JP2009027405A - 受信装置および受信方法、送信装置および送信方法、並びにプログラム - Google Patents

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俊助 望月
Ryosuke Araki
亮輔 荒木
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Seiji Wada
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Abstract

【課題】マルチパスの影響が顕著に表れる通信環境における通信を正常に行う。
【解決手段】所定のビットパターンの方形信号を送信したときに得られるエッジ信号の受信波形を記憶しているメモリに記憶されている受信波形と、情報が符号化された方形信号のエッジを表すエッジ信号を受信するアンテナが受信したエッジ信号の受信波形とを比較して、アンテナが受信したエッジ信号に、方形信号のエッジが含まれているか否かを検出し、保持部６３およびEXOR部６４は、検出結果に基づいて、情報が符号化された方形信号を再現する。本発明は、例えば、筐体内で通信を行うLSIに適用できる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、受信装置および受信方法、送信装置および送信方法、並びにプログラムに関し、特に、例えば、マルチパスの影響が顕著に表れる通信環境における通信を正常に行うことができるようにした受信装置および受信方法、送信装置および送信方法、並びにプログラムに関する。
従来、電磁波（電波）を利用した通信では、電磁波が、建造物や地形などの障害物によって反射または回折することにより、複数の経路を介して伝送されるマルチパスが発生する。
例えば、電子機器などの装置の筐体内のように、周囲を金属で覆われた環境において、装置に内蔵される複数の基板間で、電磁波を利用した通信を行う場合には、電磁波が筐体の壁面で反射したり、他の基板によって回折したりすることで、マルチパスの影響が顕著に表れる。即ち、マルチパスが発生することにより、経路距離が異なる複数の伝送経路、つまり、伝送にかかる時間の異なる複数の伝送経路を介して電磁波が伝送されるため、信号の波形に位相のずれが生じる。そして、そのようなマルチパスの影響が顕著に表れた信号を正常に復号することは困難であった。
特に、装置の筐体内において、画像などの信号を高速に通信する高速大容量通信を行う場合、一般的な、所定の閾値を用いた硬判定による復号では、マルチパスによって発生する直流オフセットなどによる信号の品質の劣化により、通信を正常に行うことが困難であった。
例えば、図１は、ある装置の筐体内と筐体外での通信における電磁波の受信波形を示している。なお、変調方式はASK（Amplitude Shift Keying）変調方式である。
図１において、右側の４つの波形は、筐体内での通信による受信波形を、左側の４つの波形は、筐体外での通信による受信波形を示し、それぞれ、伝送速度が、上から下に向かって、250kbps，500kbps，1Mbps、および2Mbpsのときの４通りについて示している。
例えば、一番特徴がよく現れている、最下段に示される伝送速度が2Mbpsのときでは、左側の筐体外での受信波形は、“０”と“１”の区間がきれいに表示されているのに対し、右側の筐体内での受信波形は、“０”となるべき区間に反射波が覆い被さってきているために波形が崩れ、“１”と判定される可能性が高くなる。つまり、送信信号の速度によって、受信時の影響が大きく異なるとともに、筐体の壁面などでの反射によって通信品質が大きく劣化することが分かる。
従って、マルチパスの影響により、通信路容量を増加させることが出来ないという問題や、任意の信号品質を保つことが、簡単な信号処理では困難であるという問題などが生じている。
マルチパスの影響による信号の劣化を軽減する手段としては、例えば、筐体内全面に電波吸収体を貼ることで、筐体内において筐体の壁面における電磁波の反射を抑制することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、電波吸収体はコストが高く、また排熱などの観点から、筐体内の全面に電波吸収体を貼ることは難しい。
また、従来、一般的な無線通信の信号処理によるマルチパス対策として、変調方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重方式)を用いる方法や、スペクトラム拡散 (Spread Spectrum)とレイク受信を用いる方法、マルチアンテナを用いる方法などがある。
しかしながら、OFDMを変調方式に採用した場合には、変調および復調において用いられるFFT（Fast Fourier Transform）などの処理を実行するデバイスに大きな負荷がかかり、それらのデバイスの発熱量や消費電力が増加する懸念がある。また、スペクトラム拡散を用いた場合には、送信信号よりも高速な信号処理が必要となるため、高速な通信を実現することが困難である。マルチアンテナを用いた場合には、その効果を得るためには、アンテナ間の距離を十分に離す必要があり、筐体内のような狭い空間における通信に適用することは、現実的ではない。
特開２００４−２２０２６４号公報
上述したような筐体内での通信環境のように、マルチパスの影響が顕著に表れる通信環境において、通信を正常に行うことができるようにすることが求められていた。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、マルチパスの影響が顕著に表れる通信環境における通信を正常に行うことができるようにするものである。
本発明の第１の側面の受信装置は、情報を受信する受信装置であって、前記情報が符号化された方形信号のエッジを表すエッジ信号を受信する受信手段と、所定のビットパターンの方形信号を送信したときに得られるエッジ信号の受信波形を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されているエッジ信号の受信波形と、前記受信手段が受信したエッジ信号の受信波形とを比較して、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれているか否かを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記情報が符号化された方形信号を再現する方形信号再現手段とを備える。
本発明の第１の側面の受信方法またはプログラムは、情報を受信する受信装置の受信方法、または、情報を受信する受信装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、前記受信装置は、前記情報が符号化された方形信号のエッジを表すエッジ信号を受信する受信手段と、所定のビットパターンの方形信号を送信したときに得られるエッジ信号の受信波形を記憶する記憶手段とを備え、前記記憶手段に記憶されているエッジ信号の受信波形と、前記受信手段が受信したエッジ信号の受信波形とを比較して、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれているか否かを検出し、検出結果に基づいて、前記情報が符号化された方形信号を再現するステップを含む。
本発明の第１の側面においては、受信装置は、情報が符号化された方形信号のエッジを表すエッジ信号を受信する受信手段と、所定のビットパターンの方形信号を送信したときに得られるエッジ信号の受信波形を記憶する記憶手段とを備える。そして、記憶手段に記憶されているエッジ信号の受信波形と、受信手段が受信したエッジ信号の受信波形とを比較して、受信手段が受信したエッジ信号に、方形信号のエッジが含まれているか否かが検出され、検出結果に基づいて、情報が符号化された方形信号が再現される。
