JP2011259029A

JP2011259029A - 無線通信装置

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Publication number: JP2011259029A
Application number: JP2010129195A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Osada; 雅裕長田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: JP5498266B2

Abstract

【課題】誤同期の直後であっても正規の無線信号を正しく受信することができる無線通信装置を提供する。
【解決手段】演算処理ブロック１の命令デコード部29が、同期検出部27がフレーム同期検出信号の出力を開始してから当該フレーム同期検出信号の出力を停止するまでの間に受信データ出力命令を受け取らなかった場合、同期検出部27が次回のフレーム同期検出信号の出力を開始するまでの間に演算処理ブロック１の中央演算処理部10から受信データ出力命令が出力されても、受信データバッファ25に蓄積されている受信データを出力させないようにしている。その結果、誤同期の直後であっても正規の無線信号を正しく受信することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置に関する。

従来の無線通信装置として、特許文献１に記載されたものがある。この従来例は、図６に示すようにアンテナ100、ＲＦ部110、インタフェース部120、マイコン部130で構成されている。ＲＦ部110は、アンテナ100で受信した無線信号から受信データ(復調信号)を復調する復調部111と、復調信号の同期ビット列からサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成部112とを備えている。

インタフェース部120は、フレーム同期部(ユニークワード)を記憶するフレームコードレジスタ121と、復調部111で復調された受信データをサンプリングクロックに同期して順次記憶するフレーム同期シフトレジスタ122と、フレームコードレジスタ121とフレーム同期シフトレジスタ122のビット列が一致した場合にフレーム同期検出信号を出力するフレーム同期検出部123と、フレーム同期検出部123でフレーム同期が検出された場合にサンプリングクロックに同期して受信データを記憶する受信バッファ124とを備えている。

マイコン部130は、受信データを記憶するＲＡＭ131と、ＲＡＭ131に記憶した受信データから元のメッセージをデコード(復号化)する制御部132と、受信バッファ124に記憶された受信データを制御部132から指定された回数だけＲＡＭ131に転送し、転送終了後に制御部132に転送終了信号を出力する転送部133とを備えている。

次に、図７のタイムチャートを参照して、従来例の受信動作を説明する。なお、この従来例で授受される通信フレームは、ビット同期を取るための同期ビット列(プリアンブル)、フレーム同期を取るためのフレーム同期ビット列(ユニークワード)、通信メッセージを示すデータ、誤り検出用のチェックコード(例えば、ＣＲＣ)などで構成されている。

まず、マイコン部130はインタフェース部120のフレーム同期検出部123からフレーム同期検出信号が出力されるまではスリープモードで待機している。そして、ＲＦ部110で無線信号を受信してインタフェース部120のフレーム同期検出部123からフレーム同期検出信号が出力されると、マイコン部130は、フレーム同期検出信号の立ち上がりに同期して立上りエッジ割込処理を開始する。立上りエッジ割込処理を開始したマイコン部130は、制御部132からインタフェース部120に対して受信バッファ124に記憶されている受信データの出力を指示する。マイコン部130では、受信バッファ124から出力される受信データを転送部133によってＲＡＭ131に転送し、制御部132が元のメッセージを復号化する。さらに制御部132は受信バッファ124から規定の長さのビット列を受け取ると、ＲＦ部110並びにインタフェース部120に対してリセット信号を出力する。ＲＦ部110並びにインタフェース部120では、制御部132からリセット信号を受け取るとサンプリングクロック生成部112及びフレーム同期検出部123をそれぞれリセットする。

上記従来例では、常時はＲＦ部110並びにインタフェース部120のみを動作させてマイコン部130はスリープモードにして消費電力を低減したり、あるいは、待機状態におけるマイコン部130の処理負荷を軽くすることで低コスト(低性能)のマイコンが使用できるという利点がある。

