JP3828840B2 - 同期信号検出装置、同期信号検出方法、及び、プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期信号を検出するための装置、方法、及び、プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル無線通信では、様々なデータをフレーム単位で送受信する。各フレームの所定位置には特定の信号配列パターンを有する同期信号（フレーム同期ワード）が挿入されている。
受信機は、受信した信号（データ）の中から上記フレーム同期ワードを検出することにより同期を確立し、フレーム内のデータを取得する。
【０００３】
フレーム同期ワードを検出する第１の方法は、受信機にフレーム同期ワードを予め与えておき、受信機が、受信したデータと予め与えられたフレーム同期ワードとを比較する方法である。この場合、受信機は、受信したデータと予め与えられたフレーム同期ワードとを比較し、一致するか否かによりフレーム同期ワードを検出する。
【０００４】
また、フレーム同期ワードを検出する第２の方法は、相関器を用いる方法である。この場合、相関器は、受信したデータがフレーム同期ワードである場合に、出力がピークとなるように予め設定されている。そして、相関器の出力ピークを検出することにより、フレーム同期ワードが供給されたことを検出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、第１の方法では、供給されたデータと既知のフレーム同期ワードとを常に比較するので、フレーム同期ワードのビット数が増加するにつれて、処理負荷が増大し、消費電力も増大する。
【０００６】
また、第２の方法では、相関器を用いるので比較的処理負荷が小さいが、通信状態が悪化すると、ノイズ等の影響によって相関器の出力が低下して同期が取れなくなり、誤動作の原因となる場合がある。
以上のように、従来の方法では、消費電力の低減と確実な同期確立とを両立させることができなかった。
【０００７】
従って、本発明は、消費電力を抑えながら、同期信号の供給を確実に検出するための同期信号検出装置、同期信号検出方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点にかかる同期信号検出装置は、外部から供給される外部信号に含まれる同期信号の供給を検出する同期信号検出装置であって、前記外部信号に含まれる同期信号を検出し、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間を周期的に設定する初期同期検出手段と、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間の間、前記同期信号の供給を検出するための第１処理を実行する第１検出手段と、前記第１検出手段が前記検出時間の間に前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理とは異なる第２処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第２検出手段と、前記第２検出手段が第２処理で前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理及び前記第２処理とは異なる第３処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第３検出手段と、
から構成され、前記第１検出手段は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する出力手段と、前記出力手段の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別手段と、から構成され、前記第２検出手段は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得手段と、データ取得手段で前記検出時間の間に取得されたデータと予め提供された基準同期信号とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別手段と、から構成され、前記第３検出手段は、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、ことを特徴とする。
【０００９】
前記第１検出手段の消費電力は、前記第２検出手段の消費電力よりも小さくてもよい。
【００１１】
例えば、前記第１検出手段は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する相関器と、前記相関器の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別手段と、から構成され、前記第２検出手段は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得器と、データ取得器が前記検出時間の間に取得したデータを取得し、取得したデータと予め提供された基準同期信号とをビット単位で一致するか否かを比較し、比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別手段と、から構成され、前記第３検出手段は、前記検出期間にかかわらず、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する。
【００１２】
例えば、前記第３検出手段は、前記初期同期検出手段により、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する。
【００１６】
本発明の第２の観点にかかる同期信号検出方法は、外部から供給される外部信号に含まれる同期信号の供給を検出する同期信号検出方法であって、前記外部信号に含まれる同期信号を検出し、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間を周期的に設定する初期同期検出工程と、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間の間、前記同期信号の供給を検出するための第１処理を実行する第１検出工程と、前記第１検出工程で前記検出時間の間に前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理とは異なる第２処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第２検出工程と、前記第２検出工程の第２処理で前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理及び前記第２処理とは異なる第３処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第３検出工程と、から構成され、前記第１検出工程は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する出力工程と、前記出力工程の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別工程と、から構成され、前記第２検出工程は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得工程と、データ取得工程で前記検出時間の間に取得されたデータと予め提供された基準同期信号とを比較する比較工程と、前記比較工程での比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別工程と、から構成され、前記第３検出工程は、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第３の観点にかかるプログラムは、コンピュータを、外部から供給される外部信号に含まれる同期信号の供給を検出する同期信号検出装置であって、前記外部信号に含まれる同期信号を検出し、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間を周期的に設定する初期同期検出手段と、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間の間、前記同期信号の供給を検出するための第１処理を実行する第１検出手段と、前記第１検出手段が前記検出時間の間に前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理とは異なる第２処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第２検出手段と、前記第２検出手段が第２処理で前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理及び前記第２処理とは異なる第３処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第３検出手段と、を備え、前記第１検出手段は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する出力手段と、前記出力手段の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別手段と、から構成され、前記第２検出手段は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得手段と、データ取得手段で前記検出時間の間に取得されたデータと予め提供された基準同期信号とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別手段と、から構成され、前記第３検出手段は、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、