本発明の第２の側面の送信装置は、情報を送信する送信装置であって、前記情報が符号化された方形信号を生成する方形信号生成手段と、前記方形信号生成手段により生成された方形信号から、前記方形信号の立ち上がり、または立ち下がりのエッジを抽出して前記方形信号のエッジを表すエッジ信号を出力する抽出手段とを備える。
本発明の第２の側面の送信方法またはプログラムは、情報を送信する送信方法、または、情報を送信する送信装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、前記情報が符号化された方形信号を生成し、前記方形信号から、前記方形信号の立ち上がり、または立ち下がりのエッジを抽出して前記方形信号のエッジを表すエッジ信号を出力するステップを含む。
本発明の第２の側面においては、情報が符号化された方形信号が生成され、方形信号から、方形信号の立ち上がり、または立ち下がりのエッジを抽出して方形信号のエッジを表すエッジ信号が出力される。
本発明の第１および第２の側面によれば、マルチパスの影響が顕著に表れる通信環境における通信を正常に行うことができる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
本発明の第１の側面の受信装置は、情報を受信する受信装置であって、
前記情報が符号化された方形信号のエッジを表すエッジ信号を受信する受信手段（例えば、図２のアンテナ１６）と、
所定のビットパターンの方形信号を送信したときに得られるエッジ信号の受信波形を記憶する記憶手段（例えば、図１３のメモリ７６）と、
前記記憶手段に記憶されているエッジ信号の受信波形と、前記受信手段が受信したエッジ信号の受信波形とを比較して、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれているか否かを検出する検出手段（例えば、図１０の検出部６２）と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記情報が符号化された方形信号を再現する方形信号再現手段（例えば、図１０の保持部６３およびEXOR部６４）と
を備える。
また、本発明の第１の側面の受信装置は、
前記受信装置の動作モードが学習モードであるとき、前記受信手段は、所定のビットパターンの方形信号に対応するエッジ信号を受信し、
前記受信手段が複数回受信した、所定のビットパターンの方形信号に対応するエッジ信号の平均値が表す波形を演算し、前記受信波形を取得する平均値演算手段（例えば、図１３の平均値演算部７４）と、
前記記憶手段に既に記憶されている所定のビットパターンの方形信号に応じたエッジ信号の受信波形を、前記平均値演算手段により求められたエッジ信号の受信波形に更新する更新手段（例えば、図１３の分類表作成部７５）と
をさらに備えることができる。
本発明の第１の側面の受信方法またはプログラムは、情報を受信する受信装置の受信方法、または、情報を受信する受信装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記受信装置は、
前記情報が符号化された方形信号のエッジを表すエッジ信号を受信する受信手段と、
所定のビットパターンの方形信号を送信したときに得られるエッジ信号の受信波形を記憶する記憶手段と
を備え、
前記記憶手段に記憶されているエッジ信号の受信波形と、前記受信手段が受信したエッジ信号の受信波形とを比較して、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれているか否かを検出し（例えば、図１７のステップＳ３３）、
検出結果に基づいて、前記情報が符号化された方形信号を再現する（例えば、図１７のステップＳ３４）
ステップを含む。
本発明の第２の側面の送信装置は、情報を送信する送信装置であって、
前記情報が符号化された方形信号を生成する方形信号生成手段（例えば、図６の符号化部４１）と、
前記方形信号生成手段により生成された方形信号から、前記方形信号の立ち上がり、または立ち下がりのエッジを抽出して前記方形信号のエッジを表すエッジ信号を出力する抽出手段（例えば、図６のフィルタ４２）と
を備える。
本発明の第２の側面の送信方法またはプログラムは、情報を送信する送信方法、または、情報を送信する送信装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記情報が符号化された方形信号を生成し（例えば、図１６のステップＳ２５）、
前記方形信号から、前記方形信号の立ち上がり、または立ち下がりのエッジを抽出して前記方形信号のエッジを表すエッジ信号を出力する（例えば、図１６のステップＳ２７）
ステップを含む。
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図２は、本発明を適用した信号処理装置の一実施の形態の構成例を示す斜視図である。
図２において、信号処理装置１１は、筐体１２、信号処理基板１３Ａ乃至１３Ｄ、プラットホーム基板１４、および基板固定治具１５から構成される。
筐体１２は、直方体形状の箱であり、その内部に、信号処理基板１３Ａ乃至１３Ｄ、プラットホーム基板１４、および基板固定治具１５が収納される。
信号処理基板１３Ａ乃至１３Ｄは、例えば、図示しない外部機器から信号処理装置１１に入力された画像や音声などの信号に対する信号処理を施す。
また、信号処理基板１３Ａ乃至１３Ｄは、それぞれ、電磁波（電波）を送受信するアンテナと、無線通信の機能を有するLSI（Large Scale Integration）とを少なくとも１つ以上有しており、互いに無線通信を行う。即ち、信号処理基板１３Ａは、アンテナ１６ＡとLSI１７Ａとを有しており、信号処理基板１３Ｂは、アンテナ１６ＢとLSI１７Ｂとを有している。また、信号処理基板１３Ｃは、アンテナ１６ＣとLSI１７Ｃとを有しており、信号処理基板１３Ｄは、アンテナ１６Ｄおよび１６Ｅと、LSI１７Ｄおよび１７Ｅとを有している。
プラットホーム基板１４は、例えば、図示しない電源モジュールから信号処理基板１３Ａ乃至１３Ｄに電力を供給するための配線などが設けられており、プラットホーム基板１４には、信号処理基板１３Ａおよび１３Ｂが基板固定治具１５を介して装着されているとともに、信号処理基板１３Ｃおよび１３Ｄが直に装着されている。
基板固定治具１５は、信号処理基板１３Ａおよび１３Ｂをプラットホーム基板１４に装着するための治具である。
なお、図２に示される基板の配置、設置方法、および枚数などは、あくまで一例であり、これに限定されるものではない。
アンテナ１６Ａ乃至１６Ｅは、それぞれ、信号処理基板１３Ａ乃至１３Ｄどうしが無線通信を行うための電磁波を送受信する。
LSI１７Ａ乃至１７Ｅには、アンテナ１６Ａ乃至１６Ｅがそれぞれ接続されており、LSI１７Ａ乃至１７Ｅは、アンテナ１６Ａ乃至１６Ｅを介して、無線通信を行う。
また、LSI１７Ａ乃至１７Ｅは、それぞれ同様に構成されており、LSI１７Ａ乃至１７Ｅのそれぞれを個々に区別する必要がない場合、以下、適宜、LSI１７Ａ乃至１７ＥをLSI１７と称する。同様に、LSI１７Ａ乃至１７Ｅにそれぞれ接続されているアンテナ１６Ａ乃至１６Ｅも、アンテナ１６と称する。
ここで、筐体１２の内部で放射された電波は、筐体１２の内部に存在する白色ノイズ（熱雑音）や、有色ノイズ（LSIから放射されるノイズ）などのノイズの影響や、筐体１２の壁面で反射した電磁波や、各基板で反射や回折した電磁波などによるマルチパスの影響を受ける。これらの影響により、信号の信号値が表す波形に歪みが生じる。
