit of the wireless communication device shown in FIG. 1 . 図1に示す無線通信装置の受信系の概略構成を示す機能ブロック図である。2 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a receiving system of the wireless communication device shown in FIG. 1 . 図3に示すバースト検出部の概略構成を示す機能ブロック図である。4 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a burst detection unit shown in FIG. 3. (A)は図2に示す送信部から送信されるデータフレームのフレーム構成を示し、(B)は受信信号の信号電力を正規化したバースト検出を示す説明図である。3A shows the frame structure of a data frame transmitted from the transmitting unit shown in FIG. 2, and FIG. 3B shows burst detection in which the signal power of a received signal is normalized. 図3に示すバースト検出部によるバースト検出の処理手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a procedure of burst detection performed by the burst detection unit shown in FIG. 3 . この発明の実施の形態2に係るバースト検出部の概略構成を示す機能ブロック図である。10 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a burst detection unit according to a second embodiment of the present invention; FIG. 図7に示すバースト検出部によるバースト検出時の受信信号の周波数スペクトラムを示す図である。8 is a diagram showing a frequency spectrum of a received signal when a burst is detected by the burst detection unit shown in FIG. 7 . 図7に示すバースト検出部によるバースト検出の手順を示すフローチャートである。8 is a flowchart showing a procedure of burst detection by the burst detection unit shown in FIG. 7 . この発明の実施の形態3に係るバースト検出部の概略構成を示す機能ブロック図である。FIG. 11 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a burst detection unit according to a third embodiment of the present invention. 図10に示すバースト検出部によるバースト検出時の受信信号の周波数スペクトラムを示す図である。11 is a diagram showing a frequency spectrum of a received signal when a burst is detected by the burst detection unit shown in FIG. 10 . 図10に示すバースト検出部によるバースト検出の手順を示すフローチャートである。11 is a flowchart showing a procedure of burst detection by the burst detection unit shown in FIG. 10 . この発明の実施の形態4に係るバースト検出部の概略構成を示す機能ブロック図である。FIG. 11 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a burst detection unit according to a fourth embodiment of the present invention. 図13に示すバースト検出部によるバースト検出時の受信信号の周波数スペクトラムを示す図である。14 is a diagram showing a frequency spectrum of a received signal when a burst is detected by the burst detection unit shown in FIG. 13 . 図13に示すバースト検出部によるバースト検出の手順を示すフローチャートである。14 is a flowchart showing a procedure of burst detection by the burst detection unit shown in FIG. 13 . (A)は従来のバースト通信に用いられるデータフレームのフレーム構成を示し、(B)は従来のバースト検出部の概略構成を示し、(C)はCW信号を用いた従来のバースト検出を示す説明図である。1A shows the frame structure of a data frame used in conventional burst communication, FIG. 1B shows a schematic configuration of a conventional burst detection unit, and FIG. 1C is an explanatory diagram showing conventional burst detection using a CW signal.

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。なお、以下では、この発明の特徴的な構成について説明し、無線通信を行う際の従来と同様の仕組みについては説明を省略する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiment. Note that the following describes the characteristic configuration of the present invention, and omits a description of the conventional mechanism for wireless communication.

(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態に係る無線通信装置(無線受信装置)2を用いた無線通信システム1の概略構成を示す図である。無線通信システム1を構成する無線通信の送受信局のそれぞれに、無線通信装置2およびアンテナ3が配置される。無線通信装置2同士は、アンテナ3を介して無線回線4によって相互に接続される。なお、無線回線4には、通信衛星などが中継局として用いられる場合がある。
(Embodiment 1)
1 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system 1 using a wireless communication device (wireless receiving device) 2 according to an embodiment of the present invention. A wireless communication device 2 and an antenna 3 are arranged in each of the wireless communication transmitting and receiving stations that make up the wireless communication system 1. The wireless communication devices 2 are connected to each other by a wireless line 4 via the antenna 3. Note that a communication satellite or the like may be used as a relay station in the wireless line 4.

まず、この実施の形態において、本発明に係る無線受信装置に相当する無線通信装置2の概略構成を説明する。 First, in this embodiment, we will explain the general configuration of the wireless communication device 2, which corresponds to the wireless receiving device of the present invention.

無線通信装置2は、インターフェース部5と、送信部6と、分波器7と、受信部8と、を備える(図1の下側参照)。 The wireless communication device 2 includes an interface unit 5, a transmitter unit 6, a splitter 7, and a receiver unit 8 (see the lower part of Figure 1).

ここで、無線通信装置2は、送信用の機序と受信用の機序とを備えて送受信を行う装置であるところ、以下の説明では、送信用の機序を用いて送信に纏わる処理を行う場合の無線通信装置2のことを「送信側」と称し、受信用の機序を用いて受信に纏わる処理を行う場合の無線通信装置2のことを「受信側」と称する。 Here, the wireless communication device 2 is a device equipped with a transmission mechanism and a reception mechanism for transmitting and receiving. In the following description, the wireless communication device 2 when performing processing related to transmission using the transmission mechanism is referred to as the "transmission side," and the wireless communication device 2 when performing processing related to reception using the reception mechanism is referred to as the "reception side."

インターフェース部5は、主として、データ回線終端装置51(データ通信装置やデータ回線装置と呼ばれる機器を含む)を備える。インターフェース部5は、通信対象の伝送データの入力を受け、この伝送データを、データ回線終端装置51を介して、送信部6へと出力する。 The interface unit 5 mainly comprises a data circuit-terminating device 51 (including devices called data communication devices and data circuit devices). The interface unit 5 receives input of transmission data for communication, and outputs this transmission data to the transmission unit 6 via the data circuit-terminating device 51.

送信部6は、インターフェース部5から出力される伝送データの入力を受け、伝送データをマッピング処理したデータ信号と、データ信号の先頭に配置されるプリアンブル信号とを結合してデータフレームを生成し、さらに、データフレームに所定の周波数の搬送波信号を重畳させてデジタル変調する。なお、プリアンブル信号には、バースト検出に用いられる無変調のCW信号と、クロック誤差の補正に用いられる交番信号とが含まれる。また、無線通信システム1において用いられる変調方式は、特定の方式に限定されるものではないものの、例えば直交振幅変調(QAM:Quadrature Amplitude Modulation)が用いられる。 The transmitter 6 receives the transmission data output from the interface 5, generates a data frame by combining a data signal obtained by mapping the transmission data with a preamble signal placed at the beginning of the data signal, and digitally modulates the data frame by superimposing a carrier signal of a predetermined frequency on the data frame. The preamble signal includes an unmodulated CW signal used for burst detection and an alternating signal used for correcting clock errors. The modulation method used in the wireless communication system 1 is not limited to a specific method, but for example, quadrature amplitude modulation (QAM) is used.

送信部6は、デジタル変調されたデータフレームをアナログ信号に変換した上で、所定周波数よりも高周波の高周波信号に周波数変換し、パワーアンプで増幅した上で送信信号として出力する。送信信号は、送信部6から分波器7を介してアンテナ3へと導かれ、アンテナ3から無線回線4を介して他方の(言い換えると、この通信では受信側になる)無線通信装置2のアンテナ3へと、電波としてバースト送信される。 The transmitter 6 converts the digitally modulated data frame into an analog signal, then frequency converts it into a high-frequency signal higher than a predetermined frequency, amplifies it with a power amplifier, and outputs it as a transmission signal. The transmission signal is guided from the transmitter 6 to the antenna 3 via the splitter 7, and is transmitted in bursts as radio waves from the antenna 3 via the wireless line 4 to the antenna 3 of the other wireless communication device 2 (in other words, the receiving side in this communication).

また、他方の(言い換えると、この通信では送信側になる)無線通信装置2のアンテナ3から無線回線4を介して送信信号が当該の(言い換えると、この通信では受信側になる)無線通信装置2のアンテナ3へと電波としてバースト送信されると、アンテナ3は、受信した電波を電気信号(受信信号)へと変換して出力する。 In addition, when a transmission signal is transmitted in bursts as radio waves from the antenna 3 of the other wireless communication device 2 (in other words, the transmitting side in this communication) via the wireless line 4 to the antenna 3 of the wireless communication device 2 (in other words, the receiving side in this communication), the antenna 3 converts the received radio waves into an electrical signal (received signal) and outputs it.

アンテナ3から出力される受信信号は、分波器7を介して受信部8へと導かれる。受信部8は、受信信号の入力を受け、受信信号を、所定の周波数帯域の信号のみを通過させるチャンネルフィルタを通過させた上で、前記高周波よりも低い周波数の信号に変換する。受信部8は、さらに、周波数変換した受信信号をデジタル信号に変換して出力する。 The received signal output from the antenna 3 is guided to the receiving unit 8 via the splitter 7. The receiving unit 8 receives the received signal, passes it through a channel filter that only passes signals in a specified frequency band, and then converts it into a signal with a lower frequency than the high frequency. The receiving unit 8 further converts the frequency-converted received signal into a digital signal and outputs it.

