JP5141344B2 - Receiving apparatus, program, and receiving method - Google Patents
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Description
本発明は、受信装置、プログラム、および受信方法に関する。 The present invention relates to a receiving device, a program, and a receiving method.
近年、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.11規格に基づく無線通信システムが普及している。かかる無線通信システムを構成する送信装置や受信装置などの無線通信装置は、可搬性を有するなど自由度が高い点で、有線による通信システムと比較して有利である。 In recent years, wireless communication systems based on the IEEE (Institut of Electrical and Electronic Engineers) 802.11 standard have become widespread. A wireless communication device such as a transmission device or a reception device constituting such a wireless communication system is advantageous in comparison with a wired communication system in that it has high flexibility such as portability.
また、IEEE802.11nにおいては、特許文献1に記載されているように、無線通信に利用する帯域モードとして、20MHzモード、40MHzモード、該40MHzの上側の20MHz(40MHzUpperモード)または下側の20MHz(40MHzLowerモード)が想定されている。
In IEEE802.11n, as described in
したがって、受信装置は、無線信号を受信した場合、受信した無線信号がいずれの帯域モードに対応するかを判断し、判断した帯域モードに応じた復調処理を行う必要がある。また、受信装置は、復調処理に要する周波数オフセットやタイミングなどの復調情報を、受信した無線信号に基づいて推定する必要がある。 Therefore, when receiving a radio signal, the receiving apparatus needs to determine which band mode the received radio signal corresponds to and perform demodulation processing according to the determined band mode. In addition, the receiving device needs to estimate demodulation information such as frequency offset and timing required for demodulation processing based on the received radio signal.
しかし、例えば無線信号はフェーディングの影響を受けるため、受信装置が適切に帯域モードの判断、または復調情報の推定などの処理を行えるか否かが懸念されていた。一例としては、40MHzモードの無線信号の復調情報の推定精度がSN比の低い周波数帯域の影響を受けて悪化する場合や、40MHzモードの無線信号を受信しているにも拘らず帯域モードを40MHzUpper/Lowerモードと判断してしまう場合が想定される。 However, for example, since a radio signal is affected by fading, there is a concern whether the receiving apparatus can appropriately perform processing such as determination of a band mode or estimation of demodulation information. As an example, the estimation accuracy of the demodulation information of the radio signal in the 40 MHz mode deteriorates due to the influence of the frequency band having a low SN ratio, or the band mode is set to 40 MHz Upper although the radio signal in the 40 MHz mode is received. / Lower mode is assumed.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、受信した無線信号をより適切に処理することが可能な、新規かつ改良された受信装置、プログラム、および受信方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved receiving apparatus and program capable of more appropriately processing a received radio signal. And providing a receiving method.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域を有するベースバンド信号のうちのいずれか、のベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信する受信部と、前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成する信号処理部と、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部から出力された前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析する解析部とを備える受信装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, either a baseband signal having a predetermined frequency band or a baseband signal having a partial frequency band that is a part of the predetermined frequency band, A reception unit that receives a radio signal generated based on a baseband signal of the signal, a signal processing unit that converts the frequency of the radio signal to generate the baseband signal, and the baseband generated by the signal processing unit A filter unit that outputs a plurality of partial signals obtained by extracting frequency components for each partial frequency band from a signal; and an analysis unit that analyzes characteristics of the partial signals for each of the plurality of partial signals output from the filter unit; Is provided.
かかる構成においては、信号処理部が無線信号を周波数変換してベースバンド信号を生成し、フィルタ部が該ベースバンド信号から部分周波数帯域ごとに周波数成分を抽出して部分信号を出力し、解析部が各部分信号を解析する。したがって、信号処理部により所定周波数帯域を有するベースバンド信号が生成された場合、解析部は、該ベースバンド信号を一体としてではなく、部分信号ごとに、すなわち所定周波数帯域に含まれる部分周波数帯域ごとに解析することができる。 In such a configuration, the signal processing unit frequency-converts the radio signal to generate a baseband signal, the filter unit extracts a frequency component from the baseband signal for each partial frequency band, and outputs the partial signal, and the analysis unit Analyzes each partial signal. Therefore, when a baseband signal having a predetermined frequency band is generated by the signal processing unit, the analysis unit does not integrate the baseband signal, but for each partial signal, that is, for each partial frequency band included in the predetermined frequency band. Can be analyzed.
前記解析部は、前記ベースバンド信号の復調器における復調の際に用いられる復調情報を前記部分信号ごとに解析し、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲内である場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断する判断部をさらに備えてもよい。 The analysis unit analyzes demodulated information used for demodulation in the demodulator of the baseband signal for each partial signal, and sets a difference between the demodulated information of the plurality of partial signals analyzed by the analyzing unit When it is within the range, it may further include a determination unit that determines that the baseband signal generated by the signal processing unit is a baseband signal having the predetermined frequency band.
ここで、例えば周波数オフセットやタイミングなどの解析部により解析された復調情報の部分信号ごとの差分が設定範囲内であった場合、信号処理部により生成されたベースバンド信号が全体で一のまとまりを有する可能性が高い。そこで、判断部は、解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲内である場合、信号処理部により生成されたベースバンド信号が所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると適格に判断することができる。 Here, for example, when the difference for each partial signal of the demodulated information analyzed by the analysis unit such as frequency offset and timing is within the set range, the baseband signal generated by the signal processing unit is integrated as a whole. Likely to have. Therefore, when the difference between the demodulation information of the plurality of partial signals analyzed by the analysis unit is within a setting range, the determination unit is a baseband signal in which the baseband signal generated by the signal processing unit has a predetermined frequency band It can be judged that it is.
前記解析部により解析された前記部分信号ごとの前記復調情報を平均して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の復調情報を算出する算出部をさらに備えてもよい。 You may further provide the calculation part which calculates the demodulation information of the baseband signal which has the said predetermined frequency band by averaging the said demodulation information for every said partial signal analyzed by the said analysis part.
前記解析部は前記部分信号ごとのSN比をさらに解析し、前記解析部により解析された前記部分信号ごとの前記復調情報に、前記SN比の高い部分信号ほど高い重みを付して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の復調情報を算出する算出部をさらに備えてもよい。ここで、SN比が低い周波数帯域の部分信号から推定された復調情報の信頼性は、SN比が高い周波数帯域の部分信号から推定された復調情報の信頼性に劣る。そこで、上記のように、部分信号ごとの復調情報に、SN比の高い部分信号ほど高い重みを付して所定周波数帯域を有するベースバンド信号の復調情報を算出部が算出することにより、より信頼性の高い復調情報を得ることができる。 The analysis unit further analyzes the SN ratio for each partial signal, and assigns a higher weight to the demodulation information for each partial signal analyzed by the analysis unit as the partial signal with the higher SN ratio gives the predetermined frequency. You may further provide the calculation part which calculates the demodulation information of the baseband signal which has a zone | band. Here, the reliability of the demodulated information estimated from the partial signal in the frequency band with a low S / N ratio is inferior to the reliability of the demodulated information estimated from the partial signal in the frequency band with a high S / N ratio. Therefore, as described above, the calculation unit calculates demodulation information of a baseband signal having a predetermined frequency band by assigning a higher weight to a partial signal having a higher S / N ratio to demodulation information for each partial signal. Highly reliable demodulated information can be obtained.
