JP2004080140A

JP2004080140A - Method and apparatus for communicating and apparatus and method for receiving

Info

Publication number: JP2004080140A
Application number: JP2002234712A
Authority: JP
Inventors: Masahito Ogawa; 小川　聖人
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2004-03-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for communicating which can suppress a rise of an error rate of received data when a communication is performed between a plurality of communication apparatuses and to provide an apparatus and a method for receiving. <P>SOLUTION: An ID signal which can specify a transmission source is added to a packet signal, transmitted, and extracted at an ID signal extractor 211. A frequency correction value calculator 215 calculates a frequency correction value to the packet signal during a demodulating process by using information regarding a frequency offset of a series of the packet signals transmitted from the transmission source specified by the extracted ID signal before. An error rate calculator 216 calculates the error rate of the packet signal during its demodulating process. If this error rate exceeds a predetermined limit, the frequency correction value set based on a preamble of the packet signal is updated by the frequency correction value calculated by the calculator 215. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信方法、通信装置、ならびに受信装置とその方法に係り、たとえばパケット信号を用いて複数の通信装置間で通信を行う通信方法とその通信装置、受信装置および受信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パケット信号を用いて複数の通信装置が無線通信を行う通信方式では、通常そのパケット信号の先頭部に既知のプリアンブル信号（前置き信号）が付加されており、受信側の通信装置は、このプリアンブル信号を受信信号の中から検出したタイミングに同期して、パケット信号の受信処理を行う。
【０００３】
図１０は、こうした通信方式の１つであるＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいて規定されている伝送データのパケット構造の概要を示す図である。
パケット信号の先頭にはショート・プリアンブルＰ１およびロング・プリアンブルＰ２とよばれるプリアンブル信号が付加されている。ショート・プリアンブルＰ１は、一定の周期で反復される１０個の既知信号（ショート・トレーニング・シンボル）で構成され、ロング・プリアンブルＰ２は、２個の既知信号（ロング・トレーニング・シンボル）で構成される。
【０００４】
ショート・プリアンブルＰ１およびロング・プリアンブルＰ２に続くパケット信号の主要部分は、複数のＯＦＤＭシンボル（ＳＬ１〜ＳＬｋ、ｋは１より大きい自然数を示す）で構成される。ＯＦＤＭシンボルは、ＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式において変調処理や復調処理が行われる際の単位となる信号であり、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１ａで規定されている最低のデータ・レートにおいて、１ＯＦＤＭシンボルにより２４ビットのデータを伝送することができる。
【０００５】
ＯＦＤＭシンボルＳＬ１〜ＯＦＤＭシンボルＳＬｋによって伝送されるデータは、４つのデータ・フィールド（Ｆ１〜Ｆ４）に区分される。先頭のデータ・フィールドＦ１はシグナル・フィールドと呼ばれ、データ・レートやデータ長に関する２４ビットの情報がこれに含まれる。シグナル・フィールドＦ１は、先頭のＯＦＤＭシンボルＳＬ１を用いて伝送される。
２番目のデータ・フィールドＦ２はサービス・フィールドと呼ばれ、スクランブル処理などに用いられる規定の１６ビットのビット列がこれに含まれる。３番目のデータ・フィールドＦ３には、伝送する任意の情報が含まれる。４番目のデータ・フィールドには、パケットの末尾を示す規定の６ビットのビット列と、パケット長の調整用に付け足されるビット列とが含まれる。データ・フィールドＦ２〜データ・フィールドＦ４の各データは、２番目以降のＯＦＤＭシンボル（ＳＬ２〜ＳＬｋ）を用いて伝送される。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式の受信装置では、図１０のショート・プリアンブルＦ１を用いてパケット信号の検出処理が行われるとともに、このショート・プリアンブルＦ１を用いて、ＯＦＤＭシンボルを復調する際の基準となるクロック信号の周波数のずれ（以降、周波数オフセットと呼ぶ）を補正する処理も行われる。
【０００７】
また、デジタル方式の復調処理を行う受信装置では、アナログの受信信号をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータにおいてデジタル信号に変換した後で復調処理が行われており、Ａ／Ｄコンバータに入力される受信信号レベルはそのダイナミック・レンジの範囲内に収まる必要がある。ところが、無線ＬＡＮシステムなどのように多数の機器間で通信が行われる無線通信システムでは、各機器の送信出力や機器間の距離に応じて受信信号レベルが大きく異なるので、この信号がそのままＡ／Ｄコンバータに入力されると、ダイナミック・レンジが非常に広いものでない限り、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号に歪みが生じてしまう。そこで、通常このような受信装置には、受信信号レベルをＡ／Ｄコンバータのダイナミック・レンジ内に調整するための自動利得制御回路が搭載されている。
【０００８】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式の受信装置では、たとえば上述したショート・プリアンブルＦ１が検出される前の受信待ち状態において受信信号の増幅利得が固定の値に設定されており、ショート・プリアンブルＦ１が検出された時点から自動利得制御回路によってこの増幅利得が制御されて、受信されたパケット信号のレベルがＡ／Ｄコンバータのダイナミック・レンジ内に収まるように調節される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した周波数オフセットの補正処理が正常に行われるためには、ショート・プリアンブルＦ１が正しく検出される必要がある。しかしながら、雑音レベルの大きい通信環境では、ショート・プリアンブルＦ１の受信信号に雑音が重畳される可能性があり、これによって周波数オフセットが正しく補正されない場合が生じ得る。この場合、検出されたショート・プリアンブルＦ１を含むパケット信号全体に誤った周波数オフセット補正処理が行われるため、データの誤り率が上昇してしまう不利益が生じる。
【００１０】
また、自動利得制御回路における増幅利得の制御では、ＯＦＤＭ変調信号のように変化周期が短くレベル変動の大きい信号に対して増幅利得が敏感に追従してしまうことがないように、応答速度が遅く設定される場合が多い。そのため、特にパケット信号の前部で増幅利得を最適値に収束させることは難しく、これによりデータの誤り率が上昇してしまう不利益が生じる。
【００１１】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パケット信号を用いて複数の通信装置間で通信を行う際における受信データの誤り率の上昇を抑制できる通信方法およびその通信装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、複数の送信源からパケットとして伝送される信号を受信する際におけるデータの誤り率の上昇を抑制できる受信装置およびその方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る通信方法は、送信側の通信装置において、送信源を識別するための識別信号を生成し、伝送する信号に上記識別信号を付加して所定の変調方式で変調した変調信号を含むパケット信号を生成して送信し、受信側の通信装置において、上記パケット信号を受信し、所定の方式で取得した第１の周波数補正値を用いて当該受信したパケット信号の周波数を補正し、上記周波数の補正が行われたパケット信号に対し、上記所定の変調方式に対応した復調処理を行い、上記復調処理中のパケット信号から上記識別信号を抽出し、上記抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対して算出された１つまたは複数の上記第１の周波数補正値に応じて、上記復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値を算出し、上記復調処理中のパケット信号の周波数補正に用いる周波数補正値を、上記第１の周波数補正値から上記第２の周波数補正値へ更新する。
好適には、送信側の通信装置において、上記伝送する信号中の所定領域に所定のデータを挿入し、受信側の通信装置において、上記復調処理中のパケット信号の上記所定領域に含まれるデータと上記所定のデータとを比較し、当該比較結果に応じて当該パケット信号の誤り率を算出し、当該算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、上記周波数補正値の更新を実行するか否か決定する。
【００１３】
本発明の第１の観点に係る通信方法によれば、送信側の通信装置において、伝送する信号中の所定領域に所定のデータが挿入される。また、送信源を識別するための識別信号が生成され、この生成された識別信号が伝送する信号に付加されて、所定の変調方式で変調される。こうして変調された信号を含んだパケット信号が生成され、送信される。受信側の通信装置においては、送信されたパケット信号が受信され、所定の方式で取得される第１の周波数補正値を用いて、この受信したパケット信号の周波数が補正される。周波数の補正が行われたパケット信号に対しては、所定の変調方式に対応した復調処理が行われる。復調処理中のパケット信号からは識別信号が抽出され、この抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対して算出された１つまたは複数の上記第１の周波数補正値に応じて、復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値が算出される。また、復調処理中のパケット信号の所定領域に含まれるデータと、送信側で挿入された所定のデータとが比較され、この比較結果に応じて、このパケット信号の誤り率が算出される。算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、周波数補正値の更新を実行するか否か決定され、更新の実行が決定された場合、復調処理中のパケット信号の周波数補正に用いる周波数補正値が、第１の周波数補正値から第２の周波数補正値へ更新される。
【００１４】
本発明の第２の観点に係る通信方法は、送信側の通信装置において、送信源を識別するための識別信号を生成し、伝送する信号に上記識別信号を付加して所定の変調方式で変調し、当該変調信号の先頭部に、所定の周期で反復される一連の信号を含んだ前置き信号を付加したパケット信号を生成し、上記生成されたパケット信号に対して直交変調を行って送信し、受信側の通信装置において、受信された信号に対して直交検波を行って、同相成分と直交成分とを有した複素受信信号を生成し、上記生成された複素受信信号と、当該複素受信信号を上記所定の周期に応じた時間だけ遅延させた信号との相間値および位相差を算出し、上記算出された相関値が極大となるタイミングに応じて、上記前置き信号を上記複素受信信号中から検出し、上記前置き信号が検出された場合、当該検出された前置き信号に対し算出された上記位相差に応じた第１の周波数補正値を用いて、上記複素受信信号の周波数を補正するとともに、当該検出された前置き信号を先頭部に有し、当該周波数補正された複素受信信号に含まれるパケット信号に対して、上記所定の変調方式に対応した復調処理を行い、上記復調処理中のパケット信号から上記識別信号を抽出し、上記抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対する周波数補正で用いられた１つまたは複数の上記第１の周波数補正値に応じて、上記復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値を算出し、上記復調処理中のパケット信号の周波数補正に用いる周波数補正値を、上記第１の周波数補正値から上記第２の周波数補正値へ更新する。
好適には、送信側の通信装置において、上記伝送する信号中の所定領域に所定のデータを挿入し、受信側の通信装置において、上記復調処理中のパケット信号の上記所定領域に含まれるデータと上記所定のデータとを比較し、当該比較結果に応じて当該パケット信号の誤り率を算出し、当該算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、上記周波数補正値の更新を実行するか否か決定する。
【００１５】
本発明の第２の観点に係る通信方法によれば、送信側の通信装置において、伝送する信号中の所定の領域に所定のデータが挿入される。また、送信源を識別するための識別信号が生成され、この識別信号が伝送する信号に付加されて所定の変調方式で変調される。変調信号の先頭部には、所定の周期で反復される一連の信号を含んだ前置き信号が付加される。こうして生成されたパケット信号は、直交変調されて送信される。
受信側の通信装置において、受信された信号に対し直交検波が行なわれ、同相成分と直交成分とを有した複素受信信号が生成される。生成された複素受信信号と、この複素受信信号を上記所定の周期に応じた時間だけ遅延させた信号との相間値および位相差が算出される。算出された相関値が極大となるタイミングに応じて、複素受信信号中から前置き信号が検出される。前置き信号が検出された場合、この検出された前置き信号に対し算出された位相差に応じた第１の周波数補正値を用いて、複素受信信号の周波数が補正される。そして、検出された前置き信号を先頭部に有し、周波数補正された複素受信信号に含まれるパケット信号に対して、所定の変調方式に対応した復調処理が行われる。復調処理中のパケット信号からは識別信号が抽出され、抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対する周波数の補正で用いられた１つまたは複数の第１の周波数補正値に応じて、復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値が算出される。また、復調処理中のパケット信号の所定領域に含まれるデータと、送信側で挿入された所定のデータとが比較され、この比較結果に応じてパケット信号の誤り率が算出される。算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、周波数補正値の更新を実行するか否かが決定され、更新の実行が決定された場合、復調処理中のパケット信号の周波数補正に用いられる周波数補正値が、第１の周波数補正値から第２の周波数補正値へ更新される。
【００１６】
本発明の第３の観点に係る通信方法は、送信側の通信装置において、送信源を識別するための識別信号を生成し、伝送する信号に上記識別信号を付加して所定の変調方式で変調した変調信号を含むパケット信号を生成して送信し、受信側の通信装置において、受信された信号のレベルを所定の初期増幅利得をもって増幅するとともに、当該増幅された受信信号の中から上記パケット信号を検出し、上記パケット信号が検出された場合、当該パケット信号の信号レベルを測定した結果に応じて設定した第１の増幅利得をもって、当該パケット信号を増幅するとともに、当該増幅したパケット信号に対して上記所定の変調方式に対応した復調処理を行い、上記復調処理中のパケット信号から上記識別信号を抽出し、上記抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対して設定された１つまたは複数の上記第１の増幅利得に応じて、上記復調処理中のパケット信号の第２の増幅利得を算出し、上記復調処理中のパケット信号の増幅利得を、上記第１の増幅利得から上記第２の増幅利得へ更新する。
好適には、送信側の通信装置において、上記伝送する信号中の所定領域に所定のデータを挿入し、受信側の通信装置において、上記復調処理中のパケット信号の上記所定領域に含まれるデータと上記所定のデータとを比較し、当該比較結果に応じて当該パケット信号の誤り率を算出し、当該算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、上記増幅利得の更新を実行するか否か決定する。
【００１７】
本発明の第３の観点に係る通信方法によれば、送信側の通信装置において、伝送する信号中の所定の領域に所定のデータが挿入される。また、送信源を識別するための識別信号が生成され、伝送する信号にこの識別信号が付加されて、所定の変調方式で変調される。こうして変調された信号を含んだパケット信号が生成され、送信される。
受信側の通信装置において、受信された信号のレベルが、設定された初期増幅利得をもって増幅されるとともに、増幅された受信信号の中からパケット信号を検出する処理が行われる。パケット信号が検出された場合、このパケット信号の信号レベルを測定した結果に応じて設定した第１の増幅利得をもって、このパケット信号が増幅され、増幅されたパケット信号に対して、所定の変調方式に対応した復調処理が行われる。復調処理中のパケット信号からは識別信号が抽出され、抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対して設定された１つまたは複数の第１の増幅利得に応じて、復調処理中のパケット信号の第２の増幅利得が算出される。また、復調処理中のパケット信号の所定領域に含まれるデータと、送信側で挿入された所定のデータとが比較され、この比較結果に応じてパケット信号の誤り率が算出される。算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、増幅利得の更新を実行するか否かが決定され、更新の実行が決定された場合、復調処理中のパケット信号の増幅利得が、第１の増幅利得から第２の増幅利得へ更新される。
【００１８】
本発明の第４の観点に係る通信装置は、送信手段と受信手段とを有する通信装置であって、上記送信手段は、送信源を識別するための識別信号を生成する識別信号生成手段と、伝送する信号に上記識別信号を付加して所定の変調方式で変調し、当該変調信号の先頭部に、所定の周期で反復される一連の信号を含んだ前置き信号を付加したパケット信号を生成するパケット信号生成手段と、上記生成されたパケット信号に対して直交変調を行う直交変調手段とを含み、上記受信手段は、入力される受信信号に対して直交検波を行い、同相成分と直交成分とを有した複素受信信号を出力する直交検波手段と、上記直交検波手段から出力される複素受信信号と、当該複素受信信号を上記所定の周期に応じた時間だけ遅延させた信号との相間値および位相差を算出する相関算出手段と、上記相関算出手段において算出された相関値が極大となるタイミングに応じて、上記前置き信号を上記複素受信信号中から検出する前置き信号検出手段と、上記前置き信号検出手段において上記前置き信号が検出された場合、当該検出された前置き信号に対し算出された上記相関算出手段の位相差に応じた第１の周波数補正値を用いて、上記複素受信信号の周波数を補正する周波数補正手段と、上記前置き信号検出手段において上記前置き信号が検出された場合、当該検出された前置き信号を先頭部に有し、上記周波数補正手段において周波数補正された複素受信信号に含まれるパケット信号に対して、上記所定の変調方式に対応した復調処理を行う復調処理手段と、上記復調処理手段において復調処理中のパケット信号から上記識別信号を抽出する識別信号抽出手段と、上記識別信号抽出手段において抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対する周波数の補正で用いられ１つまたは複数の上記第１の周波数補正値に応じて、上記復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値を算出する周波数補正値算出手段と、上記復調処理中のパケット信号に対する上記周波数補正手段の周波数補正値を、上記第１の周波数補正値から上記第２の周波数補正値へ更新する周波数補正値更新手段とを含む。
好適には、上記パケット信号生成手段は、上記伝送信号中の所定領域に所定のデータを挿入し、上記受信手段は、上記復調処理手段において復調されたパケット信号中の上記所定領域に含まれるデータと上記所定のデータとを比較し、当該比較結果に応じて、当該復調されたパケット信号の誤り率を算出する誤り率算出手段を更に含み、上記補正値更新手段は、上記誤り率算出手段において算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、上記復調処理中のパケット信号に対する上記周波数補正値の更新処理を実行するか否か決定する。
【００１９】
本発明の第４の観点に係る通信装置によれば、送信手段による送信時において、送信源を識別するための識別信号が識別信号生成手段により生成される。また、パケット信号生成手段において、供給される伝送信号中の所定領域に所定のデータが挿入され、これに識別信号が付加されて所定の変調方式で変調され、その変調信号の先頭部に、所定の周期で反復される一連の信号を含んだ前置き信号が付加されたパケット信号が生成される。生成されたパケット信号は、直交変調手段において直交変調されて送信される。
受信手段による受信時において、直交検波手段では、入力される受信信号に対し直交検波が行われ、同相成分と直交成分とを有した複素受信信号が出力される。相関算出手段では、直交検波手段から出力される複素受信信号と、この複素受信信号を上記所定の周期に応じた時間だけ遅延させた信号との相間値および位相差が算出される。前置き信号検出手段では、相関算出手段において算出された相関値が極大となるタイミングに応じて、複素受信信号中から前置き信号が検出される。
前置き信号検出手段において前置き信号が検出された場合、周波数補正手段では、検出された前置き信号に対し算出された相関算出手段の位相差に応じた第１の周波数補正値を用いて、複素受信信号の周波数が補正される。またこの場合、復調処理手段では、検出された前置き信号を先頭部に有し、周波数補正手段において周波数補正された複素受信信号に含まれるパケット信号に対して、所定の変調方式に対応した復調処理が行われる。
復調処理手段において復調処理中のパケット信号からは、識別信号抽出手段によって識別信号が抽出される。周波数補正値算出手段では、この抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対する周波数の補正に用いられた１つまたは複数の第１の周波数補正値に応じて、復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値が算出される。誤り率算出手段では、上記復調処理手段において復調されたパケット信号中の所定領域に含まれるデータと、送信側で挿入された所定のデータとが比較され、この比較結果に応じて、復調されたパケット信号の誤り率が算出される。
補正値更新手段では、誤り率算出手段において算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、復調処理中のパケット信号に対する周波数補正値の更新処理を実行するか否かが決定され、更新処理の実行が決定された場合、復調処理中のパケット信号に対する周波数補正手段の周波数補正値が、第１の周波数補正値から第２の周波数補正値へ更新される。
【００２０】
本発明の第５の観点に係る通信装置は、送信手段と受信手段とを有する通信装置であって、上記送信手段は、送信源を識別するための識別信号を生成する識別信号生成手段と、供給される伝送信号に上記識別信号を付加して所定の変調方式で変調した変調信号を含むパケット信号を生成するパケット信号生成手段とを含み、上記受信手段は、受信された信号のレベルを、設定された増幅利得をもって増幅する増幅手段と、上記増幅手段において増幅された受信信号の中から上記パケット信号を検出するパケット検出手段と、上記増幅手段において増幅された受信信号のレベルを測定する受信レベル測定手段と、上記パケット検出手段においてパケット信号が検出されていない場合には所定の初期増幅利得を、上記パケット検出手段においてパケット信号が検出された場合には上記受信レベル測定手段で測定された受信信号レベルに応じた第１の増幅利得を、上記増幅手段の増幅利得として設定する利得設定手段と、上記パケット検出手段においてパケット信号が検出された場合、当該検出されたパケット信号に対して、上記所定の変調方式に対応した復調処理を行う復調処理手段と、上記復調処理手段において復調処理中のパケット信号から上記識別信号を抽出する識別信号抽出手段と、上記識別信号抽出手段において抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対し上記利得設定手段において設定された１つまたは複数の上記第１の増幅利得に応じて、上記復調処理中のパケット信号に対する第２の増幅利得を算出する利得算出手段と、上記復調処理中のパケット信号に対する上記増幅手段の増幅利得を、上記第１の増幅利得から上記第２の増幅利得へ更新する利得更新手段とを有する。
好適には、上記パケット信号生成手段は、上記伝送信号中の所定領域に所定のデータを挿入し、上記受信手段は、上記復調処理手段において復調されたパケット信号中の上記所定領域に含まれるデータと上記所定のデータとを比較し、当該比較結果に応じて、当該復調されたパケット信号の誤り率を算出する誤り率算出手段を更に含み、上記利得更新手段は、上記誤り率算出手段において算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、上記増幅利得の更新処理を実行するか否か決定する。
【００２１】
本発明の第５の観点に係る通信装置によれば、送信手段による送信時において、送信源を識別するための識別信号が識別信号生成手段により生成される。パケット信号生成手段では、供給される伝送信号中の所定領域に所定のデータが挿入され、この伝送信号に識別信号が付加され、所定の変調方式で変調され、こうして変調された信号を含んだパケット信号が生成される。
受信手段による受信時において、受信された信号のレベルが、利得設定手段により設定された増幅利得をもって増幅手段により増幅される。増幅された受信信号のレベルは、受信レベル測定手段において測定される。また、パケット検出手段では、増幅された受信信号の中からパケット信号を検出する処理が行われる。パケット検出手段においてパケット信号が検出されていない場合は、所定の初期増幅利得が利得設定手段において設定され、増幅手段では、この初期増幅利得をもって、受信信号のレベルが増幅される。パケット検出手段においてパケット信号が検出された場合には、受信レベル測定手段で測定された受信信号レベルに応じた第１の増幅利得が利得設定手段において設定され、増幅手段では、この第１の増幅利得をもって、検出されたパケット信号のレベルが増幅される。この場合、復調処理手段では、この検出されたパケット信号に対して所定の変調方式に対応した復調処理が行われる。
復調処理手段において復調処理中のパケット信号からは、識別信号抽出手段によって識別信号が抽出される。利得算出手段では、この抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対し利得設定手段において設定された１つまたは複数の第１の増幅利得に応じて、復調処理中のパケット信号に対する第２の増幅利得が算出される。誤り率算出手段では、復調処理手段において復調されたパケット信号中の所定領域に含まれるデータと、送信側で挿入された所定のデータとが比較され、この比較結果に応じて、復調されたパケット信号の誤り率が算出される。
利得更新手段では、誤り率算出手段において算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、増幅利得の更新処理を実行するか否かが決定され、更新処理の実行が決定された場合、復調処理中のパケット信号に対する増幅手段の増幅利得が、第１の増幅利得から第２の増幅利得へ更新される。
【００２２】
本発明の第６の観点に係る受信装置は、送信源識別用の識別信号が付加された伝送信号に対して所定の変調処理がなされた変調信号の先頭部に、所定の周期で反復される一連の信号を含んだ前置き信号が付加されて直交変調されたパケット信号を受信する受信装置であって、受信された信号に対して直交検波を行い、同相成分と直交成分とを有した複素受信信号を出力する直交検波手段と、上記直交検波手段から出力される複素受信信号と、当該複素受信信号を上記所定の周期に応じた時間だけ遅延させた信号との相間値および位相差を算出する相関算出手段と、上記相関算出手段において算出された相関値が極大となるタイミングに応じて、上記前置き信号を上記複素受信信号中から検出する前置き信号検出手段と、上記前置き信号検出手段において上記前置き信号が検出された場合、当該検出された前置き信号に対し算出された上記相関算出手段の位相差に応じた第１の周波数補正値を用いて、上記複素受信信号の周波数を補正する周波数補正手段と、上記前置き信号検出手段において上記前置き信号が検出された場合、当該検出された前置き信号を先頭部に有し、上記周波数補正手段において周波数補正された複素受信信号に含まれるパケット信号に対して、上記所定の変調方式に対応した復調処理を行う復調処理手段と、上記復調処理手段において復調処理中のパケット信号から、送信源を識別するための識別信号を抽出する識別信号抽出手段と、上記識別信号抽出手段において抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対する周波数の補正で用いられた１つまたは複数の上記第１の周波数補正値に応じて、上記復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値を算出する周波数補正値算出手段と、上記復調処理中のパケット信号に対する上記周波数補正手段の周波数補正値を、上記第１の周波数補正値から上記第２の周波数補正値へ更新する周波数補正値更新手段とを有する。
【００２３】
本発明の第７の観点に係る受信装置は、送信源識別用の識別信号が付加された伝送信号に対して所定の変調処理がなされた変調信号を含むパケット信号を受信する受信装置であって、受信された信号のレベルを、設定された増幅利得をもって増幅する増幅手段と、上記増幅手段において増幅された受信信号の中から上記パケット信号を検出するパケット検出手段と、上記増幅手段において増幅された受信信号のレベルを測定する受信レベル測定手段と、上記パケット検出手段においてパケット信号が検出されていない場合には所定の初期増幅利得を、上記パケット検出手段においてパケット信号が検出された場合には上記受信レベル測定手段で測定された受信信号レベルに応じた第１の増幅利得を、上記増幅手段の増幅利得として設定する利得設定手段と、上記パケット検出手段においてパケット信号が検出された場合、当該検出されたパケット信号に対して、上記所定の変調方式に対応した復調処理を行う復調処理手段と、上記復調処理手段において復調処理中のパケット信号から、上記識別信号を抽出する識別信号抽出手段と、上記識別信号抽出手段において抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対して設定された１つまたは複数の上記第１の増幅利得に応じて、上記復調処理中のパケット信号に対する第２の増幅利得を算出する利得算出手段と、上記復調処理中のパケット信号に対する上記増幅手段の増幅利得を、上記第１の増幅利得から上記第２の増幅利得へ更新する利得更新手段とを有する。
【００２４】
好適には、本発明の第６および第７の観点に係る受信装置は、上記伝送信号中の所定領域に所定のデータが挿入されている場合において、上記復調処理手段において復調されたパケット信号中の上記所定領域に含まれるデータと上記所定のデータとを比較し、当該比較結果に応じて、当該復調されたパケット信号の誤り率を算出する誤り率算出手段を更に含む。上記利得更新手段は、上記誤り率算出手段において算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、上記増幅利得の更新処理を実行するか否か決定する。
【００２５】
本発明の第８の観点に係る受信方法は、送信源識別用の識別信号が付加された伝送信号に対して所定の変調処理がなされた変調信号の先頭部に、所定の周期で反復される一連の信号を含んだ前置き信号が付加されて直交変調されたパケット信号を受信する受信方法であって、受信された信号に対して直交検波を行って、同相成分と直交成分とを有した複素受信信号を生成し、上記生成された複素受信信号と、当該複素受信信号を上記所定の周期に応じた時間だけ遅延させた信号との相間値および位相差を算出し、上記算出された相関値が極大となるタイミングに応じて上記前置き信号を上記複素受信信号中から検出し、上記前置き信号が検出された場合、当該検出された前置き信号に対し算出された上記位相差に応じた第１の周波数補正値を用いて上記複素受信信号の周波数を補正するとともに、当該検出された前置き信号を先頭部に有し、当該周波数補正された複素受信信号に含まれるパケット信号に対して、上記所定の変調処理に対応する復調処理を行い、上記復調処理中のパケット信号から、送信源を識別するための識別信号を抽出し、上記抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対する周波数補正で用いられた１つまたは複数の上記第１の周波数補正値に応じて、上記復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値を算出し、上記復調処理中のパケット信号の周波数補正に用いる周波数補正値を、上記第１の周波数補正値から上記第２の周波数補正値へ更新する。
【００２６】
本発明の第９の観点に係る受信方法は、送信源識別用の識別信号が付加された伝送信号に対して所定の変調処理がなされた変調信号を含むパケット信号を受信する受信方法であって、受信された信号のレベルを、設定された初期増幅利得をもって増幅するとともに、当該増幅された受信信号の中から上記パケット信号を検出し、上記パケット信号が検出された場合、当該パケット信号の信号レベルを測定した結果に応じて設定した第１の増幅利得をもって、当該パケット信号を増幅するとともに、当該増幅したパケット信号に対して上記所定の変調処理に対応した復調処理を行い、上記復調処理中のパケット信号から上記識別信号を抽出し、上記抽出された識別信号と同一の識別信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対して設定された１つまたは複数の上記第１の増幅利得に応じて、上記復調処理中のパケット信号の第２の増幅利得を算出し、上記復調処理中のパケット信号の増幅利得を、上記第１の増幅利得から上記第２の増幅利得へ更新する。
【００２７】
好適には、本発明の第８および第９の観点に係る受信方法は、上記伝送信号中の所定領域に所定のデータが挿入されている場合において、上記復調処理中のパケット信号の上記所定領域に含まれるデータと上記所定のデータとを比較し、当該比較結果に応じて当該パケット信号の誤り率を算出し、当該算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かに応じて、上記増幅利得の更新処理を実行するか否か決定する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の２つの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る通信装置によって構成される通信システムの一例を示すブロック図である。
図１に示す通信システムは、アクセスポイントに対応する通信装置１Ａと、ステーションに対応する通信装置１Ｂおよび通信装置１Ｃとで構成されている。無線ＬＡＮなどで用いられる一般的な通信システムでは、図１の例に示すように、主としてアクセスポイント（通信装置１Ａ）とステーション（通信装置１Ｂおよび通信装置１Ｃ）との間で通信が行われる。
このような通信システムの他、たとえば、一対一で通信可能な複数の通信装置で構成される通信システムにも本発明は適用可能である。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態に係る通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
図２に示す通信装置は、送信部１０００、受信部２０００、アンテナ共用器３０００、およびアンテナＡＴを有する。
送信部１０００は、本発明の送信手段の一実施形態である。
受信部２０００は、本発明の受信手段の一実施形態である。
【００３０】
アンテナ共用器Ｕは、送信部１０００からアンテナＡＴに供給される送信信号Ｓｔと、アンテナＡＴから受信部２０００に入力される受信信号Ｓｒとを分離して、送信部１０００と受信部２０００とがアンテナＡＴを共用することを可能にするユニットである。たとえばスイッチでこれらの信号を直接切り換える方式や、帯域通過フィルタを用いて両信号を分離する方式によって実現される。
また、このアンテナ共用器Ｕを設けずに、送信部１０００と受信部２０００とに独立にアンテナを設けても良い。
【００３１】
送信部１０００は、送信源を識別するための識別信号（以降、ＩＤ信号と呼ぶ）を生成し、これを送信するデータＤｔに付加して所定の変調方式で変調し、所定の周期で反復される一連の信号を含んだプリアンブル信号をこの変調信号の先頭部に付加して、パケット信号を生成する。さらに、この生成したパケット信号に対して直交変調を行い、これを送信信号Ｓｔとして出力する。
送信部１０００において用いられる変調方式や生成されるパケット信号の構造は本発明に関して任意であるが、ここでは一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいて規定されたＯＦＤＭ変調方式によって、図１０に示すフレーム構造のパケット信号を生成するものとする。
【００３２】
図３は、送信部１０００の更に詳細な構成の一例を示すブロック図である。
図３の例に示す送信部１０００は、データ付加部１０１、ＩＤ信号生成部１０２、スクランブル処理部１０３、畳み込み符号化部１０４、変調部１０５、逆フーリエ変換部１０６、ガード・インターバル付加部１０７、ウィンドウ処理部１０８、直交変調部１０９、ＲＦ処理部１１０、およびプリアンブル付加部１１１を有する。
ＩＤ信号生成部１０２は、本発明の識別信号生成手段の一実施形態である。
データ付加部１０１、スクランブル処理部１０３、畳み込み符号化部１０４、変調部１０５、逆フーリエ変換部１０６、ガード・インターバル付加部１０７、ウィンドウ処理部１０８およびプリアンブル付加部１１１を含むユニットは、本発明のパケット信号生成手段の一実施形態である。
直交変調部１０９は、本発明の直交変調手段の一実施形態である。
【００３３】
データ付加部１０１は、図１０に示す各データ・フィールドのうち、データ・フィールドＦ３に含まれる送信データＤｔを入力して、これに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいて規定されたデータ・フィールドＦ１、データ・フィールドＦ２およびデータ・フィールド４に対応するデータを付加する。またデータ付加部１０１は、これらのデータ・フィールドに加えて所定のデータ・フィールド、たとえばデータ・フィールドＦ２とデータ・フィールドＦ３との間にデータ・フィールドＦ５を設け、そこに所定のデータを挿入する。挿入されたデータは、受信側の通信装置において誤り率の算出に用いられる。
【００３４】
図４（Ａ）は、データ付加部１０１に供給される送信データＤｔを示し、図４（Ｂ）は、データ付加部１０１から出力されるデータの構造の一例を示す。
図４（Ｂ）の例において、データ付加部１０１から出力されるデータの先頭のデータ・フィールドＦ１（シグナル・フィールド）には、データ・レートやデータ長に関する２４ビットの情報が含まれる。２番目のデータ・フィールドＦ２（サービス・フィールド）には、スクランブル処理などに用いられる規定の１６ビットのビット列が含まれる。３番目のデータ・フィールドＦ５には、受信側の通信装置において誤り率の算出に用いられる所定のデータが含まれる。４番目のデータ・フィールドＦ３には、供給される送信データＤｔが含まれる。５番目のデータ・フィールドには、パケットの末尾を示す規定の６ビットのビット列と、パケット長の調整用に付け足されるビット列とが含まれる。
【００３５】
ＩＤ信号生成部１０２は、送信源を識別するためのＩＤ信号を生成する。
たとえば、通信装置ごとに定めた固有のＩＤ信号を出力する回路によって実現することもできるし、ＩＤ信号を書き込んだＲＯＭなどの記憶装置によって実現することも可能である。
【００３６】
またＩＤ信号生成部１０２は、ＭＡＣ（ｍｅｄｉａ　ａｃｃｅｓｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスやＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスなどに含まれた、送信源の特定を可能にする情報に基づいてＩＤ信号を生成しても良い。
図５は、そのようなＩＤ信号生成部１０２の構成の一例を示すブロック図である。この例において、ＩＤ信号生成部１０２は、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなどに含まれた送信源特定用の情報Ｄａ（Ａ，Ｂ，Ｃ，…）とＩＤ信号の値（０１，０２，０３，…）とを対応付けたデータ・テーブルの記憶装置を有している。送信データＤｔとともにそのＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなどに含まれた送信源特定用情報ＤａがＩＤ信号生成部１０２に入力されると、これに対応するＩＤ信号がデータ・テーブルから検索されて出力される。
【００３７】
スクランブル処理部１０３は、ＩＤ信号生成部１０２において生成されたＩＤ信号と唯一に対応する乱数系列を生成し、この生成した乱数系列を用いて、データ付加部１０１から出力されるデータに対するスクランブル処理を行う。
また、受信側においてスクランブルの解除処理を実行するための鍵となる信号として、ＩＤ信号生成部１０２で生成されたＩＤ信号やこれと唯一に対応する信号を、たとえばスクランブル処理されたデータの先頭部などに付加する。
【００３８】
図６は、スクランブル処理部１０３の更に詳細な構成の一例を示すブロック図である。
図６の例に示すスクランブル処理部１０３は、直列接続されたフリップフロップ１０３１〜フリップフロップ１０３７、排他的ＯＲ回路１０３８および排他的ＯＲ回路１０３９を有する。
【００３９】
フリップフロップ１０３１〜フリップフロップ１０３７の直列回路は７段のシフトレジスタを構成しており、排他的ＯＲ回路１０３８において、このシフトレジスタの４段目のフリップフロップ１０３４と７段目のフリップフロップ１０３７の出力信号に対する排他的論理和演算が実行され、演算結果Ｓ１０３８がシフトレジスタの入力に帰還される。また、排他的ＯＲ回路１０３９において、排他的ＯＲ回路１０３８の演算結果Ｓ１０３８とデータ付加部１０１からのデータＳ１０１との排他的論理和演算が実行され、演算結果Ｓ１０３が変調部１０４へ出力される。
【００４０】
このスクランブル処理部１０３に供給されるＩＤ信号Ｓ１０２は７ビットであり、スクランブル処理が開始される時点において、シフトレジスタの各フリップフロップ（１０３１〜１０３７）にはＩＤ信号Ｓ１０２の各ビットのデータ（ＩＤ１〜ＩＤ７）がプリセットされる。ただし、７ビット全てが論理値’０’となるデータ’０００００００’はＩＤ信号から除外されており、ＩＤ信号Ｓ１０２として設定可能なデータは１２７通り存在する。
【００４１】
７ビットのＩＤ信号Ｓ１０２がシフトレジスタにプリセットされた初期状態から、シフトレジスタのデータ・シフトとともに排他的ＯＲ回路１０３８からビット・データが順次出力されると、そのビット列は、初期状態にプリセットされたＩＤ信号Ｓ１０２と唯一に対応する１２７ビット長の擬似ランダムなビット・パターンを反復したものになる。たとえば、７ビット全てが論理値’１’のＩＤ信号（’１１１１１１１’）をシフトレジスタにプリセットした場合、排他的ＯＲ回路１０３８から出力されるビット列は、左から右へ順に
’００００１１１０　１１１１００１０　１１００１００１　００００００１０　００１００１１０　００１０１１１０　１０１１０１１０　００００１１００１１０１０１００　１１１００１１１　１０１１０１００　００１０１０１０　１１１１１０１０　０１０１０００１　１０１１１０００　１１１１１１１’というビット・パターンを反復したものになる。他の値のＩＤ信号がプリセットされた場合には、この１２７ビットのビット列と同一のビット・パターンを有し、先頭ビットの開始位置が異なるビット列が生成される。
【００４２】
スクランブル処理部１０３は、データ付加部１０１からビット列として供給されるデータＳ１０１のうち、データ・フィールドＦ２〜データ・フィールドＦ４に含まれるビット列に対してスクランブル処理を行い、データ・フィールドＦ１に含まれるビット列に対してはスクランブル処理を行わない。たとえば、データ・フィールドＦ１のビット列が入力される期間において、各フリップフロップ（１０３１〜１０３７）の出力値を論理値’０’に初期化し、これにより排他的ＯＲ回路１０３８の出力値を論理値’０’に設定して、入力されるビット列Ｓ１０１を、スクランブル処理せずにそのままビット列Ｓ１０３として出力する。
【００４３】
また、スクランブル処理が開始されるデータ・フィールドＦ２の先頭７ビットは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいて全て論理値’０’であることが規定されている。このため、排他的ＯＲ回路１０３９から出力される先頭７ビットのビット列Ｓ１０３と、排他的ＯＲ回路１０３８から出力されてシフトレジスタに保持される７ビットのビット列Ｓ１０３８とが、互いに同一の値になる。たとえば、ＩＤ信号として’１１１１１１１’をシフトレジスタにプリセットした場合、排他的ＯＲ回路１０３９から出力される先頭７ビットは’００００１１１’となり、これがフリップフロップ１０３１〜フリップフロップ１０３７で構成された７段シフトレジスタに保持されるとともに、受信側の通信装置に伝送されて、後述するスクランブル解除処理部２１２の同様な７段シフトレジスタに保持される。これにより、データ・フィールドＦ２の８ビット目以降のデータに対しては、スクランブル処理部１０３が生成する擬似乱数列とスクランブル解除処理部２１２が生成する擬似乱数列とが等しくなる。
【００４４】
また、スクランブル処理開始時にスクランブル処理部１０３から出力される先頭７ビットのビット列は、ＩＤ信号生成部１０２から供給されるＩＤ信号Ｓ１０２と一対一に対応するので、受信側の通信装置では、この先頭７ビットのビット列に基づいて送信源を識別することが可能である。