図３は、送信側のLSI１７が送信した電磁波の波形（送信波形）と、その送信波形を受信側のLSI１７が受信したときの電磁波の波形（受信波形）とを示している。
図３において、横軸は時間を表し、縦軸は、信号を伝送する電磁波の振幅値を表す。また、灰色の線は、送信または受信した電磁波そのもの（data）を表し、黒色の線は、送信または受信した電磁波の包絡線の波形（env）を表す。なお、信号の変調方式は、ASK変調方式である。
図３を参照して分かるように、送信側のLSI１７から送信された信号を、受信側のLSI１７が受信したときには、電磁波の波形に歪みが生じている。
次に、図４は、図３に示した、１４波ある送信波形および受信波形の包絡線の位相を揃え、重ねて表示したものである。図４の灰色の線は、１４波の波形それぞれ（data）を表し、黒色の線は、その１４波の波形を平均した波形（ave）を表す。
図４によれば、筐体１２の内部で発生するマルチパスによる受信波形の劣化は、時間に対してほぼ一定であり、受信波形へマルチパス波が影響を及ぼす時間は短いことが分かる。従って、筐体１２の内部でのマルチパス環境下においては、LSI１７が受信する受信波形は、短時間で、時間に対して一定とみなすことができる影響を受けるということができる。このように、マルチパス環境下で受信することによって、短時間で、時間に対して一定とみなすことができる影響を受けた受信信号を、定常性のあるマルチパス信号と称する。また、時間に対して一定とみなすことができる影響を定常性と称する。
LSI１７は、定常性を利用し、図４に示すような劣化した波形の特徴に基づき、送信波形を再現することにより、受信信号を精度よく復号する。
次に、図５は、図２のLSI１７の構成例を示すブロック図である。
図５において、LSI１７は、低速データ入出力I/F（Interface）２１、高速データ入出力I/F２２、アルゴリズム処理部２３から構成され、高速データ入出力I/F２２には、アンテナ１６（図２）が接続されている。
低速データ入出力I/F２１には、LSI１７Ａ乃至１７Ｅどうしの通信を制御する外部の制御ブロック（図示せず）から、制御信号および基準クロック信号が供給され、低速データ入出力I/F２１は、制御ブロックと、アルゴリズム処理部２３との間で、低速でやり取りされるデータを仲介する。低速データ入出力I/F２１は、インタフェースとしてTTL（Transistor-Transistor Logic）などを用い、制御ブロックとやり取りする信号は、例えば、LVDS(Low Voltage Differential Signal)などの規格に従う信号である。なお、制御信号および基準クロック信号は、必要に応じてLSI１７内の各部に供給される。
高速データ入出力I/F２２は、送信部３１と受信部３２から構成される。
送信部３１には、アルゴリズム処理部２３が出力する信号が供給され、送信部３１は、その信号をパルス変調し、アンテナ１６に供給する。ここで、送信部３１は、例えば、時分割多重方式（TDM: Time Division Multiplexing）でデータを送信するものとし、他のLSI１７が信号を送信しているかどうかを確認し、他のLSI１７が信号を送信していない場合、所定のフレームの乱数で割り当てられたスロットで、自分のＩＤ（Identification）を付加した信号を送信する。
受信部３２には、アンテナ１６が受信した信号が供給され、受信部３２は、その信号を復号し、アルゴリズム処理部２３に供給する。
アルゴリズム処理部２３は、低速データ入出力I/F２１または高速データ入出力I/F２２から供給される信号に対して所定の信号処理を行う。例えば、高速データ入出力I/F２２から供給されるディジタル信号が画像信号である場合、アルゴリズム処理部２３には、線形補間処理を施したり、高画質化処理を行うDRC（Digital Reality Creation）などを行わせることができる。また、アルゴリズム処理部２３から供給されるディジタル信号が音声信号である場合、アルゴリズム処理部２３には、供給された音声信号をサラウンド信号に分離する処理などを行わせることができる。
なお、アルゴリズム処理部２３は、入力された信号に対応するデータに対する乗算や除算の処理を、基準クロック信号が表す基準クロックよりも高速に動作を行うことが可能である。従って、アルゴリズム処理部２３は、高速データ入出力I/F２２から供給される信号の信号レートが基準クロックよりも高速であったとしても、演算を行うことができる。また、高速データ入出力I/F２２から供給される信号の信号レートが基準クロックよりも遅い場合にも勿論対応可能である。
次に、図６は、図５の高速データ入出力I/F２２の送信部３１の構成例を示すブロック図である。
図６において、送信部３１は、符号化部４１とフィルタ４２から構成される。
符号化部４１には、図５のアルゴリズム処理部２３から送信信号が供給され、符号化部４１は、送信信号の符号多重化や差動符号化などを行い、符号化された送信信号をフィルタ４２に供給する。
フィルタ４２は、符号化部４１により符号化された信号をパルス変調し、即ち、符号化部４１から供給される信号をフィルタリングして、その信号のエッジ成分を抽出し、エッジ成分からなる信号をアンテナ１６に供給する。
ここで、図７には、符号化部４１が出力する信号と、フィルタ４２が出力する信号とが示されている。
符号化部４１は、図７の上側に示すような、基本周波数ｆｂで、０または１の値をとる信号（以下、適宜、方形信号と称する）を出力する。
フィルタ４２は、符号化部４１が出力する方形信号に対し、例えば、基本周波数ｆｂ以上の周波数成分を通過させるようなフィルタリングを施し、図７の下側に示すような、方形信号のエッジ成分からなる信号（以下、適宜、エッジ信号と称する）を出力する。
即ち、符号化部４１が出力する方形信号には、図８の上側に示すように、基本周波数ｆｂの成分と、基本周波数ｆｂの逓倍の周波数成分が含まれている。このような方形信号が、フィルタ４２によりフィルタリングが施されることで、図８の下側に示すように、基本周波数ｆｂの逓倍の周波数成分からなる信号、即ち、エッジ信号となる。
なお、フィルタ４２としては、基本周波数ｆｂ以上の周波数成分を通過させるハイパスフィルタの他、基本周波数ｆｂの逓倍の周波数成分を通過させるバンドバスフィルタを用いることができる。
さらに、アンテナ１６（図２）が、図６におけるフィルタ４２におけるフィルタ特性を兼用する構成も可能である。この場合にはアンテナ１６がフィルタの機能を持つので、図６におけるフィルタ４２を省略することができ、符合化部４１からの出力が、直ちにアンテナ１６へ送られる。
このように、送信部３１は、アルゴリズム処理部２３から供給される信号が符号化された方形信号のエッジ成分からなるエッジ信号を出力し、エッジ信号がアンテナ１６を介して送信される。そして、アンテナ１６から送信されたエッジ信号（電磁波）は、上述したように、経路距離が異なる複数の伝送経路を介して伝送され、受信側のLSI１７のアンテナ１６により受信される。
即ち、受信側のLSI１７のアンテナ１６が受信する受信信号は、マルチパスの影響によりエッジ信号の波形が崩れた信号となる。受信側のLSI１７では、そのような受信信号が、高速データ入出力I/F２２（図５）の受信部３２に供給される。
次に、図９は、図５の高速データ入出力I/F２２の受信部３２の構成例を示すブロック図である。
図９において、受信部３２は、方形信号生成部５１、学習部５２、および復号部５３から構成される。
方形信号生成部５１には、図１のアンテナ１６から、アンテナ１６が受信した受信信号、即ち、波形の崩れたエッジ信号が供給されるとともに、学習部５２から、通信相手となるLSI１７の分類表（後述する図１１）が供給される。方形信号生成部５１は、学習部５２から供給される分類表を用いて、アンテナ１６から供給される受信信号から方形信号を生成し、復号部５３に供給する。
