JP4525284B2

JP4525284B2 - 無線受信機

Info

Publication number: JP4525284B2
Application number: JP2004298043A
Authority: JP
Inventors: 政教須賀井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2024-10-12
Also published as: JP2006115012A

Description

本発明は、無線送信された例えば音声信号のパケットデータ（デジタルデータ）を受信するのに使用して好適な無線受信機に関する。

一般に、例えば音声信号の固定長のパケットデータ（デジタルデータ）を伝送するのに図６に示す如き無線通信が使用されている。図６において、１は送信しようとする固定長のパケットデータＸを送信用アンテナ２より送信する固定長のパケットデータの送信機を示す。この送信機１は入力データをパケット化しやすいようにデータを加工するデータ処理部１ａと、データをひとまとめにし同期パターンを付加してパケット化するパケット化部１ｂと、変調して電波に乗せる変調部１ｃとより成る。

この固定長のパケットデータは、図７に示す如く予め定められた所定長Ｍビット例えば１０ビットの同期パターン例えば「１１０１１００１１０」と、この同期パターンの後に続く所定長Ｎビットのデジタルの伝送データの繰り返しのデジタルデータである。

また、３は送信用アンテナ２よりのパケットデータＸが空間伝搬路を介して供給されるパケットデータＹを受信する受信用アンテナ４を有する無線受信機である。この無線受信機３は希望の電波を受信して復調する検波・復調部３ｂと、パケットデータの開始点を探して、同期をかけ、データを抽出するデータ抽出回路３ｃと、データ処理部３ａとより成る。従来この無線受信機３により受信したパケットデータＹからデータを抽出するのに、一定周期毎に同期パターンが存在するかどうかを判断して受信したパケットデータＹからデータを抽出する如くしていた。

また従来、固定長フレームのフレーム同期回路として特許文献１に示す如きものが提案されている。
特許第３４１２９２７号公報

然しながら無線通信では伝搬路が空間のため、回折現象等が起こり、受信パケットデータＹに時間的ゆらぎが発生し、部分的に数ビット単位で遅延が生じる場合があり、従来無線受信機３においては１ビットの遅れでも生じると、パケットデータに誤りが無くとも同期が外れたことになりパケットデータを受信（データの抽出）できないことになり、１パケット分のデータが欠落してしまい、音声等の連続したデータを伝送する場合にはノイズや無音等となり深刻な影響が生じる不都合があった。

本発明は斯る点に鑑み、同期パターンが数ビットずれていても、パケットデータを受信（データの抽出）することができるようにすることを目的とする。

本発明の無線受信機は、同期パターンを含む固定長のパケットデータを一定周期毎に前記同期パターンが存在するかどうかを判断して受信するようにした無線受信機であって、受信しようとするパケットデータを検波し復調する検波・復調部と、復調された受信しようとするパケットデータからデータを抽出するデータ抽出回路と、前記データ抽出回路からのデータを処理するデータ処理部と、受信パケットデータの同期パターンを記憶する同期パターン記憶回路と、受信しようとするパケットデータの同期パターンと前記同期パターン記憶回路に記憶される受信パケットデータの同期パターンとを比較し、受信しようとするパケットデータの同期パターンと前記同期パターン記憶回路に記憶される受信パケットデータの同期パターンとが一致したときに一致フラグを“１”とするデータ比較器と、受信しようとするパケットデータの同期パターンのビット数をＭ、デジタル伝送データのビット数をＮ、許容ビット数をΔとしたとき、「Ｍ＋Ｎ＋Δ」ビットをカウントするカウンタと、前記カウンタのカウント値が「Ｍ＋Ｎ−Δ」と「Ｍ＋Ｎ＋Δ」と間でイネーブルフラグを“１”とするイネーブル信号生成回路と、前記一致フラグと前記イネーブルフラグとが共に“１”のときに、同期フラグを“１”とする判定器とを備え、前記データ抽出回路が、前記同期フラグが“１”のときに受信しようとするパケットデータのうちデジタル伝送データを抽出し、前記データ処理部が抽出されたデジタル伝送データを処理するようにしたものである。

本発明によれば、同期パターンが一定周期から前後に数ビットずれていても同期していると判断するようにしたので、同期パターンが、回折現象等による時間的ゆらぎにより数ビットずれていても、パケットデータを受信（データの抽出）することができ、データが欠落することがなく音声等にノイズ、無音等をなくすことができる。

以下図１〜図６を参照して本発明無線受信機を実施するための最良の形態の例につき説明する。

本例は、図６に示す如く、パケットデータの送信機１の送信アンテナ２よりの固定長のパケットデータを無線通信により受信するようにした無線受信機である。

この固定長のパケットデータは、図７に示す如く、所定周期毎に予め定められたＭビット例えば１０ビットの同期パターン例えば「１１０１１００１１０」が挿入され、このＭビットの同期パターン間にＮビットの伝送データが挿入されたもので、この１つのパケットデータはＭビットの同期パターンとＮビットのデジタル伝送データとよりなり、この１つのパケットデータは「Ｍ＋Ｎ」ビットの固定長である。

