JP5510829B2 - Signal receiver - Google Patents

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Description

本発明は、信号受信機に係り、特に信号中の固定文データの抽出精度を高めて同時通信の通信効率を向上させた信号受信機に関する。   The present invention relates to a signal receiver, and more particularly to a signal receiver that improves the extraction efficiency of fixed sentence data in a signal and improves the communication efficiency of simultaneous communication.

従来より、ASKやFSK等の変調技術を用いた通信が行われている(例えば、特許文献1,2を参照。)。この通信技術は、近年、ETCやキーレスエントリーシステム、bluetooth通信等の無線通信に用いられているが、特に送信機を携帯型としたり動物監視の目的で使用する場合においては、その小型化や省電力化が課題となる。   Conventionally, communication using modulation techniques such as ASK and FSK has been performed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In recent years, this communication technique has been used for wireless communication such as ETC, keyless entry system, and Bluetooth communication. However, particularly when the transmitter is used for portable purposes or for animal monitoring purposes, the communication technology is reduced in size and saved. Electricity becomes an issue.

小型化、省電力化の実現には、受信感度の向上、耐ノイズ性の向上、データ長(電文長)の短縮が有効である。そのため、例えば、特許文献1,2に開示のものにおいては、受信機側での波高弁別回路の特性改善や波高弁別閾値の調整によって受信感度の改善を図っている。   In order to achieve miniaturization and power saving, it is effective to improve reception sensitivity, improve noise resistance, and shorten data length (message length). Therefore, for example, in the ones disclosed in Patent Documents 1 and 2, the reception sensitivity is improved by improving the characteristics of the wave height discrimination circuit on the receiver side and adjusting the wave height discrimination threshold.

特開2006−229427号公報JP 2006-229427 A 特開2009−302862号公報JP 2009-302862 A

しかしながら、従来の受信機においては、閾値を基準とする波高弁別によりデータ抽出(ノイズ除去)を行っているため、S/N比の向上に限界がある。すなわち、大きなノイズ成分が閾値を超えてしまうことに対応して閾値を上げると、データ成分が正しく検出できない場合が発生する。一方、データ成分の確実な検出のために閾値を下げると、今度はノイズ成分をデータと誤検出する場合が生じる。そのため、適正な閾値設定が困難で、S/N比を格段に向上させるのが難しいという問題がある。   However, in the conventional receiver, data extraction (noise removal) is performed by wave height discrimination based on a threshold value, and thus there is a limit to improvement in the S / N ratio. That is, if the threshold value is increased in response to the large noise component exceeding the threshold value, the data component may not be detected correctly. On the other hand, if the threshold value is lowered for reliable detection of the data component, a noise component may be erroneously detected as data this time. Therefore, there is a problem that it is difficult to set an appropriate threshold value and it is difficult to significantly improve the S / N ratio.

S/N比の向上策として、固定文等のデータ長を長くし、データの誤検出を低減するという方法も考えられる。しかしながら、データ長を長くすると、データが冗長となって通信効率が低下する、同じ情報量を通信するのに通信時間が長く必要となり、結果的に電力を多く消費してしまう、という諸問題が発生する。更には、なるべく高感度、省電力の通信において、多元接続化を図りたいという要望もある。   As a measure for improving the S / N ratio, a method of increasing the data length of a fixed sentence or the like and reducing erroneous detection of data is also conceivable. However, if the data length is increased, the data becomes redundant and the communication efficiency is lowered, and it takes a long communication time to communicate the same amount of information, resulting in a large amount of power consumption. Occur. Furthermore, there is also a demand to achieve multiple access in highly sensitive and power saving communication as much as possible.

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、波高弁別を用いることなく受信感度向上、データ長の短縮を実現することができ、通信効率の向上、S/N比の向上を図って送信機の小型化、省電力化に寄与することのできる信号受信機を提供することを例示的課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can improve reception sensitivity and shorten data length without using wave height discrimination, thereby improving communication efficiency and S / N ratio. It is an exemplary object to provide a signal receiver that can contribute to downsizing and power saving of a transmitter.