受信部8は、デジタルの受信信号に対して直交検波処理(復調)を施して位相が相互に直交する同相成分(Ich)のベースバンド信号と直交成分(Qch)のベースバンド信号とを生成する。なお、以降の説明では同相成分と直交成分との各々別々に着目する必要がある場合を除いて同相成分と直交成分とを特に区別することなくどちらにも共通する内容として説明し、また、図面では同相成分の信号と直交成分の信号とを1つの信号線で表す。 The receiver 8 performs quadrature detection processing (demodulation) on the digital received signal to generate an in-phase component (Ich) baseband signal and a quadrature component (Qch) baseband signal whose phases are mutually orthogonal. Note that in the following explanation, the in-phase component and the quadrature component will not be distinguished from each other and will be explained as being common to both, except when it is necessary to focus on the in-phase component and the quadrature component separately. Also, in the drawings, the in-phase component signal and the quadrature component signal are represented by a single signal line.

受信部8は、復調されたベースバンド信号に基づいてバースト検出を行なう。このバースト検出によりデータフレームの到来が検出されると、受信したデータフレームに周波数オフセット補正、クロック誤差の補正、位相補正などを施す。そして、受信部8は、各種補正が施されたデータフレームからプリアンブル信号を分離し、データ信号にデマッピング処理を施して伝送データを生成し、インターフェース部5へと出力する。 The receiving unit 8 performs burst detection based on the demodulated baseband signal. When the arrival of a data frame is detected by this burst detection, the receiving unit 8 performs frequency offset correction, clock error correction, phase correction, etc. on the received data frame. The receiving unit 8 then separates the preamble signal from the data frame that has been subjected to various corrections, performs demapping processing on the data signal to generate transmission data, and outputs it to the interface unit 5.

本実施の形態に係るバースト検出では、受信信号の振幅を正規化し、振幅が正規化された受信信号からプリアンブル信号を検出することにより、データフレームの到来を検出する。より具体的には、受信信号の振幅を正規化し、振幅が正規化された受信信号からプリアンブル信号を抽出し、抽出されたプリアンブル信号の信号電力を算出してその平均値を求める。そして、プリアンブル信号の信号電力の平均値と、予め設定された電力閾値とを比較し、プリアンブル信号の信号電力の平均値が電力閾値よりも大きい場合に、プリアンブル信号を検出したと判定する。これにより、受信信号の信号電力が定格よりも低い場合に従来行なわれていたAGCによるレベル調整の完了を待たずにCW信号を検出することができるので、検出遅延を抑制してフレームデータのスループットを向上させることが可能である。 In the burst detection according to the present embodiment, the amplitude of the received signal is normalized, and a preamble signal is detected from the amplitude-normalized received signal to detect the arrival of a data frame. More specifically, the amplitude of the received signal is normalized, a preamble signal is extracted from the amplitude-normalized received signal, and the signal power of the extracted preamble signal is calculated to obtain its average value. The average signal power of the preamble signal is then compared with a preset power threshold, and if the average signal power of the preamble signal is greater than the power threshold, it is determined that a preamble signal has been detected. This makes it possible to detect a CW signal without waiting for the completion of level adjustment by AGC, which was previously performed when the signal power of the received signal is lower than the rated value, and therefore it is possible to suppress detection delays and improve the throughput of frame data.

図2は、送信部6の概略構成を示す機能ブロック図である。送信部6は、FIFOメモリ61と、マッピング部62と、CW信号生成部63aと、交番信号生成部63bと、結合部64と、送信ROF65と、直交変調部66と、DAC(Digital Analog Converter)67と、混合器68と、局部発振器69と、パワーアンプ610と、を備える。 Figure 2 is a functional block diagram showing the schematic configuration of the transmission unit 6. The transmission unit 6 includes a FIFO memory 61, a mapping unit 62, a CW signal generation unit 63a, an alternating signal generation unit 63b, a coupling unit 64, a transmission ROF 65, a quadrature modulation unit 66, a DAC (Digital Analog Converter) 67, a mixer 68, a local oscillator 69, and a power amplifier 610.

FIFOメモリ61は、インターフェース部5から出力された伝送データを一時的に記憶してマッピング部62へ出力するメモリであり、いわゆる、先入れ先出し法により伝送データをマッピング部62へ転送する。 The FIFO memory 61 is a memory that temporarily stores the transmission data output from the interface unit 5 and outputs it to the mapping unit 62, and transfers the transmission data to the mapping unit 62 using the so-called first-in, first-out method.

マッピング部62は、伝送データのバイナリデータ列に対し、所定の信号点配置になるようにマッピング処理を施してシンボル列からなるデータ信号を生成して結合部64へ出力する。CW信号生成部63aは、バースト検出に用いられる無変調の連続波であるCW信号を生成して結合部64へ出力する。交番信号生成部63bは、クロック誤差の補正に用いられる交番信号を生成して結合部64へ出力する。 The mapping unit 62 performs mapping processing on the binary data string of the transmission data so that it has a predetermined signal point arrangement, generates a data signal consisting of a symbol string, and outputs it to the combining unit 64. The CW signal generating unit 63a generates a CW signal, which is an unmodulated continuous wave used for burst detection, and outputs it to the combining unit 64. The alternating signal generating unit 63b generates an alternating signal used to correct clock errors, and outputs it to the combining unit 64.

結合部64は、マッピング部62から入力されたデータ信号の先頭に、CW信号生成部63aから入力されたCW信号と、交番信号生成部63bから入力された交番信号とを結合してデータフレームDF(図5(A)参照)を生成して送信ROF65へ出力する。送信ROF65は、ロールオフフィルタの機能を備え、結合部64から入力されたデータフレームDFに帯域制限処理を施して直交変調部66へ出力する。 The combining unit 64 combines the CW signal input from the CW signal generating unit 63a and the alternating signal input from the alternating signal generating unit 63b to the beginning of the data signal input from the mapping unit 62 to generate a data frame DF (see FIG. 5(A)) and outputs it to the transmission ROF 65. The transmission ROF 65 has a roll-off filter function, and performs band limiting processing on the data frame DF input from the combining unit 64 and outputs it to the orthogonal modulation unit 66.

直交変調部66は、送信ROF65から入力されたデータフレームDFに所定の周波数の搬送波信号を重畳させてデジタル変調してDAC67へ出力する。なお、直交変調部66において用いられる変調方式は、特定の方式に限定されるものではないものの、例えば直交振幅変調が用いられる。 The quadrature modulation unit 66 superimposes a carrier signal of a predetermined frequency onto the data frame DF input from the transmission ROF 65, digitally modulates it, and outputs it to the DAC 67. Note that the modulation method used in the quadrature modulation unit 66 is not limited to a specific method, but for example, quadrature amplitude modulation is used.

DAC67は、直交変調部66から入力されたデータフレームDFをアナログ信号の送信信号に変換して混合器68へ出力する。局部発振器69は、所定の固定周波数を持つ局部発振信号を生成し、生成した局部発振信号を混合器68へ出力する。混合器68は、DAC67から入力された送信信号に局部発振信号を混合して所定の周波数よりも高周波の信号に変換する。 The DAC 67 converts the data frame DF input from the quadrature modulation unit 66 into an analog transmission signal and outputs it to the mixer 68. The local oscillator 69 generates a local oscillation signal having a predetermined fixed frequency and outputs the generated local oscillation signal to the mixer 68. The mixer 68 mixes the local oscillation signal with the transmission signal input from the DAC 67 to convert it into a signal with a higher frequency than the predetermined frequency.

パワーアンプ610は、混合器68にて周波数変換された送信信号を増幅してアンテナ3へ出力する。アンテナ3は、パワーアンプ610にて増幅された送信信号を他方の(言い換えると、この通信では受信側になる)無線通信装置2のアンテナ3へと、電波として送信する。なお、図示してはいないが、パワーアンプ610とアンテナ3との間には分波器7が接続されている。 The power amplifier 610 amplifies the transmission signal that has been frequency converted by the mixer 68 and outputs it to the antenna 3. The antenna 3 transmits the transmission signal amplified by the power amplifier 610 as radio waves to the antenna 3 of the other wireless communication device 2 (in other words, the receiving side in this communication). Although not shown, a splitter 7 is connected between the power amplifier 610 and the antenna 3.

図3は、受信部8の概略構成を示す機能ブロック図である。受信部8は、チャンネルフィルタ81と、混合器82と、局部発振器83と、可変ATT(attenuator)84と、ADC(Analog Digital Converter)85と、直交検波部86と、バースト検出部87と、タイミング制御部88と、AFC(Automatic frequency control)89と、受信ROF810と、シンボル再生部811と、APC(Automatic Phase Control)812と、分離部813と、デマッピング部814と、AGC815と、DAC816と、を備える。 Figure 3 is a functional block diagram showing the schematic configuration of the receiving unit 8. The receiving unit 8 includes a channel filter 81, a mixer 82, a local oscillator 83, a variable ATT (attenuator) 84, an ADC (Analog Digital Converter) 85, a quadrature detection unit 86, a burst detection unit 87, a timing control unit 88, an AFC (Automatic frequency control) 89, a receiving ROF 810, a symbol recovery unit 811, an APC (Automatic Phase Control) 812, a separation unit 813, a demapping unit 814, an AGC 815, and a DAC 816.