この固定長のパケットデータを無線により受信するようにした無線受信機の要部構成例を図１に示す。図１において、１０は受信アンテナ４により受信し復調された受信パケットデータＹが供給されるパケットデータ入力端子を示し、このパケットデータ入力端子１０よりのパケットデータから後述する同期フラグが“１”のときよりデータを抽出するようになされたデータ抽出回路１１を介して、このパケットより抽出されたデータをデータ処理部３ａに供給する如くする。

また、このパケットデータ入力端子１０に供給されるパケットデータを記憶するＭビットのシフトレジスタ１２に供給し、このシフトレジスタ１２にこのパケットデータのうちＭビット分を常時記憶する如くする。

このシフトレジスタ１２に記憶された受信したパケットデータをデータ比較器１３に供給すると共に同期パターン記憶回路１４よりの受信しようとするパケットデータに付加されたものと同じ同期パターンをこのデータ比較器１３に供給し、このデータ比較器１３において、受信したパケットデータと同期パターン記憶回路１４からの同期パターンとを比較し、一致したときに、このデータ比較器１３は一致フラグ“１”を判定器１５に供給する。

また、図１において、１６は、パケットデータの同期パターンのビット数をＭビット、デジタルの伝送データのビット数をＮビット、許容する数ビット例えば３ビットのビット数をΔビットとしたときの「Ｍ＋Ｎ＋Δ」ビットのカウンタを示し、データクロック入力端子１６ａよりのデータクロックをカウントする。

この「Ｍ＋Ｎ＋Δ」ビットのカウンタ１６は「Ｍ＋Ｎ」ビットのパケット長に許容するビット数Δ、例えば３ビットを加算した数をカウントするもので、判定器１５よりのリセットパルスにより「０」にリセットされる。

また、このカウンタ１６はカウント値が「Ｍ＋Ｎ＋Δ」に達してもリセットパルスが供給されないときは、「Ｍ＋Ｎ＋Δ」の値を保持する如くなす。

このカウンタ１６のカウント値をイネーブル信号生成回路１７に供給する。このイネーブル信号生成回路１７はカウンタ１６のカウント値が「Ｍ＋Ｎ−Δ」に達したときにイネーブルフラグを“１”とし、判定器１５よりリセットパルスが供給されたとき及びカウンタ１６のカウント値が「Ｍ＋Ｎ＋Δ」になったときに、このイネーブルフラグを“０”とする。

この判定器１５はデータ比較器１３よりの一致フラグが“１”でイネーブル信号生成回路１７よりのイネーブルフラグが“１”のときに同期フラグを“１”に生成し、この同期フラグが“１”のときに、このデータ抽出回路１１によりパケットデータ入力端子１０よりのパケットデータのうちＮビットのデータだけを抽出しデータ処理部３ａに供給する如くする。

また、この判定器１５はこのデータ比較器１３よりの一致フラグが“１”でイネーブル信号生成回路１７よりのイネーブルフラグが“１”のときにリセットパルスを発生し、このリセットパルスによりカウンタ１６のカウント値を「０」とすると共にイネーブル信号生成回路１７のイネーブルフラグを“０”とする。

次にこの図１の無線受信機の要部の動作につき、図２〜図５を参照して説明する。図２は判定器１５により同期フラグを生成する動作を説明するフローチャートを示す。

まず、スタート時は同期フラグは“０”、リセットパルスは“０”で、データ比較器１３よりの一致フラグも“０”である（ステップＳ１）。その後、データ比較器１３で、受信したパケットデータが同期パターン記憶回路１４よりの同期パターンと一致したかを判断し（ステップＳ２）、一致したときは一致フラグを“１”とする（ステップＳ３）。

次にイネーブル信号生成回路１７よりのイネーブルフラグが“１”かどうかを判断し（ステップＳ４）、一致フラグが“１”で且つイネーブルフラグが“１”のときに同期フラグを“１”とすると共にリセットパルスを“１”とする（ステップＳ５）。

次に、カウンタ１６のカウント値の生成の動作につき、図３のフローチャートを用いて説明する。このカウンタ１６のスタート時のカウント値は「Ｍ＋Ｎ＋Δ」とする（ステップＳ１０）。

次に判定器１５よりのリセットパルスが“１”になったかどうかを判断し（ステップＳ１１）、このリセットパルスが“１”になったときに、このカウンタ１６のカウント値を「０」とし（ステップＳ１２）、その後カウントアップする（ステップＳ１３）。

その後、リセットパルスが“１”になったかどうかを判断し（ステップＳ１４）、リセットパルスが“１”になったときは、このカウンタ１６のカウント値を「０」としステップＳ１３に戻る。また、ステップＳ１４でリセットパルスが“０”のときはステップＳ１６に移行し、このカウンタ１６のカウント値が「Ｍ＋Ｎ＋Δ」になったかどうかを判断し、このカウント値が「Ｍ＋Ｎ＋Δ」に達しないときはステップＳ１３に戻り、このステップＳ１６でカウンタ１６のカウント値が「Ｍ＋Ｎ＋Δ」となったときはステップＳ１４に戻る。