学習部５２には、方形信号生成部５１と同様に、アンテナ１６が受信した受信信号が供給される。学習部５２は、学習モード時において、通信相手となるLSI１７ごとに、既知信号の受信波形とエッジ情報とを対応付けた分類表を作成する。また、学習部５２は、受信モード時において、低速データ入出力I/F２１を介して供給される制御信号に基づいて、通信相手となるLSI１７の分類表を、方形信号生成部５１に供給する。
復号部５３は、方形信号生成部５１から供給される方形信号を、図６の符号化部４１の符号化方法に対応する復号方法で復号し、その結果得られる信号を図５のアルゴリズム処理部２３に供給する。
次に、図１０は、図９の方形信号生成部５１の構成例を示すブロック図である。
図１０において、方形信号生成部５１は、ADC（Analog/Digital Converter）６１、検出部６２、保持部６３、およびEXOR（exclusive or：排他的論理和）部６４から構成される。
ADC６１には、アンテナ１６が受信した受信信号が供給され、ADC６１は、その受信信号を、ディジタルの受信信号に変換し、検出部６２に供給する。
検出部６２には、アンテナ１６が受信した受信信号がADC６１から供給されるとともに、学習部５２から通信相手となるLSI１７の分類表が供給される。検出部６２は、所定の測定周期、例えば、基本周波数ｆｂの１／２の周期（後述する図１２参照）ごとに、学習部５２からの分類表に登録されている既知信号の受信波形と、アンテナ１６が受信した受信信号の受信波形との相関を演算する。そして、検出部６２は、演算した結果得られる相関値に基づき、エッジの有無を検出し、エッジの有無を表す信号を、EXOR部６４に供給する。
保持部６３は、EXOR部６４から出力される出力信号を１測定周期だけ保持し、１測定周期前の出力信号を、EXOR部６４に供給する。
EXOR部６４は、検出部６２からのエッジの有無を表す信号と、保持部６３に保持させた１測定周期前の出力信号との排他的論理和を演算し、その結果得られる信号を出力し、保持部６３に再保持させる。また、EXOR部６４が出力する出力信号は、図１２を参照して後述するように、通信相手のLSI１７が送信する方形信号と同一の形状であり、EXOR部６４は、図９の復号部５３に出力信号を供給する。
次に、図１１を参照して、検出部６２の処理について説明する。
検出部６２には、アンテナ１６が受信した受信信号が供給され、検出部６２は、図１１の左側に示すように、１測定周期分の受信信号を蓄積する。また、検出部６２には、図１１の右側に示すような分類表が、学習部５２から供給される。
分類表には、送信側のLSI１７が、あらかじめ決められている値の方形信号（以下、適宜、既知信号という）を送信したときに、受信側のLSI１７が受信する１測定周期分の受信信号の受信波形が登録される。上述したように、受信側のLSI１７が受信する受信信号の受信波形は、マルチパスの影響により形状が崩れているが、筐体内のように基板が固定された定常的な環境では、所定の方形信号を送信したときの波形の崩れは定常的であり、既知信号に応じて、受信波形の形状は一意になる。
また、分類表には、既知信号のビット数に応じた個数の受信波形が登録され、例えば、既知信号が４ビットである場合、既知信号としては１６通りの値の組み合わせがあり、分類表には、１６個の受信波形（ｊ＝１〜１６）が登録される。
また、分類表には、受信信号の測定周期に対応する期間の方形信号に、エッジがあるか無いかを表すエッジ情報が対応付けられている。ここで、図１２に示すように、測定期間Ｔは、方形信号が遷移するタイミングを含むように設定される。例えば、既知信号の最後の２ビット間を含む測定周期Ｔにおいて、既知信号のその２ビットが、１と０、または０と１であれば、エッジがあることを表すエッジ情報が、その測定周期Ｔで受信された受信信号に対応付けられる。一方、既知信号の最後の２ビット間を含む測定周期Ｔにおいて、既知信号のその２ビットが、１と１、または０と０であれば、エッジが無いことを表すエッジ情報が、その測定周期Ｔで受信された受信信号に対応付けられる。
検出部６２には、このような分類表が供給され、検出部６２は、アンテナ１６が受信した受信信号の１測定周期分の受信波形と、分類表に登録されている既知信号の受信波形との相互相関を演算する。
アンテナ１６が受信した受信信号の１測定周期分の受信波形をｒとし、分類表に登録されている既知信号の受信波形をｒLとすると、相互相関値Ｒrjは、次の式（１）で表される。
Figure 2009027405
 ・・・（１）
但し、式（１）において、ｉは、受信信号を所定のサンプリング周期でサンプリングしたときのサンプリング点を表し、即ち、１測定周期において、受信信号はｎ点でサンプリングされている。また、上述したように、分類表には、複数の受信波形、例えば、ｍ個の受信波形が登録されており、相互相関値Ｒrjは、ｍ個の受信波形のうちのｊ番目の受信波形ｒLとの相互相関値である。
検出部６２は、受信波形ｒと、ｍ個の既知信号の受信波形ｒLとの相互相関値Ｒrjを算出すると、それぞれの受信波形ｒLに対応付けられているエッジ情報と、所定の閾値（例えば、０．７）とに基づいて、相互相関値Ｒrjを、０または１に分類し、分類された相互相関値Ｒrj’を求める。
例えば、検出部６２は、分類表において、相互相関値Ｒrjの演算に用いられた受信波形ｒLに対応付けられているエッジ情報を参照し、エッジありのエッジ情報に対応付けられている受信波形ｒLから算出された相互相関値Ｒrjが、所定の閾値を超えている場合、分類された相互相関値Ｒrj’を１とし、所定の閾値未満である場合、分類された相互相関値Ｒrj’を０とする。
また、検出部６２は、エッジ無しのエッジ情報に対応付けられている受信波形ｒLから算出された相互相関値Ｒrjが、所定の閾値を超えている場合、分類された相互相関値Ｒrj’を０とし、所定の閾値未満である場合、分類された相互相関値Ｒrj’を１とする。
そして、検出部６２は、ｍ個の分類された相互相関値Ｒrj’を求めると、それらの論理和Ｘoutを、エッジの有無を表す信号として出力する。論理和Ｘoutは、次の式（２）で表される。
Figure 2009027405
 ・・・（２）
即ち、エッジありのエッジ情報に対応付けられている受信波形ｒLとの相互相関が高い場合、または、エッジ無しのエッジ情報に対応付けられている受信波形ｒLとの相互相関が低い場合に、論理和Ｘoutは１となる。この場合、エッジの有無を表す信号は、エッジがあること表す。一方、全てのエッジありのエッジ情報に対応付けられている受信波形ｒLとの相互相関が低い場合、および、全てのエッジ無しのエッジ情報に対応付けられている受信波形ｒLとの相互相関が高い場合に、論理和Ｘoutは０となる。この場合、エッジの有無を表す信号は、エッジが無いこと表す。
次に、図１２を参照して、EXOR部６４が出力する出力信号について説明する。
図１２の上から１番目には、送信側のLSI１７が送信する方形信号（図７の上側に示されている方形信号と同一の信号）が示されており、図１２の上から２番目には、送信側のLSI１７のアンテナ１６から出力されるエッジ信号（図７の下側に示されているエッジ信号と同一の信号）が示されている。
受信側のLSI１７は、送信側のLSI１７から出力されたエッジ信号を受信し、検出部６２が、図１２に示されているように、基本周波数ｆｂの１／２の周期の測定周期Ｔで、エッジの有無を表す信号を出力する。
図１２の上から３番目には、検出部６２が出力するエッジの有無を表す信号が示されている。検出部６２は、上述したように相関を求めた結果、エッジがある場合には、エッジの有無を表す信号として“１”を出力し、エッジが無い場合には、エッジの有無を表す信号として“０”を出力する。