構成の同期信号検出装置として機能させる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態にかかるフレーム同期ワード判定装置について図面を参照して説明する。
【００１９】
本発明の実施の形態にかかるフレーム同期ワード判定装置は、図１に示すように、Ａ／Ｄ変換器１と、ＩＦフィルタ２と、検波器３と、Ｉ＆Ｄフィルタ４と、ＦＳ検出器５と、データ取得器６と、デコーダ７と、Ｄ／Ａ変換器８と、スピーカ９と、誤り訂正器１０と、から構成され、受信機等に組み込まれて使用される。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器１は、外部から供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
ＩＦフィルタ２は、バンドパスフィルタであり、Ａ／Ｄ変換器１が変換したデジタル信号の内、処理に必要な帯域の信号を通過させ、処理に不要な帯域の信号を除去する。
【００２１】
検波器３は、ＩＦフィルタ２を通過した信号を復調し、Ｉ＆Ｄフィルタ４に供給する。
Ｉ＆Ｄフィルタ４は、積分放電フィルタであり、供給された信号に含まれる符号間干渉成分を除去する。
【００２２】
ＦＳ検出器５は、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される信号に含まれる、特定の信号配列パターンを有するフレーム同期ワード（ＦＳ）を検出する。そして、ＦＳ検出器５は、フレーム同期ワードが供給されたタイミング（シンボルタイミング）を表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する。なお、ＦＳ検出器５の詳しい構成については後述する。
【００２３】
データ取得器６は、ＦＳ検出器５から供給されるタイミング信号が表すタイミングに従って、フレーム内のデータ（具体的にはシンボルデータ）を順次取得し、一時保存する。そして、データ取得器６は、取得したデータの内、音声を表すボコーダデータをデコーダ７に出力し、ボコーダデータ以外のデータを誤り訂正器１０に出力する。
【００２４】
デコーダ７は、データ取得器６から供給されるボコーダデータをデコードし、Ｄ／Ａ変換器８に供給する。
Ｄ／Ａ変換器８は、デコーダ７から供給されるデータをアナログデータに変換し、スピーカ９に供給する。
【００２５】
スピーカ９は、Ｄ／Ａ変換器８から供給されるデータに従って、音声を出力する。
誤り訂正器１０は、データ取得器６から供給されるデータに所定の誤り訂正処理を施し、図示しない外部機器に出力する。
【００２６】
次に、ＦＳ検出器５の詳しい構成について説明する。
ＦＳ検出器５は、図２に示すように、相関器１１と、第１判別器１２と、比較器１３と、第２判別器１４と、制御回路１５と、から構成される。
【００２７】
相関器１１は、ＦＩＲ（Finit Impulse Response）フィルタから構成され、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給されるデータに応じたレベルの信号を第１判別器１２に出力する。ＦＩＲフィルタの係数は、フレーム同期ワードが供給された場合に相関器１１の出力がピークとなるように予め設定されている。これにより、相関器１１の出力レベルは、フレーム同期ワードが供給された場合にピークとなる。
【００２８】
第１判別器１２は、相関器１１から出力される信号を用いて、フレーム同期ワードが供給されたか否かを判別する。具体的には、第１判別器１２は、コンパレータ等から構成され、供給された信号がフレーム同期ワードであるか否かを判別するための基準となる閾値が予め設定されている。第１判別器１２は、相関器１１の出力レベルが予め設定された閾値より大きいか否かを判別する。
【００２９】
出力レベルが閾値より大きくないと判別した場合、第１判別器１２は、フレーム同期ワードは供給されていないと判別する。一方、出力レベルが閾値より大きいと判別した場合、第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されたと判別する。
【００３０】
また、第１判別器１２は、微分回路等を備え、相関器１１の出力レベルが閾値より大きいと判別した場合に、出力レベルのピークを検出する。出力レベルがピークとなるタイミングが、Ｉ＆Ｄフィルタ４からフレーム同期ワードが供給されたタイミングである。
【００３１】
第１判別器１２は、ピークの検出タイミング、即ち、フレーム同期ワードが供給されたタイミングで、フレーム同期ワードが供給されたことを示す被供給信号を制御回路１５に出力する。また、第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されたタイミングで、フレーム同期ワードの供給タイミングを表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する。
【００３２】
比較器１３は、基準となるフレーム同期ワードを予め提供されており、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給されるデータと予め提供されたフレーム同期ワードとを比較し、１ビットずつ一致するか否かを判別する。そして、比較器１３は、その比較結果を第２判別器１４に出力する。
【００３３】
第２判別器１４は、比較器１３から供給される比較結果を用いて、フレーム同期ワードが供給されたか否かを判別する。具体的には、第２判別器１４は、比較器１３から供給される比較結果を用いて、一致しなかったエラービットの数を求める。第２判別器１４には、供給された信号がフレーム同期ワードであるか否かを判別するための基準となる基準値が予め設定されている。第２判別器１４は、求めたエラービットの数が予め設定された基準値以下であるか否かを判別する。
【００３４】
エラービットの数が基準値以下でないと判別した場合、第２判別器１４は、フレーム同期ワードは供給されていないと判別する。一方、エラービットの数が基準値以下であると判別した場合、第２判別器１４は、フレーム同期ワードが供給されたと判別する。
【００３５】
また、第２判別器１４は、フレーム同期ワードを供給されたと判別した場合、フレーム同期ワードが供給されたことを示す被供給信号を制御回路１５に出力する。また、第２判別器１４は、フレーム同期ワードの供給タイミングを表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する。
【００３６】
制御回路１５は、タイマ等を備え、第１判別器１２又は第２判別器１４から供給される被供給信号に応答してタイマをリセットし、予め設定された時間を計測する。
【００３７】
具体的には、図３に示す３つの時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が制御回路１５に設定されている。図３に示すように、時間Ｔ１は、１つのフレーム同期ワード（ＦＳ）が供給されてから次のフレーム同期ワードが供給されるまでの時間である。また、時間Ｔ２は、１つのフレーム同期ワードが供給されてから次のフレーム同期ワードが供給されるタイミングの所定時間前までの時間である。また、時間Ｔ３は、フレーム同期ワードが供給されるタイミングの所定時間前から所定時間後までの時間である。
【００３８】
なお、フレーム同期ワードの供給タイミングＴＤは、フレーム同期ワード判定装置の構成、及び、デジタル信号の規格等によって異なる。このため、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、フレーム同期ワード判定装置の構成、及び、デジタル信号の規格等に応じて予め設定される。
【００３９】
