JP2013153249A - Receiver, receiving method, receiving processor, and computer program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a receiver of a multi-antenna capable of precisely establishing synchronization with arriving radio signals.SOLUTION: A multi-antenna receiver 1R with plural receiving systems receiving radio signals having repetition signals for synchronization at a leading end comprises: a detection section 110A for acquiring a current value of a receiving level generated to plural receiving systems 1X, 1Y and a past value immediately before the current value; and a determination section 110C for selecting a receiving system out of the plural receiving systems 1X, 1Y on the basis of a difference of the current value and the past value of the receiving level for each of the acquired receiving systems 1X, 1Y, so that the radio signals received by the selected receiving system are used as an extraction object of a synchronization timing using the repetition signals.

Description

本発明は、例えば高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport System)の分野において好適な受信機、受信方法、当該受信機に搭載される無線信号の受信用プロセッサ、及び、コンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a receiver suitable for the field of Intelligent Transport System (ITS), a receiving method, a radio signal receiving processor mounted in the receiver, and a computer program, for example.

高度道路交通システム(ITS)の分野では、車両に搭載された車載通信装置同士や、これらと道路側のインフラ設備に装備された路側通信装置との間で通信を行うことにより、道路交通の安全性を高める技術が検討されている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、出会い頭衝突や右直衝突等の事故が予想される各車両に対して、車両の現在位置等を含む車両情報をお互いの車載通信装置が情報交換できれば、衝突の危険性を車両の運転者に警告したり、場合によっては運転操作介入を自動的に行ったりすることができ、事故防止に役立てることができる。
In the field of intelligent road traffic systems (ITS), road traffic safety is achieved by communicating between in-vehicle communication devices installed in vehicles and roadside communication devices installed in infrastructure equipment on the road side. A technique for improving the property has been studied (for example, see Patent Document 1).
For example, if each vehicle's in-vehicle communication device can exchange vehicle information including the current position of the vehicle for each vehicle where an accident such as a head-on collision or a right-hand collision is expected, the risk of the collision can be determined by the driver of the vehicle. Can be warned, and in some cases, driving intervention can be performed automatically, which can be useful for preventing accidents.

特に、交差点付近では車両同士の出会い頭衝突が発生し易いので、上記のような事故を防止する必要性が高い。しかし、都市部の交差点付近には高層建造物が林立するため、車両同士の間で電波の見通しが良くないことが多く、車載通信装置間で互いの情報を交換するのは困難である。
このため、路側通信装置が車両情報の仲介役となり、交差点近傍の多数の車載通信装置から収集した車両の現在位置等の車両情報を各車載通信装置に伝送するようにすれば、各車両が他車の車両情報をほぼリアルタイムに察知することができ、道路交通の安全性を高めることができる。
In particular, there is a high need to prevent accidents such as those described above, since encounter collisions between vehicles tend to occur near intersections. However, high-rise buildings stand near intersections in urban areas, so that radio wave visibility is often not good between vehicles, and it is difficult to exchange information between in-vehicle communication devices.
For this reason, if the roadside communication device acts as an intermediary for vehicle information and transmits vehicle information such as the current position of the vehicle collected from a number of in-vehicle communication devices near the intersection to each in-vehicle communication device, each vehicle The vehicle information of the vehicle can be sensed almost in real time, and the safety of road traffic can be improved.

この場合、各車載通信装置間のアクセス制御方式としては、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoidance)が用いられると推定される。
すなわち、各車載通信装置は、他の車載通信装置から無線信号の送信がないことを確認した上で、順に無線信号を外部に送信する。この場合、理想的には、各車載通信装置から送信された無線信号は互いに重複せずに、時系列的に並んで送信されることになる。
In this case, it is estimated that CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) is used as an access control method between the in-vehicle communication devices.
That is, each in-vehicle communication device transmits a radio signal to the outside in order after confirming that no other in-vehicle communication device transmits a radio signal. In this case, ideally, the radio signals transmitted from the in-vehicle communication devices are transmitted side by side in time series without overlapping each other.

前記路側通信装置は、多数の車載通信装置から次々と送信された大量のパケットを可能な限り受信することが求められる。しかし、路側通信機が受信すべき無線信号の受信タイミングや受信レベルは一定でないため、受信は必ずしも容易ではない。
しかも、路側通信装置は、車載通信装置との間でACKなどのやりとりを行って接続チャネルを確立するのではなく、車載通信装置から一方的に送信された無線信号を受信する必要があり、たとえ、受信に失敗しても再送処理は行われない。このように、路側通信装置による受信は、厳しい条件下で行われることになる。
The roadside communication device is required to receive as many packets as possible transmitted one after another from many in-vehicle communication devices. However, since the reception timing and reception level of radio signals to be received by the roadside communication device are not constant, reception is not always easy.
Moreover, the roadside communication device needs to receive a radio signal transmitted unilaterally from the in-vehicle communication device, instead of establishing a connection channel by exchanging ACK or the like with the in-vehicle communication device. Even if reception fails, retransmission processing is not performed. Thus, reception by the roadside communication device is performed under severe conditions.

特許第2806801号公報Japanese Patent No. 2806801

IEEE802.11などの規格に準拠する無線信号では、パケットに含まれるプリアンブル信号やパイロット信号を用いることにより、マルチアンテナの場合のアンテナの選択を的確に行ったり、受信信号を最適に組み合わせたりすることができる。
しかし、多数の車載通信装置から次々と送信される各パケットの先頭部分を受信する段階において、複数のアンテナのうちのいずれかを選択する場合に使える情報としては、各アンテナにおける無線信号の受信レベル(RSSI)ぐらいしかない。
For radio signals compliant with standards such as IEEE 802.11, the use of preamble signals and pilot signals included in the packet makes it possible to accurately select antennas in the case of multiple antennas and to optimally combine received signals. Can do.
However, the information that can be used when selecting one of a plurality of antennas at the stage of receiving the first part of each packet transmitted one after another from a large number of in-vehicle communication devices includes the reception level of the radio signal at each antenna. (RSSI) only.

また、IEEE802.11に準拠する無線信号には、パケットの先頭に同期用のショートプリアンブルが含まれるが、これに対して正確な同期処理を行わないと、それ以後の信号処理が不能となり、高度な合成ダイバシティアルゴリズムを生かすこともできない。
従って、無線信号を受信する場合のパケットの先頭部分を用いた同期処理を、いずれのアンテナで受信した無線信号によって行うかの選択は、非常に重要である。
In addition, a wireless signal compliant with IEEE 802.11 includes a synchronization short preamble at the beginning of the packet. However, if accurate synchronization processing is not performed on this, subsequent signal processing becomes impossible. It is not possible to make use of a simple synthesis diversity algorithm.
Accordingly, it is very important to select which antenna is used to perform the synchronization processing using the head portion of the packet when receiving a radio signal, based on the radio signal received by the antenna.

また、マルチアンテナの受信機の場合には、各々のアンテナで受信した無線信号の合成信号に対して、ショートプリアンブルを利用した同期タイミングの抽出を行うことが考えられる。
しかし、いずれかのアンテナで受信した無線信号のC/N比が小さい場合には、合成信号のC/N比も依然として小さいことが多いので、合成信号を用いて同期タイミングを抽出しても、その抽出を正確に行えるとは限らない。
In the case of a multi-antenna receiver, it is conceivable to extract a synchronization timing using a short preamble for a combined signal of radio signals received by each antenna.
However, when the C / N ratio of the radio signal received by any antenna is small, the C / N ratio of the combined signal is often still small, so even if the synchronization timing is extracted using the combined signal, The extraction is not always accurate.

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、到来する無線信号に対する同期を正確に確立できるマルチアンテナの受信機を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a multi-antenna receiver capable of accurately establishing synchronization with an incoming radio signal.

(1) 本発明の無線機は、同期用の繰り返し信号を先頭に有する無線信号を受信する、複数の受信系を備えたマルチアンテナの受信機であって、複数の前記受信系に生じる受信レベルの現在値とこの現在値の間近の過去値とを取得する取得部と、取得された前記受信系ごとの前記受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、複数の前記受信系のうちのどの前記受信系が受信した前記無線信号を、前記繰り返し信号を用いた同期タイミングの抽出対象とするかを選択する選択部と、を備えていることを特徴とする。   (1) The wireless device of the present invention is a multi-antenna receiver having a plurality of receiving systems that receives a wireless signal having a repeated signal for synchronization at the head, and a reception level generated in the plurality of receiving systems. Based on the difference between the current value and the past value of the reception level for each of the obtained reception systems, and an acquisition unit that acquires the current value of the current value and the past value close to the current value. And a selection unit that selects which radio signal received by the reception system is to be extracted from the synchronization timing using the repetitive signal.

(2) 本発明の受信機によれば、選択部が、受信系ごとの受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、複数の受信系のうちのどの受信系が受信した無線信号を、繰り返し信号を用いた同期タイミングの抽出対象とするかを選択するので、例えば、複数の受信系がそれぞれ受信した無線信号のうち、受信レベルの現在値と過去値との差が最も大きくなる無線信号を同期タイミングの抽出対象として選択することにより、C/N比がより大きい無線信号をその抽出対象として選択でき、到来する無線信号に対する同期を正確に確立することができる。   (2) According to the receiver of the present invention, the selection unit receives a radio signal received by any of the plurality of reception systems based on the difference between the current value and the past value of the reception level for each reception system. Is selected as a synchronization timing extraction target using a repetitive signal, for example, among radio signals received by a plurality of receiving systems, the difference between the current value of the reception level and the past value is the largest. By selecting a radio signal as a synchronization timing extraction target, a radio signal having a larger C / N ratio can be selected as the extraction target, and synchronization with an incoming radio signal can be accurately established.

(3) 本発明の受信機において、例えば、前記受信レベルの現在値として、現時点から遡った第1時点までの第1期間内の移動平均値を採用し、前記受信レベルの過去値は、前記第1時点から遡った第2時点までの第2期間内の移動平均値を採用することが好ましい。
その理由は、受信レベルの現在値や過去値として瞬時値を採用すると、ノイズ成分が多い無線信号でも、受信レベルが瞬間的に変動した場合に抽出対象として選択され易くなるが、このような誤った選択が生じる可能性をできるだけ抑えるためである。
(3) In the receiver of the present invention, for example, as the current value of the reception level, a moving average value within a first period from the current time to the first time point is adopted, and the past value of the reception level is It is preferable to adopt a moving average value in the second period from the first time point to the second time point.
The reason for this is that if an instantaneous value is adopted as the current value or past value of the reception level, even if the radio signal has a lot of noise components, it is easy to be selected as an extraction target when the reception level fluctuates instantaneously. This is to minimize the possibility that the selection will occur.