次にイネーブル信号生成回路１７のイネーブルフラグ生成の動作につき、図４のフローチャートを用いて説明する。このイネーブル信号生成回路１７のスタート時は、このイネーブル信号生成回路１７のイネーブルフラグを“１”とする（ステップＳ２０）。

その後、判定器１５よりのリセットパルスが“１”になったかどうかを判断する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１でリセットパルスが“１”となったときは、このイネーブル信号生成回路１７のイネーブルフラグを“０”とする（ステップＳ２２）。

その後、カウンタ１６のカウント値が「Ｍ＋Ｎ−Δ」になったかどうかを判断し（ステップＳ２３）、このカウント値が「Ｍ＋Ｎ−Δ」になったときに、このイネーブル信号生成回路１７のイネーブルフラグを“１”とする（ステップＳ２４）。次にリセットパルスが“１”になったかどうかを判断し（ステップＳ２５）、このステップＳ２５でリセットパルスが“１”になったときには、イネーブルフラグを“１”とし（ステップＳ２６）、ステップＳ２３に戻る。

ステップＳ２５でリセットパルスが“０”と判断したときには、カウンタ１６のカウント値が「Ｍ＋Ｎ＋Δ」かどうかを判断し（ステップＳ２７）、このカウント値が「Ｍ＋Ｎ＋Δ」のときはこのイネーブルフラグを“０”とし、ステップＳ２３に戻り、またステップＳ２７で、このカウント値が「Ｍ＋Ｎ＋Δ」でないと判断したときにはステップＳ２５に戻る。

以上述べた如く、本例によれば、受信したパケットデータの同期パターンが一定周期｛（Ｍ＋Ｎ）ビット｝から前後に数ビット±Δビット例えば±３ビットずれていても、同期フラグが“１”となり、図５に示す如く受信したパケットデータの同期パターンが数ビット例えば±３ビットずれていても、同期しているとされ、データ抽出回路１１を介して、パケットデータ入力端子１０よりのパケットデータより抽出したデータがデータ処理部３ａに供給され、このパケットデータを受信することができる。

従って、受信したパケットデータが回折現象等による時間的ゆらぎにより数ビットずれていてもパケットデータを受信することができ、この数ビットのずれではパケットデータが欠落することがなく音声等にノイズ、無音等をなくすことができる。

尚、本発明は上述例に限るにことなく、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論である。

本発明無線受信機を実施するための最良の形態の例を示す構成図である。本発明の説明に供するフローチャートである。本発明の説明に供するフローチャートである。本発明の説明に供するフローチャートである。本発明の説明に供する線図である。無線通信の例を示す構成図である。パケットデータの例を示す線図である。

符号の説明

３ａ‥‥データ処理部、１０‥‥パケットデータ入力端子、１１‥‥データ抽出回路、１２‥‥シフトレジスタ、１３‥‥データ比較器、１４‥‥同期パターン記憶回路、１５‥‥判定器、１６‥‥カウンタ、１７‥‥イネーブル信号生成回路

Claims

同期パターンを含む固定長のパケットデータを一定周期毎に前記同期パターンが存在するかどうかを判断して受信するようにした無線受信機であって、
受信しようとするパケットデータを検波し復調する検波・復調部と、
復調された受信しようとするパケットデータからデータを抽出するデータ抽出回路と、
前記データ抽出回路からのデータを処理するデータ処理部と、
受信パケットデータの同期パターンを記憶する同期パターン記憶回路と、
受信しようとするパケットデータの同期パターンと前記同期パターン記憶回路に記憶される受信パケットデータの同期パターンとを比較し、受信しようとするパケットデータの同期パターンと前記同期パターン記憶回路に記憶される受信パケットデータの同期パターンとが一致したときに一致フラグを“１”とするデータ比較器と、
受信しようとするパケットデータの同期パターンのビット数をＭ、デジタル伝送データのビット数をＮ、許容ビット数をΔとしたとき、「Ｍ＋Ｎ＋Δ」ビットをカウントするカウンタと、
前記カウンタのカウント値が「Ｍ＋Ｎ−Δ」と「Ｍ＋Ｎ＋Δ」と間でイネーブルフラグを“１”とするイネーブル信号生成回路と、
前記一致フラグと前記イネーブルフラグとが共に“１”のときに、同期フラグを“１”とする判定器とを備え、
前記データ抽出回路が、前記同期フラグが“１”のときに受信しようとするパケットデータのうちデジタル伝送データを抽出し、前記データ処理部が抽出されたデジタル伝送データを処理することを特徴とする無線受信機。
無線通信の伝播路で発生する時間的ゆらぎにより、前記同期パターンが一定周期から前後に数ビットずれていても同期していると判断することにより、デジタル伝送データを処理することを特徴とする請求項１記載の無線受信機。