CN101159643B - 无线发送机、无线接收机、无线通信系统、及无线信号控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线发送机、无线接收机、无线通信系统、及无线信号控制方法。无线发送机具备：ID信号存储单元，其存储有ID信号，该ID信号用于识别所传送的数据信号所属的组、且被赋予每个组固有的高阶统计性质；数据调制单元，其调制数据信号；无线信号ID赋予单元，其将所调制的调制信号和上述存储的ID信号相关联起来，将与ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号，从而生成所发送的信号；以及无线信号发送单元，其以无线形式发送所生成的信号。

Description

无线发送机、无线接收机、无线通信系统、及无线信号控制方法

技术领域

本发明涉及在多个用户组或多个运营商(以下，将这些统称为“多个组”)利用公共频带以无线方式同时进行通信的环境中存在的无线发送机、无线接收机、无线通信系统、及由这些无线发送机、无线接收机和无线通信系统执行的无线信号控制方法。

背景技术

作为无线资源的公平利用方法，多个组利用公共频带来进行通信的技术得到了研究。作为多个组共同使用上述那样的相同频率的条件，不对其他组的通行造成影响而保持公平性地进行通信成为了重点。

作为以往的频率共用技术，例如可举出无线LAN系统。在无线LAN系统中，通过进行载波侦听，判定是否在周边使用了规定频率，在周边没有使用时发送信号，从而在多个无线站混杂的环境中自律地实现同一频率上的无线信号的共存(CSMA/CA)。在CSMA/CA中，在使用频率的忙(busy)状态结束时，等待在一定时间间隔上追加了随机时间的时间之后，进行信号的发送。这样，由于各用户在等待追加了随机时间的时间之后开始通信，所以各用户可进行通信的概率变得公平，可保持用户之间的通信的公平性(参照文献“IEEE Std 802.11a-1999”The Instituteof Electrical and Electronics Engineers，1999.)。

并且，作为多个运营商共同使用存在于同一频带中的多个无线信道的无线系统，有PHS。PHS共同使用多个运营商预先准备的多个通信用载波。在PHS中，各运营商使用独立准备的控制用载波来进行每个运营商的呼叫控制，基站从空闲的通信用载波中选择使用要使用的通信用载波。在所选择的公共通信用载波中，根据时分复用多址接入(TDMA)划分出多个用户可分别使用频率的时间之后，各用户发送数据信号，从而确保用户之间的公平性(参照文献“ARIB RCR STD-28”Association ofRadio Industries and Businesses，1993.)。

而且，在上述无线LAN系统中，可根据CSMA/CA来得到用户之间的公平性，但当存在违反规则(etiquette)地持续使用无线资源的用户时，其他用户无法使用该频带。并且，在多个组混杂的环境中，用户数较少的组与用户数较多的组相比，可确立通信的概率降低，存在无法担保组之间的公平性的问题。因此，在无线LAN系统中，将用于判别占据着频率的用户或该用户所属的组的ID赋予给无线信号来取缔违反规则和担保运营商之间的公平性变得重要。

并且，在PHS中，除了上述问题，对多个组准备专用的控制用载波来进行通信控制，所以在组数增加时，由于频率资源有限，所以难以在各组中分配控制用载波。因此，不使用多余频率资源，向该无线信号赋予该无线信号所属的组的ID，从进行通信的无线信号，判别该无线信号所属的组的技术变得重要。

在可进行组判别时，例如，在使用CSMA/CA的无线LAN系统中，根据从组的判别结果得到的统计量(例如，进行信号发送之前的规定时间区间中的各组的信号送出次数的比例等)控制上述随机时间，从而可控制组之间的公平性(参照文献“IEEE Std 802.11e-2005”The Institute ofElectrical and Electronics Engineers，2005.)。

并且，在使用TDMA/TDD的PHS等通信方式中也同样，根据从组的判别结果得到的统计量来控制发送时隙和频率分配机会，从而可控制组之间的公平性。

在无线LAN系统中，考虑如下的一连串处理方法：为了向无线信号赋予该无线信号所属的组的ID，例如，如图1所示，无线发送机11在无线信号13内插入用于识别该无线信号13所属的组的ID(无线信号ID：例如MAC地址)之后，发送无线信号13。接收到该无线信号13的无线接收机12利用信号分离器14对所接收的无线信号13进行解调而分离为无线信号ID和数据信号之后，利用ID判别器15根据无线信号ID来判别该无线信号13所属的组。

但是，在上述方法中，接收到无线信号的无线机不论该无线信号的目的地是否为本站，每次都需要进行对所接收的无线信号内的无线信号ID进行解调，以判别该无线信号所属的组的处理。因此，从处理量的观点来看，存在无线信号的接收侧的无线机负担过大的问题。例如，在使用基于802.11a方式的无线LAN系统时，为了判别出组，需要对所接收的无线信号进行使用了前置码(preamble)的码元时钟同步确立/载波频率同步确定之后，对该无线信号的数据部分进行基于FFT的解调，进行纠错解码。这样，为了判别出组，需要执行一连串的数据解调处理。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述问题点而产生的，其目的在于提供一种在存在多个组的环境中无需对所接收的信号进行复杂的数据解调处理即可判别出该信号所属的组的无线发送机、无线接收机、无线通信系统、及无线信号控制方法。

为了达成上述目的，本发明的无线发送机的特征在于，该无线发送机具备：ID信号存储单元，其存储有ID信号，该ID信号用于识别所传送的数据信号所属的组，且被赋予每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；数据调制单元，其调制所述数据信号；无线信号ID赋予单元，其将由所述数据调制单元调制的调制信号和在所述ID信号存储单元中存储的ID信号相关联起来，从而将与所述ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号，进而生成所发送的信号；以及无线信号发送单元，其以无线形式发送由所述无线信号ID赋予单元生成的信号。根据该结构，可赋予发送信号所属的组固有的高阶统计性质，可赋予每个组的ID。

另外，在上述无线发送机中，优选构成为所述无线信号ID赋予单元将所述ID信号加到所述调制信号上，从而将与该ID信号对应的高阶统计性质赋予给该调制信号。此时，通过相加对数据信号进行调制而得到的调制信号和ID信号，在相加后的信号中，与调制信号的性质无相关地，出现与ID信号对应的高阶统计性质的特征。因此，通过提取出该高阶统计性质，可判别出发送信号所属的组。

并且，在上述无线发送机中，优选构成为所述无线信号ID赋予单元将所述ID信号乘到所述调制信号上，从而将与该ID信号对应的高阶统计性质赋予给该调制信号。此时，可追加仅通过数据信号无法发现的高阶统计性质。因此，通过观察该高阶统计性质，可判别出发送信号所述的组。

并且，所述无线发送机是根据使用多个副载波的多载波传送来发送信号的无线发送机，优选所述ID信号存储单元将与所传送的数据信号所属的组对应的、规定频率的正弦波或对该正弦波信号进行离散化的发送码元存储为所述ID信号，所述无线信号ID赋予单元被设定为在用于ID信号发送的副载波中，发送在所述ID信号存储单元中存储的所述正弦波或所述发送码元，从而生成所述所发送的信号。此时，使信号能量集中在副载波内的规定频率成分中。这样，通过使信号能量集中在规定频率成分中，可使在接收信号所属的组固有的高阶统计性质显著出现，可进行高精度的ID检测。

并且，所述无线发送机是根据使用多个副载波的多载波传送来发送信号的无线发送机，优选所述ID信号存储单元存储有ID信号，所述ID信号用于根据所传送的数据信号所属的组来确定所有副载波中用于通信的副载波，所述无线信号ID赋予单元生成仅使用由在所述ID信号存储单元中存储的ID信号确定的用于通信的副载波的、所述所发送的信号。此时，在将所选择的副载波彼此相乘来求出的频率自相关中存在频率自相关峰值，相反，由于所选择的副载波和没有选择的副载波之间的频率自相关为零，所以在无线接收机中可仅使用频率自相关峰值检测来进行ID检测。