(4) もっとも、第1及び第2期間の時間長を長くし過ぎると、抽出対象として選択された無線信号に対して行う同期タイミングの抽出処理(自己相関値の演算などの処理)が間に合わなくなる。
そこで、前記第2時点から前記現時点までの期間を前記繰り返し信号の継続時間から引いた残存時間が、前記同期タイミングの抽出処理に要する処理時間よりも長くなるように、前記第1及び第2期間の時間長を設定することが好ましい。
(4) However, if the time lengths of the first and second periods are made too long, synchronization timing extraction processing (processing such as calculation of autocorrelation values) performed on the radio signal selected as the extraction target will not be in time. .
Therefore, the first and second periods are set such that the remaining time obtained by subtracting the period from the second time point to the current time point from the duration of the repetitive signal is longer than the processing time required for the synchronization timing extraction process. It is preferable to set the time length.

(5) 本発明の受信機において、前記受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、前記無線信号の到達を検出する検出部と、選択された前記無線信号を復調する復調部とを更に備え、前記復調部は、先に到達が検出された前記無線信号の復調中に前記検出部が他の前記無線信号の到達を検出した場合に、それまでの復調を止めて他の前記無線信号の復調を開始することが好ましい。   (5) In the receiver of the present invention, a detection unit that detects arrival of the radio signal based on a difference between a current value and a past value of the reception level; and a demodulation unit that demodulates the selected radio signal; The demodulation unit further stops the demodulation until then when the detection unit detects the arrival of the other radio signal during demodulation of the radio signal whose arrival has been detected earlier. It is preferable to start demodulation of the radio signal.

その理由は、先の無線信号と後の無線信号が重複して到達した場合に、先の無線信号の復調を継続すると、双方の無線信号の復調に失敗(共倒れ)する可能性が高いが、更なる受信レベルの上昇を生じさせる後の無線信号を検出した時点で、即座に後の無線信号の復調に乗り換えることにすれば、後の無線信号については復調可能となり、その方が共倒れとなるよりも合理的だからである。   The reason is that if the previous radio signal and the subsequent radio signal arrive in duplicate, if demodulation of the previous radio signal is continued, there is a high possibility that both radio signals will fail to be demodulated (coincidence). When a subsequent radio signal that causes a further increase in reception level is detected, if it is immediately switched to demodulation of the subsequent radio signal, the subsequent radio signal can be demodulated, and that one will fall together Because it is more rational.

(6) 本発明の受信機において、前記選択部は、前記復調部が他の前記無線信号の復調を開始する場合においても、前記受信系ごとの前記受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、複数の前記受信系のうちのどの前記受信系が受信した前記無線信号を前記同期タイミングの抽出対象にするかを選択可能であることが好ましい。
かかる選択部を採用すれば、他の無線信号の後に更に第3の無線信号が到来した場合でも、それらの無線信号のうちでC/N比がより大きい無線信号を同期タイミングの抽出対象として選択でき、到来する無線信号に対する同期を正確に確立することができる。
(6) In the receiver according to the present invention, the selection unit may be configured such that a difference between a current value and a past value of the reception level for each reception system even when the demodulation unit starts demodulating another radio signal. Based on the above, it is preferable that it is possible to select which of the plurality of reception systems the reception signal received by the reception system is the synchronization timing extraction target.
By adopting such a selection unit, even when a third wireless signal arrives after another wireless signal, a wireless signal having a larger C / N ratio is selected as an object for extraction of synchronization timing. And synchronization with respect to incoming radio signals can be established accurately.

(7) 本発明の受信機は、マルチアンテナの受信機であるから、各受信系で受信した無線信号のうちのいずれか1つを復調する「アンテナ選択方式」と、各受信系で受信した無線信号の合成信号を復調する「信号合成方式」のいずれかを採用できる。
例えば、上記アンテナ選択方式を採用する場合は、選択された前記無線信号から抽出された前記同期タイミングを用いて、選択された前記無線信号のみを復調する復調部を設けることにすればよい。
(7) Since the receiver of the present invention is a multi-antenna receiver, an “antenna selection method” for demodulating any one of the radio signals received by each reception system and the reception by each reception system Any of “signal combining methods” for demodulating a combined signal of radio signals can be employed.
For example, when the antenna selection method is employed, a demodulator that demodulates only the selected radio signal using the synchronization timing extracted from the selected radio signal may be provided.

(8) また、上記信号合成方式の受信機とする場合は、選択された前記無線信号から抽出された前記同期タイミングを用いて、複数の前記受信系の前記無線信号を合成して復調する復調部を設けることにすればよい。   (8) Further, in the case of the receiver of the above-described signal synthesis method, demodulation that synthesizes and demodulates a plurality of the radio signals of the reception systems using the synchronization timing extracted from the selected radio signal. What is necessary is just to provide a part.

(9) 本発明の受信方法は、上述の(1)〜(8)に記述した本発明の受信機が行う受信方法であり、本発明の受信機とカテゴリが相違する実質同一の発明である。
従って、本発明の受信方法は、上述の(1)〜(8)に記述した本発明の受信機と同様の作用効果を奏する。
(9) The reception method of the present invention is the reception method performed by the receiver of the present invention described in the above (1) to (8), and is substantially the same invention that is different in category from the receiver of the present invention. .
Therefore, the receiving method of the present invention has the same effects as the receiver of the present invention described in the above (1) to (8).

(10) 本発明の受信用プロセッサは、上述の(1)〜(8)に記述した本発明の受信機に搭載される受信用プロセッサであり、本発明の受信機と実質同一の処理を行う。
従って、本発明の受信用プロセッサは、上述の(1)〜(8)に記述した本発明の受信機と同様の作用効果を奏する。
(10) The reception processor of the present invention is a reception processor mounted on the receiver of the present invention described in the above (1) to (8), and performs substantially the same processing as the receiver of the present invention. .
Therefore, the receiving processor of the present invention has the same effects as the receiver of the present invention described in the above (1) to (8).

(11) 本発明のコンピュータプログラムは、上述の(1)〜(8)に記述した本発明の受信機と実質同一の処理を、上記受信用プロセッサに実行させるためのコンピュータプログラムである。
従って、本発明のコンピュータプログラムは、上述の(1)〜(8)に記述した本発明の受信機と同様の作用効果を奏する。
(11) The computer program of the present invention is a computer program for causing the receiving processor to execute substantially the same processing as that of the receiver of the present invention described in (1) to (8) above.
Therefore, the computer program of the present invention has the same operational effects as the receiver of the present invention described in the above (1) to (8).

以上の通り、本発明によれば、到来する無線信号に対する同期を正確に確立できるマルチアンテナの受信機が得られる。   As described above, according to the present invention, a multi-antenna receiver capable of accurately establishing synchronization with an incoming radio signal can be obtained.

高度道路交通システムの全体構成を示すための道路平面図である。It is a road top view for showing the whole structure of an intelligent road traffic system. 路側通信装置に搭載された受信機の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the receiver mounted in the roadside communication apparatus. (a)は障害物を挟む位置にある2つの車両が無線信号を送信する場合の道路平面図であり、(b)は2つの車両からのパケットを路側通信装置が受信した場合の受信レベルの時間的変化を示すタイムチャートである。(A) is a road plan view when two vehicles located between obstacles transmit radio signals, and (b) is a reception level when a roadside communication device receives packets from the two vehicles. It is a time chart which shows a time change. 受信レベルの現在値と過去値の説明図である。It is explanatory drawing of the present value and past value of a reception level. 受信用プロセッサの処理内容の具体例を示す状態遷移図である。It is a state transition diagram which shows the specific example of the processing content of a receiving processor. 2つの受信系の受信レベルの時間的変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the time change of the reception level of two receiving systems. 受信用プロセッサの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a receiving processor. 第1の変形例に係る受信用プロセッサの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the receiving processor which concerns on a 1st modification. 第2の変形例に係る受信用プロセッサの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the receiving processor which concerns on a 2nd modification.

〔システムの全体構成〕
図1は、高度道路交通システムの全体構成を示すための道路平面図である。
図1に示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、交差点付近に設けられた路側通信装置1と、この路側通信装置1と通信可能な複数の車載通信装置3とから構成されている。路側通信装置1は、例えば交差点の交通信号機2の支柱に設置されている。
[Overall system configuration]
FIG. 1 is a road plan view showing the overall configuration of an intelligent road traffic system.
As shown in FIG. 1, the intelligent road traffic system of the present embodiment includes a roadside communication device 1 provided near an intersection and a plurality of in-vehicle communication devices 3 that can communicate with the roadside communication device 1. . The roadside communication device 1 is installed on a pillar of a traffic signal 2 at an intersection, for example.

道路を走行する各車両の全部又は一部には、路側通信装置1と通信可能な車載通信装置3が搭載されている。路側通信装置1は、その通信可能エリア内に存在する多数(例えば200台程度が想定される。)の車載通信装置3と通信可能である。
路側通信装置1は、交通管制センターの中央装置4と通信可能に接続されており、この中央装置4と路側通信装置1との間は有線(無線でも可)で接続されている。
An in-vehicle communication device 3 capable of communicating with the roadside communication device 1 is mounted on all or a part of each vehicle traveling on the road. The roadside communication device 1 can communicate with a large number (for example, about 200 vehicles) in-vehicle communication devices 3 existing in the communicable area.
The roadside communication device 1 is communicably connected to the central device 4 of the traffic control center, and the central device 4 and the roadside communication device 1 are connected by wire (or wirelessly).

図1に示すシステムにおいて、各交差点に位置する路側通信装置1同士の路路間通信と、路側通信装置1と車載通信装置3との間の路車及び車路間通信と、車載通信装置3同士の車車間通信には、無線通信が用いられる。このうち、車載通信装置3同士の車車間通信には、CSMA/CAが用いられる。
本実施形態では、通信装置1,3間の無線通信の変調方式として、直交周波数分割多重方式(OFDM:Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)が採用されている。
In the system shown in FIG. 1, road-to-road communication between road-side communication devices 1 located at each intersection, road-vehicle and road-to-vehicle communication between the road-side communication device 1 and the vehicle-mounted communication device 3, and the vehicle-mounted communication device 3. Wireless communication is used for inter-vehicle communication. Among these, CSMA / CA is used for inter-vehicle communication between the in-vehicle communication devices 3.
In the present embodiment, an Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) is adopted as a modulation method for wireless communication between the communication apparatuses 1 and 3.

この方式は、送信データを多数の搬送波(サブキャリア)に乗せるマルチキャリアのデジタル変調方式である。各サブキャリアは互いに直交しているため、周波数軸上で重なりが生じる程度に密にデータを並べられる利点がある。
また、サブキャリアの変調方式としては、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMなどが用いられる。
This method is a multi-carrier digital modulation method in which transmission data is carried on a large number of carrier waves (subcarriers). Since the subcarriers are orthogonal to each other, there is an advantage that data can be arranged as densely as possible on the frequency axis.
Further, BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, or the like is used as a subcarrier modulation scheme.

