JP2013098698A

JP2013098698A - 受信信号判定装置

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Publication number: JP2013098698A
Application number: JP2011238708A
Authority: JP
Inventors: Harutake So; 春毅宋; Mohammad Azizur Rahman; モハメッドアジイズルラハマン; Hiroshi Harada; 博司原田
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2013-05-20
Anticipated expiration: 2031-10-31
Also published as: JP5791107B2

Abstract

【課題】特にその判定精度を向上させ、また装置そのもののコストパフォーマンスを向上させる。
【解決手段】判定対象の受信信号から所定長のシンボル期間のサンプルを、シンボル期間の整数倍の長さからなる単位検出期間内において複数に亘り時系列的に順次シフトさせて抽出し、その抽出したサンプル毎に、予め規定した参照シーケンスとの間で相関値を求め、演算されたサンプル毎の相関値の平均を求め、算出された相関値の平均と、予め設定した閾値とを比較することにより、上記受信信号が所望の信号であるか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、受信信号がテレビジョン信号であるか否かを判定する受信信号判定装置に関するものである。

アナログテレビからデジタルテレビへの移行に伴い、ある程度の周波数が開放されてそれらの周波数帯域が移動通信に使用されるようになっている。特に、新しい通信サービスや様々なアプリケーションが次々に実用化されている昨今において、この無線帯域の割り当ては細分化され、複雑なものとなっている。このようにして割り当てられた各通信サービスが無線帯域において混在している中で、更に新たな通信サービスをこの無線帯域に割り当てるのは徐々に困難になりつつある。

このため、近年においてTV White Space（ＴＶＷＳ）を利用した無線通信ネットワークの標準化が進められており、ＩＥＥＥ８０２標準がＴＶＷＳにおいて共存するための手法の標準化も進められている。このため、これら異なるＩＥＥＥ８０２標準の通信システムを同じ周波数帯においていかに共存させるかが特に重要になり、特に最近における無線通信機会の飛躍的な増大に伴い、その重要性はより増している。

また、このＴＶＷＳでは、実際にライセンスフリーで自由に使用できるＴＶ帯域がより広く存在している。特に免許不要で運用可能な無線通信規格としては、上述したＩＥＥＥ８０２に加え、ＥＣＭＡ、ＩＥＥＥＳＣＣ４１等が検討されているが、これらの規格では、テレビ放送業者をファーストユーザとしている。そしてファーストユーザがＴＶ帯域を用いて放送を行っていない場合に限り、当該ＴＶ帯域をセカンダリユーザによる無線通信のために開放する。これにより、ＴＶ帯域の効率な利用を促進することが可能となる。

セカンダリユーザが実際にＴＶ帯域において通信の開始を望む場合には、先ず当該ＴＶ帯域をファーストユーザが使用しているか否かを判別する必要がある。そしてファーストユーザがＴＶ帯域を使用していないことを判別した場合に、初めてセカンダリユーザがＴＶ帯域を使用して通信を行うことができる。実際にその判別を行うためには、ＴＶ帯域における現時点でのＴＶ信号の有無を判別するための技術が必要とされる。

従来におけるＴＶ信号の有無を判別するための受信信号判定装置は、特に欧州等のディジタルＴＶ規格であるＤＶＢ−Ｔにおいて、非特許文献１に示す技術が開示されている。この非特許文献１の開示技術は、ＴＶ信号に応じた参照シーケンスを予め設定し、その設定した参照シーケンスを参照することで、受信信号がＴＶ信号であるか否かを判別するものである。実際には、判別対象の受信信号と参照シーケンスとの間で相関値を求め、求めた相関値に基づいてＴＶ信号の有無を判別する。特にこの非特許文献１には、相関値を取得する前に、周波数オフセット見積りと信号電力平坦化とを行うことで、相関値そのものの信頼性を向上させる方法が記載されている。

また、従来においては例えば特許文献１に示す技術も提案されている。当該技術では、あくまで処理時間の短縮化、低コスト性を維持しつつ、非常に低いパワーレベルのＴＶ信号を低ＳＮＲにおいて検知することを目的とした、新しいスライディング相関の方法を見出したものである。

なお、これらの特許文献１の開示技術が提案される以前から、参照シーケンスとの間で求めた相関値を利用してＴＶ帯域における現時点でのＴＶ信号の有無を判別する方法は既に一般化されている。

図１１は、従来における一般的な受信信号判定装置７の例を示している。この受信信号判定装置７は、ＴＶチャンネルＢＰＦ７１と、特定帯域抽出フィルタ７２と、ベースバンド変換部７３と、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）７４と、時間オフセット補正部７５と、周波数オフセット補正部７６と、バッファ７７と、相関部７８と、バッファ７９と、平均化部８０と、判定部８１とを備えている。

この受信信号判定装置７は、判定対象として受信した受信信号を先ずＴＶチャンネルＢＰＦ７１において所望の通過帯域へとフィルタリングし、特定帯域抽出フィルタ７２において更に狭い特定通過帯域へとフィルタリングする。これにより受信信号の判定をする上で必要の無い帯域を実質的にカットすることができる。そして、この受信信号は、ベースバンド変換部７３においてベースバンド帯域の信号に周波数変換され、ＡＤＣ７４においてアナログデジタル変換が施され、更に時間オフセット補正部７５において後述する参照シーケンスに対して時間差が無いよう補正され、周波数オフセット補正部７６において、周波数オフセットが補正される。

