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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funkkommunikationsvorrichtung zum Durchführen einer UWB-(engl. Ultra Wide Band)Kommunikation.
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Stand der Technik
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Da es für die UWB-Kommunikation, die Frequenzen einer ultraweiten Bandbreite belegt, schwierig ist, ein dediziertes Band aufrecht zu erhalten, verwendet diese ein Frequenzband gemeinsam mit existierenden Kommunikationssystemen. Somit wird befürchtet, dass eine „Interferenz” zwischen der UWB-Funkkommunikationsvorrichtung und den existierenden Kommunikationssystemen auftreten kann, was zu einem Stau (engl. Jamming) von Übertragungssignalen zueinander führen kann.
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Bezüglich der Interferenz, die die UWB-Funkkommunikationsvorrichtung den existierenden Kommunikationssystemen auferlegt, wird bereits eine Technik in der Praxis verwendet, die als DAA (engl. Detect and Avoid) bezeichnet wird, welche die Interferenz vermeidet, indem das Vorliegen oder Fehlen eines Signals von den existierenden Kommunikationssystemen erfasst wird, und indem eine Aussparung in die UWB-Übertragungswelle bei einer bestimmten Frequenz eingestellt wird, bei der das Signal auftritt.
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US 2009/0023404 A1 offenbart die Steuerung eines Empfängers, wobei eine lokale Signaloszillationseinheit ein feststehendes lokales Signal erzeugt.
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WO 2007/039557 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abschwächung einer Interferenz zwischen einem breiten und einem schmalen Frequenzband unter Verwendung von Notch-Filtern.
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Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 eine UWB-Funkkommunikationsvorrichtung, die ein MB-OFDM-(engl. Multi-Band-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)Kommunikationsverfahren verwendet, das die Erfassung in dem DAA geeignet implementieren kann, indem verhindert wird, dass eine tote Zone in der Nähe dessen lokaler Frequenz auftritt, indem eine Low-IF-Technik als Down-Konvertierung an der Empfangsseite verwendet wird.
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Bezüglich der Interferenz, die die UWB-Funkkommunikationsvorrichtung von dem existierenden Kommunikationssystem empfängt, haben die existierenden Kommunikationssysteme andererseits keine Verpflichtung, die Interferenz zu vermeiden. Wenn die UWB-Funkkommunikationsvorrichtung somit eine Interferenz erfasst, vermeidet eine MAC-(engl. Media Access Control)Layer höheren Ranges normalerweise die Verwendung des Bands, das der Interferenz unterworfen ist, indem eine Bandverschiebung bestimmt und durchgeführt wird.
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Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass eine vergleichbare Interferenz in dem Band auftreten kann, zu dem die Verschiebung erfolgt. Wenn darüber hinaus die Verwendung eines anderen Bands durch das Gesetz beschränkt ist, kann das Vermeiden der Interferenz durch Bandverschiebung nicht erreicht werden.
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5 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Interferenz, die die UWB-Funkkommunikationsvorrichtung von einem existierenden Kommunikationssystem empfängt. Ein Stau, wie in 5 gezeigt, tritt auf, da eine Übertragungswelle von einem existierenden Kommunikationssystem, das ein Band mit der UWB-Funkkommunikationsvorrichtung gemeinsam verwendet, oder da eine störende Strahlung außerhalb des Bands von einem existierenden Kommunikationssystem unter Verwendung eines benachbarten Bands in das Band der UWB-Funkkommunikation hineintritt. Verglichen mit der Bandbreite des UWB, 528 MHz, ist die Bandbreite der existierenden Kommunikationssysteme schmal, mit ca. mehreren zehn MHz. Da darüber hinaus das UWB die Leistung zu einem Breitband streut, ist die Leistungsdichte sehr viel geringer als die von anderen Kommunikationssystemen.
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Das Signal des oben stehenden Bands, das mit einer Antenne empfangen wird und verstärkt wird, unterliegt einer Frequenzwandlung zu einem Basisband-Signal, indem dieses durch ein lokales Signal LO mit der gleichen Frequenz wie die zentrale Empfangsfrequenz frf multipliziert wird. Danach wird dessen Niederfrequenzkomponente, die durch einen Tiefpassfilter (LPF) hindurchgelangt, mit einer Durchgangscharakteristik, die durch die gestrichelten Linien in 5 angezeigt ist, durch einen Verstärker variabler Verstärkung (VGA) verstärkt und demoduliert. In diesem Fall führt der Verstärker variabler Verstärkung (VGA) eine AGC (engl. Automatic Gain Control) derart durch, dass der eingegebene Signalpegel in dem AD-Wandler konstant wird.