本実施形態の車載通信装置3は、例えばIEEE802.11a/g/pに準拠したフォーマットの無線信号を、CSMA/CAによるアクセス制御方式に従って送信する。このため、複数の車載通信装置3が無線送信するパケットは、理論的には、互いに重複せずに時系列的に並んで送信され、このパケット間には、例えば40μ秒程度の時間的な隙間がある。
また、車載通信装置3が送信するパケットは、先頭にプリアンブル部(プリアンブル信号)が含まれ、その後に、伝送すべき情報が格納されたデータ部がある。
The in-vehicle communication device 3 of the present embodiment transmits, for example, a radio signal in a format compliant with IEEE802.11a / g / p according to an access control method based on CSMA / CA. For this reason, the packets wirelessly transmitted by the plurality of in-vehicle communication devices 3 are theoretically transmitted side by side in time series without overlapping each other, and a time gap of, for example, about 40 μsec is provided between the packets. There is.
Further, the packet transmitted by the in-vehicle communication device 3 includes a preamble part (preamble signal) at the head, and then has a data part in which information to be transmitted is stored.

上記プリアンブル部は、既知のパターンを持つ信号であり、受信側での同期処理に用いられる。このプリアンブル部には、「ショートプリアンブル」と「ロングプリアンブル」とがあり、ショートプリアンブルの変調方式にはQPSK(4相位相変調)が用いられ、ロングプリアンブルの変調方式にはBPSK(2相位相変調)が用いられる。
BPSK及びQPSKは、いずれも位相変調方式であり、位相に情報が乗せられるが、振幅は情報を乗せるためには用いられない。
The preamble portion is a signal having a known pattern and is used for synchronization processing on the receiving side. This preamble section includes a “short preamble” and a “long preamble”, QPSK (4-phase phase modulation) is used as the short preamble modulation method, and BPSK (two-phase phase modulation) is used as the long preamble modulation method. ) Is used.
Both BPSK and QPSK are phase modulation schemes, and information is put on the phase, but the amplitude is not used to put information.

本実施形態におけるデータ部は、例えば、16QAM(16値直交振幅変調)又は64QAM(64値直交振幅変調)のように、プリアンブル部よりも多値(高速)の変調方式でサブキャリアが変調されたOFDM信号よりなる。16QAM及び64QAMでは、いずれも情報が位相及び振幅に乗せられる。
データ部のOFDM信号は、信号レベルの変動が大きく、非常に大きな電力ピーク値が生じることがある一方、電力が小さくなることもある。つまり、データ部のPAPR(Peak to Average Power Ratio)は、一般にプリアンブル部のPAPRよりも高くなる。
In the data part in this embodiment, subcarriers are modulated by a multi-level (high-speed) modulation scheme than the preamble part, for example, 16QAM (16-value quadrature amplitude modulation) or 64QAM (64-value quadrature amplitude modulation). It consists of an OFDM signal. In both 16QAM and 64QAM, information is added to the phase and amplitude.
The OFDM signal in the data part has a large signal level fluctuation and may generate a very large power peak value, while the power may be small. That is, the PAPR (Peak to Average Power Ratio) of the data part is generally higher than the PAPR of the preamble part.

マルチレート制御が行われる場合には、プリアンブル部の次に、データ部の伝送速度等を示す情報の格納領域が設けられ、この格納領域で指定された伝送速度に対応した変調方式にて後続のデータ部が変調される。
マルチレート制御において選択される変調方式としては、例えば、BPSK、QPSK、16QAM又は64QAMのいずれかである。マルチレート制御において、伝送速度はパケット毎に異なり得るが、送信側(車載通信装置3)により選択される。本実施形態では、伝送速度等を示す情報の格納領域もデータ部の一部とする。
When multi-rate control is performed, a storage area for information indicating the transmission rate of the data part is provided next to the preamble part, and the subsequent modulation scheme corresponding to the transmission rate specified in this storage area is used. The data part is modulated.
The modulation method selected in the multirate control is, for example, any one of BPSK, QPSK, 16QAM, or 64QAM. In multi-rate control, the transmission speed may be different for each packet, but is selected by the transmission side (the in-vehicle communication device 3). In the present embodiment, the storage area for information indicating the transmission rate and the like is also part of the data portion.

〔路側通信装置の受信機の内部構成〕
図2は、路側通信装置1内の受信機1Rの内部構成を示すブロック図である。
本実施形態では、車載通信装置3から送信された無線信号を路側通信装置1が適切に受信する方策を提案することを課題としている。そこで、以下においては、路側通信装置1を「受信機1R」、車載通信装置3を「送信機3S」として説明を行う。
[Internal configuration of receiver of roadside communication device]
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the receiver 1R in the roadside communication apparatus 1.
In the present embodiment, an object is to propose a measure for the roadside communication device 1 to appropriately receive the radio signal transmitted from the in-vehicle communication device 3. Therefore, in the following description, the roadside communication device 1 is described as “receiver 1R”, and the in-vehicle communication device 3 is described as “transmitter 3S”.

路側通信装置1の受信機1Rは、マルチアンテナの受信機であって、2系統の受信系1X,1Yと、これらで受信された無線信号の情報処理を行う受信用プロセッサ110とを備えている。
2系統の受信系1X,1Yは、それぞれ、左側から順に、アンテナ101、バンドパスフィルタ102、ローノイズアンプ103、アッテネータ104、ローノイズアンプ105、AGC回路よりなる可変アンプ106、直交復調器107、A/D変換器108及び検波回路109を備えている。
The receiver 1R of the roadside communication device 1 is a multi-antenna receiver, and includes two systems of reception systems 1X and 1Y and a reception processor 110 that performs information processing of radio signals received by these systems. .
The two reception systems 1X and 1Y are, in order from the left, the antenna 101, the bandpass filter 102, the low noise amplifier 103, the attenuator 104, the low noise amplifier 105, the variable amplifier 106 including the AGC circuit, the quadrature demodulator 107, and the A / A A D converter 108 and a detection circuit 109 are provided.

各受信系1X,1Yのアンテナ101は、半波長以上の間隔をおいて設置された無指向性アンテナ、或いは、同方向に指向する指向性アンテナよりなる。
送信機3Sから送信された無線信号は、各受信系1X,1Yのアンテナ101によってそれぞれ受信され、受信された無線信号のうちの所定帯域の無線信号がバンドパスフィルタ102によって抽出される。
The antennas 101 of the receiving systems 1X and 1Y are omnidirectional antennas installed at intervals of half a wavelength or more, or directional antennas directed in the same direction.
Radio signals transmitted from the transmitter 3S are respectively received by the antennas 101 of the receiving systems 1X and 1Y, and a radio signal in a predetermined band among the received radio signals is extracted by the bandpass filter 102.

帯域が絞られた無線信号は、ローノイズアンプ103、アッテネータ104、ローノイズアンプ105、及び、自動利得制御機能(AGC機能)を有する増幅回路である可変アンプ106によって、全体的に増幅される。
可変アンプ106の出力信号は、直交復調器107により同相成分であるI信号と、直交成分であるQ信号とに復調され、この各成分の受信信号は次段のA/D変換器108によりデジタル化されて、受信用プロセッサ110に入力される。
The radio signal with the narrowed band is entirely amplified by a low noise amplifier 103, an attenuator 104, a low noise amplifier 105, and a variable amplifier 106 which is an amplifier circuit having an automatic gain control function (AGC function).
The output signal of the variable amplifier 106 is demodulated by the quadrature demodulator 107 into an I signal that is an in-phase component and a Q signal that is a quadrature component, and the received signal of each component is digitally converted by an A / D converter 108 at the next stage. And input to the receiving processor 110.

このように、A/D変換器108よりも前段の回路は、アナログの受信信号に対する信号処理部(アナログ受信回路)となっており、この回路では、アッテネータ104及び/又は可変アンプ106によって受信信号の増幅度を調整可能となっている。
ローノイズアンプ105の出力信号(可変アンプ106の入力信号)は検波回路109にて包絡線検波される。この包絡線の信号レベルである受信信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indication 以下、「受信レベル」ということがある。)も、受信用プロセッサ110に入力される。
As described above, the circuit preceding the A / D converter 108 is a signal processing unit (analog reception circuit) for an analog reception signal. In this circuit, the reception signal is received by the attenuator 104 and / or the variable amplifier 106. The amplification degree can be adjusted.
The output signal of the low noise amplifier 105 (the input signal of the variable amplifier 106) is envelope-detected by the detection circuit 109. A reception signal strength (RSSI: Received Signal Strength Indication) (hereinafter also referred to as “reception level”) that is the signal level of the envelope is also input to the reception processor 110.

〔受信用プロセッサの各機能部〕
本実施形態の受信用プロセッサ110は、2つの受信系1X,1Yに対するゲイン調整や、受信した無線信号の同期処理及び復調処理等のための、所定の制御プログラムを記憶したFPGA(Field Programmable Gate Array )より構成されている。かかる制御プログラムの実行によって実現される受信用プロセッサ110の機能部は、検出部110A、ゲイン制御部110B、判定部110C、復調部110D及び記憶部110Eである。
[Each functional part of the receiving processor]
The receiving processor 110 of this embodiment is an FPGA (Field Programmable Gate Array) that stores a predetermined control program for gain adjustment for the two receiving systems 1X and 1Y, synchronization processing and demodulation processing of received radio signals, and the like. ). The functional units of the receiving processor 110 realized by executing the control program are a detection unit 110A, a gain control unit 110B, a determination unit 110C, a demodulation unit 110D, and a storage unit 110E.

このうち、検出部110Aは、各受信系1X,1Yから得られる受信レベルの上昇により、送信機3Sからの無線信号の到達を検出する。
この検出には、無信号状態(ノイズのみ)にて無線信号の到達を検出する「第1検出」と、特定の第1の送信機3Sからの無線信号の受信処理中に、別の第2の送信機3Sからのより強い無線信号の到達を検出する「第2検出」とが含まれる。これらの到達の具体的な検出方法については、後述する。
Among these, the detection unit 110A detects the arrival of the radio signal from the transmitter 3S based on the increase in the reception level obtained from the reception systems 1X and 1Y.
This detection includes “first detection” for detecting arrival of a radio signal in a no-signal state (only noise), and another second during reception processing of a radio signal from a specific first transmitter 3S. And “second detection” for detecting arrival of a stronger wireless signal from the transmitter 3S. A specific method for detecting these arrivals will be described later.