アンテナ3は、受信した電波を電気信号(受信信号)へと変換してチャンネルフィルタ81へ出力する。アンテナ3とチャンネルフィルタ81との間には分波器7が接続されている。チャンネルフィルタ81は、アンテナ3から入力された受信信号のうち所定の周波数帯域を通過させて混合器82へ出力する。局部発振器83は、所定の固定周波数を持つ局部発振信号を生成し、生成した局部発振信号を混合器82へ出力する。混合器82は、チャンネルフィルタ81から入力された受信信号に局部発振信号を混合して所定の周波数よりも低い周波数の信号に変換し、可変ATT84へ出力する。 The antenna 3 converts the received radio waves into an electrical signal (received signal) and outputs it to the channel filter 81. A splitter 7 is connected between the antenna 3 and the channel filter 81. The channel filter 81 passes a predetermined frequency band of the received signal input from the antenna 3 and outputs it to the mixer 82. The local oscillator 83 generates a local oscillation signal with a predetermined fixed frequency and outputs the generated local oscillation signal to the mixer 82. The mixer 82 mixes the local oscillation signal with the received signal input from the channel filter 81 to convert it into a signal with a frequency lower than the predetermined frequency, and outputs it to the variable ATT 84.

可変ATT84は、減衰器を含み、混合器82から出力された受信信号を、外部からの信号に応じて減衰量を調整して減衰させてADC85へ出力する。可変ATT84における減衰量は、DAC816を介して供給されるAGC815の制御信号に基づいて変化する。 The variable ATT 84 includes an attenuator, and adjusts the amount of attenuation of the received signal output from the mixer 82 according to an external signal, and outputs the attenuated signal to the ADC 85. The amount of attenuation in the variable ATT 84 changes based on the control signal of the AGC 815 supplied via the DAC 816.

ADC85は、可変ATT84から入力された受信信号をデジタル信号に変換する。直交検波部86は、受信信号に直交検波処理を施して位相が相互に直交する同相成分(Ich)のベースバンド信号と直交成分(Qch)のベースバンド信号とを生成する。 The ADC 85 converts the received signal input from the variable ATT 84 into a digital signal. The quadrature detection unit 86 performs quadrature detection processing on the received signal to generate an in-phase component (Ich) baseband signal and a quadrature component (Qch) baseband signal whose phases are mutually orthogonal.

バースト検出部87は、直交検波部86から入力されたベースバンド信号からバースト検出を行なう。バースト検出部87は、バースト検出によりデータフレームDFの到来が検出した場合には、検出フラグをタイミング制御部88へ出力する。検出フラグが入力されたタイミング制御部88は、各モジュールに対しデータフレームDFに対する処理を行なわせるためのイネーブル信号を出力する。 The burst detection unit 87 performs burst detection from the baseband signal input from the quadrature detection unit 86. When the burst detection unit 87 detects the arrival of a data frame DF by burst detection, it outputs a detection flag to the timing control unit 88. The timing control unit 88, which has received the detection flag, outputs an enable signal to each module to cause it to process the data frame DF.

AFC89は、タイミング制御部88からのイネーブル信号に応じて、ベースバンド信号のデータフレームDFに周波数オフセット補正を行なって受信ROF810へ出力する。受信ROF810は、ロールオフフィルタの機能を備え、AFC89から入力されたベースバンド信号に帯域制限処理を施してシンボル再生部811へ出力する。 In response to an enable signal from the timing control unit 88, the AFC 89 performs frequency offset correction on the data frame DF of the baseband signal and outputs it to the receive ROF 810. The receive ROF 810 has a roll-off filter function and performs band limiting processing on the baseband signal input from the AFC 89 and outputs it to the symbol recovery unit 811.

シンボル再生部811は、受信ROF810から入力されたベースバンド信号のデータフレームDFに含まれる交番信号を用いてクロック誤差を補正し、APC812へ出力する。APC812は、シンボル再生部811から入力されたベースバンド信号のデータフレームDFに位相補正を行い分離部813へ出力する。 The symbol recovery unit 811 corrects the clock error using the alternating signal included in the data frame DF of the baseband signal input from the reception ROF 810, and outputs the result to the APC 812. The APC 812 performs phase correction on the data frame DF of the baseband signal input from the symbol recovery unit 811, and outputs the result to the separation unit 813.

分離部813は、データフレームDFからデータ信号を分離してデマッピング部814へ出力する。デマッピング部814は、分離部813から入力されたシンボル列データからなる信号(同相成分と直交成分とのそれぞれ)に対してデマッピング処理(復号処理)を施し、シンボル列データをバイナリデータ列の伝送データに変換してインターフェース部5へ出力する。 The separator 813 separates the data signal from the data frame DF and outputs it to the demapping unit 814. The demapping unit 814 performs a demapping process (decoding process) on the signal consisting of the symbol sequence data (each of the in-phase component and the quadrature component) input from the separator 813, converts the symbol sequence data into transmission data of a binary data sequence, and outputs it to the interface unit 5.

図4は、バースト検出部87の概略構成を示す機能ブロック図である。バースト検出部87は、正規化部(正規化手段)871と、LPF(第1の信号抽出手段)872と、電力算出部(電力算出手段)873と、平均化部(電力算出手段)874と、判定部(判定手段)875と、を備える。 Figure 4 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the burst detection unit 87. The burst detection unit 87 includes a normalization unit (normalization means) 871, an LPF (first signal extraction means) 872, a power calculation unit (power calculation means) 873, an averaging unit (power calculation means) 874, and a determination unit (determination means) 875.

正規化部871は、図5(B)に示すように、受信信号の信号電力の振幅が1未満であるときに、振幅を1に正規化する。LPF872は、受信信号からCW信号を抽出して雑音を抑圧し、電力算出部873へ出力する。電力算出部873は、LPF872から入力された受信信号の信号電力を算出し、算出した信号電力を平均化部874へ出力する。平均化部874は、電力算出部873により算出された信号電力の平均値を求め、判定部875へ出力する。 As shown in FIG. 5(B), when the amplitude of the signal power of the received signal is less than 1, the normalization unit 871 normalizes the amplitude to 1. The LPF 872 extracts a CW signal from the received signal, suppresses noise, and outputs the signal to the power calculation unit 873. The power calculation unit 873 calculates the signal power of the received signal input from the LPF 872, and outputs the calculated signal power to the averaging unit 874. The averaging unit 874 finds the average value of the signal power calculated by the power calculation unit 873, and outputs it to the determination unit 875.

判定部875は、平均化部874から入力された信号電力の平均値と、予め設定された電力閾値とを比較し、図5(B)に示すように、信号電力の平均値が電力閾値以上であるときにCW信号を検出したと判定する。なお、電力閾値は、所望のSNRが得られるような値が予め設定されて図示しないメモリなどに記憶され、判定部875へ出力される。 The determination unit 875 compares the average value of the signal power input from the averaging unit 874 with a preset power threshold, and determines that a CW signal has been detected when the average value of the signal power is equal to or greater than the power threshold, as shown in FIG. 5(B). Note that the power threshold is preset to a value that will provide a desired SNR, is stored in a memory (not shown), and is output to the determination unit 875.

次に上記の実施の形態におけるバースト検出部87の作用について、図6のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the operation of the burst detection unit 87 in the above embodiment will be explained based on the flowchart in FIG.

バースト検出部87は、直交検波部86からデータフレームDFの受信信号が入力されると、正規化部871が受信信号の振幅を正規化する(ステップS1)。 When the received signal of the data frame DF is input from the quadrature detection unit 86, the normalization unit 871 of the burst detection unit 87 normalizes the amplitude of the received signal (step S1).

バースト検出部87のLPF872は、振幅が正規化された受信信号からCW信号を抽出して雑音を抑圧する(ステップS2)。 The LPF 872 of the burst detection unit 87 extracts the CW signal from the amplitude-normalized received signal and suppresses noise (step S2).

バースト検出部87の電力算出部873は、LPF872から入力されたCW信号の信号電力を算出し、平均化部874は、電力算出部873から入力された信号電力の平均値を算出する。(ステップS3)。 The power calculation unit 873 of the burst detection unit 87 calculates the signal power of the CW signal input from the LPF 872, and the averaging unit 874 calculates the average value of the signal power input from the power calculation unit 873. (Step S3).

バースト検出部87の判定部875は、平均化部874から入力された信号電力の平均値と、メモリから読み出して入力された電力閾値とを比較し、信号電力の平均値が電力閾値よりも大きい場合にCW信号を検出したと判定し、検出フラグをタイミング制御部88へ出力する(ステップS4)。 The determination unit 875 of the burst detection unit 87 compares the average value of the signal power input from the averaging unit 874 with the power threshold value read from the memory and input, and determines that a CW signal has been detected if the average value of the signal power is greater than the power threshold value, and outputs a detection flag to the timing control unit 88 (step S4).