为了达成上述目的，本发明的无线接收机的特征在于，该无线接收机具备：高阶统计性质数据库，其存储有所接收的信号有可能所属的所有组的每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；无线信号接收单元，其以无线形式接收所到来的信号；以及无线信号组判别单元，其求出与所述无线信号接收单元所接收的信号相关的高阶统计性质，比较所求出的高阶统计性质和在所述高阶统计性质数据库中存储的每个组的高阶统计性质，从而判别所述接收的信号所属的组。根据该结构，可无需进行数据解调而仅观察在无线发送机中赋予的高阶统计量来判别出ID。并且，通过使用高阶统计性质来抑制噪声成分，从而可高精度地判定出所接收的信号所属的组。

为了达成上述目的，本发明的无线通信系统包括无线发送机和存在于所述无线发送机周边的无线接收机，该无线通信系统的特征在于，所述无线发送机具备：ID信号存储单元，其存储有ID信号，该ID信号用于识别所传送的数据信号所属的组，且被赋予每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；数据调制单元，其调制所述数据信号；无线信号ID赋予单元，其将由所述数据调制单元调制的调制信号和在所述ID信号存储单元中存储的ID信号相关联起来，从而将与所述ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号，进而生成所发送的信号；以及无线信号发送单元，其以无线形式发送由所述无线信号ID赋予单元生成的信号，所述无线接收机具备：高阶统计性质数据库，其存储有所接收的信号有可能所属的所有组的每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；无线信号接收单元，其以无线形式接收所到来的信号；以及无线信号组判别单元，其求出与由所述无线信号接收单元接收的信号相关的高阶统计性质，比较所求出的高阶统计性质和在所述高阶统计性质数据库中存储的每个组的高阶统计性质，从而判别所述接收的信号所属的组。根据该结构，在无线发送机中，仅使用所发送的信号的高阶统计性质来向该信号所属的组赋予ID，可在无线接收机中无需进行数据解调而判别出ID。并且，通过使用高阶统计性质来抑制噪声成分，从而可高精度地判定所接收的信号所属的组。

另外，本发明还可以理解为与由上述无线发送机、无线接收机及无线通信系统分别执行的无线信号控制方法相关的发明，可如下那样记述。上述这些起到和分别对应的与上述无线发送机相关的发明、与无线接收机相关的发明、以及与无线通信系统相关的发明相同的作用/效果。

本发明的无线信号控制方法的特征在于，该无线信号控制方法具备：ID信号存储步骤，在该步骤中，无线发送机在通信之前预先存储ID信号，该ID信号用于识别所传送的数据信号所属的组，且被赋予每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；数据调制步骤，在该步骤中，所述无线发送机调制所述数据信号；无线信号ID赋予步骤，在该步骤中，所述无线发送机将在所述数据调制步骤中调制的调制信号和在所述ID信号存储步骤中存储的ID信号相关联起来，从而将与所述ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号，进而生成所发送的信号；以及无线信号发送步骤，在该步骤中，所述无线发送机以无线形式发送在所述无线信号ID赋予步骤中生成的信号。

并且，本发明的无线信号控制方法的特征在于，该无线信号控制方法具备：高阶统计性质存储步骤，在该步骤中，无线接收机在通信之前预先存储所接收的信号有可能所属的所有组的每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；无线信号接收步骤，在该步骤中，所述无线接收机以无线形式接收所到来的信号；以及无线信号组判别步骤，在该步骤中，所述无线接收机求出与在所述无线信号接收步骤中接收的信号相关的高阶统计性质，比较所求出的高阶统计性质和在所述高阶统计性质存储步骤中存储的每个组的高阶统计性质，从而判别所述接收的信号所属的组。

并且，本发明的无线信号控制方法使用于无线通信系统中，该无线通信系统包括无线发送机和存在于所述无线发送机周边的无线接收机，该无线信号控制方法的特征在于，该无线信号控制方法具备：ID信号存储步骤，在该步骤中，所述无线发送机在通信之前预先存储ID信号，该ID信号用于识别所传送的数据信号所属的组，且被赋予每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；数据调制步骤，在该步骤中，所述无线发送机调制所述数据信号；无线信号ID赋予步骤，在该步骤中，所述无线发送机将在所述数据调制步骤中调制的调制信号和在所述ID信号存储步骤中存储的ID信号相关联起来，从而将与所述ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号，进而生成所发送的信号；无线信号发送步骤，在该步骤中，所述无线发送机以无线形式发送在所述无线信号ID赋予步骤中生成的信号；高阶统计性质存储步骤，在该步骤中，所述无线接收机在通信之前预先存储所接收的信号有可能所属的所有组的每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；无线信号接收步骤，在该步骤中，所述无线接收机以无线形式接收所到来的信号；以及无线信号组判别步骤，在该步骤中，所述无线接收机求出与在所述无线信号接收步骤中接收的信号相关的高阶统计性质，比较所求出的高阶统计性质和在所述高阶统计性质存储步骤中存储的每个组的高阶统计性质，从而判别所述接收的信号所属的组。

根据本发明，在存在多个组的环境中无需对所接收的信号进行复杂的数据解调处理即可判别出该信号所属的组。

附图说明

图1是示出与伴随解调的无线信号ID赋予方法以及ID判别方法相关的以往技术的图。

图2是表示无线发送机的功能结构的框图。

图3是表示无线接收机的功能结构的框图。

图4是高阶统计性质数据库的结构图。

图5是示出无线发送接收动作的步骤的流程图。

图6是示出使用模式匹配对频率自相关进行的ID检测法的图。

图7是示出根据ID信号加法运算而赋予了ID的发送信号和周期自相关特性之间的关系的图。

图8是高阶频率自相关的概念图。

图9是示出基于ID信号的乘法运算的ID赋予方法的结构例的图。

图10是示出多载波传送和频率自相关特性之间的关系的例子的图。

图11是示出基于考虑延迟时间的高阶频率自相关的无线信号ID分配的例子的图。

图12是示出基于使用纠错编码的高阶频率自相关的ID赋予方法的图。

图13是表示无线发送接收装置的结构的框图。

图14是示出可在将通过用于ID信号发送的副载波来发送的信号设定为该信号的能量集中在规定频率成分中的变形例中应用的发送码元的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

(无线发送接收装置的结构)

首先，说明本实施方式的无线发送接收装置的结构。如图13所示，本实施方式的无线发送接收装置10兼有后述图2的无线发送机1的结构和图3的无线接收机2的结构这双方，由多个无线发送接收装置10形成无线通信系统100。另外，本发明的无线通信系统与无线通信系统100相当，但本发明的无线通信系统并不一定由兼有无线发送机1的结构和无线接收机2的结构这双方的多个无线发送接受装置10构成。即，本发明的无线通信系统只要是混合有无线发送机1和无线接收机2的结构即可，例如，除了上述无线发送接收装置10之外，也可以构成为包括仅具备无线发送机1的结构的装置或仅具备无线接收机2的结构的装置。并且，在本实施方式的无线通信系统100中，多个组利用公共频带来同时进行无线通信。即，多个无线发送接收装置10彼此利用公共频带，相互发送接收属于多个组中的任意一个组的无线信号。所发送接收的无线信号所属的组根据各无线发送接收装置10而有多种，并且，即使在相同的无线发送接收装置10中，也不限于始终接收发送属于相同组的无线信号(上述组可变)。

上述无线发送机1具备如下的功能：以所发送的无线信号具有在该无线信号所属的组中固有的高阶统计性质的方式，生成并发送无线信号。无线接收机2具备计算所接收的无线信号具有的高阶统计性质，并根据该高阶统计性质和预先存储的每个组的高阶统计性质来判别该无线信号所属的组的功能。

图2是表示无线发送机1的功能结构的框图。如图2所示，无线发送机1功能上构成为具备数据生成单元20、ID信号存储单元21、数据调制单元22、无线信号ID赋予单元23、以及无线信号发送单元24。并且，图3是表示无线接收机2的功能结构的框图。如图3所示，无线接收机2功能上构成为具备无线信号接收单元31、高阶统计性质数据库32、无线信号组判别单元33、开关34、以及数据解调单元35。

