JP2008085894A - シンボル速度検出装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンテナ101と、アンテナで受け取った信号を受信する受信手段102と、受信された信号をデジタル信号に変換する変換手段103と、デジタル信号の有無を検出する信号検出手段104と、信号検出手段が検出した該デジタル信号のシンボル速度を、該検出されたデジタル信号に含まれる高調波成分の次数に応じて推定する推定手段105と、推定されたシンボル速度が所望信号のシンボル速度と一致しているか否かを判定する判定手段106と、を具備する。
【選択図】図1
Description
まず、実施形態のシンボル速度検出装置について図1を参照して説明する。
本実施形態のシンボル速度検出装置は、受信アンテナ101、受信部102、ADC(analog-to-digital converter)103、信号検出部104、シンボル速度検出部105、判定部106を含んでいる。
第1の実施形態に係るシンボル速度検出部について図2を参照して説明する。
本実施形態のシンボル速度検出装置は、FFT(Fast Fourier Transformer)部201、絶対値部202、FFT部203、絶対値部204、通信速度検出部205を含んでいる。
FFT部201は、受信信号に対してスライディングFFTを行う。この時のスライディング間隔とFFTサイズN1は、次の条件に従って設定される。スライディング間隔は、各サブキャリアのシンボル速度をTs、受信信号のサンプリング速度をFsとした場合に、Fs/Tsが5〜10程度以上確保できるように設定する。FFTサイズN1は、N1×Fs/Tsが5程度以上確保できるように設定する。
通信速度検出部205がシンボル速度を検出する際には、クロックスペクトラムの中で検出可能なシンボル速度の高調波成分を検出し、割り戻すことにより推定精度を改善することができる。図6は、図5の或る周波数での通信速度対相対レベルを示すグラフである。換言すれば、図6は図5の或る周波数での断面を示している。図6のグラフを模式的に描いたものが図7である。図7では、図6の7つの高調波のうち、通信速度の小さい順に最初の4つの高調波のみを描いている。
第2の実施形態のシンボル速度検出装置は、第1の実施形態でのシンボル速度検出部105に、新たに選択部801、SNR推定部802を含んだものである。第2の実施形態に係るシンボル速度検出部について図8を参照して説明する。また、SNR推定部802については図9を参照して説明する。以下、既に説明した装置部分と同様なものは同一の番号を付してその説明を省略する。
FFT部201の出力信号は、図10に示すようにあるサブキャリア(上半円)を破線枠の単位で切り出される。このために、サブキャリアの最大ピークを中心として、このサブキャリアの両端につれて(サブキャリアの相対レベルが低くなるほど)SNR(Signal to Noise Ratio)が徐々に劣化することになる。このために、SNRが劣化している領域では、シンボル速度を検出するための情報が少ない。したがって、本実施形態では、選択部801が、絶対値部202の出力信号の中から所定のしきい値を上回る信号を選択し、後段のFFT部203以降の処理を実施する。選択部801で選択して処理することにより、特性劣化を発生することなく、演算量の削減を行うことができる。
第3の実施形態のシンボル速度検出装置は、第1の実施形態でのシンボル速度検出部105に、新たに平均化部1101を含んだものである。第3の実施形態に係るシンボル速度検出部について図11を参照して説明する。
絶対値部204の出力信号は、図5に示す通りに、周波数・シンボル速度・相対レベルの3次元の情報である。この周波数毎(Bin毎)にクロックスペクトラム信号が得られている。
図12によれば、SNRが5dB以上であればシンボル速度を推定することができることがわかる。従来では10dBより少し低いSNR以上でないとシンボル速度を推定することはできないので、本実施形態によれば従来よりも少なくとも数dB以上低いSNRでもシンボル速度を推定することができる。
また、記憶媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のMW(ミドルウェア)等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
さらに、本願発明における記憶媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
また、記憶媒体は1つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本発明における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
また、本願発明の実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
Claims (12)
- アンテナと、
前記アンテナで受け取った信号を受信する受信手段と、
前記受信された信号をデジタル信号に変換する変換手段と、
デジタル信号の有無を検出する信号検出手段と、
前記信号検出手段が検出した該デジタル信号のシンボル速度を、該検出されたデジタル信号に含まれる高調波成分の次数に応じて推定する推定手段と、
前記推定されたシンボル速度が所望信号のシンボル速度と一致しているか否かを判定する判定手段と、を具備することを特徴とするシンボル速度検出装置。 - 前記推定手段は、
前記検出されたデジタル信号をフーリエ変換する第1の変換手段と、
前記フーリエ変換された信号を時間方向に非線形演算を施す演算手段と、
前記非線形演算が施された信号をフーリエ変換する第2の変換手段と、
前記第2の変換手段でフーリエ変換された信号に含まれる高調波成分を検出する検出手段と、