前記解析部は前記部分信号から所定の同期信号を検出可能であり、前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲外であり、一の部分信号の同期信号のみが検出された場合、前記信号処理部により生成されたベースバンド信号が、前記一の部分信号に応じた部分周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断してもよい。 The analysis unit is capable of detecting a predetermined synchronization signal from the partial signal, and the determination unit is that a difference between the demodulation information of the plurality of partial signals analyzed by the analysis unit is out of a setting range, When only the synchronization signal of the partial signal is detected, it may be determined that the baseband signal generated by the signal processing unit is a baseband signal having a partial frequency band corresponding to the one partial signal.
前記解析部は前記部分信号ごとのSN比をさらに解析し、前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲外であり、2以上の部分信号から同期信号が検出された場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号の周波数帯域を、前記SN比または前記判断部が直近に判断した周波数帯域に基づいて判断してもよい。例えば、解析部により2以上の部分信号から同期信号が検出された場合、判断部は、ベースバンド信号の周波数帯域が、SN比の高い部分信号に対応する周波数帯域であると判断してもよい。または、解析部により2以上の部分信号から同期信号が検出された場合、判断部は、ベースバンド信号の周波数帯域が、直近に判断したベースバンド信号の周波数帯域であると判断してもよい。 The analysis unit further analyzes an S / N ratio for each of the partial signals, and the determination unit determines that a difference between the demodulation information of the plurality of partial signals analyzed by the analysis unit is outside a setting range, and two or more portions When a synchronization signal is detected from a signal, the frequency band of the baseband signal generated by the signal processing unit may be determined based on the SN ratio or the frequency band most recently determined by the determination unit. For example, when the synchronization signal is detected from two or more partial signals by the analysis unit, the determination unit may determine that the frequency band of the baseband signal is a frequency band corresponding to the partial signal having a high SN ratio. . Alternatively, when the synchronization unit is detected from two or more partial signals by the analysis unit, the determination unit may determine that the frequency band of the baseband signal is the frequency band of the baseband signal that was most recently determined.
また、前記解析部は、前記部分信号ごとに、所定時間前の部分信号との相関値を解析して周波数オフセットを算出し、前記受信装置は、前記複数の部分信号の前記相関値の絶対値または前記相関値の絶対値の二乗の各々が閾値を上回る場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断する判断部をさらに備えてもよい。 In addition, for each partial signal, the analysis unit analyzes a correlation value with a partial signal before a predetermined time to calculate a frequency offset, and the receiving device calculates an absolute value of the correlation values of the plurality of partial signals. Or a determination unit that determines that the baseband signal generated by the signal processing unit is a baseband signal having the predetermined frequency band when each of the squares of the absolute values of the correlation values exceeds a threshold value; Also good.
また、前記受信装置は、前記複数の部分信号の前記相関値の絶対値または前記相関値の絶対値の二乗の各々が閾値を上回ると前記判断部により判断された場合に、前記解析部により算出された前記部分信号ごとの周波数オフセットに、前記相関値の絶対値の二乗に応じた重みを付して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の周波数オフセットを算出する算出部をさらに備えてもよい。 In addition, the receiving device is calculated by the analysis unit when the determination unit determines that each of the absolute value of the correlation value or the square of the absolute value of the correlation value exceeds a threshold value of the plurality of partial signals. And a calculating unit that calculates a frequency offset of a baseband signal having the predetermined frequency band by attaching a weight corresponding to the square of the absolute value of the correlation value to the frequency offset for each of the partial signals. .
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域を有するベースバンド信号のうちのいずれか、のベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信する受信部と、前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成する信号処理部と、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部から出力された前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析する解析部と、を備える受信装置として機能させるためのプログラムが提供される。 In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, a computer is provided with a baseband signal having a predetermined frequency band or a baseband signal having a partial frequency band that is a part of the predetermined frequency band. A receiving unit that receives a radio signal generated based on the baseband signal, a signal processing unit that converts the frequency of the radio signal to generate the baseband signal, and the signal processing unit. A filter unit that outputs a plurality of partial signals obtained by extracting frequency components for each partial frequency band from the generated baseband signal, and a characteristic of the partial signal for each of the plurality of partial signals output from the filter unit And a program for causing the receiver to function as a receiving device.
かかるプログラムは、例えばCPU、ROMまたはRAMなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような受信部、信号処理部および解析部などの機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の受信装置として機能させることが可能である。 Such a program can cause a hardware resource of a computer including, for example, a CPU, a ROM, or a RAM to execute functions such as the reception unit, the signal processing unit, and the analysis unit as described above. That is, a computer that uses the program can function as the above-described receiving device.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域を有するベースバンド信号のうちのいずれか、のベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信するステップと、前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成するステップと、前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するステップと、前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析するステップと、を含むことを特徴とする受信方法が提供される。 In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, a baseband signal having a predetermined frequency band or a baseband signal having a partial frequency band that is a part of the predetermined frequency band is provided. Receiving a radio signal generated based on any of the baseband signals; generating a baseband signal by frequency-converting the radio signal; and for each partial frequency band from the baseband signal There is provided a receiving method comprising: outputting a plurality of partial signals from which frequency components are extracted; and analyzing characteristics of the partial signals for each of the plurality of partial signals.