以下，使用图2以及图3，详细说明各功能要素。

在无线发送机1的ID信号存储单元21中，存储有具有在所发送的信号所属的组中固有的高阶统计性质的ID信号数据。所谓高阶统计性质是指，在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量、以及矩等统计量中出现的性质，与2阶以上的统计性质相当。此处，ID信号存储单元21例如将具有特定频率的正弦波保有为ID信号数据，以使特征出现在周期自相关特性中。与延迟时间τ以及循环频率α对应的时间信号x(t)的周期自相关特性通过

$R_X(\mathrm{\α},\mathrm{\τ})=\underset{-\∞}{\overset{\∞}{\∫}}x\left(t\right)x^{*}(t+\mathrm{\τ})e^{-j2\mathrm{\π\αt}}\mathrm{dt}---\left(1\right)$

给出，在延迟时间为0时，正弦波的周期自相关特性为

$R_{\sin \left(2\mathrm{\πft}\right)}(\mathrm{\α},0)=\underset{-\∞}{\overset{\∞}{\∫}}\sin \left(2\mathrm{\πft}\right){\left\{\sin \left(2\mathrm{\πft}\right)\right\}}^{*}{e}^{-j2\mathrm{\π\αt}}\mathrm{dt}---\left(2\right)$

$=\underset{-\∞}{\overset{\∞}{\∫}}{\sin }^2\left(2\mathrm{\πft}\right)e^{-j2\mathrm{\π\αt}}\mathrm{dt}=\underset{-\∞}{\overset{\∞}{\∫}}\frac{1}{2}\{1-\cos \left(4\mathrm{\πft}\right)\}{e}^{-j2\mathrm{\π\αt}}\mathrm{dt}$

在正弦波频率的2倍位置出现峰值，在其他区域中为0。

数据生成单元20生成所发送的数据信号D1，将所生成的数据信号D1输出到数据调制单元22。

数据调制单元22将所发送的数据信号D1调制为适合于无线通信的形式，将所调制的信号(以下称为“调制信号”)输出到无线信号ID赋予单元23。另外，在本实施方式中，对无线发送机1具备数据生成单元20的例子进行了说明，但无线发送机1具备数据生成单元20不是必须要件。例如，也可以采用将所发送的数据信号D1从外部输入到无线发送机1的形式。

无线信号ID赋予单元23在所输入的调制信号上加上由ID信号存储单元21保有的正弦波，从而生成所发送的信号，将所生成的发送信号输出到无线信号发送单元24。

无线信号发送单元24在对上述发送的信号实施放大、频带限制、以及频率转换等规定的信号处理之后，将上述信号处理后的无线信号S经由天线24A发送到通信对象方的无线接收机2。

图3所示的无线接收机2的无线信号接收单元31经由天线31A接收无线信号S，对所接收的无线信号S实施放大、频带限制、以及频率转换等规定的信号处理，将处理后的信号输出到无线信号组判别单元33以及开关34。

例如，关于上述无线信号S，在从无线发送机1观察时称为“发送信号”，在从无线接收机2观察时称为“接收信号”。

如图4所示，在高阶统计性质数据库32中，相关联地存储有在每个组中固有的高阶统计性质的特征量和赋予该特征量的ID信号的时间波形的信息。此处，作为高阶统计性质，例如存储有周期自相关特性的信息。

在由无线信号接收单元31实施规定的信号处理之后，无线信号组判别单元33计算接收信号的周期自相关特性，比较通过计算得到的周期自相关特性和在高阶统计性质数据库32中存储的高阶统计性质的特征量，从而判别所接收的无线信号所属的组。

此处，高阶统计性质的特征量是指，例如频率自相关特性的功率峰值出现的频移量，在加上正弦波作为ID信号时，正弦波频率的2倍频率与频移量相当。在高阶统计性质数据库32中，作为每个组的特征量，存储有该频移量。此时，在成为具有所属的可能性的各组所固有的特征量的频移量中，观测接收信号的高阶统计性质的功率，与所观测的功率大小之间进行比较，从而可将与功率峰值出现的频移量对应的组判别为接收信号所属的组。

并且，在一个ID信号中相对于多个频移而出现高阶统计性质的功率峰值时，将该功率峰值出现的频移量和与此对应的功率值存储在高阶统计性质数据库32中。无线信号组判别单元33针对接收信号计算高阶统计性质，并进行该计算结果的高阶统计性质的功率值、和在高阶统计性质数据库32中存储的频移量以及与此对应的功率值之间的相关检测，将与在高阶统计性质数据库32中存储的特征量中的相关最高的特征量对应的组判别为接收信号所属的组。

无线信号组判别单元33将与判别结果对应的控制信号输出到开关34。具体而言，在根据接收信号所属的组的判别结果得知接收信号的目的地是本站时，无线信号组判别单元33输出使开关34接通的控制信号，另一方面，在接收信号的目的地不是本站时，无线信号组判别单元33输出使开关34断开的控制信号。并且，在接收信号的目的地为本站时，无线信号组判别单元33将接收信号所属的组的判别结果输出到数据解调单元35。

根据从无线信号组判别单元33输入的控制信号，接通/断开开关34。由此，在接收信号的目的地是本站时，将从无线信号接收单元31输入的接收信号输出到数据解调单元35，在接收信号的目的地不是本站时，不将接收信号输出到数据解调单元35而结束处理。

数据解调单元35在从无线信号组判别单元33被输入了接收信号的所属组的判别结果时，从高阶统计性质数据库32取出与该组对应的ID信号的波形，从接收信号减去所取出的ID信号的波形，解调减法结果的信号，从而得到数据信号D2。

(与无线发送接收相关的动作)

接下来，说明与在多个无线发送接收装置10之间执行的无线发送接收方法相关的动作(以下，称为“无线发送接收动作”)。在图5中，示出了与在某无线发送接收装置10的无线发送机1(以下简称为“无线发送机1”)和其他无线发送接收装置10的无线接收机2(以下简称为“无线接收机2”)之间执行的无线发送接收动作(主要进行对发送信号的ID赋予以及接收信号的ID判别)相关的步骤。

在本实施方式的无线发送接收动作中，在对无线信号进行ID赋予时(即，将与ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号中，从而生成所发送的信号)，首先在无线发送机1中，数据生成单元20生成数据信号D1(S51)，数据调制单元22将数据信号D1调制为适合于无线通信的形式，将所调制的数据信号D1输出到无线信号ID赋予单元23(S52)。

无线信号ID赋予单元23作为在ID信号存储单元21中存储的、具有在所发送的信号所属的组中固有的高阶统计性质的ID信号，取出具有特定频率的正弦波，将所取出的正弦波加到上述调制的数据信号上(即，将ID信号赋予给数据信号)，从而生成所发送的信号(S53)。将所发送的信号输出到无线信号发送单元24。

无线信号发送单元24对上述发送的信号实施放大、频带限制、以及频率转换等规定的信号处理，将上述信号处理后的无线信号S经由天线24A发送到通信对象方的无线接收机2(S54)。

由在无线发送机1的周边存在的无线接收机2(实际上是具备无线接收机2的功能的图13的无线发送接收装置10)接收无线信号S。

在无线接收机2中，无线信号接收单元31接收到无线信号S之后，对无线信号S实施放大、频带限制、以及频率转换等规定的信号处理(S55)。然后，无线信号组判别单元33计算与所接收的无线信号S相关的高阶统计性质(此处为周期自相关特性)(S56)。接下来，无线信号组判别单元33比较在高阶统计性质数据库32中存储的、所接收的信号有可能所属的组所固有的高阶统计性质(此处为周期自相关特性)的特征量、和通过步骤S56的计算得到的高阶统计性质(S57)，根据该比较结果，判别所接收的无线信号S所属的组(S58)。在此时的比较处理以及判别处理中，例如如图6所示，无线信号组判别单元33在存储于高阶统计性质数据库32中的高阶统计性质的特征量(此处为周期自相关出现模式62)、和通过计算得到的周期自相关值61之间，通过相关检测等，进行模式匹配(S1)，将具有对应于与实际出现的周期自相关值61最一致的周期自相关出现模式62的ID的组判别为所接收的无线信号S所属的组(S2)。