ゲイン制御部110Bは、各受信系1X,1YにおけるRSSIの値に対応して、各受信系1X,1Yのアッテネータ104の減衰率や可変アンプ106の増幅率(ゲイン)を、それぞれ可変に設定可能である。
判定部110Cは、受信系1X,1Yのうちのいずれか一方又は双方でのRSSIの上昇により、検出部110Aが何らかの無線信号の到達を検出すると、デジタル化されたI信号とQ信号に対して正規の無線信号(正規パケット)であるか否かの判定処理を行う。
The gain control unit 110B can variably set the attenuation factor of the attenuator 104 of each reception system 1X, 1Y and the amplification factor (gain) of the variable amplifier 106 in accordance with the RSSI value in each reception system 1X, 1Y. It is.
When the detection unit 110A detects the arrival of some radio signal due to an increase in RSSI in one or both of the reception systems 1X and 1Y, the determination unit 110C A process of determining whether or not the signal is a regular radio signal (regular packet) is performed.

本実施形態で想定する通信規格はIEEE802.11a/g/pである。この通信規格では、ショートプリアンブルが10回の繰り返し信号により構成されている。
従って、判定部110Cによる正規パケットか否かの判定処理は、具体的には、受信パケットの先頭部分における、ショートプリアンブルに対する自己相関値が所定の閾値を超えたか否かによって行われる。
The communication standard assumed in this embodiment is IEEE802.11a / g / p. In this communication standard, a short preamble is composed of 10 repeated signals.
Therefore, the determination process of whether or not the packet is a regular packet by the determination unit 110C is specifically performed depending on whether or not the autocorrelation value for the short preamble in the leading portion of the received packet exceeds a predetermined threshold value.

また、判定部110Cは、上記の判定処理に先立ち、受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、いずれの受信系1X,1Yが受信した無線信号を、ショートプリアンブルを用いたシンボルタイミング(同期タイミング)の抽出対象とするかを選択する。
復調部110Dは、判定部110Cが正規パケットの到達を判定した場合に、その正規パケットのI信号とQ信号に対して所定の復調処理を行い、当該正規パケットに含まれる送信側の情報を復元する。
In addition, prior to the above determination process, the determination unit 110C determines, based on the difference between the current value and the past value of the reception level, the radio signal received by any of the reception systems 1X and 1Y as a symbol timing using a short preamble. Select whether to select (synchronization timing).
When the determination unit 110C determines that the regular packet has arrived, the demodulation unit 110D performs a predetermined demodulation process on the I signal and the Q signal of the normal packet, and restores transmission side information included in the normal packet. To do.

記憶部110Eは、検出部110AでのRSSIの上昇の検出(第1及び第2検出)に用いるための、受信レベルの現在値(RSSIc(c:current ):図6参照)と、この現在値から所定時間だけ遡った受信レベルの過去値(RSSIp(p:previous):図6参照)とを、それぞれ一時的に記憶するメモリを有する。
このRSSIcとRSSIpは、受信系1X,1Yごとにメモリに記憶されており、所定のサンプリング周期(例えば、1/16μ秒)が経過する度に更新される。
The storage unit 110E uses the current value of the reception level (RSSIc (c: current): see FIG. 6) and the current value to be used for detection (first and second detection) of RSSI increase in the detection unit 110A. And a past value (RSSIp (p: previous): refer to FIG. 6) of the reception level that is traced back by a predetermined time from the memory, respectively.
The RSSIc and RSSIp are stored in the memory for each of the reception systems 1X and 1Y, and are updated every time a predetermined sampling period (for example, 1/16 μsec) elapses.

ゲイン制御部110Bは、無線信号の到達が検出された場合に、可変アンプ106の増幅率を高速に変化させるが、それ以外の期間はその増幅率をほぼ一定に維持する。なお、可変アンプ106の増幅率の維持は、固定でもよいし緩やかな変化を許容してもよい。
このように、本実施形態では、無線信号の到達の検出時以外は、可変アンプ106の増幅率をほぼ一定に維持するので、ショートプリアンブルに対する自己相関値が安定し、自己相関値を用いた正規パケットの判定処理を正確に行えるという利点がある。
The gain control unit 110B changes the amplification factor of the variable amplifier 106 at high speed when arrival of a radio signal is detected, but maintains the amplification factor substantially constant during other periods. Note that the amplification factor of the variable amplifier 106 may be maintained at a fixed value or may allow a gradual change.
As described above, in this embodiment, since the amplification factor of the variable amplifier 106 is maintained almost constant except when the arrival of the radio signal is detected, the autocorrelation value with respect to the short preamble is stable, and the normal value using the autocorrelation value is used. There is an advantage that packet determination processing can be performed accurately.

〔隠れ端末の場合の受信レベルの変化〕
図3(a)は、障害物を挟む位置にある2つの車両A,Bが無線信号を送信する場合の道路平面図である。
図3(a)に示すように、2つの車両A,Bの間には建物等の障害物Hが位置しており、両車両A,B間では電波が届かない。つまり、車両A,Bに搭載された車載通信装置3は、お互いに隠れ端末の関係となっている。ただし、交差点近傍の路側通信装置1は、双方の車両A,Bに対して見通しがきくので、各車両A,Bの無線信号を受信できる。
[Changes in reception level for hidden terminals]
FIG. 3A is a plan view of a road when two vehicles A and B at a position sandwiching an obstacle transmit radio signals.
As shown in FIG. 3A, an obstacle H such as a building is located between the two vehicles A and B, and no radio wave reaches between the two vehicles A and B. That is, the in-vehicle communication devices 3 mounted on the vehicles A and B are in a hidden terminal relationship with each other. However, since the roadside communication device 1 in the vicinity of the intersection has a clear line of sight with respect to both the vehicles A and B, the radio signals of the vehicles A and B can be received.

図3(b)は、2つの車両A,Bからのパケットを路側通信装置1が受信した場合の受信レベル(RSSI)の時間的変化の一例を示すタイムチャートである。
図3(b)では、路側通信装置1は、時刻t1以前は周辺からのノイズを受信しているが、時刻t1において、遠い方の車両Bからの無線信号を受信し、その車両Bの無線信号を受信している途中の時刻t2に、近い方の車両Aからの無線信号を重複して受信した場合を想定している。
FIG. 3B is a time chart showing an example of a temporal change in the reception level (RSSI) when the roadside communication device 1 receives packets from two vehicles A and B.
In FIG. 3B, the roadside communication device 1 receives noise from the surroundings before time t1, but receives a radio signal from the farther vehicle B at time t1 and receives the radio signal from the vehicle B. It is assumed that the radio signal from the nearer vehicle A is received redundantly at time t2 in the middle of receiving the signal.

図3(a)に示すような隠れ端末の位置関係にある車両A,Bは、相手方からの無線信号を互いに受信できない。このため、CSMA/CA方式を採用していても、図3(b)で示すような、重畳的な無線信号の衝突が路側通信装置1に生じることがある。
また、図3の場合、車両Bよりもの車両Aの方が路側通信装置1に近いため、後からパケットを送信した車両Aの無線信号の方が、車両Bの無線信号よりも受信レベル(RSSI)が大きくなる。
Vehicles A and B that are in a positional relationship of hidden terminals as shown in FIG. 3A cannot receive radio signals from the other party. For this reason, even when the CSMA / CA method is adopted, a superimposed radio signal collision may occur in the roadside communication device 1 as shown in FIG.
In the case of FIG. 3, since the vehicle A is closer to the roadside communication device 1 than the vehicle B, the wireless signal of the vehicle A that has transmitted the packet later is received level (RSSI) than the wireless signal of the vehicle B. ) Becomes larger.

そこで、受信用プログラム110の検出部110Aは、時刻t1において車両Bのパケットが到達したことを検出する「第1検出」を行うだけでなく、車両Bのパケット受信中における時刻t2において、より強い無線信号である車両Aのパケットが到達したことを検出する「第2検出」をも行う。   Therefore, the detection unit 110A of the reception program 110 not only performs “first detection” to detect that the packet of the vehicle B has arrived at the time t1, but is stronger at the time t2 during reception of the packet of the vehicle B. “Second detection” is also performed to detect that the packet of the vehicle A that is a radio signal has arrived.

〔受信レベルの現在値と過去値〕
図4は、受信レベル(RSSI)の現在値と過去値の説明図である。
図4において、「T0」は、移動平均期間の単位時間(図例では1.0μ秒)であり、「tc」は現時点である。
受信用プロセッサ110の検出部110Aは、受信系1X,1Yの検波回路109からの入力信号を、単位時間T0よりも十分短いサンプリング周期(例えば、周期T0の1/16)でサンプリングしている。
[Current value and past value of reception level]
FIG. 4 is an explanatory diagram of the current value and the past value of the reception level (RSSI).
In FIG. 4, “T0” is a unit time (1.0 μsec in the example) of the moving average period, and “tc” is the current time.
The detection unit 110A of the reception processor 110 samples the input signal from the detection circuits 109 of the reception systems 1X and 1Y at a sampling period (for example, 1/16 of the period T0) that is sufficiently shorter than the unit time T0.

ここで、検出部110Aは、現時点tc直前の第1期間Tcと、その前の第2期間Tpとに含まれる、各サンプリング時点でのRSSIのデータ値を用いて、次のRSSIcとRSSIpを算出する。
RSSIc:現時点tcから遡った第1時点tp1までの第1期間Tc内のRSSIの移動平均値
RSSIp:第1時点tp1から遡った第2時点tp2までの第2期間Tp内のRSSIの移動平均値
Here, the detection unit 110A calculates the next RSSIc and RSSIp using the RSSI data value at each sampling time included in the first period Tc immediately before the current time tc and the second period Tp before that. To do.
RSSIc: Moving average value of RSSI in the first period Tc from the current time point tc to the first time point tp1 RSSIp: Moving average value of RSSI in the second time period Tp from the first time point tp1 to the second time point tp2

第1期間Tcと第2期間Tpの時間長は、ショートプリアンブル継続時間(16μ秒)から、第2時点tp2から現時点tcまでの時間長を引いた残存時間が、シンボルタイミングの抽出処理に要する処理時間よりも長くなるように設定されており、本実施形態では、Tc=3×T0(3μ秒)、Tp=5×T0(5μ秒)となっている。
なお、図4の例では、第1期間Tcと第2期間Tpが連続しているが、これらの期間Tc,Tpの間に若干のギャップ(例えば、1μ秒程度)があってもよい。
The time length of the first period Tc and the second period Tp is the processing required for the symbol timing extraction process, which is the remaining time obtained by subtracting the time length from the second time point tp2 to the current time tc from the short preamble duration time (16 μs). In this embodiment, Tc = 3 × T0 (3 μsec) and Tp = 5 × T0 (5 μsec) are set.
In the example of FIG. 4, the first period Tc and the second period Tp are continuous. However, there may be a slight gap (for example, about 1 μsec) between these periods Tc and Tp.