上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としての信号受信機は、固定文データを含むデータ成分とノイズ成分とを含む信号を受信して周波数分解し、周波数スペクトルを取得する信号受信部と、固定文データを予め記憶すると共に周波数スペクトルとそれを取得した取得時刻情報とを蓄積する記憶部と、記憶部に蓄積された周波数スペクトルとそれを取得した取得時刻情報とに基づく演算処理を実行し、周波数スペクトル中の固定文データに対応する部分を抽出する演算処理部と、を有する信号受信機であって、演算処理部は、特定周波数及び特定取得時刻における信号強度と、特定周波数以外の各周波数における信号強度及び/又は特定取得時刻以外の各取得時刻における信号強度と、の大小比較を行う大小比較工程と、特定周波数及び特定取得時刻の周波数及び/又は取得時刻を異なる周波数及び/又は取得時刻に変更して大小比較工程を繰り返すことにより周波数スペクトルの大小比較パターンを取得する大小比較パターン取得工程と、大小比較パターンと所定の条件パターンとを照合し、所定の条件パターンを満足する部分を固定文データに対応する部分として抽出する固定文データ抽出工程と、を有する。   In order to solve the above problems, a signal receiver as an exemplary aspect of the present invention receives a signal including a data component including fixed sentence data and a noise component, performs frequency decomposition, and obtains a frequency spectrum. Calculation based on the receiving unit, the storage unit that stores the fixed sentence data in advance and stores the frequency spectrum and the acquisition time information acquired from the frequency spectrum, the frequency spectrum stored in the storage unit, and the acquisition time information acquired. A signal processing unit that executes processing and extracts a portion corresponding to fixed sentence data in a frequency spectrum, wherein the processing unit is configured to specify a signal intensity at a specific frequency and a specific acquisition time, and a specific A magnitude comparison step for comparing the magnitude of the signal strength at each frequency other than the frequency and / or the signal strength at each acquisition time other than the specific acquisition time; A size comparison pattern acquisition step for acquiring a frequency pattern size comparison pattern by changing the number and frequency of the specific acquisition time and / or the acquisition time to a different frequency and / or acquisition time and repeating the size comparison step, and a size comparison pattern And a predetermined condition pattern, and a fixed sentence data extracting step of extracting a part satisfying the predetermined condition pattern as a part corresponding to the fixed sentence data.

演算処理部が、上記の大小比較工程と大小比較パターン取得工程と固定文データ抽出工程とを実行するので、データ成分とノイズ成分との弁別を高い精度で行うことができる。その結果、信号受信機のS/N比を向上させることができる。   Since the arithmetic processing unit executes the above-described size comparison process, the size comparison pattern acquisition process, and the fixed sentence data extraction process, the data component and the noise component can be discriminated with high accuracy. As a result, the S / N ratio of the signal receiver can be improved.

単に、信号振幅の閾値との比較においてデータ成分とノイズ成分とを弁別するのでなく、特定周波数及び特定取得時刻における信号強度と他の周波数/取得時刻等における信号強度との大小比較を行い、それを繰り返すことによって大小比較パターンを取得する。その大小比較パターンが、予め設定された所定の条件パターンと合致するか否かのパターン認識手法を用いて固定文データに対応する部分(固定文データの候補)を特定して抽出する。   Instead of simply distinguishing the data component from the noise component in the comparison with the threshold value of the signal amplitude, the signal intensity at the specific frequency and specific acquisition time is compared with the signal intensity at other frequencies / acquisition times, etc. The size comparison pattern is acquired by repeating the above. A portion (fixed sentence data candidate) corresponding to the fixed sentence data is specified and extracted using a pattern recognition method for determining whether the size comparison pattern matches a predetermined condition pattern set in advance.

したがって、データ成分の振幅が小さい場合やノイズ成分の振幅が大きい場合でも、確度の高い固定文データの抽出を実現することができる。なお、固定文データとは、データ成分のうちの一部であって、クロック同期情報やデータフレーム同期情報、フレーム開始情報等に用いられるものである。この固定文データには、例えば、プリアンブル(PR)又はユニークワード(UW)と呼ばれるものなどがある。   Therefore, even when the amplitude of the data component is small or the amplitude of the noise component is large, it is possible to realize extraction of fixed sentence data with high accuracy. The fixed sentence data is a part of the data component and is used for clock synchronization information, data frame synchronization information, frame start information, and the like. This fixed sentence data includes, for example, what is called a preamble (PR) or a unique word (UW).