接下来，无线信号组判别单元33根据在步骤S58中的判别结果，判定所接收的无线信号S的目的地是否为本站(S59)。此处，在无线信号S的目的地为本站时，使开关34接通而将无线信号S输入到数据解调单元35，数据解调单元35如下述那样对无线信号S进行数据解调处理(S60)，结束处理。此时，无线信号组判别单元33向数据解调单元35输出无线信号S所属的组的判别结果，数据解调单元35根据该组判别结果，取出在高阶统计性质数据库32中存储的ID信号波形，从无线信号S减去所取出的ID信号波形，从而进行解调处理。另外，在步骤S59中，在所接收的无线信号S的目的地不是本站时，不进行解调处理而结束处理。

(本实施方式的效果)

接下来，说明本实施方式的效果。在上述无线发送接收动作中，无线发送机1的无线信号ID赋予单元23在所发送的数据信号上加上正弦波来作为ID信号，无线接收机2的无线信号组判别单元33作为所接收的无线信号的高阶统计性质而计算出周期自相关特性，并根据该周期自相关特性，判别所接收的无线信号所属的组。图7是表示所发送的信号73(即，数据信号71和ID信号72之间的和)和所接收的信号的周期自相关特性74之间的关系的图。在与将所属的组固有的规定频率的正弦波(ID信号72)加到数据信号71上而得到的发送信号73相关的周期自相关特性74中，如图7所示，在与数据信号71对应的循环频率上出现相关值的峰值(与数据信号对应的周期自相关特性)，并且在上述规定频率的2倍的循环频率上出现相关值的峰值(与ID信号对应的周期自相关特性)。因此，在上述中，可根据与ID信号对应的周期自相关特性(具体而言为相关值的峰值的出现位置)来判别所接收的无线信号的组。其结果，在无线接收机2中，可判别出该无线信号所属的组，而无需进行所接收的无线信号的数据解调处理。并且，关于周期自相关特性，根据相对的频率差(在周期自相关中为循环频率)来确定，而不是使用在所接收的无线信号中包含的频率成分的绝对值来确定，从而不受载波频率偏移或码元时钟偏移的影响。因此，可计算所接收的无线信号的特性来进行ID的检测，而无需进行基于自动频率控制(Automatic FrequencyControl：AFC)的高精度的频率控制、以及码元时钟的严密地同步确立等。因此，与进行数据解调的情况相比，可更高速地检测出ID。

(无线发送接收装置的变形例)

接下来，说明上述实施方式的无线发送接收装置的各种变形例。

在第1变形例中，在无线发送接收装置10中使用多个正弦波来作为ID信号。即，在ID信号存储单元21中，将多个正弦波相加而成的合成波存储为ID信号，无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元21中存储的上述ID信号(多个正弦波相加而成的合成波)加到对数据信号进行调制而得到的调制信号上，从而生成发送信号，并输出所生成的发送信号。由此，周期自相关特性成为在与多个正弦波的频率差对应的循环频率中出现相关值的峰值，即使增加了成为对象的组数(数据信号能够所属的组数)，也可以确保分配给各组的固有的ID信号。

在第2变形例中，在无线发送接收装置10中，使用具有规定的信号带宽的调制信号来作为ID信号。即，在ID信号存储单元21中，将具有规定带宽的调制信号存储为ID信号，无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元21中存储的上述ID信号(具有规定带宽的调制信号)加到对数据信号进行调制而得到的调制信号上，从而生成发送信号，输出所生成的发送信号。由此，周期自相关特性成为在与ID信号的信号带宽对应的循环频率中的延迟时间0(零)附近出现相关值的功率峰值，另一方面在延迟时间变大时变得不具有相关。由此，出现与正弦波不同的相关值的特征，所以即使增加了成为对象的组数(数据信号能够所属的组数)，也可以确保分配给各组的固有的ID信号。

在第3变形例中，在无线发送接收装置10中，作为高阶统计性质，使用了频率自相关特性，以代替周期自相关特性。此时，在无线发送机1的ID信号存储单元21中，存储有具有数据信号所属的组固有的频率自相关特性的ID信号，无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元21中存储的ID信号加到对数据信号进行调制而得到的调制信号上，从而生成发送信号。并且，在无线接收机2的高阶统计性质数据库32中，存储有接收信号有可能所属的组固有的频率自相关特性的特征量，无线信号组判别单元33计算由无线信号接收单元31接收的接收信号的频率自相关特性，进行通过计算得到的频率自相关特性、和在高阶统计性质数据库32中存储的各组的频率自相关特性的特征量之间的比较，判别接收信号所属的组。在图8中，作为高阶频率自相关特性的例子，示出2阶频率自相关特性82、以及作为3阶频率自相关的特殊例的高阶谱83。其中，2阶频率自相关特性82是通过将信号具有的频率特性和实施了规定量的频移的信号的频率特性相乘后取频率方向的平均而计算出相关值的特性。在将接收信号的频率特性81设为X(f)时，2阶频率自相关特性82的数学定义由下式给出，

C_x(α)＝E_f[X(f)X^*(f+α)]    (3)

此处，E_f表示与频率f相关的期待值，α表示频移。并且，作为3阶频率自相关的特殊例的高阶谱83是将信号具有的频率特性、实施了第1规定量的频移的信号的频率特性、以及实施了第2规定量的频移的信号的频率特性相乘的特性。在将接收信号的频率特性81设为X(f)时，高阶谱83的数学定义由下式给出，

B(f₁，f₂)＝X(f₁)X(f₂)X^*(f₁+f₂)    (4)

由此，通过使用频率自相关特性，特别在将多个正弦波使用为ID信号时，在与多个正弦波的频率差对应的频率中出现频率自相关峰值，所以在由本地振荡器生成正弦波等、虽然难以生成准确频率的正弦波但可准确确定相对的频率差的状况下，可准确地确定出频率自相关峰值出现的频率。

在第4变形例中，在无线发送接收装置10中，作为高阶统计性质，使用频率自相关特性和周期自相关特性这双方。此时，在无线发送机1的ID信号存储单元21中，存储有具有数据信号所属的组固有的频率自相关特性和周期自相关特性这双方的ID信号，无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元21中存储的ID信号加到对数据信号进行调制而得到的调制信号上，从而生成发送信号。在无线接收机2的高阶统计性质数据库32中，存储有接收信号有可能所属的组固有的频率自相关特性和周期自相关特性这双方的特征量，在无线信号组判别单元33中，计算由无线信号接收单元31接收的接收信号的频率自相关特性和周期自相关特性这双方，进行通过计算得到的频率自相关特性与周期自相关特性这双方、和在高阶统计性质数据库32中存储的频率自相关特性与周期自相关特性这双方的特征量之间的比较，判别接收信号所属的组。由此，即使是保有相同的频率自相关特性而具有不同的周期自相关特性的多个接收信号，也可以判别出这些接收信号的ID，即使增加了成为对象的组数(接收信号能够所属的组数)，也可以确保分配给各组的固有的ID信号。

在第5变形例中，无线发送机1的无线信号ID赋予单元23将ID信号乘到对数据信号进行调制而得到的调制信号上，从而进行ID赋予。此处所说的“乘法运算”是指，在按照时间将ID信号g_id(t)乘到对数据信号进行调制而得到的调制信号s(t)上，从而得到发送信号x(t)

x(t)＝g_id(t)s(t)    (5)

或者，在频率轴上进行乘法运算(相当于时间轴上的卷积运算)，从而得到发送信号x(t)

x(t)＝∫g_id(τ)s(t-τ)dτ    (6)