検出部110Aは、算出したRSSIcとRSSIpの値を、受信系1X,1Yごとに記憶部110Eのメモリに記録するとともに、サンプリング時点が1つ経過する度にRSSIcとRSSIpの算出値を更新する。
また、検出部110Aは、RSSIcとRSSIpの算出値を、2つの受信系1X,1Yの検波回路109からの入力信号(RSSIの計測値)ごとに求め、それぞれ記憶部110Eのメモリに記録する。
The detection unit 110A records the calculated RSSIc and RSSIp values in the memory of the storage unit 110E for each of the reception systems 1X and 1Y, and updates the calculated values of RSSIc and RSSIp each time one sampling point elapses.
In addition, the detection unit 110A obtains the calculated values of RSSIc and RSSIp for each of the input signals (measured values of RSSI) from the detection circuits 109 of the two reception systems 1X and 1Y, and records them in the memory of the storage unit 110E.

以下、受信系1Xにおける現在値RSSIcと過去値RSSIpを「RSSIcx」と「RSSIpx」と記載し、受信系1YにおけるRSSIcとRSSIpを「RSSIcy」と「RSSIpy」と記載する。   Hereinafter, the current value RSSIc and the past value RSSIp in the reception system 1X are described as “RSSIcx” and “RSSIpx”, and the RSSIc and RSSIp in the reception system 1Y are described as “RSSIcy” and “RSSIpy”.

〔受信用プロセッサにおける処理の状態遷移〕
図5は、受信用プロセッサ110の処理内容の具体例を示す状態遷移図である。
図5に示すように、受信用プロセッサ110は、レベル0〜レベル3までの4つの動作状態を有する。
このうち、レベル0(初期状態)は、RSSIの上昇を非検出のデフォルト状態(無信号状態;ノイズの受信中)である。この場合、受信用プロセッサ110のゲイン制御部110Bは、受信レベルの小さい無線信号を捉えられるように、可変アンプ106のゲインを高めのデフォルト値(初期設定値)に設定している。
[Process transitions in the receiving processor]
FIG. 5 is a state transition diagram showing a specific example of processing contents of the receiving processor 110.
As shown in FIG. 5, the receiving processor 110 has four operation states from level 0 to level 3.
Among these, level 0 (initial state) is a default state in which no increase in RSSI is detected (no signal state; receiving noise). In this case, the gain control unit 110B of the reception processor 110 sets the gain of the variable amplifier 106 to a higher default value (initial setting value) so that a radio signal with a low reception level can be captured.

レベル1は、受信用プロセッサ110のゲイン制御部110Bが、RSSIの値に合わせて可変アンプ106のゲインを急激に追従させる高速追従状態(第1状態)である。
レベル2は、受信用プロセッサ110のゲイン制御部110Bが、可変アンプ106のゲインが固定又はゲイン変化が緩やかな状態(第2状態)となるように設定し、かつ、同プロセッサ110の判定部110Cが、到達した無線信号が正規パケットか否かを判定する判定処理状態である。
Level 1 is a high-speed tracking state (first state) in which the gain controller 110B of the receiving processor 110 rapidly follows the gain of the variable amplifier 106 in accordance with the RSSI value.
Level 2 is set so that the gain control unit 110B of the receiving processor 110 is in a state where the gain of the variable amplifier 106 is fixed or the gain change is gradual (second state), and the determination unit 110C of the processor 110 is set. Is a determination processing state for determining whether or not the reached radio signal is a regular packet.

レベル3は、受信用プロセッサ110の復調部110Dが、可変アンプ106のゲインが固定された状態(第2状態)で、正規パケットに対するデータ復調を行う復調処理状態である。
図5に示すように、受信用プロセッサ110の判定部110Cは、レベル0で条件S1を充足する場合、すなわち、RSSIc−RSSIp>Th1(第1の閾値)となる場合に、正規パケットの到達の可能性があるとみなし、動作状態をレベル1に遷移させる。
Level 3 is a demodulation processing state in which the demodulation unit 110D of the reception processor 110 performs data demodulation on a regular packet in a state where the gain of the variable amplifier 106 is fixed (second state).
As illustrated in FIG. 5, the determination unit 110C of the receiving processor 110 determines whether the regular packet has reached when the condition S1 is satisfied at level 0, that is, when RSSIc−RSSIp> Th1 (first threshold). Assuming that there is a possibility, the operation state is shifted to level 1.

ここで、受信用プロセッサ110の判定部110Cは、2つの受信系1X,1Yのうちのいずれか一方の受信レベルが条件S1を充足する場合には、充足した方の無線信号を正規パケットか否かの判定対象(シンボルタイミングの抽出対象)として選択する。
また、受信用プロセッサ110の判定部110Cは、2つの受信系1X,1Yの双方受信レベルが条件S1を充足する場合には、受信レベルの現在値と過去値の差が大きい方の無線信号を、正規パケットか否かの判定対象(シンボルタイミングの抽出対象)として選択する。
Here, if the reception level of either one of the two reception systems 1X and 1Y satisfies the condition S1, the determination unit 110C of the reception processor 110 determines whether the satisfied radio signal is a regular packet. As a determination target (symbol timing extraction target).
In addition, the determination unit 110C of the reception processor 110, when both reception levels of the two reception systems 1X and 1Y satisfy the condition S1, outputs a radio signal having a larger difference between the current value of the reception level and the past value. , It is selected as a determination target (symbol timing extraction target) whether or not it is a regular packet.

換言すると、判定部110Cは、次の不等式(x)のみが成立する場合は、レベル2において、受信系1Xからの無線信号のショートプリアンブルを用いてシンボルタイミングを抽出し、次の不等式(y)のみが成立する場合は、レベル2において、受信系1Yからの無線信号のショートプリアンブルを用いてシンボルタイミングを抽出する。
RSSIcx−RSSIpx>Th1……(x)
RSSIcy−RSSIpy>Th1……(y)
In other words, when only the following inequality (x) is established, the determination unit 110C extracts the symbol timing using the short preamble of the radio signal from the reception system 1X at level 2, and the following inequality (y) If only the above holds, at level 2, the symbol timing is extracted using the short preamble of the radio signal from the reception system 1Y.
RSSIcx-RSSIpx> Th1 (x)
RSSIcy-RSSIpy> Th1 (y)

また、判定部110Cは、上記不等式(x)及び(y)の双方が成立する場合は、(RSSIcx−RSSIpx)の値と(RSSIcy−RSSIpy)の値のいずれが大きいかを判定し、値が大きい方の受信系1X(又は1Y)からの無線信号のショートプリアンブルを用いてシンボルタイミングを抽出する。   In addition, when both the inequalities (x) and (y) are satisfied, the determination unit 110C determines which of (RSSIcx−RSSIpx) and (RSSIcy−RSSIpy) is greater, and the value is Symbol timing is extracted using a short preamble of a radio signal from the larger receiving system 1X (or 1Y).

受信用プロセッサ110のゲイン調整部110Bは、レベル1において、可変アンプ106に固有の所定の追従時間T1が経過した場合(条件S2)に、動作状態をレベル2に遷移させる。
また、受信用プロセッサ110の判定部110Cは、レベル2において、正規パケットか否かの所定の判定時間T2内に正規パケットを観測した場合(条件S3)に、動作状態をレベル3に遷移させ、復調部110Dは、レベル3において、正規パケットに対するデータ復調が完了した場合(条件S5)に、動作状態をレベル0に戻す。
The gain adjustment unit 110B of the reception processor 110 causes the operating state to transition to level 2 when a predetermined follow-up time T1 unique to the variable amplifier 106 has passed at level 1 (condition S2).
Further, the determination unit 110C of the receiving processor 110 transitions the operation state to the level 3 when the normal packet is observed within the predetermined determination time T2 as to whether or not the packet is a normal packet at the level 2 (condition S3). The demodulator 110D returns the operation state to level 0 when the data demodulation for the regular packet is completed at level 3 (condition S5).

レベル3においては、正規パケットに対するデータ復調が完了するまでは、原則として、可変アンプ106のゲインが固定された状態(第2状態)に保持される。
これに対して、復調が完了して動作状態がレベル0に戻ると、可変アンプ106のゲインが固定された状態(第2状態)が解除される。
In level 3, as a general rule, the gain of the variable amplifier 106 is held in a fixed state (second state) until the data demodulation for the regular packet is completed.
On the other hand, when the demodulation is completed and the operation state returns to level 0, the state where the gain of the variable amplifier 106 is fixed (second state) is cancelled.

受信用プロセッサ110の判定部110Cは、レベル2において、正規パケットか否かの所定の判定時間T2内に正規パケットを観測しない場合(条件S6)は、到達した無線信号はノイズであるとみなし、動作状態をレベル0に戻す。
この場合も、可変アンプ106のゲインが固定又はゲイン変化が緩やかな状態(第2状態)が解除され、デフォルト値(比較的大きい値)に戻される。
When the determination unit 110C of the receiving processor 110 does not observe the normal packet within the predetermined determination time T2 as to whether it is a normal packet or not at level 2 (condition S6), the arrived radio signal is regarded as noise, Return the operating state to level 0.
Also in this case, the state where the gain of the variable amplifier 106 is fixed or the change in gain is gradual (second state) is canceled and returned to the default value (relatively large value).

受信用プロセッサ110の復調部110Dは、レベル3において、条件S7を充足する場合、すなわち、RSSIc−RSSIp>Th2(第2の閾値)となる場合には、後続の他の正規パケットの到達の可能性を優先し、動作状態をレベル1に戻す。
すなわち、本実施形態では、レベル3において正規パケットの復調中であっても、可変アンプ106のゲインが固定された状態(第2状態)が解除され、RSSIの値に合わせて可変アンプ106のゲインが急激に追従する高速追従状態(第1状態)となる。
The demodulator 110D of the receiving processor 110 can reach another subsequent normal packet when the condition S7 is satisfied at level 3, that is, when RSSIc-RSSIp> Th2 (second threshold). Priority is given to the operation, and the operating state is returned to level 1.
That is, in the present embodiment, even when the regular packet is being demodulated at level 3, the state in which the gain of the variable amplifier 106 is fixed (second state) is canceled, and the gain of the variable amplifier 106 is adjusted according to the RSSI value. Becomes a high-speed follow-up state (first state) in which abruptly follows.

なお、受信用プロセッサ110の判定部110Cは、条件S1の場合と同様に、2つの受信系1X,1Yのうちのいずれか一方の受信レベルが条件S7を充足する場合には、充足した方の無線信号を、正規パケットか否かの判定対象として選択する。
同様に、受信用プロセッサ110は、2つの受信系1X,1Yの双方の受信レベルが条件S7を充足する場合には、受信レベルの現在値と過去値の差が大きい方の無線信号を正規パケットか否かの判定対象として選択する。
As in the case of the condition S1, the determination unit 110C of the reception processor 110 determines which one of the two reception systems 1X and 1Y satisfies the condition S7. A radio signal is selected as a determination target of whether or not it is a regular packet.
Similarly, if the reception levels of both of the two reception systems 1X and 1Y satisfy the condition S7, the reception processor 110 transmits the radio signal having the larger difference between the current value of the reception level and the past value as a normal packet. Is selected as a determination target.