以上で説明したように、本実施の形態に係る無線通信システム1によれば、AGCによる受信レベルの調整を待たずに電力閾値を超えるCW信号が検出できるので、受信信号のレベル調整を待つ間に発生していた検出遅延を抑制してバースト通信のスループットを向上させることが可能である。 As described above, the wireless communication system 1 according to this embodiment can detect a CW signal that exceeds the power threshold without waiting for the AGC to adjust the reception level, thereby reducing the detection delay that occurs while waiting for the reception signal level to be adjusted, thereby improving the throughput of burst communication.

(実施の形態2)
次に、本発明の無線受信装置およびバースト検出方法を用いた実施の形態2に係る無線通信システムについて説明する。本実施の形態2に係る無線通信システムは、振幅を正規化した受信信号からバースト検出を行なう際に、電力閾値を雑音電力から算出して用いる点で実施の形態1と異なる。なお、以下では、実施の形態1に係る無線通信システム1と同一の構成については、同じ符号を用いて詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
Next, a wireless communication system according to a second embodiment of the present invention using a wireless receiving device and a burst detection method will be described. The wireless communication system according to the second embodiment differs from the first embodiment in that a power threshold is calculated from noise power when burst detection is performed from a received signal whose amplitude has been normalized. In the following, the same components as those in the wireless communication system 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

実施の形態1のバースト検出部87では、バースト信号を受信していないときに受信信号の振幅が正規化されて誤検出が発生する可能性がある。そのため、本実施の形態2のバースト検出では、所望のSNRを満たすために必要な電力閾値を雑音電力から算出してバースト検出に用いる。これにより、バースト信号を受信していないときに受信信号の振幅が正規化されてもSNRは低いままなので、誤検出を防ぐことが可能となる。 In the burst detection unit 87 of the first embodiment, the amplitude of the received signal is normalized when a burst signal is not being received, which may result in erroneous detection. Therefore, in the burst detection of the second embodiment, a power threshold required to satisfy the desired SNR is calculated from the noise power and used for burst detection. As a result, even if the amplitude of the received signal is normalized when a burst signal is not being received, the SNR remains low, making it possible to prevent erroneous detection.

図7は、本実施の形態2に係る無線通信システム1のバースト検出部87の概略構成を示す機能ブロック図である。バースト検出部87は、正規化部(正規化手段)871と、周波数シフト部(第3の周波数シフト手段)876と、LPF(第3の信号抽出手段)877と、電力算出部(第3の電力算出手段)878と、平均化部(第3の電力算出手段)879と、電力閾値算出部(電力閾値算出手段)8710と、判定部(判定手段)875と、を備える。 Fig. 7 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a burst detection unit 87 of a wireless communication system 1 according to the second embodiment. The burst detection unit 87 includes a normalization unit (normalization means) 871, a frequency shift unit (third frequency shift means) 876, an LPF (third signal extraction means) 877, a power calculation unit (third power calculation means) 878, an averaging unit (third power calculation means) 879, a power threshold calculation unit (power threshold calculation means) 8710, and a determination unit (determination means) 875.

実施の形態1と同様に、正規化部871は、図5(B)に示すように、受信信号の信号電力の振幅が1未満であるときに、振幅を1に正規化する。 As in the first embodiment, the normalization unit 871 normalizes the amplitude to 1 when the amplitude of the signal power of the received signal is less than 1, as shown in FIG. 5(B).

図8(A)は、振幅が正規化された受信信号Rのスペクトラムを示す。図8(B)に示すように、LPF872は、図中破線で示すフィルタ特性(信号抽出特性)を備えており、振幅が正規化された受信信号からCW信号を抽出して雑音を抑圧し、電力算出部873へ出力する。なお、LPF872のフィルタ特性は、受信信号Rの想定される周波数オフセットが±Δfである場合、通常は周波数オフセットΔfの2倍の帯域幅である2Δfが用いられる。 Figure 8 (A) shows the spectrum of the amplitude-normalized received signal R. As shown in Figure 8 (B), the LPF 872 has a filter characteristic (signal extraction characteristic) shown by the dashed line in the figure, and extracts a CW signal from the amplitude-normalized received signal, suppresses noise, and outputs the signal to the power calculation unit 873. Note that when the expected frequency offset of the received signal R is ±Δf, the filter characteristic of the LPF 872 is typically 2Δf, which is a bandwidth twice the frequency offset Δf.

実施の形態1と同様に、電力算出部873は、LPF872から入力された受信信号の信号電力を算出し、算出した信号電力を平均化部874へ出力する。平均化部874は、電力算出部873により算出された信号電力の平均値を求め、判定部875へ出力する。 As in the first embodiment, the power calculation unit 873 calculates the signal power of the received signal input from the LPF 872, and outputs the calculated signal power to the averaging unit 874. The averaging unit 874 obtains the average value of the signal power calculated by the power calculation unit 873, and outputs it to the determination unit 875.

周波数シフト部876は、図8(C)に示すように、振幅が正規化された受信信号RをLPF877の帯域幅2Δfに入らない周波数、例えば、-fsym/4(fsym:シンボル周波数)にシフトして周波数シフト信号(第3の周波数シフト信号)Rsを生成する。LPF877は、図8(D)に破線で示すように、LPF872と同じフィルタ特性を有しており、周波数シフト信号Rsから雑音信号を抽出する。 As shown in FIG. 8(C), the frequency shifter 876 shifts the amplitude-normalized received signal R to a frequency that does not fall within the bandwidth 2Δf of the LPF 877, for example, -fsym/4 (fsym: symbol frequency), to generate a frequency-shifted signal (third frequency-shifted signal) Rs. As shown by the dashed line in FIG. 8(D), the LPF 877 has the same filter characteristics as the LPF 872, and extracts a noise signal from the frequency-shifted signal Rs.

電力算出部878は、LPF877から入力された雑音信号の信号電力を算出し、平均化部879は、電力算出部878から入力された信号電力の平均値(以下、雑音電力ともいう)を算出する。 The power calculation unit 878 calculates the signal power of the noise signal input from the LPF 877, and the averaging unit 879 calculates the average value of the signal power input from the power calculation unit 878 (hereinafter also referred to as noise power).

電力閾値算出部8710は、平均化部879から入力された雑音電力に基づいて電力閾値を算出し、判定部875へ出力する。ここで、SNRは、下記式(1)により求められる。したがって、下記式(2)に示すように、雑音電力に目標とするSNR(以下、SNR閾値という)を乗算することにより、SNR閾値を得るために必要な電力閾値が求められる。
SNR=信号電力/雑音電力・・・・・・・(1)
電力閾値=SNR閾値×雑音電力・・・・(2)
The power threshold calculation unit 8710 calculates a power threshold based on the noise power input from the averaging unit 879, and outputs the power threshold to the determination unit 875. Here, the SNR is calculated by the following formula (1). Therefore, as shown in the following formula (2), the power threshold required to obtain the SNR threshold is calculated by multiplying the noise power by a target SNR (hereinafter, referred to as the SNR threshold).
SNR = signal power / noise power (1)
Power threshold = SNR threshold × noise power (2)

判定部875は、平均化部874から入力された信号電力の平均値と、電力閾値算出部8710から入力された電力閾値とを比較し、信号電力の平均値が電力閾値以上である場合にCW信号を検出したと判定し、検出フラグをタイミング制御部88へ出力する。 The determination unit 875 compares the average signal power input from the averaging unit 874 with the power threshold input from the power threshold calculation unit 8710, and determines that a CW signal has been detected if the average signal power is equal to or greater than the power threshold, and outputs a detection flag to the timing control unit 88.

次に上記の実施の形態2におけるバースト検出部87の作用について、図9のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the operation of the burst detection unit 87 in the second embodiment will be explained with reference to the flowchart in FIG.

バースト検出部87は、直交検波部86からデータフレームDFの受信信号が入力されると、正規化部871が受信信号の振幅を正規化する(ステップS1)。 When the received signal of the data frame DF is input from the quadrature detection unit 86, the normalization unit 871 of the burst detection unit 87 normalizes the amplitude of the received signal (step S1).

バースト検出部87のLPF872は、振幅が正規化された受信信号からCW信号を抽出して雑音を抑圧する(ステップS2)。 The LPF 872 of the burst detection unit 87 extracts the CW signal from the amplitude-normalized received signal and suppresses noise (step S2).

バースト検出部87の電力算出部873は、LPF872から入力されたCW信号の信号電力を算出し、平均化部874は、電力算出部873から入力された信号電力の平均値を算出する。(ステップS3)。 The power calculation unit 873 of the burst detection unit 87 calculates the signal power of the CW signal input from the LPF 872, and the averaging unit 874 calculates the average value of the signal power input from the power calculation unit 873. (Step S3).

一方、バースト検出部87の周波数シフト部876は、振幅が正規化された受信信号がLPF877の帯域幅2Δfに入らない位置に周波数をシフトして周波数シフト信号を生成する(ステップS5)。LPF877は、周波数シフト信号から雑音信号を抽出する(ステップS6)。 Meanwhile, the frequency shifter 876 of the burst detector 87 shifts the frequency of the amplitude-normalized received signal to a position that does not fall within the bandwidth 2Δf of the LPF 877 to generate a frequency-shifted signal (step S5). The LPF 877 extracts a noise signal from the frequency-shifted signal (step S6).