これらの処理を経た受信信号はバッファ７７において一時的に格納された後、相関部７８において参照シーケンスとの間で相関値が求められる。図１２は、この受信信号を時系列的に表示したものである。受信信号は、１ＯＦＤＭシンボルの長さＴからなるサンプルｒｘを順次抽出する。このサンプルｒｘは、それぞれ時間的にずらして、ｒｘ₁、ｒｘ₂、・・・、ｒｘ_kを順次抽出するが、このサンプルｒｘの間隔はΔτの分だけ互いに離間させて抽出することを前提としている。この間隔Δτは必ずしも同一の間隔である必要はなく、それぞれ図中に示すΔτ₁、Δτ₂、・・・、Δτ_k-1と互いに異なる間隔であってもよい。ちなみに、このサンプルの抽出全期間は、ｋＴ＋ΣΔτ_iで表される。

このようにして抽出された各サンプルは、相関部７８において参照シーケンスとの間で相関値が求められる。そして、求められた相関値はバッファ７９において一時的に格納され、平均化部８０において平均化される。

ここでそれぞれのサンプルｒｘ₁、ｒｘ₂、・・・、ｒｘ_kについての相関値をＲｘ₁、Ｒｘ₂、・・・、Ｒｘ_kとした場合、平均化部８０において求められる相関値の平均値は以下式によって求められる。

即ち、相関値をＲｘ₁、Ｒｘ₂、・・・、Ｒｘ_kの絶対値の総和を、サンプル数ｋで除したものを相関値の平均とするものである。

判定部８１は、この平均化部８０において求められた相関値の平均値を、予め設定した閾値とを比較する。そして、この閾値より大きい場合には、受信信号がＴＶ信号である旨を、また閾値以下の場合には、受信信号がＴＶ信号でない旨を判別することが可能となる。

図１３は、従来における他の受信信号判定装置８の例を示している。受信信号判定装置８は、スライディング相関を用いて受信信号がＴＶ信号であるか否かを判定するものであり、ＴＶチャンネルＢＰＦ７１と、特定帯域抽出フィルタ７２と、ベースバンド変換部７３と、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）７４と、時間オフセット補正部７５と、周波数オフセット補正部７６と、バッファ７７と、平均化部９１と、スライディング相関部９２と、バッファ７９と、平均化部９２と、絶対値計算部９３と、ピーク検出部９４と、判定部８１とを備えている。

この受信信号判定装置８は、ＴＶチャンネルＢＰＦ７１〜バッファ７７において、上述した受信信号判定部８と同様の処理を行う。平均化部９１は、このバッファ７７に格納した受信信号について平均化処理を施す。そして、このスライディング相関部９２においては、以下に説明するスライディング相関処理を行う。図１４は、受信信号を時系列的に表示したものである。受信信号は、１ＯＦＤＭシンボルの長さＴからなるサンプルｒｘ_i（ｊ）を順次抽出する。このサンプルｒｘ_i（ｊ）の抽出は、最初のシンボル期間Ｔの２倍の長さからなる単位検出期間内において、ｒｘ₁（１）、ｒｘ₂（１）、ｒｘ₃（１）、・・・、ｒｘ_k（１）のサンプルを抽出する。このサンプル抽出は、互いに時間軸上において重複するようにして抽出する。図１４の例では、サンプル間の抽出時間差がτ₁、τ₂、・・・、τ_k-1とされおり、最初のサンプルｒｘ₁（１）から最後のサンプルｒｘ_k（１）までの抽出時間差はΣτ_iである。すなわち、このスライディング相関については、サンプルの抽出開始時を複数ステップに亘りシフトさせて抽出を行うものである。最初の単位検出期間内においてサンプルの抽出を行った後、その次に続く単位検出期間においても同様にサンプルの抽出を行う。このようなサンプル抽出処理を、最後の単位検出期間に至るまで行う。

このようにして抽出された各サンプルは、スライディング相関部９２において参照シーケンスとの間で相関値が求められる。そして、求められた相関値はバッファ７９において一時的に格納され、平均化部９３において平均化される。

ここでそれぞれのサンプルｒｘ₁（１）、ｒｘ₂（１）、・・・ｒｘ_L（１），ｒｘ₁（２）、ｒｘ₂（２）、・・・ｒｘ_L（２），・・・，ｒｘ₁（k）、ｒｘ₂（k）、・・・ｒｘ_L（k））についての相関値をＲｘ₁（１）、Ｒｘ₂（１）、・・・Ｒｘ_L（１），Ｒｘ₁（２）、Ｒｘ₂（２）、・・・Ｒｘ_L（２），・・・，Ｒｘ₁（k）、Ｒｘ₂（k）、・・・Ｒｘ_L（k）とした場合、平均化部９３において求められる相関値の平均値は以下式によって求められる。

