JP2008182642A - 無線受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線信号とノイズとの判別精度を向上し、通信の信頼性を向上させることができる無線受信装置を提供する。
【解決手段】アンテナ２により無線信号が受信されていない状態で、カウント部８０３によって判定期間ｔ２内において、積分値信号ＡＤ１が所定の判定範囲から外れた回数を計数させ、当該計数値が上限回数設定値ＣＳＵを超える場合、上限判定値ＲＥＦＵを増大させると共に下限判定値ＲＥＦＤを減少させ、当該計数値が下限回数設定値ＣＳＤを下回る場合、上限判定値ＲＥＦＵを減少させると共に下限判定値ＲＥＦＤを増大させる判定範囲設定部８１と、積分値信号ＡＤ１が上限判定値ＲＥＦＵを超えた場合、無線信号が受信されたと判定する判定部８２と、無線信号が受信されたと判定された場合に、当該無線信号の復調を開始するベースバンド復調部８５とを備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、所定の周期でパルス状の信号を有する無線信号を、当該周期と同期したタイミングで受信する無線受信装置に関する。

近年、高速無線伝送方式の一つとして、所定の周期タイミングに同期したパルス信号からなるパルス信号列を用いて超広帯域な通信を行うウルトラワイドバンド（UWB：Ultra Wide Band）通信方式が注目されている。ＵＷＢ通信の一態様として、搬送波を用いず、例えばパルス幅が１ｎｓｅｃ（ナノ秒）以下等の極めて短いパルス信号からなるパルス信号列を用いて通信を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、無線信号の受信強度を検出し、受信強度が所定の判定レベルを超えるか否かによって、無線信号とノイズとを判別してノイズを受信しないようにした無線装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特表平１０−５０８７２５号公報 特開平１０−３２５０４号公報

ところで、上述の特許文献２に記載の無線装置のように、無線信号の受信強度を検出して受信強度が所定の判定レベルを超えるか否かによって無線信号とノイズとを判別し、ノイズを受信しないようにする技術を上述のＵＷＢ受信装置に適用することにより、ノイズの影響を低減することが考えられる。しかし、ＵＷＢ通信は、搬送波を用いず、例えばパルス幅が１ｎｓｅｃ以下等の極めて短いパルス信号を用いるために、他の無線通信方式と比較して送信電力スペクトル密度が非常に低く、ノイズの信号レベルと無線信号パルスの信号レベルとの差異が小さく、無線信号とノイズとを判別することができる判定レベルの設定が困難であるという不都合があった。

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、無線信号とノイズとの判別精度を向上し、通信の信頼性を向上させることができる無線受信装置を提供することを目的とする。

本発明に係る無線受信装置は、所定の周期でパルスが配置されると共に所定のデータを収容する無線信号を信号として受信する受信部と、前記受信部で受信された信号を増幅する増幅部と、前記増幅部により増幅された信号を、前記周期における一部の期間であるウィンドウ期間毎に積分する積分部と、前記積分部により得られた積分値が、所定の判定範囲から外れた回数を計数する計数部と、前記受信部により前記無線信号が受信されていない状態で、前記計数部によって、予め設定された判定期間内における前記回数を計数させ、前記計数部の計数値が予め設定された設定回数範囲の上限を超える場合、前記判定範囲の上限値を増大させると共に前記判定範囲の下限値を減少させ、前記計数部の計数値が前記設定回数範囲の下限を下回る場合、前記判定範囲の上限値を減少させると共に前記判定範囲の下限値を増大させることにより、当該計数部の計数値が前記設定回数範囲内となるように、前記判定範囲を設定する判定範囲設定部と、前記受信部で受信された信号における前記パルスのタイミングと前記ウィンドウ期間のタイミングとを同期させる同期部と、前記パルスのタイミングと同期したウィンドウ期間である同期ウィンドウ期間において、前記積分部により得られた積分値が前記判定範囲の上限を超えた場合、前記受信部で受信された信号が前記無線信号であると判定する判定部と、前記判定部により前記受信部で受信された信号が前記無線信号であると判定された場合に、前記受信部により受信された無線信号の復調を開始する復調部とを備える。

この構成によれば、増幅部によって、受信部で受信された信号が増幅され、増幅部により増幅された信号が、積分部によりパルスが配置される周期における一部の期間であるウィンドウ期間毎に積分される。また、受信部により無線信号が受信されていない状態で、計数部によって、予め設定された判定期間内において、積分部により得られた積分値が所定の判定範囲から外れた回数が、計数される。ここで、一般に、受信部で受信される信号にはノイズが含まれることがあり、受信部で受信されるノイズの振幅が大きいほど、積分部により得られる積分値が所定の判定範囲から外れる回数が増大する。従って、計数部の計数値が設定回数範囲の上限を超える場合、ノイズの振幅が大きく、無線信号と判別することが困難な状態であると考えられる。このような場合、判定範囲設定部によって、判定範囲の上限値が増大されると共に判定範囲の下限値が減少され、当該計数部の計数値が設定回数範囲内となるように判定範囲が設定されることにより、判定範囲の上限値が増大されるので、判定部によって、ノイズと判定される積分値の上限が増大される結果、ノイズと無線信号とを判別する精度が向上する。また、ノイズは、大部分の環境においてある程度は存在しているから、計数部の計数値が設定回数範囲の下限を下回る場合、判定範囲の幅が広すぎて計数部でノイズが計数できなくなっていると考えられる。そこで、計数部の計数値が設定回数範囲の下限を下回る場合、判定範囲の上限値が減少されると共に判定範囲の下限値が増大されることにより、当該計数部の計数値が設定回数範囲内となるように、判定範囲が狭められる。このようにして、判定範囲がノイズのレベルに応じて設定され、判定範囲の上限値に基づきノイズと無線信号とが判別されるので、ノイズと無線信号との判別精度が向上する。そして、このようにして判定部により、受信部で受信された信号が無線信号であると判定された場合に、復調部によって、受信部により受信された無線信号の復調が開始されるので、無線信号とノイズとの判別精度を向上し、通信の信頼性を向上させることができる。

また、前記受信部により前記無線信号が受信されていない状態における所定期間内において前記積分部により得られる積分値の平均値が、前記判定範囲内となるように、前記積分部の出力レベルを調節する積分オフセット初期調節部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、無線信号が受信されていない状態における積分部の出力レベルであるいわゆる積分部のオフセットが、積分オフセット初期調節部によって前記判定範囲内となるように調節されるので、積分部のオフセットによって積分部の出力レベルが過大となって、積分部の後段に設けられた回路が正常に動作しなくなるおそれが低減される。

また、前記受信部により前記無線信号が受信されていない状態における所定期間内において、前記積分部により得られた積分値の最大値と最小値との差を、前記判定範囲の上限と下限との差に近づけるように、、前記増幅部の増幅率を調節する増幅率初期調整部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、受信部により前記無線信号が受信されていない状態における所定期間内において、増幅率初期調整部によって、積分部により得られた積分値の最大値と最小値との差が、判定範囲の上限と下限との差と近づくように、増幅部の増幅率が調節されるので、増幅部の増幅率が過大であるために積分値が判定範囲から外れたり、増幅部の増幅率が過小であるために積分値が判定範囲から外れなくなったりするおそれが低減される。