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Wie aus dem Basisband-Signal nach Durchgang durch den LPF klar ersichtlich, wie in 5 gezeigt, kann der Stau, der in das Band eintritt, nicht gedämpft werden, selbst dann, wenn dieser durch den Tiefpassfilter (LPF) oder einen Bandpassfilter (BPF) hindurchgeführt wird.
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Wenn somit sowohl die gewünschte UWB-Welle und ein Stau in dem Band vorhanden sind, wird die Verstärkung bezüglich dem Signalpegel einschließlich des Staus gesteuert. In Abhängigkeit von der Pegeldifferenz zwischen dem Stau und der gewünschten Welle (D/U-Verhältnis) kann somit keine ausreichende Amplitude (Auflösung der AD-Wandlung) für den Empfang des gewünschten Wellensignals nicht erhalten werden, wodurch ein Problem besteht, da ein UWB-Frame-Erfassungsfehler oder ein Empfangsfehler, wie zum Beispiel ein Bit-Fehler, verursacht wird.
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Dieses Problem kann nicht durch die Erfindung gelöst werden, die in dem Patentdokument 1 offenbart ist, welches die Technik zum Vermeiden der Interferenz vorschlägt, die der Transmitter den existierenden Kommunikationssystemen bereitstellt.
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Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung des oben stehenden Problems implementiert. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Bereitstellung einer Funkkommunikationsvorrichtung, die eine Interferenz aufgrund eines Staus von einem existierenden Kommunikationssystem vermeiden kann, indem der Stau gedämpft wird, der durch die Wandlung auf die Basisband-Signalfrequenz weitergegeben wurde, indem dieser in einen Bereich außerhalb des Durchgangsbands des Tiefpassfilters in der UWB-Kommunikation auf Grundlage eines MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens verschoben wird.
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Stand der Technik-Dokumente
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- Patentdokument 1: JP 2007 258904 A .
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Funkkommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Funkkommunikationsvorrichtung zum Durchführen einer UWB-(Ultra-Wide-Band)Kommunikation auf Grundlage eines MB-OFDM-(Multiband-Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing)Kommunikationsverfahrens, wobei die Funkkommunikationsvorrichtung umfasst: eine lokale Signaloszillationseinheit zum Erzeugen eines lokalen Signals; eine Frequenzwandlungseinheit zum Wandeln eines empfangenen OFDM-Signals in ein Basisband-Signal gemäß der Frequenz des lokalen Signals, das durch die lokale Signaloszillationseinheit erzeugt wird; eine Tiefpassfiltereinheit zum Eliminieren einer Hochfrequenzkomponente aus dem Basisband-Signal; eine AD-Wandlungseinheit zum Wandeln des Basisband-Signals, das durch die Tiefpassfiltereinheit geht, in ein digitales Signal; eine FFT-Signalverarbeitungseinheit zum Erfassen empfangener Signale individueller Subträger in einem Empfangsfrequenzband, durch Anwenden einer FFT-Signalverarbeitung an dem Basisband-Signal, das durch die AD-Wandlungseinheit geht und in das digitale Signal gewandelt wird; eine Datenreproduktionseinheit zum Wiederherstellen empfangener Daten aus den empfangenen Signalen der individuellen Subträger, die durch die FFT-Signalverarbeitungseinheit erfasst werden; und eine lokale Signalfrequenz-Steuereinheit zum Steuern der lokalen Signaloszillationseinheit, so dass die Frequenz des lokalen Signals auf eine Frequenz geändert wird, die bewirkt, dass die Frequenzwandlungseinheit eine Störung durch ein Übertragungssignal in einen Frequenzbereich außerhalb eines Durchgangsbands der Tiefpassfiltereinheit verschiebt, wenn die FFT-Signalverarbeitungseinheit eine Interferenz aufgrund der Störung in dem Empfangsfrequenzband erfasst, wobei die FFT-Signalverarbeitungseinheit einen empfangenen Signalpegel bei jeder Frequenz in dem Basisband-Signal erfasst, den empfangenen Signalpegel zeitlich mittelt, und mit einem gewünschten Wellensignal vergleicht, um die Störung zu erfassen.
