JP2019062385A - Radio communication device - Google Patents

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Abstract

To propose a technique capable of efficiently detecting noise interference waves.SOLUTION: A transmitter transmits a preamble signal (first known signal) of a pattern A having a length of 1/2 of a preamble section in a frame and a preamble signal (second known signal) identical to that of the pattern A every frame (in one frame cycle). A noise interference wave extraction unit 305 of a receiver adjusts the pattern A included in a received signal and a pattern A included in a delay signal so that they are in phase (delay processing of 1/2 preamble time) and extracts a noise interference wave component by subtracting the received signal and delay signal.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、デジタル無線通信に関し、特に、受信信号に含まれる雑音や干渉波のレベル、周波数特性を算出する技術に関する。   The present invention relates to digital wireless communication, and more particularly to a technique for calculating the level and frequency characteristics of noise and interference waves contained in a received signal.

無線通信に関する従来技術の一つとして、受信信号に含まれる雑音干渉波レベルを算出し、受信信号に対し雑音正規化や干渉抑圧フィルタ処理を行うことで受信特性を向上させる技術がある(特許文献1参照)。   As one of the prior art related to wireless communication, there is a technology for improving the reception characteristic by calculating the level of noise interference included in the received signal and performing noise normalization and interference suppression filter processing on the received signal (Patent Document 1) 1).

雑音や干渉波のレベルや周波数を算出する方式として、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;直交波周波数分割多重)シンボル内に含まれるパイロットキャリアをシンボル間で減算する方式が使用されている。この方式では、パイロットシンボルの時間方向の間隔が広いフォーマットを用いた場合、移動伝送環境においてパイロットシンボル間のチャネル変動が大きく、雑音干渉波算出精度が低下する。また、パイロットキャリアとデータキャリアの比率を一定とした場合、時間方向に密にパイロットキャリアが配置されるフォーマットでは、周波数方向の配置は粗となり、狭帯域干渉波の検出ができない周波数が多く存在してしまう。   As a method of calculating the level or frequency of noise or interference waves, a method of subtracting a pilot carrier included in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol between symbols is used. In this method, when a format is used in which the time interval between pilot symbols is wide, channel fluctuation between pilot symbols is large in a mobile transmission environment, and noise interference calculation accuracy is degraded. Also, if the ratio of pilot carriers to data carriers is constant, in the format in which the pilot carriers are densely arranged in the time direction, the arrangement in the frequency direction becomes rough and many frequencies where narrowband interference waves can not be detected exist. It will

別の従来技術として、帯域外のNULLキャリアの雑音干渉レベルから全帯域の雑音干渉レベルを推定する技術もあるが、雑音干渉波成分の周波数特性が得られないため、帯域内干渉波が検出できない問題やアナログによる雑音の周波数特性差を検出できない問題がある。また、別の従来技術として、無信号の時間や周波数を設ける方法がある。この場合、雑音干渉波の周波数特性の検出や狭帯域干渉波の検出に関する問題はないが、無信号区間を設ける必要があり、スループットが低下してしまう。スループットの低下を避けるために無信号区間を少なくすると、干渉検出に要する時間が長くなってしまう。   As another prior art, there is also a technique of estimating the noise interference level of all bands from the noise interference level of out-of-band NULL carriers, but since the frequency characteristics of noise interference components can not be obtained, in-band interference waves can not be detected. There is a problem that it is impossible to detect the frequency characteristic difference of noise due to the problem or analog. As another prior art, there is a method of providing a non-signal time or frequency. In this case, although there is no problem regarding detection of the frequency characteristic of the noise interference wave or detection of the narrow band interference wave, it is necessary to provide a non-signal section, and the throughput is lowered. If the non-signal interval is reduced to avoid a decrease in throughput, the time required for interference detection will increase.

特開2014−236337号公報JP 2014-236337 A

上述したように、従来技術では、移動環境での雑音干渉波の検出、干渉波の高速検出、雑音干渉波の周波数特性の取得、高スループットを同時に実現することができない等の問題がある。
本発明は、上記のような事情に鑑みて為されたものであり、雑音干渉波を効率的に検出できる技術を提案することを目的としている。
As described above, in the conventional technology, there are problems such as detection of noise interference waves in a mobile environment, high-speed detection of interference waves, acquisition of frequency characteristics of noise interference waves, and high throughput not simultaneously realized.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to propose a technique capable of efficiently detecting a noise interference wave.

本発明は、上記目的を達成するために、無線通信装置を以下のように構成した。
すなわち、相手側装置から無線により送信される信号を受信する無線通信装置において、受信信号に含まれる雑音又は干渉波の成分(以下、「雑音干渉波成分」という)を抽出する抽出手段を備え、相手側装置は、所定の周期で、第1の既知信号と、第1の既知信号と同一又は符号反転させた第2の既知信号とを送信しており、抽出手段は、受信信号と受信信号を遅延させた遅延信号とを、受信信号に含まれる第2の既知信号と遅延信号に含まれる第1の既知信号とが打ち消し合うように減算又は加算して、雑音干渉波成分を抽出することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
That is, the wireless communication apparatus for receiving a signal transmitted by radio from the other party apparatus includes extracting means for extracting a noise or interference wave component (hereinafter referred to as "noise and interference wave component") contained in the received signal, The counterpart apparatus transmits the first known signal and the second known signal identical to or sign-inverted from the first known signal at predetermined intervals, and the extraction means includes the received signal and the received signal. Extracting a noise interference component by subtracting or adding a delayed signal obtained by delaying the signal so that the second known signal contained in the received signal and the first known signal contained in the delayed signal cancel each other It is characterized by

ここで、一構成例として、相手側装置は、第1の既知信号と、第1の既知信号と同一の第2の既知信号とを挿入した第1フレームと、第1の既知信号と、第1の既知信号を符号反転させた第2の既知信号とを挿入した第2フレームとを交互に送信し、抽出手段は、第1フレームの受信時は受信信号と遅延信号とを減算して雑音干渉波成分を抽出し、第2フレームの受信時は受信信号と遅延信号とを加算して雑音干渉波成分を抽出する構成としてもよい。   Here, as one configuration example, the counterpart apparatus includes a first known signal, a first frame into which a second known signal identical to the first known signal is inserted, a first known signal, and a first known signal. The second known signal in which the known signal of 1 is inverted and the second known signal are alternately transmitted, and the extraction means subtracts the received signal and the delayed signal when receiving the first frame to generate noise The interference wave component may be extracted, and the noise interference wave component may be extracted by adding the reception signal and the delay signal when the second frame is received.

また、別の構成例として、相手側装置は、第1の既知信号と、第1の既知信号を符号反転させた第2の既知信号とのセットを複数挿入したフレームを送信し、抽出手段は、受信信号に含まれる第2の既知信号と遅延信号に含まれる第1の既知信号とが打ち消し合うように加算して雑音干渉波成分を抽出する処理と、受信信号に含まれる後方側のセットと遅延信号に含まれる前方側のセットとが打ち消し合うように減算して雑音干渉波成分を抽出する処理とを有する構成としてもよい。   Further, as another configuration example, the opposite device transmits a frame in which a plurality of sets of the first known signal and the second known signal obtained by inverting the first known signal are inserted, and the extraction unit A process of extracting noise interference components by adding so that the second known signal included in the received signal and the first known signal included in the delay signal cancel each other, and a set on the rear side included in the received signal And the set on the front side included in the delay signal may be subtracted so as to cancel out each other to extract a noise interference wave component.

