JP4148878B2

JP4148878B2 - 同期検出回路

Info

Publication number: JP4148878B2
Application number: JP2003390805A
Authority: JP
Inventors: 靖森田; 泰野本
Original assignee: NTT Electronics Corp
Current assignee: NTT Electronics Corp
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2023-11-20
Also published as: JP2005159423A

Description

本発明は、受信した信号から同期を検出するための同期検出回路に関するものである。

無線パケット信号を交信する無線通信装置において、受信した信号から同期を検出するために同期検出回路が設けられる（例えば、特許文献１参照）。従来の同期検出回路は、図５に示すように、２つのアンテナ５１ａ，５１ｂと、スイッチ５２と、相関検出手段５３と、ピーク検出手段５４を有する。そして、相関検出手段５３は、比較対照データを格納するメモリ５５と、受信した信号と比較対照データを比較する比較器５６とを有する。

また、受信する無線パケット信号は、図６に示すように、同期を取る為のプリアンブルが先頭に付加されている。そして、プリアンブルはｔ_１〜ｔ_ｌ０により構成される。このｔ_１〜ｔ_ｌ０の各々は同じ所定の波形で構成され、比較対象データにはｔ_１〜ｔ_ｌ０の１つと同じ波形が設定されている。

次に、従来の同期検出回路の動作について説明する。まず、２つのアンテナ５１ａ，５１ｂは、無線パケット信号を受信する。次に、スイッチ５２は、アンテナ切り替えを行って、２つのアンテナ５１ａ，５１ｂのうちで受信する電波が強い方を選択する。

そして、相関検出手段５３は、受信した信号について比較対照データと相互相関で相関をとる。即ち、相関検出手段５３の比較器５６は、無線パケット信号が順次的に入力されると、正常に動作した場合は、図７に示すように、ｔ_１〜ｔ_ｌ０の各々に対して１つずつ等間隔でピークを出力する。

次に、ピーク検出手段５４は、このピークを１０回連続で検出した後にピークの消滅を検出することで、プリアンブルの終了タイミング及び後続データの開始タイミングを検出する。
特開平０５−２７６１５２

プリアンブルを受信している際に、スイッチ５２によるアンテナ切り替えが行われた場合に、切り替え先のアンテナの受信レベルが低いと、図８に示すように、比較器５６からの出力においてピークの歯抜けが発生する。これに対し、従来の同期検出回路では、ピーク検出手段５４が、ピークの歯抜けが発生した時点でピークの消滅を検出してしまい、本来のプリアンブルの終了タイミングを正しく検出できなかった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、受信した信号から同期を正しく検出することができる同期検出回路を得るものである。

本発明に係る同期検出回路は、受信した信号と比較対照データの相関を検出し、相関値として出力する相関検出手段と、受信した信号と比較対照データの相関を検出するタイミングに合わせて、所定の期間のウィンドウを設定するウィンドウ設定手段と、ウィンドウの期間において、相関値が所定以上となるピークを検出し、累積的なピークの回数をカウントするピーク検出カウントして、ピーク検出回数ａを出力する手段と、ウィンドウの期間において、相関値が所定以上とならないピーク消滅を検出し、連続的なピーク消滅の回数をカウントして、ピーク消滅回数ｂを出力するピーク消滅カウント手段と、ピーク検出回数ａが所定回数ａ_０よりも大きく、かつ、ピーク消滅回数ｂが所定回数ｂ_０よりも大きくなると同期タイミングを出力する検出／消滅比較手段とを有する。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。

本発明により、プリアンブル受信中のアンテナ切り替えによりピークの歯抜けが発生しても、プリアンブルの終了タイミングを正しく検出することができる。受信した信号から同期を正しく検出することができる。

実施の形態１．
本実施の形態１に係る同期検出回路を図１に示す。この同期検出回路は、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂと、スイッチ１２と、相関検出手段１３と、ウィンドウ設定手段１４と、ピーク検出カウント手段１５と、ピーク消滅カウント手段１６と、検出／消滅比較手段１７を有する。そして、相関検出手段１３は、比較対照データを格納するメモリ１８と、受信した信号と比較対照データを比較する比較器１９を有する。