ところで、アンテナ100に無線信号を受信していなくても、熱雑音や電波ノイズの影響でＲＦ部110の復調部111がランダムなビット列からなる信号を出力してしまうことがある。そして、このようなランダムなビット列の中には、フレーム同期部のビット列(ユニークワード)と同じビット列が一定の確率で含まれているため、フレーム同期検出部123がフレーム同期を誤検出してフレーム同期検出信号を出力してしまう場合がある。この場合においても、マイコン部130は、フレーム同期検出信号の立ち上がりに同期して立上りエッジ割込処理を開始し、制御部132からインタフェース部120に対して受信バッファ124に記憶されている受信データの出力を指示する。さらにマイコン部130では、受信バッファ124から出力される受信データを転送部133によってＲＡＭ131に転送し、制御部132が元のメッセージを復号化する(図８参照)。

しかしながら、ＲＦ部110のサンプリングクロック生成部112が復調部111で復調された復調信号のビット列を監視し続けており、ランダムなビット列のビット幅(パルス幅)が一定でないためにやがては同期外れと判断してサンプリングクロックの出力を停止する。サンプリングクロックの出力が停止すると、フレーム同期検出部123もフレーム同期検出信号の出力を停止する。そして、マイコン部130では受信バッファ124から規定の長さのビット列を受け取る前にフレーム同期検出信号が立ち下がると、立下りエッジ割込処理を開始して受信バッファ124から受け取ったデータ(ビット列)を破棄するとともにＲＦ部110並びにインタフェース部120に対してリセット信号を出力した後に待機状態となる(図８参照)。

特開２００６−２３７９３１号公報

ところで、上記従来例では熱雑音や電波ノイズの影響で誤同期が発生した直後に正規の無線信号を受信した場合、当該無線信号を正常に受信できない虞がある。このような現象が発生する場合について、図９のタイムチャートを参照して説明する。なお、図９におけるＮは熱雑音を復調したランダム値、Ｐはプリアンブル、Ｕはユニークワード、１，２，３…はデータである。

時刻t=t1に誤検出が発生してフレーム同期検出信号が立ち上がると、マイコン部130が立上りエッジ割込処理を開始するが、その直後に正規の無線信号が入力されたとする。正規の無線信号が入力されたタイミング(時刻t=t9)で復調信号のビット列のパルス幅が乱れるため、サンプリングクロック生成部112は同期外れと判断する場合が多い。この場合、制御部132からインタフェース部120に対して受信バッファ124に記憶されている受信データの出力を指示する制御信号が出力される時点(時刻t=t3)よりも前に(時刻t=t2)、同期外れとなってフレーム同期検出信号が立ち下がってしまうことがある。フレーム同期検出信号の立ち下がり後にマイコン部130から制御信号が出力されているため、同期が外れてフレーム同期検出信号が立ち下がったにもかかわらず、制御信号の立ち下がりに同期して受信バッファ124からマイコン部130へ受信データが出力される(時刻t=t4 )。

同時に、マイコン部130は、立上りエッジ割込み処理が終わったので、フレーム同期検出信号の立下りを検出して、立下りエッジ割込処理を開始し、蓄積した受信データを破棄する(時刻t=t6)。

そして、同期外れとなった時点(時刻t=t2)から後に正規の無線信号の復調信号からフレーム同期検出部123がユニークワードを検出してフレーム同期検出信号が立ち上がるが(時刻t=t5)、マイコン部130はその時点(時刻t=t5)では立下りエッジ割込処理を実行している。立下りエッジ割込処理が終了すると(時刻t=t6)、マイコン部130はフレーム同期検出信号の立ち上がりを検出して立上りエッジ割込処理を開始し、制御部132からインタフェース部120に対して受信バッファ124に記憶されている受信データの出力を指示する制御信号を出力して(時刻t=t8)、時刻t=t8以降から受信データの蓄積を開始する。ところが、誤同期に対する出力指示(時刻t=t4)から受信データは出力され続けてしまっている。