また、無線通信装置は更に、抽出手段により抽出された雑音干渉波成分に対して周波数解析を行う周波数解析手段と、雑音干渉波成分のうちの周波数解析手段による周波数解析の対象とする時間窓を、第1又は第2の既知信号の信号長以下の時間窓長で設定する窓調整手段と、を備えた構成としてもよい。   Further, the wireless communication apparatus further includes frequency analysis means for performing frequency analysis on the noise interference wave component extracted by the extraction means, and a time window to be subjected to frequency analysis by the frequency analysis means of the noise interference wave component. And window adjustment means for setting the time window length equal to or less than the signal length of the first or second known signal.

本発明によれば、雑音干渉波の検出のために未送信期間や未送信周波数を設ける必要がないため、効率的に雑音干渉波を検出することができ、スループットの向上も実現することができる。   According to the present invention, since it is not necessary to provide a non-transmission period or a non-transmission frequency for detection of noise interference waves, noise interference waves can be efficiently detected, and throughput can also be improved. .

本発明の一実施形態に係る無線通信装置において送信に使用する無線フレームのフォーマット例を示す図である。It is a figure which shows the example of a format of the radio | wireless frame used for transmission in the radio | wireless communication apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 実施例1〜3に係る送信機の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the transmitter which concerns on Examples 1-3. 実施例1〜3に係る受信機の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the receiver which concerns on Examples 1-3. 実施例1に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a time chart of the noise and interference wave extraction process according to the first embodiment. 実施例1に係る雑音干渉波抽出部の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of a noise and interference wave extraction unit according to the first embodiment. 実施例2に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a time chart of the noise and interference wave extraction process according to the second embodiment. 実施例2に係る雑音干渉波抽出部の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a noise and interference wave extraction unit according to a second embodiment. 実施例3に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an example of a time chart of the noise and interference wave extraction process according to the third embodiment. 実施例3に係る雑音干渉波抽出部の構成例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of a configuration of a noise and interference wave extraction unit according to a third embodiment. 実施例2において、全帯域に雑音を混入させた場合の雑音干渉波抽出シミュレーションの結果を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the result of a noise interference wave extraction simulation at the time of mixing noise in all the bands. 実施例2において、プリアンブルの前半と後半で同一パターンとなる干渉波を混入させた場合のシミュレーション結果を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the simulation result at the time of mixing the interference wave which becomes the same pattern in the first half and the second half of a preamble. 実施例2において、プリアンブルの前半と後半で逆パターンとなる干渉波を混入させた場合のシミュレーション結果を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the simulation result at the time of mixing the interference wave which becomes a reverse pattern in the first half and the second half of a preamble.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置において送信に使用する無線フレームのフォーマット例を示してある。図1のフレームフォーマットは、既知信号であるプリアンブルが格納される第1領域と、パイロットやデータ等が格納される第2領域とを有している。ここでは、実施例毎に異なる3つのプリアンブルパターンを想定している。実施例1では、プリアンブルを2分割し、前半と後半で同じパターンAの信号とする。実施例2では、偶数フレームと奇数フレームで二種類のプリアンブルを用意し、例えば偶数フレームは実施例1と同一とし、奇数フレームではプリアンブル後半をパターンAの符号を反転させた信号とする。実施例3では、プリアンブルを4つに分割し、先頭から順に、パターンB、パターンBの符号反転、パターンB、パターンBの符号反転を配置した信号とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example format of a wireless frame used for transmission in the wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. The frame format in FIG. 1 has a first area in which a preamble, which is a known signal, is stored, and a second area in which pilots, data, and the like are stored. Here, three different preamble patterns are assumed in each embodiment. In the first embodiment, the preamble is divided into two and signals of the same pattern A are used in the first half and the second half. In the second embodiment, two types of preambles are prepared for the even frame and the odd frame. For example, the even frame is the same as that of the first embodiment, and the second half of the preamble is a signal obtained by inverting the code of pattern A for the odd frame. In the third embodiment, the preamble is divided into four, and signals from the top of the pattern B, the pattern B, the pattern B, and the pattern B, the pattern B, are arranged in order.

以下に、図2、図3を使用して、本発明の着眼点である雑音干渉波検出を行う無線機の構成について説明し、雑音干渉波検出の詳細については後述する。
図2は、送信側の無線通信装置の一例である送信機の構成例を示すブロック図である。送信機は、実施例に応じたプリアンブルパターンを送信信号に挿入する機能を持つ。送信機は、符号化部201、変調部202、IFFT(Inverse Fast Fourier transform;逆高速フーリエ変換)部203、選択部204、プリアンブルパターンメモリ205、符号反転部206、フレームタイミング部207、DA部208、送信アンテナ209を備える。
In the following, the configuration of a wireless device for performing noise interference wave detection, which is the focus of the present invention, will be described using FIGS. 2 and 3, and the details of the noise interference wave detection will be described later.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a transmitter that is an example of a wireless communication apparatus on the transmission side. The transmitter has a function of inserting a preamble pattern according to the embodiment into the transmission signal. The transmitter includes an encoding unit 201, a modulation unit 202, an IFFT (Inverse Fast Fourier transform) unit 203, a selection unit 204, a preamble pattern memory 205, a code inversion unit 206, a frame timing unit 207, and a DA unit 208. , Transmitting antenna 209.

符号化部201は、送信対象となる情報を符号化し、変調部202へ出力する。変調部202は、入力された信号を変調し、IFFT部203へ出力する。IFFT部203は、入力された周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、選択部204へ出力する。また、送信信号に既知信号であるプリアンブル信号を挿入するために、プリアンブルパターンメモリ205に予め保持されたプリアンブルパターンが、選択部204と符号反転部206とに出力される。プリアンブルパターンメモリ205に予め保持するプリアンブルパターンは、実施例により異なり、実施例1,2ではパターンA、実施例3ではパターンBを保持する。符号反転部206は、入力されたプリアンブルパターン信号の符号を反転し、選択部204へ出力する。   The encoding unit 201 encodes information to be transmitted, and outputs the encoded information to the modulation unit 202. The modulation unit 202 modulates the input signal and outputs the modulated signal to the IFFT unit 203. The IFFT unit 203 converts the input frequency domain signal into a time domain signal, and outputs the signal to the selection unit 204. Further, in order to insert a preamble signal which is a known signal into the transmission signal, the preamble pattern held in advance in the preamble pattern memory 205 is output to the selecting unit 204 and the code inverting unit 206. The preamble pattern held in advance in the preamble pattern memory 205 differs depending on the embodiment, and the embodiment 1 or 2 holds the pattern A, and the embodiment 3 holds the pattern B. The code inverting unit 206 inverts the code of the inputted preamble pattern signal, and outputs the inverted signal to the selecting unit 204.

フレームタイミング部207は、フレームタイミング情報を生成する。フレームタイミング情報は実施例毎に異なり、送信するプリアンブルパターンに合わせて送信信号切り替え信号を生成し、選択部204に出力する。選択部204は、フレームタイミング生成部207から入力される送信信号切替え信号に従い、送信信号を選択してDA部208へ出力する。そのため、実施例毎に異なるプリアンブルが、DA部208へ出力されることになる。DA部208は、入力された信号をアナログ信号に変換し、送信アンテナ209に出力して送信させる。   The frame timing unit 207 generates frame timing information. The frame timing information differs depending on the embodiment, and a transmission signal switching signal is generated according to the preamble pattern to be transmitted, and is output to the selection unit 204. Selection unit 204 selects a transmission signal according to the transmission signal switching signal input from frame timing generation unit 207, and outputs the selected transmission signal to DA unit 208. Therefore, different preambles in each embodiment are output to the DA unit 208. The DA unit 208 converts the input signal into an analog signal, and outputs the analog signal to the transmission antenna 209 for transmission.