在本变形例中，按照时间进行乘法运算。

此时，在ID信号存储单元21中，作为ID信号，存储有通过将该ID信号乘到对数据信号进行调制而得到的调制信号上来使规定的高阶统计性质出现的ID信号。无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元21中存储的ID信号乘到对数据信号进行调制而得到的调制信号上来生成发送信号。并且，在无线接收机2的高阶统计性质数据库32中，存储有接收信号有可能所属的组固有的周期自相关特性的特征量和ID信号的信号波形模式。数据解调单元35使用在高阶统计性质数据库32中存储的、接收信号所属的组的ID信号的波形模式来对接收信号进行除法运算，从而可解调出数据信号成分，而不会受到来自ID信号成分的影响。

在图9中，示出基于ID信号的乘法运算的ID赋予方法的例子。无线发送机1将ID信号92乘到数据信号91上，从而生成发送信号93。无线接收机2计算所接收的上述发送信号93的高阶统计性质，进行ID检测。在图9的例子中，示出了将周期自相关特性94使用为高阶统计性质的情况。在图9中，将ID信号92乘到数据信号91上，从而生成在频率轴上重复(3次)出现相同波形的发送信号93。例如，ID信号92是将数据信号91(s(t))频移fc后加到数据信号的源信号上所得的信号，将该ID信号92乘到数据信号91上后的发送信号x(t)由下式表示，

$x\left(t\right)=s\left(t\right)+s\left(t\right)e^{j2\mathrm{\π}{f}_{c}t}+s\left(t\right)e^{j2\mathrm{\π}\left(2f_c\right)t}---\left(7\right)$

在该情况下，当时间差为0时周期自相关特性94由下式表示，

$\mathrm{Rx}(\mathrm{\α},0)=\underset{-\∞}{\overset{\∞}{\∫}}\{s\left(t\right)+s\left(t\right)e^{j2\mathrm{\π}{f}_{c}t}+s\left(t\right)e^{j4\mathrm{\π}{f}_{c}t}\}\{s^{*}\left(t\right)+s{\left(t\right)}^{*}{e}^{-j2\mathrm{\π}{f}_{c}t}+s{\left(t\right)}^{*}{e}^{-j4\mathrm{\π}{f}_{c}t}\}{e}^{-j2\mathrm{\π\αt}}\mathrm{dt}---\left(8\right)$

$=\underset{-\∞}{\overset{\∞}{\∫}}{\left|s\left(t\right)\right|}^2\{3+(2e^{j2\mathrm{\π}{f}_{c}t}+2e^{-j2\mathrm{\π}{f}_{c}t})+(e^{j4\mathrm{\π}{f}_{c}t}+e^{-j4\mathrm{\π}{f}_{c}t})\}{e}^{-j2\mathrm{\π\αt}}\mathrm{dt}$

因此，在循环频率α与基于ID信号92的频移量fc或该频移量的2倍(即，2fc)一致时，出现相关峰值。由此，通过将ID信号乘到数据信号上，可按照每个数据信号所属的组固有地分配高阶统计性质，可进行ID分配以及判别。

在第6变形例中，作为第5变形例中的高阶统计性质，使用频率自相关特性，以代替周期自相关特性。此时，在无线发送机1的ID信号存储单元21中，作为ID信号，存储有通过将该ID信号乘到发送信号上而赋予数据信号所属的组固有的频率自相关特性的ID信号。无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元21中存储的ID信号乘到对数据信号进行调制而得到的调制信号上来生成发送信号。并且，在无线接收机2的高阶统计性质数据库32中，存储有接收信号有可能所属的组固有的频率自相关特性的特征量和ID信号波形。无线信号组判别单元33计算由无线信号接收单元31接收的接收信号的频率自相关特性，进行通过计算得到的频率自相关特性和在高阶统计性质数据库32中存储的频率自相关特性的特征量之间的比较，判别接收信号所属的组。由此，通过使用频率自相关特性，特别在将多个正弦波使用为ID信号时，在与多个正弦波的频率差对应的频率中出现频率自相关峰值，所以在由本地振荡器生成正弦波等、虽然难以生成准确频率的正弦波但可准确确定相对的频率差的状况下，可准确地确定出频率自相关峰值出现的频率。

在第7变形例中，作为第5变形例中的高阶统计性质，使用频率自相关特性和周期自相关特性这双方。此时，在无线发送机1的ID信号存储单元21中，作为ID信号，存储有通过将该ID信号乘到发送信号上而赋予数据信号所属的组固有的频率自相关特性和周期自相关特性这双方的ID信号。无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元21中存储的ID信号乘到对数据信号进行调制而得到的调制信号上来生成发送信号。在无线接收机2的高阶统计性质数据库32中，存储有接收信号有可能所属的组固有的频率自相关特性和周期自相关特性这双方的特征量。无线信号组判别单元33计算由无线信号接收单元31接收的接收信号的频率自相关特性和周期自相关特性这双方，进行通过计算得到的频率自相关特性与周期自相关特性这双方、和在高阶统计性质数据库32中存储的频率自相关特性与周期自相关特性这双方的特征量之间的比较，判别接收信号所属的组。由此，即使是保有相同的频率自相关特性而具有不同的周期自相关特性的多个接收信号，也可以判别出这些接收信号的ID，即使增加了成为对象的组数(接收信号能够所属的组数)，也可以确保分配给各组的固有的ID信号。

在第8变形例中，在无线发送机1通过多载波传送来传送无线信号时，根据所赋予的ID信号来设定各副载波的发送内容(换言之，根据多载波传送的副载波的发送内容来进行ID赋予)。以下，作为本变形例的多载波传送时的ID赋予和高阶统计性质之间的关系，说明ID赋予和2阶频率自相关特性之间的关系。另外，即使在使用2阶频率自相关特性以外的高阶统计性质的情况下，也可以使用相同方法来进行ID赋予。

在多载波传送中，每隔频率Δf，并行传送多个副载波。此时，通过多载波传送而发送的发送信号由下式表示，

$x\left(i\right)=\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_k\left({\mathrm{iT}}_s\right)\·e^{j2\mathrm{\πk\Δfi}{T}_s}---\left(9\right)$

此时，s_k(t)表示发送信号波形，T_s表示抽样间隔，k表示副载波数。此时，发送信号的频率特性为

$X\left(f\right)=\underset{i=-\∞}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}\{\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_k\left({\mathrm{iT}}_s\right)\·e^{j2\mathrm{\π}{\mathrm{k\ΔfiT}}_s}\}{e}^{-j2\mathrm{\πfi}{T}_s}$

$=\underset{i=-\∞}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}\{\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_k\left({\mathrm{iT}}_s\right)\·e^{-j2\mathrm{\π}(f-\mathrm{k\Δf})i{T}_s}\}---\left(10\right)$

$=\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\Σ}}}{S}_k(f-\mathrm{k\Δf})$

其中，S_k(f)是通过副载波发送的信号s_k(t)的频率表现，成为

$S_k\left(f\right)=0,f\&GreaterEqual;\mathrm{\&Delta;forf}<0,\mathrm{for}k_{\&ForAll;}---\left(11\right)$

此时，2阶频率自相关特性为

$C_X\left(\mathrm{\&alpha;}\right)=E_f\left[\right\{\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k(f-\mathrm{k\&Delta;f})\left\}\right\{\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k^{*}(f-\mathrm{k\&Delta;f}+\mathrm{\&alpha;})\left\}\right]---\left(12\right)$

在α＝βΔf(β∈Z)时，为

$C_X\left(\mathrm{\&beta;\&Delta;f}\right)=\left\{\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k(f-\mathrm{k\&Delta;f})\right\}\left\{\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k^{*}(f-\mathrm{k\&Delta;f}+\mathrm{\&beta;\&Delta;f})\right\}$

$=\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k(f-\mathrm{k\&Delta;f})S_{k+\mathrm{\&beta;}}^{*}(f-\mathrm{k\&Delta;f})---\left(13\right)$

$=\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k{S}_{k+\mathrm{\&beta;}}^{*}$