また、本発明における信号送受信の変調方式は、FSK(周波数変調方式)であってもASK(振幅変調方式)であってもPSK(位相変調方式)であってもよい。したがって、信号受信機が、固定文データを含むデータ成分とノイズ成分とを含む信号を受信して周波数分解し、周波数スペクトルを取得する信号受信部と、前記固定文データを予め記憶すると共に前記周波数スペクトルとそれを取得した取得時刻情報とを蓄積する記憶部と、前記記憶部に蓄積された周波数スペクトルとそれを取得した取得時刻情報とに基づく演算処理を実行し、前記周波数スペクトル中の前記固定文データに対応する部分を抽出する演算処理部と、を有する信号受信機であって、前記演算処理部は、特定周波数、特定位相及び特定取得時刻における信号強度と、該特定周波数以外の各周波数における信号強度及び/又は該特定位相以外の各位相における信号強度及び/又は該特定取得時刻以外の各取得時刻における信号強度と、の大小比較を行う大小比較工程と、前記特定周波数、前記特定位相及び特定取得時刻の周波数及び/又は位相及び又は取得時刻を異なる周波数及び/又は位相及び又は取得時刻に変更して前記大小比較工程を繰り返すことにより前記周波数スペクトルの大小比較パターンを取得する大小比較パターン取得工程と、該大小比較パターンと所定の条件パターンとを照合し、該所定の条件パターンを満足する部分を前記固定文データに対応する部分として抽出する固定文データ抽出工程と、を実行するものであってもよい。   The signal transmission / reception modulation method in the present invention may be FSK (frequency modulation method), ASK (amplitude modulation method), or PSK (phase modulation method). Therefore, a signal receiver receives a signal including a data component including fixed sentence data and a noise component, performs frequency decomposition, acquires a frequency spectrum, and stores the fixed sentence data in advance and the frequency. A storage unit that accumulates the spectrum and the acquisition time information acquired from the spectrum, and a calculation process based on the frequency spectrum stored in the storage unit and the acquisition time information acquired from the storage unit, and the fixed spectrum in the frequency spectrum An arithmetic processing unit that extracts a portion corresponding to sentence data, wherein the arithmetic processing unit includes a signal intensity at a specific frequency, a specific phase, and a specific acquisition time, and each frequency other than the specific frequency. Signal strength and / or signal strength at each phase other than the specific phase and / or signal strength at each acquisition time other than the specific acquisition time And a magnitude comparison step for performing magnitude comparison between the specific frequency, the specific phase and the frequency and / or phase and / or acquisition time of the specific acquisition time, and changing the size to a different frequency and / or phase and / or acquisition time. A size comparison pattern acquisition step for acquiring a magnitude comparison pattern of the frequency spectrum by repeating a comparison step, a comparison between the size comparison pattern and a predetermined condition pattern, and a portion satisfying the predetermined condition pattern as the fixed sentence A fixed sentence data extraction step of extracting as a portion corresponding to the data may be executed.

演算処理部が、大小比較工程において、特定周波数及び特定取得時刻における信号強度が特定周波数以外の各周波数における信号強度及び/又は特定取得時刻以外の各取得時刻における信号強度以上である場合に、特定周波数及び特定取得時刻に対応する得点値を加算して集計し、大小比較パターン取得工程において、特定周波数及び特定取得時刻の周波数及び/又は取得時刻を異なる周波数及び/又は取得時刻に変更して得点値の加算及び集計を繰り返すことにより周波数ごと及び取得時刻ごとの得点値パターンを取得し、固定文データ抽出工程において、得点値パターンの中で得点値が所定の得点閾値以上となる部分が所定周波数において所定時間以上継続している場合に、当該部分を固定文データに対応する部分として抽出してもよい。   The arithmetic processing unit is specified when the signal strength at the specific frequency and the specific acquisition time is greater than or equal to the signal intensity at each frequency other than the specific frequency and / or the signal strength at each acquisition time other than the specific acquisition time in the magnitude comparison process. The score value corresponding to the frequency and the specific acquisition time is added and aggregated, and the specific frequency and the specific acquisition time frequency and / or the acquisition time are changed to different frequencies and / or acquisition times in the magnitude comparison pattern acquisition step. A score value pattern for each frequency and each acquisition time is acquired by repeating the addition and aggregation of values, and in the fixed sentence data extraction step, the portion of the score value pattern where the score value is equal to or greater than the predetermined score threshold is the predetermined frequency In this case, the part may be extracted as a part corresponding to the fixed sentence data when it continues for a predetermined time or more.