また、複数の前記同期ウィンドウ期間において前記積分部により得られた積分値が、予め設定された期間内において前記判定範囲の上限を超えた上限回数と前記判定範囲の下限を下回った下限回数とを計数する上下限計数部と、前記上下限計数部によって計数された前記上限回数と下限回数との差が予め設定された動作中判定閾値を超えた場合であって、当該上限回数が当該下限回数より大きい場合には積分部の出力レベルを低下させ、当該下限回数が当該上限回数より大きい場合には積分部の出力レベルを上昇させる積分オフセット調節部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、上下限計数部によって、複数の同期ウィンドウ期間において積分部により得られた積分値が、予め設定された期間内において判定範囲の上限を超えた上限回数と判定範囲の下限を下回った下限回数とがそれぞれ計数される。この場合、積分部のオフセット電圧が上昇すると、上限回数が増加すると共に下限回数が減少し、積分部のオフセット電圧が低下すると、上限回数が減少すると共に下限回数が増加する関係があるから、上限回数と下限回数との差が予め設定された動作中判定閾値を超えることは、積分部のオフセット電圧が変動したことを意味する。従って、上限回数と下限回数との差が予め設定された動作中判定閾値を超えた場合に、積分オフセット調節部によって、当該上限回数が当該下限回数より大きい場合、積分部の出力レベルが低下され、当該下限回数が当該上限回数より大きい場合、積分部の出力レベルが上昇されることにより、受信部により無線信号が受信されている状態においても、積分部のオフセット電圧を調節することができる。

また、前記計数部によって前記判定期間内における前記回数を計数させ、当該計数部の計数値が前記設定回数範囲の上限値を超える状態が、前記無線信号の通信フレーム長より長いノイズ判定時間を超えて継続した場合、前記増幅部の増幅率を低下させる増幅率調整部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、計数部の計数値が設定回数範囲の上限値を超える状態が、無線信号の通信フレーム長より長いノイズ判定時間を超えて継続した場合、すなわち受信部によってノイズが受信されており、かつ増幅部の増幅率が過大であると考えられる場合において、増幅率調整部によって増幅部の増幅率が低下されるので、受信部により無線信号が受信されていない状態に限らず、ノイズが受信されていると考えられる状態を検出し、増幅部の増幅率を調節することができる。

また、前記増幅率調整部は、さらに、前記計数部によって計数させた前記計数値が、前記設定回数範囲の下限値を下回る状態が、前記ノイズ判定時間を超えて継続した場合、前記増幅部の増幅率を増大させることが好ましい。

この構成によれば、計数部の計数値が設定回数範囲の下限値を下回る状態が、無線信号の通信フレーム長より長いノイズ判定時間を超えて継続した場合、すなわち受信部によってノイズが受信されており、かつ増幅部の増幅率が過小であると考えられる場合において、増幅率調整部によって増幅部の増幅率が増大されるので、受信部により無線信号が受信されていない状態に限らず、ノイズが受信されていると考えられる状態を検出し、増幅部の増幅率を調節することができる。

また、前記復調部は、前記同期ウィンドウ期間において前記積分部により得られた積分値を、１ビットのデータを示す単位期間、積算することにより得られた積算値が、予め設定された論理判定閾値を超えた場合に当該単位期間の前記無線信号は第１論理値を示し、当該論理判定閾値に満たない場合に当該単位期間の前記無線信号は第２論理値を示すものと判定することにより、前記無線信号の復調を行い、前記復調部により前記第１論理値を示すと判定された単位期間における前記積算値に、予め設定された比率を乗じた値を前記論理判定閾値として新たに設定する論理判定閾値設定部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、復調部によって、同期ウィンドウ期間において積分部により得られた積分値が、単位期間、積算されることにより得られた積算値が、予め設定された論理判定閾値を超えた場合に当該単位期間の前記無線信号は第１論理値を示し、当該論理判定閾値に満たない場合に当該単位期間の前記無線信号は第２論理値を示すものと判定されることで、無線信号が復調される。そして、論理判定閾値設定部によって、第１論理値を示す単位期間における積算値に、予め設定された比率を乗じた値が新たな論理判定閾値として設定されるので、受信部により受信された無線信号の強度に応じて当該無線信号の論理値を判定するための論理判定閾値が設定されるので、無線信号の復調精度が向上する。

このような構成の無線受信装置は、増幅部によって、受信部で受信された信号が増幅され、増幅部により増幅された信号が、積分部によりパルスが配置される周期における一部の期間であるウィンドウ期間毎に積分される。また、受信部により無線信号が受信されていない状態で、計数部によって、予め設定された判定期間内において、積分部により得られた積分値が所定の判定範囲から外れた回数が、計数される。ここで、受信部で受信されるノイズの振幅が大きいほど、積分部により得られる積分値が所定の判定範囲から外れる回数が増大する。従って、計数部の計数値が設定回数範囲の上限を超える場合、ノイズの振幅が大きく、無線信号と判別することが困難な状態であると考えられる。このような場合、判定範囲設定部によって、判定範囲の上限値が増大されると共に判定範囲の下限値が減少され、当該計数部の計数値が設定回数範囲内となるように判定範囲が設定されることにより、判定範囲の上限値が増大されるので、判定部によって、ノイズと判定される積分値の上限が増大される結果、ノイズと無線信号とを判別する精度が向上する。また、ノイズは、大部分の環境においてある程度は存在しているから、計数部の計数値が設定回数範囲の下限を下回る場合、判定範囲の幅が広すぎて計数部でノイズが計数できなくなっていると考えられる。そこで、計数部の計数値が設定回数範囲の下限を下回る場合、判定範囲の上限値が減少されると共に判定範囲の下限値が増大されることにより、当該計数部の計数値が設定回数範囲内となるように、判定範囲が狭められる。このようにして、判定範囲がノイズのレベルに応じて設定され、判定範囲の上限値に基づきノイズと無線信号とが判別されるので、ノイズと無線信号との判別精度が向上する。そして、このようにして判定部により、受信部で受信された信号が無線信号であると判定された場合に、復調部によって、受信部により受信された無線信号の復調が開始されるので、無線信号とノイズとの判別精度を向上し、通信の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る無線受信装置１の構成の一例を示すブロック図である。図２は、図１に示す無線受信装置１によって受信される無線信号の一例を示す説明図である。図２（ａ）は通信フレームＦ１の一例を示す図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）における符号Ａの部分を拡大して示した図である。図２（ａ）に示すように、通信フレームＦ１は、パルス同期用の連続パルス列Ｆ１１（同期用パルス列）と、ビット同期用パルス配列Ｆ１２と、ユニークワードＦ１３と、データ部Ｆ１４とを備えている。また、図２（ｂ）に示すように、短パルス信号Ｐは周期ｔ１、例えば５０ｎｓｅｃ周期で配置されており、短パルス信号Ｐのパルス幅は例えば１ｎｓｅｃにされている。