図3は、受信側の無線通信装置の一例である受信機の構成例を示すブロック図である。受信機は、送信機より送信された信号を受信し、雑音干渉波の周波数特性を算出する機能を持つ。受信機は、受信アンテナ301、AD部302、狭帯域干渉波抑圧フィルタ303、プリアンブルタイミング検出部304、雑音干渉波抽出部305、窓調整部306、周波数解析部307、干渉閾値判定部308、平均部309、周波数解析部310、雑音正規化部311、復調・復号処理部312を備える。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a receiver which is an example of the wireless communication apparatus on the receiving side. The receiver has a function of receiving the signal transmitted from the transmitter and calculating the frequency characteristic of the noise interference wave. The receiver includes a receiving antenna 301, an AD unit 302, a narrowband interference wave suppression filter 303, a preamble timing detection unit 304, a noise interference wave extraction unit 305, a window adjustment unit 306, a frequency analysis unit 307, an interference threshold judgment unit 308, an average. The unit 309 includes a frequency analysis unit 310, a noise normalization unit 311, and a demodulation / decoding processing unit 312.

AD部302は、受信アンテナ301にて受信された信号をデジタル信号に変換し、狭帯域干渉波抑圧フィルタ303と、プリアンブルタイミング検出部304と、雑音干渉波抽出部305とに出力する。狭帯域干渉波抑圧フィルタ部303については後述する。プリアンブルタイミング検出部304は、例えば入力された受信信号とプリアンブルパターンとの相互相関を行うことで、プリアンブル位置を検出し、プリアンブル位置を示すタイミングパルス信号を窓調整部306へ出力する。窓調整部306は、プリアンブルタイミング検出部304からのタイミングパルス信号を遅延し、後述する雑音干渉波抽出部305からの出力信号に対する周波数解析の位置を示すパルス信号を周波数解析部307へ出力する。雑音干渉波抽出部305は、プリアンブル信号の特徴を利用して雑音干渉波成分のみを抽出し、周波数解析部307へ出力する。雑音干渉波抽出部305の内部構成は実施例により異なるため、図5、7、9を使用して別途説明する。   The AD unit 302 converts the signal received by the receiving antenna 301 into a digital signal, and outputs the digital signal to the narrowband interference wave suppression filter 303, the preamble timing detection unit 304, and the noise interference wave extraction unit 305. The narrow band interference wave suppression filter unit 303 will be described later. The preamble timing detection unit 304 detects the preamble position, for example, by performing cross correlation between the received signal and the preamble pattern that are input, and outputs a timing pulse signal indicating the preamble position to the window adjustment unit 306. The window adjustment unit 306 delays the timing pulse signal from the preamble timing detection unit 304 and outputs a pulse signal indicating the position of frequency analysis for the output signal from the noise interference wave extraction unit 305 described later to the frequency analysis unit 307. The noise interference wave extraction unit 305 extracts only the noise interference wave component using the feature of the preamble signal, and outputs the noise interference wave component to the frequency analysis unit 307. Since the internal configuration of the noise interference wave extraction unit 305 differs depending on the embodiment, it will be separately described using FIGS.

周波数解析部307は、雑音干渉波抽出部305から入力された信号に対し、窓調整部306から入力される周波数解析の位置を示すパルス信号に従って周波数解析を行うことで、雑音干渉波の周波数特性を得ることができる。周波数解析部307は、得られた雑音干渉波の周波数特性を、干渉閾値判定部308と平均部309とに出力する。干渉閾値判定部308は、予め設定された閾値を上回る雑音干渉波が検出された場合に、干渉周波数を示す信号を狭帯域干渉波抑圧フィルタ303に出力する。雑音干渉波の検出に要する時間を短くするために、上記の閾値判定に使用する信号は平均部309の入力の信号を使用する。平均部309は、雑音干渉波の算出精度を向上するために、AGC(Automatic Gain Control;自動利得制御)の時定数に対して十分短い期間で平均処理を行い、雑音正規化311に出力する。   The frequency analysis unit 307 performs frequency analysis on the signal input from the noise / interference wave extraction unit 305 according to a pulse signal indicating the position of frequency analysis input from the window adjustment unit 306, thereby the frequency characteristic of the noise / interference wave You can get The frequency analysis unit 307 outputs the obtained frequency characteristic of the noise interference wave to the interference threshold determination unit 308 and the averaging unit 309. The interference threshold value determination unit 308 outputs a signal indicating an interference frequency to the narrow band interference wave suppression filter 303 when a noise interference wave exceeding a preset threshold value is detected. In order to shorten the time required for the detection of noise interference waves, the signal used for the above threshold determination uses the signal of the input of the averaging unit 309. The averaging unit 309 performs averaging processing in a sufficiently short period with respect to the time constant of AGC (Automatic Gain Control) to improve the calculation accuracy of the noise interference wave, and outputs the result to the noise normalization 311.

狭帯域干渉波抑圧フィルタ303は、AD部302から入力された受信信号に対し、干渉閾値判定部308から入力された干渉波周波数を示す信号に従って対象の周波数の信号を抑圧するフィルタ処理を行い、周波数解析部310へ出力する。周波数解析部310は、入力された信号を周波数領域の信号に変換し、雑音正規化部311へ入力する。雑音正規化部311は、平均部309から入力された雑音干渉波のレベルが一定となるように、周波数解析部310からの信号に対し、周波数と時間方向で雑音干渉波のレベルの正規化処理を行い、復調・復号処理部312へ出力する。この正規化処理により、受信信号の品質で重みづけ行うことができ、復号特性を向上させることができる。また、複数の受信アンテナを持つ受信機の場合は、各受信系統間の雑音干渉波のレベルの正規化も行い、復調・復号処理部312へ出力する。復調・復号処理部312は、入力された信号の復調・復号処理を行う。   The narrowband interference wave suppression filter 303 performs a filtering process on the reception signal input from the AD unit 302 to suppress a signal of the target frequency according to the signal indicating the interference wave frequency input from the interference threshold value determination unit 308, Output to frequency analysis unit 310. The frequency analysis unit 310 converts the input signal into a frequency domain signal and inputs the signal to the noise normalization unit 311. The noise normalization unit 311 normalizes the level of the noise interference wave in the frequency and time direction with respect to the signal from the frequency analysis unit 310 so that the level of the noise interference wave input from the averaging unit 309 becomes constant. And output to the demodulation / decoding processing unit 312. By this normalization processing, weighting can be performed on the quality of the received signal, and decoding characteristics can be improved. Further, in the case of a receiver having a plurality of receiving antennas, it also normalizes the levels of noise and interference waves between the receiving systems, and outputs the result to the demodulation / decoding processing unit 312. The demodulation / decoding processing unit 312 performs demodulation / decoding processing of the input signal.

以下、雑音干渉波の抽出処理について、実施例1〜3を挙げて説明する。
(実施例1)
実施例1に係る雑音干渉波の抽出方法について説明する。図4には、実施例1に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示してある。
図4に示すように、受信信号と1/2プリアンブル遅延の受信信号(1プリアンブル時間の半分の時間を遅延させた受信信号)とでは、同一パターンタイミング401のタイミングでパターンAが一致する。したがって、受信信号と1/2プリアンブル遅延の受信信号の減算を行うことで、雑音干渉波成分のみを抽出できる。ただし、プリアンブルパターンの前半と後半で同一パターンとなるような干渉波が混入した場合には、減算により干渉波成分同士が打ち消し合うので干渉波を検出することができない。そのための対策は、後述する実施例2で説明する。
The noise interference wave extraction process will be described below with reference to Examples 1 to 3.
Example 1
A method of extracting noise interference waves according to the first embodiment will be described. FIG. 4 shows a time chart example of noise interference wave extraction processing according to the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the pattern A coincides with the timing of the same pattern timing 401 between the received signal and the received signal with a 1⁄2 preamble delay (a received signal delayed by a half of one preamble time). Therefore, only the noise interference component can be extracted by subtracting the reception signal and the reception signal of 1/2 preamble delay. However, when interference waves that become the same pattern in the first half and the second half of the preamble pattern are mixed, interference waves can not be detected because the interference wave components cancel each other by subtraction. Measures for that will be described in a second embodiment described later.