これらの式の意味するところは、最初に相関値Ｒｘ₁（１）、Ｒｘ₁（２）、Ｒｘ₁（３）、・・・・Ｒｘ₁（Ｌ）について平均を求める。次に相関値Ｒｘ₂（１）、Ｒｘ₂（２）、Ｒｘ₂（３）、・・・・Ｒｘ₂（Ｌ）について平均値を求める。同様にしてＲｘ_i（ｊ）（ｊ＝１、２、・・・L）におけるiを変化させてｋに至るまで平均をそれぞれ求める。絶対値計算部９４において、上述した式に基づいて、求めた平均値の絶対値をそれぞれ求める。次にピーク検出部９５において、求めた平均値の絶対値の中から以下の式によって最も大きな値を特定する。

その最も大きな値をＲｘ^max値とする。最後に判定部８１においてＲｘ^max値と、予め設定した閾値とを比較することで、受信信号がＴＶ信号であるか否かを判別する。

特願２０１０−２４５３３１号

Gaddam and M. Ghosh, "Robust sensing of DVB-T signals," Proc. IEEE DySPAN 2010、２０１０年4月、pp1〜pp8

しかしながら、上述した従来の受信信号判定装置７は、ランダムなタイミングにおいて相関値を求めるものであることから、あるタイミングにおいては非常に小さな相関値をも含めて平均化してしまうことにもなる。その結果、閾値と比較する相関値の平均値について精度の面において問題があった。また、この受信信号判定装置７は、サンプルを抽出する際に、各サンプルは時間的に重複するものではないため、実際に全てのサンプルを検出するための時間が増大してしまうという問題点があった。

また、上述した従来の受信信号判定装置８は、ｋの値をより大きく設定した場合には、多大な処理能力がハードウェアに要求されることとなり、ハードウェア資源のコストの増大を免れることができない。これに対して、ｋの値をより小さく設定した場合には、ｋの最大値がケースバイケースで変化することとなり、検出パフォーマンスに限界が生じるものとなる。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、受信信号がテレビジョン信号であるか否かを判定する受信信号判定装置において、特にその判定精度を向上させ、また装置そのもののコストパフォーマンスを向上させることが可能な受信信号判定装置を提供することにある。

請求項１記載の受信信号判定装置は、判定対象の受信信号から所定長のシンボル期間のサンプルを、上記シンボル期間の整数倍の長さからなる単位検出期間内において複数に亘り時系列的に順次シフトさせて抽出し、その抽出したサンプル毎に、予め規定した参照シーケンスとの間で相関値を求めるスライディング相関演算手段と、スライディング相関演算手段により演算されたサンプル毎の相関値の平均を求める相関平均演算手段と、上記相関平均演算手段により算出された相関値の平均と、予め設定した閾値とを比較することにより、上記受信信号が所望の信号であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

請求項２記載の受信信号判定装置は、判定対象の受信信号から所定長のシンボル期間のサンプルを、上記シンボル期間の整数倍の長さからなる単位検出期間内において複数に亘り時系列的にＬステップ（Ｌは２以上の整数）に亘り順次シフトさせて抽出し、その抽出したサンプル毎に、予め規定した参照シーケンスとの間で相関値を求め、かかる処理をＫ個（Ｋは２以上の整数）の単位検出期間において繰り返し実行するスライディング相関演算手段と、上記各ステップについて、全ての単位検出期間の間でサンプルの相関値の平均を求めるステップ毎平均演算手段と、上記ステップ毎平均演算手段により上記ステップ毎に求められた相関値の平均について、更に全ての上記ステップの間で平均を求める相関平均演算手段と、上記相関平均演算手段により算出されたステップの間の相関値の平均と、予め設定した閾値とを比較することにより、上記受信信号が所望の信号であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

請求項３記載の受信信号判定装置は、判定対象の受信信号から所定長のシンボル期間の整数倍の長さからなる複数の単位検出期間を切り出し、切り出した単位検出期間について平均値を求める平均化手段と、上記平均化手段により平均化された単位検出期間内において上記シンボル期間長のサンプルを、複数に亘り時系列的に順次シフトさせて抽出し、その抽出したサンプル毎に、予め規定した参照シーケンスとの間で相関値を求めるスライディング相関演算手段と、スライディング相関演算手段により演算されたサンプル毎の相関値の平均を求める相関平均演算手段と、上記相関平均演算手段により算出された相関値の平均と、予め設定した閾値とを比較することにより、上記受信信号が所望の信号であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

請求項４記載の受信信号判定装置は、請求項１〜３のうち何れか1項記載の発明において、上記相関平均演算手段は、平均を求めようとする全ての相関値のうち、一部の相関値のみ選択してその平均を求めることを特徴とする。

請求項５記載の受信信号判定装置は、請求項１〜３のうち何れか1項記載の発明において、上記相関平均演算手段は、求めた正の相関値の総和の絶対値と、求めた負の相関値の総和の絶対値とを加算したものを、相関値の個数で除すことにより、平均を求めることを特徴とする。

上述した構成からなる受信信号判定装置は、受信信号がテレビジョン信号であるか否かを判定する受信信号判定装置において、特にその判定精度を向上させ、また装置そのもののコストパフォーマンスを向上させることが可能となる。