連続パルス列Ｆ１１は、通信フレームＦ１と無線受信装置１における短パルス信号Ｐの受信タイミングとを同期させるためのパルス列で、例えば１００μｓｅｃ〜９００μｓｅｃ程度の期間、短パルス信号Ｐが５０ｎｓｅｃ周期で連続するようにされている。ビット同期用パルス配列Ｆ１２は、ビット同期をとるためのパルス列で、予め設定された単位期間ｔ０毎に、短パルス信号Ｐが無いパルス無区間Ｂ０と、短パルス信号Ｐが５０ｎｓｅｃ周期で連続するパルス有区間Ｂ１とが交互に配置されるようになっている。ユニークワードＦ１３は、ビット同期用パルス配列Ｆ１２とデータ部Ｆ１４とを区別するためのパルス列である。

データ部Ｆ１４は、パルス無区間Ｂ０と、パルス有区間Ｂ１とによって、１ビットのデータの論理値を表すようにされており、例えばパルス無区間Ｂ０がビット「０」、パルス有区間Ｂ１がビット「１」を表すようにされている。

図１に示す無線受信装置１は、アンテナ２（受信部）、アンプ３（増幅部）、フィルタ４、検波器５、積分ブロック６−１〜６−ｎ、加算器７、信号処理部８、ゲート信号生成部９、及び位相制御部１０を備える。

アンテナ２は、ウルトラワイドバンドの無線信号を受信する受信用アンテナである。アンプ３は、アンテナ２で受信された信号を増幅する増幅回路である。フィルタ４は、アンプ３の出力信号を濾波する帯域フィルタである。検波器５は、フィルタ４の出力信号を包絡線検波し、検波信号Ｋ１として積分ブロック６−１〜６−ｎへ出力する検波器である。アンテナ２、アンプ３、フィルタ４、及び検波器５によって、アンテナ２で受信された例えば３．２ＧＨｚの帯域の信号が包絡線検波されて、数百ＭＨｚ、例えば５００ＭＨｚ程度に周波数変換され、パルス復調されるようになっている。

積分ブロック６−１〜６−ｎは、検波器５から出力された検波信号Ｋ１を、位相制御部１０から出力されたゲート信号Ｇ１〜Ｇｎで示されるウィンドウ期間について積分し、積分信号Ｓ１〜Ｓｎとして出力する積分回路６１−１〜６１−ｎ（積分部）と、積分回路６１−１〜６１−ｎから出力された積分信号Ｓ１〜Ｓｎをデジタル値に変換し、積分値信号ＡＤ１〜ＡＤｎとして出力するＡＤ変換器６２−１〜６２−ｎとを備えている。ＡＤ変換器６２−１〜６２−ｎは、例えば８ｂｉｔ、２５５段のＡＤ変換器である。以下、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

なお、積分ブロック６は、複数設けられている例に限られず、一つであってもよい。この場合、加算器７を設けなくてもよい。

図３は、図１に示す積分回路６１の構成の一例を示す回路図である。図３に示す積分回路６１は、ゲート信号Ｇ１〜Ｇｎが例えばハイレベルの間のみ、検波信号Ｋ１を積分する積分器６１１と、信号処理部８からデジタル信号で出力された積分オフセット調節信号Ｑ１をアナログ電圧に変換するＤＡ変換器６１２と、積分器６１１の出力電圧とＤＡ変換器６１２の出力電圧とを加算して、積分信号Ｓ１〜ＳｎとしてＡＤ変換器６２へ出力する加算器６１３とを備えている。

積分オフセット調節信号Ｑ１は、正負の値を取り得るようにされており、ＤＡ変換器６１２の出力電圧も、正負の電圧値を取り得る。これにより、信号処理部８は、積分オフセット調節信号Ｑ１の値を調節することで、積分回路６１から出力される積分信号Ｓ１〜Ｓｎの電圧レベルを全体的に増大させたり、減少させたりすることができ、積分回路６１に信号が入力されていない場合の積分回路６１の出力電圧レベル、いわゆるオフセット電圧を適宜調節可能にされている。

加算器７は、ＡＤ変換器６２−１〜６２−ｎから出力される積分値信号ＡＤ１〜ＡＤｎ、すなわち積分回路６１−１〜６１−ｎの積分値を加算して加算値ＡＤ０として信号処理部８へ出力する加算回路である。ゲート信号生成部９は、例えば発振回路を備えて構成されており、ウルトラワイドバンド通信における無線信号パルスの周期と同一の周期で積分回路６１−１〜６１−ｎに積分動作をさせるべく、周期ｔ１毎に積分期間、すなわちウィンドウ期間を示す基準ゲート信号Ｇを出力する回路部である。

位相制御部１０は、ゲート信号生成部９から出力された基準ゲート信号Ｇと信号処理部８からの制御信号とに基づいて、基準ゲート信号Ｇの位相を、積分回路６１−１〜６１−ｎにそれぞれ積分動作をさせるタイミングを示すべく変化させ、ゲート信号Ｇ１〜Ｇｎとして積分回路６１−１〜６１−ｎへそれぞれ出力する。これにより、積分ブロック６−１〜６−ｎによって、互いに異なるタイミングのウィンドウ期間において検波信号Ｋ１が積分されるようになっている。

信号処理部８は、例えばマイクロコンピュータ等を用いて構成された制御回路であり、ＡＤ変換器６２−１〜６２−ｎから出力される積分値信号ＡＤ１〜ＡＤｎに基づいて、受信パルスとの同期タイミングを取得し、維持すると共に、加算器７の出力信号に基づいて受信信号からデータを復調し、データＤｏｕｔとして外部へ出力する回路部である。

図４は、信号処理部８の構成の一例を示すブロック図である。図４に示す信号処理部８は、判定範囲設定部８１、判定部８２、同期部８３、信号捕捉部８４、ベースバンド復調部８５（復調部）、積分オフセット初期調節部８６、及び増幅率初期調節部８７を備えている。

同期部８３は、例えば積分ブロック６−１〜６−ｎから出力される積分値信号ＡＤ１〜ＡＤｎを比較して、最も積分値が大きくなる積分ブロック６−１〜６−ｎに供給されているゲート信号のタイミングを同期タイミングとして取得し、あるいはさらにこのようにして得られたタイミングをずらしながら最も大きな積分値が得られるタイミングを探索して同期タイミングを取得する。そして、同期部８３は、位相制御部１０から出力されるゲート信号Ｇ１〜Ｇｎのうちいずれかを同期タイミングと一致させることで、パルス同期を実行する。この場合、同期タイミングと一致したゲート信号によって、同期ウィンドウ期間が示される。