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Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung die Stau-Interferenz in dem empfangenen Frequenzband in der UWB-Kommunikation auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens erfasst wird, wird die Frequenz des lokalen Signals auf die Frequenz geändert, die bewirkt, dass der Stau bzw. eine Störung durch ein Übertragungssignal auf die Frequenz außerhalb des Durchgangsbands der Tiefpassfiltereinheit gewandelt bzw. verschoben wird. Dies bietet den Vorteil, dass die Stau-Interferenz bzw. die Interferenz aufgrund der Störung verhindert werden kann, indem der Stau bzw. die Störung gedämpft wird, der in dem Empfangsfrequenzband des OFDM-Signals erfasst wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Funkkommunikationsvorrichtung einer Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Verarbeitung, wenn die Funkkommunikationsvorrichtung der Ausführungsform 1 eine Stau-Interferenz erfasst;
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3 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Subträger-(engl. Subcarrier)Anordnung in einer UWB-Kommunikation auf Grundlage eines MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens;
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4 ist ein Diagramm zur Darstellung von Beziehungen zwischen Übertragungsraten und Datenzuteilung in der UWB-Kommunikation auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens; und
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5 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Interferenz, die eine UWB-Funkkommunikationsvorrichtung von einem existierenden Kommunikationssystem empfängt.
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Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
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Der beste Modus zum Ausführen der Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erläutert, um die vorliegende Erfindung detailliert zu erläutern.
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Ausführungsform 1
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1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Funkkommunikationsvorrichtung einer Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine Empfangsvorrichtung zum Ausführen einer UWB-Kommunikation in dem MB-OFDM-Kommunikationsverfahren durchführt. Die Funkkommunikationsvorrichtung der Ausführungsform 1 in 1 umfasst eine Antenne 1, einen Bandpassfilter (BPF) 2, einen rauscharmen Verstärker (LNA) 3, einen orthogonalen Mixer 4, Tiefpassfilter (LPF) 5a und 5b, Verstärker mit variabler Verstärkung (VGA) 6a und 6b, AD-Wandler (ADC) 7a und 7b, eine automatische Verstärkersteuereinheit (AGC) 8, eine FFT (engl. Fast Fourier Transform) Signalverarbeitungseinheit 9, eine Datenreproduktionseinheit 10, eine lokale Signalfrequenz-Steuereinheit 11 und eine lokale Signaloszillationseinheit 12.
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Als nächstes wird der Betrieb erläutert.
(A) Wenn keine Stau-Interferenz auftritt.
Ein Signal, das mit der Antenne 1 empfangen wird und durch den BPF 2 hindurch geht, wird durch den LNA 3 verstärkt.
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Der orthogonale Mixer 4 multipliziert das durch den LNA 3 verstärkte Signal mit Signalen, die durch die Bereitstellung einer Phasendifferenz von 90 Grad zu dem lokalen Signal LO, das durch die lokale Signaloszillationseinheit 12 erzeugt wird, erhalten werden, wodurch eine Frequenzwandlung (direkte Wandlung) des Signals zu Basisband-Signalen der I-Komponente bzw. Q-Komponente ausgeführt wird.
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Im Übrigen ist das lokale Signal LO ein Signal mit der gleichen Frequenz wie die zentrale Empfangsfrequenz frf. Darüber hinaus sind die resultierenden Basisband-Signale, sowohl das obere, als auch das untere Frequenzband (Basisbänder) der zentralen Empfangsfrequenz frf, die zu Signalen in einem Durchlassband (engl. pass band) der LPF 5a und 5b in einer darauffolgenden Stufe werden.
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Die Basisband-Signale, die der Frequenzwandlung durch den orthogonalen Mixer 4 unterworfen werden durch die LPF 5a und 5b hindurchgeleitet, um Bandsignale geringer Frequenz zu extrahieren. Die durch die LPF 5a und 5b hindurchgeleiteten Basisband-Signale werden durch die VGA 6a und 6b verstärkt, deren Verstärkung durch die AGC 8 derart gesteuert werden, dass die Eingangssignale in die ADC 7a und 7b einen festen Pegel aufweisen.