大小比較工程において、特定周波数及び特定取得時刻に対応する得点値を集計し、大小比較パターン取得工程において、特定周波数や特定取得時刻を変更して得点パターンを取得する。そして、その得点値パターンと得点閾値との大小比較を行って、得点閾値以上である部分が所定時間以上継続している部分を固定文データに対応する部分として抽出する。   In the magnitude comparison step, the score values corresponding to the specific frequency and the specific acquisition time are totaled, and in the size comparison pattern acquisition step, the score pattern is acquired by changing the specific frequency and the specific acquisition time. Then, the score value pattern is compared with the score threshold value, and a portion where the portion that is equal to or greater than the score threshold value continues for a predetermined time or more is extracted as a portion corresponding to the fixed sentence data.

概念を簡単に説明するとこのようになる。つまり、取得した周波数スペクトルを周波数ごと、取得時刻ごとのセルに分割し、各セルごとの振幅比較を行う。特定セルの振幅と隣接する(周波数又は取得時刻の)セルの振幅との大小判定を行い、特定セルの振幅が大きい場合は特定セルに対応する得点値を加算する。その大小判定を、特定セルと特定セル以外の他のセルとの間で行う。他のセルは、記憶部に蓄積した周波数スペクトル内の一部のセルであっても全部のセルであってもよい。   This is a brief explanation of the concept. That is, the acquired frequency spectrum is divided into cells for each frequency and each acquisition time, and amplitude comparison is performed for each cell. The magnitude of the amplitude of the specific cell and the amplitude of the adjacent cell (of frequency or acquisition time) is determined, and if the amplitude of the specific cell is large, the score value corresponding to the specific cell is added. The size determination is performed between the specific cell and another cell other than the specific cell. The other cells may be a part or all of the cells in the frequency spectrum stored in the storage unit.

このような大小判定を、特定セルを順次変更して他のセルとの間で行い、セルごとの得点値パターンを取得する。例えば、第1の特定セルが他のセルとの大小比較において、他の300個のセルより振幅が大きいと判断された場合、その第1の特定セルの得点値は300となる。また、別の第2の特定セルが他のセルとの大小比較において、他の3個のセルより振幅が大きいと判断された場合(すなわち、この場合は大半のセルよりも振幅が小さいと判断されたことになる。)、その第2の特定セルの得点値は3となる。   Such size determination is performed with respect to other cells by sequentially changing specific cells, and a score value pattern for each cell is obtained. For example, when it is determined that the amplitude of the first specific cell is larger than that of the other 300 cells in the size comparison with the other cells, the score value of the first specific cell is 300. Further, when it is determined that another second specific cell has a larger amplitude than the other three cells in the size comparison with the other cells (that is, in this case, it is determined that the amplitude is smaller than most of the cells). The score value of the second specific cell is 3.

セルごとの得点値がマトリクス状にマッピングされると、得点閾値との比較が行われる。例えば、得点閾値が250の場合、第1の特定セルは得点閾値以上(この場合を”○”状態とする。)であり、第2の特定セルは得点閾値未満(この場合を”×”状態とする。)である。そして、所定の周波数において”○”状態が所定時間継続している場合に、つまり、”○”状態のセルが所定の周波数において時間軸方向に所定個数連続している場合に、その部分が固定文データに対応する部分であると判断する。   When the score values for each cell are mapped in a matrix, a comparison with the score threshold is performed. For example, when the score threshold is 250, the first specific cell is equal to or higher than the score threshold (in this case, “◯” state), and the second specific cell is less than the score threshold (in this case, “×” state). ). Then, when the “◯” state continues for a predetermined time at a predetermined frequency, that is, when a predetermined number of “○” state cells continue in the time axis direction at a predetermined frequency, the portion is fixed. It is determined that the portion corresponds to the sentence data.