以上説明したように本発明にかかる受信装置、プログラム、および受信方法によれば、受信した無線信号をより適切に解析することができる。 As described above, according to the receiving device, the program, and the receiving method according to the present invention, the received radio signal can be analyzed more appropriately.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる無線通信システム1の構成例を示した説明図である。図1に示したように、無線通信システム1は、無線通信装置10Aと、無線通信装置10Bと、基地局12と、を含む。なお、本明細書においては、無線通信装置10Aおよび無線通信装置10Bを特に区別する必要が無い場合、単に無線通信装置10と称する。
(First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a
基地局12は、例えば無線LAN(Local Area Network)のアクセスポイント(AP)であって、無線通信システム1に含まれる無線通信装置10が送受信する信号を中継する。なお、無線通信装置10が送受信する信号としては、例えば、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータや、無線通信を管理するための任意の信号があげられる。
The
無線通信装置10Aおよび無線通信装置10Bは、基地局12を介して信号を送受信することができる。また、本実施形態にかかる無線通信装置10は、20MHzの帯域幅を利用する20MHzモード、帯域幅が40MHzである所定の周波数帯域(所定周波数帯域)を利用する40MHzモード、該40MHzの上側半分の20MHzの周波数帯域(部分周波数帯域)を利用する40MHzUpperモード、または下側半分の20MHzの周波数帯域(部分周波数帯域)を利用する40MHzLowerモードのいずれかの帯域モードで無線通信を行うことができる。なお、上記20MHzモードおよび40MHzモードのベースバンド信号における中心周波数は0MHz付近であり、無線信号における中心周波数は5GHz付近であってもよい。
The
したがって、受信側の無線通信装置10は、受信した信号の帯域モードを適確に判断し、該帯域モードに応じた方法で受信した信号を復調する必要がある。しかし、単に40MHzUpper、および40MHzLowerの信号の有無に基づいて帯域モードを判断するとすれば、誤った判断をしかねない。例えば、通常の無線通信装置は、受信した信号から40MHzUpperおよび40MHzLowerの双方の信号が検出した場合、40MHzモードであると判断すると想定されるが、40MHzUpperモードの信号と、40MHzLowerモードの信号とを各々別個に受信している可能性もある。また、帯域モードが誤って判断されると、正常に受信を終了することができない。
Accordingly, the
そこで、上記のような事情に鑑みて本発明の第1の実施形態にかかる無線通信装置10を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置10は、受信した信号の帯域モードをより適確に判断することができる。以下、図2〜図8を参照して本実施形態にかかる無線通信装置10の構成および動作を詳細に説明する。
In view of the above circumstances, the
なお、図1においては、受信装置の機能を有する無線通信装置10の一例としてPC(Personal Computer)を示しているが、無線通信装置10は、例えば、家庭用映像処理装置(DVDレコーダ、ビデオデッキなど)、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、PDA(Personal Digital Assistant)、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。
In FIG. 1, a PC (Personal Computer) is shown as an example of the
また、図1においては、インフラストラクチャーモードの無線通信システム1を一例として示しているが、各無線通信装置10はアドホックモードで自律分散的に無線通信を行うこともできる。
In FIG. 1, the
図2は、本実施形態にかかる無線通信装置10の構成を示した機能ブロック図である。図2に示したように、無線通信装置10は、アンテナ104と、高周波処理部106と、A/D変換部110と、フィルタ部120と、デシメータ132と、デシメータ134と、デシメータ136と、解析部140と、判断部150と、算出部160と、復調部170と、アプリケーション部174と、を備える。
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the
アンテナ104は、他の無線通信装置10Bとのインターフェースであって、他の無線通信装置10Bから任意の無線信号を受信する受信部としての機能を有する。例えば、アンテナ104は、他の無線通信装置10Bにおいて、40MHzモード、40MHzUpperモード、または40MHzLowerモードの無線信号(直交周波数分割多重信号)を受信する。
The
高周波処理部106は、アンテナ104が受信した無線信号を周波数変換(ダウンコンバート)し、アナログ形式のベースバンド信号を生成する信号処理部としての機能を有する。A/D変換部110は、高周波処理部106により生成されたアナログ形式のベースバンド信号を、例えば80MHzのサンプリングレートでデジタル形式に変換する。
The high-
フィルタ部120は、Upperフィルタ122と、Lowerフィルタ124と、40MHzフィルタ126と、を含む。Upperフィルタ122は、A/D変換部110から出力されたベースバンド信号から、40MHzUpperモードに用いられる周波数帯域である0〜20MHzの周波数成分を抽出してUpper信号として出力する。同様に、Lowerフィルタ124は、A/D変換部110から出力されたベースバンド信号から、40MHzLowerモードに用いられる周波数帯域である−20〜0MHzの周波数成分を抽出してLower信号として出力する。また、40MHzフィルタ126は、A/D変換部110から出力されたベースバンド信号から、40MHzモードに用いられる周波数帯域である−20〜20MHzの周波数成分を抽出して出力する。
The
したがって、アンテナ104が40MHzモードに基づく無線信号を受信した場合、フィルタ部120からUpper信号およびLower信号の双方が出力されることが想定される。また、アンテナ104が40MHzUpperモードに基づく無線信号を受信した場合、フィルタ部120からUpper信号のみが出力されることが想定される。一方、アンテナ104が40MHzLowerモードに基づく無線信号を受信した場合、フィルタ部120からLower信号のみが出力されることが想定される。
Therefore, when the
デシメータ132は、Upperフィルタ122から出力されたUpper信号のサンプリングレートが例えば20MHzまたは40MHzになるようにUpper信号をデシメーションする。同様に、デシメータ134は、Upperフィルタ122から出力されたLower信号のサンプリングレートが例えば20MHzまたは40MHzになるようにLower信号をデシメーションする。デシメータ136は、40MHzフィルタ126から出力された40MHz信号のサンプリングレートが例えば40MHzになるように40MHz信号をデシメーションする。
The
ここで、40MHzモード、40MHzUpperモード、および40MHzLowerモードについて図3〜図5を参照して説明する。 Here, the 40 MHz mode, 40 MHz Upper mode, and 40 MHz Lower mode will be described with reference to FIGS.
図3は、40MHzモードのフレームフォーマット例を示した説明図である。図3の縦方向は周波数を示し、横方向は時間を示している。L−STFは、0.8μsの周期を有するショートトレーニングシンボルt1〜t10を含む。ショートトレーニングシンボルt1〜t10は既知固定パターンであり、L−STFは、同期信号としての役割を有する。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a frame format in the 40 MHz mode. The vertical direction in FIG. 3 indicates frequency, and the horizontal direction indicates time. The L-STF includes short training symbols t1 to t10 having a period of 0.8 μs. The short training symbols t1 to t10 are known fixed patterns, and the L-STF serves as a synchronization signal.
L−LTFは、3.2μsの周期を有するロングトレーニングシンボルT1およびT2を含む。かかるL−LTFは、主に周波数オフセット、復調部170におけるOFDMシンボルの切り出しのタイミングなどの復調情報や、SN比などを推定するために用いられるフィールドである。また、L−LTFは、L−STFと協働してプリアンブルとしての役割を有する。L−SIGは、当該フレームに含まれるデータの伝送速度や変調方式などの情報を含む。
The L-LTF includes long training symbols T1 and T2 having a period of 3.2 μs. The L-LTF is a field mainly used for estimating demodulation information such as frequency offset, OFDM symbol cut-out timing in the
なお、上記L−SIGに帯域モードを記載することも可能であるが、本実施形態は、無線通信装置10がL−SIGの解析の終了を待つことなく帯域モードを判断できる点で効果的である。
Although it is possible to describe the band mode in the L-SIG, this embodiment is effective in that the
L−SIGの後、HT―SIG、HT−STF、HT−LTFなどのIEEE802.11nに特有のフィールドが配され、その後にデータフィールドが配されている。 After L-SIG, fields specific to IEEE 802.11n such as HT-SIG, HT-STF, and HT-LTF are arranged, followed by data fields.
図3に示したように、所定周波数帯域としての40MHzの帯域幅を利用する40MHzモードにおいては、上側20MHzの帯域にも、下側20MHzの帯域にもL−STF、L−LTF、L―SIG、HT−SIG、HT−STF、HT−LTFおよびデータフィールドが含まれる。 As shown in FIG. 3, in the 40 MHz mode using the 40 MHz bandwidth as the predetermined frequency band, the L-STF, L-LTF, L-SIG both in the upper 20 MHz band and in the lower 20 MHz band. , HT-SIG, HT-STF, HT-LTF and data fields.
図4は、40MHzUpperモードのフレームフォーマット例を示した説明図である。図3と同様に、図4の縦方向は周波数を示し、横方向は時間を示している。図4に示したように、40MHzUpperモードにおいては、40MHzモードの上側20MHzの周波数帯域(実線領域)にのみL−STF、L−LTF、L―SIG、HT−SIG、HT−STF、HT−LTFおよびデータフィールドが含まれ、下側20MHzの周波数帯域(点線領域)は利用されない。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a frame format in the 40 MHz Upper mode. Similar to FIG. 3, the vertical direction in FIG. 4 indicates frequency, and the horizontal direction indicates time. As shown in FIG. 4, in the 40 MHz Upper mode, only the upper 20 MHz frequency band (solid line region) of the 40 MHz mode is L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG, HT-STF, HT-LTF. And the data field are included, and the lower 20 MHz frequency band (dotted line region) is not used.