その結果、マイコン部130から制御信号が出力された時点(時刻t=t8)で既に正規の無線信号の受信データが受信バッファ124から出力され始めているため、制御信号の立ち下がり時点(時刻t=t7)からマイコン部130がデータの受信を開始しても、既に出力されてしまっている先頭の３ビット分のデータを受信できないという事態が生じる。また、マイコン部130が受信データを破棄するタイミングでインタフェース部120に対して受信バッファ124の内容を破棄して、次のフレーム同期検出以降から受信データを蓄積することを指示する制御信号を出力したとしても、フレーム同期検出信号の立上り(時刻t=t5)以降であるため、受信バッファ124に受信データが蓄積されないという事態が生じる。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、誤同期の直後であっても正規の無線信号を正しく受信することができる無線通信装置の提供を目的とする。

本発明の無線通信装置は、アンテナで受信する無線信号を信号処理してパルス信号のビット列に変換する無線通信ブロックと、当該無線通信ブロックから出力される前記ビット列から前記無線信号に含まれる情報を取得する演算処理ブロックとを備え、前記無線信号の通信フレームは、ビット同期を取るための同期ビット列、フレーム同期を取るためのフレーム同期ビット列、前記情報に対応するデータなどを含み、前記無線通信ブロックは、前記無線信号をパルス信号のビット列からなる復調信号に復調する復調部と、前記復調信号のビット列から前記フレーム同期ビット列を検出してフレーム同期検出信号を出力するフレーム同期検出部と、当該フレーム同期検出信号が出力された場合に前記復調部から出力される復調信号を一時的に蓄積する受信データバッファと、前記演算処理ブロックから出力される受信データ出力命令を受け取ったときに前記受信データバッファに蓄積されている受信データを前記演算処理ブロックに出力させる命令処理部とを具備し、前記演算処理ブロックは、前記無線通信ブロックとの間で信号を授受するインタフェース部と、前記無線通信ブロックから出力される前記ビット列から前記無線信号に含まれる情報を取得する処理や前記フレーム同期検出信号が出力されている場合に前記受信データ出力命令を前記無線通信ブロックに出力する処理を実行する中央演算処理部とを具備し、前記命令処理部は、前記フレーム同期検出部が前記フレーム同期検出信号の出力を開始してから当該フレーム同期検出信号の出力を停止するまでの間に前記受信データ出力命令を受け取らなかった場合、前記フレーム同期検出部が次回のフレーム同期検出信号の出力を開始するまでの間に前記演算処理ブロックの前記中央演算処理部から前記受信データ出力命令が出力されても、前記受信データバッファに蓄積されている受信データを出力させないことを特徴とする。

この無線通信装置において、前記命令処理部は、前記フレーム同期検出信号と前記受信データ出力命令とが同時に入力されている場合にのみ、前記受信データバッファに蓄積されている受信データを前記演算処理ブロックに出力させることが好ましい。

この無線通信装置において、前記中央演算処理部は、前記フレーム同期検出信号に基づいて前記受信データ出力命令を出力する直前に前記フレーム同期検出信号の出力を確認し、当該フレーム同期検出信号の出力が停止している場合は前記受信データ出力命令を出力しないことが好ましい。

この無線通信装置において、前記無線通信ブロックは、前記アンテナで受信する無線信号を当該無線周波数よりも低い中間周波数の信号に変換する周波数変換部を具備し、当該周波数変換部は、前記無線周波数と前記中間周波数との差分の周波数に等しい局部発振周波数の信号を発振する局部発振器と、当該局部発振器における周波数ずれを調整する周波数調整回路とを有し、当該周波数調整回路は、前記フレーム同期検出信号の出力が停止された場合、前記周波数ずれの調整を初期化することが好ましい。