電力算出部878は、LPF877から入力された雑音信号の信号電力を算出し、平均化部879は、電力算出部878から入力された信号電力の平均値(雑音電力)を算出する(ステップS7)。 The power calculation unit 878 calculates the signal power of the noise signal input from the LPF 877, and the averaging unit 879 calculates the average value (noise power) of the signal power input from the power calculation unit 878 (step S7).

電力閾値算出部8710は、平均化部879から入力された雑音電力と、所望のSNR閾値とに基づいて電力閾値を算出し、判定部875へ出力する(ステップS8)。 The power threshold calculation unit 8710 calculates a power threshold based on the noise power input from the averaging unit 879 and the desired SNR threshold, and outputs it to the determination unit 875 (step S8).

判定部875は、平均化部874から入力された信号電力の平均値と、電力閾値算出部8710から入力された電力閾値とを比較し、信号電力の平均値が電力閾値以上である場合にCW信号を検出したと判定し、検出フラグをタイミング制御部88へ出力する(ステップS4)。 The determination unit 875 compares the average signal power input from the averaging unit 874 with the power threshold input from the power threshold calculation unit 8710, and determines that a CW signal has been detected if the average signal power is equal to or greater than the power threshold, and outputs a detection flag to the timing control unit 88 (step S4).

以上で説明したように、本実施の形態2に係る無線通信システム1によれば、所望のSNRを満たすために必要な電力閾値を雑音電力から算出してバースト検出に用いる。これにより、バースト信号を受信していないときに受信信号の振幅が正規化されてもSNRは低いままなので、誤検出を防ぐことが可能となる。また、実施の形態1と同様に、AGCによる受信レベルの調整を待たずに電力閾値を超えるCW信号が検出できるので、受信信号のレベル調整を待つ間に発生していた検出遅延を抑制してバースト通信のスループットを向上させることが可能である。 As described above, according to the wireless communication system 1 of the second embodiment, the power threshold required to achieve the desired SNR is calculated from the noise power and used for burst detection. This makes it possible to prevent erroneous detection because the SNR remains low even if the amplitude of the received signal is normalized when a burst signal is not being received. Also, as in the first embodiment, a CW signal exceeding the power threshold can be detected without waiting for the AGC to adjust the reception level, so that it is possible to improve the throughput of burst communication by suppressing the detection delay that occurs while waiting for the level adjustment of the received signal.

(実施の形態3)
次に、本発明の無線受信装置およびバースト検出方法を用いた実施の形態3に係る無線通信システムについて説明する。本実施の形態3に係る無線通信システムは、受信信号の周波数をシフトして2種類の周波数シフト信号を生成し、この2種類の周波数シフト信号それぞれについてLPFによるCW信号の抽出を行い、抽出した2種類のCW信号のうち信号電力が大きいほうを電力閾値と比較してバースト検出を行なう点で実施の形態1と異なっている。なお、以下では、実施の形態1に係る無線通信システム1と同一の構成については、同じ符号を用いて詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
Next, a wireless communication system according to a third embodiment using the wireless receiving device and burst detection method of the present invention will be described. The wireless communication system according to the third embodiment is different from the first embodiment in that it shifts the frequency of a received signal to generate two types of frequency-shifted signals, extracts a CW signal from each of the two types of frequency-shifted signals using an LPF, and performs burst detection by comparing the one of the two extracted CW signals with a higher signal power against a power threshold. In the following, the same components as those in the wireless communication system 1 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals and will not be described in detail.

実施の形態1のバースト検出部87では、受信信号のCNR(Career-to-Noise Ratio)が低い場合におけるバースト検出精度の劣化対策として、受信信号をLPFへ入力し雑音を抑圧している。その際に、LPFの帯域幅を狭くするほど雑音への耐性は高くなるが、その一方でLPFの帯域幅を狭くすると許容できる周波数オフセットの大きさが小さくなってしまう。そのため、本実施の形態3のバースト検出では、受信信号の周波数をシフトして2種類の周波数シフト信号を生成し、この2種類の周波数シフト信号それぞれについて帯域幅を狭くしたLPFによりCW信号の抽出を行なうことにより、周波数オフセット耐性を実施の形態1と同等に維持したまま、雑音耐性を向上させることが可能である。 In the burst detection unit 87 of the first embodiment, the received signal is input to an LPF to suppress noise as a measure against degradation of burst detection accuracy when the CNR (Career-to-Noise Ratio) of the received signal is low. In this case, the narrower the bandwidth of the LPF, the higher the noise resistance becomes, but on the other hand, narrowing the bandwidth of the LPF reduces the magnitude of the allowable frequency offset. Therefore, in the burst detection of the third embodiment, the frequency of the received signal is shifted to generate two types of frequency-shifted signals, and a CW signal is extracted for each of these two types of frequency-shifted signals using an LPF with a narrower bandwidth, thereby improving noise resistance while maintaining the same frequency offset resistance as in the first embodiment.

図10は、本実施の形態3に係る無線通信システム1のバースト検出部87の概略構成を示す機能ブロック図である。バースト検出部87は、正規化部(正規化手段)871と、第1の周波数シフト部(第1の周波数シフト手段)876Aと、LPF(第1の信号抽出手段)872Aと、電力算出部(第1の電力算出手段)873Aと、平均化部(第1の電力算出手段)874Aと、第2の周波数シフト部(第2の周波数シフト手段)876Bと、LPF(第2の信号抽出手段)872Bと、電力算出部(第2の電力算出手段)873Bと、平均化部(第2の電力算出手段)874Bと、電力比較部(比較手段)8711と、判定部(判定手段)875と、を備える。 Fig. 10 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a burst detection unit 87 of a wireless communication system 1 according to the third embodiment. The burst detection unit 87 includes a normalization unit (normalization means) 871, a first frequency shift unit (first frequency shift means) 876A, an LPF (first signal extraction means) 872A, a power calculation unit (first power calculation means) 873A, an averaging unit (first power calculation means) 874A, a second frequency shift unit (second frequency shift means) 876B, an LPF (second signal extraction means) 872B, a power calculation unit (second power calculation means) 873B, an averaging unit (second power calculation means) 874B, a power comparison unit (comparison means) 8711, and a determination unit (determination means) 875.

実施の形態1と同様に、正規化部871は、図5(B)に示すように、受信信号の信号電力の振幅が1未満であるときに、振幅を1に正規化する。 As in the first embodiment, the normalization unit 871 normalizes the amplitude to 1 when the amplitude of the signal power of the received signal is less than 1, as shown in FIG. 5(B).

図11(A)は、振幅が正規化された受信信号のスペクトラムを示す。第1の周波数シフト部876Aは、図11(B)に示すように、受信信号の周波数を、受信信号の想定される周波数オフセットΔfの1/2だけプラス方向(第1の方向)にシフトした第1の周波数シフト信号Rs1を生成する。 Figure 11 (A) shows the spectrum of the received signal with normalized amplitude. The first frequency shifter 876A generates a first frequency shifted signal Rs1 by shifting the frequency of the received signal in the positive direction (first direction) by 1/2 the expected frequency offset Δf of the received signal, as shown in Figure 11 (B).

同様に、第2の周波数シフト部876Bは、図11(D)に示すように、受信信号の周波数を、周波数オフセットΔfの1/2だけマイナス方向(第1の方向とは反対側の第2の方向)にシフトした第2の周波数シフト信号Rs2を生成する。 Similarly, the second frequency shift unit 876B generates a second frequency shifted signal Rs2 by shifting the frequency of the received signal by 1/2 the frequency offset Δf in the negative direction (a second direction opposite to the first direction), as shown in FIG. 11(D).

LPF872Aは、図11(C)に示すように、図中破線で示すフィルタ特性(信号抽出特性)を備えており、第1の周波数シフト信号Rs1からCW信号を抽出して雑音を抑圧し、電力算出部873Aへ出力する。LPF872Aのフィルタ特性は、受信信号の想定される周波数オフセットが±Δfである場合、通常は周波数オフセットΔfの2倍の帯域幅である2Δfが用いられるが、本実施の形態2では、2Δfの半分のΔfが用いられる。 As shown in FIG. 11(C), the LPF 872A has a filter characteristic (signal extraction characteristic) indicated by a dashed line in the figure, extracts a CW signal from the first frequency shift signal Rs1, suppresses noise, and outputs the signal to the power calculation unit 873A. When the expected frequency offset of the received signal is ±Δf, the filter characteristic of the LPF 872A normally uses 2Δf, which is a bandwidth twice the frequency offset Δf, but in this embodiment 2, a Δf that is half of 2Δf is used.

LPF872Bは、図11(E)に示すように、図中破線で示すフィルタ特性(信号抽出特性)を備えており、第2の周波数シフト信号Rs2からCW信号を抽出して雑音を抑圧し、電力算出部873Bへ出力する。LPF872Bのフィルタ特性は、LPF872Aと同じフィルタ特性を備えており、その帯域幅はΔfとなっている。 As shown in FIG. 11(E), the LPF 872B has a filter characteristic (signal extraction characteristic) indicated by a dashed line in the figure, extracts a CW signal from the second frequency shift signal Rs2, suppresses noise, and outputs the signal to the power calculation unit 873B. The filter characteristic of the LPF 872B is the same as that of the LPF 872A, and the bandwidth is Δf.