なお、積分ブロック６を一つとし、当該積分ブロックのゲート信号のタイミングをずらしながら最も大きな積分値が得られるタイミングを探索して同期タイミングを取得するようにしてもよい。

信号捕捉部８４は、同期確立後に、例えば無線送信装置と受信装置との間での内部クロック信号の周波数偏差等に起因する同期ずれに対して、同期タイミング、すなわち同期ウィンドウ期間のタイミングをシフトさせることで同期を維持し、信号を捕捉し続けることを可能にする。

判定範囲設定部８１は、アンテナ２により無線信号が受信されていない状態、例えばウルトラワイドバンドの無線送信装置が無線信号を送信しておらず、アンテナ２により無線信号が受信されていないことが判っている場合にユーザが図略の操作スイッチを操作する等して判定範囲の設定指示を行うことで、当該設定指示に応じて、積分ブロック６により得られた積分値が、予め設定された判定期間ｔ２内において、予め設定された積分値の上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとで示される判定範囲から外れる回数が予め設定された設定回数範囲内となるように、上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとを設定する。

図５は、判定範囲設定部８１の構成の一例を示すブロック図である。図５に示す判定範囲設定部８１は、平均処理部８０１、比較部８０２、カウント部８０３（計数部、上下限計数部）、一時記憶部８０４、設定回数記憶部８０５、比較部８０６、判定値調節部８０７、判定値記憶部８０８、タイマ８０９、増幅率調節部８１０、及び積分オフセット調節部８１１を備えている。

平均処理部８０１は、積分値信号ＡＤ１を、予め設定された期間、例えば判定期間ｔ２の間平均し、その平均値ＡＶ１を比較部８０２へ出力する。判定値記憶部８０８には、所定の判定範囲を示す積分値の上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとが、予め記憶されており、上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとを比較部８０２へ出力する。例えば、上限判定値ＲＥＦＵは、通信フレームＦ１が受信された場合に得られると想定される積分値信号ＡＤ１のレベルより低く、背景ノイズが受信された場合に得られると想定される積分値信号ＡＤ１のレベルより高い値が初期値として設定されている。また、例えば、下限判定値ＲＥＦＤは、一般的な背景ノイズが受信された場合に得られると想定される積分値信号ＡＤ１と同程度のレベルが初期値として設定されている。

上限判定値ＲＥＦＵは、判定部８２において、無線信号とノイズとを判別するための判定基準値として用いられる。ベースバンド復調部８５は、判定部８２において、無線信号が受信されたと判定された場合に、受信信号の復調を開始する。

比較部８０２は、積分値信号ＡＤ１と、上限判定値ＲＥＦＵ、及び下限判定値ＲＥＦＤとを比較し、積分値信号ＡＤ１が上限判定値ＲＥＦＵを超えた場合と、積分値信号ＡＤ１が下限判定値ＲＥＦＤを下回った場合とのいずれの場合にも、積分値信号ＡＤ１が判定範囲から外れた旨を示す信号をカウント部８０３へ出力する。また、比較部８０２は、積分値信号ＡＤ１が上限判定値ＲＥＦＵを超えた場合と、積分値信号ＡＤ１が下限判定値ＲＥＦＤを下回った場合とに、それぞれの場合を示す信号を、カウント部８０３へ出力する。

なお、平均処理部８０１を備えず、比較部８０２は、積分値信号ＡＤ１の代わりに平均値ＡＶ１を用いてもよい。また、平均処理部８０１、比較部８０２は、積分値信号ＡＤ１の代わりに加算値ＡＤ０を用いるようにしてもよい。

カウント部８０３は、タイマ８０９により計時される判定期間ｔ２内に、比較部８０２から積分値信号ＡＤ１が判定範囲から外れた旨を示す信号が出力された回数を計数し、その計数値ＣＴ１を例えばレジスタ回路により構成された一時記憶部８０４に記憶させる。また、カウント部８０３は、タイマ８０９により計時される判定期間ｔ２内に、比較部８０２から出力された信号に応じて、積分値信号ＡＤ１が上限判定値ＲＥＦＵを超えた上限回数ＣＴＵと、積分値信号ＡＤ１が下限判定値ＲＥＦＤを下回った下限回数ＣＴＤとをそれぞれ計数し、一時記憶部８０４に記憶させる。

設定回数記憶部８０５には、所定の設定回数範囲を表す上限回数設定値ＣＳＵと下限回数設定値ＣＳＤとが予め記憶されている。アンテナ２で得られた信号が、図２に示すウルトラワイドバンドの通信フレームＦ１であれば、一定の頻度以上で短パルス信号Ｐが配置されているので、上限回数設定値ＣＳＵを、通信フレームＦ１において判定期間ｔ２内に積分値信号ＡＤ１が上限判定値ＲＥＦＵを超えると想定される回数より少なく、背景ノイズにおいて判定期間ｔ２内に積分値信号ＡＤ１が上限判定値ＲＥＦＵを超えると想定される回数より多い値が設定されている。

また、下限回数設定値ＣＳＤとしては、背景ノイズによって、判定期間ｔ２内に積分値信号ＡＤ１が下限判定値ＲＥＦＤを超えると想定される程度の回数が設定されている。比較部８０６は、一時記憶部８０４に記憶された計数値ＣＴ１と、設定回数記憶部８０５に記憶された上限回数設定値ＣＳＵ及び下限回数設定値ＣＳＤとを比較し、その比較結果を示す信号を判定値調節部８０７、増幅率調節部８１０、及び積分オフセット調節部８１１へ出力する。

判定値調節部８０７は、アンテナ２により無線信号が受信されていない状態、例えば上述したようにユーザが図略の操作スイッチを操作する等して行った設定指示を受け付けると、比較部８０６の比較結果を示す信号に基づいて、判定値記憶部８０８に記憶されている上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤの値を調節する。具体的には、例えば、比較部８０６の比較結果が計数値ＣＴ１＞上限回数設定値ＣＳＵであることを示す場合、判定値調節部８０７は、判定値記憶部８０８に記憶されている上限判定値ＲＥＦＵを増大し、下限判定値ＲＥＦＤを減少させることで、判定範囲の幅を広げて計数値ＣＴ１を減少させる。一方、例えば、比較部８０６の比較結果が計数値ＣＴ１＜下限回数設定値ＣＳＤであることを示す場合、判定値調節部８０７は、判定値記憶部８０８に記憶されている上限判定値ＲＥＦＵを減少させ、下限回数設定値ＣＳＤを増大させることで、判定範囲の幅を狭めて計数値ＣＴ１を増大させる。

このようにして、判定値調節部８０７は、アンテナ２により無線信号が受信されておらず、従ってアンテナ２により得られた信号は背景ノイズである状態において得られた積分値信号ＡＤ１のレベルに基づき、上限回数設定値ＣＳＵ≧計数値ＣＴ１≧下限回数設定値ＣＳＤとなるように上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤを設定することにより、無線受信装置１の設置環境における背景ノイズのレベルに応じて、上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤの値を調節し、判定部８２において、無線信号とノイズとを判別するための判定基準値として用いられる上限判定値ＲＥＦＵの設定値を適切に調節することで、無線信号とノイズとの判別精度を向上させるようになっている。