制御回路１５は、時間Ｔ１を繰り返し計測しながら、時間Ｔ２，Ｔ３の経過に応じて図示せぬスイッチ等を切り替え、相関器１１、第１判別器１２、比較器１３、及び、第２判別器１４の動作を制御する。なお、制御回路１５の詳しい動作については後述する。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態にかかるフレーム同期ワード判定装置の動作について説明する。
フレーム同期ワード判定装置に電源が投入されると、外部から供給された信号は、Ａ／Ｄ変換器１、ＩＦフィルタ２、検波器３、及び、Ｉ＆Ｄフィルタ４を介してＦＳ検出器５に供給される。
【００４１】
ＦＳ検出器５の制御回路１５は、電源が投入されると、図示せぬスイッチ等を切り替え、比較器１３及び第２判別器１４に電源を供給し、Ｉ＆Ｄフィルタ４からの外部信号を比較器１３に供給する。これにより、図４に示す初期同期処理が開始される。
【００４２】
比較器１３は、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される外部信号と予め提供されたフレーム同期ワードとを比較し、１ビットずつ一致するか否かを判別する。そして、比較器１３は、その比較結果を第２判別器１４に出力する（ステップＳ１０１）。
第２判別器１４は、比較器１３から供給される比較結果を用いて、エラービットの数Ａを求める（ステップＳ１０２）。
【００４３】
そして、第２判別器１４は、求めたエラービットの数Ａが予め設定された基準値α以下であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。言い換えると、第２判別器１４は、供給された外部信号と予め提供されたフレーム同期ワードとが誤差の範囲内で一致するか否かを判別する。これにより、第２判別器１４は、フレーム同期ワードが供給されたか否かを判別する。
【００４４】
エラービットの数が基準値α以下でないと判別した場合、即ち、フレーム同期ワードが供給されていないと判別した場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、第２判別器１４は、ステップＳ１０２にリターンする。
【００４５】
一方、エラービットの数が基準値α以下であると判別した場合、即ち、フレーム同期ワードが供給されたと判別した場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、第２判別器１４は、フレーム同期ワードが供給されたことを示す被供給信号を制御回路１５に出力し、フレーム同期ワードの供給タイミングを表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する（ステップＳ１０４）。
【００４６】
制御回路１５は、第２判別器１４から供給される被供給信号に応答して、図示せぬスイッチ等を切り替え、比較器１３及び第２判別器１４への電源の供給を停止する。これにより、比較器１３及び第２判別器１４は動作を停止し、初期同期処理が終了する。
また、制御回路１５は、第２判別器１４からの被供給信号に応答して、所定時間Ｔ１の計測を開始する。
【００４７】
一方、データ取得器６は、第２判別器１４から供給されるタイミング信号に応答し、供給されたタイミング信号が表すタイミングに従って、図５に示すシンボル取得処理を行う。
【００４８】
初めに、データ取得器６は、供給されたタイミング信号が表すタイミングに従って、ＦＳ検出器５を介して供給される外部信号からデータ（シンボルデータ）を取得する（ステップＳ２０１）。
【００４９】
続いて、データ取得器６は、所定単位（例えば１ブロック）に含まれるデータを全て取得したか否かを判別する（ステップＳ２０２）。
取得していないと判別した場合（ステップＳ２０２；ＮＯ）、データ取得器６は、ステップＳ２０１にリターンする。
一方、取得したと判別した場合（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）、データ取得器６は、取得した所定単位のデータを一時保存する（ステップＳ２０３）。
【００５０】
続いて、データ取得器６は、一時保存したデータをデコーダ７又は誤り訂正器１０に出力する（ステップＳ２０４）。具体的には、一時保存したデータが音声を表すボコーダデータである場合、データ取得器６は、一時保存したデータをデコーダ７に出力する。また、一時保存したデータがボコーダデータ以外のデータである場合、データ取得器６は、一時保存したデータを誤り訂正器１０に出力する。
【００５１】
そして、データ取得器６は、ステップＳ２０１にリターンし、次の所定単位のデータを取得する。
上記した初期同期処理によって同期が確立された後は、確立した同期を維持し、適切なタイミングでデータを取得し続けるために、以下に示す再同期処理が所定の時間間隔で行われる。
【００５２】
具体的には、制御回路１５は、所定時間Ｔ１の計測を開始してから所定時間Ｔ２が経過すると、図示せぬスイッチ等を切り替えて、相関器１１及び第１判別器１２に電源を供給し、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される外部信号を相関器１１に供給する。これにより、図６に示す再同期処理が開始される。
【００５３】
初めに、電源の供給により、相関器１１の状態がリセットされる（ステップＳ３０１）。
続いて、相関器１１は、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される外部信号を取り込み、外部信号に含まれるデータに応じたレベルを有する信号を第１判別器１２に出力する（ステップＳ３０２）。
【００５４】
第１判別器１２は、相関器１１から供給される信号のレベルＢと予め設定された閾値βとの差（Ｂ−β）を求める（ステップＳ３０３）。
そして、第１判別器１２は、求めた差（Ｂ−β）がマイナスであるか否か、即ち、出力レベルＢが閾値βより大きいか否かを判別する（ステップＳ３０４）。
【００５５】
差がマイナスであると判別した場合（ステップＳ３０４；ＹＥＳ）、第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されていないと判別し、ステップＳ３０３にリターンする。
【００５６】
一方、差がマイナスでないと判別した場合（ステップＳ３０４；ＮＯ）、第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されたと判別し、相関器１１の出力レベルＢのピークを検出する（ステップＳ３０５）。
【００５７】
そして、第１判別器１２は、ピークの検出タイミングで、フレーム同期ワードが検出されたことを示す被供給信号を制御回路１５に出力し、フレーム同期ワードの供給タイミングを表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する（ステップＳ３０６）。
【００５８】
制御回路１５は、上記再同期処理が開始されてから所定時間Ｔ３が経過する前に第１判別器１２から被供給信号を供給された場合、図示せぬスイッチ等を切り替えて、相関器１１及び第１判別器１２への電源の供給を停止し、再同期処理を終了させる。この場合、フレーム同期ワードの供給が確認されたので、制御回路１５は、そのまま所定時間の計測を継続する。
【００５９】
また、ノイズ等によって相関器１１の出力レベルが閾値を越えず、所定時間Ｔ３以内に被供給信号が供給されなかった場合、制御回路１５は、図示せぬスイッチ等を切り替えて、相関器１１及び第１判別器１２への電源の供給を停止し、比較器１３及び第２判別器１４に電源を供給する。これにより、制御回路１５は、比較器１３及び第２判別器１４に図７に示す同期確認処理を実行させる。
【００６０】
初めに、比較器１３は、データ取得器６から、所定時間Ｔ３内に外部から供給されたデータを取得する（ステップＳ４０１）。データ取得器６は、所定時間Ｔ３の間も外部信号からデータを取得し、一時保存している。比較器１３は、データ取得器６が一時保存しているデータをデータ取得器６から取得する。
【００６１】
そして、比較器１３は、取得したデータと予め提供されたフレーム同期ワードとを比較する（ステップＳ４０２）。
第２判別器１４は、初期同期処理のステップＳ１０２〜１０３と同様に、比較器１３の比較結果からエラービットの数を求め（ステップＳ４０３）、エラービット数Ａが予め設定された基準値α以下であるか否かを判別する（ステップＳ４０４）。
【００６２】
エラービット数Ａが基準値α以下であると判別した場合（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、第２判別器１４は、フレーム同期ワードの供給を確認したことを示す確認信号を制御回路１５に出力する（ステップＳ４０５）。
【００６３】
制御回路１５は、第２判別器１４から供給される確認信号に応答して、比較器１３及び第２判別器１４への電源供給を停止し、再確認処理を終了させる。この場合、フレーム同期ワードの供給が確認されたので、制御回路１５は、そのまま所定時間の計測を継続する。