このように、本実施の形態3では、受信信号Rの周波数をシフトして2種類の周波数シフト信号Rs1、Rs2を生成し、この2種類の周波数シフト信号Rs1、Rs2それぞれについてLPFによりCW信号の抽出を行なうことにより、LPFの帯域幅を従来(実施の形態1)の半分にすることができる。 In this way, in this third embodiment, the frequency of the received signal R is shifted to generate two types of frequency-shifted signals Rs1 and Rs2, and the CW signal is extracted from each of these two types of frequency-shifted signals Rs1 and Rs2 using an LPF, making it possible to reduce the bandwidth of the LPF to half that of the conventional embodiment (first embodiment).

実施の形態1と同様に、電力算出部873Aは、LPF872Aから入力された第1の周波数シフト信号Rs1の信号電力を算出し、算出した信号電力を平均化部874Aへ出力する。平均化部874Aは、電力算出部873Aにより算出された信号電力の平均値を求め、電力比較部8711へ出力する。 As in the first embodiment, the power calculation unit 873A calculates the signal power of the first frequency shift signal Rs1 input from the LPF 872A and outputs the calculated signal power to the averaging unit 874A. The averaging unit 874A obtains the average value of the signal power calculated by the power calculation unit 873A and outputs it to the power comparison unit 8711.

上記と同様に、電力算出部873Bは、LPF872Bから入力された第2の周波数シフト信号Rs2の信号電力を算出し、算出した信号電力を平均化部874Bへ出力する。平均化部874Bは、電力算出部873Bにより算出された信号電力の平均値を求め、電力比較部8711へ出力する。 Similar to the above, the power calculation unit 873B calculates the signal power of the second frequency shift signal Rs2 input from the LPF 872B and outputs the calculated signal power to the averaging unit 874B. The averaging unit 874B finds the average value of the signal power calculated by the power calculation unit 873B and outputs it to the power comparison unit 8711.

電力比較部8711は、平均化部874Aから入力された第1の周波数シフト信号Rs1の信号電力の平均値と、平均化部874Bから入力された第2の周波数シフト信号Rs2の信号電力の平均値とを比較し、大きい方を判定部875へ出力する。すなわち、受信信号Rの周波数オフセットがマイナス方向のときには、第1の周波数シフト信号Rs1の信号電力の平均値が第2の周波数シフト信号Rs2の信号電力の平均値よりも大きくなる。また、受信信号Rの周波数オフセットがプラス方向のときには、第2の周波数シフト信号Rs2の信号電力の平均値が第1の周波数シフト信号Rs1の信号電力の平均値よりも大きくなる。 The power comparison unit 8711 compares the average value of the signal power of the first frequency shifted signal Rs1 input from the averaging unit 874A with the average value of the signal power of the second frequency shifted signal Rs2 input from the averaging unit 874B, and outputs the larger one to the determination unit 875. That is, when the frequency offset of the received signal R is in the negative direction, the average value of the signal power of the first frequency shifted signal Rs1 is greater than the average value of the signal power of the second frequency shifted signal Rs2. Also, when the frequency offset of the received signal R is in the positive direction, the average value of the signal power of the second frequency shifted signal Rs2 is greater than the average value of the signal power of the first frequency shifted signal Rs1.

判定部875は、電力比較部8711から入力された信号電力の平均値と、予め設定された電力閾値とを比較し、図5(B)に示すように、信号電力の平均値が電力閾値以上であるときにCW信号を検出したと判定する。 The determination unit 875 compares the average signal power input from the power comparison unit 8711 with a preset power threshold, and determines that a CW signal has been detected when the average signal power is equal to or greater than the power threshold, as shown in FIG. 5(B).

次に上記の実施の形態3におけるバースト検出部87の作用について、図12のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the operation of the burst detection unit 87 in the above-mentioned embodiment 3 will be explained based on the flowchart in FIG. 12.

バースト検出部87は、直交検波部86からデータフレームDFの受信信号が入力されると、正規化部871が受信信号の振幅を正規化する(ステップS1)。 When the received signal of the data frame DF is input from the quadrature detection unit 86, the normalization unit 871 of the burst detection unit 87 normalizes the amplitude of the received signal (step S1).

第1の周波数シフト部876Aは、受信信号の周波数を周波数オフセットΔfの1/2だけプラス方向にシフトした第1の周波数シフト信号Rs1を生成する。同様に、第2の周波数シフト部876Bは、受信信号の周波数を周波数オフセットΔfの1/2だけマイナス方向にシフトした第2の周波数シフト信号Rs2を生成する(ステップS10)。 The first frequency shift unit 876A generates a first frequency shifted signal Rs1 by shifting the frequency of the received signal in the positive direction by 1/2 the frequency offset Δf. Similarly, the second frequency shift unit 876B generates a second frequency shifted signal Rs2 by shifting the frequency of the received signal in the negative direction by 1/2 the frequency offset Δf (step S10).

バースト検出部87のLPF872Aは、第1の周波数シフト信号Rs1からCW信号を抽出して雑音を抑圧し、LPF872Bは、第2の周波数シフト信号Rs2からCW信号を抽出して雑音を抑圧する(ステップS2)。 The LPF 872A of the burst detection unit 87 extracts a CW signal from the first frequency shift signal Rs1 and suppresses noise, and the LPF 872B extracts a CW signal from the second frequency shift signal Rs2 and suppresses noise (step S2).

バースト検出部87の電力算出部873Aは、LPF872Aから入力された第1の周波数シフト信号Rs1の信号電力を算出し、平均化部874Aは、電力算出部873Aから入力された信号電力の平均値を算出する。同様に、電力算出部873Bは、LPF872Bから入力された第2の周波数シフト信号Rs2の信号電力を算出し、平均化部874Bは、電力算出部873Bから入力された信号電力の平均値を算出する(ステップS3)。 The power calculation unit 873A of the burst detection unit 87 calculates the signal power of the first frequency shift signal Rs1 input from the LPF 872A, and the averaging unit 874A calculates the average value of the signal power input from the power calculation unit 873A. Similarly, the power calculation unit 873B calculates the signal power of the second frequency shift signal Rs2 input from the LPF 872B, and the averaging unit 874B calculates the average value of the signal power input from the power calculation unit 873B (step S3).

電力比較部8711は、平均化部874Aから入力された第1の周波数シフト信号Rs1の信号電力の平均値と、平均化部874Bから入力された第2の周波数シフト信号Rs2の信号電力の平均値とを比較し、大きい方を判定部875へ出力する(ステップS11)。 The power comparison unit 8711 compares the average signal power of the first frequency shift signal Rs1 input from the averaging unit 874A with the average signal power of the second frequency shift signal Rs2 input from the averaging unit 874B, and outputs the larger one to the determination unit 875 (step S11).

判定部875は、電力比較部8711から入力された信号電力の平均値と、メモリから読み出して入力された電力閾値とを比較し、信号電力の平均値が電力閾値よりも大きい場合にCW信号を検出したと判定し、検出フラグをタイミング制御部88へ出力する(ステップS4)。 The determination unit 875 compares the average signal power input from the power comparison unit 8711 with the power threshold read from memory and input, and determines that a CW signal has been detected if the average signal power is greater than the power threshold, and outputs a detection flag to the timing control unit 88 (step S4).

以上で説明したように、本実施の形態3に係る無線通信システム1によれば、受信信号Rの周波数をシフトして2種類の周波数シフト信号Rs1、Rs2を生成し、この2種類の周波数シフト信号Rs1、Rs2それぞれについてLPFによりCW信号の抽出を行なうことにより、LPFの帯域幅を従来(実施の形態1)の半分にすることができる。そのため、周波数オフセット耐性を実施の形態1と同等に維持したまま、雑音耐性を向上させることが可能である。また、実施の形態1と同様に、AGCによる受信レベルの調整を待たずに電力閾値を超えるCW信号が検出できるので、受信信号のレベル調整を待つ間に発生していた検出遅延を抑制してバースト通信のスループットを向上させることが可能である。 As described above, according to the wireless communication system 1 of the third embodiment, the frequency of the received signal R is shifted to generate two types of frequency-shifted signals Rs1 and Rs2, and the LPF extracts the CW signal from each of the two types of frequency-shifted signals Rs1 and Rs2. This makes it possible to reduce the bandwidth of the LPF to half that of the conventional system (first embodiment). Therefore, it is possible to improve the noise resistance while maintaining the same frequency offset resistance as in the first embodiment. Also, as in the first embodiment, it is possible to detect a CW signal that exceeds the power threshold without waiting for the AGC to adjust the reception level, and therefore it is possible to suppress the detection delay that occurs while waiting for the reception signal level to be adjusted, thereby improving the throughput of burst communication.