増幅率調節部８１０及び積分オフセット調節部８１１については後述する。

図４に戻って、判定部８２は、加算器７から出力された加算値ＡＤ０が、上限判定値ＲＥＦＵを超えた場合、アンテナ２で得られた信号は、ノイズではなく無線信号であると判定し、無線信号が受信された旨の判定通知信号Ｑ３をベースバンド復調部８５へ出力する。

ベースバンド復調部８５は、論理判定閾値設定部８５１と論理判定閾値記憶部８５２とを備える。また、ベースバンド復調部８５は、判定部８２から無線信号が受信された旨の判定通知信号Ｑ３が出力されると、復調動作を開始する。

図６は、ベースバンド復調部８５の動作を説明するための説明図である。図６に示すように、ベースバンド復調部８５は、例えばアンテナ２で受信された通信フレームＦ１のデータ部Ｆ１４を復調する場合、例えば、単位期間ｔ０の間、加算器７から出力された加算値ＡＤ０を積算し、得られた積算値が論理判定閾値記憶部８５２に予め記憶された論理判定閾値Ｔｈ以上になると、短パルス信号Ｐが配置されたパルス有区間Ｂ１と判定し、得られた積算値が論理判定閾値記憶部８５２に予め記憶された論理判定閾値Ｔｈに満たないと、短パルス信号Ｐが配置されていないパルス無区間Ｂ０と判定し、さらにパルス有区間Ｂ１を論理値「１」、パルス無区間Ｂ０を論理値「０」と判定することにより、アンテナ２で得られた信号を復調し、データＤｏｕｔを生成する。

なお、ベースバンド復調部８５は、例えばパルス無区間Ｂ０の次にパルス有区間Ｂ１が組み合わされて１ビットが構成されていれば論理値「１」、パルス有区間Ｂ１の次にパルス無区間Ｂ０が組み合わされて１ビットが構成されていれば論理値「０」としてデータＤｏｕｔを生成する構成としてもよい。

また、論理判定閾値設定部８５１は、単位期間ｔ０の間、加算器７から出力された加算値ＡＤ０を積算し、得られた積算値Ｘに、所定の比率、例えば０．５を乗じた値（積算値Ｘの５０％）を、新たな論理判定閾値Ｔｈとして設定する。

これにより、アンテナ２で受信された信号レベルに応じて、すなわち無線信号の強度に応じて、論理判定閾値Ｔｈが調節されるので、例えば干渉波等のノイズが存在する場合であっても、無線信号の強度に応じた論理判定閾値Ｔｈが設定されることによって、無線信号の論理値が誤って判定されるおそれが低減され、無線通信の信頼性が向上する。

積分オフセット初期調節部８６は、アンテナ２により無線信号が受信されていない状態、例えば上述したようにユーザが図略の操作スイッチを操作する等して行った設定指示を受け付けると、平均処理部８０１で得られる平均値ＡＶ１が、上限判定値ＲＥＦＵ≧平均値ＡＶ１≧下限判定値ＲＥＦＤとなるように、積分オフセット調節信号Ｑ１を出力して積分回路６１の出力レベルを調節する。

増幅率初期調節部８７は、アンテナ２により無線信号が受信されていない状態、例えば上述したようにユーザが図略の操作スイッチを操作する等して行った設定指示を受け付けると、積分ブロック６から出力された積分値信号、例えば積分値信号ＡＤ１の、予め設定された期間内における最大値と最小値との差を、判定値記憶部８０８に記憶されている上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとの差に近づけるように、増幅率調節信号Ｑ２を出力してアンプ３の増幅率を調節する。

図５に戻って、積分オフセット調節部８１１は、一時記憶部８０４に記憶された上限回数ＣＴＵと下限回数ＣＴＤとの差が予め設定された動作中判定閾値を超えた場合に、上限回数ＣＴＵが下限回数ＣＴＤより大きければ、積分オフセット調節信号Ｑ１によって積分回路６１の出力レベルを低下させ、下限回数ＣＴＤが上限回数ＣＴＵより大きければ、積分オフセット調節信号Ｑ１によって積分回路６１の出力レベルを増大させることにより、上限回数ＣＴＵと下限回数ＣＴＤとの差を減少させる。

増幅率調節部８１０は、一時記憶部８０４に記憶された計数値ＣＴ１が、上限回数設定値ＣＳＵを超える状態が、例えば通信フレームＦ１の通信フレーム長より長いノイズ判定時間を超えて継続した場合、増幅率調節信号Ｑ２によって、アンプ３の増幅率を低下させ、一時記憶部８０４に記憶された計数値ＣＴ１が、下限回数設定値ＣＳＤを下回る状態が、ノイズ判定時間を超えて継続した場合、増幅率調節信号Ｑ２によって、積分回路６１の増幅率を増大させる。

次に、上述のように構成された無線受信装置１の動作について説明する。まず、例えばウルトラワイドバンドの無線送信装置が無線信号を送信しておらず、アンテナ２により無線信号が受信されていない状態では、アンテナ２によって背景ノイズが受信され、ノイズ信号がアンプ３で増幅され、フィルタ４で濾波され、検波器５で検波されて検波信号Ｋ１にされ、積分ブロック６−１〜６−ｎでそれぞれ積分される。

一方、ゲート信号生成部９から、例えば周期ｔ１毎に例えば１０ｎｓｅｃのウィンドウ期間を示す基準ゲート信号Ｇが、位相制御部１０へ出力される。そして、位相制御部１０によって、基準ゲート信号Ｇのタイミングをシフトさせてそれぞれ異なるタイミングにされたゲート信号Ｇ１〜Ｇｎが、積分回路６１−１〜６１−ｎへ出力される。

そうすると、積分ブロック６−１〜６−ｎによって、ゲート信号Ｇ１〜Ｇｎで示されるウィンドウ期間において検波信号Ｋ１が積分され、その積分信号Ｓ１〜ＳｎがＡＤ変換器６２−１〜６２−ｎでデジタル変換されて積分値信号ＡＤ１〜ＡＤｎとして、加算器７及び信号処理部８へ出力される。

そして、平均処理部８０１によって、積分値信号ＡＤ１が、予め設定された期間、例えば判定期間ｔ２の間平均され、その平均値ＡＶ１が判定値調節部８０７へ出力される。

次に、判定範囲設定部８１によって、上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤが設定される。図７は、判定範囲設定部８１の動作の一例を説明するための説明図である。先ず、比較部８０２によって、積分値信号ＡＤ１と、上限判定値ＲＥＦＵ、及び下限判定値ＲＥＦＤとが比較される。そして、図７に示す判定期間ｔ２の間に、符号Ｕで示すように、積分値信号ＡＤ１＞上限判定値ＲＥＦＵになると、積分値信号ＡＤ１＞上限判定値ＲＥＦＵとなったことを示す信号がカウント部８０３へ出力され、符号Ｄで示すように積分値信号ＡＤ１＜下限判定値ＲＥＦＤとなると、積分値信号ＡＤ１＜下限判定値ＲＥＦＤとなったことを示す信号がカウント部８０３へ出力される。