図１２の上から４番目（一番下）には、EXOR部６４が、エッジの有無を表す信号と、１測定周期前の出力信号との排他的論理和を演算して出力する出力信号が示されている。
例えば、EXOR部６４は、１測定周期前の出力信号が“０”である場合、エッジの有無を表す信号が“０”であるとき、“０”を表す出力信号を出力し、エッジの有無を表す信号が“１”であるとき、“１”を表す出力信号を出力する。また、EXOR部６４は、１測定周期前の出力信号が“１”である場合に、エッジの有無を表す信号が“０”であるとき、“１”を表す出力信号を出力し、エッジの有無を表す信号が“１”であるとき、“０”を表す出力信号を出力する。
このようにEXOR部６４は出力信号を出力し、図１２に示すように、EXOR部６４が出力する出力信号は、通信相手のLSI１７が送信する方形信号と同一の値となる。
次に、図１３は、図９の学習部５２の構成例を示すブロック図である。
図１３において、学習部５２は、ADC７１、既知信号記憶部７２、受信信号記憶部７３、平均値演算部７４、および分類表作成部７５から構成される。
ADC７１には、学習モード時に、アンテナ１６が受信したアナログの受信信号が供給され、ADC７１は、方形信号生成部５１のADC６１と同様に、アンテナ１６からの受信信号を、ディジタルの受信信号に変換し、受信信号記憶部７３に供給する。
既知信号記憶部７２は、送信側のLSI１７が学習モード時に送信する既知信号を記憶している。即ち、学習モード時に送信側のLSI１７から送信される信号のビット列や送信順番は、あらかじめ設定されており、既知信号記憶部７２には、その信号が既知信号として記憶されている。既知信号記憶部７２は、学習モード時に、分類表作成部７５を介して供給される制御信号に従って、送信側のLSI１７が送信する既知信号に応じて、記憶している既知信号を、受信信号記憶部７３に順次供給する。
受信信号記憶部７３には、学習モード時に、ADC７１を介してアンテナ１６が受信した受信信号が供給され、受信信号記憶部７３は、１測定周期分の受信信号を蓄積する。そして、受信信号記憶部７３は、１測定周期分の受信信号と、既知信号記憶部７２から供給された既知信号とを対応付けて記憶する。さらに、受信信号記憶部７３には、あらかじめ設定されている規定の回数の受信信号がADC７１から供給され、受信信号記憶部７３は、その回数の受信信号を記憶し、その後、それらの受信信号と、受信信号に対応付けた既知信号とを、平均値演算部７４に供給する。
平均値演算部７４は、受信信号記憶部７３から供給される規定の回数分の受信信号の平均値の波形を、既知信号ごとに算出する。即ち、平均値演算部７４は、規定の回数分の受信信号の、所定のサンプリング点での値をそれぞれ加算し、規定の回数の値で除算することで平均値の波形（サンプリング点ごとの平均値により表される波形）を算出する。平均値演算部７４は、算出した波形を分類表作成部７５に供給する。
分類表作成部７５は、学習モード時に、平均値演算部７４から供給された受信信号の平均値の波形と、その受信信号に対応付けられている既知信号と、その既知信号に対応するエッジ情報とが対応付けられて登録される分類表（図１１）を作成する。また、分類表作成部７５は、通信相手となるLSI１７ごとに分類表を作成し、内蔵するメモリ７６に確保されているLSI１７ごとの記憶領域に記憶させる。例えば、通信相手となるLSIが、LSI１７Ａ乃至１７Ｚである場合、図１４に示すように、メモリ７６には、LSI１７Ａ乃至１７Ｚ用の記憶領域が設けられる。
また、分類表作成部７５は、受信モード時に、制御信号に従って、通信相手となるLSI１７用の分類表をメモリ７６から読み出して、方形信号生成部５１の検出部６２（図１０）に供給する。
次に、図１５は、図５の高速データ入出力I/F２２が行う通信処理を説明するフローチャートである。
例えば、高速データ入出力I/F２２は、低速データ入出力I/F２１を介して、図示しない外部の制御ブロックから、通信処理の開始を指示する制御信号が供給されると、処理を開始し、ステップＳ１１において、高速データ入出力I/F２２は、制御信号に基づいて、LSI１７の動作モードが、学習モードであるか否かを判定する。
ステップＳ１１において、高速データ入出力I/F２２が、LSI１７の動作モードが学習モードであると判定した場合、処理はステップＳ１２に進み、高速データ入出力I/F２２は、学習処理（後述する図１８のフローチャートの処理）を行う。
一方、ステップＳ１１において、高速データ入出力I/F２２が、LSI１７の動作モードが学習モードでないと判定した場合、処理はステップＳ１３に進み、高速データ入出力I/F２２は、制御信号に基づいて、LSI１７の動作モードが、送信モードであるか否かを判定する。
ステップＳ１３において、高速データ入出力I/F２２が、LSI１７の動作モードが送信モードであると判定した場合、処理はステップＳ１４に進み、高速データ入出力I/F２２は、送信処理（後述する図１６のフローチャートの処理）を行う。
一方、ステップＳ１３において、高速データ入出力I/F２２が、LSI１７の動作モードが送信モードでないと判定した場合、処理はステップＳ１５に進み、高速データ入出力I/F２２は、制御信号に基づいて、LSI１７の動作モードが、受信モードであるか否かを判定する。
ステップＳ１５において、高速データ入出力I/F２２が、LSI１７の動作モードが受信モードであると判定した場合、処理はステップＳ１６に進み、高速データ入出力I/F２２は、受信処理（後述する図１７のフローチャートの処理）を行う。
一方、ステップＳ１５において、高速データ入出力I/F２２が、LSI１７の動作モードが受信モードでないと判定した場合、処理はステップＳ１７に進む。また、ステップＳ１２の学習処理、ステップＳ１４の送信処理、または、ステップＳ１６の受信処理の終了後、処理はステップＳ１７に進む。
ステップＳ１７において、高速データ入出力I/F２２は、通信処理を終了する制御信号が供給されたか否かを判定する。
ステップＳ１７において、高速データ入出力I/F２２が、通信処理を終了する制御信号が供給されていないと判定した場合、処理はステップＳ１１に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。一方、ステップＳ１７において、高速データ入出力I/F２２が、通信処理を終了する制御信号が供給されたと判定した場合、通信処理は終了する。
次に、図１６は、図１５のステップＳ１４における送信処理を説明するフローチャートである。
ステップＳ２１において、高速データ入出力I/F２２は、他のLSI１７から出力されている信号（電磁波）を、所定の検出時間、検出する。
ステップＳ２１の処理後、処理はステップＳ２２に進み、高速データ入出力I/F２２は、ステップＳ２１で他のLSI１７から出力されている信号が検出されたか否かを判定する。
ステップＳ２２において、高速データ入出力I/F２２が、他のLSI１７から出力されている信号が検出されたと判定した場合、処理はステップＳ２３に進み、高速データ入出力I/F２２は、乱数により決定される所定の待機時間（Back Off）だけ待機する。そして、待機時間が経過すると、処理はステップＳ２１に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