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Danach führt die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 eine FFT-Signalverarbeitung an den Basisband-Signalen durch, die durch die ADC 7a und 7b in die digitalen Signale gewandelt werden, um diese aus den Zeitbereich-Signalen in Frequenzbereich-Signale zu wandeln, und liefert diese an die Datenreproduktionseinheit 10. Die Datenreproduktionseinheit 10 dekodiert das durch die FFT-Signalverarbeitung hindurchgeleitete Signal in eine originale Signalreihe, wodurch die empfangenen Daten reproduziert werden.
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(B) Wenn eine Stau-Interferenz erfasst wird.
Die Verarbeitung bis zur Wandlung der Basisband-Signale in die digitalen Signale durch die ADC 7a und 7b ist gleich zu der oben stehenden (A). Die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 führt die FFT-Signalverarbeitung an den Basisband-Signalen durch, die durch die ADC 7a und 7b in die digitalen Signale gewandelt wurden. Zu diesem Zeitpunkt erfasst die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9, ob in dem Basisband eine Stau-Interferenz auftritt oder nicht.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erfassen eines Staus erläutert. Zuerst erfasst die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 einen empfangenen Signalpegel bei jeder Frequenz in dem Basisband, indem die FFT-Signalverarbeitung an den Basisband-Signalen durchgeführt wird. Im Fall der UWB-Kommunikation ist das gewünschte Wellensignal ein Breitband und weist einen flachen Signalpegel auf. Verglichen mit dem gewünschten Wellensignal wird entsprechend entschieden, dass ein Signal mit einem höheren Pegel bei einer bestimmten Frequenz ein Stausignal ist.
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Die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 bestimmt somit das Vorliegen oder Fehlen der Stau-Interferenz aus dem Pegelunterschied (D/U-Verhältnis) zwischen dem Entscheidungszielsignal und dem gewünschten Wellensignal. Wenn zum Beispiel die Pegeldifferenz (D/U-Verhältnis) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wird bestimmt, dass eine Stau-Interferenz vorhanden ist.
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Im Übrigen fluktuieren der Staupegel und der gewünschte Wellenpegel von einem Moment zu einem nächsten, gemäß der Änderungen in den Übertragungsbandbedingungen. Um die zeitlichen Änderungen zu bewältigen mittelt die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 den empfangenen Signalpegel für jede Frequenz in dem Basisband, berechnet die Pegeldifferenz (D/U-Verhältnisse) unter Verwendung der gemittelten Werte der Signalpegel, und bestimmt das Vorhandensein oder Fehlen der Stau-Interferenz.
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Die oben stehende Stauerfassungsverarbeitung kann unter Verwendung der FFT-Signalverarbeitungseinheit erreicht werden, die ursprünglich in der Funkkommunikationsvorrichtung installiert ist, auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens für eine OFDM-Demodulation, und indem ein Teil der Betriebslogik der FFT-Signalverarbeitungseinheit modifiziert wird.
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Somit ist es nicht notwendig, eine bestimmte Schaltung für die Stau-Erfassung hinzuzufügen. Die Verwendung des D/U-Verhältnisses für die Erfassungsbestimmung macht es zusätzlich möglich, die Stau-Interferenz akkurat zu erfassen. Die Mittelungsverarbeitung der Signalpegel kann ferner eine fehlerhafte Erfassung der Stau-Interferenz reduzieren.
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Wenn die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 die Stau-Interferenz in dem Basisband erfasst, benachrichtigt diese die lokale Signalfrequenz-Steuereinheit 11 über die erfasste Frequenz des Stau-Signals. Gemäß der Stau-Frequenz, die von der FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 geliefert wurde, wählt die lokale Signalfrequenz-Steuereinheit 11 die lokale Signalfrequenz aus, die die Frequenz des Stau-Signals, das durch die Wandlung in das Basisband-Signal hindurchgeleitet wurde, verschieben wird, und zwar in den Bereich außerhalb des Durchlassbandes der LPF 5a und 5b. Danach weist die lokale Signalfrequenz-Steuereinheit 11 die lokale Signaloszillationseinheit 12 an, die Frequenz zu ändern, um mit der ausgewählten lokalen Signalfrequenz zu oszillieren.