【００４５】
畳み込み符号化部１０４は、スクランブル処理部１０３から出力されるビット列Ｓ１０３に対し、畳み込み符号化処理を行う。データ・フィールドＦ１のビット列に対する畳み込み符号化の符号化率は１／２に設定する。データ・フィールドＦ２〜データ・フィールドＦ４のビット列に対する符号化率は、データ・フィールドＦ１で指定したデータ・レートに応じて、１／２、２／３、または３／４の何れかに設定する。
また、畳み込み符号化部１０４は、畳み込み符号化後のビット列に対して規定の並べ替え処理（インターリーブ処理）を行う。
【００４６】
変調部１０５は、畳み込み符号化部１０４において畳み込み符号化処理およびインターリーブ処理が行われたビット列に対し、ＢＰＳＫ（ｂｉｎａｒｙ　ｐｈａｓｅ　ｓｈｉｆｔｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　ｐｈａｓｅ　ｓｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ）、１６値ＱＡＭ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）または６４値ＱＡＭの何れかの方式で変調を行う。
たとえば、畳み込み符号化部１０４から出力されるビット列を、変調方式に対応した規定のビット長（１ビット、２ビット、４ビットまたは６ビット）のデータに分割し、この分割したデータを、変調方式に対応した信号点配置図（ｓｉｇｎａｌｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）上の点を表す複素数データ、すなわち同相成分データと直交成分データとのペアに変換する。ＢＰＳＫでは１ビット、ＱＰＳＫでは２ビット、１６値ＱＡＭでは４ビット、６４値ＱＡＭでは６ビットのデータを、１つの複素数データに変換する。
変調部１０５は、データ・フィールドＦ１のビット列をＢＰＳＫで変調し、データ・フィールドＦ２〜データ・フィールドＦ４のビット列を、データ・フィールドＦ１で指定したデータ・レートに対応する変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭまたは６４値ＱＡＭ）で変調する。
【００４７】
逆フーリエ変換部１０６は、変調部１０５から出力される複素数データのストリームに対して逆フーリエ変換処理を実行し、時間領域のＯＦＤＭシンボルを生成する。
たとえば、複素数データのストリームを４８個の複素数データからなるグループごとに分割する。そして、４８個の複素数データにパイロット信号用の４つの既知データを加えた５２個の複素数データを５２本のサブキャリア周波数に割り当てて逆フーリエ変換を実行し、時間領域のＯＦＤＭシンボルを生成する。
また、プリアンブル付加部１１１から図１０のショート・プリアンブルＰ１およびロング・プリアンブルＰ２に対応する規定の複素数データが入力された場合にも、これに対応した時間領域のＯＦＤＭ信号を生成する。
【００４８】
ガード・インターバル付加部１０７は、逆フーリエ変換部１０６から出力されるＯＦＤＭシンボル列のシンボル間に、規定されたガード・インターバルを付加する処理を行う。ガード・インターバルは、ＯＦＤＭシンボルの先端に末尾のデータをコピーして貼り付けることにより信号長を延長させるものである。ガード・インターバルがＯＦＤＭシンボル間に設けられることで、信号遅延による受信性能の劣化を抑えることができる。
【００４９】
ウィンドウ処理部１０８は、ガード・インターバル付加部１０７においてガード・インターバルが付加されたＯＦＤＭシンボルにそれぞれ所定の窓関数を乗算して、ＯＦＤＭシンボルの境界部における信号の不連続性を低減させる処理を行う。
【００５０】
直交変調部１０９は、ウィンドウ処理部１０８から出力されるパケット信号、すなわちプリアンブル（Ｐ１，Ｐ２）が付加されたＯＦＤＭシンボル列に対し直交変調を行う。たとえば、同相成分データに所定の周波数のコサイン信号を乗算するとともに、同一周波数のサイン信号を直交成分データに乗算し、これらの乗算結果を加算する。
【００５１】
ＲＦ処理部１１０は、直交変調部１０９において直交変調された信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、これに高周波増幅処理、周波数変換処理、帯域制限処理を施して、５ＧＨｚ帯の送信信号Ｓｔを生成する。
【００５２】
プリアンブル付加部１１１は、送信データＤｔを含むパケット信号を生成する場合に、図１０のショート・プリアンブルＰ１およびロング・プリアンブルＰ２に対応する規定の複素数データを逆フーリエ変換部１０６に供給して、パケット信号の先頭部にプリアンブルを付加させる。
以上が、送信部１０００の説明である。
【００５３】
受信部２０００は、受信信号Ｓｒの中から、所定のプリアンブルを先頭部に有したパケット信号を検出し、検出したパケット信号に対して送信部１０００の変調方式に対応した復調処理を行い、受信データＤｒを再生する。このとき、受信データＤｒの誤り率を算出し、これが一定限度を超えて大きい場合、パケット信号に含まれるＩＤ信号によってパケット信号の送信源を特定し、その送信源の過去の受信処理で用いられた周波数補正値に応じて、復調処理中のパケット信号に対する周波数補正値を更新する処理を行う。
受信部２０００において受信されるパケット信号の構造やその復調方式は本発明に関して任意であるが、ここでは一例として、図１０に示すフレーム構造のパケット信号を受信し、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいて規定されたＯＦＤＭ変調方式に対応する復調処理を行って、受信データＤｒを再生するものとする。
【００５４】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る受信部２０００の更に詳細な構成の一例を示すブロック図である。
図７の例に示す受信部２０００は、ＲＦ処理部２０１、受信レベル測定部２０２、利得設定部２０３、直交検波部２０４、周波数補正部２０５、ガード・インターバル除去部２０６、フーリエ変換部２０７、位相補正部２０８、復調部２０９、復号化部２１０、ＩＤ信号抽出部２１１、スクランブル解除部２１２、相関算出部２１３、プリアンブル検出部２１４、周波数補正値算出部２１５、誤り率算出部２１６、および周波数補正値更新部２１７を有する。
直交検波部２０４は、本発明の直交検波手段の一実施形態である。
周波数補正部２０５は、本発明の周波数補正手段の一実施形態である。
ガード・インターバル除去部２０６、フーリエ変換部２０７、位相補正部２０８、復調部２０９および復号化部２１０を含むユニットは、本発明の復調処理手段の一実施形態である。
ＩＤ信号抽出部２１１は、本発明の識別信号抽出手段の一実施形態である。
スクランブル解除部２１２は、本発明のスクランブル解除手段の一実施形態である。
相関算出部２１３は、本発明の相関算出手段の一実施形態である。
プリアンブル検出部２１４は、本発明の前置き信号検出手段の一実施形態である。
周波数補正値算出部２１５は、本発明の周波数補正値算出手段の一実施形態である。
誤り率算出部２１６は、本発明の誤り率算出手段の一実施形態である。
周波数補正値更新部２１７は、本発明の周波数補正値更新手段の一実施形態である。
【００５５】
ＲＦ処理部２０１は、入力される受信信号Ｓｒを利得設定部２０３によって設定された増幅利得をもって増幅し、これに周波数変換処理、帯域制限処理、Ａ／Ｄ変換処理を施して、デジタルの受信信号を出力する。
【００５６】
受信レベル測定部２０２は、ＲＦ処理部において増幅された受信信号のレベル、たとえば信号電力の平均値やピーク値を測定する。
【００５７】
利得設定部２０３は、プリアンブル検出部２１４においてパケット信号の先頭を示すプリアンブルが検出されるのを待っている受信待ち状態において、ＲＦ処理部２０１の増幅利得を所定の初期増幅利得に設定し、この初期増幅利得をもって受信信号の増幅を行わせる。また、プリアンブル検出部２１４においてプリアンブルが検出された場合は、受信レベル測定部２０２において測定される信号レベルに応じてＲＦ処理部２０１の増幅利得を制御し、増幅後の受信信号レベルをＡ／Ｄ変換のダイナミック・レンジに適合させる。
【００５８】
直交検波部２０４は、ＲＦ処理部において処理された受信信号に対し直交検波を行い、複素数データとしての受信信号（以降、複素受信信号と呼ぶ）を出力する。たとえば、ＲＦ処理部２０３から出力される受信信号と、所定の周波数のコサイン信号およびサイン信号とを乗算して、同相成分データおよび直交成分データのペアとしての複素受信信号を生成する。
【００５９】
周波数補正部２０５は、プリアンブル検出部２１４においてパケット信号のショート・プリアンブルＰ１が検出された場合、この検出されたショート・プリアンブルＰ１に対し相関算出部２１３において算出される後述の位相差に応じた第１の周波数補正値Ｓ２０５を取得し、この第１の周波数補正値Ｓ２０５を用いて、直交検波部２０４から出力される複素受信信号の周波数を補正する。たとえば、相関算出部２１３から出力される複素数データの位相差を、検出されたショート・プリアンブルＰ１に含まれる所定数のショート・トレーニング・シンボルに渡って平均し、この位相差の平均値を第１の周波数補正値Ｓ２０５として、直交検波部２０４から出力される複素受信信号に乗算することにより、複素受信信号の周波数を補正する。この第１の周波数補正値Ｓ２０５は、周波数補正値算出部２１５における第２の周波数補正値Ｓ２１５の算出に用いられる。
なお、後述する周波数補正値更新部２１７において周波数補正値の更新処理が行われた場合には、この第１の周波数補正値Ｓ２０５の代わりに、周波数補正値更新部２１７において更新される周波数補正値を用いて、複素受信信号の周波数を補正する。
【００６０】
ガード・インターバル除去部２０６は、プリアンブル検出部２１４におけるショート・プリアンブルＰ１の検出タイミングに応じて、周波数補正部２０５から出力される複素受信信号の中からＯＦＤＭシンボルを抽出し、抽出したＯＦＤＭシンボルに付加されたガード・インターバルを除去する。
【００６１】
フーリエ変換部２０７は、ガード・インターバル除去部２０６においてガード・インターバルを除去されたＯＦＤＭシンボルに対しフーリエ変換を実行し、これを周波数領域のＯＦＤＭシンボルに変換する。たとえば、１ＯＦＤＭシンボルごとに５２本のサブキャリアに対応する５２個の複素数データ（以降、サブキャリア信号と呼ぶ）を出力する。
【００６２】
位相補正部２０８は、プリアンブル検出部２１４におけるショート・プリアンブルＰ１の検出タイミングに応じて、ロング・プリアンブルＰ２に対応するＯＦＤＭシンボルを抽出する。そして、抽出したＯＦＤＭシンボルの各サブキャリア信号と、ロング・プリアンブルＰ２の生成に用いた既知のサブキャリア信号との差から、伝送路の状態をサブキャリアごとに推定する。この推定結果に基づいて、ロング・プリアンブルＰ２以降のＯＦＤＭシンボルに含まれる各サブキャリア信号の振幅および位相を補正する。
また、ロング・プリアンブルＰ２以降の各ＯＦＤＭシンボルについては、５２個のサブキャリア信号に含まれる４個の既知のパイロット・サブキャリア信号を用いて位相誤差を補正する処理も行う。すなわち、パイロット・サブキャリア信号が既知の値に対して有する誤差から、他のサブキャリアにおける位相誤差を推定し、推定した位相誤差を補正する処理を行う。これにより、周波数補正部２０５による周波数補正後にも残留する各サブキャリア信号の位相誤差を補正することができる。
【００６３】
復調部２０９は、送信側の通信装置においてＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭまたは６４値ＱＡＭの何れかの方式により変調された、ＯＦＤＭシンボルの各サブキャリア信号を復調する。すなわち、変調方式に対応した信号点配置図上の信号点とサブキャリア信号とを対応付けることにより、複素数データとしてのサブキャリア信号を、信号点に対して決められた１〜６ビットのデータに変換する。１つのサブキャリア信号は、ＢＰＳＫでは１ビット、ＱＰＳＫでは２ビット、１６値ＱＡＭでは４ビット、６４値ＱＡＭでは６ビットのデータに変換される。また復調部２０９は、ロング・プリアンブルＰ２に続くシグナル・フィールドＦ１のＯＦＤＭシンボルに対してＢＰＳＫの復調処理を行う。他のＯＦＤＭシンボルについては、シグナル・フィールドＦ１のデータを後述の復号化部２１０において復号化した結果に含まれるデータ・レートの情報に応じて、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭまたは６４値ＱＡＭの復調処理を行う。
【００６４】
復号化部２１０は、復調部２０９において復調されたデータに対して、送信側で行われたインターリーブ処理に対応する逆の並べ替え処理（デ・インターリーブ処理）を行い、更に、送信側で行われた畳み込み符号化処理に対応した復号化処理、たとえばビタビ復号化処理を行う。
また復号化部２１０は、ロング・プリアンブルＰ２に続くシグナル・フィールドＦ１のＯＦＤＭシンボルに対して符号化率１／２の復号化処理を行う。他のＯＦＤＭシンボルについては、シグナル・フィールドＦ１のデータを復号化した結果に含まれるデータ・レートの情報に応じて、符号化率１／２、２／３、または３／４の復号化処理を行う。
【００６５】
ＩＤ信号抽出部２１１は、復号化部２１０において復号化されたパケット信号から、送信源を識別するためのＩＤ信号を抽出する。このＩＤ信号は、たとえば図１０のサービス・フィールドＦ２の先頭部分に含まれており、抽出したＩＤ信号を用いて、パケット信号の残りの部分に対するスクランブル解除部２１２や周波数補正値算出部２１５の処理が実行される。
【００６６】
スクランブル解除部２１２は、ＩＤ信号抽出部２１１において抽出されたＩＤ信号と唯一に対応する乱数系列を生成し、生成した乱数系列と復号化部２１０から出力される復号化データとに所定の演算、たとえば排他的論理和演算を行い、復号化部２１０から出力される復号化データに加えられたスクランブルを解除する。スクランブル解除の結果として、送信データＤｔに対応する受信データＤｒが再生される。
【００６７】
スクランブル解除部２１２は、たとえば図６に示すスクランブル処理部１０３と同一の構成で実現することができる。この場合、図６のＩＤ信号Ｓ１０２は、ＩＤ信号抽出部２１１において抽出されたＩＤ信号Ｓ２１１に、図６のデータＳ１０１は、復号化部２１０において復号化されたデータＳ２１０に、図６のビット列Ｓ１０３は、スクランブル解除部２１２においてスクランブルが解除されて再生される受信データＤｒにそれぞれ置き換えられる。
【００６８】
相関算出部２１３は、直交検波部２０４から出力される複素受信信号と、この複素受信信号を所定の遅延時間だけ遅延させた信号との相間値および位相差を算出する。この遅延時間は、ショート・プリアンブルＰ１に含まれる１０個のショート・トレーニング・シンボルの反復周期に対応して設定されているので、複素受信信号中にショート・トレーニング・シンボルが含まれていると、相関算出部２１３において算出される相関値は極大になる。また、設定された遅延時間とショート・トレーニング・シンボルの反復周期とが完全に一致している場合、相関算出部２１３において算出される位相差はゼロになるので、この位相差のゼロからのずれにより、設定した遅延時間の誤差量、すなわち受信側において想定している受信信号の周波数が実際の周波数に対して有する誤差量を求めることができる。
【００６９】
プリアンブル検出部２１４は、相関算出部２１３において算出された相関値が極大となるタイミングに応じて、複素受信信号中からパケット信号の先頭部に含まれるショート・プリアンブルＰ１を検出する。
【００７０】
周波数補正値算出部２１５は、ＩＤ信号抽出部２１１において抽出されたＩＤ信号Ｓ２１１と同一のＩＤ信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対する周波数補正部２０５の周波数補正処理で用いられた１つまたは複数の第１の周波数補正値Ｓ２０５に応じて、復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値を算出する。
【００７１】
図８は、周波数補正値算出部２１５のより詳細な構成の一例を示すブロック図である。
図８の例に示す周波数補正値算出部２１５は、フリップフロップ２１５１１〜フリップフロップ２１５１ｎ（ｎは任意の自然数を示す）、フリップフロップ２１５２１〜フリップフロップ２１５２ｎ、フリップフロップ２１５３１〜フリップフロップ２１５３ｎ、加算器２１５４１〜加算器２１５４ｎ、乗算器２１５５１〜乗算器２１５５ｎ、レジスタ選択部２１５６、およびセレクタ２１５７を有する。
【００７２】
フリップフロップ２１５１ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数を示す）、フリップフロップ２１５２ｉ、およびフリップフロップ２１５３ｉは直列に接続されており、３段のシフトレジスタを構成する。周波数補正値算出部２１５の内部には、こうした３段シフトレジスタがｎ本含まれる。３段シフトレジスタの初段のフリップフロップには、周波数補正部２０５において周波数の補正に用いられた第１の周波数補正値Ｓ２０５が入力される。レジスタ選択部２１５６の選択信号によってシフトレジスタのシフト動作が有効になると、初段のフリップフロップに入力される第１の周波数補正値Ｓ２０５がこの初段のフリップフロップに保持され、各段に既に保持されている周波数補正値が次段にシフトされる。
【００７３】
加算器２１５４ｉは、フリップフロップ２１５１ｉ〜フリップフロップ２１５３ｉで構成される３段シフトレジスタに保持された３つの周波数補正値を加算する。
乗算器２１５５ｉは、加算器２１５４ｉの加算結果に定数’１／３’を乗算する。乗算器２１５５ｉの乗算結果は、フリップフロップ２１５１ｉ〜フリップフロップ２１５３ｉで構成される３段シフトレジスタに保持された３つの周波数補正値の平均値に相当する。
【００７４】
レジスタ選択部２１５６は、ＩＤ信号抽出部２１１においてＩＤ信号Ｓ２１１が抽出された場合、この抽出されたＩＤ信号Ｓ２１１に応じて、ｎ本の３段シフトレジスタのうち何れか１つを選択し、そのシフト動作を有効状態に設定する。これにより、復調処理中のパケット信号に対する周波数補正部２０５の周波数補正で用いられた第１の周波数補正値Ｓ２０５を、このパケット信号のＩＤ信号に対応した３段シフトレジスタに保持させる。
【００７５】
セレクタ２１５７は、ｎ個の乗算器（２１５５１〜２１５５ｎ）から出力される周波数補正値の平均値のうち、ＩＤ信号抽出部２１１において抽出されたＩＤ信号Ｓ２１１に対応する平均値を選択し、これを第２の周波数補正値Ｓ２１５として出力する。
【００７６】
図８の例に示す周波数補正値算出部２１５によれば、ＩＤ信号抽出部２１１においてＩＤ信号Ｓ２１１が抽出された場合、この抽出されたＩＤ信号Ｓ２１１に応じて、ｎ本の３段シフトレジスタのうち何れか１つが選択され、この選択されたシフトレジスタに、復調処理中のパケット信号の第１の周波数補正値Ｓ２０５が保持される。これにより、ｎ本の３段シフトレジスタには、それぞれに対応するＩＤ信号Ｓ２１１を含んだ一連のパケット信号のうち、最近受信された３つのパケット信号の周波数補正値が保持される。各レジスタに保持される３つの周波数補正値は、加算器２１５４ｉにおいて加算され、乗算器２１５５ｉにおいて３分の１にされて、その平均値が算出される。セレクタ２１５７からは、ＩＤ信号Ｓ２１１に対応してレジスタに保持された３つの周波数補正値の平均値が、第２の周波数補正値Ｓ２１５として出力される。
【００７７】
誤り率算出部２１６は、スクランブル解除部２１２から出力される受信データＤｒのうち、データ・フィールドＦ５に含まれるデータと所定のデータとを比較し、この比較結果に応じて、受信データＤｒとして復調されたパケット信号の誤り率を算出する。
【００７８】
周波数補正値更新部２１７は、誤り率算出部２１６において算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かを判定し、たとえば誤り率が所定のしきい値を超えた場合に、その誤り率が算出された復調処理中のパケット信号に対する周波数補正処理で用いられている周波数補正値を、第１の周波数補正値Ｓ２０５から第２の周波数補正値Ｓ２１５へ更新する。
【００７９】
ここで、上述した構成を有する図２の通信装置の動作について、送信時と受信時とに分けて説明する。
【００８０】
（送信時）
データ付加部１０１に送信データＤｔが供給されると、図４（Ｂ）に示すように、この送信データＤｔを含むデータ・フィールドＦ３の前後に新たなデータ・フィールド（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ５、Ｆ４）が付加される。また、ＩＤ信号生成部１０２において、送信源を識別するためのＩＤ信号が生成され、スクランブル処理部１０３に供給される。ＩＤ信号は、たとえば図５に示すようなデータ・テーブルを用いて、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなどに含まれる情報に基づいて生成される。
【００８１】
スクランブル処理部１０３では、この生成されたＩＤ信号と唯一に対応する乱数系列が生成され、生成された乱数系列を用いて、データ付加部１０１から出力されるデータに対するスクランブル処理が行われる。
たとえば、図６に示すような構成のスクランブル処理部１０３において、７ビットのＩＤ信号Ｓ１０２と唯一に対応する１２７ビット長の擬似乱数系列が生成され、これとデータ付加部１０１から出力されるビット列との排他的論理和が演算される。スクランブル処理は、データ・フィールドＦ２〜データ・フィールドＦ４に含まれるビット列に対して行われ、データ・フィールドＦ１に含まれるビット列に対しては行われない。データ・フィールドＦ２の先頭７ビットは全て論理値’０’であり、データ・フィールドＦ２の先頭７ビットのスクランブル処理結果としてスクランブル処理部１０３から出力される７ビットのビット列は、スクランブル処理部１０３の７段のシフトレジスタ（フリップフロップ１０３１〜フリップフロップ１０３７）に保持されるデータと等しくなる。この７ビットのビット列は、受信時においてＩＤ信号抽出部２１１によりＩＤ信号Ｓ２１１として抽出される。
【００８２】
スクランブル処理部１０３から出力されるスクランブル処理されたビット列は、畳み込み符号化部１０４において畳み込み符号化される。データ・フィールドＦ１のビット列に対する畳み込み符号化の符号化率は１／２に設定される。データ・フィールドＦ２〜データ・フィールドＦ４のビット列に対する符号化率は、データ・フィールドＦ１で指定したデータ・レートに応じて、１／２、２／３、または３／４の何れかに設定される。また、畳み込み符号化部１０４において、畳み込み符号化後のビット列に対するインターリーブ処理も行われる。
【００８３】
畳み込み符号化部１０４において畳み込み符号化処理およびインターリーブ処理が行われたビット列は、変調部１０５において、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭまたは６４値ＱＡＭの何れかの方式で変調され、複素数データのストリームが生成される。データ・フィールドＦ１のビット列はＢＰＳＫで変調される。データ・フィールドＦ２〜データ・フィールドＦ４のビット列は、データ・フィールドＦ１で指定したデータ・レートに対応する変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭまたは６４値ＱＡＭ）で変調される。
【００８４】
変調部１０５から出力される複素数データのストリームに対し、逆フーリエ変換部１０６において逆フーリエ変換処理が実行され、時間領域のＯＦＤＭシンボルが生成される。
また、変調部１０５から出力される複素数データのストリームに先立って、プリアンブル付加部１１１から規定の複素数データが逆フーリエ変換部１０６に供給され、これに応じてプリアンブル部（ショート・プリアンブルＰ１およびロング・プリアンブルＰ２）に対応する時間領域のＯＦＤＭ信号が生成され、パケット信号の先頭部に付加される。
【００８５】
逆フーリエ変換部１０６から出力されるＯＦＤＭシンボル列のシンボル間には、ガード・インターバル付加部１０７によってガード・インターバルが付加される。さらに、ガード・インターバルが付加されたＯＦＤＭシンボルには、ウィンドウ処理部１０８においてそれぞれ窓関数が乗算され、ＯＦＤＭシンボルの境界部における信号の不連続性が低減される。
【００８６】
ウィンドウ処理部１０８から出力されるパケット信号は、図４（Ｃ）に示すように、先頭部にショート・プリアンブルＰ１およびロング・プリアンブルＰ２が付加され、データ・フィールドＦ１と対応するＯＦＤＭシンボルＳＬ１がこれに続き、その後にデータ・フィールドＦ２〜データ・フィールドＦ５と対応するＯＦＤＭシンボルＳＬ２〜ＯＦＤＭシンボルＳＬｋが続いたパケット構造となる。このパケット信号に対し、直交変調部１０９において直交変調が行われ、さらにＲＦ処理部１１０においてＤ／Ａ変換処理、高周波増幅処理、周波数変換処理、帯域制限処理が行われて、５ＧＨｚ帯の送信信号Ｓｔが生成される。
【００８７】
（受信時）
アンテナＡＴからアンテナ共用器Ｕを経てにＲＦ処理部２０１に入力された受信信号Ｓｒは、利得設定部２０３により設定された増幅利得をもって増幅され、これに周波数変換処理、帯域制限処理およびＡ／Ｄ変換処理が行われて、デジタルの受信信号が生成される。
また、受信レベル測定部２０２において、ＲＦ処理部２０１の増幅後の受信信号レベルが測定され、測定結果が利得設定部２０３に供給される。
パケット信号の先頭を示すプリアンブルがプリアンブル検出部２１４において検出される前の受信待ち状態において、ＲＦ処理部２０１の増幅利得は所定の初期増幅利得に設定される。プリアンブル検出部２１４においてプリアンブルが検出された場合、この増幅利得は受信レベル測定部２０２の測定結果に応じて制御され、ＲＦ処理部２０１における増幅後の受信信号レベルがＡ／Ｄ変換のダイナミック・レンジ内に収まるように調節される。
【００８８】
ＲＦ処理部２０１において処理された受信信号には、直交検波部２０４において直交検波が施され、同相成分データおよび直交成分データのペアからなる複素受信信号が生成される。
【００８９】
相関算出部２１３では、直交検波部２０４から出力される複素受信信号と、ショート・プリアンブルＰ１に含まれる１０個のショート・トレーニング・シンボルの反復周期に対応した遅延時間だけこの複素受信信号を遅延させた信号との相間値および位相差が算出される。プリアンブル検出部２１４では、算出された相関値が極大となるタイミングに応じて、複素受信信号中に含まれたショート・プリアンブルＰ１が検出される。
【００９０】
プリアンブル検出部２１４においてショート・プリアンブルＰ１が検出された場合、周波数補正部２０５において、この検出されたショート・プリアンブルＰ１に対し相関算出部２１３において算出された位相差に応じた第１の周波数補正値Ｓ２０５が決定され、この第１の周波数補正値Ｓ２０５を用いて、直交検波部２０４から出力される複素受信信号の周波数が補正される。また、ガード・インターバル除去部２０６において、プリアンブル検出部２１４におけるショート・プリアンブルＰ１の検出タイミングに応じて、周波数補正部２０５から出力される複素受信信号の中からＯＦＤＭシンボルが抽出され、各ＯＦＤＭシンボルに付加されたガード・インターバルが除去される。
【００９１】
ガード・インターバルを除去されたＯＦＤＭシンボルは、フーリエ変換部２０７においてフーリエ変換され、時間領域のＯＦＤＭシンボルから周波数領域のＯＦＤＭシンボルに変換される。たとえば、１ＯＦＤＭシンボルごとに５２本のサブキャリアに対応する５２個の複素数データが出力される。
【００９２】
フーリエ変換部２０７から出力されるＯＦＤＭシンボルには、位相補正部２０８において、ロング・プリアンブルＰ２およびパイロット・サブキャリア信号を用いた位相補正処理が行われる。まず、ロング・プリアンブルＰ２に対応するＯＦＤＭシンボルが抽出され、抽出されたＯＦＤＭシンボルの各サブキャリア信号と、ロング・プリアンブルＰ２の生成に用いられる既知のサブキャリア信号との差から、伝送路の状態がサブキャリアごとに推定される。この推定結果に基づいて、ロング・プリアンブルＰ２以降のＯＦＤＭシンボルに含まれる各サブキャリア信号の振幅および位相が補正される。さらに、各ＯＦＤＭシンボルに含まれる４個のパイロット・サブキャリア信号が既知の値に対して有する誤差から、そのＯＦＤＭシンボルの他のサブキャリアにおける位相誤差が推定され、推定された位相誤差を各サブキャリア信号から除去する位相補正処理が行われる。
【００９３】
位相補正部２０８による位相補正後のＯＦＤＭシンボルには、復調部２０９において、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭまたは６４値ＱＡＭの何れかの変調方式に対応した復調処理が行われる。ロング・プリアンブルＰ２に続くシグナル・フィールドＦ１のＯＦＤＭシンボルに対してはＢＰＳＫの復調処理が行われ、他のＯＦＤＭシンボルについては、シグナル・フィールドＦ１のデータを復号化部２１０において復号化した結果に含まれるデータ・レートの情報に応じて、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭまたは６４値ＱＡＭの復調処理が行われる。
【００９４】
復調部２０９において復調されたデータには、復号化部２１０において、送信側で行われたインターリーブ処理に対応したデ・インターリーブ処理が行われた後、たとえばビタビ復号化などの復号化処理が行われる。ロング・プリアンブルＰ２に続くデータ・フィールドＦ１（シグナル・フィールド）に対して符号化率１／２の復号化処理が行われ、他のＯＦＤＭシンボルについては、シグナル・フィールドＦ１のデータを復号化した結果に含まれるデータ・レートの情報に応じて、符号化率１／２、２／３、または３／４の復号化処理が行われる。
【００９５】
ＩＤ信号抽出部２１１では、復号化部２１０において復号化されたパケット信号から、送信源を識別するためのＩＤ信号が抽出される。スクランブル解除部２１２では、ＩＤ信号抽出部２１２において抽出されたＩＤ信号と唯一に対応する乱数系列が生成され、生成された乱数系列と復号化部２１０から出力される復号化データとの演算処理、たとえば排他的論理和演算によって、復号化部２１０から出力される復号化データに加えられたスクランブルが解除される。
たとえば、ＩＤ信号はデータ・フィールドＦ２（サービス・フィールド）の先頭７ビット部分に含まれており、これがＩＤ信号抽出部２１１において抽出されて、スクランブル解除部２１２の７段シフトレジスタにプリセットされる。これにより、データ・フィールドＦ２の先頭の８ビット目以降では、スクランブル処理部１０３およびスクランブル解除部２１２における７段シフトレジスタの状態が等しくなり、両者で生成される乱数データが等しくなる。したがって、スクランブル解除部２１２では、スクランブル処理部１０３において加算（排他的論理和）されたものと等しい乱数データが復号化データに加算されるため、スクランブル処理前の元の伝送データが再生される。
【００９６】
また、ＩＤ信号抽出部２１１において抽出されたＩＤ信号は周波数補正値算出部２１５にも供給され、この抽出されたＩＤ信号と同一のＩＤ信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対する周波数補正部２０５の周波数補正処理で用いられた１つまたは複数の第１の周波数補正値Ｓ２０５に応じて、復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値Ｓ２１５が算出される。ＩＤ信号は、送信側の通信装置において送信源と唯一に対応するように生成されるので、周波数補正値算出部２１５により算出される第２の周波数補正値Ｓ２１５は、ＩＤ信号によって特定された送信源から以前に伝送されたパケット信号の受信状態に基づいて算出されたものになる。
たとえば、周波数補正値算出部２１５が図８に示すような構成を有する場合、ＩＤ信号Ｓ２１１によって特定された送信源から最近伝送された３つのパケット信号に対する３つの第１の周波数補正値の平均値が算出され、これが復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値Ｓ２１５として出力される。
【００９７】
パケット信号の復調処理中において、スクランブル解除部２１２から出力される受信データＤｒのうちのデータ・フィールドＦ５に含まれるデータは、誤り率算出部２１６において既知のデータと比較され、この比較結果に応じて、受信データＤｒとして復調されたパケット信号の誤り率が算出される。算出された誤り率は、周波数補正値更新部２１７において所定のしきい値に達しているか否か判定され、たとえば誤り率がしきい値を超えた場合に、その誤り率が算出された復調処理中のパケット信号に対する周波数補正部２０５の周波数補正処理で用いられている第１の周波数補正値Ｓ２０５が、周波数補正値算出部２１５において算出された第２の周波数補正値Ｓ２１５に応じて更新される。
【００９８】
以上説明したように、図３の送信部１０００および図７の受信部２０００を有した図２の通信装置によれば、送信源の識別を可能にするＩＤ信号がパケット信号に付加されて伝送され、受信側の通信装置において、復調処理中のパケット信号からこのＩＤ信号が抽出されて送信源が特定される。送信源が特定されると、この送信源から以前伝送された１つまたは一連のパケット信号に対する周波数の補正処理で用いられた第１の周波数補正値に応じて、復調処理中のパケット信号に対する第２の周波数補正値が算出される。また、パケット信号の誤り率がその復調処理中に算出され、算出された誤り率が所定のしきい値に達しているか否かに応じて、周波数の補正値の更新を実行するか否かが決定される。更新の実行が決定された場合、復調処理中のパケット信号に対する周波数の補正処理で用いられている周波数補正値が、第１の周波数補正値から第２の周波数補正値へ更新される。
したがって、たとえばプリアンブルの受信信号中にノイズが混入するなどして相関算出部２１３で算出された位相差に誤差が生じた場合、これに応じて周波数補正されたパケット信号の復調処理後の受信データＤｒは誤り率が大きくなってしまい、誤差の大きさによってはパケット全体のデータが失われてしまうところを、上述した通信装置では、パケット復調処理の途中で周波数補正値の更新が行われるので、更新後のパケット信号についての誤り率の改善を図ることができ、データの損失を抑えることができる。また、誤り率の大きさに応じて周波数補正値の更新を実行するか否かが決定されるので、良好な通信状態において周波数補正値の更新が行われることにより、かえって誤り率が悪化してしまうことを防止できる。
【００９９】
なお、周波数補正値更新部２１７において更新処理が実行された場合には、この更新処理によって第２の周波数補正値と置き換えられた第１の周波数補正値を、周波数補正値算出部２１５における周波数補正値の算出に用いる周波数補正値から除外しても良い。たとえば、周波数補正値更新部２１７において更新処理が実行された場合、レジスタ選択部２１５６によるシフトレジスタの選択を停止して、第１の周波数補正値Ｓ２０５をシフトレジスタに保持させないようにしても良い。
周波数補正値更新部２１７の更新処理は、誤り率算出部２１６において算出される誤り率がある一定限度を超えて大きい場合であるので、相関算出部２１３で算出される位相差は不適切な値を有している可能性がある。したがって、このような位相差に応じて決定された第１の周波数補正値を第２の周波数補正値の算出に用いないようにすることで、より適切な周波数の補正を行うことができる。
【０１００】
また、図８の例に示す周波数補正値算出部２１７では、保持された３つの第１の周波数補正値を平均化することにより第２の周波数補正値Ｓ２１５を算出しているが、平均する周波数補正値の数は任意であり、たとえば２のべき乗個（２、４、８、…）でも良い。この場合、乗算器２１５５１〜乗算器２１５５ｎを単純なビット・シフト回路で実現することができる。また、保持された周波数補正値に対してそれぞれ重み付け値を乗算した上で加算平均を行っても良い。
【０１０１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本発明の第２の実施形態に係る通信装置は、たとえば図２と同様な構成を有している。ただし、図２の受信部２０００は、次に述べる受信部２０００Ａに置き換えられる。
【０１０２】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る受信部２０００Ａの構成の一例を示すブロック図である。
図９の例に示す受信部２０００Ａは、ＲＦ処理部２０１、受信レベル測定部２０２、利得設定部２０３、直交検波部２０４、周波数補正部２０５、ガード・インターバル除去部２０６、フーリエ変換部２０７、位相補正部２０８、復調部２０９、復号化部２１０、ＩＤ信号抽出部２１１、スクランブル解除部２１２、相関算出部２１３、プリアンブル検出部２１４、誤り率算出部２１６、利得算出部２１８および利得更新部２１９を有する。ただし、図９と図７の同一符号は同一の構成要素を示す。
ＲＦ処理部２０１は、本発明の増幅手段の一実施形態である。
受信レベル測定部２０２は、本発明の受信レベル測定手段の一実施形態である。
利得設定部２０３は、本発明の利得設定手段の一実施形態である。
相関算出部２１３およびプリアンブル検出部２１４を含むユニットは、本発明のパケット検出手段の一実施形態である。
直交検波部２０４、周波数補正部２０５、ガード・インターバル除去部２０６、フーリエ変換部２０７、位相補正部２０８、復調部２０９および復号化部２１０を含むユニットは、本発明の復調処理手段の一実施形態である。
ＩＤ信号抽出部２１１は、本発明の識別信号抽出手段の一実施形態である。
スクランブル解除部２１２は、本発明のスクランブル解除手段の一実施形態である。
誤り率算出部２１６は、本発明の誤り率算出手段の一実施形態である。
利得算出部２１８は、本発明の利得算出手段の一実施形態である。
利得更新部２１９は、本発明の利得更新手段の一実施形態である。
【０１０３】
利得算出部２１８は、ＩＤ信号抽出部２１１において抽出されたＩＤ信号と同一のＩＤ信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対し利得設定部２０３において設定された１つまたは複数の増幅利得Ｓ２０３（第１の増幅利得）に応じて、復調処理中のパケット信号に対する増幅利得Ｓ２１８（第２の増幅利得）を算出する。
増幅利得Ｓ２１８の算出に用いられる増幅利得Ｓ２０５は、パケット信号の任意の部分において利得設定部２０３により設定さる増幅利得Ｓ２０３を用いて良いが、好ましくは、利得設定部２０３における利得制御の応答速度からその増幅利得が一定値に収束すると期待できる部分、たとえば、パケット信号の末尾において設定された増幅利得Ｓ２０３を用いる。
【０１０４】
利得算出部２１８は、たとえば図８に示す周波数補正値算出部２１５と同様な構成で実現できる。
ただし、図８における第１の周波数補正値Ｓ２０５は増幅利得Ｓ２０３に、第２の周波数補正値Ｓ２１５は増幅利得Ｓ２１８にそれぞれ置き換えられる。
このような構成の利得算出部２１８によれば、ＩＤ信号抽出部２１１においてＩＤ信号Ｓ２１１が抽出された場合、この抽出されたＩＤ信号Ｓ２１１に応じて、ｎ本の３段シフトレジスタのうち何れか１つが選択される。選択されたシフトレジスタには、復調処理中のパケット信号における所定の部分、たとえばパケット信号の末尾において利得設定部２０３がＲＦ処理部２０１に設定する増幅利得Ｓ２０３が保持される。これにより、ｎ本の３段シフトレジスタには、それぞれに対応するＩＤ信号Ｓ２１１を含んだ一連のパケット信号のうち、最近受信された３つのパケット信号の増幅利得Ｓ２０３が保持される。各レジスタに保持される３つの増幅利得は、加算器２１５４ｉにおいて加算され、乗算器２１５５ｉにおいて３分の１にされて、その平均値が算出される。セレクタ２１５７からは、ＩＤ信号Ｓ２１１に対応してレジスタに保持された３つの増幅利得の平均値が、増幅利得Ｓ２１８として出力される。
【０１０５】
利得更新部２１９は、誤り率算出部２１６において算出された誤り率が所定のしきい値に達するか否かを判定し、たとえば誤り率がしきい値を超えた場合に、その誤り率が算出された復調処理中のパケット信号に対するＲＦ処理部２０１の増幅利得を、利得設定部２０３において設定されている増幅利得Ｓ２０３から、利得算出部２１８において算出された増幅利得Ｓ２１８へ更新する。
【０１０６】
なお、利得設定部２０３は、増幅利得の更新が行われた後で、新たに設定された増幅利得Ｓ２１８を初期値として、受信レベル測定部２０２の測定結果に応じたＲＦ処理部２０１の利得制御を再開しても良い。あるいは、更新後の増幅利得をそのままパケット信号の末尾まで保持してＲＦ処理部２０１に設定し続けても良い。
【０１０７】
上述した構成を有する受信部２０００Ａの動作を説明する。
アンテナＡＴからアンテナ共用器Ｕを経てにＲＦ処理部２０１に入力された受信信号Ｓｒは、利得設定部２０３により設定された増幅利得をもって増幅され、これに周波数変換処理、帯域制限処理およびＡ／Ｄ変換処理が行われて、デジタルの受信信号が生成される。
また、受信レベル測定部２０２において、ＲＦ処理部２０１の増幅後の受信信号レベルが測定され、測定結果が利得設定部２０３に供給される。
パケット信号の先頭を示すプリアンブルがプリアンブル検出部２１４において検出される前の受信待ち状態において、ＲＦ処理部２０１の増幅利得は所定の初期増幅利得に設定される。プリアンブル検出部２１４においてプリアンブルが検出された場合、この増幅利得は受信レベル測定部２０２の測定結果に応じて制御され、ＲＦ処理部２０１における増幅後の受信信号レベルがＡ／Ｄ変換のダイナミック・レンジ内に収まるように調節される。
【０１０８】
ＲＦ処理部２０１において処理された受信信号に対する相関算出部２１３およびプリアンブル検出部２１４によるパケット信号の検出処理、直交検波部２０４、周波数補正部２０５、ガード・インターバル除去部２０６、フーリエ変換部２０７、位相補正部２０８、復調部２０９および復号化部２１０によるパケット信号の復調処理、ＩＤ信号抽出部２１１によるＩＤ信号の抽出処理、ならびに、スクランブル解除部２１２によるスクランブル解除処理は、既に述べた受信部２０００と同様であるので説明を割愛する。
【０１０９】
ＩＤ信号抽出部２１１において抽出されたＩＤ信号が利得算出部２１８に供給されると、この抽出されたＩＤ信号と同一のＩＤ信号を含むパケット信号であって、以前に復調された１つまたは一連のパケット信号に対し利得設定部２０３において設定された１つまたは複数の増幅利得Ｓ２０３に応じて、復調処理中のパケット信号に対する増幅利得Ｓ２１８が算出される。この増幅利得Ｓ２１８は、ＩＤ信号によって特定された送信源から以前に伝送されたパケット信号の受信状態に基づいて算出されたものになる。
たとえば、利得算出部２１８が図８に示すような構成を有する場合、ＩＤ信号Ｓ２１１によって特定された送信源から最近伝送された３つのパケット信号に対し利得設定部２０３において設定され３つの増幅利得Ｓ２０３の平均値が算出され、これが復調処理中のパケット信号に対する増幅利得Ｓ２１８として出力される。
【０１１０】
復調処理中のパケット信号に対しては、誤り率算出部２１６において誤り率の算出が行われ、利得更新部２１９において、この算出された誤り率が所定のしきい値に達しているか否か判定される。判定の結果、たとえば誤り率がしきい値を超えた場合に、その誤り率が算出された復調処理中のパケット信号に対するＲＦ処理部２０１の増幅利得が、利得設定部２０３において設定中の増幅利得Ｓ２０３から、利得算出部２１８により算出された増幅利得Ｓ２１８へ更新される。
【０１１１】
以上説明したように、図９の受信部２０００Ａを有した通信装置によれば、受信部２０００を有した前述の通信装置と同様に、送信源の識別を可能にするＩＤ信号がパケット信号に付加されて伝送され、受信側の通信装置において、復調処理中のパケット信号からこのＩＤ信号が抽出されて送信源が特定される。送信源が特定されると、この送信源から以前伝送された１つまたは一連のパケット信号に対し利得設定部２０３において設定されたＲＦ処理部２０１の増幅利得Ｓ２０３に応じて、復調処理中のパケット信号に対する増幅利得Ｓ２１８が算出される。また、パケット信号の誤り率がその復調処理中に算出され、算出された誤り率が所定のしきい値に達しているか否かに応じて、増幅利得の更新を実行するか否か決定される。更新の実行が決定された場合、復調処理中のパケット信号に対するＲＦ処理部２０１の増幅利得が、利得設定部２０３により設定された増幅利得Ｓ２０３から、利得算出部２１８において算出された増幅利得Ｓ２１８へ更新される。
したがって、利得設定部２０３の応答速度が遅いことなどにより最適な増幅利得に対してずれが生じている場合、たとえば過大な増幅利得によってＡ／Ｄ変換後の信号に大きな歪成分が生じたり、増幅利得が十分でないために信号対ノイズ比が悪化したりして、受信データＤｒの誤り率が増加してしまうところを、上述した通信装置では、パケット復調処理の途中で増幅利得の更新が行われるので、更新後のパケット信号についての誤り率の改善を図ることができ、データの損失を抑えることができる。また、誤り率の大きさに応じて増幅利得の更新を実行するか否かが決定されるので、良好な通信状態において増幅利得の更新が行われることにより、かえって誤り率が悪化してしまうことを防止できる。
【０１１２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。
図２に示す通信装置の例では、送信部と受信部とを両方備えているが、本発明はこの例に限定されず、たとえば、他方の通信装置が送信部のみを備え、他方の通信装置が受信部のみを備えている場合にも本発明は適用可能である。
【０１１３】
本発明に係る通信装置の各構成要素は、全てをハードウェアによって構成することも可能であるが、少なくともその一部を、プログラムに応じて処理を実行するＤＳＰなどの処理装置に置き換えて実現することも可能である。
【０１１４】
本発明に係る通信装置は無線信号の通信装置に限定されない。ケーブル等を介して信号が伝送される有線の通信装置でも良い。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明の第１ないし第５の観点によれば、パケット信号を用いて複数の通信装置間で通信を行う際における受信データの誤り率の上昇を抑制できる。
本発明の第６ないし第９の観点によれば、複数の送信源からパケットとして伝送される信号を受信する際におけるデータの誤り率の上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信装置によって構成される通信システムの一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１および第２の実施形態に係る送信部の更に詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】元の送信データの前後に付加されるデータ・フィールドと、各データ・フィールドに対応するＯＦＤＭシンボルを示す図である。
【図５】ＩＤ信号生成部の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】スクランブル処理部の更に詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る受信部の更に詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図８】周波数補正値算出部のより詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る受信部の構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいて規定されている伝送データのパケット構造の概要を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｃ…通信装置、１０１…データ付加部、１０２…ＩＤ信号生成部、１０３…スクランブル処理部、１０４…畳み込み符号化部、１０５…変調部、１０６…逆フーリエ変換部、１０７…ガード・インターバル付加部、１０８…ウィンドウ処理部、１０９…直交変調部、１１０，２０１…ＲＦ処理部、１１１…プリアンブル付加部、２０２…受信レベル測定部、２０３…利得設定部、２０４…直交検波部、２０５…周波数補正部、２０６…ガード・インターバル除去部、２０７…フーリエ変換部、２０８…位相補正部、２０９…復調部、２１０…復号化部、２１１…ＩＤ信号抽出部、２１２…スクランブル解除部、２１３…相関算出部、２１４…プリアンブル検出部、２１５…周波数補正値算出部、２１６…誤り率算出部、２１７…周波数補正値更新部、２１８…利得算出部、２１９…利得更新部、１０００…送信部、２０００，２０００Ａ…受信部、１０３１〜１０３７，２１５１１〜２１５１ｎ，２１５２１〜２１５２ｎ，２１５３１〜２１５３ｎ…フリップフロップ、１０３８，１０３９…排他的ＯＲ回路、２１５４１〜２１５４ｎ…加算器、２１５５１〜２１５５ｎ…乗算器、２１５６…レジスタ選択部、２１５７…セレクタ、ＡＴ…アンテナ、Ｕ…アンテナ共用器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication method, a communication device, and a receiving device and a method thereof, and for example, relates to a communication method of performing communication between a plurality of communication devices using a packet signal, and a communication device, a receiving device, and a receiving method thereof. .