本発明を適用した第１の実施形態としての受信信号判定装置のブロック構成例を示す図である。周波数オフセット補正部のブロック構成例を示す図である。選択スライディング相関処理において１ＯＦＤＭシンボルの長さＴからなるサンプルを順次抽出する例を示す図である。本発明を適用した第２の実施形態としての受信信号判定装置のブロック構成例を示す図である。選択スライディング相関処理においてサンプルを順次抽出する他の例を示す図である。本発明を適用した第３の実施形態としての受信信号判定装置のブロック構成例を示す図である。本発明を適用した第３の実施形態における処理動作の詳細について説明するための図である。本発明を適用した第４の実施形態としての受信信号判定装置のブロック構成例を示す図である。本発明を適用した第５の実施形態としての受信信号判定装置のブロック構成例を示す図である。本発明を適用した第６の実施形態としての受信信号判定装置のブロック構成例を示す図である。従来における受信信号判定装置のブロック構成例を示す図である。従来における受信信号判定装置の処理動作の詳細について説明するための図である。従来における他の受信信号判定装置のブロック構成例を示す図である。従来における受信信号判定装置の処理動作の詳細について説明するための他の図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した第１の実施形態としての受信信号判定装置１のブロック構成例を示している。この受信信号判定装置１は、判定対象としての無線信号を受信するＴＶチャンネルＢＰＦ１１と、このＴＶチャンネルＢＰＦ１１に接続されたベースバンド変換部１２と、ベースバンド変換部１２に接続されたＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１３と、ＡＤＣ１３にそれぞれ接続されてなる時間オフセット補正部１４及び周波数オフセット補正部１５と、これら時間オフセット補正部１４及び周波数オフセット補正部１５にそれぞれ接続されたバッファ１６と、バッファ１６に接続された選択スライディング相関部１７と、選択スライディング相関部１７に接続されたバッファ１８と、バッファ１８に接続された絶対値計算部１９と、絶対値計算部１９に接続された平均値計算部２０と、平均値計算部２０に接続された判定部２１とを備えている。

ＴＶチャンネルＢＰＦ１１は、判別対象としての受信信号を受信した場合において、所定の周波数帯域に通過特性を有するＲＦ信号を入力として受け入れるものである。即ち、ＴＶチャンネルＢＰＦ１２は、受信信号を上記所定の周波数帯域にフィルタリングするための帯域通過フィルタとして構成される。ちなみに、その帯域幅は、それぞれのＴＶ信号における規格に応じて、例えば、６ＭＨｚ、７ＭＨｚ、８ＭＨｚ等に設定されているものであってもよい。ＴＶチャンネルＢＰＦ１１は、上述した処理を施した受信信号をベースバンド変換部１２へと出力する。

ベースバンド変換部１２は、ＴＶチャンネルＢＰＦ１１から供給されてくるＲＦ信号としての受信信号についてベースバンド帯域の信号に周波数変換する。このベースバンド変換部１２は、ＴＶチャンネルＢＰＦ１１に入力されるＲＦ信号が、伝送のために変調された信号になっていることに対応して行うものであるが、これを設けることは必須ではなく、以降の信号処理をＲＦ帯域で行うようにしてもよいことは勿論である。

ＡＤＣ１３は、入力されたアナログ信号としての受信信号を所定の周波数でサンプリングし、デジタル信号に変換するものである。このＡＤＣ１３によりＡＤ変換を行うことにより、以降の信号処理、特に時間オフセット補正部１４における処理を効率的行うことが可能となる。

時間オフセット補正部１４は、後述する選択スライディング相関部１７における参照シーケンスとの間における相関算出動作の前段階として、当該参照シーケンスとの時間差（時間オフセット）を取り除くようにして、デジタル信号からなる受信信号をタイムシフトさせることにより補正するものである。この時間オフセット部１４により、デジタル信号としての受信信号は、参照シーケンスに対して時間差が無くなるように補正される。これにより、後述する選択スライディング相関部１７における相関値の算出結果は、時間オフセットを行わない場合と比較してより大きな値となり、Ｓ/Ｎ比の観点からもより検出、判定に適したものとなる。

周波数オフセット補正部１５は、ＡＤＣ１３から入力されてくる受信信号について周波数オフセットを補正するものである。即ち、受信信号は、ＴＶチャンネルＢＰＦ１１により受信されるまでの間に、無線により空中を伝搬されるものであるから、その周波数成分がその伝搬過程において何らかの影響を受けている可能性もある。このため、この周波数オフセット補正部１５により行われる周波数オフセットを施すことにより、後述する選択スライディング相関処理を行う際に、より計算精度を向上させることが可能となる。

時間オフセット補正部１４、周波数オフセット補正部１５の各処理は双方行わないものであってもよいし、何れか一方のみ行うものであってもよいし、双方行うものであってもよい。

図２は、かかる周波数オフセット補正部１５のブロック構成例を示している。周波数オフセット部１５は、ＦＦＴ部４１と、ＦＦＴ部４１に接続された周波数オフセット見積り部４５及びバッファ４２と、バッファ４２及び周波数オフセット見積り部４５に接続された周波数補正部４３と、周波数補正部４３に接続された逆ＦＦＴ部とを有している。