【００６４】
一方、エラービット数Ａが基準値α以下でないと判別した場合（ステップＳ４０４；ＮＯ）、第２判別器１４は、フレーム同期ワードの供給を確認できなかったことを示すエラー信号を制御回路１５に出力する（ステップＳ４０６）。
【００６５】
制御回路１５は、第２判別器１４から供給されるエラー信号に応答して、図示せぬスイッチ等を切り替え、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される外部信号を比較器１３に供給する。これにより、制御回路１５は、上記した初期同期処理を実行させる。
【００６６】
上記したように、初期同期処理では、比較器１３が、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給されるデータと予め提供されたフレーム同期ワードとを１ビットずつ一致するか否かを判別するので、供給されるフレーム同期ワードを確実に検出することができる。
【００６７】
初期同期処理でフレーム同期ワードが検出されると、制御回路１５は、第２判別器１４から供給される被供給信号に応答して、タイマのリセットタイミングを更新する。また、データ取得器６は、第２判別器１４から供給されるタイミング信号に従って、データの取得タイミングを更新する。
【００６８】
以上のように、相関器１１及び第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されるタイミングを含む所定時間Ｔ３の間だけ動作する。また、比較器１３及び第２判別器１４は、所定時間Ｔ３の間にフレーム同期ワードの供給を検出できなかった場合に動作する。これにより、消費電力を低く抑えることができる。
【００６９】
また、所定時間Ｔ３の間にフレーム同期ワードの供給を検出できなかった場合は比較器１３を用いるので、ノイズ等が増加しても、フレーム同期ワードがある程度受信できれば受信処理を継続することができる。言い換えると、瞬間的な通信状態の悪化等が生じても、受信を継続することができる。
【００７０】
なお、上記実施の形態では、最初の同期を確立するための初期同期処理を比較器１３及び第２判別器１４が実行する例を示したが、初期同期処理を相関器１１及び第１判別器１２が実行してもよい。
【００７１】
この場合、上記した再同期処理と同様に、第２判別器１４は、相関器１１の出力レベルを予め設定された閾値と比較し、出力レベルが閾値を越えた場合に出力のピークを検出することにより、フレーム同期ワードの供給を検出する。
【００７２】
また、上記実施の形態で示したＩＦフィルタ２、検波器３、Ｉ＆Ｄフィルタ４、ＦＳ検出器、データ取得器６、デコーダ７、及び、誤り訂正器１０は、複数の論理回路等から構成される専用のハードウェアだけでなく、マイクロプロセッサやＤＳＰ（Digital Signal Processor）等により実現することができる。
【００７３】
また、本発明の装置は、専用の装置を用いる必要はなく、通常のコンピュータにより実現することができる。例えば、コンピュータに上記した各処理を実行させるためのプログラム及びデータを記録媒体（ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、及び、半導体メモリ等）に記録して配布し、これをインストールしてＯＳ上で実行することにより、この発明の装置を実現できる。また、上記プログラム及びデータは、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、コンピュータに、例えば搬送波に重畳してダウンロード等するものとしてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によって、消費電力を抑えながら、同期信号の供給を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるフレーム同期ワード判定装置の構成図である。
【図２】図１のフレーム同期ワード判定装置を構成するＦＳ検出器の構成図である。
【図３】図２のＦＳ検出器を構成する制御回路が計測する時間を示す図である。
【図４】図２のＦＳ検出器が行う初期同期処理を示すフローチャートである。
【図５】図１のフレーム同期ワード判定装置を構成するデータ取得器が行うシンボル取得処理を示すフローチャートである。
【図６】図２のＦＳ検出器が行う再同期処理を示すフローチャートである。
【図７】図２のＦＳ検出器が行う同期確認処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ Ａ／Ｄ変換器
２ ＩＦフィルタ
３ 検波器
４ Ｉ＆Ｄフィルタ
５ ＦＳ検出器
６ データ取得器
７ デコーダ
８ Ｄ／Ａ変換器
９ スピーカ
１０ 誤り訂正器
１１ 相関器
１２ 第１判別器
１３ 比較器
１４ 第２判別器
１５ 制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期信号を検出するための装置、方法、及び、プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル無線通信では、様々なデータをフレーム単位で送受信する。各フレームの所定位置には特定の信号配列パターンを有する同期信号（フレーム同期ワード）が挿入されている。
受信機は、受信した信号（データ）の中から上記フレーム同期ワードを検出することにより同期を確立し、フレーム内のデータを取得する。
【０００３】
フレーム同期ワードを検出する第１の方法は、受信機にフレーム同期ワードを予め与えておき、受信機が、受信したデータと予め与えられたフレーム同期ワードとを比較する方法である。この場合、受信機は、受信したデータと予め与えられたフレーム同期ワードとを比較し、一致するか否かによりフレーム同期ワードを検出する。
【０００４】
また、フレーム同期ワードを検出する第２の方法は、相関器を用いる方法である。この場合、相関器は、受信したデータがフレーム同期ワードである場合に、出力がピークとなるように予め設定されている。そして、相関器の出力ピークを検出することにより、フレーム同期ワードが供給されたことを検出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、第１の方法では、供給されたデータと既知のフレーム同期ワードとを常に比較するので、フレーム同期ワードのビット数が増加するにつれて、処理負荷が増大し、消費電力も増大する。
【０００６】
また、第２の方法では、相関器を用いるので比較的処理負荷が小さいが、通信状態が悪化すると、ノイズ等の影響によって相関器の出力が低下して同期が取れなくなり、誤動作の原因となる場合がある。
以上のように、従来の方法では、消費電力の低減と確実な同期確立とを両立させることができなかった。
【０００７】
従って、本発明は、消費電力を抑えながら、同期信号の供給を確実に検出するための同期信号検出装置、同期信号検出方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点にかかる同期信号検出装置は、外部から供給される外部信号に含まれる同期信号の供給を検出する同期信号検出装置であって、前記外部信号に含まれる同期信号を検出し、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間を周期的に設定する初期同期検出手段と、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間の間、前記同期信号の供給を検出するための第１処理を実行する第１検出手段と、前記第１検出手段が前記検出時間の間に前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理とは異なる第２処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第２検出手段と、前記第２検出手段が第２処理で前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理及び前記第２処理とは異なる第３処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第３検出手段と、
から構成され、前記第１検出手段は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する出力手段と、前記出力手段の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別手段と、から構成され、前記第２検出手段は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得手段と、データ取得手段で前記検出時間の間に取得されたデータと予め提供された基準同期信号とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別手段と、から構成され、前記第３検出手段は、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、ことを特徴とする。