この無線通信装置において、前記無線通信ブロックは、前記アンテナで受信する無線信号を当該無線周波数よりも低い中間周波数の信号に変換する周波数変換部を具備し、当該周波数変換部は、前記無線周波数と前記中間周波数との差分の周波数に等しい局部発振周波数の信号を発振する局部発振器と、当該局部発振器における周波数ずれを調整する周波数調整回路とを有し、前記中央演算処理部は、前記受信データ出力命令を出力する時点で前記フレーム同期検出信号の出力が停止している場合、前記周波数調整回路による前記周波数ずれの調整を初期化する命令を出力することが好ましい。

本発明の無線通信装置は、誤同期の直後であっても正規の無線信号を正しく受信することができるという効果がある。

本発明の実施形態の動作を説明するためのタイムチャートである。同上のブロック図である。同上の動作を説明するためのタイムチャートである。同上の動作を説明するためのタイムチャートである。同上の動作を説明するためのタイムチャートである。従来例を示すブロック図である。同上の動作を説明するためのタイムチャートである。同上の動作を説明するためのタイムチャートである。同上の動作を説明するためのタイムチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態の無線通信装置は、図２に示すようにアンテナ３で受信する無線信号を信号処理してパルス信号のビット列に変換する無線通信ブロック２と、無線通信ブロック２から出力されるビット列から無線信号に含まれる情報(データ)を取得する演算処理ブロック１とを備えている。なお、無線信号の通信フレームは、従来例と同様に、ビット同期を取るための同期ビット列(プリアンブル)、フレーム同期を取るためのフレーム同期ビット列(ユニークワード)、前記情報に対応するデータ、誤り検出用のチェックコード(例えば、ＣＲＣ)などで構成されている。

無線通信ブロック２は、増幅部20、周波数変換部21、周波数選択部22、復調部23、サンプリングクロック生成部24、受信データバッファ25、シフトレジスタ26、フレーム同期検出部(以下、「同期検出部」と略す。)27、ユニークワード(UW)レジスタ28、命令処理(命令デコード)部29を具備している。但し、本実施形態における無線通信ブロック２は、これらの各部が１つのチップに集積化されたＬＳＩ(大規模集積回路)として構成されている。

アンテナ３で受信された無線信号は、増幅部20で増幅された後に周波数変換部21で無線周波数よりも低い中間周波数に変換される。この周波数変換部21は、無線周波数と中間周波数との差分の周波数に等しい局部発振周波数の信号を発振する局部発振器(図示せず)と、局部発振器における周波数ずれを調整する周波数調整回路(図示せず)とを有している。一般的な無線通信装置においては、局部発振器に周波数偏差が生じた場合、その周波数偏差に起因する残留周波数誤差により基準周波数が定まらず、周波数変調されている無線信号を復調する際にこの周波数誤差が誤復調の原因となる虞がある。このため、周波数偏差の影響を自動的にキャンセルするように局部発振器の周波数ずれを補正する機能、いわゆる自動周波数調整(Auto Frequency Control)と呼ばれる機能が搭載されている。そして、本実施形態においても自動周波数調整機能を実現するために周波数調整回路が周波数変換部21に設けられている。このような周波数調整回路は、局部発振器が具備している周波数シンセサイザ（例えば、フラクショナルＰＬＬ回路を用いた周波数シンセサイザ）を制御することによって周波数を調整している。なお、このような周波数変換部21については従来周知であるから詳細な構成及び動作の説明は省略する。

周波数選択部22はバンドパスフィルタからなり、周波数変換部21で周波数変換された中間周波数信号から必要な周波数帯域の信号成分(受信信号)のみを選択して出力する。この受信信号は、復調部23によって復調信号(ベースバンド信号)に復調される。サンプリングクロック生成部24は、サンプリングクロックを生成するとともに復調信号がその立ち上がりと立ち下がりの中間でサンプリングされるようにサンプリングクロックの位相を調整して出力する。また復調信号は、サンプリングクロックに同期してサンプリングされるとともに、サンプリングされたビット列(受信データ)がシフトレジスタ26に格納される。このシフトレジスタ26は、ユニークワードのビット数と同じビット数の容量を持っている。