[0002]
[Prior art]
In a communication system in which a plurality of communication devices perform wireless communication using a packet signal, a known preamble signal (preamble signal) is usually added to the head of the packet signal, and the communication device on the receiving side uses the preamble signal. Is performed in synchronization with the timing at which is detected from the received signal.
[0003]
FIG. 10 is a diagram showing an outline of a packet structure of transmission data defined in IEEE 802.11a which is one of such communication systems.
At the head of the packet signal, preamble signals called a short preamble P1 and a long preamble P2 are added. The short preamble P1 is composed of ten known signals (short training symbols) repeated at a constant period, and the long preamble P2 is composed of two known signals (long training symbols). You.
[0004]
The main part of the packet signal following the short preamble P1 and the long preamble P2 is composed of a plurality of OFDM symbols (SL1 to SLk, k is a natural number larger than 1). An OFDM symbol is a signal that is a unit when a modulation process and a demodulation process are performed in an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) system. For example, at the lowest data rate defined by IEEE802.11a, 24 OFDM symbols are used. Bit data can be transmitted.
[0005]
Data transmitted by the OFDM symbols SL1 to SLk is divided into four data fields (F1 to F4). The first data field F1 is called a signal field, and includes 24-bit information on a data rate and a data length. The signal field F1 is transmitted using the first OFDM symbol SL1.
The second data field F2 is called a service field, and includes a prescribed 16-bit bit string used for scrambling and the like. The third data field F3 contains any information to be transmitted. The fourth data field includes a prescribed 6-bit bit string indicating the end of the packet and a bit string added for adjusting the packet length. Each data in the data field F2 to the data field F4 is transmitted using the second and subsequent OFDM symbols (SL2 to SLk).
[0006]
In the receiving device of the IEEE802.11a system, a packet signal is detected using the short preamble F1 shown in FIG. 10, and a clock signal serving as a reference when demodulating an OFDM symbol using the short preamble F1. To correct the frequency shift (hereinafter referred to as frequency offset).
[0007]
In a receiving apparatus that performs digital demodulation processing, demodulation processing is performed after an analog reception signal is converted into a digital signal by an analog / digital (A / D) converter, and is input to the A / D converter. The received signal level must fall within its dynamic range. However, in a wireless communication system in which communication is performed between a large number of devices, such as a wireless LAN system, the received signal level greatly varies depending on the transmission output of each device and the distance between the devices. When input to the D converter, the digital signal after A / D conversion will be distorted unless the dynamic range is very wide. Therefore, such a receiving apparatus is usually provided with an automatic gain control circuit for adjusting the received signal level within the dynamic range of the A / D converter.
[0008]
In the receiving apparatus of the IEEE802.11a system, for example, the amplification gain of the received signal is set to a fixed value in a reception waiting state before the above-described short preamble F1 is detected, and the time when the short preamble F1 is detected The automatic gain control circuit controls the amplification gain so that the level of the received packet signal is adjusted to fall within the dynamic range of the A / D converter.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order for the above-described frequency offset correction processing to be performed normally, the short preamble F1 needs to be correctly detected. However, in a communication environment having a large noise level, noise may be superimposed on the received signal of the short preamble F1, and this may cause a case where the frequency offset is not corrected correctly. In this case, since an erroneous frequency offset correction process is performed on the entire packet signal including the detected short preamble F1, there is a disadvantage that the data error rate increases.
[0010]
Further, in the control of the amplification gain in the automatic gain control circuit, the response speed is slow so that the amplification gain does not sensitively follow a signal having a short change period and a large level fluctuation like an OFDM modulation signal. Often set. For this reason, it is difficult to converge the amplification gain to an optimum value especially in the front part of the packet signal, which causes a disadvantage that a data error rate increases.
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a purpose of the present invention is to provide a communication method and a communication apparatus capable of suppressing an increase in an error rate of received data when performing communication between a plurality of communication apparatuses using a packet signal. Is to provide.
Another object of the present invention is to provide a receiving apparatus and a method thereof capable of suppressing an increase in an error rate of data when receiving signals transmitted as packets from a plurality of transmission sources.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a communication method according to a first aspect of the present invention generates an identification signal for identifying a transmission source in a communication device on a transmission side, and adds the identification signal to a signal to be transmitted. Then, a packet signal including a modulated signal modulated by a predetermined modulation method is generated and transmitted, and the reception-side communication device receives the packet signal and uses a first frequency correction value acquired by a predetermined method. Then, the frequency of the received packet signal is corrected, a demodulation process corresponding to the predetermined modulation method is performed on the packet signal whose frequency has been corrected, and the identification signal is converted from the packet signal being demodulated. An extracted packet signal including the same identification signal as the extracted identification signal, wherein one or more of the packet signals calculated for one or a series of previously demodulated packet signals are calculated. A second frequency correction value for the packet signal undergoing the demodulation processing is calculated in accordance with the frequency correction value of the first frequency correction value. To the second frequency correction value.
Preferably, in the communication device on the transmitting side, predetermined data is inserted into a predetermined region in the signal to be transmitted, and in the communication device on the receiving side, the data included in the predetermined region of the packet signal being demodulated and Comparing the predetermined data with the predetermined data, calculating an error rate of the packet signal in accordance with the comparison result, and determining whether the calculated error rate reaches a predetermined threshold value. Is to be updated.
[0013]
According to the communication method according to the first aspect of the present invention, predetermined data is inserted into a predetermined area in a signal to be transmitted in a communication device on the transmission side. Further, an identification signal for identifying the transmission source is generated, and the generated identification signal is added to a signal to be transmitted, and modulated by a predetermined modulation method. A packet signal including the signal thus modulated is generated and transmitted. In the communication device on the receiving side, the transmitted packet signal is received, and the frequency of the received packet signal is corrected using the first frequency correction value obtained by a predetermined method. A demodulation process corresponding to a predetermined modulation method is performed on the packet signal whose frequency has been corrected. An identification signal is extracted from the packet signal being demodulated, and is calculated for one or a series of previously demodulated packet signals, which is a packet signal including the same identification signal as the extracted identification signal. A second frequency correction value for the packet signal being demodulated is calculated according to the one or more first frequency correction values. Further, data included in a predetermined area of the packet signal being demodulated is compared with predetermined data inserted on the transmission side, and an error rate of the packet signal is calculated according to the comparison result. Depending on whether the calculated error rate reaches a predetermined threshold value, it is determined whether or not to execute the update of the frequency correction value. If the execution of the update is determined, the packet signal under demodulation processing is determined. The frequency correction value used for frequency correction is updated from the first frequency correction value to a second frequency correction value.
[0014]
In a communication method according to a second aspect of the present invention, in a communication device on a transmitting side, an identification signal for identifying a transmission source is generated, and the identification signal is added to a signal to be transmitted and modulated by a predetermined modulation method. Then, a packet signal is generated by adding a preamble signal including a series of signals repeated at a predetermined period to the head of the modulated signal, and the generated packet signal is subjected to quadrature modulation and transmitted. In the communication device on the receiving side, the received signal is subjected to quadrature detection to generate a complex reception signal having an in-phase component and a quadrature component, and the generated complex reception signal and the complex reception signal Calculate the inter-phase value and the phase difference with the signal delayed by the time corresponding to the predetermined period, and, according to the timing at which the calculated correlation value becomes a maximum, the preamble signal is extracted from the complex reception signal. Detect and on When a preamble signal is detected, the frequency of the complex reception signal is corrected using a first frequency correction value corresponding to the phase difference calculated for the detected preamble signal, and the detected A demodulation process corresponding to the predetermined modulation scheme is performed on a packet signal included in the frequency-compensated complex reception signal having a preamble signal at the beginning, and the identification signal is converted from the packet signal being demodulated. A packet signal including the same identification signal as the extracted identification signal, wherein one or more of the first or plurality of first signals used in frequency correction for one or a series of previously demodulated packet signals are extracted. Calculating a second frequency correction value for the packet signal undergoing the demodulation processing in accordance with the frequency correction value of The correction value is updated from the first frequency correction value to said second frequency offset.
Preferably, in the communication device on the transmitting side, predetermined data is inserted into a predetermined region in the signal to be transmitted, and in the communication device on the receiving side, the data included in the predetermined region of the packet signal being demodulated and Comparing the predetermined data with the predetermined data, calculating an error rate of the packet signal in accordance with the comparison result, and determining whether the calculated error rate reaches a predetermined threshold value. Is to be updated.
[0015]
According to the communication method according to the second aspect of the present invention, predetermined data is inserted into a predetermined area in a signal to be transmitted in the communication device on the transmission side. In addition, an identification signal for identifying the transmission source is generated, and the identification signal is added to a signal to be transmitted and modulated by a predetermined modulation method. A leading signal including a series of signals repeated at a predetermined cycle is added to the head of the modulated signal. The packet signal thus generated is orthogonally modulated and transmitted.
In the communication device on the receiving side, quadrature detection is performed on the received signal, and a complex reception signal having an in-phase component and a quadrature component is generated. An interphase value and a phase difference between the generated complex reception signal and a signal obtained by delaying the complex reception signal by a time corresponding to the predetermined period are calculated. A preamble signal is detected from the complex received signal according to the timing at which the calculated correlation value reaches a maximum. When the preamble signal is detected, the frequency of the complex reception signal is corrected using a first frequency correction value corresponding to the phase difference calculated for the detected preamble signal. Then, a demodulation process corresponding to a predetermined modulation method is performed on the packet signal included in the complex reception signal whose frequency is corrected, having the detected preamble signal at the head. An identification signal is extracted from the packet signal undergoing the demodulation processing, and is a packet signal including the same identification signal as the extracted identification signal, and is used for correcting a frequency of one or a series of packet signals demodulated previously. A second frequency correction value for the packet signal undergoing the demodulation process is calculated according to the one or more first frequency correction values thus obtained. Further, data included in a predetermined area of the packet signal undergoing the demodulation processing is compared with predetermined data inserted on the transmission side, and an error rate of the packet signal is calculated according to the comparison result. Whether to update the frequency correction value is determined depending on whether the calculated error rate reaches a predetermined threshold, and if the update is determined to be performed, the packet signal being demodulated is determined. Is updated from the first frequency correction value to the second frequency correction value.
[0016]
In a communication method according to a third aspect of the present invention, a communication device on a transmitting side generates an identification signal for identifying a transmission source, adds the identification signal to a signal to be transmitted, and modulates the signal by a predetermined modulation method. The communication device on the receiving side amplifies the level of the received signal with a predetermined initial amplification gain and transmits the packet signal from the amplified received signal. Is detected, and when the packet signal is detected, the packet signal is amplified with a first amplification gain set according to a result of measuring the signal level of the packet signal, and the amplified packet signal is Performing demodulation processing corresponding to the predetermined modulation method, extracting the identification signal from the packet signal being demodulated, and extracting the same identification signal as the extracted identification signal. A packet signal including an identification signal, the packet signal being demodulated according to one or more first amplification gains set for one or a series of previously demodulated packet signals; Is calculated, and the amplification gain of the packet signal being demodulated is updated from the first amplification gain to the second amplification gain.
Preferably, in the communication device on the transmitting side, predetermined data is inserted into a predetermined region in the signal to be transmitted, and in the communication device on the receiving side, the data included in the predetermined region of the packet signal being demodulated and Comparing with the predetermined data, calculating an error rate of the packet signal in accordance with the comparison result, and determining whether the calculated error rate reaches a predetermined threshold value. Decide whether to perform the update.
[0017]
According to the communication method according to the third aspect of the present invention, in the communication device on the transmitting side, predetermined data is inserted into a predetermined region in a signal to be transmitted. Further, an identification signal for identifying the transmission source is generated, and the identification signal is added to a signal to be transmitted, and modulated by a predetermined modulation method. A packet signal including the signal thus modulated is generated and transmitted.
In the communication device on the receiving side, the level of the received signal is amplified with the set initial amplification gain, and a process of detecting a packet signal from the amplified received signal is performed. When a packet signal is detected, the packet signal is amplified with a first amplification gain set according to the result of measuring the signal level of the packet signal, and a predetermined modulation scheme is applied to the amplified packet signal. Is performed. An identification signal is extracted from the packet signal undergoing the demodulation processing, and is a packet signal including the same identification signal as the extracted identification signal, and is set for one or a series of packet signals demodulated previously. A second amplification gain of the packet signal being demodulated is calculated according to the one or more first amplification gains. Further, data included in a predetermined area of the packet signal undergoing the demodulation processing is compared with predetermined data inserted on the transmission side, and an error rate of the packet signal is calculated according to the comparison result. Depending on whether or not the calculated error rate reaches a predetermined threshold value, whether or not to execute the update of the amplification gain is determined. If the execution of the update is determined, the packet signal being demodulated is determined to be updated. The amplification gain is updated from the first amplification gain to the second amplification gain.
[0018]
A communication device according to a fourth aspect of the present invention is a communication device having a transmission unit and a reception unit, wherein the transmission unit generates an identification signal for identifying a transmission source; A packet signal is generated by adding the identification signal to a signal to be transmitted and modulating the signal by a predetermined modulation method, and adding a preamble signal including a series of signals repeated at a predetermined period to the head of the modulation signal. Packet signal generating means, including quadrature modulating means for performing quadrature modulation on the generated packet signal, the receiving means performs quadrature detection on the input received signal, the in-phase component and the quadrature component Quadrature detection means for outputting a complex reception signal having a complex reception signal output from the quadrature detection means, and a phase value between a signal obtained by delaying the complex reception signal by a time corresponding to the predetermined cycle and Correlation calculation means for calculating a phase difference, pre-signal detection means for detecting the pre-signal from the complex reception signal according to the timing at which the correlation value calculated by the correlation calculation means is maximum, and the pre-signal detection When the preamble signal is detected by the means, the frequency of the complex reception signal is corrected using a first frequency correction value corresponding to the phase difference of the correlation calculation means calculated for the detected preamble signal. And a packet included in the complex reception signal that has the detected preamble signal at the head thereof and is frequency-corrected by the frequency correction unit when the preamble signal is detected by the preamble signal detection unit. Demodulation processing means for performing demodulation processing corresponding to the predetermined modulation method on the signal; An identification signal extracting means for extracting the identification signal from the packet signal; and a packet signal including the same identification signal as the identification signal extracted by the identification signal extracting means, wherein the packet signal is one or a series of previously demodulated packets. Frequency correction value calculating means for calculating a second frequency correction value for the packet signal being demodulated according to one or a plurality of the first frequency correction values used for correcting the frequency of the signal; Frequency correction value updating means for updating the frequency correction value of the frequency correction means for the packet signal being processed from the first frequency correction value to the second frequency correction value.