図5は、40MHzLowerモードのフレームフォーマット例を示した説明図である。図3と同様に、図5の縦方向は周波数を示し、横方向は時間を示している。図5に示したように、40MHzLowerモードにおいては、40MHzモードの下側20MHzの周波数帯域(実線領域)にのみL−STF、L−LTF、L―SIG、HT−SIG、HT−STF、HT−LTFおよびデータフィールドが含まれ、上側20MHzの周波数帯域(点線領域)は利用されない。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a frame format in the 40 MHz Lower mode. Similar to FIG. 3, the vertical direction of FIG. 5 indicates frequency and the horizontal direction indicates time. As shown in FIG. 5, in the 40 MHz Lower mode, L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG, HT-STF, HT- only in the lower 20 MHz frequency band (solid line region) of the 40 MHz mode. The LTF and the data field are included, and the upper 20 MHz frequency band (dotted line region) is not used.
ここで、図2を参照して無線通信装置10の構成の説明に戻ると、解析部140は、フィルタ部120からUpper信号またはLower信号などの部分信号が入力され、該部分信号ごとに特性を解析する。かかる解析部140の詳細な構成を図6に示す。
Here, returning to the description of the configuration of the
図6は、解析部140の詳細な構成を示した機能ブロック図である。図6に示したように、解析部140は、L−STF検出部142Aおよび142B、タイミング推定部144Aおよび144B、周波数オフセット推定部146Aおよび146B、SN比推定部148Aおよび148Bを備える。
FIG. 6 is a functional block diagram showing a detailed configuration of the
L−STF検出部142Aは、Upperフィルタ122から出力されたUpper信号から、L−STFの検出処理を行う。同様に、L−STF検出部142Bは、Lowerフィルタ124から出力されたLower信号から、L−STFの検出処理を行う。
The L-
タイミング推定部144Aは、Upperフィルタ122から出力されたUpper信号に含まれるL−LTFを利用し、復調部170におけるOFDMシンボルの切り出しのタイミングを推定する。同様に、タイミング推定部144Bは、Lowerフィルタ124から出力されたLower信号に含まれるL−LTFを利用し、復調部170におけるOFDMシンボルの切り出しのタイミングを推定する。
The
周波数オフセット推定部146Aは、Upperフィルタ122から出力されたUpper信号に含まれるL−LTFを利用し、復調部170における復調処理の際に用いられる周波数オフセットを推定する。同様に、周波数オフセット推定部146Bは、Lowerフィルタ124から出力されたLower信号に含まれるL−LTFを利用し、復調部170における復調処理の際に用いられる周波数オフセットを推定する。
The frequency offset
SN比推定部148Aは、Upperフィルタ122から出力されたUpper信号に含まれるL−LTFを利用し、Upper信号のSN比(信号対雑音比)を推定する。同様に、SN比推定部148Bは、Lowerフィルタ124から出力されたLower信号に含まれるL−LTFを利用し、Lower信号のSN比を推定する。
The S / N
上記L−STF検出部142Aおよび142B、タイミング推定部144Aおよび144B、周波数オフセット推定部146Aおよび146B、SN比推定部148Aおよび148Bによる各検出結果および推定結果は、判断部150および算出部160に出力される。なお、本実施形態においては、L−STF検出部142Aおよび142BによるL−STFの検出結果に拘らず、タイミング推定部144Aおよび144B、周波数オフセット推定部146Aおよび146B、SN比推定部148Aおよび148Bは各々の推定を行なう。
The detection results and estimation results by the L-
判断部150は、解析部140によるUpper信号およびLower信号の解析結果に基づき、アンテナ104が受信した無線信号がいずれの帯域モードに基づくのかを判断する。
Based on the analysis result of the upper signal and the lower signal by the
具体的には、判断部150は、タイミング推定部144Aにより推定されたUpper信号のタイミング、およびタイミング推定部144Bにより推定されたLower信号のタイミングの差分が設定範囲内である場合、帯域モードが40MHzモードであると判断してもよい。または、判断部150は、周波数オフセット推定部146Aにより推定されたUpper信号の周波数オフセット、および周波数オフセット推定部146Bにより推定されたLower信号の周波数オフセットの差分が設定範囲内であった場合、帯域モードが40MHzモードであると判断してもよい。
Specifically, when the difference between the timing of the Upper signal estimated by the
あるいは、判断部150は、上記タイミングおよび周波数オフセットなどの復調情報の差分がいずれも設定範囲内であった場合、帯域モードが40MHzモードであると判断してもよい。Upper信号およびLower信号で復調情報が整合していればアンテナ104が40MHzモードに基づく無線信号を受信している可能性が高いため、判断部150によるかかる判断は信頼性が高く、効果的である。
Alternatively, the
また、判断部150は、Upper信号またはLower信号のL−LSFが検出されなかった場合でも、Upper信号およびLower信号の復調情報が整合していれば帯域モードが40MHzモードであると判断してもよい。
Further, even when the upper signal or the L-LSF of the lower signal is not detected, the
一方、判断部150は、タイミング推定部144Aにより推定されたUpper信号のタイミング、およびタイミング推定部144Bにより推定されたLower信号のタイミングの差分が設定範囲外であり、L−STF検出部142Aまたは142BのいずれかのみによりL−STFが検出された場合、L−STF検出部142Aまたは142BのいずれがL−STFを検出したかに基づいて帯域モードを判断してもよい。例えば、判断部150は、L−STF検出部142AのみによりL−STFが検出された場合、帯域モードが40MHzUpperモードであると判断してもよい。
On the other hand, the
また、判断部150は、周波数オフセット推定部146Aにより推定されたUpper信号の周波数オフセット、および周波数オフセット推定部146Bにより推定されたLower信号の周波数オフセットの差分が設定範囲外であり、L−STF検出部142Aまたは142BのいずれかのみによりL−STFが検出された場合、L−STF検出部142Aまたは142BのいずれがL−STFを検出したかに基づいて帯域モードを判断してもよい。例えば、判断部150は、L−STF検出部142BのみによりL−STFが検出された場合、帯域モードが40MHzLowerモードであると判断してもよい。
Further, the
なお、周波数オフセットの差分の設定範囲、およびタイミングの差分の設定範囲は手動、または自動で、事前にまたは動的に設定することができる。例えば、周波数オフセットの差分の設定範囲は10MHz、100MHzなどであってもよく、タイミングの差分の設定範囲は、0.2μsや0.4μsであってもよい。 The frequency offset difference setting range and the timing difference setting range can be set manually or automatically in advance or dynamically. For example, the frequency offset difference setting range may be 10 MHz, 100 MHz, or the like, and the timing difference setting range may be 0.2 μs or 0.4 μs.