同期検出部27は、シフトレジスタ26に格納された受信データと、UWレジスタ28に格納されているユニークワードとを比較し、両者のビット列が一致したときにフレーム同期が取れたとみなしてフレーム同期検出信号を出力する(Ｈレベルとする)。なお、UWレジスタ28には、予め演算処理ブロック１から指定されたユニークワードが格納されている。また、サンプリングクロック生成部24は復調信号の立ち上がり及び立ち下がりの監視を継続し、立ち上がり又は立ち下がりのタイミングが急激に変化したら、ビット同期が外れたとみなして同期外れ信号を同期検出部27に出力する。同期検出部27は、サンプリングクロック生成部24から同期外れ信号を受け取ると、フレーム同期検出信号の出力を停止する(Ｌレベルとする)。

受信データバッファ25は、同期検出部27からフレーム同期検出信号の出力が開始される(ＬレベルからＨレベルに立ち上がる)と、復調信号をサンプリングクロックに同期してサンプリングするとともにサンプリングしたビット列(受信データ)を蓄積する。

一方、演算処理ブロック１は、中央演算処理部(CPU)10、ＲＡＭ11、ＲＯＭ12、I/O部13、第１のシリアル通信部14、第２のシリアル通信部15、データバス16などを具備している。中央演算処理部10は、ＲＯＭ12に格納されているプログラムを実行することにより、後述する様々な処理を行っている。I/O部13は、無線通信ブロック２の同期検出部27から出力されるフレーム同期検出信号の立ち上がり及び立ち上がりを検出し、立ち上がり割込並びに立ち下がり割込をデータバス16を介して中央演算処理部10に通知する。I/O部13から立ち上がり割込が通知されると、中央演算処理部10は、立上りエッジ割込処理を開始し、受信データ出力命令をデータバス16を介して第２のシリアル通信部15に与える。そして、第２のシリアル通信部15は中央演算処理部10から与えられた受信データ出力命令を無線通信ブロック２の命令デコード部29に送信する。

命令デコード部29は、第２のシリアル通信部15から受け取った受信データ出力命令をデコードして受信データバッファ25に出力する。受信データバッファ25は、命令デコード部29から受信データ出力命令を受け取ると、自己が蓄積している受信データ(ビット列)と、サンプリングクロック生成部24から入力されるサンプリングクロックとを演算処理ブロック１の第１のシリアル通信部14へ送信する。第１のシリアル通信部14は、無線通信ブロック２の受信データバッファ25から受信した受信データ及びサンプリングクロックを、データバス16を介して中央演算処理部10に転送する。中央演算処理部10は、第１のシリアル通信部14から転送される受信データをデコード(復号化)して無線信号に含まれている情報(メッセージ)を取得し、取得した情報に基づいて種々の処理を実行する。また、中央演算処理部10は、規定の長さ(１フレーム分)の情報(メッセージ)を受け取ると、リセット命令をデータバス16を介して第２のシリアル通信部15に与える。そして、第２のシリアル通信部15は中央演算処理部10から与えられたリセット命令を無線通信ブロック２の命令デコード部29に送信する。

命令デコード部29は、第２のシリアル通信部15から受け取ったリセット命令をデコードしてサンプリングクロック生成部24並びに同期検出部27に出力する。サンプリングクロック生成部24はリセット命令を受け取るとサンプリングクロックの生成を中止して初期状態に戻る。同じく、同期検出部27もリセット命令を受け取るとフレーム同期検出信号の出力を停止して初期状態に戻る。なお、本実施形態においては、I/O部13と第１及び第２のシリアル通信部14,15がインタフェース部に相当する。