図4で説明した処理を実現する雑音干渉波抽出部305の内部構成について、図5を使用して説明する。AD部302から雑音干渉波抽出部305に入力された受信信号は、減算部501と、遅延部502とに入力される。遅延部502は、1プリアンブル時間の半分の時間、信号を遅延させて、減算部501へ出力する。減算部501では、入力された各信号(受信信号と1/2プリアンブル遅延の受信信号)の減算処理を行うことで、プリアンブル信号成分が打ち消し合って雑音干渉波成分が抽出される。抽出された雑音干渉波成分は、周波数解析部307へ出力される。   The internal configuration of the noise and interference wave extraction unit 305 that implements the process described in FIG. 4 will be described using FIG. The received signal input from the AD unit 302 to the noise interference wave extraction unit 305 is input to the subtraction unit 501 and the delay unit 502. The delay unit 502 delays the signal for half of one preamble time, and outputs the delayed signal to the subtraction unit 501. The subtraction unit 501 performs subtraction processing on each of the input signals (the reception signal and the reception signal of 1/2 preamble delay) to cancel out the preamble signal components and extract noise interference components. The extracted noise interference wave component is output to the frequency analysis unit 307.

(実施例2)
実施例2に係る雑音干渉波の抽出方法について説明する。図6には、実施例2に係る雑音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示してある。
偶数フレームの受信時は、実施例1の処理と同様となり、同一パターンタイミング601のタイミングでパターンAが一致するため、減算処理により雑音干渉波成分のみを抽出できる。奇数フレームの受信時は、受信信号と1/2プリアンブル遅延の受信信号とでは、逆パターンタイミング602のタイミングでパターンAとパターンAの符号反転が現れる関係になるため、これら信号の加算処理を行うことで、雑音干渉波成分のみを抽出できる。
(Example 2)
A method of extracting noise interference waves according to the second embodiment will be described. FIG. 6 shows an example of a time chart of noise interference wave extraction processing according to the second embodiment.
When the even frame is received, the process is the same as the process of the first embodiment, and the pattern A matches at the same pattern timing 601, so that only the noise interference wave component can be extracted by the subtraction process. At the time of reception of an odd frame, since the sign inversion of the pattern A and the pattern A appears at the timing of the reverse pattern timing 602 between the reception signal and the reception signal of 1⁄2 preamble delay, addition processing of these signals is performed. Thus, only the noise interference component can be extracted.

偶数フレームでは、実施例1と同様に、プリアンブルの前半と後半で同一パターンとなるような干渉波が混入した場合には、減算により干渉波成分同士が打ち消し合うので干渉波成分を検出することできないが、逆パターンとなる干渉波成分は検出することができる。反対に、奇数フレームでは、プリアンブルの前半と後半で逆パターンとなる干渉波が混入した場合には干渉波成分を検出できないが、同一パターンとなる干渉波成分は検出することができる。そのため、偶数フレームと奇数フレームでそれぞれ算出された信号を加算することで、いずれの干渉波が混入した場合も検出することが可能となる。ただし、雑音干渉波成分の検出は、偶数フレームと奇数フレームを受信する必要があり、2フレーム時間を要する。そのための対策について、後述する実施例3で説明する。   In the even frame, as in the first embodiment, when interference waves having the same pattern are mixed in the first half and the second half of the preamble, the interference wave components cancel each other out by subtraction, and thus the interference wave components can not be detected. However, the interference wave component which becomes a reverse pattern can be detected. On the contrary, in the odd frame, when the interference wave having the reverse pattern in the first half and the second half of the preamble is mixed, the interference wave component can not be detected, but the interference wave component having the same pattern can be detected. Therefore, by adding the signals respectively calculated in the even frame and the odd frame, it becomes possible to detect when any interference wave is mixed. However, detection of noise interference components requires receiving even frames and odd frames, which requires two frame times. A countermeasure for that will be described in a third embodiment described later.

図6で説明した処理を実現する雑音干渉波抽出部305の内部構成について、図7を使用して説明する。AD部302から雑音干渉波抽出部305に入力された受信信号は、フレームパターン判定部701と、加算部702と、減算部703と、遅延部704とに入力される。フレームパターン判定部701は、相互相関や自己相関等を用いて、偶数フレーム又は奇数フレームのどちらを受信しているかを判定し、判定結果を示す切り替え信号を選択部705へ出力する。遅延部704は、プリアンブル信号時間の半分の時間を遅延させた信号を、加算部702と減算部703とに出力する。加算部702は、入力された各信号(受信信号と1/2プリアンブル遅延の受信信号)の加算処理を行い、選択部705へ出力する。減算部703は、入力された各信号(受信信号と1/2プリアンブル遅延の受信信号)の減算処理を行い、選択部705へ出力する。   The internal configuration of the noise and interference wave extraction unit 305 that implements the process described in FIG. 6 will be described using FIG. 7. The received signal input from the AD unit 302 to the noise interference wave extraction unit 305 is input to the frame pattern determination unit 701, the addition unit 702, the subtraction unit 703, and the delay unit 704. The frame pattern determination unit 701 determines which one of the even frame and the odd frame is being received using cross correlation, autocorrelation or the like, and outputs a switching signal indicating the determination result to the selection unit 705. The delay unit 704 outputs a signal obtained by delaying a half of the preamble signal time to the addition unit 702 and the subtraction unit 703. The addition unit 702 performs addition processing of each of the input signals (the reception signal and the reception signal of 1⁄2 preamble delay), and outputs the result to the selection unit 705. Subtraction unit 703 performs subtraction processing on each of the input signals (the reception signal and the reception signal of 1/2 preamble delay), and outputs the result to selection unit 705.

選択部705は、フレームパターン判定部701から入力される切り替え信号に従い、偶数フレーム受信時は減算部703からの信号を選択し、奇数フレーム受信時は加算部702からの信号を選択して、加算部706とフレーム遅延部707とに出力する。この選択により、雑音干渉波が抽出された信号のみが、後段へと出力される。フレーム遅延部707は、入力された信号を1フレーム遅延させ、加算部706へ出力する。加算部706は、選択部705からの信号と、フレーム遅延部707から出力された信号とを加算し、周波数解析部307へ出力する。このような処理により、偶数フレームの雑音干渉波検出結果と奇数フレームの雑音干渉波検出結果とを加算して、全ての雑音干渉波成分を網羅して検出することが可能となる。   The selection unit 705 selects the signal from the subtraction unit 703 when receiving even frames, and selects the signal from the addition unit 702 when receiving odd frames, according to the switching signal input from the frame pattern determination unit 701, and adds them. It outputs to the section 706 and the frame delay section 707. By this selection, only the signal from which the noise interference wave is extracted is output to the subsequent stage. The frame delay unit 707 delays the input signal by one frame and outputs the signal to the addition unit 706. The addition unit 706 adds the signal from the selection unit 705 and the signal output from the frame delay unit 707, and outputs the result to the frequency analysis unit 307. By such processing, it is possible to add and detect the noise interference wave detection result of the even frame and the noise interference wave detection result of the odd frame to detect all noise interference wave components.