この判断手順によって固定文データに対応する部分を抽出すれば、特定セルと他の数多くのセルとの大小判定という非常に多くの情報に基づいてそのセルが”○”状態であるのか”×”状態であるのかを判断することができる。そして、その数多くの情報に基づき確度の高い”○””×”判断に基づいて、固定文データに対応する部分を特定することができるので、固定文データに対応する部分の抽出を高いS/N比で、信頼性高く行うことができる。   If a portion corresponding to fixed sentence data is extracted by this determination procedure, whether or not the cell is in the “○” state based on a great deal of information such as the size determination of a specific cell and many other cells. It is possible to determine whether it is in a state. Since the portion corresponding to the fixed sentence data can be identified based on the highly accurate “O” and “X” judgment based on the large amount of information, the extraction of the portion corresponding to the fixed sentence data can be performed with a high S / The N ratio can be performed with high reliability.

信号が、データ成分中に誤り検出のための符合データを有しており、記憶部が、固定文データを含むデータ成分の全体構造を予め記憶しており、固定文データ抽出工程によって抽出された固定文データに対応する部分が、符合データ及びデータ成分の全体構造に基づいて誤りであると判断した場合に、固定文データに対応する部分を破棄してもよい。   The signal has code data for error detection in the data component, and the storage unit stores in advance the entire structure of the data component including the fixed sentence data, and is extracted by the fixed sentence data extraction step. When it is determined that the part corresponding to the fixed sentence data is an error based on the code data and the entire structure of the data component, the part corresponding to the fixed sentence data may be discarded.

符合データを用いることにより、抽出した部分(候補)が固定文データに対応する部分であるとの判断が正しいか間違いであるかを一層確実なものとすることができる。したがって、より一層正確な固定文データの抽出を実行することができる。それにより、得点閾値を低くすることができ、より一層、微弱な信号に係るデータ成分の漏れを低減することができる。結果としてデータ成分とノイズ成分との弁別におけるS/N比を向上させることができる。   By using the code data, it is possible to further ensure whether the judgment that the extracted part (candidate) is a part corresponding to the fixed sentence data is correct or incorrect. Therefore, it is possible to execute more accurate extraction of fixed sentence data. As a result, the score threshold can be lowered, and the leakage of data components relating to weak signals can be further reduced. As a result, the S / N ratio in discrimination between the data component and the noise component can be improved.

なお、演算処理部が、大小比較工程において、特定周波数及び特定取得時刻における信号強度が特定周波数以外の各周波数における信号強度及び/又は特定取得時刻以外の各取得時刻における信号強度以上である場合に、特定周波数及び特定取得時刻に対応する得点値を加算して集計し、大小比較パターン取得工程において、特定周波数及び特定取得時刻の周波数及び/又は取得時刻を異なる周波数及び/又は取得時刻に変更して得点値の加算及び集計を繰り返すことにより周波数ごと及び取得時刻ごとの得点値パターンを取得し、固定文データ抽出工程において、得点値パターンの中で得点値が所定の得点閾値以上となる部分の合計数が所定時間区間内において所定基準数以上である場合に、当該部分を固定文データに対応する部分として抽出してもよい。   In addition, in the magnitude comparison process, when the signal processing intensity at the specific frequency and the specific acquisition time is equal to or higher than the signal intensity at each frequency other than the specific frequency and / or the signal intensity at each acquisition time other than the specific acquisition time in the magnitude comparison process The score value corresponding to the specific frequency and the specific acquisition time is added and aggregated, and the frequency and / or acquisition time of the specific frequency and the specific acquisition time is changed to a different frequency and / or acquisition time in the magnitude comparison pattern acquisition step. The score value pattern for each frequency and each acquisition time is acquired by repeating the addition and counting of the score values, and in the fixed sentence data extraction step, the portion of the score value pattern where the score value is equal to or greater than a predetermined score threshold If the total number is greater than or equal to the predetermined reference number within the predetermined time interval, that portion is determined as the portion corresponding to the fixed sentence data It may put.