即，对源信号和β个相邻的各个副载波的信号进行乘法运算后取和的特性为2阶频率自相关特性。其中，在无法将采样时间间隔设定得较小的条件下，从根据抽样间隔确定的观测频带偏离的信号的高频成分循环出现在低频区域。此时，将观测频带设为0≤f≤kΔf时，式(13)成为如下所示。

$C_X\left(\mathrm{\&beta;\&Delta;f}\right)=\underset{k=0}{\overset{K-\mathrm{\&beta;}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k{S}_{k+\mathrm{\&beta;}}^{*}+\underset{k=K-\mathrm{\&beta;}}{\overset{K-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k{S}_{k+\mathrm{\&beta;}-K}^{*}---\left(14\right)$

在本变形例中利用该特征，(1)通过规定的频移量来使2阶频率自相关接近于0、或(2)相反将所发送的码元内容变更使其出现峰值，由此可向数据信号所属的组赋予ID，以使2阶频率自相关特性分别不同。

在无线发送机1的ID信号存储单元21中，存储有这样确定的副载波(在ID信号发送中使用的副载波)和使用该副载波发送的ID信号的内容，并且，在无线接收机2的高阶统计性质数据库32中，存储有所出现的频率自相关特性的特征量以及信号波形。

此处，说明ID信号的内容的具体例。例如，考虑在5个副载波中发送ID信号的情况。此时，将使用这5个副载波来发送的信号的频率特性设为S_k(f)。此处，k是发送ID信号的副载波的下标，设为k＝{0、1、2、3、4}。并且，设为这5个副载波分别隔开规定频率间隔Δf而存在。此处，在将规定的时间信号g_id(t)的频率特性设为G_id(f)时，如果设

{S₀(f)，S₁(f)，S₂(f)，S₃(f)，S₄(f)}＝{G_id(f)，G_id(f)，G_id(f)，G_id(f)，G_id(f)}(15)

则，

$C_X\left(\mathrm{\&Delta;f}\right)=\underset{k=0}{\overset{3}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k\left(f\right)S_{k+1}^{*}\left(f\right)=4{\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2$

$C_X\left(2\mathrm{\&Delta;f}\right)=\underset{k=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k\left(f\right)S_{k+2}^{*}\left(f\right)=3{\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2$

$C_X\left(3\mathrm{\&Delta;f}\right)=\underset{k=0}{\overset{1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k\left(f\right)S_{k+3}^{*}\left(f\right)=2{\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2$

$C_X\left(4\mathrm{\&Delta;f}\right)=\underset{k=0}{\overset{0}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k\left(f\right)S_{k+4}^{*}\left(f\right)={\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2$

另外，如果设

{S₀(f)，S₁(f)，S₂(f)，S₃(f)，S₄(f)}＝{G_id(f)，-G_id(f)，G_id(f)，G_id(f)，G_id(f)}(17)

则

$C_X\left(\mathrm{\&Delta;f}\right)=\underset{k=0}{\overset{3}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k\left(f\right)S_{k+1}^{*}\left(f\right)=-{\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2-{\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2+{\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2+{\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2=0$

$C_X\left(2\mathrm{\&Delta;f}\right)=\underset{k=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k\left(f\right)S_{k+2}^{*}\left(f\right)={\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2-\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|+{\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2={\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2$

$C_X\left(3\mathrm{\&Delta;f}\right)=\underset{k=0}{\overset{1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k\left(f\right)S_{k+3}^{*}\left(f\right)={\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2-\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|=0$

$C_X\left(4\mathrm{\&Delta;f}\right)=\underset{k=0}{\overset{0}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_k\left(f\right)S_{k+4}^{*}\left(f\right)={\left|G_{\mathrm{id}}\left(f\right)\right|}^2$

此时，为了使式(16)的频率自相关的特征出现，根据式(15)，使用规定的时间信号波形g_id(t)来将5个副载波中的ID信号的内容s_k(t)(k＝0、1、2、3、4)设为

{s₀(t)，s₁(t)，s₂(t)，s₃(t)，s₄(t)}＝{t_id(t)，t_id(t)，t_id(t)，t_id(t)，t_id(t)}(19)

并且，为了使式(18)的频率自相关的特征出现，根据式(17)，将5个副载波中的ID信号的内容设为

{s₀(t)，s₁(t)，s₂(t)，s₃(t)，s₄(t)}＝{g_id(t)，-g_id(t)，g_id(t)，g_id(t)，g_id(t)}(20)

并且，在本变形例中，无线信号ID赋予单元23以将用于ID信号发送的副载波所发送的ID信号的内容设定为在ID信号存储单元21中存储的内容、由其他副载波来发送对数据信号进行调制而得到的调制信号的方式生成发送信号。并且，无线信号组判别单元33计算频率自相关特性，比较通过计算得到的频率自相关特性和在高阶统计性质数据库32中存储的每个组固有的高阶统计性质，根据该比较结果来判别接收信号所属的组。此时，数据解调单元35可根据在高阶统计性质数据库32中存储的该判别出的组的ID信号波形来推定出接收信号的传送路径，可利用该ID信号波形来进行高精度的数据解调。并且，在本变形例中，如果分开用于发送数据信号的副载波和用于发送ID信号的副载波，则可一边发送数据信号同时一边发送ID信号。另一方面，如果仅使用副载波来发送ID信号，则可分配多个组固有的ID。

并且，在本变形例中，无线信号ID赋予单元23还可以设定为使由ID信号发送时使用的副载波发送的信号的能量集中在规定的频率成分中。具体而言，在ID信号存储单元21中存储规定频率的正弦波，无线信号ID赋予单元23在用于ID信号发送的副载波中，发送所存储的规定频率的正弦波，通过上述设定使信号能量集中在副载波内的规定频率成分中。通过这样使信号能量集中在规定频率成分中，可使接收信号所属的组固有的高阶统计性质显著地出现，可进行高精度的ID检测。并且，可以设定为发送

a(i)＝e^j2πki  (21)

来作为数字信号的第i个发送码元，以代替使用正弦波来作为发送信号。此处，图14示出k＝1/8时的发送码元的例子。该发送码元是对正弦波信号进行离散化而得到的，与没有进行离散化的情况的正弦波信号同样，使信号的能量集中在规定频率成分中。ID信号存储单元21以在用于ID信号发送的每个副载波中使信号能量集中在规定频率成分中的形式，存储根据式(21)生成的发送码元，无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元中存储的发送码元，利用用于与该发送码元对应的ID信号发送的副载波来发送，通过上述设定来生成发送信号。通过使用这样离散化的信号，以与用于ID信号发送的副载波以外的信号相同的方法，使信号能量集中在规定频率成分中，可生成能够进行高精度的ID检测的信号。并且，通过使用离散化的信号，可在OFDM信号发送机中进行基于傅立叶逆变换的信号生成，可生成使规定副载波的功率集中在规定频率中的信号。另外，在OFDM信号中，通过发送式(21)那样的信号来作为由用于传送路径推定的导频副载波所发送的信号的值，可将ID赋予到信号中而不牺牲传送效率。

在第9变形例中，在多载波传送时，仅使用一部分的副载波，即将输入到不使用的副载波中的码元设为0(无输入)。此时，在ID信号存储单元21中，存储有无输入的副载波和无输入的副载波的输入码元即“0”。无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元21中存储的无输入的副载波的信号设为0，由被指定为无输入的副载波以外的副载波来发送调制信号，从而生成发送信号。此时，例如，如图10所示，在由无输入的副载波发送的信号和由无输入的副载波以外的副载波来发送的信号之间不出现相关，所以可容易使一部分的频移的2阶频率自相关接近于0。因此，通过选择无输入的副载波，可容易地生成实现各种相关出现模式的发送信号。

在802.11a无线LAN中，为了进行同步确立和自动频率控制而使用一部分的副载波来发送短训练(short training)信号，在使用短训练来实施用于码元时钟同步确立和载波频率同步确立的频率误差补偿之后，在对使用全部副载波发送的无线信号帧的数据部进行FFT处理之后进行纠错解码来取得信号发送目的地的MAC地址，可得到接收信号所属的组。