さらに、判断部150は、解析部140により解析されたUpper信号の復調情報とLower信号の復調情報の差分が設定範囲外であり、L−STF検出部142Aおよび142Bの双方によりL−STFが検出された場合、前回モードやUpper信号およびLower信号のSN比に基づいて帯域モードを判断してもよい。このような事態は、図7に示すような場合に生じる。
Further, the
図7は、アンテナ104が受信した信号のフレームフォーマット例を示した説明図である。図7に示した例では、アンテナ104が、40MHzUpperモードに基づく無線信号と、40MHzLowerモードに基づく無線信号をほぼ同時に受信した場合を示している。この場合、フィルタ部120からUpper信号およびLower信号の双方が出力されるため、L−STF検出部142Aおよび142Bの双方がL−STFを検出すると想定される。仮に、判断部150が単にL−STFの検出の有無に基づいて帯域モードを判断するとすれば、図7に示した場合において誤って帯域モードを40MHzモードと判断しかねない。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a frame format of a signal received by the
しかし、アンテナ104が受信した40MHzUpperモードに基づく無線信号と、40MHzLowerモードに基づく無線信号とは、送信元の無線通信装置10および電波経路などが異なり、周波数オフセットおよびタイミングなどの復調情報が異なると考えられる。
However, the radio signal based on the 40 MHz Upper mode received by the
そこで、本実施形態における判断部150は、解析部140により解析されたUpper信号の復調情報とLower信号の復調情報の差分が設定範囲外であり、L−STF検出部142Aおよび142Bの双方によりL−STFが検出された場合、SN比が良好な信号に対応する帯域モードであると判断してもよい。例えば、SN比推定部148Aにより推定されたUpper信号のSN比の方が良好であった場合、判断部150は帯域モードがUpperモードであると判断してもよい。
Therefore, the
または、判断部150は、解析部140により解析されたUpper信号の復調情報とLower信号の復調情報の差分が設定範囲外であり、L−STF検出部142Aおよび142Bの双方によりL−STFが検出された場合、帯域モードが直近に判断した帯域モードであると判断してもよい。
Alternatively, the
なお、上記では、判断部150がL−STFの検出結果、およびタイミングや周波数オフセットなどの復調情報の推定結果から総合的に帯域モードを判断する場合を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、判断部150は、L−STF検出部142Aおよび142BによるL−STFの検出結果が得られた時点で暫定的に帯域モードを判断し、復調情報の推定結果が得られた時点で先の帯域モードの判断を修正してもよい。
In the above description, the case where the
算出部160は、判断部150により帯域モードが40MHzであると判断された場合、解析部140により解析されたUpper信号の復調情報およびLower信号の復調情報を平均し、ベースバンド信号の復調情報として復調部170に出力してもよい。
When the
または、算出部160は、判断部150により帯域モードが40MHzであると判断された場合、Upper信号またはLower信号のうちでSN比が高い方の復調情報に高い重みを付してベースバンド信号の復調情報を算出し、復調部170に出力してもよい。ここで、SN比が低い信号から推定された復調情報の信頼性は、SN比が高い周波数帯域の信号から推定された復調情報の信頼性に劣る。そこで、上記のように、Upper信号およびLower信号の復調情報に、SN比の高いほど高い重みを付してベースバンド信号の復調情報を算出部160が算出することにより、より信頼性の高い復調情報を得ることができる。
Alternatively, when the
なお、判断部150により帯域モードが40MHzUpperモード、または40MHzLowerモードであると判断された場合、算出部160は、判断部150により判断された帯域モードに対応する復調情報を復調部170に出力してもよい。例えば、判断部150により帯域モードが40MHzUpperモードであると判断された場合、算出部160は、タイミング推定部144Aにより推定されたタイミング、および周波数オフセット推定部146Aにより推定された周波数オフセットを選択し、復調部170に出力する。
When the
復調部170は、40MHzフィルタ126から出力されたベースバンド信号に対して、算出部160から入力された復調情報を利用し、判断部150により判断された帯域モードに応じた復調処理を施す。例えば、復調部170は、40MHzフィルタ126から出力されたベースバンド信号を、算出部160から入力されたタイミングで切り出してフーリエ変換を行なう。そして、判断部150により判断された帯域モードに応じた周波数帯域の周波数成分をアプリケーション部174に出力する。なお、アプリケーション部174は、任意の処理を行う機能ブロックであっても、外部接続機器であってもよい。
The
以上、本実施形態にかかる無線通信装置10の構成を説明した。続いて、図8を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置10において実行される受信方法を説明する。
The configuration of the
図8は、本実施形態にかかる無線通信装置10において実行される受信方法の流れを示したフローチャートである。まず、無線通信装置10のL−STF検出部142AがUpperフィルタ122から出力されるUpper信号からL−STFの検出処理を行い、L−STF検出部142BがLowerフィルタ124から出力されるLower信号からL−STFの検出処理を行う(S204)。
FIG. 8 is a flowchart showing a flow of a reception method executed in the
S204において、Upper信号またはLower信号の少なくともいずれかからL−STFが検出された場合(S208)、解析部140はUpper信号およびLower信号の各々のタイミング、周波数オフセット、およびSN比を推定する(S212)。
When the L-STF is detected from at least one of the Upper signal and the Lower signal in S204 (S208), the
そして、判断部150は、解析部140により解析されたUpper信号およびLower信号のタイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲内であるか否かを判断する(S216)。判断部150は、タイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲内である場合、帯域モードが40MHzモードであると判断する(S220)。
Then, the
その後、算出部160が、Upper信号およびLower信号のタイミングの推定値、周波数オフセットの推定値を平均し、復調部170に出力する(S224)。続いて、復調部170は、算出部160により平均された周波数オフセットの推定値に基づいて40MHzフィルタ126から出力される信号の周波数を補正し、周波数が補正された信号から算出部160により平均されたタイミングの推定値でOFDMシンボルを切り出して復調する(S228)。
Thereafter, the
一方、S216において、判断部150が、タイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲外であると判断した場合、判断部150は、Upper信号またはLower信号のいずれかからのみL−STFが検出されたか否かを判断する(S232)。判断部150は、Upper信号かからのみL−STFが検出されている場合、帯域モードが40MHzUpperモードであると判断し、Lower信号かからのみL−STFが検出されている場合、帯域モードが40MHzLowerモードであると判断する(S236)。判断部150は、Upper信号およびLower信号の双方からL−STFが検出されている場合、帯域モードを直近の帯域モードやSN比に基づいて判断する(S240)。
On the other hand, when the
その後、算出部160は、解析部140から入力されるUpper信号およびLower信号のタイミングの推定値、周波数オフセットの推定値から、判断部150により判断された帯域モードに対応するタイミングの推定値および周波数オフセットの推定値を選択し、復調部170に出力する(S244)。
Thereafter, the
次いで、復調部170は、算出部160により選択された周波数オフセットの推定値に基づいて40MHzフィルタ126から出力される信号の周波数を補正し、周波数が補正された信号から算出部160により選択されたタイミングの推定値でOFDMシンボルを切り出して復調する(S228)。そして、復調部170は、判断部150により判断された帯域モードに対応する周波数成分のみを出力する。
Next, the
以上説明したように、本発明の第1の実施形態にかかる無線通信装置10は、Upper信号およびLower信号からL−STFが検出されるか否かのみでなく、Upper信号およびLower信号の各々の復調情報の差分が設定範囲内であるか否かにも基づいて帯域モードを判断する。ここで、解析部140により推定されたUpper信号およびLower信号の復調情報の差分が設定範囲内である場合、Upper信号およびLower信号は併せて一のまとまりを有する可能性が高い。そこで、判断部150が上記のように、Upper信号およびLower信号の各々の復調情報の差分が設定範囲内であるか否かに基づいて動作することにより、より適確に帯域モードを判断することができる。
As described above, the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本発明の第1の実施形態のフィルタ部120には、Upperフィルタ122およびLowerフィルタ124のように、正負いずれかの周波数成分を除去するフィルタを設ける必要があった。しかし、このように正負いずれかの周波数成分を除去するフィルタは、40MHzフィルタ126のように左右対称の周波数特性を通過させるフィルタと比較して構成が複雑となる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The
そこで、上記のような事情を一着眼点にして本実施形態にかかる無線通信装置14を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置14によれば、無線通信装置14に設けるフィルタの構成を簡素化することができる。以下、図9を参照して当該無線通信装置14の構成を説明する。なお、当該無線通信装置14の構成は、第1の実施形態にかかる無線通信装置10の構成と共通する部分が多いので、相違点に重きをおいて説明する。
Therefore, the
図9は、本実施形態にかかる無線通信装置14の構成を示した機能ブロック図である。図2に示したように、無線通信装置14は、アンテナ104と、高周波処理部106と、A/D変換部110と、デシメータ132と、デシメータ134と、デシメータ136と、解析部140と、判断部150と、算出部160と、復調部170と、アプリケーション部174と、プラスシフタ182と、マイナスシフタ184と、フィルタ部190と、を備える。
FIG. 9 is a functional block diagram showing the configuration of the
プラスシフタ182は、A/D変換部110から出力されたベースバンド信号の周波数帯域を、20MHzLowerモードのベースバンド信号の中心周波数が0MHz付近になるよう、10MHzプラス側にシフトする。したがって、20MHzUpperモードのベースバンド信号がプラスシフタ182に入力されると、中心周波数を0MHz付近とする20MHzの帯域幅に信号成分が含まれなくなる。