Preferably, the packet signal generation means inserts predetermined data into a predetermined area in the transmission signal, and the reception means executes data included in the predetermined area in the packet signal demodulated by the demodulation processing means. And the predetermined data, and according to a result of the comparison, further comprising an error rate calculating means for calculating an error rate of the demodulated packet signal, wherein the correction value updating means comprises: It is determined whether or not to execute the update processing of the frequency correction value for the packet signal undergoing the demodulation processing according to whether or not the calculated error rate reaches a predetermined threshold value.
[0019]
According to the communication device of the fourth aspect of the present invention, at the time of transmission by the transmission unit, the identification signal for identifying the transmission source is generated by the identification signal generation unit. Also, in the packet signal generating means, predetermined data is inserted into a predetermined area in the supplied transmission signal, an identification signal is added thereto, and the data is modulated by a predetermined modulation method. , A packet signal to which a preamble signal including a series of signals repeated in the cycle of the above is added. The generated packet signal is orthogonally modulated by the orthogonal modulation means and transmitted.
At the time of reception by the receiving means, the quadrature detecting means performs quadrature detection on the input received signal, and outputs a complex received signal having an in-phase component and a quadrature component. The correlation calculation means calculates an inter-phase value and a phase difference between the complex reception signal output from the quadrature detection means and a signal obtained by delaying the complex reception signal by a time corresponding to the predetermined period. In the preamble signal detection means, the preamble signal is detected from the complex received signal according to the timing at which the correlation value calculated by the correlation calculation means reaches a maximum.
When the preamble signal is detected by the preamble signal detection unit, the frequency correction unit uses the first frequency correction value corresponding to the phase difference of the correlation calculation unit calculated for the detected preamble signal to generate the complex reception signal. Are corrected. Further, in this case, the demodulation processing means has the detected preamble signal at the head, and performs demodulation processing corresponding to a predetermined modulation method on the packet signal included in the complex reception signal frequency-corrected by the frequency correction means. Is performed.
An identification signal is extracted from the packet signal being demodulated by the demodulation processing means by the identification signal extracting means. In the frequency correction value calculating means, one or a plurality of packet signals containing the same identification signal as the extracted identification signal and used for correcting the frequency of one or a series of previously demodulated packet signals. , A second frequency correction value for the packet signal being demodulated is calculated. In the error rate calculation means, data included in a predetermined area in the packet signal demodulated by the demodulation processing means is compared with predetermined data inserted on the transmission side, and demodulated according to the comparison result. An error rate of the packet signal is calculated.
In the correction value update unit, whether to execute the update process of the frequency correction value for the packet signal being demodulated is determined depending on whether the error rate calculated by the error rate calculation unit reaches a predetermined threshold value. Is determined, and the execution of the update process is determined, the frequency correction value of the frequency correction unit for the packet signal being demodulated is updated from the first frequency correction value to the second frequency correction value.
[0020]
A communication device according to a fifth aspect of the present invention is a communication device having a transmission unit and a reception unit, wherein the transmission unit generates an identification signal for identifying a transmission source; Packet signal generation means for generating a packet signal including a modulation signal modulated by a predetermined modulation method by adding the identification signal to the supplied transmission signal, and the reception means, the level of the received signal, Amplifying means for amplifying with the set amplification gain, packet detecting means for detecting the packet signal from the received signal amplified by the amplifying means, and reception for measuring the level of the received signal amplified by the amplifying means When a packet signal is not detected by the level measuring means and the packet detecting means, a predetermined initial amplification gain is transmitted by the packet detecting means. Gain setting means for setting a first amplification gain according to a reception signal level measured by the reception level measurement means as an amplification gain of the amplification means when a packet signal is detected; When a packet signal is detected in the demodulation processing means, a demodulation processing means for performing demodulation processing corresponding to the predetermined modulation method on the detected packet signal; Identification signal extracting means for extracting a signal; and a packet signal including the same identification signal as the identification signal extracted by the identification signal extracting means, wherein the gain is determined for one or a series of previously demodulated packet signals. The second amplification of the packet signal being demodulated is performed according to one or a plurality of the first amplification gains set by the setting unit. Has a gain calculation means for calculating a resulting, the amplification gain of said amplifying means for a packet signal in the demodulation process, and a gain updating means for updating the said first amplification gain to said second amplification gain.
Preferably, the packet signal generation means inserts predetermined data into a predetermined area in the transmission signal, and the reception means executes data included in the predetermined area in the packet signal demodulated by the demodulation processing means. And the predetermined data, and according to the comparison result, further comprising an error rate calculating means for calculating an error rate of the demodulated packet signal, wherein the gain updating means calculates the error rate in the error rate calculating means. It is determined whether or not to execute the update processing of the amplification gain according to whether or not the obtained error rate reaches a predetermined threshold value.
[0021]
According to the communication device of the fifth aspect of the present invention, at the time of transmission by the transmission unit, the identification signal for identifying the transmission source is generated by the identification signal generation unit. In the packet signal generating means, predetermined data is inserted into a predetermined area in the supplied transmission signal, an identification signal is added to the transmission signal, the packet is modulated by a predetermined modulation method, and a packet including the signal thus modulated is included. A signal is generated.
At the time of reception by the receiving means, the level of the received signal is amplified by the amplifying means with the amplification gain set by the gain setting means. The level of the amplified received signal is measured by the received level measuring means. The packet detecting means performs a process of detecting a packet signal from the amplified received signal. When the packet signal is not detected by the packet detection means, a predetermined initial amplification gain is set by the gain setting means, and the amplification means amplifies the level of the received signal with the initial amplification gain. When the packet signal is detected by the packet detecting means, a first amplification gain corresponding to the received signal level measured by the received level measuring means is set by the gain setting means. With the gain, the level of the detected packet signal is amplified. In this case, the demodulation processing means performs a demodulation process corresponding to a predetermined modulation method on the detected packet signal.
An identification signal is extracted from the packet signal being demodulated by the demodulation processing means by the identification signal extracting means. In the gain calculating means, one or a plurality of packet signals including the same identification signal as the extracted identification signal and set in the gain setting means for one or a series of previously demodulated packet signals. A second amplification gain for the packet signal undergoing the demodulation processing is calculated according to the first amplification gain. In the error rate calculation means, data included in a predetermined area in the packet signal demodulated by the demodulation processing means is compared with predetermined data inserted on the transmitting side. An error rate of the signal is calculated.
The gain updating means determines whether or not to execute the update processing of the amplification gain depending on whether or not the error rate calculated by the error rate calculating means reaches a predetermined threshold value. If determined, the amplification gain of the amplification means for the packet signal being demodulated is updated from the first amplification gain to the second amplification gain.
[0022]
A receiving apparatus according to a sixth aspect of the present invention is provided such that a transmission signal added with an identification signal for identifying a transmission source is repeated at a predetermined period at a head of a modulation signal obtained by performing a predetermined modulation process on the transmission signal. A receiving apparatus for receiving a quadrature-modulated packet signal to which a preamble signal including a series of signals is added, performing quadrature detection on the received signal, and receiving a complex signal having an in-phase component and a quadrature component. A quadrature detection unit that outputs a signal, a phase difference and a phase difference between a complex reception signal output from the quadrature detection unit and a signal obtained by delaying the complex reception signal by a time corresponding to the predetermined cycle. Correlation calculation means, pre-signal detection means for detecting the pre-signal from the complex reception signal in accordance with the timing at which the correlation value calculated by the correlation calculation means becomes maximal, and the pre-signal detection means When the preamble signal is detected, the frequency of the complex reception signal is corrected using a first frequency correction value corresponding to the phase difference of the correlation calculation means calculated for the detected preamble signal. A frequency correction unit, and a packet signal included in the complex reception signal that has the detected front signal at the head when the front signal is detected by the front signal detection unit, and is frequency-corrected by the frequency correction unit. Demodulation processing means for performing demodulation processing corresponding to the predetermined modulation method, and identification signal extraction means for extracting an identification signal for identifying a transmission source from a packet signal being demodulated in the demodulation processing means And a packet signal containing the same identification signal as the identification signal extracted by the identification signal extracting means, and Calculates a frequency correction value for calculating a second frequency correction value for the packet signal being demodulated according to one or a plurality of the first frequency correction values used in the frequency correction for a series of packet signals. Means for updating the frequency correction value of the frequency correction means for the packet signal undergoing the demodulation processing from the first frequency correction value to the second frequency correction value.
[0023]
A receiving apparatus according to a seventh aspect of the present invention is a receiving apparatus that receives a packet signal including a modulated signal obtained by performing a predetermined modulation process on a transmission signal to which an identification signal for identifying a transmission source is added. Amplifying means for amplifying the level of a received signal with a set amplification gain, packet detecting means for detecting the packet signal from the received signal amplified by the amplifying means, and amplification by the amplifying means Receiving level measuring means for measuring the level of the received signal, and a predetermined initial amplification gain when no packet signal is detected by the packet detecting means, and a predetermined initial amplification gain when the packet signal is detected by the packet detecting means. The use of setting the first amplification gain according to the reception signal level measured by the reception level measurement means as the amplification gain of the amplification means. Setting means, when a packet signal is detected by the packet detection means, demodulation processing means for performing demodulation processing corresponding to the predetermined modulation method on the detected packet signal, and demodulation by the demodulation processing means. An identification signal extracting means for extracting the identification signal from the packet signal being processed, and a packet signal including the same identification signal as the identification signal extracted by the identification signal extracting means, wherein Or gain calculating means for calculating a second amplification gain for the packet signal being demodulated according to one or a plurality of the first amplification gains set for a series of packet signals; Gain updating means for updating the amplification gain of the amplification means for the middle packet signal from the first amplification gain to the second amplification gain. .
[0024]
Preferably, the receiving apparatus according to the sixth and seventh aspects of the present invention, when predetermined data is inserted in a predetermined area in the transmission signal, includes a packet signal demodulated by the demodulation processing means. And an error rate calculating means for comparing the data included in the predetermined area with the predetermined data and calculating an error rate of the demodulated packet signal according to the comparison result. The gain updating means determines whether or not to execute the update processing of the amplification gain according to whether or not the error rate calculated by the error rate calculating means reaches a predetermined threshold value.
[0025]
The receiving method according to the eighth aspect of the present invention is repeated at a predetermined period at a head of a modulated signal obtained by performing a predetermined modulation process on a transmission signal to which an identification signal for identifying a transmission source is added. A receiving method for receiving a quadrature-modulated packet signal to which a preamble signal including a series of signals is added, performing quadrature detection on the received signal, and receiving a complex signal having an in-phase component and a quadrature component. A received signal is generated, and a phase difference and a phase difference between the generated complex received signal and a signal obtained by delaying the complex received signal by a time corresponding to the predetermined period are calculated, and the calculated correlation value is calculated. Detects the preamble signal from the complex received signal in accordance with the timing at which the maximum is detected, and when the preamble signal is detected, a first signal corresponding to the phase difference calculated for the detected preamble signal. Frequency correction value And corrects the frequency of the complex reception signal, and has the detected preamble signal at the beginning, and performs the predetermined modulation process on the packet signal included in the frequency-corrected complex reception signal. Performing a demodulation process, from the packet signal undergoing the demodulation process, to extract an identification signal for identifying a transmission source, a packet signal containing the same identification signal as the extracted identification signal, which was previously demodulated Calculating a second frequency correction value for the packet signal being demodulated according to one or a plurality of the first frequency correction values used in the frequency correction for the one or a series of packet signals; A frequency correction value used for the frequency correction of the packet signal being demodulated is updated from the first frequency correction value to the second frequency correction value.
[0026]
A receiving method according to a ninth aspect of the present invention is a receiving method for receiving a packet signal including a modulated signal obtained by performing a predetermined modulation process on a transmission signal to which an identification signal for identifying a transmission source is added. Amplifying the level of the received signal with the set initial amplification gain, detecting the packet signal from the amplified received signal, and detecting the signal of the packet signal when the packet signal is detected. Amplifying the packet signal with a first amplification gain set in accordance with the result of measuring the level, and performing demodulation processing corresponding to the predetermined modulation processing on the amplified packet signal. A packet signal including the same identification signal as the extracted identification signal, and one of the previously demodulated one A second amplification gain of the packet signal undergoing the demodulation processing is calculated according to one or a plurality of the first amplification gains set for a series of packet signals, and the second amplification gain of the packet signal undergoing the demodulation processing is calculated. Updating the amplification gain from the first amplification gain to the second amplification gain.
[0027]
Preferably, in the receiving method according to the eighth and ninth aspects of the present invention, when predetermined data is inserted in a predetermined area in the transmission signal, the predetermined area of the packet signal being demodulated is Is compared with the predetermined data, calculates an error rate of the packet signal according to the comparison result, and determines whether the calculated error rate reaches a predetermined threshold value. , Determine whether or not to execute the amplification gain update process.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Two embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a communication system configured by a communication device according to the present invention.
The communication system shown in FIG. 1 includes a communication device 1A corresponding to an access point, and a communication device 1B and a communication device 1C corresponding to a station. In a general communication system used in a wireless LAN or the like, communication is mainly performed between an access point (communication device 1A) and stations (communication devices 1B and 1C) as shown in the example of FIG.
In addition to such a communication system, the present invention is applicable to, for example, a communication system including a plurality of communication devices capable of one-to-one communication.
[0029]