このように、本実施形態では、レベル3の動作状態でも、後で到達する無線信号によるRSSIの上昇に伴ってレベル1に戻ることが可能である。
従って、図3(a)に示す車両Bからの先の無線信号に対する復調処理が行われていても、可変アンプ106に対する入力信号のレベル(RSSI)の更なる上昇によって、車両Aからの無線信号(発信源の異なる別の正規の無線信号)の到達の可能性が検出された場合には、先の無線信号に対する復調処理が、途中で取りやめとなって放棄される。
As described above, in this embodiment, even in an operation state of level 3, it is possible to return to level 1 as RSSI increases due to a radio signal that arrives later.
Therefore, even if the demodulation process for the previous radio signal from the vehicle B shown in FIG. 3A is performed, the radio signal from the vehicle A is further increased by the further increase in the level (RSSI) of the input signal to the variable amplifier 106. When the possibility of reaching (another regular radio signal with a different transmission source) is detected, the demodulation process for the previous radio signal is canceled and abandoned.

そして、車両Aからの後の無線信号に関する判定処理と復調処理に、動作状態が移行し、当該後の無線信号に判定対象及び復調対象が切り替えられることになる。
また、この場合、発信源の異なる別の正規の無線信号の到達の可能性が検出されて先の無線信号の復調処理を放棄した場合には、判定処理を行うことなく、直ちに復調処理を開始することもできる。
Then, the operation state shifts to the determination process and the demodulation process related to the subsequent radio signal from the vehicle A, and the determination target and the demodulation target are switched to the subsequent radio signal.
Also, in this case, when the possibility of arrival of another regular radio signal with a different source is detected and the demodulation process of the previous radio signal is abandoned, the demodulation process is started immediately without performing the determination process. You can also

つまり、先の無線信号の復調処理中に、信号レベルの大きな上昇があると、レベル上昇後の無線信号は正規の無線信号であると推定し、すぐに後着パケットの復調に乗り換えてゲイン調整を行い、後着パケットの復調を行うことが好ましい。
その理由は、先の無線信号の復調を放棄した以上、受信レベル上昇後の後の無線信号を正規の無線信号であると推定して、直ちにゲイン調整及び復調処理を行うことで、少なくとも後の無線信号についての受信処理が行えるからである。
In other words, if there is a significant increase in the signal level during the previous radio signal demodulation process, the radio signal after the level increase is assumed to be a normal radio signal, and the gain adjustment is made by switching to the demodulation of the late arrival packet immediately. It is preferable to perform demodulation of late arrival packets.
The reason for this is that, since abandoning demodulation of the previous radio signal, it is assumed that the radio signal after the reception level rises is a regular radio signal, and gain adjustment and demodulation processing are performed immediately, so that at least later This is because a reception process for a radio signal can be performed.

なお、図5に破線の矢印で示すように、レベル2において条件S7を充足する場合にも、受信用プロセッサ110の動作状態をレベル1に戻してもよい。
すなわち、先に到達した無線信号に対する判定処理の途中で条件S7を満たす受信レベルの変動があった場合においても、受信用プロセッサ110の動作状態をレベル1に戻してもよい。
Note that, as indicated by the dashed arrow in FIG. 5, the operating state of the receiving processor 110 may be returned to level 1 even when the condition S7 is satisfied at level 2.
That is, even when there is a change in the reception level that satisfies the condition S7 during the determination process for the wireless signal that has arrived first, the operation state of the reception processor 110 may be returned to level 1.

〔受信用プロセッサにおける処理の時間的推移〕
図6は、2つの受信系1X,1Yの受信レベルの時間的変化を示すタイムチャートであある。なお、図6中の「RSSIx」は、受信系1Xの受信レベルを意味し、「RSSIy」は、受信系1Yの受信レベルを意味する。
また、図6中のΔx1は、最初に到達した無線信号によって受信系1Xに生じる受信レベル差を示し、Δx2は、その無線信号の処理中に到達した無線信号によって受信系1Xに生じる受信レベル差を示す。
[Time transition of processing in the receiving processor]
FIG. 6 is a time chart showing temporal changes in the reception levels of the two reception systems 1X and 1Y. Note that “RSSIx” in FIG. 6 means the reception level of the reception system 1X, and “RSSIy” means the reception level of the reception system 1Y.
Further, Δx1 in FIG. 6 indicates a reception level difference that occurs in the reception system 1X due to the radio signal that arrives first, and Δx2 indicates a reception level difference that occurs in the reception system 1X due to the radio signal that arrives during processing of the radio signal. Indicates.

更に、図6中のΔy1は、最初に到達した無線信号によって受信系1Yに生じる受信レベル差を示し、Δy2は、その無線信号の処理中に到達した無線信号によって受信系1Yに生じる受信レベル差を示す。
なお、図6においては、Δx1>Δy1>Th1であり、Δy2>Δx2>Th2であると仮定している。また、図6では、受信系1Yのゲインだけを記載しているが、受信系1Xのゲインは、RSSIxの値に応じて変動する。
Further, Δy1 in FIG. 6 indicates a reception level difference that occurs in the reception system 1Y due to the radio signal that arrives first, and Δy2 indicates a reception level difference that occurs in the reception system 1Y due to the radio signal that is reached during processing of the radio signal. Indicates.
In FIG. 6, it is assumed that Δx1>Δy1> Th1 and Δy2>Δx2> Th2. In FIG. 6, only the gain of the reception system 1Y is illustrated, but the gain of the reception system 1X varies according to the value of RSSIx.

図6に示すように、時刻t1以前のノイズの受信中は、受信用プロセッサ110の動作状態はレベル0であり、可変アンプ106のゲインは比較的高い状態にある。
時刻t1において、路側通信装置1が車両Bから正規パケットを受けると、各受信系1X,1Yの受信レベル差Δx1,Δy1が第1の閾値Th1を超えることにより、車両Bからのパケットの到達が検出(第1検出)され、受信用プリアンブル110の動作状態がレベル1に移行する。このレベル1では、可変アンプ106のゲインが受信レベル(RSSIy)の変化に合わせて急激に追従して低下する。
As shown in FIG. 6, during reception of noise before time t1, the operating state of the receiving processor 110 is level 0, and the gain of the variable amplifier 106 is relatively high.
At time t1, when the roadside communication device 1 receives a regular packet from the vehicle B, the reception level difference Δx1, Δy1 between the reception systems 1X, 1Y exceeds the first threshold Th1, so that the packet arrives from the vehicle B. When detected (first detection), the operating state of the reception preamble 110 shifts to level 1. At this level 1, the gain of the variable amplifier 106 decreases rapidly following a change in the reception level (RSSIy).

次に、可変アンプ106の所定の追従時間T1が経過すると、動作状態がレベル2に移行し、到達を検出した無線信号のショートプリアンブルの自己相関値を用いて、正規パケットか否かの判定処理が行われる。
図6の例では、Δx1>Δy1であるから、受信系1Xで受信された無線信号が同期タイミングの抽出対象として選択され、選択された無線信号のショートプリアンブルに対して当該判定処理が行われる。
Next, when a predetermined follow-up time T1 of the variable amplifier 106 elapses, the operation state shifts to level 2, and a process of determining whether or not the packet is a regular packet using the autocorrelation value of the short preamble of the radio signal that has detected arrival. Is done.
In the example of FIG. 6, since Δx1> Δy1, the radio signal received by the reception system 1X is selected as a synchronization timing extraction target, and the determination process is performed on the short preamble of the selected radio signal.

時刻t1に到達した無線信号は、図3に示す車両Bからの正規パケットであるから、受信用プロセッサ110の動作状態はレベル2からレベル3に移行する。
受信用プロセッサ110は、レベル3の復調処理の際には、所定の復調用の内部パラメータに従って復調を行う。この復調用の内部パラメータは、例えば、周波数やタイミング同期に関するパラメータ及び伝送路特性に応じた等化処理のためのパラメータである。これらのパラメータは、データ復調に先立って、プリアンブル部を用いて生成されるため、パケット毎に異なる値が用いられることになる。
Since the radio signal that has reached time t1 is a normal packet from vehicle B shown in FIG. 3, the operating state of reception processor 110 shifts from level 2 to level 3.
The reception processor 110 performs demodulation according to a predetermined internal parameter for demodulation during the level 3 demodulation processing. This internal parameter for demodulation is, for example, a parameter for frequency and timing synchronization and a parameter for equalization processing according to transmission path characteristics. Since these parameters are generated using a preamble part prior to data demodulation, different values are used for each packet.

車両Bからの正規パケットの復調中(レベル3)である時刻t2において、路側通信装置1が車両Aから正規パケットを受けると、各受信系1X,1Yの受信レベル差Δx2,Δy2が第2の閾値Th2を超えることにより、車両Aからのパケットの到達が検出(第2検出)され、受信用プリアンブル110の動作状態がレベル1に戻る。
レベル1に戻ることにより、可変アンプ106のゲインが、車両Aからのパケット到達によるRSSIの変化に合わせて更に低下する。
When the roadside communication device 1 receives the normal packet from the vehicle A at time t2 during demodulation of the normal packet from the vehicle B (level 3), the reception level difference Δx2, Δy2 between the reception systems 1X, 1Y is the second value. When the threshold Th2 is exceeded, arrival of a packet from the vehicle A is detected (second detection), and the operating state of the reception preamble 110 returns to level 1.
By returning to level 1, the gain of the variable amplifier 106 further decreases in accordance with the change in RSSI due to arrival of the packet from the vehicle A.

次に、可変アンプの所定の追従時間T1が経過すると、動作状態がレベル2に移行し、新たに到達を検出した無線信号のショートプリアンブルの自己相関値を用いて、正規パケットか否かの判定処理が行われる。
図6の例では、Δy2>Δx2であるから、受信系1Yで受信された無線信号がシンボルタイミングの抽出対象として選択され、選択された無線信号のショートプリアンブルに対して当該判定処理が行われる。
Next, when a predetermined follow-up time T1 of the variable amplifier elapses, the operation state shifts to level 2, and it is determined whether or not the packet is a regular packet by using the autocorrelation value of the short preamble of the radio signal newly detected for arrival. Processing is performed.
In the example of FIG. 6, since Δy2> Δx2, the radio signal received by the reception system 1Y is selected as a symbol timing extraction target, and the determination process is performed on the short preamble of the selected radio signal.