(実施例3)
実施例3に係る雑音干渉波の抽出方法について説明する。図8には、実施例3に係る雑
音干渉波の抽出処理のタイムチャート例を示してある。
まず、受信信号と1/2プリアンブル遅延の受信信号とは、同一パターンタイミング801のタイミングで同一パターンとなり、これら信号の減算処理を行うことで、プリアンブル成分同士が打ち消し合って雑音干渉波成分のみが抽出される。この信号をD1とする。信号D1の算出では、実施例2の偶数フレームと同様に、既知信号に対して同一パターンとなる干渉波は検出することができないが、逆パターンになる干渉波は検出することができる。
(Example 3)
The noise interference wave extraction method according to the third embodiment will be described. FIG. 8 shows a time chart example of noise interference wave extraction processing according to the third embodiment.
First, the received signal and the received signal of 1/2 preamble delay become the same pattern at the same pattern timing 801 timing, and by performing subtraction processing of these signals, the preamble components cancel each other and only the noise interference wave component It is extracted. This signal is D1. In the calculation of the signal D1, as in the even frame of the second embodiment, although an interference wave having the same pattern as the known signal can not be detected, an interference wave having an opposite pattern can be detected.

次に、受信信号と1/4プリアンブル遅延の受信信号(1プリアンブル時間の1/4の時間を遅延させた受信信号)では、逆パターンタイミング802及び逆パターンタイミング803のタイミングで、各信号のパターンが逆になる。そのため、各信号を加算することで、プリアンブル信号成分を打ち消し合って雑音干渉波成分のみを抽出することができる。この信号をD2とする。信号D2の算出では、実施例2の奇数フレームと同様に、既知信号に対して逆パターンとなる干渉波は検出することができないが、同一パターンになる干渉波は検出することができる。信号D1と信号D2では、雑音干渉波成分の位置が異なるため、信号D2を1/4プリアンブル時間遅延させる。この信号をD3とする。実施例2と同様に、信号D1と信号D3を加算することで、すべての干渉波を網羅して検出することができる。   Next, for the reception signal and the reception signal of 1⁄4 preamble delay (the reception signal delayed by 1⁄4 of 1 preamble time), the pattern of each signal at the timing of reverse pattern timing 802 and reverse pattern timing 803 Is reversed. Therefore, by adding each signal, it is possible to cancel out the preamble signal component and extract only the noise interference component. Let this signal be D2. In the calculation of the signal D2, as in the odd frame of the second embodiment, although an interference wave having a reverse pattern to the known signal can not be detected, an interference wave having the same pattern can be detected. Since the position of the noise interference component is different between the signal D1 and the signal D2, the signal D2 is delayed by 1⁄4 preamble time. This signal is D3. As in the second embodiment, by adding the signal D1 and the signal D3, all interference waves can be comprehensively detected.

図8で説明した処理を実現する雑音干渉波抽出部305の内部構成について、図9を使用して説明する。AD部302から雑音干渉波抽出部305に入力された受信信号は、A遅延部901と、B遅延部902と、減算部903と、加算部904とに入力される。A遅延部901は、1プリアンブル時間の半分の時間、受信信号を遅延させ、減算部903へ出力する。減算部903は、入力された各信号(受信信号と1/2プリアンブル遅延の受信信号)の減算処理を行い、選択部705へ出力する。この減算処理は、プリアンブルの前半と後半が同一という特徴を利用して、プリアンブル信号を打ち消して雑音干渉波のみを抽出する。B遅延部902は、1プリアンブル時間の1/4の時間、受信信号を遅延させ、加算部904へ出力する。加算部904は、入力された各信号(受信信号と1/4プリアンブル遅延の受信信号)の加算処理を行い、B遅延部906へ出力する。この加算処理は、プリアンブルの一部の区間のパターンが逆という特徴を利用して、プリアンブル信号を打ち消して雑音干渉波のみを抽出する。B遅延部906は、各抽出結果のタイミングを合わせるために、入力された信号を1/4プリアンブル時間遅延させて加算部905へ出力する。加算部905は、入力された各信号の加算処理を行うことで、減算部903と加算部904による各雑音干渉波の抽出結果を加算して、周波数解析部307へ出力する。   The internal configuration of the noise and interference wave extraction unit 305 that implements the process described in FIG. 8 will be described using FIG. The reception signal input from the AD unit 302 to the noise interference wave extraction unit 305 is input to the A delay unit 901, the B delay unit 902, the subtraction unit 903, and the addition unit 904. The A delay unit 901 delays the received signal for half of one preamble time, and outputs the result to the subtraction unit 903. Subtraction unit 903 performs subtraction processing on each of the input signals (the reception signal and the reception signal of 1/2 preamble delay), and outputs the result to selection unit 705. This subtraction processing cancels the preamble signal and extracts only the noise interference wave by using the feature that the first half and the second half of the preamble are the same. B delay section 902 delays the received signal for 1⁄4 of one preamble time, and outputs the result to addition section 904. The addition unit 904 performs addition processing of each input signal (the reception signal and the reception signal of 1⁄4 preamble delay), and outputs the result to the B delay unit 906. This addition processing cancels the preamble signal and extracts only the noise interference wave, using the feature that the pattern of a partial section of the preamble is reversed. The B delay unit 906 delays the input signal by 1⁄4 preamble time and outputs the delayed signal to the addition unit 905 in order to match the timings of the extraction results. The addition unit 905 performs addition processing of the input signals, adds the extraction results of the noise interference waves by the subtraction unit 903 and the addition unit 904, and outputs the result to the frequency analysis unit 307.

次に、図10〜図12を用いて、実施例2に係る雑音干渉波の抽出方法のシミュレーション結果について説明する。
図10には、受信信号に0dBの白色雑音のみが混入している場合の雑音干渉波算出のシミュレーション結果を示してある。ここでは、全帯域に白色雑音を混入させている。図10によれば、偶数フレーム受信時の減算結果と奇数フレーム受信時の加算結果のどちらにも雑音成分が検出されており、加減算結果を加算した結果を周波数解析することで、広帯域の雑音が検出できていることがわかる。
Next, simulation results of the noise and interference wave extraction method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 12.
FIG. 10 shows a simulation result of noise interference calculation in the case where only white noise of 0 dB is mixed in the received signal. Here, white noise is mixed in the entire band. According to FIG. 10, noise components are detected in both the subtraction result at the time of receiving even frames and the addition result at the time of receiving odd frames, and by analyzing the frequency of the result of addition and subtraction results, broadband noise can be obtained. It can be seen that detection is possible.

図11には、プリアンブルの前半と後半に含まれる干渉波のパターンが同一となるときの雑音干渉波算出のシミュレーション結果を示してある。図11では、干渉波パターンが一致するために、減算結果では干渉波が検出できていないが、加算結果では検出できている。したがって、加減算結果を加算した結果を周波数解析することで、干渉波の周波数と電力を検出できていることがわかる。   FIG. 11 shows the simulation result of the noise interference wave calculation when the interference wave patterns included in the first half and the second half of the preamble are the same. In FIG. 11, because the interference wave patterns match, the interference wave can not be detected in the subtraction result, but can be detected in the addition result. Therefore, it is understood that the frequency and power of the interference wave can be detected by performing frequency analysis on the result of addition of the addition and subtraction results.