ＦＦＴ部４１は、ＡＤＣ１３から入力された受信信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施し、周波数軸上のスペクトラム情報に変換する。バッファ４２は、ＦＦＴ部４１から出力されてくる情報をバッファリングする。また周波数オフセット見積り部４５は、ＦＦＴ部４１から与えられたスペクトラム情報を所定の周波数情報と比較してマッチングを行い、ＦＦＴ部４１から与えられたスペクトラム情報の周波数オフセットを見積もる。ここでマッチングを行う所定の周波数情報とは、判別対称信号が例えばＤＶＢ−Ｔのような信号において定められているＯＦＤＭ方式の各サブキャリアについての周波数情報である。

この周波数オフセット見積り部４５による見積りで得られた主端数オフセットに関する情報は、周波数補正部４３に送信される。周波数補正部４３は、周波数オフセット見積り部４５から供給されてくる周波数オフセットの見積り値に基づいて、周波数軸上で周波数オフセットを補正する。逆ＦＦＴ部４４は、周波数補正部４３から供給されてくる信号を時間領域の信号に変換し、これをバッファ１６へと出力する。

バッファ１６は、時間オフセット補正部１４により上述した時間オフセットが施された受信信号、又は周波数オフセット補正部１５により上述した周波数オフセットが施された受信信号が供給される。このバッファ１６は、これら供給された受信信号を一時的に格納する。

選択スライディング相関部１７は、このバッファ１６に格納されている受信信号を読み出し、後述する選択スライディング相関処理を行う。この選択スライディング相関部１７は、読み出した受信信号と、参照シーケンスとの間で相関値を算出するものである。ここで読み出した受信信号と、参照シーケンスとは、既に時間オフセット補正部１４による働きにより、それらの間における時間オフセットがほぼ補正された状態となっている。ちなみに、この選択スライディング相関部１７は、上述した時間オフセット補正部１５において見積もられた範囲に基づいて、計算範囲を決めるようにしてもよい。この選択スライディング相関部１７により求められた相関値は、バッファ１８において一時的に格納される。

絶対値計算部１９は、このバッファ１８から相関値を読み出して、その絶対値を計算する。絶対値計算部１９により計算された相関値の絶対値は、平均値計算部２０へと送られる。平均値計算部２０は、その相関値の絶対値について平均値を計算する。これら絶対値計算部１９、平均値計算部２０による処理の詳細は後述する。

判定部２１は、平均値計算部２０により求められた相関値の平均値を、予め設定した閾値とを比較する。そして、この閾値より大きい場合には、受信信号がＴＶ信号である旨を、また閾値以下の場合には、受信信号がＴＶ信号でない旨を判別する。

次に、上述の如き構成からなる第１の実施形態としての受信信号判定装置１の動作について説明をする。

先ず判定対象として受信した受信信号を先ずＴＶチャンネルＢＰＦ１１において所望の通過帯域へとフィルタリングする。これにより受信信号の判定をする上で必要の無い帯域を実質的にカットすることができる。そして、この受信信号をベースバンド変換部１２においてベースバンド帯域の信号に周波数変換し、ＡＤＣ１３においてアナログデジタル変換を施す。そして、このデジタル信号としての受信信号を時間オフセット補正部１４において参照シーケンスに対して時間差が無いよう補正し、周波数オフセット補正部１５において上述した周波数オフセット処理を施す。ちなみに、時間オフセット補正部１４、周波数オフセット補正部１５における各処理は、何れか一方のみを行うようにしてもよい。

次にこれらオフセット処理が施された受信信号を一時的にバッファ１６に記憶させた後、選択スライディング相関部１７による選択スライディング相関処理を行う。

選択スライディング相関処理では、図３に示すように、受信信号は、１ＯＦＤＭシンボルの長さＴからなるサンプルｒｘ_iを順次抽出する。このサンプルｒｘ_iの抽出は、最初のシンボル期間Ｔの２倍（整数倍であってもよい）の長さからなる単位検出期間内において、ｒｘ₁、ｒｘ₂、ｒｘ₃、・・・、ｒｘ_kのサンプルを抽出する。このサンプル抽出は、互いに時間軸上において重複するようにして抽出する。図３の例では、サンプル間の抽出時間差がτ₁、τ₂、・・・、τ_k-1とされおり、最初のサンプルｒｘ₁から最後のサンプルｒｘ_kまでの抽出時間差はΣτ_iである。すなわち、このスライディング相関については、サンプルの抽出開始時を複数ステップに亘りシフトさせて抽出を行うものである。

ちなみに、この第１の実施形態では、あくまで一つの単位検出期間内においてサンプルの抽出を行うことを前提としている。そして一つの単位検出期間においてサンプル検出が終わった場合には、サンプル抽出処理を終了する。

このようにして抽出された各サンプルは、選択スライディング相関部１７において参照シーケンスとの間で相関値が求められる。ここでそれぞれのサンプルｒｘ₁、ｒｘ₂、・・・、ｒｘ_kについての相関値をＲｘ₁、Ｒｘ₂、・・・、Ｒｘ_kとする。次に、この算出した相関値において絶対値計算部１９において絶対値を求める。その結果、相関値の絶対値｜Ｒｘ₁｜、｜Ｒｘ₂｜、・・・、｜Ｒｘ_k｜が得られることとなる。