【０００９】
前記第１検出手段の消費電力は、前記第２検出手段の消費電力よりも小さくてもよい。
【００１１】
例えば、前記第１検出手段は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する相関器と、前記相関器の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別手段と、から構成され、前記第２検出手段は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得器と、データ取得器が前記検出時間の間に取得したデータを取得し、取得したデータと予め提供された基準同期信号とをビット単位で一致するか否かを比較し、比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別手段と、から構成され、前記第３検出手段は、前記検出期間にかかわらず、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する。
【００１２】
例えば、前記第３検出手段は、前記初期同期検出手段により、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する。
【００１６】
本発明の第２の観点にかかる同期信号検出方法は、外部から供給される外部信号に含まれる同期信号の供給を検出する同期信号検出方法であって、前記外部信号に含まれる同期信号を検出し、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間を周期的に設定する初期同期検出工程と、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間の間、前記同期信号の供給を検出するための第１処理を実行する第１検出工程と、前記第１検出工程で前記検出時間の間に前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理とは異なる第２処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第２検出工程と、前記第２検出工程の第２処理で前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理及び前記第２処理とは異なる第３処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第３検出工程と、から構成され、前記第１検出工程は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する出力工程と、前記出力工程の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別工程と、から構成され、前記第２検出工程は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得工程と、データ取得工程で前記検出時間の間に取得されたデータと予め提供された基準同期信号とを比較する比較工程と、前記比較工程での比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別工程と、から構成され、前記第３検出工程は、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第３の観点にかかるプログラムは、コンピュータを、外部から供給される外部信号に含まれる同期信号の供給を検出する同期信号検出装置であって、前記外部信号に含まれる同期信号を検出し、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間を周期的に設定する初期同期検出手段と、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間の間、前記同期信号の供給を検出するための第１処理を実行する第１検出手段と、前記第１検出手段が前記検出時間の間に前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理とは異なる第２処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第２検出手段と、前記第２検出手段が第２処理で前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理及び前記第２処理とは異なる第３処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第３検出手段と、を備え、前記第１検出手段は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する出力手段と、前記出力手段の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別手段と、から構成され、前記第２検出手段は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得手段と、データ取得手段で前記検出時間の間に取得されたデータと予め提供された基準同期信号とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別手段と、から構成され、前記第３検出手段は、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、
構成の同期信号検出装置として機能させる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態にかかるフレーム同期ワード判定装置について図面を参照して説明する。
【００１９】
本発明の実施の形態にかかるフレーム同期ワード判定装置は、図１に示すように、Ａ／Ｄ変換器１と、ＩＦフィルタ２と、検波器３と、Ｉ＆Ｄフィルタ４と、ＦＳ検出器５と、データ取得器６と、デコーダ７と、Ｄ／Ａ変換器８と、スピーカ９と、誤り訂正器１０と、から構成され、受信機等に組み込まれて使用される。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器１は、外部から供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
ＩＦフィルタ２は、バンドパスフィルタであり、Ａ／Ｄ変換器１が変換したデジタル信号の内、処理に必要な帯域の信号を通過させ、処理に不要な帯域の信号を除去する。
【００２１】
検波器３は、ＩＦフィルタ２を通過した信号を復調し、Ｉ＆Ｄフィルタ４に供給する。
Ｉ＆Ｄフィルタ４は、積分放電フィルタであり、供給された信号に含まれる符号間干渉成分を除去する。
【００２２】
ＦＳ検出器５は、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される信号に含まれる、特定の信号配列パターンを有するフレーム同期ワード（ＦＳ）を検出する。そして、ＦＳ検出器５は、フレーム同期ワードが供給されたタイミング（シンボルタイミング）を表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する。なお、ＦＳ検出器５の詳しい構成については後述する。
【００２３】
データ取得器６は、ＦＳ検出器５から供給されるタイミング信号が表すタイミングに従って、フレーム内のデータ（具体的にはシンボルデータ）を順次取得し、一時保存する。そして、データ取得器６は、取得したデータの内、音声を表すボコーダデータをデコーダ７に出力し、ボコーダデータ以外のデータを誤り訂正器１０に出力する。
【００２４】
デコーダ７は、データ取得器６から供給されるボコーダデータをデコードし、Ｄ／Ａ変換器８に供給する。
Ｄ／Ａ変換器８は、デコーダ７から供給されるデータをアナログデータに変換し、スピーカ９に供給する。
【００２５】
スピーカ９は、Ｄ／Ａ変換器８から供給されるデータに従って、音声を出力する。
誤り訂正器１０は、データ取得器６から供給されるデータに所定の誤り訂正処理を施し、図示しない外部機器に出力する。
【００２６】
次に、ＦＳ検出器５の詳しい構成について説明する。
ＦＳ検出器５は、図２に示すように、相関器１１と、第１判別器１２と、比較器１３と、第２判別器１４と、制御回路１５と、から構成される。
【００２７】