図12には、kプリアンブルの前半と後半に含まれる干渉波のパターンが逆となるときの雑音干渉波算出のシミュレーション結果を示してある。図12では、干渉波パターンが逆であるために、加算結果では干渉波成分が打ち消し合って干渉波が検出できていないが、減算結果では検出できている。したがって、加減算結果を加算しした結果を周波数解析することで、干渉波の周波数と電力を検出できていることがわかる。
以上のシミュレーション結果より、雑音干渉波の帯域幅や周波数にかかわらず、雑音干渉波の周波数とレベルを検出でることがわかる。
FIG. 12 shows a simulation result of noise interference calculation when the interference wave patterns included in the first half and the second half of the k preamble are reversed. In FIG. 12, since the interference wave pattern is reverse, in the addition result, the interference wave components cancel each other out and the interference wave can not be detected, but the subtraction result can be detected. Therefore, it is understood that the frequency and power of the interference wave can be detected by performing frequency analysis on the result of adding the addition and subtraction results.
From the above simulation results, it can be seen that the frequency and level of the noise interference can be detected regardless of the bandwidth and frequency of the noise interference.

以上説明したように、本例の送信機は、受信信号に含まれる雑音干渉波成分を抽出する雑音干渉波抽出部305を備える。また、送信機は、所定の周期で、第1の既知信号と、第1の既知信号と同一又は符号反転させた第2の既知信号とを送信する。そして、雑音干渉波抽出部305は、受信信号と、受信信号を遅延させた遅延信号とを、受信信号に含まれる第2の既知信号と遅延信号に含まれる第1の既知信号とが打ち消し合うように減算又は加算して、雑音干渉波成分を抽出するように構成されている。   As described above, the transmitter of this example includes the noise interference wave extraction unit 305 that extracts the noise interference wave component included in the reception signal. Also, the transmitter transmits the first known signal and the second known signal that is identical to or sign-inverted from the first known signal at predetermined intervals. Then, the noise interference wave extraction unit 305 cancels the received signal and the delayed signal obtained by delaying the received signal, the second known signal contained in the received signal and the first known signal contained in the delayed signal. It is configured to extract noise interference components by subtraction or addition as described above.

より具体的には、実施例1では、送信機は、フレーム毎に(1フレーム周期で)、フレーム中のプリアンブル区間の1/2の長さを持つパターンAのプリアンブル信号(第1の既知信号)と、パターンAと同一のプリアンブル信号(第2の既知信号)とを送信する。雑音干渉波抽出部305は、受信信号に含まれるパターンAと遅延信号に含まれるパターンAとが同相になるように調整(1/2プリアンブル時間の遅延処理)し、受信信号と遅延信号とを減算して雑音干渉波成分を抽出する。なお、送信機が、第2の既知信号として、パターンAを符号反転させたプリアンブル信号を送信し、雑音干渉波抽出部305が、受信信号に含まれるパターンA(符号反転)と遅延信号に含まれるパターンAとが同相になるように調整(1/2プリアンブル時間の遅延処理)し、受信信号と遅延信号とを加算して雑音干渉波成分を抽出してもよい。   More specifically, in the first embodiment, the transmitter transmits the preamble signal of the pattern A (first known signal) having a half length of the preamble section in each frame (in one frame period). And a preamble signal (second known signal) identical to the pattern A. The noise interference wave extraction unit 305 adjusts the pattern A included in the received signal and the pattern A included in the delayed signal so as to be in phase with each other (delay processing of 1⁄2 preamble time), and the received signal and the delayed signal The noise interference wave component is extracted by subtraction. The transmitter transmits, as the second known signal, a preamble signal obtained by inverting the code of pattern A, and the noise interference wave extraction unit 305 includes the pattern A (code inversion) included in the received signal and the delayed signal. The noise interference wave component may be extracted by adjusting so that the pattern A to be processed is in phase (delay processing of 1⁄2 preamble time), and adding the reception signal and the delay signal.

また、実施例2では、送信機は、パターンAのプリアンブル信号(第1の既知信号)と、パターンAと同一のプリアンブル信号(第2の既知信号)とを挿入した偶数フレーム(第1フレーム)と、パターンAのプリアンブル(第1の既知信号)と、パターンAを符号反転させたプリアンブル(第2の既知信号)とを挿入した奇数フレーム(第2フレーム)とを交互に送信する。雑音干渉波抽出部305は、偶数フレームの受信時は、受信信号に含まれるパターンAと遅延信号に含まれるパターンAとが同相になるように調整(1/2プリアンブル時間の遅延処理)し、受信信号と遅延信号とを減算して雑音干渉波成分を抽出する。一方、雑音干渉波抽出部305は、奇数フレームの受信時は、受信信号に含まれるパターンA(符号反転)と遅延信号に含まれるパターンAとが同相になるように調整(1/2プリアンブル時間の遅延処理)し、受信信号と遅延信号とを加算して雑音干渉波成分を抽出する。そして、偶数フレーム時に抽出した雑音干渉波成分と奇数フレーム時に抽出した雑音干渉波成分とを加算して、雑音干渉波成分の抽出結果として後段の処理部(周波数解析部307)へ出力する。なお、奇数フレーム時と偶数フレーム時で処理内容を入れ替えてもよい。   Further, in the second embodiment, the transmitter inserts an even frame (first frame) into which a preamble signal (first known signal) of pattern A and a preamble signal (second known signal) identical to that of pattern A are inserted. And an odd frame (second frame) in which a preamble of pattern A (first known signal) and a preamble (second known signal) obtained by inverting the sign of pattern A are inserted. When receiving an even frame, the noise interference wave extraction unit 305 performs adjustment so that the pattern A included in the received signal and the pattern A included in the delay signal are in phase (delay processing of 1⁄2 preamble time), A noise interference wave component is extracted by subtracting the reception signal and the delay signal. On the other hand, the noise interference wave extraction unit 305 adjusts the pattern A (sign inversion) included in the received signal and the pattern A included in the delay signal to be in phase when receiving an odd frame (1/2 preamble time Delay processing) and adds the received signal and the delayed signal to extract a noise interference component. Then, the noise interference wave component extracted in the even frame and the noise interference wave component extracted in the odd frame are added, and the result is output to the processing unit (frequency analysis unit 307) in the subsequent stage as the extraction result of the noise interference wave component. The processing contents may be interchanged between the odd frame and the even frame.

また、実施例3では、送信機は、フレーム中のプリアンブル区間の1/4の長さを持つパターンBのプリアンブル信号(第1の既知信号)と、パターンBを符号反転させたプリアンブル(第2の既知信号)とのセットを2つ挿入したフレームを送信する。雑音干渉波抽出部305は、受信信号に含まれるパターンB(符号反転)と遅延信号に含まれるパターンBとが同相になるように調整(1/4プリアンブル時間の遅延処理)し、受信信号と遅延信号とを加算して雑音干渉波成分(D2)を抽出する。また、雑音干渉波抽出部305は、受信信号に含まれる後方側のセット(パターンB及びその符号反転)と遅延信号に含まれる前方側のセットとが同相になるように調整(1/2プリアンブル時間の遅延処理)し、受信信号と遅延信号とを減算して雑音干渉波成分(D1)を抽出する。そして、雑音干渉波成分(D2)を雑音干渉波成分(D1)と同相になるように調整(1/4プリアンブル時間の遅延処理)し、その結果(D3)を雑音干渉波成分(D1)と加算して、雑音干渉波成分の抽出結果として後段の処理部(周波数解析部307)へ出力する。   Further, in the third embodiment, the transmitter transmits a preamble signal (first known signal) of pattern B having a length of 1⁄4 of the preamble period in the frame, and a preamble obtained by inverting the code of pattern B (second And a frame in which two sets of the known signal and the known signal) are inserted. The noise interference wave extraction unit 305 performs adjustment (delay processing of 1⁄4 preamble time) so that the pattern B (sign inversion) included in the received signal and the pattern B included in the delayed signal are in phase with each other. The delayed signal is added to extract the noise interference component (D2). Also, the noise interference wave extraction unit 305 performs adjustment so that the set on the rear side (pattern B and its code inversion) included in the received signal is in phase with the set on the front side included in the delay signal (1/2 preamble Time delay processing is performed, and the reception signal and the delay signal are subtracted to extract a noise interference component (D1). Then, the noise interference wave component (D2) is adjusted to be in phase with the noise interference wave component (D1) (delay processing of 1⁄4 preamble time), and the result (D3) is a noise interference wave component (D1) It adds and outputs to the process part (frequency analysis part 307) of a back | latter stage as a extraction result of a noise interference wave component.