(実施の形態4)
次に、本発明の無線受信装置およびバースト検出方法を用いた実施の形態4に係る無線通信システムについて説明する。本実施の形態4に係る無線通信システムは、実施の形態1と、実施の形態2と、実施の形態3とを組み合わせたものである。すなわち、本実施の形態4のバースト検出部87は、データフレームDFを受信した受信信号の振幅を正規化し、振幅を正規化した受信信号の雑音部分から電力閾値を算出するとともに、受信信号の周波数をシフトして2種類の周波数シフト信号を生成し、この2種類の周波数シフト信号それぞれについてLPFによるCW信号の抽出を行い、抽出した2種類のCW信号のうち信号電力が大きいほうを電力閾値と比較してバースト検出を行なう。なお、以下では、実施の形態1、実施の形態2および実施の形態3に係る無線通信システム1と同一の構成については、同じ符号を用いて詳細な説明は省略する。
(Embodiment 4)
Next, a wireless communication system according to a fourth embodiment using the wireless receiving device and the burst detection method of the present invention will be described. The wireless communication system according to the fourth embodiment is a combination of the first, second, and third embodiments. That is, the burst detection unit 87 according to the fourth embodiment normalizes the amplitude of the received signal that has received the data frame DF, calculates a power threshold from the noise portion of the amplitude-normalized received signal, shifts the frequency of the received signal to generate two types of frequency-shifted signals, extracts a CW signal from each of the two types of frequency-shifted signals using an LPF, and compares the one of the two types of extracted CW signals with a higher signal power with the power threshold to perform burst detection. In the following, the same components as those in the wireless communication system 1 according to the first, second, and third embodiments are designated by the same reference numerals and will not be described in detail.

図13は、本実施の形態4に係る無線通信システム1のバースト検出部87の概略構成を示す機能ブロック図である。バースト検出部87は、正規化部(正規化手段)871と、第1の周波数シフト部(第1の周波数シフト手段)876Aと、LPF(第1の信号抽出手段)872Aと、電力算出部(第1の電力算出手段)873Aと、平均化部(第1の電力算出手段)874Aと、第2の周波数シフト部(第2の周波数シフト手段)876Bと、LPF(第2の信号抽出手段)872Bと、電力算出部(第2の電力算出手段)873Bと、平均化部(第2の電力算出手段)874Bと、電力比較部(比較手段)8711と、第3の周波数シフト部(第3の周波数シフト手段)876と、LPF(第3の信号抽出手段)877と、電力算出部(第3の電力算出手段)878と、平均化部(第3の電力算出手段)879と、電力閾値算出部(電力閾値算出手段)8710と、判定部(判定手段)875と、を備える。 13 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a burst detection unit 87 of a wireless communication system 1 according to the fourth embodiment. The burst detection unit 87 includes a normalization unit (normalization means) 871, a first frequency shift unit (first frequency shift means) 876A, an LPF (first signal extraction means) 872A, a power calculation unit (first power calculation means) 873A, an averaging unit (first power calculation means) 874A, a second frequency shift unit (second frequency shift means) 876B, an LPF (second signal extraction means) 872B, and a power calculation unit (second power calculation means). calculation means) 873B, an averaging unit (second power calculation means) 874B, a power comparison unit (comparison means) 8711, a third frequency shift unit (third frequency shift means) 876, an LPF (third signal extraction means) 877, a power calculation unit (third power calculation means) 878, an averaging unit (third power calculation means) 879, a power threshold calculation unit (power threshold calculation means) 8710, and a determination unit (determination means) 875.

実施の形態1と同様に、正規化部871は、図5(B)に示すように、受信信号の信号電力の振幅が1未満であるときに、振幅を1に正規化する。 As in the first embodiment, the normalization unit 871 normalizes the amplitude to 1 when the amplitude of the signal power of the received signal is less than 1, as shown in FIG. 5(B).

図14(A)は、振幅が正規化された受信信号のスペクトラムを示す。第1の周波数シフト部876Aは、図14(B)に示すように、受信信号の周波数を、受信信号の想定される周波数オフセットΔfの1/2だけプラス方向(第1の方向)にシフトした第1の周波数シフト信号Rs1を生成する。 Figure 14 (A) shows the spectrum of the received signal with normalized amplitude. The first frequency shifter 876A generates a first frequency shifted signal Rs1 by shifting the frequency of the received signal in the positive direction (first direction) by 1/2 the expected frequency offset Δf of the received signal, as shown in Figure 14 (B).

同様に、第2の周波数シフト部876Bは、図14(D)に示すように、受信信号の周波数を、周波数オフセットΔfの1/2だけマイナス方向(第1の方向とは反対側の第2の方向)にシフトした第2の周波数シフト信号Rs2を生成する。 Similarly, the second frequency shift unit 876B generates a second frequency shifted signal Rs2 by shifting the frequency of the received signal by 1/2 the frequency offset Δf in the negative direction (a second direction opposite to the first direction), as shown in FIG. 14(D).

LPF872Aは、図14(C)に示すように、図中破線で示すフィルタ特性(信号抽出特性)を備えており、第1の周波数シフト信号Rs1からCW信号を抽出して雑音を抑圧し、電力算出部873Aへ出力する。 As shown in FIG. 14(C), the LPF 872A has a filter characteristic (signal extraction characteristic) indicated by the dashed line in the figure, extracts a CW signal from the first frequency shift signal Rs1, suppresses noise, and outputs the signal to the power calculation unit 873A.

LPF872Bは、図14(E)に示すように、図中破線で示すフィルタ特性(信号抽出特性)を備えており、第2の周波数シフト信号Rs2からCW信号を抽出して雑音を抑圧し、電力算出部873Bへ出力する。LPF872Bのフィルタ特性は、LPF872Aと同じフィルタ特性を備えており、その帯域幅はΔfとなっている。 As shown in FIG. 14(E), the LPF 872B has a filter characteristic (signal extraction characteristic) indicated by a dashed line in the figure, extracts a CW signal from the second frequency shift signal Rs2, suppresses noise, and outputs the signal to the power calculation unit 873B. The filter characteristic of the LPF 872B is the same as that of the LPF 872A, and the bandwidth is Δf.

電力算出部873Aは、LPF872Aから入力された第1の周波数シフト信号Rs1の信号電力を算出し、算出した信号電力を平均化部874Aへ出力する。平均化部874Aは、電力算出部873Aにより算出された信号電力の平均値を求め、電力比較部8711へ出力する。 The power calculation unit 873A calculates the signal power of the first frequency shift signal Rs1 input from the LPF 872A and outputs the calculated signal power to the averaging unit 874A. The averaging unit 874A finds the average value of the signal power calculated by the power calculation unit 873A and outputs it to the power comparison unit 8711.

上記と同様に、電力算出部873Bは、LPF872Bから入力された第2の周波数シフト信号Rs2の信号電力を算出し、算出した信号電力を平均化部874Bへ出力する。平均化部874Bは、電力算出部873Bにより算出された信号電力の平均値を求め、電力比較部8711へ出力する。 Similar to the above, the power calculation unit 873B calculates the signal power of the second frequency shift signal Rs2 input from the LPF 872B and outputs the calculated signal power to the averaging unit 874B. The averaging unit 874B finds the average value of the signal power calculated by the power calculation unit 873B and outputs it to the power comparison unit 8711.

電力比較部8711は、平均化部874Aから入力された第1の周波数シフト信号Rs1の信号電力の平均値と、平均化部874Bから入力された第2の周波数シフト信号Rs2の信号電力の平均値とを比較し、大きい方を判定部875へ出力する。 The power comparison unit 8711 compares the average signal power of the first frequency shift signal Rs1 input from the averaging unit 874A with the average signal power of the second frequency shift signal Rs2 input from the averaging unit 874B, and outputs the larger one to the determination unit 875.

第3の周波数シフト部876は、図14(F)に示すように、振幅が正規化された受信信号RをLPF877の帯域幅Δfに入らない周波数、例えば、-fsym/4(fsym:シンボル周波数)にシフトして第3の周波数シフト信号Rsを生成する。LPF877は、図14(G)に破線で示すように、LPF872A、872Bと同じフィルタ特性を有しており、周波数シフト信号Rsから雑音信号を抽出する。 As shown in FIG. 14(F), the third frequency shifter 876 shifts the amplitude-normalized received signal R to a frequency that does not fall within the bandwidth Δf of the LPF 877, for example, -fsym/4 (fsym: symbol frequency), to generate a third frequency-shifted signal Rs. As shown by the dashed line in FIG. 14(G), the LPF 877 has the same filter characteristics as the LPFs 872A and 872B, and extracts a noise signal from the frequency-shifted signal Rs.

電力算出部878は、LPF877から入力された雑音信号の信号電力を算出し、平均化部879は、電力算出部878から入力された信号電力の平均値(以下、雑音電力ともいう)を算出する。 The power calculation unit 878 calculates the signal power of the noise signal input from the LPF 877, and the averaging unit 879 calculates the average value of the signal power input from the power calculation unit 878 (hereinafter also referred to as noise power).