時刻t2に到達した無線信号は、図3に示す車両Aからの正規パケットであるから、受信用プロセッサ110の動作状態はレベル2からレベル3に移行する。
このように、本実施形態では、先の無線信号の復調中であっても、他の無線信号の到達を検出すると素早く動作状態をレベル1に戻し、先の無線信号を放棄するとともに、後の無線信号に合わせて可変アンプ106のゲインを高速に追従させるので、後の無線信号の判定処理を的確に行うことができる。
Since the radio signal that has reached time t2 is a normal packet from vehicle A shown in FIG. 3, the operating state of reception processor 110 shifts from level 2 to level 3.
As described above, in the present embodiment, even when the previous wireless signal is being demodulated, when the arrival of another wireless signal is detected, the operation state is quickly returned to level 1, the previous wireless signal is discarded, Since the gain of the variable amplifier 106 follows at a high speed in accordance with the radio signal, the subsequent radio signal determination process can be performed accurately.

受信用プロセッサ110は、車両Aの無線信号の復調処理(レベル3)に移行すると、復調用の内部パラメータを、車両Aからのパケットのプリアンブル部を用いて生成する。
この際、車両Bからのパケット用の内部パラメータは破棄され、車両Bからのパケットの復調は放棄する。従って、車両Aからの無線信号の復調を適切に行うことができる。車両Aからのパケットの復調が終了すると、受信用プロセッサ110は、動作状態をレベル3からレベル0に復帰させる。
When the reception processor 110 shifts to the demodulation process (level 3) of the radio signal of the vehicle A, the reception processor 110 generates an internal parameter for demodulation using the preamble portion of the packet from the vehicle A.
At this time, the internal parameters for the packet from the vehicle B are discarded, and the demodulation of the packet from the vehicle B is abandoned. Therefore, the radio signal from the vehicle A can be appropriately demodulated. When the demodulation of the packet from the vehicle A is completed, the receiving processor 110 returns the operation state from the level 3 to the level 0.

なお、図6では図示していないが、受信用プロセッサ110は、レベル2の判定処理中において、時刻t2に到達した無線信号が正規パケットでないと判定した場合には、その無線信号をノイズとみなし、動作状態をレベル2からレベル0に戻す(図5の条件S6参照)。この場合も、可変アンプ106のゲインが固定又はゲイン変化が緩やかな状態(第2状態)が解除され、ゲインはデフォルト値(比較的大きい値)に戻る。
なお、上述の実施形態において、新たな無線信号を検出した場合に、同期タイミングの抽出対象として、前回選択した抽出対象とは異なるチャンネルを用いてもよい。また、その場合に、各チャンネルごとに、第1期間Tcの移動平均値と第2期間Tpの移動平均値の差がより大きい方を選択することが好ましい。
Although not shown in FIG. 6, if the receiving processor 110 determines that the wireless signal that has reached the time t2 is not a regular packet during the level 2 determination process, the reception processor 110 regards the wireless signal as noise. The operating state is returned from level 2 to level 0 (see condition S6 in FIG. 5). Also in this case, the state where the gain of the variable amplifier 106 is fixed or the gain change is gradual (second state) is released, and the gain returns to the default value (relatively large value).
In the above-described embodiment, when a new wireless signal is detected, a channel different from the previously selected extraction target may be used as the synchronization timing extraction target. In that case, it is preferable to select a larger difference between the moving average value of the first period Tc and the moving average value of the second period Tp for each channel.

〔受信機の効果〕
本実施形態の受信機1Rによれば、受信用プロセッサ110の判定部110Cが、2つの受信系1X,1Yごとの受信レベルの現在値RSSIcx,RSSIpxと過去値RSSIcy,RSSIpyとの差に基づいて、複数の受信系1X,1Yのうちのどの受信系が受信した無線信号を、ショートプリアンブルを用いたシンボルタイミングの抽出対象とするかを選択する。
[Effect of receiver]
According to the receiver 1R of the present embodiment, the determination unit 110C of the reception processor 110 is based on the difference between the current values RSSIcx and RSSIpx and the past values RSSIcy and RSSIpy of the reception levels for the two reception systems 1X and 1Y. The radio signal received by any of the plurality of reception systems 1X and 1Y is selected as a symbol timing extraction target using a short preamble.

従って、上述のように、2つの受信系1X,1Yがそれぞれ受信した無線信号のうち、受信レベルの現在値RSSIcx,RSSIpxと過去値RSSIcy,RSSIpyとの差が最も大きくなる無線信号を、シンボルタイミングの抽出対象として選択することにより、C/N比がより大きい無線信号をその抽出対象として選択することができる。
このため、自己相関値を用いた正規パケットの判定処理が正確になり、到来する無線信号に対する同期を正確に確立することができる。
Therefore, as described above, of the radio signals received by the two receiving systems 1X and 1Y, the radio signal having the largest difference between the current values RSSIcx and RSSIpx and the past values RSSIcy and RSSIpy of the reception level is represented by the symbol timing. Therefore, a radio signal having a larger C / N ratio can be selected as the extraction target.
For this reason, regular packet determination processing using the autocorrelation value becomes accurate, and synchronization with an incoming radio signal can be accurately established.

〔復調部の構成のバリエーション〕
図7〜図9は、受信用プロセッサ110内の復調部110Dの構成のバリエーションを示すブロック図である。
図7〜図9に示すように、前記復調部110Dは、同期処理部11と、FFT部12と、サブキャリア復調部13とを機能要素として含む。なお、図中の符号14は、復調後の受信データに対して所定の誤り訂正復号を行う復号部である。
[Variation of demodulator configuration]
7 to 9 are block diagrams showing variations of the configuration of the demodulation unit 110D in the reception processor 110. FIG.
As shown in FIGS. 7 to 9, the demodulation unit 110 </ b> D includes a synchronization processing unit 11, an FFT unit 12, and a subcarrier demodulation unit 13 as functional elements. Reference numeral 14 in the figure denotes a decoding unit that performs predetermined error correction decoding on the demodulated received data.

図中のStは、前記判定部110Cが、ショートプリアンブルの自己相関値のピークから求めたシンボルタイミングStである。このシンボルタイミングStは、同期処理部11(複数ある場合は双方)に入力される。
同期処理部11は、入力されたシンボルタイミングStに基づいて、OFDM信号よりなる正規パケットに対するガードインターバルの除去などの所定の同期処理を行い、後段のFFT部12に入力する。
St in the figure is the symbol timing St obtained from the peak of the autocorrelation value of the short preamble by the determination unit 110C. The symbol timing St is input to the synchronization processing unit 11 (both when there are a plurality of symbol timings).
Based on the input symbol timing St, the synchronization processing unit 11 performs predetermined synchronization processing such as removal of a guard interval with respect to a regular packet made of an OFDM signal, and inputs it to the subsequent FFT unit 12.

FFT部12は、ガードインターバルが除去されたOFDM信号に対して高速フーリエ変換処理を行ってサブキャリアごとの信号に変換し、後段のサブキャリア復調部13に入力する。
サブキャリア復調部13は、入力信号のロングプリアンブルと予め記憶する参照信号とを比較して、サブキャリアごとの位相と振幅の伝送路歪みを推定し、推定した歪みをサブキャリアから除いて送信時のデータに等価処理する。
The FFT unit 12 performs fast Fourier transform processing on the OFDM signal from which the guard interval has been removed, converts the signal into a signal for each subcarrier, and inputs the signal to the subcarrier demodulation unit 13 at the subsequent stage.
The subcarrier demodulator 13 compares the long preamble of the input signal with a reference signal stored in advance, estimates the phase and amplitude transmission path distortion for each subcarrier, removes the estimated distortion from the subcarrier, and transmits Equivalent to the data.

図7の受信用プロセッサ110では、同期処理部11とFFT部12がそれぞれ1つだけ設けられており、各受信系1X,1Yの受信データは後段の1つの同期処理部11にそれぞれ入力される。
このため、図7の場合には、同期処理部11は、各受信系1X,1Yから入力される受信信号(IQ信号)のうち、前記判定部110Cがシンボルタイミングの抽出対象として選択した受信信号を、FFT部12への入力信号として選択する。
In the receiving processor 110 of FIG. 7, only one synchronization processing unit 11 and one FFT unit 12 are provided, and the reception data of each reception system 1X, 1Y is input to one synchronization processing unit 11 at the subsequent stage, respectively. .
Therefore, in the case of FIG. 7, the synchronization processing unit 11 receives the received signal (IQ signal) input from each of the receiving systems 1X and 1Y and selected by the determination unit 110C as the symbol timing extraction target. Is selected as an input signal to the FFT unit 12.

このように、図7の受信機1Rでは、各受信系1X,1Yで受信された無線信号のうちのいずれか一方を選択し、選択された信号だけを用いてFFT部12以後の復調処理が行われる、アンテナ選択方式になっている。
一方、図8の受信用プロセッサ110では、復調部110Dが、各受信系1X,1Yに対応する2つの同期処理部11X,11Yと、これらの同期処理部11X,11Yから入力された受信信号(IQ信号)を所定の合成方式(例えば、最大比合成法や選択合成法など)で合成する合成部15とを備え、その合成信号がFFT部12に入力される。
As described above, in the receiver 1R of FIG. 7, any one of the radio signals received by the receiving systems 1X and 1Y is selected, and the demodulation processing after the FFT unit 12 is performed using only the selected signal. The antenna selection method is performed.
On the other hand, in the reception processor 110 of FIG. 8, the demodulation unit 110D has two synchronization processing units 11X and 11Y corresponding to the reception systems 1X and 1Y, and reception signals input from these synchronization processing units 11X and 11Y ( IQ unit) is synthesized by a predetermined synthesis method (for example, maximum ratio synthesis method, selective synthesis method, etc.), and the synthesized signal is input to the FFT unit 12.

このように、図8の受信機1Rでは、復調部110Dが、各受信系1X,1Yで受信された無線信号を合成して感度を向上させる、信号合成方式になっている。
そして、本実施形態では、かかる合成方式の場合でも、判定部110Cがシンボルタイミングの抽出対象として選択したパケットの、ショートプリアンブルの自己相関値のピークから求めたシンボルタイミングStが、双方の同期処理部11X,11Yにそれぞれ入力される。
As described above, in the receiver 1R of FIG. 8, the demodulation unit 110D employs a signal combining method in which the radio signals received by the receiving systems 1X and 1Y are combined to improve sensitivity.
In the present embodiment, even in the case of such a combining method, the symbol timing St obtained from the peak of the autocorrelation value of the short preamble of the packet selected by the determination unit 110C as the symbol timing extraction target is obtained from both synchronization processing units. Input to 11X and 11Y, respectively.