また更に、実施例1〜3に係る受信機は、雑音干渉波抽出部305により抽出された雑音干渉波成分に対して周波数解析を行う周波数解析部307と、雑音干渉波成分のうちの周波数解析部307による周波数解析の対象とする時間窓を、第1又は第2の既知信号の信号長以下の時間窓長で設定する窓調整部306を備える。   Furthermore, in the receiver according to the first to third embodiments, the frequency analysis unit 307 that performs frequency analysis on the noise interference wave component extracted by the noise interference wave extraction unit 305, and the frequency analysis of the noise interference wave component The window adjustment unit 306 is configured to set a time window to be subjected to frequency analysis by the unit 307 with a time window length equal to or less than the signal length of the first or second known signal.

以上のような構成によれば、雑音干渉波の検出のために未送信期間や未送信周波数を設ける必要がないため、効率的に雑音干渉波を検出することができ、スループットの向上も実現することができる。また、下記(1)〜(3)の効果も期待できる。
(1)雑音干渉波の抽出結果に対して周波数解析を行う範囲を適切に設定することで、マルチパスによる影響を受けない雑音干渉波成分の抽出が可能となる。
(2)ガード長を超える遅延波成分を雑音とみなすように周波数解析の位置を設定することで、後段の復調・復号処理において等価的な雑音を正確に算出できる
(3)干渉波の帯域幅や周波数に関係なく干渉波を検出可能であり、従来技術では検出に制限があったプリアンブルシンボルに直交する狭帯域干渉波も抽出でき、周波数特性も解析可能である。
また、実施例2では、2フレームの時間があれば雑音干渉波を検出することができ、実施例3では、1フレームの時間があれば雑音干渉波を検出することができる。
According to the configuration as described above, since it is not necessary to provide a non-transmission period or a non-transmission frequency for detection of noise interference waves, noise interference waves can be efficiently detected, and throughput can also be improved. be able to. Moreover, the effect of following (1)-(3) is also expectable.
(1) By appropriately setting the range for performing frequency analysis on the extraction results of noise interference waves, it becomes possible to extract noise interference wave components that are not affected by multipath.
(2) By setting the position of frequency analysis such that a delayed wave component exceeding the guard length is regarded as noise, equivalent noise can be accurately calculated in the subsequent demodulation / decoding process (3) Bandwidth of interference wave The interference wave can be detected regardless of the frequency, and in the prior art, a narrow band interference wave orthogonal to the preamble symbol whose detection is limited can also be extracted, and the frequency characteristic can also be analyzed.
Further, in the second embodiment, a noise interference wave can be detected if there is a time of two frames, and in the third embodiment, a noise interference wave can be detected if there is a time of one frame.

なお、上記の説明では、第1の既知信号と第2の既知信号のセットをフレーム毎に(1フレーム周期で)送信しているが、必ずしも全フレームで送信する必要はなく、例えば1フレーム置きに送信してもよい。
また、上記の説明では、第1又は第2の既知信号として、プリアンブル区間を2分割または4分割した長さのプリアンブル信号を用いているが、これは一例に過ぎない。例えば、プリアンブル区間内に2つ以上を格納できる任意の長さの既知信号を用いることができる。
In the above description, although the set of the first known signal and the second known signal is transmitted for each frame (one frame period), it is not necessary to transmit in all frames, for example, every one frame. It may be sent to
Further, in the above description, a preamble signal having a length obtained by dividing the preamble section into two or four is used as the first or second known signal, but this is merely an example. For example, known signals of any length capable of storing two or more in the preamble section can be used.

また、上記の説明では、第1の既知信号と第2の既知信号を連続で送信しているが、必ずしも連続で送信する必要はなく、その間の区間を無送信区間としたり、別のデータを送信する区間としてもよい。なお、第1の既知信号と第2の既知信号を連続で送信する場合は、第1又は第2の既知信号の信号長に合わせて遅延処理を施せばよく、第1の既知信号と第2の既知信号を連続で送信しない場合には、その間の区間長を加味して遅延処理を施せばよい。   Also, in the above description, the first known signal and the second known signal are transmitted continuously, but it is not necessary to transmit continuously, and the interval between them may be a non-transmission interval, or another data may be It may be a section to transmit. When the first known signal and the second known signal are continuously transmitted, the delay processing may be performed according to the signal length of the first or second known signal, and the first known signal and the second known signal may be transmitted. In the case where the known signal is not transmitted continuously, the delay processing may be performed in consideration of the section length between them.

また、本発明は、以下のような無線通信装置として把握することもできる。
すなわち、相手側装置から無線により送信される信号を受信する無線通信装置において、相手側装置は、Mサンプル間隔と、Mサンプル以上のNサンプル間隔で既知信号を繰り返し送信し、無線通信装置は、受信信号に含まれる既知信号(X)とその後に受信される既知信号(Y)とが同じタイミングとなるように、受信信号をMサンプル遅延させ、遅延前の受信信号との減算処理を行うことにより、既知信号成分を打ち消し合わせて雑音干渉波成分を抽出する。
The present invention can also be grasped as a wireless communication device as described below.
That is, in the wireless communication apparatus that receives a signal transmitted wirelessly from the other party apparatus, the other party apparatus repeatedly transmits the known signal at M sample intervals and at N sample intervals of M samples or more, and the wireless communication apparatus The received signal is delayed by M samples so that the known signal (X) included in the received signal and the known signal (Y) received thereafter have the same timing, and subtraction processing with the received signal before the delay is performed. Then, the known signal component is canceled to extract the noise interference component.

ここで、Mは、0以上N未満とするが、Mの値が大きくなると既知信号間のチャネル変動が大きくなって雑音干渉波の抽出精度が低下するため、Nは小さい方が望ましい。Nは雑音干渉波成分の検出周期を決定するため、値が小さい方が望ましいが、値を小さくすると送信信号内の既知信号の割合が増加する(すなわち、伝送レートとトレードオフの関係にある)。Nとしては、例えば、無線フレームの信号長に対応するサンプル数を用いることができ、Mとしては、例えば、無線フレームのプリアンブル区間を2分割(または4分割)した長さのサンプル数を用いることができる。   Here, M is 0 or more and less than N. However, if the value of M is large, the channel fluctuation between known signals becomes large and the extraction accuracy of the noise interference wave decreases, so it is desirable that N be small. Since N determines the detection cycle of noise and interference components, a smaller value is desirable, but a smaller value increases the proportion of known signals in the transmission signal (that is, there is a trade-off relationship with the transmission rate) . As N, for example, the number of samples corresponding to the signal length of the radio frame can be used, and as M, for example, the number of samples of a length obtained by dividing the preamble section of the radio frame into two (or four) Can.

また、既知信号の長さをKサンプルとし、雑音干渉波成分の周波数解析のためにKサンプル以下の取り込み時間窓長Lを設定し、雑音干渉波成分の抽出結果に対して時間窓長Lの範囲で周波数解析を行うことで、雑音干渉波の周波数特性を算出してもよい。   Also, assuming that the length of the known signal is K samples, the acquisition time window length L of K samples or less is set for frequency analysis of the noise interference component, and the extraction result of the noise interference component has a time window length L The frequency characteristics of the noise interference wave may be calculated by performing frequency analysis in the range.