ところで、本実施形態の無線通信装置も従来例と同様に、アンテナ３に無線信号を受信していなくても、熱雑音や電波ノイズの影響で無線通信ブロック２の復調部23がランダムなビット列からなる信号を出力してしまうことがある。そして、このようなランダムなビット列の中には、ユニークワードと同じビット列が一定の確率で含まれているため、同期検出部27がフレーム同期を誤検出してフレーム同期検出信号を出力してしまう場合がある。この場合においても、演算処理ブロック１の中央演算処理部10がフレーム同期検出信号の立ち上がりに同期して立上りエッジ割込処理を開始し、受信データ出力命令を第２のシリアル通信部15から送信させてしまう。その結果、無線通信ブロック２の受信データバッファ25から受信データとサンプリングクロックが送信され、中央演算処理部10で受信データの復号化が行われてしまう。

ここで、無線通信ブロック２のサンプリングクロック生成部24が復調部23で復調された復調信号のビット列を監視し続けており、ランダムなビット列のビット幅(パルス幅)が一定でないためにやがては同期外れと判断してサンプリングクロックの出力を停止する。サンプリングクロックの出力が停止すると、同期検出部27もフレーム同期検出信号の出力を停止する。そして、演算処理ブロック１の中央演算処理部10では受信データバッファ25から規定の長さのビット列を受け取る前にフレーム同期検出信号が停止する(ＨレベルからＬレベルに立ち下がる)と、立下りエッジ割込処理を開始して受信データバッファ25から受け取ったデータ(ビット列)を破棄してリセット命令を出力する。

既に説明したように、従来例では熱雑音や電波ノイズの影響で誤同期が発生した直後に正規の無線信号を受信した場合、当該無線信号を正常に受信できない虞があった。これに対して本実施形態の無線通信装置では、熱雑音や電波ノイズの影響で誤同期が発生した直後に正規の無線信号を受信した場合においても、当該正規の無線信号を確実に受信することができる。

以下、熱雑音や電波ノイズの影響で誤同期が発生し、さらに短時間で同期外れした直後に正規の無線信号を受信した場合において、本実施形態の無線通信装置の動作を、図１のタイムチャートを参照して詳細に説明する。但し、図１における「Ｎ」はノイズ、「Ｐ」はプリアンブル、「Ｕ」はユニークワード、「１」，「２」，…の数字はデータを示し、「出力」は受信データ出力命令を示している。

時刻t=t1に誤検出が発生してフレーム同期検出信号が立ち上がると、演算処理ブロック１の中央演算処理部10が立上りエッジ割込処理を開始するが、中央演算処理部10から第２のシリアル通信部15を介して無線通信ブロック２に受信データ出力命令が送信される時点(時刻t=t3)よりも前に(時刻t=t2)、同期外れとなってフレーム同期検出信号が立ち下がったとする。このとき、従来例においてはフレーム同期検出信号の立ち下がり前にマイコン部130から制御信号が出力されているため、同期が外れてフレーム同期検出信号が立ち下がったにもかかわらず、制御信号の立ち下がりに同期して受信バッファ124からマイコン部130へ受信データが出力されていた(図９の時刻t=t4参照 )。

しかしながら、本実施形態においては、図２に示すように同期検出部27が出力するフレーム同期検出信号が命令デコード部29にも入力され、命令デコード部29が受信データ出力命令(図１における出力信号)とフレーム同期検出信号との論理積を演算し、フレーム同期検出信号と受信データ出力命令とが同時に入力されている場合(両者がＨレベルの場合)にのみ、受信データバッファ25に対して受信データ出力命令を出力するようにしている。したがって、図１においては命令デコード部29が受信データ出力命令を受け取った時点(時刻t=t3)で同期外れとなり、フレーム同期検出信号が停止している(Ｌレベルになっている)ので、命令デコード部29から受信データ出力命令が出力されず、受信データバッファ25から受信データが出力されない。

そして、受信データ出力命令の送信が完了すると(時刻t=t4)、中央演算処理部10はI/O部13の立ち下がり割込に応じて立下りエッジ割込処理を開始してリセット命令を出力する。なお、今の場合、受信データバッファ25から受信データが出力されていないので、中央演算処理部10は、立下りエッジ割込処理において受信データバッファ25から受け取ったデータを破棄する必要は無い。