前記検出された高調波成分の次数に応じてシンボル速度を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする請求項1に記載のシンボル速度検出装置。 - 前記推定手段は、
前記検出されたデジタル信号をフーリエ変換する第1の変換手段と、
前記フーリエ変換された信号を時間方向に非線形演算を施す演算手段と、
前記非線形演算が施された信号をフーリエ変換する第2の変換手段と、
前記第2の変換手段でフーリエ変換された信号を周波数方向に平均化する平均化手段と、
前記平均化された信号に含まれる高調波成分を検出する検出手段と、
前記検出された高調波成分の次数に応じてシンボル速度を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする請求項1に記載のシンボル速度検出装置。 - 前記推定手段は、
前記検出されたデジタル信号をフーリエ変換する第1の変換手段と、
前記フーリエ変換された信号を時間方向に非線形演算を施す演算手段と、
前記検出されたデジタル信号の信号対雑音比を推定するSNR推定手段と、
前記非線形演算が施された信号のうちの、前記信号対雑音比により定まるしきい値以上の信号成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された信号成分をフーリエ変換する第2の変換手段と、
前記第2の変換手段でフーリエ変換された信号に含まれる高調波成分を検出する検出手段と、
前記検出された高調波成分の次数に応じてシンボル速度を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする請求項1に記載のシンボル速度検出装置。 - 前記SNR推定手段は、
前記検出されたデジタル信号から相関行列を生成する生成手段と、
前記相関行列の複数の固有値を算出する算出手段と、
前記固有値の最大値と最小値とを検出する検出手段と、
前記最大値と前記最小値に基づいて、前記検出されたデジタル信号の信号対雑音比を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする請求項4に記載のシンボル速度検出装置。 - 前記第1の変換手段および前記第2の変換手段は、高速フーリエ変換を行うことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のシンボル速度検出装置。
- コンピュータを、
アンテナで受け取った信号を受信する受信手段と、
前記受信された信号をデジタル信号に変換する変換手段と、
デジタル信号の有無を検出する信号検出手段と、
前記信号検出手段が検出した該デジタル信号のシンボル速度を、該検出されたデジタル信号に含まれる高調波成分の次数に応じて推定する推定手段と、
前記推定されたシンボル速度が所望信号のシンボル速度と一致しているか否かを判定する判定手段として機能させるためのシンボル速度検出プログラム。 - 前記推定手段は、
前記検出されたデジタル信号をフーリエ変換する第1の変換手段と、
前記フーリエ変換された信号を時間方向に非線形演算を施す演算手段と、
前記非線形演算が施された信号をフーリエ変換する第2の変換手段と、
前記第2の変換手段でフーリエ変換された信号に含まれる高調波成分を検出する検出手段と、
前記検出された高調波成分の次数に応じてシンボル速度を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする請求項7に記載のシンボル速度検出プログラム。 - 前記推定手段は、
前記検出されたデジタル信号をフーリエ変換する第1の変換手段と、
前記フーリエ変換された信号を時間方向に非線形演算を施す演算手段と、
前記非線形演算が施された信号をフーリエ変換する第2の変換手段と、
前記第2の変換手段でフーリエ変換された信号を周波数方向に平均化する平均化手段と、
前記平均化された信号に含まれる高調波成分を検出する検出手段と、
前記検出された高調波成分の次数に応じてシンボル速度を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする請求項7に記載のシンボル速度検出プログラム。 - 前記推定手段は、
前記検出されたデジタル信号をフーリエ変換する第1の変換手段と、
前記フーリエ変換された信号を時間方向に非線形演算を施す演算手段と、
前記検出されたデジタル信号の信号対雑音比を推定するSNR推定手段と、
前記非線形演算が施された信号のうちの、前記信号対雑音比により定まるしきい値以上の信号成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された信号成分をフーリエ変換する第2の変換手段と、
前記第2の変換手段でフーリエ変換された信号に含まれる高調波成分を検出する検出手段と、
前記検出された高調波成分の次数に応じてシンボル速度を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする請求項7に記載のシンボル速度検出プログラム。 - 前記SNR推定手段は、
前記検出されたデジタル信号から相関行列を生成する生成手段と、
前記相関行列の複数の固有値を算出する算出手段と、
前記固有値の最大値と最小値とを検出する検出手段と、
前記最大値と前記最小値に基づいて、前記検出されたデジタル信号の信号対雑音比を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする請求項10に記載のシンボル速度検出プログラム。 - 前記第1の変換手段および前記第2の変換手段は、高速フーリエ変換を行うことを特徴とする請求項8から請求項10のいずれか1項に記載のシンボル速度検出プログラム。
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