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2 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Verarbeitung, wenn die Funkkommunikationsvorrichtung der Ausführungsform 1 die Stau-Interferenz erfasst. Das in 2 gezeigte Beispiel stellt einen Fall dar, wenn der Stau bei einer Frequenz erfasst wird, die höher als die zentrale Empfangsfrequenz ist.
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In diesem Fall wählt die lokale Signalfrequenz-Steuereinheit 11 eine Frequenz aus, die geringer als die zentrale Empfangsfrequenz ist, als die Frequenz des lokalen Signals LO, so dass die Frequenz des Stau-Signals nach der Wandlung in das Basisband-Signal außerhalb des Bereichs des Durchgangsbands der LPF 5a und 5b fällt.
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Wenn im Übrigen der Stau bei einer Frequenz erfasst wird, die geringer als die zentrale Empfangsfrequenz ist, wird eine Frequenz als die Frequenz des lokalen Signals LO erfasst, die höher als die zentrale Empfangsfrequenz ist.
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Die Änderung der Frequenz des lokalen Signals LO bewirkt, dass nach der Wandlung in das Basisband-Signal der Stau in einen Bereich außerhalb des Durchgangsbands der LPF 5a und 5b verschoben wird und durch die LPF 5a und 5b, wie in 2 gezeigt, gedämpft wird. Dies ermöglicht eine Verbesserung des D/U-Verhältnisses des gewünschten Wellensignals.
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Das oben stehende Verfahren weist den Vorteil einer Bestimmungsmöglichkeit gemäß der Frequenz des Staus auf, wobei den zeitlichen Veränderungen des Staus gefolgt werden kann. Obwohl das Beispiel in 2 einen Fall zeigt, bei dem die Frequenz des lokalen Signals LO zu einem Ende des Kommunikationsbands verändert wird, ist die Änderung nicht auf das Ende des Kommunikationsbands beschränkt. Die Einstellung der Frequenz des lokalen Signals LO bei einer Frequenz, die bewirkt, dass der Stau in einen Bereich außerhalb des Durchgangsbands der LPF verschoben wird, und womit der Empfang eines breiteren gewünschten Wellenfrequenzbands ermöglicht wird, kann die Empfindlichkeit verbessern, verglichen mit dem Fall, wenn das empfangene Frequenzband der gewünschten Welle nach dem Durchgang durch den LPF halbiert wird, wie in 2 gezeigt.
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Die Änderung der Frequenz des lokalen Signals LO führt zu einer Verschiebung der Subträger-Anordnung in dem Basisband-Signal, das an die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 geliefert wird. Um dieses Problem zu lösen, werden eine Wandlung der Subträger-Anordnung und eine Verarbeitung einer Phasenrotationskorrektur auf Grundlage von Pilotsignalen der Subträger durchgeführt. Zusätzlich wird eine Verarbeitung zum Verwerfen der Daten in einem empfangenen störenden Band durchgeführt.
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Da darüber hinaus das empfangene Frequenzband halbiert wird, wird befürchtet, dass empfangene Daten weggelassen werden könnten. Diesbezüglich kann die Datenreproduktionseinheit 10 die empfangenen Daten aus dem empfangenen Signal des einseitigen Frequenzbands wiederherstellen, ohne dass Daten verloren gehen, indem eine Demodulation unter Verwendung von Merkmalen der Datenzuteilung an die Subträger in der UWB-Kommunikation auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens durchgeführt wird.
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3 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Subträger-Anordnung in der UWB-Kommunikation auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens. Wie in 3 gezeigt, weist die UWB-Kommunikation Spezifikationen auf mit sechs Pilotsignalen P-5, P-15, P-25, P-35, P-45, P-55 in jedem der oberen und unteren Frequenzbänder der zentralen Frequenz (DC-Subträger), sowie 50 Subträger für Daten in jedem von diesen, C0, C1, C9, ..., C99, und wobei die Subträger mit den gleichen Daten in jedem der oberen und unteren Frequenzbänder der zentralen Frequenz zugeteilt werden.