そして、同期外れとなった時点(時刻t=t2)から後に正規の無線信号がアンテナ３で受信されてフレーム同期検出信号が立ち上がると(時刻t=t5)、中央演算処理部10はI/O部13の立ち上がり割込に応じて立上りエッジ割込処理を開始し(時刻t=t6)、受信データ出力命令を第２のシリアル通信部15から命令デコード部29へ送信させる(時刻t=t7〜t8)。命令デコード部29は、受信データ出力命令(ACT信号)を受け取った時点でフレーム同期検出信号がＨレベルであるので、受信データバッファ25に対して受信データ出力命令を出力する。そして、受信データ出力命令を受けた受信データバッファ25から受信データとサンプリングクロックが出力される(時刻t=t8)。受信データバッファ25は、受信データ出力命令を受け取った時点から受信データの出力を開始しており、図９に示した従来例のように受信データ出力命令を受け取る以前に受信データを出力していない。したがって、演算処理ブロック１の第１のシリアル通信部14では、受信データバッファ25に蓄積されていたデータを先頭(「１」のデータ)から順番に正しく受信することができる。

このように本実施形態の無線通信装置では、演算処理ブロック１の命令デコード部29が、同期検出部27がフレーム同期検出信号の出力を開始してから当該フレーム同期検出信号の出力を停止するまでの間に受信データ出力命令を受け取らなかった場合、同期検出部27が次回のフレーム同期検出信号の出力を開始するまでの間に演算処理ブロック１の中央演算処理部10から受信データ出力命令が出力されても、受信データバッファ25に蓄積されている受信データを出力させないようにしている。その結果、上述したように誤同期の直後であっても正規の無線信号を正しく受信することができる。また、本実施形態では、命令デコード部29が受信データ出力命令とフレーム同期検出信号との論理積を演算し、フレーム同期検出信号と受信データ出力命令とが同時に入力されていない場合(少なくとも何れか一方がＬレベルの場合)、受信データバッファ25に対して受信データ出力命令を出力しないという、比較的に簡単な構成で実現できる利点がある。

ところで、上述のように誤同期が短時間で解消する(同期外れとなる)のは、正規の無線信号が受信された場合が多いと考えられる。一方、熱雑音等による誤同期が発生している場合、周波数変換部21の周波数調整回路によって調整された局部発振周波数が、本来の無線信号に対応した局部発振周波数から大きく外れている可能性がある(図３における「AFC周波数」参照)。

したがって、図３に示すように同期外れとなった時点(時刻t=t2)で、無線通信ブロック２の周波数変換部21における周波数調整回路の周波数ずれの調整(AFC周波数)を初期化すれば、正規の無線信号に対して周波数調整回路が周波数ずれの調整を完了するまでの時間を短縮することができる。

あるいは、図４に示すように受信データ出力命令を出力する時点(時刻t=t4)でフレーム同期検出信号の出力が停止している場合、中央演算処理部10が第２のシリアル通信部15を介して初期化命令を送信することで周波数調整回路による周波数ずれの調整を初期化してもよい。

また、命令デコード部29が受信データ出力命令とフレーム同期検出信号との論理積を演算して受信データバッファ25に対する受信データ出力命令の出力可否を決定する構成に加えて、以下のようにしても構わない。すなわち、図５に示すようにフレーム同期検出信号に基づいて受信データ出力命令を出力する直前にフレーム同期検出信号の出力を確認し(時刻t=t３参照)、フレーム同期検出信号の出力が停止している場合、中央演算処理部10は、命令デコード部29から受信データ出力命令を出力しないようにすればよい。なお、図５における時刻t=t3〜t4の「出力」の破線は受信データ出力命令の出力を中止したことを表している。このようにすれば、図５に示すようにI/O部13からフレーム同期検出信号の立ち下がり割込を受けても立下りエッジ割込処理が実行されず、フレーム同期検出信号の立上りから直ちに立上りエッジ割込処理を実行できるので、図１に示した構成に比べて受信データバッファ25の最大長を短縮することができる。