一方、ステップＳ２２において、高速データ入出力I/F２２が、他のLSI１７から出力されている信号が検出されていないと判定した場合、処理はステップＳ２４に進み、高速データ入出力I/F２２は、送信可能な時間スロットになるまで、あらかじめ設定された所定の待機時間（Inter Frame Space）だけ待機し、送信可能な時間スロットになると、処理はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５において、アルゴリズム処理部２３は、通信相手となるLSI１７に送信すべき情報、例えば、画像や音声などを、高速データ入出力I/F２２の送信部３１の符号化部４１（図６）に供給する。符号化部４１は、アルゴリズム処理部２３からの情報を所定の符号化方式で符号化し、図７の上側に示すような方形信号である送信信号を生成し、処理はステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６において、符号化部４１は、ステップＳ２５で符号化した送信信号に、所定の付加情報、例えば、送信信号を送信するLSI１７自身を特定するＩＤや、送信の開始や終了を示すビットなどの情報を付加し、フィルタ４２に供給する。
ステップＳ２６の処理後、処理はステップＳ２７に進み、フィルタ４２は、ステップＳ２６で符号化部４１から供給された送信信号をフィルタリングし、送信信号の立ち上がり、または立ち下がりのエッジを抽出したエッジ信号を、アンテナ１６に供給する。アンテナ１６は、フィルタ４２から供給されるエッジ信号に応じた電磁波を出力し、処理はステップＳ２８に進む。
ステップＳ２８において、送信部３１は、送信信号の送信が完了したか否か、即ち、アルゴリズム処理部２３が送信する情報のすべてが送信されたか否かを判定する。
ステップＳ２８において、送信部３１が、送信信号の送信が完了していないと判定した場合、処理はステップＳ２５に戻り、アルゴリズム処理部２３から順次供給される情報に対し、以下、同様の処理が繰り返される。
一方、ステップＳ２８において、送信部３１が、送信信号の送信が完了したと判定した場合、送信処理は終了する。
以上のように、送信部３１は、方形信号を生成し、方形信号のエッジを抽出したエッジ信号を送信することができる。
次に、図１７は、図１５のステップＳ１６における受信処理を説明するフローチャートである。
例えば、図５の低速データ入出力I/F２１を介して、図示しない外部の制御ブロックから、所定のLSI１７との通信の開始を指示する制御信号が、高速データ入出力I/F２２に供給されると、ステップＳ３１において、高速データ入出力I/F２２は、受信部３２の学習部５２の分類表作成部７５に、制御信号を供給し、分類表作成部７５は、通信相手となるLSI１７の分類表をメモリ７６から読み出す。分類表作成部７５は、メモリ７６から読み出した分類表を方形信号生成部５１の検出部６２に供給し、処理はステップＳ３２に進む。
ステップＳ３２において、アンテナ１６は、通信相手となるLSI１７から送信されてくる電磁波を受信し、電磁波の波形に応じた受信信号をADC６１に供給する。ADC６１は、アンテナ１６から供給される受信信号をAD変換し、検出部６２に供給し、処理はステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３において、検出部６２は、ステップＳ３２でADC６１から供給された受信信号を、所定の１測定周期分蓄積し、その受信信号の受信波形と、ステップＳ３１で分類表作成部７５から供給された分類表に登録されている既知信号の受信波形との相互相関に基づいて、その測定周期にエッジが含まれているか否かを検出する。検出部６２は、検出結果であるエッジの有無を表す信号を、EXOR部６４に供給する。
ステップＳ３３の処理後、処理はステップＳ３４に進み、EXOR部６４は、ステップＳ３３で検出部６２から供給されるエッジの有無を表す信号と、保持部６３に保持されている１測定周期前の出力信号との排他的論理和を演算する。図１２を参照して説明したように、EXOR部６４は、エッジの有無を表す信号と、１測定周期前の出力信号との排他的論理和を演算することにより、送信側のLSI１７が送信した方形信号を再現する。EXOR部６４は、再現した方形信号を、出力信号として保持部６３に再保持させるとともに、図９の復号部５３に出力する。
ステップＳ３４の処理後、処理はステップＳ３５に進み、復号部５３は、ステップＳ３４でEXOR部６４から供給された方形信号から、付加情報（上述の図１６のステップＳ２６で付加された情報）を抽出し、処理はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６において、復号部５３は、ステップＳ３４でEXOR部６４から供給された方形信号を復号し、送信側のLSI１７が送信した情報を取得し、アルゴリズム処理部２３に供給する。
ステップＳ３６の処理後、処理はステップＳ３７に進み、高速データ入出力I/F２２は、送信側のLSI１７から送信される全ての信号を受信したか否かを判定する。例えば、送信側のLSI１７から送信された送信信号に、送信の終了を示すビットが付加情報として付加されていた場合や、低速データ入出力I/F２１を介して、図示しない外部の制御ブロックから、通信処理の終了を指示する制御信号が供給された場合などに、高速データ入出力I/F２２は、送信側のLSI１７から送信される全ての信号を受信したと判定する。
ステップＳ３７において、高速データ入出力I/F２２が、送信側のLSI１７から送信される全ての信号を受信していないと判定した場合、処理はステップＳ３２に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
一方、ステップＳ３７において、高速データ入出力I/F２２が、送信側のLSI１７から送信される全ての信号を受信したと判定した場合、受信処理は終了される。
以上のように、受信部３２では、方形信号生成部５１の検出部６２が、アンテナ１６が受信した受信信号の受信波形と、分類表に登録されている既知信号の受信波形との相互相関に基づいて、エッジの有無を検出することができる。
上述したように、アンテナ１６が受信した受信信号の受信波形は、マルチパスの影響により形状が崩れているが、その影響は定常的なものであり、あらかじめ学習により取得された既知信号の受信波形との相互相関に基づいて、エッジの有無を正確に検出することができる。これにより、送信側のLSI１７が送信した方形信号を正確に再現することができ、送信側のLSI１７からの情報を正確に取得することができる。
このように、送信側のLSI１７が方形信号のエッジを抽出したエッジ信号を送信し、受信側のLSI１７がエッジ信号から正確に方形信号を再現することで、マルチパスの影響を顕著に受けても、LSI１７どうしで通信を正常に行うことができる。
次に、図１８は、図１５のステップＳ１２における学習処理を説明するフローチャートである。
ステップＳ４１において、学習部５２は、全体の処理を繰り返した回数を表す変数ｈを、初期値としての０に設定し、処理はステップＳ４２に進む。
ステップＳ４２において、送信側のLSI１７から、学習用にビット列や送信順番があらかじめ設定されている信号である既知信号が送信される。また、既知信号記憶部７２は、低速データ入出力I/F２１を介して、図示しない外部の制御ブロックから供給される制御信号に従って、送信側のLSI１７から送信されてくる既知信号に応じて、記憶している既知信号を、受信信号記憶部７３に供給し、処理はステップＳ４３に進む。
ステップＳ４３において、アンテナ１６は、送信側のLSI１７が送信した既知信号に応じた電磁波を受信し、その電磁波の波形に応じた受信信号がADC７１に供給される。ADC７１は、アンテナ１６から供給された受信信号をAD変換し、受信信号記憶部７３に供給する。
ステップＳ４３の処理後、処理はステップＳ４４に進み、受信信号記憶部７３は、ステップＳ４３でADC７１から供給される受信信号を、１測定周期分だけ蓄積し、その受信信号と、ステップＳ４２で既知信号記憶部７２から供給される既知信号とを対応付けて記憶する。