The
マイナスシフタ184は、A/D変換部110から出力されたベースバンド信号の周波数帯域を、20MHzUpperモードのベースバンド信号の中心周波数が0MHz付近になるよう、10MHzマイナス側にシフトする。したがって、20MHzLowerモードのベースバンド信号がマイナスシフタ184に入力されると、中心周波数を0MHz付近とする20MHzの帯域幅に信号成分が含まれなくなる。
The
フィルタ部190は、20MHzフィルタ192と、20MHzフィルタ194と、40MHzフィルタ196と、を備える。20MHzフィルタ192および20MHzフィルタ194は、中心周波数を0MHz付近とする20MHzの帯域幅の信号成分を抽出して出力するフィルタである。
The
20MHzフィルタ192には、プラスシフタ182により周波数がプラスシフトされたベースバンド信号が入力される。したがって、20MHzフィルタ192からは、40MHzLowerモードで利用される周波数帯域に含まれていた信号成分がLower信号として出力される。一方、20MHzフィルタ194には、マイナスシフタ184により周波数がマイナスシフトされたベースバンド信号が入力される。したがって、20MHzフィルタ194からは、40MHzUpperモードで利用される周波数帯域に含まれていた信号成分がLower信号として出力される。
A baseband signal whose frequency is positively shifted by the
以下、解析部140、判断部150、算出部160、および復調部170は、第1の実施形態と同様に、20MHzフィルタ192から出力されるLower信号、および20MHzフィルタ194から出力されるUpper信号に基づき、帯域モードを判断し、ベースバンド信号を復調することができる。
Hereinafter, the
このように、本実施形態にかかる無線通信装置14は、正負いずれかの周波数成分を除去するフィルタを設けることなく帯域モードを判断できるため、構成の簡素化を実現することができる。
As described above, since the
(第3の実施形態)
以上説明したように、本発明の第1の実施形態および第2の実施形態によれば、Upper信号から得られる情報とLower信号から得られる情報の差分に基づいて帯域モードを判断することができる。すなわち、本発明の第1の実施形態および第2の実施形態においては、Upper信号とLower信号の相互相関が利用される。これに対し、本発明の第3の実施形態は、Upper信号およびLower信号の各々の自己相関値に基づいて帯域モードを判断することができる。以下、このような本発明の第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
As described above, according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention, the band mode can be determined based on the difference between the information obtained from the Upper signal and the information obtained from the Lower signal. . That is, in the first embodiment and the second embodiment of the present invention, the cross-correlation between the Upper signal and the Lower signal is used. On the other hand, the third embodiment of the present invention can determine the band mode based on the autocorrelation values of the Upper signal and the Lower signal. Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described.
図10は、本発明の第3の実施形態にかかる無線通信装置16の構成を示した説明図である。図10に示したように、本実施形態にかかる無線通信装置16は、周波数オフセット推定部146Aおよび146Bと、判断部151と、算出部161と、復調部170と、を備える。本発明の第3の実施形態にかかる無線通信装置16のその他の構成は、第1の実施形態にかかる無線通信装置10と実質的に同一に構成することが可能であるため、本実施形態においては図10に示した構成に重きをおいて説明する。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the configuration of the
図10に示したように、周波数オフセット推定部146Aは、遅延処理部240A、複素共役計算部242A、乗算部244A、および平均部246Aを備え、Upper信号の周波数オフセットを推定する。同様に、周波数オフセット推定部146Bは、遅延処理部240B、複素共役計算部242B、乗算部244B、および平均部246Bを備え、Lower信号の周波数オフセットを推定する。なお、図10においては、同一符号の後に異なるアルファベットが付して各構成を区別しているが、周波数オフセット推定部146Aおよび周波数オフセット推定部146Bなどを特に区別する必要がない場合、単に周波数オフセット推定部146と総称する。
As shown in FIG. 10, the frequency offset
第1の実施形態において説明したように、L−LTFは、3.2μsの周期を有するロングトレーニングシンボルT1およびT2を含む。さらに、L−LTFは、ロングトレーニングシンボルT1およびT2の後半部分と一致するガードインターバルGIを含む。したがって、L−LTFにおいては、3.2μs間隔で同じ値が配されている。このような観点から、遅延処理部240Aは、フィルタ部120から出力されるUpper信号をL−LTFにおける信号パターンの繰り返し周期である3.2μs遅延させる。
As described in the first embodiment, the L-LTF includes long training symbols T1 and T2 having a period of 3.2 μs. Furthermore, L-LTF includes a guard interval GI that matches the latter half of long training symbols T1 and T2. Therefore, in L-LTF, the same value is arranged at intervals of 3.2 μs. From such a viewpoint, the delay processing unit 240A delays the Upper signal output from the
複素共役計算部242Aは、遅延処理部240Aにより遅延されたUpper信号の複素共役を計算し、乗算部244Aへ出力する。乗算部244Aは、フィルタ部120から出力される現在のUpper信号と、複素共役計算部242Aから出力される3.2μs以前のUppre信号の複素共役とを乗算する。以下、図11および図12を参照し、複素共役計算部242Aおよび乗算部244Aによる演算について具体的に説明する。
The
図11および図12は、複素共役計算部242Aおよび乗算部244Aによる演算の具体例を示した説明図である。図11に示したように、IQ平面上において、遅延処理部240Aにより遅延されたUpper信号が座標D0であり、現在のUpper信号が座標D1であったとする。なお、座標D0は半径r0、中心角θ0であり、座標D1は半径r1、中心角θ1である。
FIG. 11 and FIG. 12 are explanatory diagrams showing specific examples of operations by the complex
この場合、複素共役計算部242Aは、Upper信号の座標D0と、複素共役の関係にあり座標D0’を計算する。
In this case, the complex
そして、乗算部244Aは、座標D1に該当するUpper信号と、座標D0’に該当する複素共役を乗算する。その結果、図12に示したように、半径がr0の絶対値とr1の絶対値の積であり、中心角が(θ1−θ0)である座標Mが得られる。
Then, the
図10に示した平均部246Aは、上記のようにして乗算部244Aにより得られた積の値の平均値を算出する。例えば、平均部246Aは、以下に示す数式1を計算する。なお、数式1において、nはサンプル番号を示し、Nは平均部246Aにより平均値の算出に利用されるサンプル数を示す。
The averaging
そして、平均部246Aは、数式1により得られるI値およびQ値の絶対値の二乗和の平方根を自己相関値として算出する。また、数式1により得られる(Q値/I値)のアークタンジェントを3.2μsで除した値を周波数オフセットとして推定する。
Then, the
同様に、周波数オフセット推定部146Bを構成する、遅延処理部240B、複素共役計算部242B、乗算部244B、および平均部246Bは、入力されるLower信号からの自己相関値の算出、および周波数オフセットの推定を行う。
Similarly, the
判断部151は、周波数オフセット推定部146A、および周波数オフセット推定部146Bにより算出された自己相関値に基づいて帯域モードを判断する。
ここで、Upper信号としてL−LTFが入力されなかった場合、数式1における中心角(θ1n−θ0n)の値はサンプルごとに異なり、半径方向の値が複数のサンプルにより相殺され、自己相関値の絶対値が小さな値になることが想定される。一方、Upper信号としてL−LTFが入力された場合、数式1における中心角(θ1n−θ0n)の値は各サンプルにおいて近似するため、Upper信号としてL−LTFが入力されなかった場合と比較し、自己相関値の絶対値が大きくなると想定される。
Here, when L-LTF is not input as the Upper signal, the value of the central angle (θ1n−θ0n) in
したがって、周波数オフセット推定部146Aにより算出された自己相関値の絶対値が所定の閾値を上回っている場合、Upper信号としてL−LTFが入力されたと考えられる。同様に、周波数オフセット推定部146Bにより算出された自己相関値の絶対値が所定の閾値を上回っている場合、Lower信号としてL−LTFが入力されたと考えられる。
Therefore, when the absolute value of the autocorrelation value calculated by the frequency offset
そこで、判断部151は、周波数オフセット推定部146A、および周波数オフセット推定部146Bにより算出された自己相関値の絶対値の各々が所定の閾値を上回っているか否かに基づき、合理的に帯域モードを判断することができる。例えば、判断部151は、周波数オフセット推定部146A、および周波数オフセット推定部146Bにより算出された自己相関値の絶対値の双方が所定の閾値を上回っている場合、帯域モードが40MHzモードであると判断してもよい。なお、上記では自己相関値の絶対値に基づいて帯域モードを判断する例を説明したが、判断部151は、自己相関値の絶対値の二乗に基づいて帯域モードを判断してもよい。例えば、判断部151は、周波数オフセット推定部146A、および周波数オフセット推定部146Bにより算出された自己相関値の絶対値の二乗双方が所定の閾値を上回っている場合、帯域モードが40MHzモードであると判断してもよい。
Therefore, the
算出部161は、判断部151により帯域モードが40MHzモードであると判断された場合、周波数オフセット推定部146Aおよび146Bにより推定された周波数オフセットの平均値をベースバンド信号の周波数オフセットとして復調部170に出力してもよい。
When the