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the communication device according to the embodiment of the present invention.
The communication device illustrated in FIG. 2 includes a transmitting unit 1000, a receiving unit 2000, an antenna duplexer 3000, and an antenna AT.
The transmitting unit 1000 is an embodiment of the transmitting unit of the present invention.
The receiving unit 2000 is an embodiment of the receiving unit of the present invention.
[0030]
The duplexer U separates the transmission signal St supplied from the transmission unit 1000 to the antenna AT and the reception signal Sr input from the antenna AT to the reception unit 2000 so that the transmission unit 1000 and the reception unit 2000 This is a unit that enables sharing of the AT. For example, it is realized by a method of switching these signals directly by a switch, or a method of separating both signals using a band-pass filter.
Further, the antenna may be independently provided in the transmitting unit 1000 and the receiving unit 2000 without providing the antenna duplexer U.
[0031]
Transmitting section 1000 generates an identification signal (hereinafter, referred to as an ID signal) for identifying a transmission source, adds the generated signal to data Dt to be transmitted, modulates the signal with a predetermined modulation method, and repeats the signal at a predetermined cycle. A preamble signal including a series of signals is added to the head of the modulated signal to generate a packet signal. Further, orthogonal modulation is performed on the generated packet signal, and this is output as a transmission signal St.
The modulation scheme used in the transmitting unit 1000 and the structure of the generated packet signal are arbitrary with respect to the present invention, but here, as an example, the packet having the frame structure shown in FIG. 10 according to the OFDM modulation scheme defined in IEEE 802.11a is used. A signal shall be generated.
[0032]
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a more detailed configuration of transmitting section 1000.
3 includes a data adding unit 101, an ID signal generating unit 102, a scramble processing unit 103, a convolutional coding unit 104, a modulation unit 105, an inverse Fourier transform unit 106, a guard interval adding unit 107, It has a window processing unit 108, a quadrature modulation unit 109, an RF processing unit 110, and a preamble adding unit 111.
The ID signal generator 102 is an embodiment of the identification signal generator of the present invention.
The unit including the data addition unit 101, the scramble processing unit 103, the convolutional coding unit 104, the modulation unit 105, the inverse Fourier transform unit 106, the guard interval addition unit 107, the window processing unit 108, and the preamble addition unit 111 of the present invention 5 is an embodiment of a packet signal generation unit.
The quadrature modulator 109 is an embodiment of the quadrature modulation means of the present invention.
[0033]
The data adding unit 101 inputs the transmission data Dt included in the data field F3 among the data fields shown in FIG. 10, and adds the transmission data Dt to the data field F1 and the data field F1 defined in IEEE 802.11a. Data corresponding to F2 and data field 4 is added. In addition, data addition section 101 provides a predetermined data field in addition to these data fields, for example, data field F5 between data field F2 and data field F3, and inserts predetermined data therein. . The inserted data is used for calculating the error rate in the communication device on the receiving side.
[0034]
FIG. 4A shows transmission data Dt supplied to the data adding unit 101, and FIG. 4B shows an example of the structure of data output from the data adding unit 101.
In the example of FIG. 4B, the first data field F1 (signal field) of the data output from the data adding unit 101 includes 24-bit information on the data rate and the data length. The second data field F2 (service field) includes a prescribed 16-bit bit string used for scrambling and the like. The third data field F5 includes predetermined data used for calculating the error rate in the communication device on the receiving side. The fourth data field F3 includes the supplied transmission data Dt. The fifth data field includes a prescribed 6-bit bit string indicating the end of the packet and a bit string added for adjusting the packet length.
[0035]
ID signal generating section 102 generates an ID signal for identifying a transmission source.
For example, it can be realized by a circuit that outputs a unique ID signal determined for each communication device, or by a storage device such as a ROM in which the ID signal is written.
[0036]
Further, the ID signal generation unit 102 may generate the ID signal based on information included in a MAC (media access control) address, an IP (internet protocol) address, or the like, which can specify a transmission source.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of such an ID signal generation unit 102. In this example, the ID signal generation unit 102 transmits the information Da (A, B, C,...) For specifying the transmission source included in the MAC address, the IP address, and the like, and the value of the ID signal (01, 02, 03,. ) Is associated with a data table storage device. When the transmission source identification information Da included in the MAC address, the IP address, and the like together with the transmission data Dt is input to the ID signal generation unit 102, an ID signal corresponding to the information Da is retrieved from the data table and output. .
[0037]
The scramble processing unit 103 generates a random number sequence uniquely corresponding to the ID signal generated by the ID signal generation unit 102, and performs a scramble process on the data output from the data addition unit 101 using the generated random number sequence. Do.
The ID signal generated by the ID signal generation unit 102 or a signal corresponding only to the ID signal may be used as a key signal for performing descrambling processing on the receiving side, for example, at the beginning of the scrambled data. Add to
[0038]
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a more detailed configuration of the scramble processing unit 103.
6 has flip-flops 1031 to 1037, an exclusive OR circuit 1038, and an exclusive OR circuit 1039 connected in series.
[0039]
The serial circuit of the flip-flops 1031 to 1037 constitutes a seven-stage shift register. In an exclusive OR circuit 1038, the output of the fourth-stage flip-flop 1034 and the output of the seventh-stage flip-flop 1037 of this shift register An exclusive OR operation is performed on the signal, and the operation result S1038 is fed back to the input of the shift register. Further, in the exclusive OR circuit 1039, an exclusive OR operation of the operation result S1038 of the exclusive OR circuit 1038 and the data S101 from the data adding unit 101 is performed, and the operation result S103 is output to the modulation unit 104.
[0040]
The ID signal S102 supplied to the scramble processing section 103 has 7 bits, and at the time when the scramble processing is started, each bit data (ID1) of the ID signal S102 is stored in each flip-flop (1031 to 1037) of the shift register. To ID7) are preset. However, data '00000000' in which all 7 bits have a logical value '0' is excluded from the ID signal, and there are 127 types of data that can be set as the ID signal S102.
[0041]
When bit data is sequentially output from the exclusive OR circuit 1038 together with data shift of the shift register from the initial state in which the 7-bit ID signal S102 is preset in the shift register, the bit string is preset to the initial state. This is a repetition of a 127-bit length pseudo-random bit pattern that uniquely corresponds to the ID signal S102. For example, when an ID signal (`1111111`) having a logical value of“ 1 ”in all seven bits is preset in a shift register, a bit string output from the exclusive OR circuit 1038 is sequentially arranged from left to right.
A bit pattern of '000011010 11110010 11001001 00000010 001001010 00101110 10110110 0000101100110100100 11100111 10110100 00101010 11111010 01100001 10111000 11111111' is repeated. When an ID signal of another value is preset, a bit string having the same bit pattern as the 127-bit bit string and having a different start position of the first bit is generated.
[0042]
The scramble processing unit 103 performs a scramble process on the bit sequence included in the data field F2 to the data field F4 in the data S101 supplied as the bit sequence from the data addition unit 101, and performs the bit sequence included in the data field F1. Is not scrambled. For example, during the period when the bit string of the data field F1 is input, the output value of each flip-flop (1031 to 1037) is initialized to a logical value “0”, thereby changing the output value of the exclusive OR circuit 1038 to a logical value. By setting to 0 ', the input bit sequence S101 is output as it is as a bit sequence S103 without scrambling.
[0043]
The first seven bits of the data field F2 at which the scrambling process is started are all defined as logical values "0" in IEEE802.11a. Therefore, the leading 7-bit bit string S103 output from the exclusive OR circuit 1039 and the 7-bit bit string S1038 output from the exclusive OR circuit 1038 and held in the shift register have the same value. For example, when "1111111" is preset in the shift register as an ID signal, the first 7 bits output from the exclusive OR circuit 1039 are "0000111", which is a seven-stage shift register composed of flip-flops 1031 to 1037. And transmitted to the communication device on the receiving side, and stored in a similar seven-stage shift register of the descrambling processing unit 212 described later. As a result, for the data after the eighth bit in the data field F2, the pseudo-random number sequence generated by the scramble processing unit 103 and the pseudo-random number sequence generated by the descramble processing unit 212 become equal.
[0044]
Also, since the leading 7-bit bit string output from the scramble processing unit 103 at the start of the scramble processing corresponds to the ID signal S102 supplied from the ID signal generation unit 102 on a one-to-one basis, the receiving-side communication device It is possible to identify the transmission source based on the bit sequence of 7 bits.
[0045]
The convolution encoding unit 104 performs a convolution encoding process on the bit string S103 output from the scramble processing unit 103. The coding rate of the convolutional coding for the bit string of the data field F1 is set to 1/2. The coding rate for the bit string in the data field F2 to the data field F4 is set to one of 、２, ／, or ／ according to the data rate specified in the data field F1.
In addition, the convolution encoding unit 104 performs a specified rearrangement process (interleaving process) on the bit sequence after the convolution encoding.
[0046]
Modulating section 105 applies BPSK (binary phase shift keying), QPSK (quadrature phase shift keying), or 16-value QAM (quadrature modulation) to the bit string on which convolutional coding processing and interleaving processing have been performed in convolutional coding section 104. Modulation is performed by any one of 64-value QAM.
For example, the bit string output from convolutional coding section 104 is divided into data having a prescribed bit length (1 bit, 2 bits, 4 bits or 6 bits) corresponding to the modulation scheme, and this divided data is divided into modulation schemes. Is converted into a complex number data representing a point on a signal constellation diagram (signal constellation), ie, a pair of in-phase component data and quadrature component data. Data of 1 bit in BPSK, 2 bits in QPSK, 4 bits in 16-value QAM, and 6 bits in 64-value QAM are converted into one complex number data.
Modulating section 105 modulates the bit sequence of data field F1 with BPSK and modulates the bit sequence of data field F2 to data field F4 with a modulation scheme (BPSK, QPSK, QPSK, QPSK) corresponding to the data rate specified in data field F1. Modulation is performed using 16-level QAM or 64-level QAM).
[0047]
The inverse Fourier transform unit 106 performs an inverse Fourier transform process on the stream of complex data output from the modulation unit 105 to generate a time-domain OFDM symbol.
For example, a stream of complex data is divided into groups of 48 complex data. Then, 52 complex data obtained by adding 4 known data for a pilot signal to 48 complex data are allocated to 52 subcarrier frequencies, and inverse Fourier transform is executed to generate a time-domain OFDM symbol.
Also, when predetermined complex data corresponding to the short preamble P1 and the long preamble P2 in FIG. 10 is input from the preamble adding unit 111, a time-domain OFDM signal corresponding to the input is generated.
[0048]
The guard interval adding section 107 performs a process of adding a specified guard interval between the symbols of the OFDM symbol sequence output from the inverse Fourier transform section 106. The guard interval extends the signal length by copying and pasting the tail data at the head of the OFDM symbol. By providing a guard interval between OFDM symbols, it is possible to suppress deterioration of reception performance due to signal delay.
[0049]
The window processing unit 108 performs a process of multiplying the OFDM symbol to which the guard interval has been added by the guard interval adding unit 107 by a predetermined window function to reduce the discontinuity of the signal at the boundary of the OFDM symbol. .
[0050]
The orthogonal modulation unit 109 performs orthogonal modulation on the packet signal output from the window processing unit 108, that is, the OFDM symbol sequence to which the preambles (P1, P2) are added. For example, the in-phase component data is multiplied by a cosine signal of a predetermined frequency, the sine signal of the same frequency is multiplied by the quadrature component data, and the multiplication results are added.
[0051]
The RF processing unit 110 converts the signal orthogonally modulated by the orthogonal modulation unit 109 from a digital signal to an analog signal, performs a high-frequency amplification process, a frequency conversion process, and a band limitation process on the signal, and converts the transmission signal St of the 5 GHz band into Generate.
[0052]
When generating a packet signal including the transmission data Dt, the preamble adding unit 111 supplies prescribed complex data corresponding to the short preamble P1 and the long preamble P2 in FIG. 10 to the inverse Fourier transform unit 106, and A preamble is added to the head of the signal.
The above is the description of the transmitting unit 1000.
[0053]
The receiving unit 2000 detects a packet signal having a predetermined preamble at the head from the received signal Sr, performs demodulation processing corresponding to the modulation scheme of the transmitting unit 1000 on the detected packet signal, and Play Dr. At this time, the error rate of the received data Dr is calculated, and if the error rate is larger than a certain limit, the transmission source of the packet signal is specified by the ID signal included in the packet signal and used in the past reception processing of the transmission source. A process of updating the frequency correction value for the packet signal being demodulated is performed according to the frequency correction value obtained.
The structure of the packet signal received by the receiving unit 2000 and the demodulation method thereof are arbitrary with respect to the present invention. However, as an example, a packet signal having a frame structure shown in FIG. 10 is received and OFDM defined by IEEE 802.11a is used. It is assumed that demodulation processing corresponding to the modulation method is performed to reproduce the reception data Dr.
[0054]
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a more detailed configuration of the receiving unit 2000 according to the first embodiment of the present invention.
7 includes an RF processing unit 201, a reception level measuring unit 202, a gain setting unit 203, a quadrature detection unit 204, a frequency correction unit 205, a guard interval removing unit 206, a Fourier transform unit 207, a phase Correction section 208, demodulation section 209, decoding section 210, ID signal extraction section 211, descrambling section 212, correlation calculation section 213, preamble detection section 214, frequency correction value calculation section 215, error rate calculation section 216, and frequency correction It has a value update unit 217.
The orthogonal detection unit 204 is an embodiment of the orthogonal detection unit of the present invention.
The frequency correction unit 205 is an embodiment of the frequency correction unit of the present invention.
The unit including the guard interval remover 206, the Fourier transformer 207, the phase corrector 208, the demodulator 209, and the decoder 210 is an embodiment of the demodulation processing means of the present invention.
The ID signal extraction unit 211 is an embodiment of the identification signal extraction unit of the present invention.
The descrambling unit 212 is an embodiment of the descrambling means of the present invention.
The correlation calculator 213 is an embodiment of the correlation calculator of the present invention.
The preamble detector 214 is one embodiment of the preamble signal detector of the present invention.
The frequency correction value calculator 215 is an embodiment of the frequency correction value calculator according to the present invention.
The error rate calculator 216 is one embodiment of the error rate calculator of the present invention.
The frequency correction value updating unit 217 is an embodiment of the frequency correction value updating unit of the present invention.
[0055]
The RF processing unit 201 amplifies the input received signal Sr with the amplification gain set by the gain setting unit 203, performs a frequency conversion process, a band limitation process, and an A / D conversion process on the received signal Sr. Is output.
[0056]
The reception level measurement unit 202 measures the level of the reception signal amplified in the RF processing unit, for example, the average value or peak value of the signal power.
[0057]
The gain setting unit 203 sets the amplification gain of the RF processing unit 201 to a predetermined initial amplification gain in a reception waiting state in which the preamble detection unit 214 is waiting for a preamble indicating the head of the packet signal to be detected. The received signal is amplified with the initial amplification gain. When the preamble is detected by the preamble detection unit 214, the amplification gain of the RF processing unit 201 is controlled in accordance with the signal level measured by the reception level measurement unit 202, and the amplified reception signal level is adjusted to A / D. Adapt to the dynamic range of the conversion.
[0058]
The quadrature detection unit 204 performs quadrature detection on the reception signal processed by the RF processing unit, and outputs a reception signal as complex data (hereinafter, referred to as a complex reception signal). For example, the reception signal output from the RF processing unit 203 is multiplied by a cosine signal and a sine signal of a predetermined frequency to generate a complex reception signal as a pair of in-phase component data and quadrature component data.
[0059]
When the preamble detection unit 214 detects the short preamble P1 of the packet signal, the frequency correction unit 205 determines the short preamble P1 based on the detected short preamble P1 according to a phase difference described later calculated by the correlation calculation unit 213. The first frequency correction value S205 is acquired, and the frequency of the complex reception signal output from the quadrature detection unit 204 is corrected using the first frequency correction value S205. For example, the phase difference of the complex data output from the correlation calculator 213 is averaged over a predetermined number of short training symbols included in the detected short preamble P1, and the average value of the phase difference is calculated as the first value. The frequency of the complex received signal is corrected by multiplying the complex received signal output from the quadrature detection unit 204 as the frequency correction value S205. The first frequency correction value S205 is used for calculating the second frequency correction value S215 in the frequency correction value calculation unit 215.
When a frequency correction value updating process is performed by a frequency correction value updating unit 217 described later, the frequency correction value updated by the frequency correction value updating unit 217 is used instead of the first frequency correction value S205. Is used to correct the frequency of the complex received signal.
[0060]
The guard interval remover 206 extracts an OFDM symbol from the complex reception signal output from the frequency corrector 205 according to the detection timing of the short preamble P1 in the preamble detector 214, and adds the OFDM symbol to the extracted OFDM symbol. Removed guard interval.
[0061]