そうすると、カウント部８０３によって、判定期間ｔ２の間に、積分値信号ＡＤ１＞上限判定値ＲＥＦＵとなった上限回数ＣＴＵと、積分値信号ＡＤ１＜下限判定値ＲＥＦＤとなった下限回数ＣＴＤと、上限回数ＣＴＵ及び下限回数ＣＴＤの合計である計数値ＣＴ１とが計数され、一時記憶部８０４に記憶される。

次に、比較部８０６によって、一時記憶部８０４に記憶されている計数値ＣＴ１と、設定回数記憶部８０５に記憶されている上限回数設定値ＣＳＵ及び下限回数設定値ＣＳＤとが比較され、その比較結果を示す信号が判定値調節部８０７、増幅率調節部８１０、及び積分オフセット調節部８１１へ出力される。

次に、例えば上述したようにユーザが図略の操作スイッチを操作する等して設定指示を行うと、判定値調節部８０７によって、比較部８０６の比較結果を示す信号に基づいて、判定値記憶部８０８に記憶されている上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤの値が調節される。具体的には、例えば、比較部８０６の比較結果が計数値ＣＴ１＞上限回数設定値ＣＳＵであることを示す場合、判定値調節部８０７によって、判定値記憶部８０８に記憶されている上限判定値ＲＥＦＵが増大され、下限判定値ＲＥＦＤが減少されて、判定範囲の幅が広げられる。この場合、平均処理部８０１で得られた平均値ＡＶ１を中心にするように、上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとが設定される。

そうすると、比較部８０２において、積分値信号ＡＤ１＞上限判定値ＲＥＦＵとなる頻度、及び積分値信号ＡＤ１＜下限判定値ＲＥＦＤとなる頻度が減少し、カウント部８０３における計数値ＣＴ１が減少する。

これにより、劣悪なノイズ環境で無線受信装置１が使用される場合等、ノイズによる積分値信号ＡＤ１の振幅が増大して積分値信号ＡＤ１＞上限判定値ＲＥＦＵとなる頻度、及び積分値信号ＡＤ１＜下限判定値ＲＥＦＤとなる頻度が増大した場合には、上限判定値ＲＥＦＵが増大されると共に下限判定値ＲＥＦＤが低下されて、上限判定値ＲＥＦＵの値が、通信フレームＦ１が受信された場合に得られると想定される積分値信号ＡＤ１のレベルに近づけられて、ノイズと無線信号とを判別可能なレベルに上限判定値ＲＥＦＵが調整される。

一方、比較部８０６の比較結果が計数値ＣＴ１＜下限回数設定値ＣＳＤであることを示す場合、判定値調節部８０７によって、判定値記憶部８０８に記憶されている上限判定値ＲＥＦＵが減少されると共に下限回数設定値ＣＳＤが増大されて、判定範囲の幅が狭められる。この場合、平均処理部８０１で得られた平均値ＡＶ１を中心にするように、上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとが設定される。

そうすると、比較部８０２において、積分値信号ＡＤ１＞上限判定値ＲＥＦＵとなる頻度、及び積分値信号ＡＤ１＜下限判定値ＲＥＦＤとなる頻度が増大し、カウント部８０３における計数値ＣＴ１が増大する。

背景ノイズは、大部分の環境においてある程度は存在しているから、比較部８０６の比較結果が計数値ＣＴ１＜下限回数設定値ＣＳＤとなれば、判定範囲の幅が広すぎて、通信信号が計数値ＣＴ１として計数されず、ノイズと通信信号とを判別することができなくなるおそれがある。そこで、比較部８０６の比較結果が計数値ＣＴ１＜下限回数設定値ＣＳＤであることを示す場合、判定範囲の幅を狭めてノイズと通信信号とを判別可能とする。

このようにして、判定値調節部８０７によって、アンテナ２により無線信号が受信されておらず、従ってアンテナ２により得られた信号は背景ノイズである状態において得られた積分値信号ＡＤ１のレベルに基づき、上限回数設定値ＣＳＵ≧計数値ＣＴ１≧下限回数設定値ＣＳＤとなるように上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤが設定されることにより、無線受信装置１の設置環境における背景ノイズのレベルに応じて、上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤの値を調節し、判定部８２において、無線信号とノイズとを判別するための判定基準値として用いられる上限判定値ＲＥＦＵの設定値を適切に調節することで、無線信号とノイズとの判別精度を向上させることができる。

また、積分オフセット初期調節部８６によって、平均処理部８０１で得られた平均値ＡＶ１が上限判定値ＲＥＦＵより大きい場合、アンプ３の増幅率を減小させるように積分オフセット調節信号Ｑ１が出力され、平均値ＡＶ１が下限判定値ＲＥＦＤより小さい場合、アンプ３の増幅率を増大させるように積分オフセット調節信号Ｑ１が出力されて、上限判定値ＲＥＦＵ≧平均値ＡＶ１≧下限判定値ＲＥＦＤとなるように、無線信号が受信されていない場合の積分回路６１の出力電圧レベル、いわゆるオフセット電圧レベルが調節される。

これにより、積分回路６１のオフセット電圧レベルが調節され、例えば積分回路６１のオフセット電圧レベルが過大であるために、積分回路６１の積分信号Ｓ１がＡＤ変換器６２の変換可能な電圧範囲を超えてしまい、正常に無線信号の受信動作を実行できなくなるおそれを低減することができる。

また、増幅率初期調節部８７によって、所定期間内、例えば判定期間ｔ２の間に、積分ブロック６−１により得られた積分値信号ＡＤ１の最大値と最小値とに基づいて、アンプ３の増幅率が調節される。具体的には、例えば、増幅率初期調節部８７によって、例えば判定期間ｔ２の間に積分ブロック６−１により得られる積分値信号ＡＤ１の最大値と最小値との差を、上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとの差と近づけて、例えば略同一になるように、増幅率調節信号Ｑ２が出力されてアンプ３の増幅率が調節される。

これにより、例えば無線受信装置１の製造時に、アンプ３の増幅率設定が過大である等の理由により、検波信号Ｋ１の電圧レベルが過大となって積分回路６１で積分可能な電圧範囲を超えてしまったり、積分回路６１の積分信号Ｓ１がＡＤ変換器６２の変換可能な電圧範囲を超えてしまったりして、正常に無線信号の受信動作を実行できなくなるおそれを低減することができる。