次に平均値計算部２０において、これら相関値の絶対値の平均を求める。その平均値は具体的には下記の式により求められる。

最後にこの求めた|Ｒｘ_i|の平均値を、閾値との間で比較を行う。

上述した構成からなる本発明を適用した第１の実施形態においては、判定対象の受信信号から所定長のシンボル期間のサンプルを、単位検出期間内において複数に亘り時系列的に順次シフトさせて抽出し、その抽出したサンプル毎に、参照シーケンスとの間で相関値を求める。そして、求めたサンプル毎の相関値の平均を求め、当該平均と、予め設定した閾値とを比較することにより、受信信号が所望の信号であるか否かを判定する。

これにより、相関値の最大値に基づいて受信信号を判定する従来技術と比較して、本発明は相関値の平均値に基づいて判定を行うため、判定精度をより向上させることが可能となる。

図４は、本発明を適用した第２の実施形態としての受信信号判定装置２のブロック構成例を示している。この受信信号判定装置２は、上述したＴＶチャンネルＢＰＦ１１と、ベースバンド変換部１２と、ＡＤＣ１３と、時間オフセット補正部１４及び周波数オフセット補正部１５と、バッファ１６と、選択スライディング相関部１７と、バッファ１８とを備え、更にこのバッファ１８に接続された平均化部３１と、平均化部３１に接続された絶対値計算部１９と、平均値計算部２０と、判定部２１とを備えている。

この第２の実施形態において、上述した第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。

平均化部３１は、バッファ１８において記録されている相関値について後述する平均化処理を施すものである。この平均化部３１は、かかる相関値の平均を計算した後、これを絶対値計算部へと出力する。

次に、上述の如き構成からなる第２の実施形態としての受信信号判定装置２の動作について説明をする。

ＴＶチャンネルＢＰＦ１１による通過帯域へとフィルタリング、ベースバンド変換部１２によるベースバンド帯域の信号に周波数変換、ＡＤＣ１３によるアナログデジタル変換、時間オフセット補正部１４による参照シーケンスに対する時間差が無いような補正、周波数オフセット補正部１５による各処理、バッファ１６による格納処理は、上述した第１の実施形態の動作と同一である。

次に選択スライディング相関処理では、図５に示すように、１ＯＦＤＭシンボルの長さＴからなるサンプルｒｘ_i（ｊ）を順次抽出する。このサンプルｒｘ_i（ｊ）の抽出は、最初のシンボル期間Ｔの２倍の長さからなる単位検出期間内において、ｒｘ₁（１）、ｒｘ₂（１）、ｒｘ₃（１）、・・・、ｒｘ_k（１）のサンプルを抽出する。このサンプル抽出は、互いに時間軸上において重複するようにして抽出する。図５の例では、サンプル間の抽出時間差がτ₁、τ₂、・・・、τ_k-1とされおり、最初のサンプルｒｘ₁（１）から最後のサンプルｒｘ_k（１）までの抽出時間差はΣτ_iである。すなわち、このスライディング相関については、サンプルの抽出開始時を複数ステップに亘りシフトさせて抽出を行うものである。最初の単位検出期間内においてサンプルの抽出を行った後、その次に続く単位検出期間においても同様にサンプルの抽出を行う。このようなサンプル抽出処理を、最後の単位検出期間に至るまで行う。

このようにして抽出された各サンプルは、選択スライディング相関部１７において参照シーケンスとの間で相関値が求められる。そして、求められた相関値はバッファ１８において一時的に格納され、平均化部３１において平均化される。

ここでそれぞれのサンプルｒｘ₁（１）、ｒｘ₂（１）、・・・ｒｘ_L（１），ｒｘ₁（２）、ｒｘ₂（２）、・・・ｒｘ_L（２），・・・，ｒｘ₁（k）、ｒｘ₂（k）、・・・ｒｘ_L（k））についての相関値をＲｘ₁（１）、Ｒｘ₂（１）、・・・Ｒｘ_L（１），Ｒｘ₁（２）、Ｒｘ₂（２）、・・・Ｒｘ_L（２），・・・，Ｒｘ₁（k）、Ｒｘ₂（k）、・・・Ｒｘ_L（k）とした場合、平均化部３１において求められる相関値の平均値は以下式によって求められる。

これらの式の意味するところは、最初に相関値Ｒｘ₁（１）、Ｒｘ₁（２）、Ｒｘ₁（３）、・・・・Ｒｘ₁（Ｌ）について平均を求める。次に相関値Ｒｘ₂（１）、Ｒｘ₂（２）、Ｒｘ₂（３）、・・・・Ｒｘ₂（Ｌ）について平均値を求める。同様にしてＲｘ_i（ｊ）（ｊ＝１、２、・・・L）におけるiを変化させてｋに至るまで平均をそれぞれ求める。これらの平均の算出は、平均化部３１において実行する。その結果、この平均化部３１では、Ｒｘ₁の平均値、Ｒｘ₂の平均値、Ｒｘ₃の平均値、・・Ｒｘ_iの平均値がそれぞれ求められる。