The Fourier transform unit 207 performs a Fourier transform on the OFDM symbol from which the guard interval has been removed by the guard interval remover 206, and converts the OFDM symbol into a frequency domain OFDM symbol. For example, 52 complex number data (hereinafter, referred to as a subcarrier signal) corresponding to 52 subcarriers is output for each OFDM symbol.
[0062]
The phase correction unit 208 extracts an OFDM symbol corresponding to the long preamble P2 according to the detection timing of the short preamble P1 in the preamble detection unit 214. Then, from the difference between each subcarrier signal of the extracted OFDM symbol and the known subcarrier signal used for generating the long preamble P2, the state of the transmission path is estimated for each subcarrier. Based on the estimation result, the amplitude and the phase of each subcarrier signal included in the OFDM symbol after the long preamble P2 are corrected.
In addition, for each OFDM symbol after the long preamble P2, a process of correcting a phase error using four known pilot subcarrier signals included in the 52 subcarrier signals is also performed. That is, a process of estimating a phase error in another subcarrier from an error of the pilot subcarrier signal with respect to a known value and correcting the estimated phase error is performed. This makes it possible to correct the phase error of each subcarrier signal remaining after the frequency correction by the frequency correction unit 205.
[0063]
Demodulation section 209 demodulates each subcarrier signal of an OFDM symbol, which is modulated by any one of BPSK, QPSK, 16-value QAM, and 64-value QAM in the communication device on the transmission side. That is, by associating the signal points on the signal point constellation diagram corresponding to the modulation scheme with the subcarrier signals, the subcarrier signals as complex data are converted into 1- to 6-bit data determined for the signal points. I do. One subcarrier signal is converted into 1-bit data in BPSK, 2 bits in QPSK, 4 bits in 16-level QAM, and 6 bits in 64-level QAM. Further, the demodulation unit 209 performs a BPSK demodulation process on the OFDM symbol of the signal field F1 following the long preamble P2. For other OFDM symbols, demodulation of BPSK, QPSK, 16-value QAM, or 64-value QAM is performed according to data rate information included in the result of decoding the data of signal field F1 in decoding section 210 described later. Perform processing.
[0064]
Decoding section 210 performs reverse reordering processing (de-interleaving processing) corresponding to the interleaving processing performed on the transmission side on the data demodulated in demodulation section 209, and further performs processing on the transmission side. A decoding process corresponding to the convolutional coding process, for example, a Viterbi decoding process is performed.
Further, decoding section 210 performs decoding processing at a coding rate of に対して on the OFDM symbol of signal field F1 following long preamble P2. For other OFDM symbols, decoding processing at a coding rate of 1/2, 2/3, or 3/4 is performed in accordance with data rate information included in the result of decoding the data of the signal field F1. Do.
[0065]
ID signal extracting section 211 extracts an ID signal for identifying a transmission source from the packet signal decoded by decoding section 210. This ID signal is included, for example, at the head of the service field F2 in FIG. 10, and is processed by the descrambling unit 212 and the frequency correction value calculation unit 215 for the remaining portion of the packet signal using the extracted ID signal. Is executed.
[0066]
The descrambling unit 212 generates a random number sequence uniquely corresponding to the ID signal extracted by the ID signal extracting unit 211, and performs a predetermined operation on the generated random number sequence and the decoded data output from the decoding unit 210, For example, an exclusive OR operation is performed, and the scramble added to the decoded data output from the decoding unit 210 is released. As a result of the descrambling, the reception data Dr corresponding to the transmission data Dt is reproduced.
[0067]
The descrambling unit 212 can be realized by, for example, the same configuration as the scramble processing unit 103 shown in FIG. In this case, the ID signal S102 in FIG. 6 is added to the ID signal S211 extracted in the ID signal extraction unit 211, the data S101 in FIG. 6 is added to the data S210 decoded in the decoding unit 210, and the bit string S103 in FIG. Are respectively replaced with the received data Dr that is descrambled and reproduced by the descrambling unit 212.
[0068]
Correlation calculation section 213 calculates an inter-phase value and a phase difference between the complex reception signal output from quadrature detection section 204 and a signal obtained by delaying the complex reception signal by a predetermined delay time. Since this delay time is set corresponding to the repetition period of the 10 short training symbols included in the short preamble P1, if the complex received signal includes the short training symbols, The correlation value calculated by the correlation calculation unit 213 is maximized. Further, when the set delay time and the repetition period of the short training symbol completely match, the phase difference calculated by the correlation calculator 213 becomes zero. Thus, the error amount of the set delay time, that is, the error amount of the frequency of the received signal assumed on the receiving side with respect to the actual frequency can be obtained.
[0069]
The preamble detection unit 214 detects the short preamble P1 included in the head of the packet signal from the complex reception signal in accordance with the timing at which the correlation value calculated by the correlation calculation unit 213 reaches a maximum.
[0070]
Frequency correction value calculation section 215 is a frequency correction section 205 for a packet signal including the same ID signal as ID signal S211 extracted in ID signal extraction section 211 and one or a series of previously demodulated packet signals. The second frequency correction value for the packet signal undergoing the demodulation process is calculated according to one or a plurality of first frequency correction values S205 used in the frequency correction process.
[0071]
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a more detailed configuration of the frequency correction value calculator 215.
The frequency correction value calculation unit 215 shown in the example of FIG. Adder 2154n, multipliers 2551 to 2155n, register selector 2156, and selector 2157.
[0072]
A flip-flop 2151i (i represents a natural number of 1 ≦ i ≦ n), a flip-flop 2152i, and a flip-flop 2153i are connected in series to form a three-stage shift register. The frequency correction value calculator 215 includes n such three-stage shift registers. The first frequency correction value S205 used for frequency correction in the frequency correction unit 205 is input to the first-stage flip-flop of the three-stage shift register. When the shift operation of the shift register is enabled by the selection signal of the register selection unit 2156, the first frequency correction value S205 input to the first-stage flip-flop is held in the first-stage flip-flop, and is already held in each stage. The current frequency correction value is shifted to the next stage.
[0073]
The adder 2154i adds three frequency correction values held in a three-stage shift register composed of flip-flops 2151i to 2153i.
Multiplier 2155i multiplies the addition result of adder 2154i by a constant '1/3'. The multiplication result of the multiplier 2155i corresponds to an average value of three frequency correction values held in a three-stage shift register including flip-flops 2151i to 2153i.
[0074]
When the ID signal S211 is extracted by the ID signal extraction unit 211, the register selection unit 2156 selects any one of the n three-stage shift registers according to the extracted ID signal S211. Set the shift operation to the valid state. As a result, the first frequency correction value S205 used in the frequency correction of the frequency correction unit 205 for the packet signal undergoing the demodulation processing is held in the three-stage shift register corresponding to the ID signal of the packet signal.
[0075]
The selector 2157 selects an average value corresponding to the ID signal S211 extracted by the ID signal extraction unit 211 from among the average values of the frequency correction values output from the n multipliers (21551 to 2155n), and It is output as the second frequency correction value S215.
[0076]
According to the frequency correction value calculation unit 215 illustrated in the example of FIG. 8, when the ID signal S211 is extracted by the ID signal extraction unit 211, according to the extracted ID signal S211 the n three-stage shift registers One of them is selected, and the selected shift register holds the first frequency correction value S205 of the packet signal being demodulated. Thus, the n three-stage shift registers hold the frequency correction values of the three most recently received packet signals in a series of packet signals including the corresponding ID signal S211. The three frequency correction values held in each register are added in an adder 2154i, are reduced to one third in a multiplier 2155i, and the average value is calculated. From the selector 2157, the average value of the three frequency correction values stored in the register corresponding to the ID signal S211 is output as the second frequency correction value S215.
[0077]
The error rate calculation section 216 compares the data included in the data field F5 of the received data Dr output from the descrambling section 212 with predetermined data, and demodulates the received data as received data Dr according to the comparison result. The error rate of the packet signal obtained is calculated.
[0078]
Frequency correction value updating section 217 determines whether or not the error rate calculated by error rate calculating section 216 reaches a predetermined threshold value. For example, when the error rate exceeds a predetermined threshold value, The frequency correction value used in the frequency correction process for the packet signal in the demodulation process whose error rate has been calculated is updated from the first frequency correction value S205 to the second frequency correction value S215.
[0079]
Here, the operation of the communication apparatus of FIG. 2 having the above configuration will be described separately for transmission and reception.
[0080]
(When sending)
When the transmission data Dt is supplied to the data adding unit 101, as shown in FIG. 4B, new data fields (F1, F2, F5, F4) are placed before and after the data field F3 including the transmission data Dt. ) Is added. Further, an ID signal for identifying the transmission source is generated in the ID signal generation unit 102 and supplied to the scramble processing unit 103. The ID signal is generated based on information included in a MAC address, an IP address, and the like using, for example, a data table as shown in FIG.
[0081]
The scramble processing unit 103 generates a random number sequence that uniquely corresponds to the generated ID signal, and performs scrambling processing on the data output from the data adding unit 101 using the generated random number sequence.
For example, in the scramble processing unit 103 having a configuration as shown in FIG. 6, a 127-bit length pseudo-random number sequence uniquely corresponding to the 7-bit ID signal S102 is generated, and a bit string output from the data addition unit 101 is generated. Is calculated. The scrambling process is performed on the bit sequence included in the data field F2 to the data field F4, and is not performed on the bit sequence included in the data field F1. The first 7 bits of the data field F2 are all logical values “0”, and the 7-bit bit string output from the scramble processing unit 103 as a result of the scramble processing of the first 7 bits of the data field F2 is It becomes equal to the data held in the seven-stage shift register (the flip-flops 1031 to 1037). The 7-bit bit string is extracted as an ID signal S211 by the ID signal extraction unit 211 at the time of reception.
[0082]
The scrambled bit string output from scramble processing section 103 is convolutionally coded by convolutional coding section 104. The coding rate of the convolutional coding for the bit string in the data field F1 is set to ２. The coding rate for the bit string in the data field F2 to the data field F4 is set to one of 、２, ／, or ／ according to the data rate specified in the data field F1. . In addition, the convolutional coding unit 104 also performs an interleaving process on the bit string after the convolutional coding.
[0083]
The bit string that has been subjected to the convolutional encoding process and the interleave process in the convolutional encoding unit 104 is modulated in the modulation unit 105 by any of BPSK, QPSK, 16-value QAM, and 64-value QAM, and a stream of complex data is converted. Generated. The bit sequence of the data field F1 is modulated by BPSK. The bit strings in the data field F2 to the data field F4 are modulated by a modulation method (BPSK, QPSK, 16-QAM or 64-QAM) corresponding to the data rate specified in the data field F1.
[0084]
An inverse Fourier transform unit 106 performs an inverse Fourier transform process on the stream of complex data output from the modulation unit 105, and generates a time-domain OFDM symbol.
Further, prior to the stream of complex data output from the modulator 105, the specified complex data is supplied from the preamble adding unit 111 to the inverse Fourier transform unit 106, and accordingly, the preamble unit (short preamble P1 and long A time domain OFDM signal corresponding to the preamble P2) is generated and added to the head of the packet signal.
[0085]
A guard interval is added by the guard interval adding section 107 between the symbols of the OFDM symbol sequence output from the inverse Fourier transform section 106. Further, the window processing unit 108 multiplies the OFDM symbol to which the guard interval is added by a window function, thereby reducing signal discontinuity at the boundary of the OFDM symbol.
[0086]
As shown in FIG. 4 (C), the packet signal output from window processing section 108 has a short preamble P1 and a long preamble P2 added at the beginning, and OFDM symbol SL1 corresponding to data field F1 is added to short preamble P1 and long preamble P2. , Followed by the data field F2 to the data field F5 and the corresponding OFDM symbol SL2 to OFDM symbol SLk. The quadrature modulation section 109 performs quadrature modulation on the packet signal, and further performs D / A conversion processing, high-frequency amplification processing, frequency conversion processing, and band limitation processing on the RF processing section 110, and transmits a 5-GHz band transmission signal. St is generated.
[0087]
(When receiving)
The received signal Sr input from the antenna AT to the RF processing unit 201 via the antenna duplexer U is amplified with the amplification gain set by the gain setting unit 203, and the amplified signal is subjected to frequency conversion processing, band limiting processing, and A / D The conversion process is performed to generate a digital reception signal.
Further, in reception level measuring section 202, the level of the received signal after amplification by RF processing section 201 is measured, and the measurement result is supplied to gain setting section 203.
In a reception waiting state before the preamble indicating the head of the packet signal is detected by the preamble detection unit 214, the amplification gain of the RF processing unit 201 is set to a predetermined initial amplification gain. When the preamble is detected by the preamble detection unit 214, the amplification gain is controlled according to the measurement result of the reception level measurement unit 202, and the reception signal level after amplification in the RF processing unit 201 is adjusted to the dynamic range of the A / D conversion. Adjusted to fit within.
[0088]
The quadrature detection is performed on the reception signal processed by the RF processing unit 201 by the quadrature detection unit 204 to generate a complex reception signal including a pair of in-phase component data and quadrature component data.
[0089]
The correlation calculation section 213 delays the complex reception signal output from the quadrature detection section 204 and the complex reception signal by a delay time corresponding to the repetition period of the 10 short training symbols included in the short preamble P1. Then, an inter-phase value and a phase difference with the signal are calculated. The preamble detection section 214 detects the short preamble P1 included in the complex received signal according to the timing at which the calculated correlation value becomes maximum.
[0090]
When the short preamble P1 is detected by the preamble detection unit 214, the first frequency correction value corresponding to the phase difference calculated by the correlation calculation unit 213 with respect to the detected short preamble P1 is detected by the frequency correction unit 205. S205 is determined, and the frequency of the complex reception signal output from quadrature detection section 204 is corrected using first frequency correction value S205. Further, in guard interval removing section 206, an OFDM symbol is extracted from the complex reception signal output from frequency correcting section 205 in accordance with the detection timing of short preamble P1 in preamble detecting section 214, and is added to each OFDM symbol. The added guard interval is removed.
[0091]
The OFDM symbol from which the guard interval has been removed is Fourier-transformed in the Fourier transform section 207, and is converted from a time-domain OFDM symbol to a frequency-domain OFDM symbol. For example, 52 complex data items corresponding to 52 subcarriers are output for each OFDM symbol.
[0092]
The OFDM symbol output from Fourier transform section 207 is subjected to phase correction processing using long preamble P2 and a pilot subcarrier signal in phase correction section 208. First, an OFDM symbol corresponding to the long preamble P2 is extracted, and a state of the transmission path is determined from a difference between each subcarrier signal of the extracted OFDM symbol and a known subcarrier signal used to generate the long preamble P2. Is estimated for each subcarrier. Based on the estimation result, the amplitude and phase of each subcarrier signal included in the OFDM symbol after the long preamble P2 is corrected. Further, a phase error in another subcarrier of the OFDM symbol is estimated from an error of the four pilot subcarrier signals included in each OFDM symbol with respect to a known value, and the estimated phase error is calculated for each subcarrier. A phase correction process for removing the carrier signal is performed.
[0093]
The demodulation unit 209 performs demodulation processing corresponding to any one of the BPSK, QPSK, 16-value QAM, and 64-value QAM modulation methods on the OFDM symbol after the phase correction by the phase correction unit 208. The BPSK demodulation process is performed on the OFDM symbol of the signal field F1 following the long preamble P2, and the other OFDM symbols are included in the result of decoding the data of the signal field F1 by the decoding unit 210. Demodulation processing of BPSK, QPSK, 16-level QAM or 64-level QAM is performed according to the information of the data rate to be transmitted.
[0094]
The data demodulated by the demodulation unit 209 is subjected to a deinterleave process corresponding to the interleave process performed on the transmission side by the decode unit 210, and then to a decoding process such as Viterbi decoding. . Data field F1 (signal field) subsequent to long preamble P2 is subjected to decoding processing at a coding rate of 1/2, and for other OFDM symbols, the result of decoding data in signal field F1 The decoding process of the coding rate 1/2, 2/3, or 3/4 is performed according to the information of the data rate included in.
[0095]
The ID signal extracting section 211 extracts an ID signal for identifying a transmission source from the packet signal decoded by the decoding section 210. In the descrambling unit 212, a random number sequence uniquely corresponding to the ID signal extracted in the ID signal extracting unit 212 is generated, and arithmetic processing of the generated random number sequence and the decoded data output from the decoding unit 210 is performed. For example, the scramble added to the decoded data output from the decoding unit 210 is released by an exclusive OR operation.
For example, the ID signal is included in the first seven bits of the data field F2 (service field), which is extracted by the ID signal extraction unit 211 and preset in the seven-stage shift register of the descrambling unit 212. As a result, the state of the seven-stage shift register in the scramble processing unit 103 and the descrambling unit 212 becomes equal after the first 8th bit of the data field F2, and the random number data generated by both becomes equal. Therefore, in the descrambling unit 212, the random data equal to the one added (exclusive OR) in the scramble processing unit 103 is added to the decoded data, so that the original transmission data before the scramble processing is reproduced.