上記の「所定時間以上継続している場合に、当該部分を固定文データに対応する部分として抽出」する構成によれば、得点値が所定の得点閾値以上となる部分が時間的に断続しつつ多数となる場合には、固定文データに対応する部分としての抽出がされない。すなわち、本来固定文データに対応する部分であるにも拘らず、その継続時間中にノイズ等によって一部得点閾値未満となる部分が含まれている場合には、固定文データに対応する部分の候補としての抽出がされない。   According to the above-described configuration of “extracting the relevant part as the part corresponding to the fixed sentence data when it continues for a predetermined time or longer”, the part where the score value is equal to or higher than the predetermined scoring threshold is intermittent in time. In the case of a large number, extraction as a portion corresponding to fixed sentence data is not performed. In other words, if a portion that is partly below the scoring threshold due to noise or the like is included in the duration even though it is a part that originally corresponds to the fixed sentence data, the part corresponding to the fixed sentence data Cannot be extracted as a candidate.

しかしながら、この構成のように、所定時間区間を設定し、その所定時間区間内で得点閾値以上となる部分(”○”状態)の合計数が所定基準数以上であるか未満であるかとの判断を行うことにより、部分的にノイズで得点閾値未満となる部分が含まれていても、全体として得点閾値以上となる部分の合計数が所定基準数以上含まれていれば、その部分を固定文データに対応する部分として抽出することができる。   However, as in this configuration, a predetermined time interval is set, and it is determined whether the total number of portions (“◯” state) that are equal to or higher than the score threshold within the predetermined time interval is greater than or less than a predetermined reference number Even if a portion that is partially less than the score threshold is included due to noise, if the total number of portions that exceed the score threshold as a whole is greater than or equal to the predetermined reference number, that portion is fixed. It can be extracted as a part corresponding to the data.

この所定時間区間は、送受信するデータのボーレートと信号受信機における周波数サンプリングレートとによって決定される。例えば、周波数サンプリングレートがボーレートの50倍の周波数(速度)である場合、1つのデータ(”0”や”1”)に対して、50回のサンプリングが行われる。したがって、本来的には、得点閾値以上となる部分(”○”状態)が50個連続するはずである。   This predetermined time interval is determined by the baud rate of data to be transmitted and received and the frequency sampling rate in the signal receiver. For example, when the frequency sampling rate is 50 times the baud rate (speed), sampling is performed 50 times for one piece of data (“0” or “1”). Therefore, there should be 50 consecutive portions (“◯” state) that are equal to or higher than the score threshold.

しかしながら、例えば上記のように、サンプリングレートがボーレートに比較してある程度高速であるような場合には、50回のサンプリングのうち40回(所定基準数)以上が得点閾値以上(”○”状態)となればデータであると判断してもよい場合がある。このような場合に、必ずしも50回連続して得点閾値以上とならなくても、50回分のサンプリングのうち、40回以上が得点閾値以上(”○”状態)であれば、その部分がデータであると判断してもよい。この場合において、所定時間区間内での得点閾値以上のサンプリングの合計数が40回(所定基準数)未満であれば、ノイズとして破棄される。したがって、所定時間区間内において、ノイズによって”○”状態が5,6回発生しても、それがデータであるとの誤認識が防止される。つまり、サンプリングレートの速度はボーレートの速度に対して、ノイズの影響を受けない程度に高速であることが望ましい。   However, for example, as described above, when the sampling rate is somewhat higher than the baud rate, 40 times (predetermined reference number) or more out of 50 samplings is the score threshold value ("○" state) If so, it may be determined that the data. In such a case, even if it does not necessarily exceed the score threshold value 50 times continuously, if 40 times or more out of the 50 samplings are the score threshold value (“◯” state), that portion is data. You may judge that there is. In this case, if the total number of samplings not less than the score threshold within a predetermined time interval is less than 40 (predetermined reference number), it is discarded as noise. Therefore, even if the “◯” state occurs 5 or 6 times due to noise within a predetermined time interval, erroneous recognition that it is data is prevented. That is, it is desirable that the sampling rate be higher than the baud rate so as not to be affected by noise.

なお、サンプリングレートをボーレートに対して何倍高速とするかについては、演算処理の負荷、耐ノイズ性能等に応じて適宜設定可能である。信号送受信システムの状況に応じて、例えば5倍〜100倍程度に設定してもよい。ノイズの影響が少ない場合は、演算処理負荷軽減のために5倍〜10倍程度としてもよく、S/N比向上の目的のために30倍〜100倍程度としてもよい。   Note that how many times the sampling rate is set to be higher than the baud rate can be set as appropriate according to the processing load, noise resistance, and the like. Depending on the situation of the signal transmission / reception system, for example, it may be set to about 5 to 100 times. When the influence of noise is small, it may be about 5 to 10 times for reducing the processing load, and about 30 to 100 times for the purpose of improving the S / N ratio.