相関器１１は、ＦＩＲ（Finit Impulse Response）フィルタから構成され、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給されるデータに応じたレベルの信号を第１判別器１２に出力する。ＦＩＲフィルタの係数は、フレーム同期ワードが供給された場合に相関器１１の出力がピークとなるように予め設定されている。これにより、相関器１１の出力レベルは、フレーム同期ワードが供給された場合にピークとなる。
【００２８】
第１判別器１２は、相関器１１から出力される信号を用いて、フレーム同期ワードが供給されたか否かを判別する。具体的には、第１判別器１２は、コンパレータ等から構成され、供給された信号がフレーム同期ワードであるか否かを判別するための基準となる閾値が予め設定されている。第１判別器１２は、相関器１１の出力レベルが予め設定された閾値より大きいか否かを判別する。
【００２９】
出力レベルが閾値より大きくないと判別した場合、第１判別器１２は、フレーム同期ワードは供給されていないと判別する。一方、出力レベルが閾値より大きいと判別した場合、第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されたと判別する。
【００３０】
また、第１判別器１２は、微分回路等を備え、相関器１１の出力レベルが閾値より大きいと判別した場合に、出力レベルのピークを検出する。出力レベルがピークとなるタイミングが、Ｉ＆Ｄフィルタ４からフレーム同期ワードが供給されたタイミングである。
【００３１】
第１判別器１２は、ピークの検出タイミング、即ち、フレーム同期ワードが供給されたタイミングで、フレーム同期ワードが供給されたことを示す被供給信号を制御回路１５に出力する。また、第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されたタイミングで、フレーム同期ワードの供給タイミングを表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する。
【００３２】
比較器１３は、基準となるフレーム同期ワードを予め提供されており、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給されるデータと予め提供されたフレーム同期ワードとを比較し、１ビットずつ一致するか否かを判別する。そして、比較器１３は、その比較結果を第２判別器１４に出力する。
【００３３】
第２判別器１４は、比較器１３から供給される比較結果を用いて、フレーム同期ワードが供給されたか否かを判別する。具体的には、第２判別器１４は、比較器１３から供給される比較結果を用いて、一致しなかったエラービットの数を求める。第２判別器１４には、供給された信号がフレーム同期ワードであるか否かを判別するための基準となる基準値が予め設定されている。第２判別器１４は、求めたエラービットの数が予め設定された基準値以下であるか否かを判別する。
【００３４】
エラービットの数が基準値以下でないと判別した場合、第２判別器１４は、フレーム同期ワードは供給されていないと判別する。一方、エラービットの数が基準値以下であると判別した場合、第２判別器１４は、フレーム同期ワードが供給されたと判別する。
【００３５】
また、第２判別器１４は、フレーム同期ワードを供給されたと判別した場合、フレーム同期ワードが供給されたことを示す被供給信号を制御回路１５に出力する。また、第２判別器１４は、フレーム同期ワードの供給タイミングを表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する。
【００３６】
制御回路１５は、タイマ等を備え、第１判別器１２又は第２判別器１４から供給される被供給信号に応答してタイマをリセットし、予め設定された時間を計測する。
【００３７】
具体的には、図３に示す３つの時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が制御回路１５に設定されている。図３に示すように、時間Ｔ１は、１つのフレーム同期ワード（ＦＳ）が供給されてから次のフレーム同期ワードが供給されるまでの時間である。また、時間Ｔ２は、１つのフレーム同期ワードが供給されてから次のフレーム同期ワードが供給されるタイミングの所定時間前までの時間である。また、時間Ｔ３は、フレーム同期ワードが供給されるタイミングの所定時間前から所定時間後までの時間である。
【００３８】
なお、フレーム同期ワードの供給タイミングＴＤは、フレーム同期ワード判定装置の構成、及び、デジタル信号の規格等によって異なる。このため、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、フレーム同期ワード判定装置の構成、及び、デジタル信号の規格等に応じて予め設定される。
【００３９】
制御回路１５は、時間Ｔ１を繰り返し計測しながら、時間Ｔ２，Ｔ３の経過に応じて図示せぬスイッチ等を切り替え、相関器１１、第１判別器１２、比較器１３、及び、第２判別器１４の動作を制御する。なお、制御回路１５の詳しい動作については後述する。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態にかかるフレーム同期ワード判定装置の動作について説明する。
フレーム同期ワード判定装置に電源が投入されると、外部から供給された信号は、Ａ／Ｄ変換器１、ＩＦフィルタ２、検波器３、及び、Ｉ＆Ｄフィルタ４を介してＦＳ検出器５に供給される。
【００４１】
ＦＳ検出器５の制御回路１５は、電源が投入されると、図示せぬスイッチ等を切り替え、比較器１３及び第２判別器１４に電源を供給し、Ｉ＆Ｄフィルタ４からの外部信号を比較器１３に供給する。これにより、図４に示す初期同期処理が開始される。
【００４２】
比較器１３は、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される外部信号と予め提供されたフレーム同期ワードとを比較し、１ビットずつ一致するか否かを判別する。そして、比較器１３は、その比較結果を第２判別器１４に出力する（ステップＳ１０１）。
第２判別器１４は、比較器１３から供給される比較結果を用いて、エラービットの数Ａを求める（ステップＳ１０２）。
【００４３】
そして、第２判別器１４は、求めたエラービットの数Ａが予め設定された基準値α以下であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。言い換えると、第２判別器１４は、供給された外部信号と予め提供されたフレーム同期ワードとが誤差の範囲内で一致するか否かを判別する。これにより、第２判別器１４は、フレーム同期ワードが供給されたか否かを判別する。
【００４４】
エラービットの数が基準値α以下でないと判別した場合、即ち、フレーム同期ワードが供給されていないと判別した場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、第２判別器１４は、ステップＳ１０２にリターンする。
【００４５】
一方、エラービットの数が基準値α以下であると判別した場合、即ち、フレーム同期ワードが供給されたと判別した場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、第２判別器１４は、フレーム同期ワードが供給されたことを示す被供給信号を制御回路１５に出力し、フレーム同期ワードの供給タイミングを表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する（ステップＳ１０４）。
【００４６】
制御回路１５は、第２判別器１４から供給される被供給信号に応答して、図示せぬスイッチ等を切り替え、比較器１３及び第２判別器１４への電源の供給を停止する。これにより、比較器１３及び第２判別器１４は動作を停止し、初期同期処理が終了する。
また、制御回路１５は、第２判別器１４からの被供給信号に応答して、所定時間Ｔ１の計測を開始する。
【００４７】
一方、データ取得器６は、第２判別器１４から供給されるタイミング信号に応答し、供給されたタイミング信号が表すタイミングに従って、図５に示すシンボル取得処理を行う。
【００４８】
初めに、データ取得器６は、供給されたタイミング信号が表すタイミングに従って、ＦＳ検出器５を介して供給される外部信号からデータ（シンボルデータ）を取得する（ステップＳ２０１）。
【００４９】
続いて、データ取得器６は、所定単位（例えば１ブロック）に含まれるデータを全て取得したか否かを判別する（ステップＳ２０２）。
取得していないと判別した場合（ステップＳ２０２；ＮＯ）、データ取得器６は、ステップＳ２０１にリターンする。
一方、取得したと判別した場合（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）、データ取得器６は、取得した所定単位のデータを一時保存する（ステップＳ２０３）。
【００５０】