１演算処理ブロック
２無線通信ブロック
３アンテナ
10 中央演算処理部
23 復調部
25 受信データバッファ
27 フレーム同期検出部
29 命令デコード部(命令処理部)

Claims

アンテナで受信する無線信号を信号処理してパルス信号のビット列に変換する無線通信ブロックと、当該無線通信ブロックから出力される前記ビット列から前記無線信号に含まれる情報を取得する演算処理ブロックとを備え、前記無線信号の通信フレームは、ビット同期を取るための同期ビット列、フレーム同期を取るためのフレーム同期ビット列、前記情報に対応するデータなどを含み、
前記無線通信ブロックは、前記無線信号をパルス信号のビット列からなる復調信号に復調する復調部と、前記復調信号のビット列から前記フレーム同期ビット列を検出してフレーム同期検出信号を出力するフレーム同期検出部と、当該フレーム同期検出信号が出力された場合に前記復調部から出力される復調信号を一時的に蓄積する受信データバッファと、前記演算処理ブロックから出力される受信データ出力命令を受け取ったときに前記受信データバッファに蓄積されている受信データを前記演算処理ブロックに出力させる命令処理部とを具備し、
前記演算処理ブロックは、前記無線通信ブロックとの間で信号を授受するインタフェース部と、前記無線通信ブロックから出力される前記ビット列から前記無線信号に含まれる情報を取得する処理や前記フレーム同期検出信号が出力されている場合に前記受信データ出力命令を前記無線通信ブロックに出力する処理を実行する中央演算処理部とを具備し、
前記命令処理部は、前記フレーム同期検出部が前記フレーム同期検出信号の出力を開始してから当該フレーム同期検出信号の出力を停止するまでの間に前記受信データ出力命令を受け取らなかった場合、前記フレーム同期検出部が次回のフレーム同期検出信号の出力を開始するまでの間に前記演算処理ブロックの前記中央演算処理部から前記受信データ出力命令が出力されても、前記受信データバッファに蓄積されている受信データを出力させないことを特徴とする無線通信装置。
前記命令処理部は、前記フレーム同期検出信号と前記受信データ出力命令とが同時に入力されている場合にのみ、前記受信データバッファに蓄積されている受信データを前記演算処理ブロックに出力させることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
前記中央演算処理部は、前記フレーム同期検出信号に基づいて前記受信データ出力命令を出力する直前に前記フレーム同期検出信号の出力を確認し、当該フレーム同期検出信号の出力が停止している場合は前記受信データ出力命令を出力しないことを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。
前記無線通信ブロックは、前記アンテナで受信する無線信号を当該無線周波数よりも低い中間周波数の信号に変換する周波数変換部を具備し、当該周波数変換部は、前記無線周波数と前記中間周波数との差分の周波数に等しい局部発振周波数の信号を発振する局部発振器と、当該局部発振器における周波数ずれを調整する周波数調整回路とを有し、当該周波数調整回路は、前記フレーム同期検出信号の出力が停止された場合、前記周波数ずれの調整を初期化することを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。
前記無線通信ブロックは、前記アンテナで受信する無線信号を当該無線周波数よりも低い中間周波数の信号に変換する周波数変換部を具備し、当該周波数変換部は、前記無線周波数と前記中間周波数との差分の周波数に等しい局部発振周波数の信号を発振する局部発振器と、当該局部発振器における周波数ずれを調整する周波数調整回路とを有し、
前記中央演算処理部は、前記受信データ出力命令を出力する時点で前記フレーム同期検出信号の出力が停止している場合、前記周波数調整回路による前記周波数ずれの調整を初期化する命令を出力することを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。