なお、本発明を以下のように構成することも可能である。例えば、データ(固定文データや本文データ)として採り得る条件範囲を予め記憶部に記憶しておき、その条件範囲と、上記構成に基づき固定文データの候補として抽出したもの(その固定文データ自体又はその固定文データに対応する本文データ)とを比較する。そして、抽出した固定文データ又は対応するデータ本文が、記憶部に記憶された条件範囲を逸脱している場合には、その抽出の判断が間違いであるとして、抽出した固定文データの候補を破棄してもよい。   The present invention can also be configured as follows. For example, a condition range that can be taken as data (fixed sentence data or text data) is stored in the storage unit in advance, and is extracted as a candidate for fixed sentence data based on the condition range and the above configuration (the fixed sentence data itself) Or body data corresponding to the fixed sentence data). If the extracted fixed sentence data or the corresponding data body is out of the condition range stored in the storage unit, the extracted fixed sentence data candidates are discarded as the extraction judgment is incorrect. May be.

ここで、固定文データとして採り得る条件範囲としては、例えば、固定文データとして継続すべき時間長範囲(例えば、データとしての「1」の継続時間長範囲や「0」の継続時間長範囲やユニークワードとしての「0」「1」の組合せの継続時間長範囲等)、セルの得点値の上下限値等を考慮することができる。   Here, as a condition range that can be taken as fixed sentence data, for example, a time length range to be continued as fixed sentence data (for example, a “1” duration length range or a “0” duration length range) The range of duration of the combination of “0” and “1” as a unique word, and the upper and lower limit values of the score value of the cell can be considered.

本文データとは、信号送受信によって受信したいデータ本体そのものであって、例えば送信機がセンサ端末である場合における計測値データである。本文データとしては、例えば、体温データ、気温データ、加速度データ、湿度データ等が考えられる。例えば、体温データとしては、0℃未満や50℃以上の計測値は通常あり得ない。また、湿度データとしては、0%未満や100%以上の計測値は通常あり得ない。   The text data is the data body itself that is desired to be received by signal transmission / reception, for example, measured value data when the transmitter is a sensor terminal. As the body data, for example, body temperature data, temperature data, acceleration data, humidity data, and the like can be considered. For example, as body temperature data, a measured value of less than 0 ° C. or 50 ° C. or more is usually not possible. Moreover, as humidity data, measured values of less than 0% or 100% or more are usually not possible.

したがって、本文データが体温データである場合には、例えば、0℃以上50℃未満を「採り得る条件範囲」として設定可能である。本文データが湿度データである場合には、0%以上100%未満を「採り得る条件範囲」として設定可能である。固定文データの候補を抽出した場合において、それに対応する本文データが「採り得る条件範囲」を逸脱している場合には、その固定文データの抽出が間違いであるとの判断に基づき、その候補を破棄してもよい。   Therefore, when the body data is body temperature data, for example, 0 ° C. or more and less than 50 ° C. can be set as the “condition range that can be taken”. When the text data is humidity data, 0% or more and less than 100% can be set as the “acceptable condition range”. When a candidate for fixed sentence data is extracted and the corresponding body data deviates from the “acceptable condition range”, the candidate is determined based on the determination that the extraction of the fixed sentence data is incorrect. May be discarded.

また、本発明によれば、通信のボーレートが不明の場合であっても、問題なくデータを受信することが可能である。つまり、通信ボーレートと信号の周波数スペクトル分解におけるサンプリング数とが相互に整数倍の関係でない場合には、ボーレートとサンプリング数とのズレが固定文データのデータフレームが進行するに伴い徐々に蓄積し、ある特定のデータフレームにおいてデータ誤り(本来「0」又は「1」であるのに「1」又は「0」となってしまう。)が生じる。   Further, according to the present invention, it is possible to receive data without any problem even when the communication baud rate is unknown. In other words, if the communication baud rate and the number of samplings in the frequency spectrum decomposition of the signal are not an integer multiple of each other, the difference between the baud rate and the number of samplings gradually accumulates as the data frame of the fixed sentence data advances, A data error occurs in a specific data frame (originally “0” or “1” but becomes “1” or “0”).