一方、図9の受信用プロセッサ110では、復調部110Dが、各受信系1X,1Yに対応する2つの同期処理部11X,11Yと、これらの同期処理部11X,11Yの後段にそれぞれ設けられたFFT部12X,12Yと、これらのFFT部12X,12Yから入力された受信信号(IQ信号)を所定の合成方式で合成する合成部15とを備え、その合成信号がサブキャリア復調部13に入力される。   On the other hand, in the reception processor 110 of FIG. 9, the demodulation unit 110D is provided in two synchronization processing units 11X and 11Y corresponding to the reception systems 1X and 1Y and in the subsequent stage of these synchronization processing units 11X and 11Y, respectively. An FFT unit 12X, 12Y and a synthesizing unit 15 that synthesizes reception signals (IQ signals) input from the FFT units 12X, 12Y by a predetermined synthesizing method, and the synthesized signal is input to the subcarrier demodulation unit 13 Is done.

このように、図9の受信機1Rも図8の受信機1Rと同様に信号合成方式に属するが、FFT部12が受信系1X,1Yに対応して2つ設けられている点で、図8の受信機1Rと相違する。
周知の通り、FFT部12は受信用プロセッサ110の中でも回路規模が比較的大きくなる回路であるから、合成方式を採用する場合には、図8のようにFFT部12を1つだけとし、FFT部12の前段で信号を合成する回路構成とすることが好ましい。
As described above, the receiver 1R of FIG. 9 also belongs to the signal synthesis method, similarly to the receiver 1R of FIG. 8, but the two FFT units 12 are provided corresponding to the reception systems 1X and 1Y. 8 is different from the receiver 1R.
As is well known, the FFT unit 12 is a circuit having a relatively large circuit scale among the receiving processors 110. Therefore, when the synthesis method is adopted, only one FFT unit 12 is used as shown in FIG. It is preferable to adopt a circuit configuration for synthesizing signals in the previous stage of the unit 12.

〔その他の変形例〕
今回開示した実施形態は例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等の範囲内での全ての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態では、2つの受信系1X,1Yを有するマルチアンテナの受信機1Rを例示したが、3系統以上の受信系を有する受信機にも本発明を採用することができる。
[Other variations]
The embodiment disclosed this time is illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and includes all modifications that are within the scope of the claims and equivalents.
For example, in the above-described embodiment, the multi-antenna receiver 1R having the two reception systems 1X and 1Y is illustrated, but the present invention can be applied to a receiver having three or more reception systems.

また、上述の実施形態では、車載通信装置3が送信した無線信号を路側通信装置1が受信する場合を例示したが、路側通信装置1や他の車載通信装置3が送信した無線信号を特定の車載通信装置3が受信する場合にも本発明を適用することができる。すなわち、本発明の受信機1Rは、車載通信装置3に搭載されていてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the roadside communication device 1 receives the radio signal transmitted by the in-vehicle communication device 3 is exemplified. However, the radio signal transmitted by the roadside communication device 1 or another in-vehicle communication device 3 is specified. The present invention can also be applied when the in-vehicle communication device 3 receives. That is, the receiver 1 </ b> R of the present invention may be mounted on the in-vehicle communication device 3.

1 路側通信装置
1R 受信機
3 車載通信装置
3S 送信機
11 同期処理部
12 FTT部
13 サブキャリア復調部
14 復号部
15 合成部
101 アンテナ
110 受信用プロセッサ
110A 検出部(取得部)
110B ゲイン制御部
110C 判定部(選択部)
110D 復調部
110E 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Roadside communication apparatus 1R receiver 3 In-vehicle communication apparatus 3S Transmitter 11 Synchronization processing part 12 FTT part 13 Subcarrier demodulation part 14 Decoding part 15 Synthesis | combination part 101 Antenna 110 Reception processor 110A Detection part (acquisition part)
110B Gain control unit 110C Determination unit (selection unit)
110D demodulation unit 110E storage unit

Claims (11)

同期用の繰り返し信号を先頭に有する無線信号を受信する、複数の受信系を備えたマルチアンテナの受信機であって、
複数の前記受信系に生じる受信レベルの現在値とこの現在値の間近の過去値とを取得する取得部と、
取得された前記受信系ごとの前記受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、複数の前記受信系のうちのどの前記受信系が受信した前記無線信号を、前記繰り返し信号を用いた同期タイミングの抽出対象とするかを選択する選択部と、
を備えていることを特徴とする受信機。
A multi-antenna receiver having a plurality of reception systems for receiving a radio signal having a repeated signal for synchronization at the head,
An acquisition unit for acquiring a current value of a reception level generated in a plurality of the reception systems and a past value close to the current value;
Based on the difference between the current value and the previous value of the reception level for each of the acquired reception systems, the radio signal received by the reception system of the plurality of reception systems is used for the repetition signal. A selection unit for selecting whether to extract synchronization timing;
A receiver comprising:
前記選択部は、複数の前記受信系がそれぞれ受信した前記無線信号のうち、前記受信レベルの現在値と過去値との差が最も大きくなる前記無線信号を前記同期タイミングの抽出対象として選択する請求項1に記載の受信機。   The said selection part selects the said radio signal from which the difference of the present value and the past value of the said reception level becomes the largest among the said radio signals each received by the said several reception system as the extraction object of the said synchronization timing. Item 14. The receiver according to Item 1. 前記受信レベルの現在値は、現時点から遡った第1時点までの第1期間内の移動平均値であり、前記受信レベルの過去値は、前記第1時点から遡った第2時点までの第2期間内の移動平均値である請求項1又は2に記載の受信機。   The current value of the reception level is a moving average value within a first period from a current time to a first time point, and the past value of the reception level is a second value from the first time point to a second time point. The receiver according to claim 1, wherein the receiver is a moving average value within a period. 前記第2時点から前記現時点までの期間を前記繰り返し信号の継続時間から引いた残存時間が、前記同期タイミングの抽出処理に要する処理時間よりも長くなるように、前記第1及び第2期間の時間長が設定されている請求項3に記載の受信機。   The time of the first and second periods is such that the remaining time obtained by subtracting the period from the second time point to the current time point from the duration of the repetitive signal is longer than the processing time required for the synchronization timing extraction process. The receiver according to claim 3, wherein a length is set. 前記受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、前記無線信号の到達を検出する検出部と、選択された前記無線信号を復調する復調部とを更に備え、
前記復調部は、先に到達が検出された前記無線信号の復調中に前記検出部が他の前記無線信号の到達を検出した場合に、それまでの復調を止めて他の前記無線信号の復調を開始する請求項1〜4のいずれか1項に記載の受信機。
A detection unit for detecting arrival of the radio signal based on a difference between a current value and a past value of the reception level, and a demodulation unit for demodulating the selected radio signal;
When the detection unit detects the arrival of another wireless signal during demodulation of the wireless signal whose arrival has been detected earlier, the demodulation unit stops the previous demodulation and demodulates the other wireless signal. The receiver of any one of Claims 1-4 which starts.
前記選択部は、前記復調部が他の前記無線信号の復調を開始する場合においても、前記受信系ごとの前記受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、複数の前記受信系のうちのどの前記受信系が受信した前記無線信号を前記同期タイミングの抽出対象にするかを選択可能である請求項5に記載の受信機。   The selection unit is configured to select a plurality of reception systems based on a difference between a current value and a past value of the reception level for each reception system even when the demodulation unit starts demodulating another radio signal. 6. The receiver according to claim 5, wherein one of the receiving systems can select which radio signal received by the receiving system is to be extracted from the synchronization timing. 選択された前記無線信号から抽出された前記同期タイミングを用いて、選択された前記無線信号のみを復調する復調部を更に備えている請求項1〜6のいずれか1項に記載の受信機。   The receiver according to claim 1, further comprising a demodulator that demodulates only the selected radio signal by using the synchronization timing extracted from the selected radio signal. 選択された前記無線信号から抽出された前記同期タイミングを用いて、複数の前記受信系の前記無線信号を合成して復調する復調部を更に備えている請求項1〜6のいずれか1項に記載の受信機。   7. The demodulator according to claim 1, further comprising: a demodulator configured to synthesize and demodulate the radio signals of the plurality of reception systems using the synchronization timing extracted from the selected radio signal. The listed receiver. 複数の受信系を備えたマルチアンテナの受信機を用いて、同期用の繰り返し信号を先頭に有する無線信号を受信する方法であって、
複数の前記受信系に生じる受信レベルの現在値とこの現在値の間近の過去値とを取得するステップと、
取得された前記受信系ごとの前記受信レベルの現在値を過去値との差に基づいて、複数の前記受信系のうちのどの前記受信系で受信された前記無線信号を、前記繰り返し信号を用いた同期タイミングの抽出対象とするかを選択するステップと、
を含むことを特徴とする受信方法。
Using a multi-antenna receiver equipped with a plurality of reception systems, a method for receiving a radio signal having a repeated signal for synchronization at the head,
Obtaining a current value of a reception level generated in a plurality of the reception systems and a past value close to the current value;
Based on the difference between the acquired reception level for each reception system acquired and the past value, the radio signal received by any of the plurality of reception systems is used as the repetitive signal. Selecting whether or not to extract the synchronization timing that has been
A receiving method comprising:
複数の受信系から入力される、同期用の繰り返し信号を先頭に有する無線信号に対する情報処理を行う受信用プロセッサであって、
複数の前記受信系に生じる受信レベルの現在値とこの現在値の間近の過去値とを取得する取得部と、
取得された前記受信系ごとの前記受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、複数の前記受信系のうちのどの前記受信系で受信された前記無線信号を、前記繰り返し信号を用いた同期タイミングの抽出対象とするかを選択する選択部と、
を備えていることを特徴とする受信用プロセッサ。
A receiving processor that performs information processing on a wireless signal that is input from a plurality of receiving systems and that has a repeated signal for synchronization at the head,
An acquisition unit for acquiring a current value of a reception level generated in a plurality of the reception systems and a past value close to the current value;
Based on the obtained difference between the current value and the past value of the reception level for each reception system, the radio signal received by any of the plurality of reception systems is used as the repetitive signal. A selection unit for selecting whether to extract the synchronization timing that has been
A receiving processor.
複数の受信系から入力される、同期用の繰り返し信号を先頭に有する無線信号に対する情報処理を受信用プロセッサに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
複数の前記受信系に生じる受信レベルの現在値とこの現在値の間近の過去値とを取得するステップと、
取得された前記受信系ごとの前記受信レベルの現在値と過去値との差に基づいて、複数の前記受信系のうちのどの前記受信系で受信された前記無線信号を、前記繰り返し信号を用いた同期タイミングの抽出対象とするかを選択するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
A computer program for causing a reception processor to perform information processing on a wireless signal having a repeated signal for synchronization input from a plurality of reception systems at the head,
Obtaining a current value of a reception level generated in a plurality of the reception systems and a past value close to the current value;
Based on the obtained difference between the current value and the past value of the reception level for each reception system, the radio signal received by any of the plurality of reception systems is used as the repetitive signal. Selecting whether or not to extract the synchronization timing that has been
A computer program comprising:
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