続いて、データ取得器６は、一時保存したデータをデコーダ７又は誤り訂正器１０に出力する（ステップＳ２０４）。具体的には、一時保存したデータが音声を表すボコーダデータである場合、データ取得器６は、一時保存したデータをデコーダ７に出力する。また、一時保存したデータがボコーダデータ以外のデータである場合、データ取得器６は、一時保存したデータを誤り訂正器１０に出力する。
【００５１】
そして、データ取得器６は、ステップＳ２０１にリターンし、次の所定単位のデータを取得する。
上記した初期同期処理によって同期が確立された後は、確立した同期を維持し、適切なタイミングでデータを取得し続けるために、以下に示す再同期処理が所定の時間間隔で行われる。
【００５２】
具体的には、制御回路１５は、所定時間Ｔ１の計測を開始してから所定時間Ｔ２が経過すると、図示せぬスイッチ等を切り替えて、相関器１１及び第１判別器１２に電源を供給し、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される外部信号を相関器１１に供給する。これにより、図６に示す再同期処理が開始される。
【００５３】
初めに、電源の供給により、相関器１１の状態がリセットされる（ステップＳ３０１）。
続いて、相関器１１は、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される外部信号を取り込み、外部信号に含まれるデータに応じたレベルを有する信号を第１判別器１２に出力する（ステップＳ３０２）。
【００５４】
第１判別器１２は、相関器１１から供給される信号のレベルＢと予め設定された閾値βとの差（Ｂ−β）を求める（ステップＳ３０３）。
そして、第１判別器１２は、求めた差（Ｂ−β）がマイナスであるか否か、即ち、出力レベルＢが閾値βより大きいか否かを判別する（ステップＳ３０４）。
【００５５】
差がマイナスであると判別した場合（ステップＳ３０４；ＹＥＳ）、第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されていないと判別し、ステップＳ３０３にリターンする。
【００５６】
一方、差がマイナスでないと判別した場合（ステップＳ３０４；ＮＯ）、第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されたと判別し、相関器１１の出力レベルＢのピークを検出する（ステップＳ３０５）。
【００５７】
そして、第１判別器１２は、ピークの検出タイミングで、フレーム同期ワードが検出されたことを示す被供給信号を制御回路１５に出力し、フレーム同期ワードの供給タイミングを表すタイミング信号をデータ取得器６に出力する（ステップＳ３０６）。
【００５８】
制御回路１５は、上記再同期処理が開始されてから所定時間Ｔ３が経過する前に第１判別器１２から被供給信号を供給された場合、図示せぬスイッチ等を切り替えて、相関器１１及び第１判別器１２への電源の供給を停止し、再同期処理を終了させる。この場合、フレーム同期ワードの供給が確認されたので、制御回路１５は、そのまま所定時間の計測を継続する。
【００５９】
また、ノイズ等によって相関器１１の出力レベルが閾値を越えず、所定時間Ｔ３以内に被供給信号が供給されなかった場合、制御回路１５は、図示せぬスイッチ等を切り替えて、相関器１１及び第１判別器１２への電源の供給を停止し、比較器１３及び第２判別器１４に電源を供給する。これにより、制御回路１５は、比較器１３及び第２判別器１４に図７に示す同期確認処理を実行させる。
【００６０】
初めに、比較器１３は、データ取得器６から、所定時間Ｔ３内に外部から供給されたデータを取得する（ステップＳ４０１）。データ取得器６は、所定時間Ｔ３の間も外部信号からデータを取得し、一時保存している。比較器１３は、データ取得器６が一時保存しているデータをデータ取得器６から取得する。
【００６１】
そして、比較器１３は、取得したデータと予め提供されたフレーム同期ワードとを比較する（ステップＳ４０２）。
第２判別器１４は、初期同期処理のステップＳ１０２〜１０３と同様に、比較器１３の比較結果からエラービットの数を求め（ステップＳ４０３）、エラービット数Ａが予め設定された基準値α以下であるか否かを判別する（ステップＳ４０４）。
【００６２】
エラービット数Ａが基準値α以下であると判別した場合（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、第２判別器１４は、フレーム同期ワードの供給を確認したことを示す確認信号を制御回路１５に出力する（ステップＳ４０５）。
【００６３】
制御回路１５は、第２判別器１４から供給される確認信号に応答して、比較器１３及び第２判別器１４への電源供給を停止し、再確認処理を終了させる。この場合、フレーム同期ワードの供給が確認されたので、制御回路１５は、そのまま所定時間の計測を継続する。
【００６４】
一方、エラービット数Ａが基準値α以下でないと判別した場合（ステップＳ４０４；ＮＯ）、第２判別器１４は、フレーム同期ワードの供給を確認できなかったことを示すエラー信号を制御回路１５に出力する（ステップＳ４０６）。
【００６５】
制御回路１５は、第２判別器１４から供給されるエラー信号に応答して、図示せぬスイッチ等を切り替え、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給される外部信号を比較器１３に供給する。これにより、制御回路１５は、上記した初期同期処理を実行させる。
【００６６】
上記したように、初期同期処理では、比較器１３が、Ｉ＆Ｄフィルタ４から供給されるデータと予め提供されたフレーム同期ワードとを１ビットずつ一致するか否かを判別するので、供給されるフレーム同期ワードを確実に検出することができる。
【００６７】
初期同期処理でフレーム同期ワードが検出されると、制御回路１５は、第２判別器１４から供給される被供給信号に応答して、タイマのリセットタイミングを更新する。また、データ取得器６は、第２判別器１４から供給されるタイミング信号に従って、データの取得タイミングを更新する。
【００６８】
以上のように、相関器１１及び第１判別器１２は、フレーム同期ワードが供給されるタイミングを含む所定時間Ｔ３の間だけ動作する。また、比較器１３及び第２判別器１４は、所定時間Ｔ３の間にフレーム同期ワードの供給を検出できなかった場合に動作する。これにより、消費電力を低く抑えることができる。
【００６９】
また、所定時間Ｔ３の間にフレーム同期ワードの供給を検出できなかった場合は比較器１３を用いるので、ノイズ等が増加しても、フレーム同期ワードがある程度受信できれば受信処理を継続することができる。言い換えると、瞬間的な通信状態の悪化等が生じても、受信を継続することができる。
【００７０】
なお、上記実施の形態では、最初の同期を確立するための初期同期処理を比較器１３及び第２判別器１４が実行する例を示したが、初期同期処理を相関器１１及び第１判別器１２が実行してもよい。
【００７１】
この場合、上記した再同期処理と同様に、第２判別器１４は、相関器１１の出力レベルを予め設定された閾値と比較し、出力レベルが閾値を越えた場合に出力のピークを検出することにより、フレーム同期ワードの供給を検出する。
【００７２】
また、上記実施の形態で示したＩＦフィルタ２、検波器３、Ｉ＆Ｄフィルタ４、ＦＳ検出器、データ取得器６、デコーダ７、及び、誤り訂正器１０は、複数の論理回路等から構成される専用のハードウェアだけでなく、マイクロプロセッサやＤＳＰ（Digital Signal Processor）等により実現することができる。
【００７３】
また、本発明の装置は、専用の装置を用いる必要はなく、通常のコンピュータにより実現することができる。例えば、コンピュータに上記した各処理を実行させるためのプログラム及びデータを記録媒体（ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、及び、半導体メモリ等）に記録して配布し、これをインストールしてＯＳ上で実行することにより、この発明の装置を実現できる。また、上記プログラム及びデータは、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、コンピュータに、例えば搬送波に重畳してダウンロード等するものとしてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によって、消費電力を抑えながら、同期信号の供給を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるフレーム同期ワード判定装置の構成図である。
【図２】図１のフレーム同期ワード判定装置を構成するＦＳ検出器の構成図である。
【図３】図２のＦＳ検出器を構成する制御回路が計測する時間を示す図である。
【図４】図２のＦＳ検出器が行う初期同期処理を示すフローチャートである。
【図５】図１のフレーム同期ワード判定装置を構成するデータ取得器が行うシンボル取得処理を示すフローチャートである。