[0096]
The ID signal extracted by the ID signal extracting unit 211 is also supplied to the frequency correction value calculating unit 215, and is a packet signal including the same ID signal as the extracted ID signal, and is a packet signal that has been demodulated before. According to one or a plurality of first frequency correction values S205 used in the frequency correction process of the frequency correction unit 205 for one or a series of packet signals, the second frequency correction value S215 for the packet signal being demodulated is determined. Is calculated. Since the ID signal is generated so as to uniquely correspond to the transmission source in the communication device on the transmitting side, the second frequency correction value S215 calculated by the frequency correction value calculation unit 215 is the transmission frequency specified by the ID signal. It is calculated based on the reception status of the packet signal previously transmitted from the source.
For example, when the frequency correction value calculation unit 215 has a configuration as shown in FIG. 8, an average value of three first frequency correction values for three packet signals recently transmitted from the transmission source specified by the ID signal S211 Is calculated, and this is output as the second frequency correction value S215 for the packet signal being demodulated.
[0097]
During the demodulation of the packet signal, the data included in the data field F5 of the received data Dr output from the descrambling unit 212 is compared with known data in the error rate calculation unit 216, and according to the comparison result. Thus, the error rate of the packet signal demodulated as the reception data Dr is calculated. The calculated error rate is determined by a frequency correction value update unit 217 as to whether or not it has reached a predetermined threshold. For example, when the error rate exceeds the threshold, the demodulation processing in which the error rate is calculated is performed. The first frequency correction value S205 used in the frequency correction process of the frequency correction unit 205 for the middle packet signal is updated according to the second frequency correction value S215 calculated by the frequency correction value calculation unit 215. .
[0098]
As described above, according to the communication apparatus of FIG. 2 having the transmission unit 1000 of FIG. 3 and the reception unit 2000 of FIG. 7, the ID signal enabling the identification of the transmission source is added to the packet signal and transmitted. In the receiving-side communication device, the ID signal is extracted from the packet signal being demodulated, and the transmission source is specified. Once the transmission source is identified, the first frequency correction value used in the frequency correction process for one or a series of packet signals previously transmitted from this transmission source may be used to determine the first frequency correction value for the packet signal being demodulated. A frequency correction value of 2 is calculated. Further, the error rate of the packet signal is calculated during the demodulation process, and whether or not to update the frequency correction value is determined based on whether or not the calculated error rate has reached a predetermined threshold value. It is determined. When the execution of the update is determined, the frequency correction value used in the frequency correction processing on the packet signal being demodulated is updated from the first frequency correction value to the second frequency correction value.
Therefore, when an error occurs in the phase difference calculated by the correlation calculator 213 due to, for example, noise mixed in the received signal of the preamble, the reception data after demodulation processing of the packet signal frequency-corrected accordingly. In the communication device described above, the frequency correction value is updated during the packet demodulation process, in which the error rate of Dr increases and the entire packet data is lost depending on the magnitude of the error. The error rate of the updated packet signal can be improved, and data loss can be suppressed. Further, since whether or not to execute the update of the frequency correction value is determined according to the magnitude of the error rate, the update of the frequency correction value is performed in a good communication state. Can be prevented.
[0099]
When the frequency correction value updating unit 217 performs an update process, the frequency correction value calculation unit 215 uses the first frequency correction value replaced with the second frequency correction value by the update process. It may be excluded from the frequency correction value used for calculating the value. For example, when the frequency correction value updating unit 217 executes the updating process, the selection of the shift register by the register selection unit 2156 may be stopped, and the first frequency correction value S205 may not be held in the shift register.
The updating process of the frequency correction value updating unit 217 is performed when the error rate calculated by the error rate calculating unit 216 exceeds a certain limit and is large, so that the phase difference calculated by the correlation calculating unit 213 is an inappropriate value. It is possible to have Therefore, more appropriate frequency correction can be performed by not using the first frequency correction value determined according to such a phase difference for the calculation of the second frequency correction value.
[0100]
The frequency correction value calculation unit 217 illustrated in the example of FIG. 8 calculates the second frequency correction value S215 by averaging the three held first frequency correction values. The number of correction values is arbitrary, and may be, for example, a power of two (2, 4, 8,...). In this case, the multipliers 2551 to 2155n can be realized by a simple bit shift circuit. Alternatively, the stored frequency correction values may be multiplied by weighting values, and then averaged.
[0101]
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The communication device according to the second embodiment of the present invention has, for example, a configuration similar to that of FIG. However, the receiving unit 2000 of FIG. 2 is replaced by a receiving unit 2000A described below.
[0102]
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a receiving unit 2000A according to the second embodiment of the present invention.
9 includes an RF processing unit 201, a reception level measurement unit 202, a gain setting unit 203, a quadrature detection unit 204, a frequency correction unit 205, a guard interval removal unit 206, a Fourier transform unit 207, a phase The correction unit 208, the demodulation unit 209, the decoding unit 210, the ID signal extraction unit 211, the descrambling unit 212, the correlation calculation unit 213, the preamble detection unit 214, the error rate calculation unit 216, the gain calculation unit 218, and the gain update unit 219 Have. However, the same reference numerals in FIGS. 9 and 7 indicate the same components.
The RF processing unit 201 is an embodiment of the amplification unit of the present invention.
The reception level measuring section 202 is one embodiment of the reception level measuring means of the present invention.
The gain setting section 203 is one embodiment of the gain setting means of the present invention.
The unit including the correlation calculation unit 213 and the preamble detection unit 214 is one embodiment of the packet detection unit of the present invention.
The unit including the quadrature detector 204, the frequency corrector 205, the guard interval remover 206, the Fourier transformer 207, the phase corrector 208, the demodulator 209 and the decoder 210 is an embodiment of the demodulation processing means of the present invention. It is.
The ID signal extraction unit 211 is an embodiment of the identification signal extraction unit of the present invention.
The descrambling unit 212 is an embodiment of the descrambling means of the present invention.
The error rate calculator 216 is one embodiment of the error rate calculator of the present invention.
The gain calculator 218 is an embodiment of the gain calculator of the present invention.
The gain update unit 219 is an embodiment of the gain update unit of the present invention.
[0103]
Gain calculating section 218 sets in gain setting section 203 a packet signal including the same ID signal as the ID signal extracted in ID signal extracting section 211 and one or a series of previously demodulated packet signals. An amplification gain S218 (second amplification gain) for the packet signal undergoing the demodulation processing is calculated according to the one or more amplification gains S203 (first amplification gain) thus obtained.
As the amplification gain S205 used for calculating the amplification gain S218, the amplification gain S203 set by the gain setting unit 203 may be used in an arbitrary part of the packet signal. A portion where the amplification gain is expected to converge to a constant value, for example, the amplification gain S203 set at the end of the packet signal is used.
[0104]
The gain calculation unit 218 can be realized by, for example, the same configuration as the frequency correction value calculation unit 215 illustrated in FIG.
However, the first frequency correction value S205 in FIG. 8 is replaced by the amplification gain S203, and the second frequency correction value S215 is replaced by the amplification gain S218.
According to the gain calculation unit 218 having such a configuration, when the ID signal S211 is extracted by the ID signal extraction unit 211, one of the n three-stage shift registers is selected according to the extracted ID signal S211. One is selected. The selected shift register holds a predetermined portion of the packet signal being demodulated, for example, an amplification gain S203 set by the gain setting unit 203 in the RF processing unit 201 at the end of the packet signal. As a result, the n three-stage shift registers hold the amplification gains S203 of the three most recently received packet signals of the series of packet signals including the corresponding ID signals S211. The three amplification gains held in each register are added in an adder 2154i, are reduced to one third in a multiplier 2155i, and the average value is calculated. From selector 2157, the average value of the three amplification gains held in the register corresponding to ID signal S211 is output as amplification gain S218.
[0105]
Gain updating section 219 determines whether or not the error rate calculated by error rate calculating section 216 reaches a predetermined threshold. For example, when the error rate exceeds the threshold, the error rate is calculated. The gain of the RF processor 201 for the demodulated packet signal being updated is updated from the gain S203 set in the gain setting unit 203 to the gain S218 calculated in the gain calculator 218.
[0106]
After the amplification gain is updated, gain setting section 203 sets gain control of RF processing section 201 according to the measurement result of reception level measurement section 202 with newly set amplification gain S218 as an initial value. May be resumed. Alternatively, the updated amplification gain may be held as it is until the end of the packet signal and may be continuously set in the RF processing unit 201.
[0107]
The operation of the receiving unit 2000A having the above configuration will be described.
The received signal Sr input from the antenna AT to the RF processing unit 201 via the antenna duplexer U is amplified with the amplification gain set by the gain setting unit 203, and the amplified signal is subjected to frequency conversion processing, band limiting processing, and A / D The conversion process is performed to generate a digital reception signal.
Further, in reception level measuring section 202, the level of the received signal after amplification by RF processing section 201 is measured, and the measurement result is supplied to gain setting section 203.
In a reception waiting state before the preamble indicating the head of the packet signal is detected by the preamble detection unit 214, the amplification gain of the RF processing unit 201 is set to a predetermined initial amplification gain. When the preamble is detected by the preamble detection unit 214, the amplification gain is controlled according to the measurement result of the reception level measurement unit 202, and the reception signal level after amplification in the RF processing unit 201 is adjusted to the dynamic range of the A / D conversion. Adjusted to fit within.
[0108]
Packet signal detection processing by the correlation calculation section 213 and the preamble detection section 214 for the received signal processed by the RF processing section 201, the quadrature detection section 204, the frequency correction section 205, the guard interval removal section 206, the Fourier transform section 207, The demodulation process of the packet signal by the correction unit 208, the demodulation unit 209, and the decoding unit 210, the extraction process of the ID signal by the ID signal extraction unit 211, and the descrambling process by the descrambling unit 212 are the same as those of the reception unit 2000 described above. The description is omitted because it is the same.
[0109]
When the ID signal extracted by the ID signal extraction unit 211 is supplied to the gain calculation unit 218, the packet signal includes the same ID signal as the extracted ID signal, and is one or a series of previously demodulated packet signals. In accordance with one or a plurality of amplification gains S203 set in gain setting section 203 for the packet signal of, the amplification gain S218 for the packet signal being demodulated is calculated. This amplification gain S218 is calculated based on the reception state of the packet signal previously transmitted from the transmission source specified by the ID signal.
For example, when the gain calculator 218 has a configuration as shown in FIG. 8, the gain setting unit 203 sets three amplification gains S203 for three packet signals recently transmitted from the transmission source specified by the ID signal S211. Is calculated, and this is output as the amplification gain S218 for the packet signal being demodulated.
[0110]
The error rate of the packet signal undergoing the demodulation processing is calculated by an error rate calculation section 216, and a gain update section 219 determines whether or not the calculated error rate has reached a predetermined threshold value. Is done. As a result of the determination, for example, when the error rate exceeds a threshold value, the amplification gain of RF processing section 201 for the packet signal under demodulation processing whose error rate has been calculated is the amplification gain set by gain setting section 203. From S203, the gain is updated to the gain S218 calculated by the gain calculator 218.
[0111]
As described above, according to the communication device having the receiving unit 2000A of FIG. 9, similarly to the above-described communication device having the receiving unit 2000, the ID signal enabling the identification of the transmission source is added to the packet signal. The ID signal is extracted from the packet signal undergoing demodulation processing in the communication device on the receiving side, and the transmission source is specified. When the transmission source is specified, the packet under demodulation processing is performed on one or a series of packet signals previously transmitted from the transmission source in accordance with the amplification gain S203 of the RF processing unit 201 set in the gain setting unit 203. An amplification gain S218 for the signal is calculated. Further, the error rate of the packet signal is calculated during the demodulation processing, and whether to update the amplification gain is determined depending on whether the calculated error rate has reached a predetermined threshold value. . When the execution of the update is determined, the amplification gain of the RF processing unit 201 for the packet signal being demodulated is changed from the amplification gain S203 set by the gain setting unit 203 to the amplification gain S218 calculated by the gain calculation unit 218. Be updated.
Therefore, when a deviation occurs from the optimum amplification gain due to a slow response speed of the gain setting section 203, for example, a large distortion component occurs in the signal after A / D conversion due to excessive amplification gain, or amplification occurs. In the communication device described above, the amplification gain is updated in the course of the packet demodulation process where the signal-to-noise ratio is deteriorated due to insufficient gain and the error rate of the received data Dr is increased. Therefore, the error rate of the updated packet signal can be improved, and data loss can be suppressed. In addition, since whether or not to execute the update of the amplification gain is determined according to the magnitude of the error rate, the update of the amplification gain is performed in a good communication state. Can be prevented.
[0112]
Note that the present invention is not limited to the embodiment described above.
In the example of the communication device shown in FIG. 2, both the transmission unit and the reception unit are provided, but the present invention is not limited to this example. For example, the other communication device includes only the transmission unit, and the other communication device The present invention can also be applied to a case where only has a receiving unit.
[0113]
All of the components of the communication device according to the present invention can be configured by hardware, but at least a part of the components is replaced with a processing device such as a DSP that executes a process according to a program. It is also possible.
[0114]
The communication device according to the present invention is not limited to a wireless signal communication device. A wired communication device that transmits signals via a cable or the like may be used.
[0115]
【The invention's effect】
According to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to suppress an increase in the error rate of received data when performing communication between a plurality of communication devices using a packet signal.
According to the sixth to ninth aspects of the present invention, it is possible to suppress an increase in the error rate of data when receiving signals transmitted as packets from a plurality of transmission sources.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a communication system configured by a communication device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a communication device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a more detailed configuration of a transmission unit according to the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing data fields added before and after original transmission data, and OFDM symbols corresponding to each data field.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an ID signal generation unit.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a more detailed configuration of a scramble processing unit.
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a more detailed configuration of a receiving unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a more detailed configuration of a frequency correction value calculator.
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a receiving unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an outline of a packet structure of transmission data specified in IEEE 802.11a.
[Explanation of symbols]
1A to 1C: communication device, 101: data addition unit, 102: ID signal generation unit, 103: scramble processing unit, 104: convolution coding unit, 105: modulation unit, 106: inverse Fourier transform unit, 107: guard interval Addition unit, 108: window processing unit, 109: quadrature modulation unit, 110, 201: RF processing unit, 111: preamble addition unit, 202: reception level measurement unit, 203: gain setting unit, 204: quadrature detection unit, 205 ... Frequency correction unit, 206: guard interval removal unit, 207: Fourier transform unit, 208: phase correction unit, 209: demodulation unit, 210: decoding unit, 211: ID signal extraction unit, 212: descrambling unit, 213 ... Correlation calculator, 214: preamble detector, 215: frequency correction value calculator, 216: error rate calculator, 217: frequency Correction value update unit, 218: gain calculation unit, 219: gain update unit, 1000: transmission unit, 2000, 2000A: reception unit, 1031 to 1037, 21511 to 2151n, 21521 to 2152n, 21531 to 2153n: flip-flop, 1038, 1039: Exclusive OR circuit, 21541 to 2154n: Adder, 21551 to 2155n: Multiplier, 2156: Register selection unit, 2157: Selector, AT: Antenna, U: Antenna duplexer.