但是，由于需要这些一连串数据解调处理，所以存在当判别数据信号所属的组时需要的处理时间较长的问题。与此相对，在本发明中，通过变更为了得到不同的高阶统计性质而使用的副载波的配置，在无线信号所属的每个组中分配ID，仅求出该高阶统计性质，根据所求出的高阶统计性质来判别ID。因此，可高速地判别出接收信号所属的组。此时，与以往的802.11a无线LAN同样，可以将短训练码元用于码元同步确立以及载波频率同步确立，同时还可以用于判别接收信号所属的组。

在第10变形例中，在无线发送机1对发送信号进行发送时，发送进行时间变动的ID信号。具体而言，ID信号存储单元21存储有赋予了高阶统计性质的功率峰值出现的频率随着延迟时间差变化的高阶统计性质的ID信号。无线信号ID赋予单元23根据在ID信号存储单元21中存储的ID信号，生成具有高阶统计性质的功率峰值出现的频率随着延迟时间差变化的高阶统计性质的发送信号。并且，无线接收机2的高阶统计性质数据库32存储有随着延迟时间差和频率变动的高阶统计性质的特征量。无线信号组判别单元33使延迟时间差和频率变动，计算接收信号的高阶统计性质，比较通过计算得到的高阶统计性质和在高阶统计性质数据库32中存储的高阶统计性质的特征量，从而进行接收信号所属的组的判别。

以下，说明更具体的例子。图11是表示具体例的概念的图。该图11表示无线发送机1进行多载波传送时的ID赋予和2阶频率自相关特性之间的关系，图11所示的信号A是用于发送无线信号的副载波不随时间变动而成为恒定的发送信号，信号B是随着时间改变用于发送无线信号的副载波来发送的发送信号。此时，无线发送机1的ID信号存储单元21存储有不用于数据信号传送的副载波的信息、不使用该副载波的时间信息、以及由不用于数据信号传送的副载波发送的发送数据“0”。无线信号ID赋予单元23向不用于数据信号传送的副载波输入指定时间的“0(无输入)”，向其他副载波输入对数据信号进行调制而得到的调制信号，从而生成发送信号。

此处，说明图11的信号A以及信号B的频率自相关特性。将信号x(t)的短区间的频率特性设为

$X(f,t_0)=\underset{t_0}{\overset{t_0+T_0}{\&Integral;}}x\left(t\right)e^{-j2\mathrm{\&pi;ft}}\mathrm{dt}---\left(22\right)$

将考虑时间差的2阶频率特性通过下式来定义，

C_X(α，τ，t₀)＝E_f[X(f，t₀)X^*(f+α，t₀+τ)]  (23)

此时，如果将式(22)的区间积分的时间宽度T₀设为τ₀，将信号A的频率特性X_A(f，t)设为

$X_A(f,t)=\left\{\begin{array}{cc}\sqrt{S/{\mathrm{\&tau;}}_0}& 0\&le;t\&le;{\mathrm{M\&tau;}}_0\mathrm{and}(0\&le;f\&le;f_0\mathrm{or}2f_0\&le;f\&le;{3f}_0)\\ 0& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.---\left(24\right)$

则相对于k＝0、1、2、…、M-1、以及0≤t₀≤(M-k)τ₀，下式成立

C_X(0，kτ₀，t₀)＝2S/τ0

C_X(2f₀，kτ₀，t₀)＝S/τ0  (25)

C_X(f₀，kτ₀，t₀)＝C_X(3f₀，kτ₀，t₀)＝0

从该式(25)可知，信号A的2阶频率自相关不依赖于时间差kτ₀，对于任意的α下式成立

C_X(α，0，t₀)＝C_X(α，τ₀，t₀)＝C_X(α，2τ₀，t₀)＝…＝C_X(α，(M-1)τ₀，t₀)(26)

与此相对，如果将信号B的频率特性X_B(f，t)相对于n＝1、2、…、M-1设为

则相对于k＝0、1、2、…、M-1、以及0≤t₀≤(M-2k-1)τ₀，下式成立

C_X(0，2kτ₀，t₀)＝2S/τ₀，

C_X(0，(2k+1)τ₀，t₀)＝0，

C_X(f₀，2kτ₀，t₀)＝0，

C_X(f₀，(2k+1)kτ₀，t₀)＝2S/τ0，

                                       (28)

C_X(2f₀，2kτ₀，t₀)＝S/τ₀，

C_X(2f₀，(2k+1)τ₀，t₀)＝0，

C_X(3f₀，2kτ₀，t₀)＝0，

C_X(3f₀，(2k+1)kτ₀，t₀)＝S/τ₀，

即，可知信号B的2阶频率自相关随着时间差而变动。由此可知，可通过延迟时间的差异来使高阶统计性质变动(通过考虑延迟时间来改变高阶统计性质出现的方法)。在本变形例中，利用这样的特性，根据时间以一定的模式来使发送信号的频率特性变动，从而根据延迟时间的差异来使高阶统计性质变动。由此，对数据信号有可能所属的组，可赋予分别具有固有的高阶统计性质的ID信号，能够增加可分配的ID数。

在第11变形例中，作为第10变形例中的高阶统计性质，使用了3阶以上的频率自相关特性。此时，无线发送机1的ID信号存储单元21存储有赋予数据信号所属的组固有的3阶以上的频率自相关特性的ID信号、和用于该ID信号的发送的副载波的信息。无线信号ID赋予单元23生成如下的发送信号，即：使用在ID信号存储单元21中存储的副载波来发送ID信号，使用其他载波来发送对数据信号进行调制而得到的调制信号。并且，无线接收机2的高阶统计性质数据库32存储有信号有可能所属的组固有的3阶以上的频率自相关特性的特征量。无线信号组判别单元33计算由无线信号接收单元31接收的接收信号的3阶以上的频率自相关特性，比较通过计算得到的3阶以上的频率自相关特性、和在高阶统计性质数据库32中存储的接收信号有可能所属的组固有的3阶以上的频率自相关特性的特征量，从而判别接收信号所属的组。由此，通过使用3阶以上的频率自相关特性，可降低由噪声引起的向ID判别的影响，可进行高精度的ID判别。

在第12变形例中，作为第10变形例中的高阶统计性质，使用周期自相关特性。此时，无线信号发送机1的ID信号存储单元21存储有赋予数据信号所属的组固有的周期自相关特性的ID信号、和用于该ID信号的发送的副载波的信息。无线信号ID赋予单元23生成如下的发送信号，即：使用在ID信号存储单元21中存储的副载波来发送ID信号，使用其他载波来发送对数据信号进行调制而得到的调制信号。并且，无线接收机2的高阶统计性质数据库32存储有接收信号有可能所属的组固有的周期自相关特性的特征量。无线信号组判别单元33计算由无线信号接收单元31接收的接收信号的周期自相关特性，比较通过计算得到的周期自相关特性、和在高阶统计性质数据库32中存储的接收信号有可能所属的组固有的周期自相关特性的特征量，从而判别接收信号所属的组。由此，通过使用周期自相关特性，无需进行在使用频率自相关时必须的“接收信号的傅立叶变换”，所以可以以简单的结构来进行ID判别。

在第13变形例中，作为第10变形例中的高阶统计性质，使用频率自相关特性和周期自相关特性这双方。此时，无线接收机2的高阶统计性质数据库32存储有接收信号有可能所属的可能性的组固有的频率自相关特性和周期自相关特性这双方的特征量。无线信号组判别单元33计算由无线信号接收单元31接收的接收信号的频率自相关特性和周期自相关特性这双方，比较通过计算得到的频率自相关特性与周期自相关特性这双方、和在高阶统计性质数据库32中存储的每个组的频率自相关特性和周期自相关特性这双方的特征量，从而判别接收信号所属的组。由此，可对保有相同频率自相关特性而具有不同的周期自相关特性的多个接收信号进行ID判别，可相对于组数的增加确保ID数。