ステップＳ４４の処理後、処理はステップＳ４５に進み、学習部５２は、規定の回数の受信信号を受信したか否かを判定する。この規定の回数は、例えば、受信信号の平均値の波形を算出するのに十分な回数として、あらかじめ求められたものである。
ステップＳ４５において、学習部５２が、規定の回数の受信信号を受信していないと判定した場合、処理はステップＳ４２に戻り、規定の回数の受信信号を受信したと判定されるまで、同様の処理が繰り返される。
一方、ステップＳ４５において、学習部５２が、規定の回数の受信信号を受信したと判定した場合、処理はステップＳ４６に進む。
ステップＳ４６において、受信信号記憶部７３は、ステップＳ４４で記憶した規定の回数の受信信号と、その受信信号に対応付けられている既知信号とを、平均値演算部７４に供給する。平均値演算部７４は、受信信号記憶部７３から供給される規定の回数の受信信号の平均値の波形を、既知信号ごとに算出し、その波形と既知信号とを、分類表作成部７５に供給する。
ステップＳ４６の処理後、処理はステップＳ４７に進み、分類表作成部７５は、平均値演算部７４から供給される受信信号の波形と、既知信号とを対応付けて分類表を作成する。
ステップＳ４７の処理後、処理はステップＳ４８に進み、学習部５２は、学習処理において通信相手となる全てのLSI１７の分類表を作成したか否か、即ち、通信相手となる全てのLSI１７から既知信号が送信されてきたか否かを判定する。
ステップＳ４８において、学習部５２が、全てのLSI１７の分類表を作成していないと判定した場合、処理はステップＳ４９に進み、学習部５２は、学習処理において次に通信相手として設定されているLSI１７を通信相手とし、処理はステップＳ４２に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
一方、ステップＳ４８において、学習部５２が、全てのLSI１７の分類表を作成したと判定した場合、処理はステップＳ５０に進み、分類表作成部７５は、今回作成した分類表と、メモリ７６に記憶されている分類表、即ち、前回の処理で作成された分類表とを比較する。その結果、分類表に登録されている受信波形が、大きく変わっていれば、分類表作成部７５は、今回作成した分類表を新たな分類表としてメモリ７６に記憶させ、分類表を更新する。または、分類表作成部７５は、今回作成した分類表と、前回の処理で作成された分類表との間で、受信波形の平均を算出して、その平均の受信波形で、分類表を更新する。
ステップＳ５０の処理後、処理はステップＳ５１に進み、学習部５２は、全体の処理を繰り返した回数を表す変数ｈが、全体の処理を繰り返すべき回数として統計的にあらかじめ求められた回数Ｈとなったか否かを判定する。
ステップＳ５１において、学習部５２は、変数ｈが、回数Ｈとなっていないと判定した場合、処理はステップＳ５２に進み、学習部５２は、変数ｈを１だけインクリメントし、処理はステップＳ４２に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。なお、この場合、例えば、通信相手となるLSI１７の順番などを変更して、処理が行われる。
一方、ステップＳ５１において、変数ｈが、回数Ｈとなったと判定された場合、学習処理は終了する。
以上のように、学習部５２は、既知信号に応じた受信信号の平均値の波形を、受信波形として取得することができる。また、例えば、信号処理装置１１の筐体１２内の環境が変化した場合、例えば、温度変化が発生した場合や、基板の配置が変更された場合に、学習処理により、分類表を更新することができる。これにより、信号処理装置１１の筐体１２内の環境が変化しても、更新された分類表を用いて、LSI１７は通信を正常に行うことができる。
なお、本実施の形態においては、電磁波を利用した通信について説明したが、本発明は、電磁波を利用した通信に限られるものではなく、例えば、定常性のあるマルチパスの影響を受けるような通信であれば、ケーブルを介して行われる通信にも適用することができる。また、光や音などを媒体とした無線通信や、光ファイバを介して行われる通信にも適用することができる。
また、送信部３１は、フィルタ４２を通過することにより、方形信号のエッジを抽出してエッジ信号を生成する他、例えば、方形信号のエッジに応じたインパルス信号を生成するインパルス信号生成回路を設け、インパルスによるエッジ信号を生成してもよい。
さらに、送信部３１は、エッジ信号として、例えば、方形信号のエッジが立ち上がっているのか、または、エッジが立ち下がっているのかを表すエッジ信号を生成して、送信してもよい。この場合、方形信号生成部５１は、方形信号のエッジが立ち上がっているのか、または、エッジが立ち下がっているのかを表すエッジ信号に基づいて、方形信号を再現することができる。
また、検出部６２がエッジの有無を検出する測定周期は、図１２に示した測定周期Ｔ以外にも、例えば、測定周期Ｔの２倍や３倍の周期を用いることができる。
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
図１９は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）１０１，ROM（Read Only Memory）１０２，RAM（Random Access Memory）１０３は、バス１０４により相互に接続されている。
バス１０４には、さらに、入出力インタフェース１０５が接続されている。入出力インタフェース１０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部１０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部１０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部１０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１１１を駆動するドライブ１１０が接続されている。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU１０１が、例えば、記憶部１０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１０５及びバス１０４を介して、RAM１０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
コンピュータ（CPU１０１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア１１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インタネット、ディジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
そして、プログラムは、リムーバブルメディア１１１をドライブ１１０に装着することにより、入出力インタフェース１０５を介して、記憶部１０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１０９で受信し、記憶部１０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM１０２や記憶部１０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。また、プログラムは、１のCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