【図６】図２のＦＳ検出器が行う再同期処理を示すフローチャートである。
【図７】図２のＦＳ検出器が行う同期確認処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ Ａ／Ｄ変換器
２ ＩＦフィルタ
３ 検波器
４ Ｉ＆Ｄフィルタ
５ ＦＳ検出器
６ データ取得器
７ デコーダ
８ Ｄ／Ａ変換器
９ スピーカ
１０ 誤り訂正器
１１ 相関器
１２ 第１判別器
１３ 比較器
１４ 第２判別器
１５ 制御回路
Claims (7)
- 外部から供給される外部信号に含まれる同期信号の供給を検出する同期信号検出装置であって、
前記外部信号に含まれる同期信号を検出し、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間を周期的に設定する初期同期検出手段と、
前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間の間、前記同期信号の供給を検出するための第１処理を実行する第１検出手段と、
前記第１検出手段が前記検出時間の間に前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理とは異なる第２処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第２検出手段と、
前記第２検出手段が第２処理で前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理及び前記第２処理とは異なる第３処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第３検出手段と、
から構成され、
前記第１検出手段は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する出力手段と、前記出力手段の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別手段と、から構成され、
前記第２検出手段は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得手段と、データ取得手段で前記検出時間の間に取得されたデータと予め提供された基準同期信号とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別手段と、から構成され、
前記第３検出手段は、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、
ことを特徴とする同期信号検出装置。 - 前記第１検出手段の消費電力は、前記第２検出手段の消費電力よりも小さい、ことを特徴とする請求項１に記載の同期信号検出装置。
- 前記第１検出手段及び前記第２検出手段への電源の供給を制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出時間の間、前記第１検出手段に電源を供給し、該検出時間の間に該第１検出手段が前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第２検出手段に電源を供給する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の同期信号検出装置。 - 前記第１検出手段は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する相関器と、前記相関器の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別手段と、から構成され、
前記第２検出手段は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得器と、データ取得器が前記検出時間の間に取得したデータを取得し、取得したデータと予め提供された基準同期信号とをビット単位で一致するか否かを比較し、比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別手段と、から構成され、
前記第３検出手段は、前記検出期間にかかわらず、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の同期信号検出装置。 - 前記第３検出手段は、前記初期同期検出手段により、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別 する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の同期信号検出装置。 - 外部から供給される外部信号に含まれる同期信号の供給を検出する同期信号検出方法であって、
前記外部信号に含まれる同期信号を検出し、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間を周期的に設定する初期同期検出工程と、
前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間の間、前記同期信号の供給を検出するための第１処理を実行する第１検出工程と、
前記第１検出工程で前記検出時間の間に前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理とは異なる第２処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第２検出工程と、
前記第２検出工程の第２処理で前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理及び前記第２処理とは異なる第３処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第３検出工程と、
から構成され、
前記第１検出工程は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する出力工程と、前記出力工程の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別工程と、から構成され、
前記第２検出工程は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得工程と、データ取得工程で前記検出時間の間に取得されたデータと予め提供された基準同期信号とを比較する比較工程と、前記比較工程での比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別工程と、から構成され、
前記第３検出工程は、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、
ことを特徴とする同期信号検出方法。 - コンピュータを、
外部から供給される外部信号に含まれる同期信号の供給を検出する同期信号検出装置であって、
前記外部信号に含まれる同期信号を検出し、前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間を周期的に設定する初期同期検出手段と、
前記同期信号の供給タイミングを含む検出時間の間、前記同期信号の供給を検出するための第１処理を実行する第１検出手段と、
前記第１検出手段が前記検出時間の間に前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理とは異なる第２処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第２検出手段と、
前記第２検出手段が第２処理で前記同期信号の供給を検出しなかった場合に、前記第１処理及び前記第２処理とは異なる第３処理を実行することにより、前記同期信号の供給を検出する第３検出手段と、
を備え、
前記第１検出手段は、前記外部信号に含まれるデータに応じたレベルの信号を出力する出力手段と、前記出力手段の出力レベルが所定の閾値より大きいか否かを判別し、大きいと判別した場合に前記同期信号が供給されたと判別する第１判別手段と、から構成され、
前記第２検出手段は、前記外部信号に含まれるデータを取得するデータ取得手段と、データ取得手段で前記検出時間の間に取得されたデータと予め提供された基準同期信号とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を用いて、前記同期信号が供給されたか否かを判別する第２判別手段と、から構成され、
前記第３検出手段は、外部から供給されるデータと予め提供された基準同期信号とを比較することにより前記同期信号が供給されたか否かを判別する、
構成の同期信号検出装置として機能させるためのプログラム。
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