また、絶対値計算部１９において上述した式に基づいて、求めた平均値の絶対値をそれぞれ求める。その結果、この絶対値計算部１９では、Ｒｘ₁の平均値の絶対値、Ｒｘ₂の平均値の絶対値、Ｒｘ₃の平均値の絶対値、・・Ｒｘ_kの平均値の絶対値がそれぞれ求められる。

次に平均値計算部２０において、絶対値計算部１９において計算されたＲｘ₁の平均値の絶対値、Ｒｘ₂の平均値の絶対値、Ｒｘ₃の平均値の絶対値、・・Ｒｘ_kの平均値の絶対値について、更にこれらの平均を以下の式によって求める。

即ち、この第２の実施形態においては、所定長のシンボル期間のサンプルを、シンボル期間の整数倍の長さからなる単位検出期間内において複数に亘り時系列的にＬステップ（Ｌは２以上の整数）に亘り順次シフトさせて抽出する。そして、その抽出したサンプル毎に、予め規定した参照シーケンスとの間で相関値を求め、かかる処理をＫ個（Ｋは２以上の整数）の単位検出期間において繰り返し実行する。そして、これらの全てのＫ個の単位検出期間の間で対応するステップ間でサンプルの相関値の平均を求める。次に、ステップ毎に求められた相関値の平均について、全てのＬステップの間で平均を求める。

そして最後に判定部２１において、この求めた平均値を、閾値との間で比較を行う。

図６は、本発明を適用した第３の実施形態としての受信信号判定装置３のブロック構成例を示している。この受信信号判定装置２は、上述したＴＶチャンネルＢＰＦ１１と、ベースバンド変換部１２と、ＡＤＣ１３と、時間オフセット補正部１４及び周波数オフセット補正部１５と、バッファ１６と、バッファ１６に接続された平均化部３２と、平均化部３２に接続された選択スライディング相関部１７と、バッファ１８と、絶対値計算部１９と、平均値計算部２０と、判定部２１とを備えている。

この第３の実施形態において、上述した第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。

平均化部３２は、バッファ１６において記録されている受信信号について後述する平均化処理を施すものである。この平均化部３２は、かかる平均を計算した後、これを選択スライディング相関部１７へと出力する。

次に、上述の如き構成からなる第３の実施形態としての受信信号判定装置３の動作について説明をする。

平均化部３２は、図７に示すように、単位検出期間からなる信号を切り出す。ちなみにこの単位検出期間は、所定長のシンボル期間の整数倍の長さからなるものであればいかなる長さで構成されていてもよい。次に平均化部３２は、この切り出した単位検出期間について図７に示すように平均値を求める。

次に選択スライディング相関部１７は、この平均化された単位検出期間内においてシンボル期間長のサンプルを、複数に亘り時系列的に順次シフトさせて抽出し、その抽出したサンプル毎に、予め規定した参照シーケンスとの間で相関値を求める。その詳細については、本発明の実施形態１と同一であることから、その説明を引用することにより以下での説明を省略する。

また、選択スライディング相関部１７より後段のバッファ１８、絶対値計算部１９、平均値計算部２０、判定部２１の各処理は、本発明の実施形態１と同様である。

以上、実施形態２、３について、その構成と動作について説明をしたが、これらによっても相関値の平均値に基づいて判定を行うため、判定精度をより向上させることが可能となる。

なお、本発明は、上述した実施形態１〜３に限定されるものではなく、以下に説明する実施形態４〜６により具現化されるものであってもよい。

図８は、実施形態４のブロック構成を示している。この実施形態４は実施形態１の変形例としての受信信号判定装置１´である。

受信信号判定装置１´は、上述したＴＶチャンネルＢＰＦ１１と、ベースバンド変換部１２と、ＡＤＣ１３と、時間オフセット補正部１４及び周波数オフセット補正部１５と、バッファ１６と、選択スライディング相関部１７と、バッファ１８と、絶対値計算部１９と、平均値計算部２０と、判定部２１とを備え、この絶対値計算部１９と平均値計算部２０との間には出力選択部３５が設けられている。

この受信信号判定装置１´は、受信信号判定装置１と同一の構成要素については同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。

出力選択部３５は、この絶対値計算部１９から出力される相関値の絶対値のうち、任意のもの、或いは所定の条件のものを選択する。この出力選択部３５は、選択した相関値の絶対値のみを平均値計算部２０へと送る。

受信信号判定装置１であれば全ての相関値の絶対値について平均を求めていたのに対して、このような受信信号判定装置１´では、あくまで求めた相関値の絶対値について、その一部を選択し、これについて平均を求めるものである。

図９は、実施形態５のブロック構成を示している。この実施形態５は実施形態２の変形例としての受信信号判定装置２´である。

受信信号判定装置２´は、ＴＶチャンネルＢＰＦ１１と、ベースバンド変換部１２と、ＡＤＣ１３と、時間オフセット補正部１４及び周波数オフセット補正部１５と、バッファ１６と、選択スライディング相関部１７と、バッファ１８と、平均化部３１と、絶対値計算部１９と、平均値計算部２０と、判定部２１とを備え、絶対値計算部１９と平均値計算部２０との間には出力選択部３５が設けられている。