または、算出部161は、周波数オフセット推定部146Aおよび146Bにより推定された周波数オフセットに、自己相関値の絶対値の二乗に応じた重みを付してベースバンド信号の周波数オフセットを算出してもよい。
Alternatively, the
以上説明したように、本実施形態によれば、周波数オフセット推定部146Aおよび146BがL−LTFの自己相関値を算出することにより、帯域モードを判断することが可能である。
As described above, according to the present embodiment, the frequency offset
ただし、L−LTFの受信時点においては、L−LTFの期間が詳細に判明していない。このため、周波数オフセット推定部146Aおよび146Bは、L−LTFの期間の両側に余裕を持たせるために、GIの途中からロングトレーニングシンボルT2の途中までの、図13の期間Tの範囲内で自己相関値を算出してもよい。なお、図13における矢印Aおよび矢印Bは、ある時点におけるL−STFと、該時点から3.2μs後におけるL−STFとの相関値の算出が期間T内のL−STFにおいて行われることを示している。
However, at the time of receiving the L-LTF, the L-LTF period is not known in detail. For this reason, the frequency offset
次に、図14を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置16において実行される受信方法について説明する。
Next, a reception method executed in the
図14は、本発明の第3の実施形態にかかる無線通信装置16において実行される受信方法の流れを示したフローチャートである。まず、無線通信装置16のL−STF検出部142AがUpperフィルタ122から出力されるUpper信号からL−STFの検出処理を行い、L−STF検出部142BがLowerフィルタ124から出力されるLower信号からL−STFの検出処理を行う(S304)。
FIG. 14 is a flowchart showing a flow of a reception method executed in the
S304において、Upper信号またはLower信号の少なくともいずれかからL−STFが検出された場合(S308)、解析部140はUpper信号およびLower信号の各々のタイミング、周波数オフセット、およびSN比を推定する(S312)。
In S304, when L-STF is detected from at least one of the Upper signal and the Lower signal (S308), the
そして、判断部151は、解析部140により解析されたUpper信号およびLower信号のタイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲内であるか否かを判断する(S316)。さらに、判断部151は、周波数オフセット推定部146Aおよび146Bにおいて周波数オフセットの推定に際して算出された自己相関値が、双方とも閾値を上回っているか否かを判断する(S316)。判断部151は、タイミングの差分、周波数オフセットの差分が設定範囲内であり、かつ、双方の自己相関値が閾値を上回っている場合、帯域モードが40MHzモードであると判断する(S320)。
Then, the
その後、算出部161が、Upper信号およびLower信号のタイミングの推定値、周波数オフセットの推定値を平均(または重み付け平均)し、復調部170に出力する(S324)。続いて、復調部170は、算出部161により平均された周波数オフセットの推定値に基づいて40MHzフィルタ126から出力される信号の周波数を補正し、周波数が補正された信号から算出部161により平均されたタイミングの推定値でOFDMシンボルを切り出して復調する(S328)。
Thereafter, the
一方、判断部151は、S316において、タイミングの差分、周波数オフセットの差分、または自己相関値が条件を満たさないと判断した場合、Upper信号またはLower信号のいずれかからのみL−STFが検出されたか否かを判断する(S332)。判断部151は、Upper信号かからのみL−STFが検出されている場合、帯域モードが40MHzUpperモードであると判断する。また、判断部151は、Lower信号かからのみL−STFが検出されている場合、帯域モードが40MHzLowerモードであると判断する(S336)。
On the other hand, if the
一方、判断部151は、Upper信号およびLower信号の双方からL−STFが検出されている場合、双方の自己相関値やSN比に基づいて帯域モードを判断する(S340)。例えば、判断部151は、帯域モードを、自己相関値、またはSN比が高かった方の信号に対応する帯域モードであると判断してもよい。
On the other hand, when the L-STF is detected from both the Upper signal and the Lower signal, the
その後、算出部161は、解析部140から入力されるUpper信号およびLower信号のタイミングの推定値、周波数オフセットの推定値から、判断部151により判断された帯域モードに対応するタイミングの推定値および周波数オフセットの推定値を選択し、復調部170に出力する(S344)。
Thereafter, the
次いで、復調部170は、算出部161により選択された周波数オフセットの推定値に基づいて40MHzフィルタ126から出力される信号の周波数を補正し、周波数が補正された信号から算出部161により選択されたタイミングの推定値でOFDMシンボルを切り出して復調する(S328)。そして、復調部170は、判断部151により判断された帯域モードに対応する周波数成分のみを出力する。
Next, the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば、本明細書の無線通信装置10、14、16の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むとしてもよい。
For example, each step in the processing of the
また、無線通信装置10、14および16に内蔵されるCPU、ROMおよびRAMなどのハードウェアを、上述した無線通信装置10、14および16の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図2、図6、図9、または図10の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。
There is also a computer program for causing hardware such as a CPU, ROM, and RAM incorporated in the
10、14 無線通信装置
104 アンテナ
106 高周波処理部
110 A/D変換部
120、190 フィルタ部
132、134、136 デシメータ
140 解析部
150、151 判断部
160、161 算出部
170 復調部
182 プラスシフタ
184 マイナスシフタ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成する信号処理部と;
前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するフィルタ部と;
前記フィルタ部から出力された前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析する解析部と;
前記解析部により得られた前記部分信号ごとの特性に基づき、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が有する帯域を判断する判断部と、
前記解析部による解析結果を用いて復調を行い、前記判断部により判断された帯域に対応する周波数成分の復調結果を出力する復調器と、
を備えることを特徴とする、受信装置。 Reception for receiving a radio signal generated based on a baseband signal having either a baseband signal having a predetermined frequency band or a baseband signal having a partial frequency band that is a part of the predetermined frequency band Part;
A signal processing unit that converts the frequency of the radio signal to generate the baseband signal;
A filter unit that outputs a plurality of partial signals obtained by extracting frequency components for each partial frequency band from the baseband signal generated by the signal processing unit;
An analysis unit that analyzes characteristics of the partial signal for each of the plurality of partial signals output from the filter unit;
A determination unit that determines a band of the baseband signal generated by the signal processing unit based on the characteristics of the partial signals obtained by the analysis unit;
A demodulator that performs demodulation using an analysis result by the analysis unit and outputs a demodulation result of a frequency component corresponding to the band determined by the determination unit;
A receiving apparatus comprising:
前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲内である場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断する、請求項1に記載の受信装置。 The analysis unit analyzes demodulation information used for demodulation in a demodulator of a baseband signal for each partial signal,
When the difference between the demodulation information of the plurality of partial signals analyzed by the analysis unit is within a setting range, the determination unit has the baseband signal generated by the signal processing unit having the predetermined frequency band The receiving apparatus according to claim 1, wherein the receiving apparatus determines that the signal is a baseband signal.