筐体内と筐体外での通信における電磁波の受信波形を示す図である。 本発明を適用した信号処理装置の一実施の形態の構成例を示す斜視図である。 送信側のLSI１７が送信した電磁波の波形と、その送信波形を受信側のLSI１７が受信したときの電磁波の波形とを示す図である。 送信波形および受信波形の包絡線の位相を揃え、重ねて表示した図である。 LSI１７の構成例を示すブロック図である。 高速データ入出力I/F２２の送信部３１の構成例を示すブロック図である。 符号化部４１が出力する信号と、フィルタ４２が出力する信号とを示す図である。 フィルタ４２の特性を説明する図である。 高速データ入出力I/F２２の受信部３２の構成例を示すブロック図である。 方形信号生成部５１の構成例を示すブロック図である。 検出部６２の処理を説明する図である。 EXOR部６４が出力する出力信号を説明する図である。 学習部５２の構成例を示すブロック図である。 メモリ７６に確保されているLSI１７ごとの記憶領域を説明する図である。 高速データ入出力I/F２２が行う通信処理を説明するフローチャートである。 送信処理を説明するフローチャートである。 受信処理を説明するフローチャートである。 学習処理を説明するフローチャートである。 本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
符号の説明
１１ 信号処理装置， １２ 筐体， １３Ａ乃至１３Ｄ 信号処理基板， １４ プラットホーム基板， １５ 基板固定治具， １６Ａ乃至１６Ｅ アンテナ， LSI１７Ａ乃至１７Ｅ LSI， ２１ 低速データ入出力I/F， ２２ 高速データ入出力I/F， ２３ アルゴリズム処理部， ３１ 送信部， ３２ 受信部， ４１ 符号化部， ４２ フィルタ， ５１ 方形信号生成部， ５２ 学習部， ５３ 復号部， ６１ ADC， ６２ 検出部， ６３ 保持部， ６４ EXOR部， ７１ ADC， ７２ 既知信号記憶部， ７３ 受信信号記憶部， ７４ 平均値演算部， ７５ 分類表作成部

Claims (10)

  1. 情報を受信する受信装置において、
    前記情報が符号化された方形信号のエッジを表すエッジ信号を受信する受信手段と、
    所定のビットパターンの方形信号を送信したときに得られるエッジ信号の受信波形を記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶されているエッジ信号の受信波形と、前記受信手段が受信したエッジ信号の受信波形とを比較して、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれているか否かを検出する検出手段と、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、前記情報が符号化された方形信号を再現する方形信号再現手段と
    を備える受信装置。
  2. 前記検出手段は、前記記憶手段に記憶されているエッジ信号の受信波形と、前記受信手段が受信したエッジ信号の受信波形との相関値を演算し、演算結果に基づいて、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれているか否かを検出する
    請求項１に記載の受信装置。
  3. 前記記憶手段は、前記エッジ信号の受信波形と、前記エッジ信号の受信波形を得るときに送信された前記方形信号にエッジが含まれているか否か表す情報とを対応付けて記憶しており、
    前記検出手段は、前記方形信号にエッジが含まれていることを表す情報に対応付けられている前記エッジ信号の受信波形と、前記受信手段が受信したエッジ信号の受信波形との相関値であって、所定の閾値以上の相関値が算出された場合、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれていることを検出する
    請求項２に記載の受信装置。
  4. 前記検出手段は、所定の測定周期ごとに、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれているか否かを検出し、
    前記方形信号再現手段は、１測定周期前に再現された方形信号の値と、現在の測定周期の前記検出手段による検出結果との排他的論理和に基づいて、前記方形信号を再現する
    請求項１に記載の受信装置。
  5. 前記受信装置の動作モードが学習モードであるとき、前記受信手段は、所定のビットパターンの方形信号に対応するエッジ信号を受信し、
    前記受信手段が複数回受信した、所定のビットパターンの方形信号に対応するエッジ信号の平均値が表す波形を演算し、前記受信波形を取得する平均値演算手段と、
    前記記憶手段に既に記憶されている所定のビットパターンの方形信号に応じたエッジ信号の受信波形を、前記平均値演算手段により求められたエッジ信号の受信波形に更新する更新手段と
    をさらに備える請求項１に記載の受信装置。
  6. 情報を受信する受信装置の受信方法において、
    前記受信装置は、
    前記情報が符号化された方形信号のエッジを表すエッジ信号を受信する受信手段と、
    所定のビットパターンの方形信号を送信したときに得られるエッジ信号の受信波形を記憶する記憶手段と
    を備え、
    前記記憶手段に記憶されているエッジ信号の受信波形と、前記受信手段が受信したエッジ信号の受信波形とを比較して、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれているか否かを検出し、
    検出結果に基づいて、前記情報が符号化された方形信号を再現する
    ステップを含む受信方法。
  7. 情報を受信する受信装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    前記受信装置は、
    前記情報が符号化された方形信号のエッジを表すエッジ信号を受信する受信手段と、
    所定のビットパターンの方形信号を送信したときに得られるエッジ信号の受信波形を記憶する記憶手段と
    を備え、
    前記記憶手段に記憶されているエッジ信号の受信波形と、前記受信手段が受信したエッジ信号の受信波形とを比較して、前記受信手段が受信したエッジ信号に、前記方形信号のエッジが含まれているか否かを検出し、
    検出結果に基づいて、前記情報が符号化された方形信号を再現する
    ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
  8. 情報を送信する送信装置において、
    前記情報が符号化された方形信号を生成する方形信号生成手段と、
    前記方形信号生成手段により生成された方形信号から、前記方形信号の立ち上がり、または立ち下がりのエッジを抽出して前記方形信号のエッジを表すエッジ信号を出力する抽出手段と
    を備える送信装置。
  9. 情報を送信する送信方法において、
    前記情報が符号化された方形信号を生成し、
    前記方形信号から、前記方形信号の立ち上がり、または立ち下がりのエッジを抽出して前記方形信号のエッジを表すエッジ信号を出力する
    ステップを含む送信方法。
  10. 情報を送信する送信装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    前記情報が符号化された方形信号を生成し、
    前記方形信号から、前記方形信号の立ち上がり、または立ち下がりのエッジを抽出して前記方形信号のエッジを表すエッジ信号を出力する
    ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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