また、この同期検出回路は、従来と同様に、同期を取る為のプリアンブルが先頭に付加された無線パケット信号受信するものである。そして、メモリ１８に格納された比較対象データには、プリアンブルを構成するｔ_１〜ｔ_ｌ０の１つと同じ波形が設定されている。

次に、上記の同期検出回路の動作について説明する。まず、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂが、無線パケット信号を受信する。次に、スイッチ１２が、アンテナ切り替えを行って、２つのアンテナ１１ａ，１１ｂのうちで受信する電波が強い方を選択する。

そして、相関検出手段１３が、受信した信号と比較対照データの相関を検出し、相関値として出力する。即ち、相関検出手段１３の比較器１９が、無線パケット信号が順次的に入力されると、正常に動作した場合は、ｔ_１〜ｔ_ｌ０の各々に対して１つずつ、互いに等間隔なピークを相関値として出力する。

次に、ウィンドウ設定手段１４が、ピーク検出ウィンドウを設定する。このピーク検出ウィンドウは、受信した信号と比較対照データとの相関を検出するタイミングに合わせて、正常動作した場合に比較器１９から出力される各ピークと同じ間隔で設定され、各ピーク検出ウィンドウは所定の期間を有する。また、ウィンドウ設定は、１回目のピークを検出した位置を１回目のピーク検出ウィンドウとして設定される。

そして、ピーク検出カウント手段１５は、ピーク検出ウィンドウの期間において、相関値が所定以上となるピークを検出し、累積的なピークの回数をカウントして、ピーク検出回数ａを出力する。一方、ピーク消滅カウント手段１６は、ピーク検出ウィンドウの期間において、相関値が所定以上とならないピーク消滅を検出し、連続的なピーク消滅の回数をカウントして、ピーク消滅回数ｂを出力する。ただし、ピーク検出回数ａは、途中でピークの歯抜けがあっても次のピークから引き続いてカウントされるが、ピーク消滅回数ｂは、次のピークがあると０に戻される。

次に、検出／消滅比較手段１７は、ピーク検出カウント手段１５からのピーク検出回数ａが所定回数ａ_０より大きく、かつ、ピーク消滅カウント手段１６からのピーク消滅回数ｂが所定回数ｂ_０より大きい時に、プリアンブルの終了タイミングであると判断し、同期タイミングを出力する。

例として、所定回数をａ_０＝８，ｂ_０＝１と設定した場合について説明する。この場合に、比較器１９の出力において図２に示すようにピークに歯抜けが１回発生した場合は、ピーク検出回数ａ＝９，ピーク消滅回数ｂ＝２となった段階で、ａ＞ａ_０かつｂ＞ｂ_０を満たし、プリアンブルの終了タイミングであると判断する。

ここで、同期検出回路が２つのアンテナを有する場合について説明したが、これに限らず、３以上の複数のアンテナを有する場合にも本実施の形態は適用できる。この場合、スイッチは、複数のアンテナのうちで受信する電波が強いものを選択する。

また、実施の形態１に係る同期検出回路では、所定回数ｂ_０以下の歯抜けは許容されるため、例えば、歯抜けが２回連続で起こる場合には、ｂ_０＝２と設定すれば、歯抜けが許容される。

以上説明したように、本実施の形態１に係る同期検出回路により、プリアンブル受信中のアンテナ切り替えによりピークの歯抜けが発生しても、プリアンブルの終了タイミングを正しく検出することができる。即ち、受信した信号から同期を正しく検出することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る同期検出回路は、実施の形態１に係る同期検出回路の構成に加えて、図３に示すように、アンテナ切替タイミング供給手段２０を更に有する。このアンテナ切替タイミング供給手段２０は、アンテナ切り替えを行うタイミングの期間はピーク消滅をカウントしないようにピーク消滅カウント手段１６を制御する。