前記解析部により解析された前記部分信号ごとの前記復調情報に、前記SN比の高い部分信号ほど高い重みを付して前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号の復調情報を算出する算出部をさらに備えることを特徴とする、請求項2に記載の受信装置。 The analysis unit further analyzes the SN ratio for each partial signal,
A calculation unit for calculating demodulation information of the baseband signal having the predetermined frequency band by assigning a higher weight to the demodulation information for each partial signal analyzed by the analysis unit, as the partial signal has a higher SN ratio; The receiving apparatus according to claim 2, further comprising:
前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲外であり、一の部分信号の同期信号のみが検出された場合、前記信号処理部により生成されたベースバンド信号が、前記一の部分信号に応じた部分周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断することを特徴とする、請求項2に記載の受信装置。 The analysis unit can detect a predetermined synchronization signal from the partial signal,
The determination unit is generated by the signal processing unit when a difference between the demodulation information of the plurality of partial signals analyzed by the analysis unit is out of a setting range and only a synchronization signal of one partial signal is detected. The receiving apparatus according to claim 2, wherein the received baseband signal is determined to be a baseband signal having a partial frequency band corresponding to the one partial signal.
前記判断部は、前記解析部により解析された前記複数の部分信号の前記復調情報の差分が設定範囲外であり、2以上の部分信号から同期信号が検出された場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号の周波数帯域を、前記SN比または前記判断部が直近に判断した周波数帯域に基づいて判断することを特徴とする、請求項2に記載の受信装置。 The analysis unit further analyzes the SN ratio for each partial signal,
The determination unit is generated by the signal processing unit when a difference in the demodulation information of the plurality of partial signals analyzed by the analysis unit is out of a setting range and a synchronization signal is detected from two or more partial signals. The receiving apparatus according to claim 2, wherein the frequency band of the baseband signal is determined based on the S / N ratio or the frequency band most recently determined by the determination unit.
前記判断部は、前記複数の部分信号の前記相関値の絶対値または前記相関値の絶対値の二乗の各々が閾値を上回る場合、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が前記所定周波数帯域を有するベースバンド信号であると判断する、請求項1に記載の受信装置。 The analysis unit calculates a frequency offset by analyzing a correlation value with a partial signal before a predetermined time for each partial signal,
When the absolute value of the correlation value or the square of the absolute value of the correlation value of each of the partial signals exceeds a threshold value, the determination unit determines that the baseband signal generated by the signal processing unit is the predetermined frequency. The receiving apparatus according to claim 1, wherein the receiving apparatus determines that the baseband signal has a band.
所定周波数帯域を有するベースバンド信号、または前記所定周波数帯域の一部である部分周波数帯域を有するベースバンド信号のうちのいずれか、のベースバンド信号に基づいて生成された無線信号を受信する受信部と;
前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成する信号処理部と;
前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するフィルタ部と;
前記フィルタ部から出力された前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析する解析部と;
前記解析部により得られた前記部分信号ごとの特性に基づき、前記信号処理部により生成された前記ベースバンド信号が有する帯域を判断する判断部と、
前記解析部による解析結果を用いて復調を行い、前記判断部により判断された帯域に対応する周波数成分の復調結果を出力する復調器と、
を備える受信装置として機能させるための、プログラム。 Computer
A receiving unit that receives a radio signal generated based on one of a baseband signal having a predetermined frequency band and a baseband signal having a partial frequency band that is a part of the predetermined frequency band When;
A signal processing unit that converts the frequency of the radio signal to generate the baseband signal;
A filter unit that outputs a plurality of partial signals obtained by extracting frequency components for each partial frequency band from the baseband signal generated by the signal processing unit;
An analysis unit that analyzes characteristics of the partial signal for each of the plurality of partial signals output from the filter unit;
A determination unit that determines a band of the baseband signal generated by the signal processing unit based on the characteristics of the partial signals obtained by the analysis unit;
A demodulator that performs demodulation using an analysis result by the analysis unit and outputs a demodulation result of a frequency component corresponding to the band determined by the determination unit;
A program for functioning as a receiving device.
前記無線信号を周波数変換して前記ベースバンド信号を生成するステップと;
前記ベースバンド信号から、前記部分周波数帯域ごとの周波数成分を抽出した複数の部分信号を出力するステップと;
前記複数の部分信号ごとに前記部分信号の特性を解析するステップと;
前記解析により得られた前記部分信号ごとの特性に基づき、前記生成するステップで生成された前記ベースバンド信号が有する帯域を判断するステップと、
前記解析の結果を用いて復調を行い、前記判断された帯域に対応する周波数成分の復調結果を出力するステップと、
を含むことを特徴とする、受信方法。 Receiving a radio signal generated based on the baseband signal of either a baseband signal having a predetermined frequency band or a baseband signal having a partial frequency band that is a part of the predetermined frequency band; ;
Generating a baseband signal by frequency-converting the radio signal;
Outputting a plurality of partial signals obtained by extracting frequency components for each of the partial frequency bands from the baseband signal;
Analyzing the characteristics of the partial signals for each of the plurality of partial signals;
Determining a band of the baseband signal generated in the generating step based on characteristics of the partial signals obtained by the analysis;
Performing demodulation using the result of the analysis and outputting a demodulation result of a frequency component corresponding to the determined band;
The receiving method characterized by including.
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