この受信信号判定装置２´は、受信信号判定装置２と同一の構成要素については同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。

受信信号判定装置２であれば全ての相関値の絶対値について平均を求めていたのに対して、このような受信信号判定装置２´では、あくまで求めた相関値の絶対値について、その一部を選択し、これについて平均を求めるものである。

図１０は、実施形態６のブロック構成を示している。この実施形態６は実施形態３の変形例としての受信信号判定装置３´である。

受信信号判定装置３´は、ＴＶチャンネルＢＰＦ１１と、ベースバンド変換部１２と、ＡＤＣ１３と、時間オフセット補正部１４及び周波数オフセット補正部１５と、バッファ１６と、平均化部３２と、選択スライディング相関部１７と、バッファ１８と、絶対値計算部１９と、平均値計算部２０と、判定部２１とを備え、絶対値計算部１９と平均値計算部２０との間には出力選択部３５が設けられている。

この受信信号判定装置３´は、受信信号判定装置３と同一の構成要素については同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。

受信信号判定装置３であれば全ての相関値の絶対値について平均を求めていたのに対して、このような受信信号判定装置３´では、あくまで求めた相関値の絶対値について、その一部を選択し、これについて平均を求めるものである。

以上、説明した実施形態４〜６における処理は、以下の式により現される。

ここでN≧１かつN≦kの整数であり、出力選択部３５によって選択された相関値の絶対値の数を示している。またRx＿sel(j)は、選択した相関値の絶対値を示している。

上述した実施形態４〜６においても、実施例１〜３と同様の効果を奏することとなり、また出力選択部３５で、相関値の絶対値について一部のみ選択するため、更に装置側における処理の負担を軽減させることも可能となり、装置そのもののコストパフォーマンスを向上させることも可能となる。

１〜３受信信号判定装置
１１ＴＶチャンネルＢＰＦ
１２ベースバンド変換部
１３ＡＤＣ
１４時間オフセット補正部
１５周波数オフセット補正部
１６バッファ
１７選択スライディング相関部
１８バッファ
１９絶対値計算部
２０平均値計算部
２１判定部
３１、３２平均化部

Claims

判定対象の受信信号から所定長のシンボル期間のサンプルを、上記シンボル期間の整数倍の長さからなる単位検出期間内において複数に亘り時系列的に順次シフトさせて抽出し、その抽出したサンプル毎に、予め規定した参照シーケンスとの間で相関値を求めるスライディング相関演算手段と、
スライディング相関演算手段により演算されたサンプル毎の相関値の平均を求める相関平均演算手段と、
上記相関平均演算手段により算出された相関値の平均と、予め設定した閾値とを比較することにより、上記受信信号が所望の信号であるか否かを判定する判定手段とを備えること
を特徴とする受信信号判定装置。
判定対象の受信信号から所定長のシンボル期間のサンプルを、上記シンボル期間の整数倍の長さからなる単位検出期間内において複数に亘り時系列的にＬステップ（Ｌは２以上の整数）に亘り順次シフトさせて抽出し、その抽出したサンプル毎に、予め規定した参照シーケンスとの間で相関値を求め、かかる処理をＫ個（Ｋは２以上の整数）の単位検出期間において繰り返し実行するスライディング相関演算手段と、
上記各ステップについて、全ての単位検出期間の間でサンプルの相関値の平均を求めるステップ毎平均演算手段と、
上記ステップ毎平均演算手段により上記ステップ毎に求められた相関値の平均について、更に全ての上記ステップの間で平均を求める相関平均演算手段と、
上記相関平均演算手段により算出されたステップの間の相関値の平均と、予め設定した閾値とを比較することにより、上記受信信号が所望の信号であるか否かを判定する判定手段とを備えること
を特徴とする受信信号判定装置。
判定対象の受信信号から所定長のシンボル期間の整数倍の長さからなる複数の単位検出期間を切り出し、切り出した単位検出期間について平均値を求める平均化手段と、
上記平均化手段により平均化された単位検出期間内において上記シンボル期間長のサンプルを、複数に亘り時系列的に順次シフトさせて抽出し、その抽出したサンプル毎に、予め規定した参照シーケンスとの間で相関値を求めるスライディング相関演算手段と、
スライディング相関演算手段により演算されたサンプル毎の相関値の平均を求める相関平均演算手段と、
上記相関平均演算手段により算出された相関値の平均と、予め設定した閾値とを比較することにより、上記受信信号が所望の信号であるか否かを判定する判定手段とを備えること
を特徴とする受信信号判定装置。
上記相関平均演算手段は、平均を求めようとする全ての相関値のうち、一部の相関値のみ選択してその平均を求めること
を特徴とする請求項１〜３のうち何れか1項記載の受信信号判定装置。
上記相関平均演算手段は、求めた正の相関値の総和の絶対値と、求めた負の相関値の総和の絶対値とを加算したものを、相関値の個数で除すことにより、平均を求めること
を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の受信信号判定装置。