Claims

In the transmitting communication device,
Generating an identification signal for identifying the transmission source,
Generate and transmit a packet signal including a modulation signal modulated by a predetermined modulation method by adding the identification signal to a signal to be transmitted,
In the communication device on the receiving side,
Receiving the packet signal, correcting the frequency of the received packet signal using a first frequency correction value obtained by a predetermined method,
Perform a demodulation process corresponding to the predetermined modulation method on the packet signal subjected to the frequency correction,
Extracting the identification signal from the packet signal being demodulated,
A packet signal containing the same identification signal as the extracted identification signal, wherein one or more of the first frequency correction values calculated for one or a series of previously demodulated packet signals are Accordingly, a second frequency correction value for the packet signal being demodulated is calculated,
Updating a frequency correction value used for frequency correction of the packet signal being demodulated from the first frequency correction value to the second frequency correction value;
Communication method.

In the transmitting communication device,
Insert predetermined data into a predetermined area in the signal to be transmitted,
In the communication device on the receiving side,
The data included in the predetermined area of the packet signal being demodulated is compared with the predetermined data, an error rate of the packet signal is calculated according to the comparison result, and the calculated error rate is a predetermined error rate. Depending on whether the threshold is reached or not, it is determined whether or not to execute the update of the frequency correction value,
The communication method according to claim 1.

In the transmitting communication device,
Generating an identification signal for identifying the transmission source,
A packet signal is generated by adding the identification signal to the signal to be transmitted and modulating the signal by a predetermined modulation method, and adding a preamble signal including a series of signals repeated at a predetermined period to the head of the modulation signal. ,
Performing quadrature modulation on the generated packet signal and transmitting,
In the communication device on the receiving side,
Perform quadrature detection on the received signal to generate a complex received signal having in-phase and quadrature components,
The generated complex reception signal, the phase difference and the phase difference between the signal received by delaying the complex reception signal by a time corresponding to the predetermined period,
According to the timing at which the calculated correlation value becomes maximum, the preamble signal is detected from the complex reception signal,
When the preceding signal is detected, the frequency of the complex received signal is corrected using a first frequency correction value corresponding to the phase difference calculated for the detected preceding signal, and the detected signal is detected. Having a preamble signal at the head, and performing demodulation processing corresponding to the predetermined modulation method on a packet signal included in the frequency-corrected complex received signal,
Extracting the identification signal from the packet signal being demodulated,
One or more first frequency correction values used in frequency correction for one or a series of previously demodulated packet signals, the packet signal including the same identification signal as the extracted identification signal. Calculating a second frequency correction value for the packet signal undergoing the demodulation processing,
Updating a frequency correction value used for frequency correction of the packet signal being demodulated from the first frequency correction value to the second frequency correction value;
Communication method.

In the transmitting communication device,
Insert predetermined data into a predetermined area in the signal to be transmitted,
In the communication device on the receiving side,
The data included in the predetermined area of the packet signal being demodulated is compared with the predetermined data, an error rate of the packet signal is calculated according to the comparison result, and the calculated error rate is a predetermined error rate. Depending on whether the threshold is reached or not, it is determined whether or not to execute the update of the frequency correction value,
The communication method according to claim 3.

In the transmitting communication device,
Generating an identification signal for identifying the transmission source,
Generate and transmit a packet signal including a modulation signal modulated by a predetermined modulation method by adding the identification signal to a signal to be transmitted,
In the communication device on the receiving side,
Amplify the level of the received signal with a predetermined initial amplification gain, and detect the packet signal from the amplified received signal,
When the packet signal is detected, the packet signal is amplified with a first amplification gain set according to the result of measuring the signal level of the packet signal, and the predetermined packet signal is amplified with respect to the amplified packet signal. Performs demodulation processing corresponding to the modulation method,
Extracting the identification signal from the packet signal being demodulated,
A packet signal containing the same identification signal as the extracted identification signal, according to one or more first amplification gains set for one or a series of previously demodulated packet signals; Calculating a second amplification gain of the packet signal being demodulated,
Updating the amplification gain of the packet signal being demodulated from the first amplification gain to the second amplification gain;
Communication method.

In the transmitting communication device,
Insert predetermined data into a predetermined area in the signal to be transmitted,
In the communication device on the receiving side,
The data included in the predetermined area of the packet signal being demodulated is compared with the predetermined data, an error rate of the packet signal is calculated according to the comparison result, and the calculated error rate is a predetermined error rate. Depending on whether the threshold is reached or not, it is determined whether or not to execute the update of the amplification gain,
The communication method according to claim 5.

A communication device having a transmitting unit and a receiving unit,
The transmitting means,
Identification signal generating means for generating an identification signal for identifying a transmission source;
A packet signal is generated by adding the identification signal to a signal to be transmitted, modulating the signal by a predetermined modulation method, and adding a preamble signal including a series of signals repeated at a predetermined period to the head of the modulation signal. Packet signal generating means;
And quadrature modulation means for performing quadrature modulation on the generated packet signal,
The receiving means,
Quadrature detection means for performing quadrature detection on an input reception signal and outputting a complex reception signal having an in-phase component and a quadrature component,
A complex reception signal output from the quadrature detection means, and a correlation calculation means for calculating an inter-phase value and a phase difference between a signal obtained by delaying the complex reception signal by a time corresponding to the predetermined period,
In accordance with the timing at which the correlation value calculated in the correlation calculation means is maximal, a pre-signal detection means for detecting the pre-signal from the complex reception signal,
When the preamble signal is detected by the preamble signal detection unit, the complex reception signal is detected using a first frequency correction value corresponding to a phase difference of the correlation calculation unit calculated for the detected preamble signal. Frequency correction means for correcting the frequency of the signal, and when the preamble signal is detected by the preamble signal detection means, the complex reception signal having the detected preamble signal at the top, and frequency-corrected by the frequency correction means Demodulation processing means for performing a demodulation process corresponding to the predetermined modulation scheme on the packet signal included in
Identification signal extraction means for extracting the identification signal from the packet signal being demodulated in the demodulation processing means,
A packet signal including the same identification signal as the identification signal extracted by the identification signal extracting means, wherein the packet signal is used in frequency correction for one or a series of previously demodulated packet signals and is used for correcting one or more of the first Frequency correction value calculating means for calculating a second frequency correction value for the packet signal being demodulated according to the frequency correction value of 1;
Frequency correction value updating means for updating the frequency correction value of the frequency correction means for the packet signal being demodulated from the first frequency correction value to the second frequency correction value.
Communication device.

The packet signal generating means inserts predetermined data into a predetermined area in the signal to be transmitted,
The receiving means compares data included in the predetermined area in the packet signal demodulated by the demodulation processing means with the predetermined data, and according to a result of the comparison, an error rate of the demodulated packet signal. Error rate calculating means for calculating
The correction value updating means executes the updating processing of the frequency correction value for the packet signal being demodulated according to whether or not the error rate calculated by the error rate calculating means reaches a predetermined threshold value. Decide whether to do,
The communication device according to claim 7.

A communication device having a transmitting unit and a receiving unit,
The transmitting means,
Identification signal generating means for generating an identification signal for identifying a transmission source;
Packet signal generating means for generating a packet signal including a modulation signal modulated by a predetermined modulation method by adding the identification signal to the supplied transmission signal,
The receiving means,
Amplifying means for amplifying the level of the received signal with a set amplification gain,
Packet detection means for detecting the packet signal from the reception signal amplified by the amplification means,
Reception level measurement means for measuring the level of the reception signal amplified by the amplification means,
When a packet signal is not detected by the packet detection means, a predetermined initial amplification gain is used. When a packet signal is detected by the packet detection means, a predetermined initial amplification gain is used according to a reception signal level measured by the reception level measurement means. Gain setting means for setting the first amplification gain as the amplification gain of the amplification means;
When a packet signal is detected by the packet detection unit, a demodulation processing unit that performs a demodulation process corresponding to the predetermined modulation scheme on the detected packet signal;
Identification signal extraction means for extracting the identification signal from the packet signal being demodulated in the demodulation processing means,
A packet signal including the same identification signal as the identification signal extracted by the identification signal extracting means, wherein one or more packet signals set by the gain setting means with respect to one or a series of previously demodulated packet signals; Gain calculating means for calculating a second amplification gain for the packet signal being demodulated in accordance with the first amplification gain,
A communication apparatus comprising: gain updating means for updating the amplification gain of the amplifying means for the packet signal undergoing the demodulation processing from the first amplification gain to the second amplification gain.

The packet signal generating means inserts predetermined data into a predetermined area in the transmission signal,
The receiving means compares data included in the predetermined area in the packet signal demodulated by the demodulation processing means with the predetermined data, and according to a result of the comparison, an error rate of the demodulated packet signal. Error rate calculating means for calculating
The gain update means determines whether to execute the update processing of the amplification gain depending on whether the error rate calculated by the error rate calculation means reaches a predetermined threshold value,
The communication device according to claim 9.

A preamble signal including a series of signals repeated at a predetermined period is added to the head of a modulated signal obtained by performing a predetermined modulation process on a transmission signal to which an identification signal for transmission source identification has been added. A receiving device for receiving a modulated packet signal,
Quadrature detection means for performing quadrature detection on the received signal and outputting a complex reception signal having an in-phase component and a quadrature component,
A complex reception signal output from the quadrature detection means, and a correlation calculation means for calculating an inter-phase value and a phase difference between a signal obtained by delaying the complex reception signal by a time corresponding to the predetermined period,
In accordance with the timing at which the correlation value calculated in the correlation calculation means is maximal, a pre-signal detection means for detecting the pre-signal from the complex reception signal,
When the preamble signal is detected by the preamble signal detection unit, the complex reception signal is detected using a first frequency correction value corresponding to a phase difference of the correlation calculation unit calculated for the detected preamble signal. Frequency correction means for correcting the frequency of the signal, and when the preamble signal is detected by the preamble signal detection means, the complex reception signal having the detected preamble signal at the top, and frequency-corrected by the frequency correction means Demodulation processing means for performing a demodulation process corresponding to the predetermined modulation scheme on the packet signal included in
Identification signal extraction means for extracting an identification signal for identifying a transmission source from the packet signal being demodulated in the demodulation processing means;
A packet signal including the same identification signal as the identification signal extracted by the identification signal extracting means, wherein one or more of the packet signals used in frequency correction of one or a series of previously demodulated packet signals are used. Frequency correction value calculating means for calculating a second frequency correction value for the packet signal being demodulated according to the first frequency correction value;
A receiving apparatus comprising: frequency correction value updating means for updating a frequency correction value of the frequency correction means for the packet signal being demodulated from the first frequency correction value to the second frequency correction value.

Predetermined data is inserted in a predetermined area in the transmission signal,
An error rate for comparing data included in the predetermined area in the packet signal demodulated by the demodulation processing means with the predetermined data, and calculating an error rate of the demodulated packet signal according to the comparison result; Further comprising a calculating means,
The correction value update unit determines whether to execute the frequency correction value update process according to whether the error rate calculated by the error rate calculation unit reaches a predetermined threshold value,
The receiving device according to claim 11.

The frequency correction value calculation means excludes the first frequency correction value updated by the frequency correction value update means from frequency correction values used for calculating the second frequency correction value.
The receiving device according to claim 12.

A random number sequence corresponding only to the identification signal is generated, a predetermined operation is performed on the generated random number sequence and the packet signal demodulated by the demodulation processing unit, and the scramble added to the demodulated packet signal is performed. Having a descrambling means for canceling,
The receiving device according to claim 11.

A receiving apparatus for receiving a packet signal including a modulated signal subjected to a predetermined modulation process on a transmission signal to which an identification signal for identifying a transmission source is added,
Amplifying means for amplifying the level of the received signal with a set amplification gain,
Packet detection means for detecting the packet signal from the reception signal amplified by the amplification means,
Reception level measurement means for measuring the level of the reception signal amplified by the amplification means,
When a packet signal is not detected by the packet detection means, a predetermined initial amplification gain is used. When a packet signal is detected by the packet detection means, a predetermined initial amplification gain is used according to a reception signal level measured by the reception level measurement means. Gain setting means for setting the first amplification gain as the amplification gain of the amplification means;
When a packet signal is detected by the packet detection unit, a demodulation processing unit that performs a demodulation process corresponding to the predetermined modulation scheme on the detected packet signal;
From the packet signal being demodulated in the demodulation processing means, identification signal extraction means for extracting the identification signal,
A packet signal including the same identification signal as the identification signal extracted by the identification signal extracting means, wherein one or more of the first or a plurality of the first signals set for one or a series of packet signals demodulated previously; Gain calculating means for calculating a second amplification gain for the packet signal being demodulated according to the amplification gain of
A receiving apparatus comprising: gain updating means for updating the amplification gain of the amplifying means for the packet signal being demodulated from the first amplification gain to the second amplification gain.

Predetermined data is inserted in a predetermined area in the transmission signal,
An error rate for comparing data included in the predetermined area in the packet signal demodulated by the demodulation processing means with the predetermined data, and calculating an error rate of the demodulated packet signal according to the comparison result; Further comprising a calculating means,
The gain update means determines whether to execute the update processing of the amplification gain depending on whether the error rate calculated by the error rate calculation means reaches a predetermined threshold value,
The receiving device according to claim 15.

A random number sequence corresponding only to the identification signal is generated, a predetermined operation is performed on the generated random number sequence and the packet signal demodulated by the demodulation processing unit, and the scramble added to the demodulated packet signal is performed. Having a descrambling means for canceling,
The receiving device according to claim 15.

A preamble signal including a series of signals repeated at a predetermined period is added to the head of a modulated signal obtained by performing a predetermined modulation process on a transmission signal to which an identification signal for transmission source identification has been added. A receiving method for receiving a modulated packet signal,
Perform quadrature detection on the received signal to generate a complex received signal having in-phase and quadrature components,
The generated complex reception signal, the phase difference and the phase difference between the signal received by delaying the complex reception signal by a time corresponding to the predetermined period,
Detecting the preamble signal from the complex reception signal in accordance with the timing at which the calculated correlation value is maximized,
When the preceding signal is detected, the frequency of the complex reception signal is corrected using a first frequency correction value corresponding to the phase difference calculated for the detected preceding signal, and the detected signal is detected. Having a preamble signal at the head, performs a demodulation process corresponding to the predetermined modulation process on a packet signal included in the frequency-corrected complex received signal,
From the packet signal being demodulated, an identification signal for identifying a transmission source is extracted,
One or more first frequency correction values used in frequency correction for one or a series of previously demodulated packet signals, the packet signal including the same identification signal as the extracted identification signal. Calculating a second frequency correction value for the packet signal undergoing the demodulation processing,
Updating a frequency correction value used for frequency correction of the packet signal being demodulated from the first frequency correction value to the second frequency correction value;
Receiving method.

Predetermined data is inserted in a predetermined area in the transmission signal,
The data included in the predetermined area of the packet signal being demodulated is compared with the predetermined data, an error rate of the packet signal is calculated according to the comparison result, and the calculated error rate is a predetermined error rate. Depending on whether the threshold value is reached or not, it is determined whether or not to execute the frequency correction value update process.
The receiving method according to claim 18.

When calculating the second frequency correction value, the first frequency correction value updated by the frequency correction value update process is excluded from the frequency correction values used for calculating the second frequency correction value.
The receiving method according to claim 19.

A reception method for receiving a packet signal including a modulation signal subjected to a predetermined modulation process on a transmission signal to which an identification signal for transmission source identification has been added,
Amplify the level of the received signal with the set initial amplification gain, and detect the packet signal from the amplified received signal,
When the packet signal is detected, the packet signal is amplified with a first amplification gain set according to the result of measuring the signal level of the packet signal, and the predetermined packet signal is amplified with respect to the amplified packet signal. Performs demodulation processing corresponding to the modulation processing,
Extracting the identification signal from the packet signal being demodulated,
A packet signal containing the same identification signal as the extracted identification signal, according to one or more first amplification gains set for one or a series of previously demodulated packet signals; Calculating a second amplification gain of the packet signal being demodulated,
Updating the amplification gain of the packet signal being demodulated from the first amplification gain to the second amplification gain;
Receiving method.

Predetermined data is inserted in a predetermined area in the transmission signal,
The data included in the predetermined area of the packet signal being demodulated is compared with the predetermined data, and an error rate of the packet signal is calculated according to the comparison result. Depending on whether or not the threshold is reached, it is determined whether or not to execute the update processing of the amplification gain,
The receiving method according to claim 21.