なお、判定範囲設定部８１により上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤが設定され、次いで積分オフセット初期調節部８６により積分回路６１のオフセット電圧が調節され、次いで増幅率初期調節部８７によりアンプ３の増幅率が調節される例を示したが、上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤの設定、積分回路６１のオフセット調節、及びアンプ３の増幅率調節は、この順に実行される例に限られず、例えばアンプ３の増幅率調節、積分回路６１のオフセット調節、及び上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤの設定の順に実行されてもよい。

次に、アンテナ２によって、無線信号、例えば通信フレームＦ１が受信される。そして、アンテナ２で得られた信号が、アンプ３により増幅され、フィルタ４で濾波され、検波器５で検波されて検波信号Ｋ１として積分ブロック６−１〜６−ｎへ出力される。検波信号Ｋ１は、位相制御部１０から出力されたゲート信号Ｇ１〜Ｇｎで示される各ウィンドウ期間において、積分ブロック６−１〜６−ｎで積分され、得られた積分値信号ＡＤ１〜ＡＤｎが、加算器７及び信号処理部８へ出力される。また、加算器７によって、積分値信号ＡＤ１〜ＡＤｎが加算されて加算値ＡＤ０として信号処理部８へ出力される。

次に、同期部８３によって、同期処理が行われる。図８は、同期部８３の動作を説明するための説明図である。図８（ａ）は、同期がとれていない状態を示し、図８（ｂ）は、同期がとれた状態を示している。図８では、説明を簡単にするため、ゲート信号Ｇ１を同期させる例を示している。ゲート信号Ｇ１は、ハイレベルでウィンドウ期間を示している。

まず、図８（ａ）に示すように、同期がとれていない状態では、検波信号Ｋ１のパルス位置と、ゲート信号Ｇ１がハイレベルのタイミングとがずれている。そうすると、検波信号Ｋ１のパルスは積分ブロック６−１で積分されず、積分値信号ＡＤ１も増大しない。一方、図８（ｂ）に示すように、同期がとれた状態では、検波信号Ｋ１のパルス位置と、ゲート信号Ｇ１がハイレベルのタイミングとが一致し、検波信号Ｋ１のパルスが積分ブロック６−１で積分されて、積分値信号ＡＤ１が増大する。

そこで、同期部８３によって、例えば積分ブロック６−１〜６−ｎから出力される積分値信号ＡＤ１〜ＡＤｎが比較され、最も積分値が大きくなる積分ブロック６−１〜６−ｎに供給されているゲート信号のタイミングが同期タイミングとして取得され、あるいはさらにこのようにして得られたタイミングをずらしながら最も大きな積分値が得られるタイミングが探索されて同期タイミングが取得される。そして、同期部８３によって、位相制御部１０から出力されるゲート信号Ｇ１〜Ｇｎのうちいずれかが同期タイミングと一致されて、例えば図８（ｂ）に示すように、パルス同期がとられる。

パルス同期がとれると、信号捕捉部８４によって、例えば無線送信装置と受信装置との間での内部クロック信号の周波数偏差等に起因する同期ずれに対して、同期ウィンドウ期間のタイミングをシフトさせることで同期が維持される。

次に、判定部８２によって、加算器７から出力された加算値ＡＤ０が上限判定値ＲＥＦＵを超えた場合、アンテナ２で得られた信号はノイズではなく無線信号であると判定され、無線信号が受信された旨の判定通知信号Ｑ３がベースバンド復調部８５へ出力され、ベースバンド復調部８５によって、無線信号の復調動作が開始される。

この場合、判定部８２によって、アンテナ２で得られた信号がノイズであるのか無線信号であるのかが判定され、無線信号であると判定された場合にベースバンド復調部８５による無線信号の復調動作が開始されるので、ベースバンド復調部８５のノイズによる誤動作が低減され、通信の信頼性が向上する。また、判定部８２において、ノイズと無線信号とを判別するために用いられる上限判定値ＲＥＦＵ及び下限判定値ＲＥＦＤが、判定範囲設定部８１によって、無線受信装置１の設置環境における背景ノイズのレベルに応じて適切に調節されるので、判定部８２における無線信号とノイズとの判別精度が向上する結果、通信の信頼性を向上させることができる。

次に、ベースバンド復調部８５による無線信号の復調動作が開始された後、例えば無線受信装置１の設置環境における周囲温度が変動すると、アンプ３や積分器６１１の温度特性のために、アンプ３の増幅率や積分回路６１のオフセット電圧が変化する。そうすると、上述のようにして増幅率初期調節部８７により設定されたアンプ３の増幅率や積分オフセット初期調節部８６により設定された積分回路６１のオフセット電圧が変化してしまうおそれがある。

しかしながら、無線送信装置による無線信号の送信が開始された後は、アンテナ２で得られた信号が、無線信号なのかノイズなのかが不明であるため、再び積分オフセット初期調節部８６及び増幅率初期調節部８７によって、アンプ３の増幅率や積分回路６１のオフセット電圧を調節することができない。

そこで、積分オフセット調節部８１１によって、一時記憶部８０４に記憶された上限回数ＣＴＵと下限回数ＣＴＤとの差と、予め設定された動作中判定閾値とが比較される。この場合、上限回数ＣＴＵと下限回数ＣＴＤとの差が、動作中判定閾値より大きくなると、積分値信号ＡＤ１の値が全体的に上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとの中間から上下にずれていると考えられ、積分回路６１のオフセット電圧が変化したものと考えられる。

従って、上限回数ＣＴＵと下限回数ＣＴＤとの差が動作中判定閾値より大きくなると、積分オフセット調節部８１１によって、上限回数ＣＴＵが下限回数ＣＴＤより大きい場合、積分回路６１の出力レベルが低下され、下限回数ＣＴＤが上限回数ＣＴＵより大きい場合、積分回路６１の出力レベルが上昇されることにより、上限回数ＣＴＵと下限回数ＣＴＤとの差が減少される。上限回数ＣＴＵと下限回数ＣＴＤとの差が減少すれば、積分値信号ＡＤ１の値が全体的に上限判定値ＲＥＦＵと下限判定値ＲＥＦＤとの中間位置に近づけるように積分回路６１の出力レベルが調節されることになるので、無線送信装置による無線信号の送信が開始された後であっても、周囲温度の変動等により積分回路６１のオフセット電圧が変化した場合、積分オフセット調節部８１１によって、積分回路６１のオフセット電圧を調節することができる。

また、無線通信に用いられる通信フレームＦ１の通信フレーム長は、予め決まっているため、通信フレームＦ１の通信フレーム長より長いノイズ判定時間の間、継続して計数値ＣＴ１が上限回数設定値ＣＳＵを超え続けた場合には、無線信号と共にノイズが上限判定値ＲＥＦＵを上回ってカウント部８０３で計数されていると考えられ、アンプ３の増幅率が高すぎる状態になっていると考えられる。そこで、一時記憶部８０４に記憶された計数値ＣＴ１が、上限回数設定値ＣＳＵを超える状態が、例えば通信フレームＦ１の通信フレーム長より長いノイズ判定時間を超えて継続すると、増幅率調節部８１０によって、アンプ３の増幅率が低下される。これにより、無線通信実行中における温度変化等でアンプ３の増幅率が増大した場合であっても、アンプ３の増幅率を調節することができる。