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Die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 empfängt die Basisband-Signale, die mit einem einseitigen Frequenzband (Frequenzband ohne den Stau) von, zum Beispiel, entweder der oberen oder unteren Seite der zentralen Frequenz zusammenhängen, wie in 3 gezeigt, in Abhängigkeit von der Frequenz des Staus, und wobei die Subträger-Anordnung verschoben ist. Die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 führt die FFT-Signalverarbeitung an den empfangenen Basisband-Signalen durch, und bestimmt die Subträger-Anordnung (Signale für individuelle Subträger) des Basisband-Signals.
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Gemäß der geänderten Frequenz des lokalen Signals LO und der Signale für die individuellen Subträger, die durch die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 bestimmt sind, führt die Datenreproduktionseinheit 10 eine Wandlung zu der ursprünglichen Subträger-Anordnung durch, und führt eine Verarbeitung der Phasenrotationskorrektur auf Grundlage der Pilotsignale durch. Wenn die vorangehende Verarbeitung zusätzlich die Daten in dem empfangenen gestörten Band wiederherstellt, führt die Datenreproduktionseinheit 10 auch die Verarbeitung zum Verwerfen der Daten in dem empfangenen gestörten Band durch.
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4 ist ein Diagramm zur Darstellung von Beziehungen zwischen Übertragungsraten und einer Datenzuteilung in der UWB-Kommunikation auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens. 4(a) zeigt die Datenzuteilung bzw. Datenzuweisung, wenn die Übertragungsrate gleich 53,3 Mbps oder 80 Mbps ist. Wie in 4(a) gezeigt, werden bei diesen Übertragungsraten 50 Subträger, die die gleichen Daten in QPSK-(engl. Quadrature Phase Shift Keying)Symbolen (OFDM-Symbolen) übertragen, sowohl dem oberen als auch unteren Frequenzband der zentralen Frequenz zugeteilt.
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Darüber hinaus zeigt 4(b) eine Datenzuteilung, wenn die Übertragungsrate gleich 106,7 Mbps, 160 Mbps oder 200 Mbps ist. Obwohl bei diesen Übertragungsraten 50 Subträger, welche die gleichen Daten in den QPSK-Symbolen übertragen, jeweils dem oberen und unteren Frequenzband der zentralen Frequenz in der gleichen Art und Weise wie 4(a) zugewiesen werden, werden die gleichen Daten wiederholt mit dem oberen und unteren Frequenzband zugewiesen, wobei diese bezüglich den nächsten QPSK-Symbolen in der Zeitachsenrichtung abgewechselt werden.
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Ferner zeigt 4(c) eine Datenzuteilung, wenn die Übertragungsrate gleich 320 Mbps, 400 Mbps oder 480 Mbps ist. Bei diesen Übertragungsraten werden die gleichen Daten in 16 QAM-(engl. Quadrature Amplitude Modulation)Symbolen dem oberen und unteren Frequenzband der zentralen Frequenz in unterschiedlichen Abbildungen (Map 1 und Map 2) zugeteilt.
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Obwohl, wie oben beschrieben, in der UWB-Kommunikation auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens die Datenzuteilung bzw. Datenzuweisung in Abhängigkeit von den Übertragungsraten variiert, werden die Subträger, die aus den gleichen Daten bestehen, sowohl dem oberen und unteren Frequenzband der zentralen Frequenz bei allen Übertragungsraten zugewiesen. Gemäß dem Subträger-Anordnungsmuster stellt die Datenreproduktionseinheit 10 die empfangenen Signale der Subträger wieder her, die durch die LPF 5a und 5b von den Signalen des einseitigen Frequenzbands der oberen und unteren Bänder der zentralen Frequenz (DC-Subträgerfrequenz) entfernt wurden, wodurch die empfangenen Daten reproduziert werden.
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Beim Erfassen der Stau-Interferenz gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 in dem empfangenen Frequenzband in der UWB-Kommunikation auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens wird, wie oben erläutert, die Frequenz des lokalen Signals LO auf die Frequenz geändert, die bewirkt, dass der Stau zu einer Frequenz außerhalb des Durchgangsbands des LPF gewandelt wird. Dadurch kann der Stau, der in dem empfangenen Frequenzband des empfangenen Signals erfasst wird, gedämpft werden, wodurch die Interferenz aufgrund des Staus vermieden werden kann.