例として、所定回数をａ_０＝８，ｂ_０＝０と設定した場合について説明する。この場合に、比較器１９の出力において、図２に示すように、アンテナ切り替えによるピークに歯抜けが発生しても、ピーク消滅カウント手段１６はピーク消滅をカウントせず、ピーク検出回数ａ＝９，ピーク消滅回数ｂ＝１となった段階で、ａ＞ａ_０かつｂ＞ｂ_０を満たし、プリアンブルの終了タイミングであると判断する。

本実施の形態２に係る同期検出回路は、ｂ_０＝０と設定することができるため、プリアンブルの終了後の1回目のピーク消滅を、プリアンブルの終了タイミングであると判断することができ、プリアンブルの終了タイミングを実施の形態１よりも正確に検出できる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る同期検出回路は、実施の形態１に係る同期検出回路の構成に加えて、図４に示すように、ピーク消滅カウントマスク手段２１を更に有する。このピーク消滅カウントマスク手段２１は、信号の先頭を受信してから一定の期間は、ピーク消滅をカウントしないようにピーク消滅カウント手段１６を制御する。アンテナ切り替えは、通常は受信データの先頭部分で行われるため、例えばピーク消滅をカウントしない期間をプリアンブル期間の０．５〜０．７程度に設定する。

本実施の形態３に係る同期検出回路は、ｂ_０＝０と設定することができるため、プリアンブルの終了後の1回目のピーク消滅を、プリアンブルの終了タイミングであると判断することができ、プリアンブルの終了タイミングを実施の形態１よりも正確に検出できる。

以上説明した実施の形態１〜３に係る同期検出回路は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ準拠高速無線ＬＡＮにおいて受信したデータより同期を検出する手段として適用でき、また、無線パケットと比較対照データとの相関をとって同期タイミングを検出するあらゆる無線装置及びその無線装置を含むＯＡ機器、ＡＶ機器、家電、ゲーム機器等の電子装置に適用できる。

実施の形態１に係る同期検出回路を示す構成図である。アンテナ切り替えによる歯抜けが発生した場合の比較器からの出力を示す図である。実施の形態２に係る同期検出回路を示す構成図である。実施の形態３に係る同期検出回路を示す構成図である。従来の同期検出回路を示す構成図である。無線パケット信号の構成を示す図である。正常動作時の比較器からの出力を示す図である。アンテナ切り替えによる歯抜けが発生した場合の比較器からの出力を示す図である。

符号の説明

１１ａ，１１ｂアンテナ
１２スイッチ
１３相関検出手段
１４ウィンドウ設定手段
１５ピーク検出カウント手段
１６ピーク消滅カウント手段
１７消滅比較手段
１８メモリ
１９比較器
２０アンテナ切替タイミング供給手段
２１ピーク消滅カウントマスク手段

Claims

受信した信号と比較対照データの相関を検出し、相関値として出力する相関検出手段と、
前記受信した信号と前記比較対照データの相関を検出するタイミングに合わせて、所定の期間のウィンドウを設定するウィンドウ設定手段と、
前記ウィンドウの期間において、前記相関値が所定以上となるピークを検出し、累積的なピークの回数をカウントして、ピーク検出回数ａを出力する手段と、
前記ウィンドウの期間において、前記相関値が所定以上とならないピーク消滅を検出し、連続的なピーク消滅の回数をカウントして、ピーク消滅回数ｂを出力するピーク消滅カウント手段と、
前記ピーク検出回数ａが所定回数ａ_０よりも大きく、かつ、前記ピーク消滅回数ｂが所定回数ｂ_０よりも大きくなると同期タイミングを出力する検出／消滅比較手段とを有することを特徴とする同期検出回路。
信号を受信するための複数のアンテナのアンテナ切り替えを行うタイミングの期間はピーク消滅をカウントしないように前記ピーク消滅カウント手段を制御するアンテナ切り替えタイミング供給手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の同期検出回路。
信号の先頭を受信してから一定の期間はピーク消滅をカウントしないように前記ピーク消滅カウント手段を制御するピーク消滅カウントマスク手段を更に有する請求項１記載の同期検出回路。
請求項１及至３の何れか１項記載の同期検出回路を含む電子装置。