また、計数値ＣＴ１が下限回数設定値ＣＳＤを下回る状態が、例えばノイズ判定時間を超えて継続した場合、アンプ３の増幅率が低すぎる状態になっていると考えられる。そこで、計数値ＣＴ１が下限回数設定値ＣＳＤを下回る状態が、例えばノイズ判定時間を超えて継続した場合には、増幅率調節部８１０によって、アンプ３の増幅率が低下される。これにより、無線通信実行中における温度変化等でアンプ３の増幅率が低下した場合であっても、アンプ３の増幅率を調節することができる。

本発明の一実施形態に係る無線受信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す無線受信装置によって受信される無線信号の一例を示す説明図である。（ａ）は通信フレームの一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）における符号Ａの部分を拡大して示した図である。 図１に示す積分回路の構成の一例を示す回路図である。 図１に示す信号処理部の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す判定範囲設定部の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示すベースバンド復調部の動作を説明するための説明図である。 図１に示す判定範囲設定部の動作の一例を説明するための説明図である。 図１に示す同期部の動作を説明するための説明図である。（ａ）は同期がとれていない状態を示し、（ｂ）は同期がとれた状態を示している。

符号の説明

１ 無線受信装置
２ アンテナ
３ アンプ
４ フィルタ
５ 検波器
６，６−１〜６−ｎ 積分ブロック
７ 加算器
８ 信号処理部
９ ゲート信号生成部
１０ 位相制御部
６１，６１−１〜６１−ｎ 積分回路
６２，６２−１〜６２−ｎ ＡＤ変換器
８１ 判定範囲設定部
８２ 判定部
８４ 信号捕捉部
８５ ベースバンド復調部
８６ 積分オフセット初期調節部
８７ 増幅率初期調節部
６１１ 積分器
６１２ ＤＡ変換器
６１３ 加算器
８０１ 平均処理部
８０２，８０６ 比較部
８０３ カウント部
８０５ 設定回数記憶部
８０７ 判定値調節部
８０８ 判定値記憶部
８０９ タイマ
８１０ 増幅率調節部
８１１ 積分オフセット調節部
８５１ 論理判定閾値設定部
８５２ 論理判定閾値記憶部
ＡＤ０ 加算値
ＡＤ１〜ＡＤｎ 積分値信号
ＡＶ１ 平均値
Ｂ０ パルス無区間
Ｂ１ パルス有区間
ＣＳＤ 下限回数設定値
ＣＳＵ 上限回数設定値
ＣＴ１ 計数値
ＣＴＤ 下限回数
ＣＴＵ 上限回数
Ｄｏｕｔ データ
Ｆ１ 通信フレーム
Ｆ１４ データ部
Ｇ１〜Ｇｎ ゲート信号
Ｐ 短パルス信号
ＲＥＦＤ 下限判定値
ＲＥＦＵ 上限判定値
ｔ０ 単位期間
ｔ１ 周期
ｔ２ 判定期間

Claims (7)

1. 所定の周期でパルスが配置されると共に所定のデータを収容する無線信号を信号として受信する受信部と、
   前記受信部で受信された信号を増幅する増幅部と、
   前記増幅部により増幅された信号を、前記周期における一部の期間であるウィンドウ期間毎に積分する積分部と、
   前記積分部により得られた積分値が、所定の判定範囲から外れた回数を計数する計数部と、
   前記受信部により前記無線信号が受信されていない状態で、前記計数部によって、予め設定された判定期間内における前記回数を計数させ、前記計数部の計数値が予め設定された設定回数範囲の上限を超える場合、前記判定範囲の上限値を増大させると共に前記判定範囲の下限値を減少させ、前記計数部の計数値が前記設定回数範囲の下限を下回る場合、前記判定範囲の上限値を減少させると共に前記判定範囲の下限値を増大させることにより、当該計数部の計数値が前記設定回数範囲内となるように、前記判定範囲を設定する判定範囲設定部と、
   前記受信部で受信された信号における前記パルスのタイミングと前記ウィンドウ期間のタイミングとを同期させる同期部と、
   前記パルスのタイミングと同期したウィンドウ期間である同期ウィンドウ期間において、前記積分部により得られた積分値が前記判定範囲の上限を超えた場合、前記受信部で受信された信号が前記無線信号であると判定する判定部と、
   前記判定部により前記受信部で受信された信号が前記無線信号であると判定された場合に、前記受信部により受信された無線信号の復調を開始する復調部と
   を備えることを特徴とする無線受信装置。
2. 前記受信部により前記無線信号が受信されていない状態における所定期間内において前記積分部により得られる積分値の平均値が、前記判定範囲内となるように、前記積分部の出力レベルを調節する積分オフセット初期調節部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
3. 前記受信部により前記無線信号が受信されていない状態における所定期間内において、前記積分部により得られた積分値の最大値と最小値との差を、前記判定範囲の上限と下限との差に近づけるように、前記増幅部の増幅率を調節する増幅率初期調整部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の無線受信装置。
4. 複数の前記同期ウィンドウ期間において前記積分部により得られた積分値が、予め設定された期間内において前記判定範囲の上限を超えた上限回数と前記判定範囲の下限を下回った下限回数とを計数する上下限計数部と、
   前記上下限計数部によって計数された前記上限回数と下限回数との差が予め設定された動作中判定閾値を超えた場合であって、当該上限回数が当該下限回数より大きい場合には積分部の出力レベルを低下させ、当該下限回数が当該上限回数より大きい場合には積分部の出力レベルを上昇させる積分オフセット調節部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線受信装置。
5. 前記計数部によって前記判定期間内における前記回数を計数させ、当該計数部の計数値が前記設定回数範囲の上限値を超える状態が、前記無線信号の通信フレーム長より長いノイズ判定時間を超えて継続した場合、前記増幅部の増幅率を低下させる増幅率調整部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線受信装置。
6. 前記増幅率調整部は、さらに、前記計数部によって計数させた前記計数値が、前記設定回数範囲の下限値を下回る状態が、前記ノイズ判定時間を超えて継続した場合、前記増幅部の増幅率を増大させること
   を特徴とする請求項５記載の無線受信装置。
7. 前記復調部は、前記同期ウィンドウ期間において前記積分部により得られた積分値を、１ビットのデータを示す単位期間、積算することにより得られた積算値が、予め設定された論理判定閾値を超えた場合に当該単位期間の前記無線信号は第１論理値を示し、当該論理判定閾値に満たない場合に当該単位期間の前記無線信号は第２論理値を示すものと判定することにより、前記無線信号の復調を行い、
   前記復調部により前記第１論理値を示すと判定された単位期間における前記積算値に、予め設定された比率を乗じた値を前記論理判定閾値として新たに設定する論理判定閾値設定部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線受信装置。

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