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Wenn darüber hinaus gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 ein Teil des empfangenen Frequenzbands des Basisbands-Signals zusammen mit dem Stau durch die LPF 5a und 5b entfernt wird, aufgrund der Änderung der Frequenz des lokalen Signals LO durch die Steuerung der lokalen Signalfrequenz-Steuereinheit 11, führt die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 die FFT-Signalverarbeitung an dem Basisband-Signal durch, das durch die Wandlung zu den digitalen Signalen durch die ADC 7a und 7b hindurchgeführt wird, um die empfangenen Signale der Teilträger, die durch die LPF 5a und 5b hindurchgeführt werden, zu erfassen; und gemäß der Subträger-Anordnungsmuster, die in der UWB-Kommunikation auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens definiert werden, und die die Subträger enthalten, die aus den gleichen Daten bestehen, und den oberen und unteren Seitenfrequenzbändern der zentralen Frequenz zugewiesen werden, stellt die Datenreproduktionseinheit 10 die empfangenen Signale wieder her, die durch die LPF 5a und 5b von den empfangenen Signalen der Subträger entfernt wurden, die durch die LPF 5a und 5b hindurchgeleitet werden und durch die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 erfasst werden, wodurch die empfangene Daten für alle Subträger in dem ursprünglich empfangenen Frequenzband wiederhergestellt werden.
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Dadurch gehen die original empfangenen Daten nicht verloren, selbst dann, wenn ein Teil des ursprünglich empfangenen Frequenzbands durch die LPF 5a und 5b aufgrund der Änderung der Frequenz des lokalen Signals LO, das für die direkte Wandlung verwendet wird, entfernt werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 erfasst die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 ferner das Vorliegen oder Fehlen des Staus in dem empfangenen Frequenzband aus der Pegeldifferenz (D/U-Verhältnis) zwischen dem Entscheidungszielsignal und dem gewünschten Wellensignal, das erfasst wird, indem die FFT-Signalverarbeitung an dem Basisband-Signal durchgeführt wird.
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Bezüglich der Erfassung der Stau-Interferenz kann diese unter Verwendung der FFT-Signalverarbeitungseinheit realisiert werden, die ursprünglich für die OFDM-Demodulation in der Funkkommunikationsvorrichtung bereitgestellt wird, auf Grundlage des MB-OFDM-Kommunikationsverfahrens und durch die Modifikation eines Teils der Betriebslogik. Entsprechend kann diese die Stau-Interferenz akkurat erfassen, indem das D/U-Verhältnis für die Erfassung und Bestimmung verwendet wird, ohne dass irgendeine bestimmte Schaltung für die Stau-Erfassung hinzugefügt werden muss.
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Obwohl die oben stehende Ausführungsform 1 im Übrigen ein Beispiel zum Durchführen einer Stau-Interferenz-Erfassung während der Kommunikation zeigt, kann diese eine Stau-Interferenz in der Zeit erfassen, in der keine Kommunikation durchgeführt wird.
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Durch Einstellen der Funkkommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Empfangszustand in einer ungenutzten Zeitperiode ohne Kommunikation, kann diese zum Beispiel den absoluten Pegel des Stau-Signals aus dem Pegelunterschied (D/U-Verhältnis) zwischen dem Stau und der gewünschten Welle erfassen, das durch die FFT-Signalverarbeitungseinheit 9 erhalten wird, und aus dem Steuerwert der AGC 8 zu diesem Zeitpunkt.
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Wenn der Stau-Signalpegel nicht geringer als der Entscheidungs- bzw. Bestimmungsschwellenwert ist, wird bestimmt, dass die Stau-Interferenz auftritt.
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Zu diesem Zeitpunkt ist es auch möglich, die Verarbeitung zu vereinfachen, indem die Steuerung der AGC 8 abgeschaltet wird, und indem die Verstärkung auf einem festen Wert eingestellt wird. Dies ermöglicht, dass die Kommunikation in einem Zustand gestartet wird, der die Stau-Interferenz vermeidet.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Eine Funkkommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Stau-Interferenz vermeiden, die durch ein Signal von einem existierenden Kommunikationssystem verursacht werden kann. Somit ist diese für Bordkommunikationsvorrichtungen geeignet, die eine Kommunikation für verschiedene Zwecke durchführen kann.