また、上述した減算処理のみでは、既知信号に同一パターンで干渉する干渉波を検出することができない。そこで、相手側装置は、既知信号に加え、既知信号の符号を逆転させた信号を、Pサンプル間隔と、Pサンプル以上のQサンプル間隔で繰り返し送信し、無線通信装置は、受信信号に含まれる既知信号(X)とその後に受信される符号反転の既知信号(Z)とが同じタイミングとなるように、受信信号をPサンプル遅延させ、遅延前の受信信号との加算処理を行うことにより、既知信号成分を打ち消し合わせて雑音干渉波成分を抽出する。これにより、既知信号に同一パターンで干渉する干渉波も検出することができる。   In addition, interference waves interfering with the known signal in the same pattern can not be detected only by the above-described subtraction processing. Therefore, in addition to the known signal, the opposite device repeatedly transmits a signal obtained by reversing the sign of the known signal at P sample intervals and at Q sample intervals equal to or greater than P samples, and the wireless communication apparatus is included in the received signal. By delaying the received signal by P samples so that the known signal (X) and the known signal (Z) of the code inversion received thereafter have the same timing, and performing addition processing with the received signal before the delay, The known signal components are canceled to extract noise interference components. Thereby, an interference wave that interferes with the known signal in the same pattern can also be detected.

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された無線通信装置に限定されるものではなく、上記以外の無線通信装置に広く適用することができることは言うまでもない。
また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法や方式、そのような方法や方式を実現するためのプログラム、そのプログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。
Although the present invention has been described above in detail, it goes without saying that the present invention is not limited to the wireless communication device described herein, and can be widely applied to other wireless communication devices.
The present invention can also be provided, for example, as a method or method for executing the process according to the present invention, a program for realizing such a method or method, or a storage medium for storing the program.

本発明は、相手側装置から無線により送信される信号を受信する無線通信装置に利用することができる。   The present invention can be used for a wireless communication apparatus that receives a signal transmitted wirelessly from a partner apparatus.

201:符号化部、 202:変調部、 203:IFFT部、 204:選択部、 205:プリアンブルパターンメモリ部、 206:符号反転部、 207:フレームタイミング部、 208:DA部、 209:送信アンテナ、
301:受信アンテナ、 302:AD部、 303:狭帯域干渉抑圧フィルタ、 304:プリアンブルタイミング検出部、 305:雑音干渉波抽出部、 306:窓調整部、 307:周波数解析部、 308:干渉閾値判定部、 309:平均部、 310:周波数解析部、 311:雑音正規化部、 312:復調・復号部、
401:同一パターンタイミング、
501:減算部、 502:遅延部、
601:同一パターンタイミング、 602:逆パターンタイミング、
701:フレームパターン判定部、 702:加算部、 703:減算部、 704:遅延部、 705:選択部、 706:加算部、 707:フレーム遅延部、
801:同一パターンタイミング、 802:逆パターンタイミング、 803:逆パターンタイミング、
901:A遅延部、 902:B遅延部、 903:減算部、 904:加算部、 905:加算部、 906:B遅延部
201: Encoding unit, 202: Modulation unit, 203: IFFT unit, 204: Selection unit, 205: Preamble pattern memory unit, 206: Code inversion unit, 207: Frame timing unit, 208: DA unit, 209: Transmission antenna,
301: reception antenna, 302: AD unit, 303: narrow band interference suppression filter, 304: preamble timing detection unit, 305: noise interference wave extraction unit, 306: window adjustment unit, 307: frequency analysis unit, 308: interference threshold determination Part 309: Averaging part 310: Frequency analysis part 311: Noise normalization part 312: Demodulation and decoding part
401: Same pattern timing,
501: Subtractor, 502: Delay,
601: same pattern timing, 602: reverse pattern timing,
701: frame pattern determination unit 702: addition unit 703: subtraction unit 704: delay unit 705: selection unit 706: addition unit 707: frame delay unit
801: identical pattern timing, 802: reverse pattern timing, 803: reverse pattern timing,
901: A delay unit, 902: B delay unit, 903: subtraction unit, 904: addition unit, 905: addition unit, 906: B delay unit

Claims (4)

相手側装置から無線により送信される信号を受信する無線通信装置において、
受信信号に含まれる雑音又は干渉波の成分を抽出する抽出手段を備え、
前記相手側装置は、所定の周期で、第1の既知信号と、前記第1の既知信号と同一又は符号反転させた第2の既知信号とを送信し、
前記抽出手段は、前記受信信号と前記受信信号を遅延させた遅延信号とを、前記受信信号に含まれる前記第2の既知信号と前記遅延信号に含まれる前記第1の既知信号とが打ち消し合うように減算又は加算して、前記成分を抽出することを特徴とする無線通信装置。
In a wireless communication device that receives a signal transmitted wirelessly from a partner device,
An extraction unit that extracts a component of noise or interference included in the received signal;
The counterpart apparatus transmits a first known signal and a second known signal that is identical to or sign-inverted from the first known signal at a predetermined cycle.
The extraction means cancels the received signal and a delayed signal obtained by delaying the received signal, the second known signal contained in the received signal and the first known signal contained in the delayed signal. A wireless communication apparatus characterized in that the component is extracted by subtraction or addition.
請求項1に記載の無線通信装置において、
前記相手側装置は、前記第1の既知信号と、前記第1の既知信号と同一の前記第2の既知信号とを挿入した第1フレームと、前記第1の既知信号を符号反転させた前記第2の既知信号とを挿入した第2フレームとを交互に送信し、
前記抽出手段は、前記第1フレームの受信時は前記受信信号と前記遅延信号とを減算して前記成分を抽出し、前記第2フレームの受信時は前記受信信号と前記遅延信号とを加算して前記成分を抽出することを特徴とする無線通信装置。
In the wireless communication device according to claim 1,
The other party device has a first frame into which the first known signal and the second known signal identical to the first known signal are inserted, and the first known signal is inverted in sign. Alternately transmitting a second known signal and a second frame inserted,
The extraction means subtracts the reception signal and the delay signal to receive the component when the first frame is received, and adds the reception signal and the delay signal when the second frame is received. Wireless communication device for extracting the component.
請求項1に記載の無線通信装置において、
前記相手側装置は、前記第1の既知信号と、前記第1の既知信号を符号反転させた前記第2の既知信号とのセットを複数挿入したフレームを送信し、
前記抽出手段は、前記受信信号に含まれる前記第2の既知信号と前記遅延信号に含まれる前記第1の既知信号とが打ち消し合うように加算して前記成分を抽出する処理と、前記受信信号に含まれる後方側の前記セットと前記遅延信号に含まれる前方側の前記セットとが打ち消し合うように減算して前記成分を抽出する処理とを有することを特徴とする無線通信装置。
In the wireless communication device according to claim 1,
The counterpart apparatus transmits a frame in which a plurality of sets of the first known signal and the second known signal obtained by inverting the first known signal are inserted.
A process of extracting the component by adding the second known signal included in the received signal and the first known signal included in the delayed signal so as to cancel out each other; And a process of extracting the component by performing subtraction so that the set on the rear side included in the signal and the set on the front side included in the delay signal cancel each other.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記抽出手段により抽出された前記成分に対して周波数解析を行う周波数解析手段と、
前記成分のうちの前記周波数解析手段による周波数解析の対象とする時間窓を、前記第1又は第2の既知信号の信号長以下の時間窓長で設定する窓調整手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 3.
Frequency analysis means for performing frequency analysis on the component extracted by the extraction means;
Window adjustment means for setting a time window to be subjected to frequency analysis by the frequency analysis means among the components with a time window length equal to or less than the signal length of the first or second known signal;
A wireless communication device comprising:
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