電力閾値算出部8710は、実施の形態2と同様に、平均化部879から入力された雑音電力に基づいて電力閾値を算出し、判定部875へ出力する。 As in embodiment 2, the power threshold calculation unit 8710 calculates a power threshold based on the noise power input from the averaging unit 879 and outputs it to the determination unit 875.

判定部875は、電力比較部8711から入力された信号電力の平均値と、電力閾値算出部8710から入力された電力閾値とを比較し、信号電力の平均値が電力閾値以上である場合にCW信号を検出したと判定し、検出フラグをタイミング制御部88へ出力する。 The determination unit 875 compares the average signal power input from the power comparison unit 8711 with the power threshold input from the power threshold calculation unit 8710, and determines that a CW signal has been detected if the average signal power is equal to or greater than the power threshold, and outputs a detection flag to the timing control unit 88.

図15は、上記の実施の形態4におけるバースト検出部87の処理手順を示すフローチャートである。なお、図15に示すフローチャートは、図6に示す実施の形態1の処理手順と、図9に示す実施の形態2の処理手順と、図12に示す実施の形態3の処理手順とを組み合わせたものであり、同じ処理については同じ符号を付しているため、詳しい説明は省略する。 Figure 15 is a flowchart showing the processing procedure of the burst detection unit 87 in the above-mentioned embodiment 4. Note that the flowchart shown in Figure 15 is a combination of the processing procedure of embodiment 1 shown in Figure 6, the processing procedure of embodiment 2 shown in Figure 9, and the processing procedure of embodiment 3 shown in Figure 12, and the same processes are given the same reference numerals, so detailed explanations are omitted.

以上で説明したように、本実施の形態4に係る無線通信システム1によれば、実施の形態1と同様に、AGCによる受信レベルの調整を待たずに電力閾値を超えるCW信号が検出できるので、受信信号のレベル調整を待つ間に発生していた検出遅延を抑制してバースト通信のスループットを向上させることが可能である。 As described above, according to the wireless communication system 1 of the fourth embodiment, as in the first embodiment, a CW signal exceeding the power threshold can be detected without waiting for the AGC to adjust the reception level, so that it is possible to improve the throughput of burst communication by suppressing the detection delay that occurs while waiting for the reception signal level to be adjusted.

また、本実施の形態4に係る無線通信システム1によれば、実施の形態2と同様に、所望のSNRを満たすために必要な電力閾値を雑音電力から算出してバースト検出に用いる。これにより、バースト信号を受信していないときに受信信号の振幅が正規化されてもSNRは低いままなので、誤検出を防ぐことが可能となる。 Furthermore, according to the wireless communication system 1 of the fourth embodiment, as in the second embodiment, the power threshold required to satisfy the desired SNR is calculated from the noise power and used for burst detection. This makes it possible to prevent erroneous detection because the SNR remains low even if the amplitude of the received signal is normalized when no burst signal is being received.

さらに、本実施の形態4に係る無線通信システム1によれば、実施の形態3と同様に、受信信号Rの周波数をシフトして2種類の周波数シフト信号Rs1、Rs2を生成し、この2種類の周波数シフト信号Rs1、Rs2それぞれについてLPFによりCW信号の抽出を行なうことにより、LPFの帯域幅を従来(実施の形態1)の半分にすることができる。そのため、周波数オフセット耐性を実施の形態1と同等に維持したまま、雑音耐性を向上させることが可能である。 Furthermore, according to the wireless communication system 1 of the fourth embodiment, as in the third embodiment, the frequency of the received signal R is shifted to generate two types of frequency-shifted signals Rs1 and Rs2, and the LPF extracts a CW signal from each of the two types of frequency-shifted signals Rs1 and Rs2. This makes it possible to reduce the bandwidth of the LPF to half that of the conventional system (first embodiment). Therefore, it is possible to improve noise resistance while maintaining the same frequency offset resistance as in the first embodiment.

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。 The above describes an embodiment of the present invention, but the specific configuration is not limited to the above embodiment, and even if there are design changes within the scope of the invention that do not deviate from the gist of the invention, they are still included in the invention.

例えば、上記の実施の形態では、バースト検出に用いるプリアンブル信号としてCW信号を用いたが、CW信号以外の信号、例えば交番信号などを用いてもよい。この場合、プリアンブル信号からCW信号を省略することができるので、プリアンブル信号のデータ量が小さくなりスループットが向上する。 For example, in the above embodiment, a CW signal is used as the preamble signal used for burst detection, but a signal other than a CW signal, such as an alternating signal, may be used. In this case, the CW signal can be omitted from the preamble signal, so the data amount of the preamble signal is reduced and throughput is improved.

1 無線通信システム
2 無線通信装置
5 送信部
8 受信部(受信手段)
87 バースト検出部(バースト検出手段)
871 正規化部(正規化手段)
872、872A LPF(第1の信号抽出手段)
872B LPF(第2の信号抽出手段)
873 電力算出部(電力算出手段)
873A 第1の電力算出部(第1の電力算出手段)
873B 第2の電力算出部(第2の電力算出手段)
874、874A、874B、879 平均化部
875 判定部(判定手段)
876 周波数シフト部(第3の周波数シフト手段)
876A 第1の周波数シフト部(第1の周波数シフト手段)
876B 第2の周波数シフト部(第2の周波数シフト手段)
877 LPF(第3の信号抽出手段)
878 電力算出部(第3の電力算出手段)
8710 電力閾値算出部(電力閾値算出手段)
8711 電力比較部(電力比較手段)
DF データフレーム
REFERENCE SIGNS LIST 1 Wireless communication system 2 Wireless communication device 5 Transmitter 8 Receiving unit (receiving means)
87 Burst detection unit (burst detection means)
871 Normalization unit (normalization means)
872, 872A LPF (first signal extraction means)
872B LPF (second signal extraction means)
873 Power calculation unit (power calculation means)
873A First power calculation unit (first power calculation means)
873B Second power calculation unit (second power calculation means)
874, 874A, 874B, 879 Averaging section 875 Judgment section (judgment means)
876 Frequency shift unit (third frequency shift means)
876A First frequency shift unit (first frequency shift means)
876B Second frequency shift unit (second frequency shift means)
877 LPF (third signal extraction means)
878 Power calculation unit (third power calculation means)
8710 Power threshold calculation unit (power threshold calculation means)
8711 Power comparison section (power comparison means)
DF Data Frame

Claims (1)

データ信号の先頭にプリアンブル信号が付加されてバースト送信されたデータフレームを受信して受信信号を出力する受信手段と、
復調された前記受信信号の信号電力の振幅が1未満であるときに、前記振幅を1に正規化する正規化手段と、
振幅が正規化された前記受信信号から前記プリアンブル信号を検出することにより、前記データフレームの到来を検出するバースト検出手段と、を備え、
前記バースト検出手段は、
振幅が正規化された前記受信信号から前記プリアンブル信号を抽出する第1の信号抽出手段と、
前記第1の信号抽出手段により抽出された前記プリアンブル信号の信号電力を算出してその平均値を求める電力算出手段と、
前記プリアンブル信号の信号電力の平均値と、電力閾値とを比較し、前記プリアンブル信号の信号電力の平均値が前記電力閾値よりも大きい場合に、前記プリアンブル信号を検出したと判定する判定手段と、
振幅が正規化された前記受信信号の周波数を、前記第1の信号抽出手段の信号抽出特性の範囲内に入らないようにシフトして第3の周波数シフト信号を生成する第3の周波数シフト手段と、
前記第1の信号抽出手段と同じ信号抽出特性を有し、前記第3の周波数シフト信号から雑音信号を抽出する第3の信号抽出手段と、
前記雑音信号の信号電力を算出してその平均値を求める第3の電力算出手段と、
前記雑音信号の信号電力の平均値に基づいて前記電力閾値を算出する電力閾値算出手段と、
を備えることを特徴とする無線受信装置。
a receiving means for receiving a data frame which has a preamble signal added to the beginning of the data signal and is transmitted in bursts, and outputting a received signal;
a normalization means for normalizing the amplitude of the demodulated signal power of the received signal to 1 when the amplitude is less than 1;
a burst detection means for detecting the arrival of the data frame by detecting the preamble signal from the amplitude-normalized received signal ,
The burst detection means includes:
a first signal extraction means for extracting the preamble signal from the amplitude-normalized received signal;
a power calculation means for calculating the signal power of the preamble signal extracted by the first signal extraction means and obtaining an average value of the signal power;
a determination means for comparing an average value of the signal power of the preamble signal with a power threshold and determining that the preamble signal has been detected when the average value of the signal power of the preamble signal is greater than the power threshold;
a third frequency shifting means for shifting the frequency of the amplitude-normalized received signal so as not to fall within a range of the signal extraction characteristic of the first signal extracting means, to generate a third frequency-shifted signal;
a third signal extraction means having the same signal extraction characteristics as the first signal extraction means and extracting a noise signal from the third frequency shifted signal;
a third power calculation means for calculating the signal power of the noise signal and obtaining an average value thereof;
a power threshold calculation means for calculating the power threshold based on an average signal power of the noise signal;
A wireless receiving device comprising:
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