在第14变形例中，在无线发送接收装置中，将纠错编码和高阶统计性质的特征量对应起来，确定高阶统计性质的峰值出现的频移量，根据该峰值的位置来确定ID信号的形式。图12是根据本变形例表示出使纠错编码和频率自相关峰值对应的方法的概念的图。在本变形例中，首先，根据纠错编码法生成规定长度的码串。接下来，将码串和高阶统计性质的峰值对应起来，确定峰值的位置(出现位置)。根据所确定的峰值位置，例如使用式(8)进行逆运算来确定发送信号形式。

具体而言，如图12所示，无线发送机1根据纠错编码法生成规定长度的码串(S01)，将码串和高阶统计性质的峰值对应起来确定峰值出现位置，根据该峰值出现位置确定ID信号(S02)，将该确定的ID信号存储到无线发送机1的ID信号存储单元21。无线信号ID赋予单元23将在ID信号存储单元21中存储的ID信号、和对数据信号进行调制而得到的调制信号相关联起来(例如进行相加)，生成发送信号。由此，在所分配的各ID信号中峰值出现位置不同，该ID信号之间的相关变低(例如，如图12的用户1的ID信号和用户2的ID信号那样，彼此的相关变低)。从而，可降低模式匹配后的ID判别错误。

另外，在第14变形例中，作为纠错编码使用0和1这二值而仅根据有无高阶统计性质的峰值来分配ID，但对于多值纠错编码，也可以分配高阶统计性质的大小(功率)。此时，通过与多值的纠错编码对应，即使增加了组数，也可以确保ID数，进而可降低ID判别错误。

并且，在第14变形例中，也可以在高阶统计性质的相位中保持信息。此时，根据高阶统计性质的相位来分配不同的ID，从而能够增加可分配的ID数。关于使相位保持信息的方法，由于在平坦衰落环境中相位的相对值不会随着频率变动，所以特别有效。

Claims (10)

1.一种无线发送机，该无线发送机具备：

ID信号存储单元，其存储有ID信号，该ID信号用于识别所传送的数据信号所属的组，且被赋予每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；

数据调制单元，其调制所述数据信号；

无线信号ID赋予单元，其将由所述数据调制单元调制的调制信号和在所述ID信号存储单元中存储的ID信号相关联起来，从而将与所述ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号，进而生成所发送的信号；以及

无线信号发送单元，其以无线形式发送由所述无线信号ID赋予单元生成的信号。

2.根据权利要求1所述的无线发送机，其特征在于，所述无线信号ID赋予单元将所述ID信号加到所述调制信号上，从而将与该ID信号对应的高阶统计性质赋予给该调制信号。

3.根据权利要求1所述的无线发送机，其特征在于，所述无线信号ID赋予单元将所述ID信号乘到所述调制信号上，从而将与该ID信号对应的高阶统计性质赋予给该调制信号。

4.根据权利要求1所述的无线发送机，其特征在于，所述无线发送机是根据使用多个副载波的多载波传送来发送信号的无线发送机，

所述ID信号存储单元将与所传送的数据信号所属的组对应的、规定频率的正弦波或对该正弦波信号进行离散化的发送码元存储为所述ID信号，

所述无线信号ID赋予单元被设定为在用于ID信号发送的副载波中，发送在所述ID信号存储单元中存储的所述正弦波或所述发送码元，从而生成所述所发送的信号。

5.根据权利要求1所述的无线发送机，其特征在于，所述无线发送机是根据使用多个副载波的多载波传送来发送信号的无线发送机，

所述ID信号存储单元存储有ID信号，所述ID信号用于根据所传送的数据信号所属的组来确定所有副载波中用于通信的副载波，

所述无线信号ID赋予单元生成仅使用由在所述ID信号存储单元中存储的ID信号确定的用于通信的副载波的、所述所发送的信号。

6.一种无线接收机，该无线接收机具备：

高阶统计性质数据库，其存储有所接收的信号有可能所属的所有组的每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；

无线信号接收单元，其以无线形式接收所到来的信号；以及

无线信号组判别单元，其求出与所述无线信号接收单元所接收的信号相关的高阶统计性质，比较所求出的高阶统计性质和在所述高阶统计性质数据库中存储的每个组的高阶统计性质，从而判别所述接收的信号所属的组。

7.一种无线通信系统，该无线通信系统包括无线发送机和存在于所述无线发送机周边的无线接收机，其特征在于，

所述无线发送机具备：

ID信号存储单元，其存储有ID信号，该ID信号用于识别所传送的数据信号所属的组，且被赋予每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；

数据调制单元，其调制所述数据信号；

无线信号ID赋予单元，其将由所述数据调制单元调制的调制信号和在所述ID信号存储单元中存储的ID信号相关联起来，从而将与所述ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号，进而生成所发送的信号；以及

无线信号发送单元，其以无线形式发送由所述无线信号ID赋予单元生成的信号，

所述无线接收机具备：

高阶统计性质数据库，其存储有所接收的信号有可能所属的所有组的每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；

无线信号接收单元，其以无线形式接收所到来的信号；以及

无线信号组判别单元，其求出与由所述无线信号接收单元接收的信号相关的高阶统计性质，比较所求出的高阶统计性质和在所述高阶统计性质数据库中存储的每个组的高阶统计性质，从而判别所述接收的信号所属的组。

8.一种无线信号控制方法，该无线信号控制方法具备：

ID信号存储步骤，在该步骤中，无线发送机在通信之前预先存储ID信号，该ID信号用于识别所传送的数据信号所属的组，且被赋予每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；

数据调制步骤，在该步骤中，所述无线发送机调制所述数据信号；

无线信号ID赋予步骤，在该步骤中，所述无线发送机将在所述数据调制步骤中调制的调制信号和在所述ID信号存储步骤中存储的ID信号相关联起来，从而将与所述ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号，进而生成所发送的信号；以及

无线信号发送步骤，在该步骤中，所述无线发送机以无线形式发送在所述无线信号ID赋予步骤中生成的信号。

9.一种无线信号控制方法，该无线信号控制方法具备：

高阶统计性质存储步骤，在该步骤中，无线接收机在通信之前预先存储所接收的信号有可能所属的所有组的每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；

无线信号接收步骤，在该步骤中，所述无线接收机以无线形式接收所到来的信号；以及

无线信号组判别步骤，在该步骤中，所述无线接收机求出与在所述无线信号接收步骤中接收的信号相关的高阶统计性质，比较所求出的高阶统计性质和在所述高阶统计性质存储步骤中存储的每个组的高阶统计性质，从而判别所述接收的信号所属的组。

10.一种无线信号控制方法，该无线信号控制方法使用于无线通信系统中，该无线通信系统包括无线发送机和存在于所述无线发送机周边的无线接收机，该无线信号控制方法具备：

ID信号存储步骤，在该步骤中，所述无线发送机在通信之前预先存储ID信号，该ID信号用于识别所传送的数据信号所属的组，且被赋予每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；

数据调制步骤，在该步骤中，所述无线发送机调制所述数据信号；

无线信号ID赋予步骤，在该步骤中，所述无线发送机将在所述数据调制步骤中调制的调制信号和在所述ID信号存储步骤中存储的ID信号相关联起来，从而将与所述ID信号对应的高阶统计性质赋予给与该ID信号相关联的调制信号，进而生成所发送的信号；

无线信号发送步骤，在该步骤中，所述无线发送机以无线形式发送在所述无线信号ID赋予步骤中生成的信号；

高阶统计性质存储步骤，在该步骤中，所述无线接收机在通信之前预先存储所接收的信号有可能所属的所有组的每个组固有的、作为在频率相关、时间相关、周期自相关、累积量以及矩的统计量中出现的2阶以上的性质的高阶统计性质；

无线信号接收步骤，在该步骤中，所述无线接收机以无线形式接收所到来的信号；以及

无线信号组判别步骤，在该步骤中，所述无线接收机求出与在所述无线信号接收步骤中接收的信号相关的高阶统计性质，比较所求出的高阶统计性质和在所述高阶统计性质存储步骤中存储的每个组的高阶统计性质，从而判别所述接收的信号所属的组。

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