例えば、本構成においては、記憶部に予め固定文データが記憶されており、複数の異なるボーレートに各々対応して、固定文データの何データフレーム目でデータ誤りが発生するかがわかっている。そして、受信した信号の中から、上記手法に基づいて固定文データの候補を抽出し、その固定分データの候補と記憶部内に記憶された固定文データとを照合して何データフレームにデータ誤りが発生したかがわかれば、そのデータ誤りが発生したデータフレーム番号に基づき受信した信号のボーレートがいくつであるかを判定することができる。   For example, in this configuration, fixed sentence data is stored in advance in the storage unit, and it is known in which data frame of fixed sentence data a data error occurs corresponding to each of a plurality of different baud rates. Then, a fixed sentence data candidate is extracted from the received signal based on the above method, and the data error is detected in what data frame by comparing the fixed data candidate with the fixed sentence data stored in the storage unit. Can be determined based on the data frame number in which the data error has occurred, to determine what the baud rate of the received signal is.

この構成によれば、1つの信号送信機と複数の信号受信機との間で、又は複数の信号送信機と1つの信号受信機との間で、異なるボーレートを用いた多元接続のデータ通信を実現することができる。通信タイミングが同時的でなければ、多元接続のデータ通信を同一の搬送周波数で行っても問題はない。   According to this configuration, multiple-access data communication using different baud rates is performed between one signal transmitter and a plurality of signal receivers, or between a plurality of signal transmitters and one signal receiver. Can be realized. If the communication timing is not simultaneous, there is no problem even if data communication of multiple access is performed at the same carrier frequency.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、波高弁別を用いることなく受信感度向上、データ長の短縮を実現することができる。その結果、通信効率の向上、S/N比の向上を図って送信機の小型化、省電力化を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to improve reception sensitivity and shorten data length without using wave height discrimination. As a result, it is possible to improve the communication efficiency and the S / N ratio, thereby realizing downsizing and power saving of the transmitter.

本発明の実施の形態1に係るセンサネットワークシステムの概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the sensor network system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 無線通信でよく用いられる送信データ形式を図示したものである。2 shows a transmission data format often used in wireless communication. 無線センサ端末から受信装置へ送信される信号のフレーム構成の例を図示したものである。2 illustrates an example of a frame configuration of a signal transmitted from a wireless sensor terminal to a receiving device. 受信装置の内部構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of an internal structure of a receiver. FFT回路によって取得された周波数スペクトルの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the frequency spectrum acquired by the FFT circuit. 図4に示すグラフを模式的に複数のセルCに分割して示した説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the graph shown in FIG. 4 divided into a plurality of cells C; 図5Aの説明図を得点値パターンとした例を示した図である。It is the figure which showed the example which made the explanatory drawing of FIG. 5A the score value pattern. 各セルの得点値と得点閾値との大小比較を行った結果を示す勝敗パターンの例を示した図である。It is the figure which showed the example of the winning / losing pattern which shows the result of having performed the magnitude comparison of the score value of each cell, and a score threshold value. 本発明の実施の形態2に係る勝敗パターンを示した図である。It is the figure which showed the winning / losing pattern which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る勝敗パターンを示した図である。It is the figure which showed the winning / losing pattern which concerns on Embodiment 3 of this invention.

[実施の形態1]
以下、本発明の実施の形態1について図面を用いて説明する。図1は、以下に詳細に説明するセンサネットワークシステム100の概要を説明するための図である。センサネットワークシステム100は、送信機としての複数の無線センサ端末102と、少なくとも一つの受信装置(信号受信機)104を有する。無線センサ端末102には各種のセンサが組み込まれ、測定したデータを無線媒体106を用いて受信装置104へ送信するように構成される。
[Embodiment 1]
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a sensor network system 100 described in detail below. The sensor network system 100 includes a plurality of wireless sensor terminals 102 as transmitters and at least one receiving device (signal receiver) 104. Various sensors are incorporated in the wireless sensor terminal 102 and configured to transmit measured data to the receiving device 104 using the wireless medium 106.

このようなセンサネットワークシステムは、様々な設備の遠隔監視に幅広く利用されているが、また、生物の遠隔監視にも利用することができる。センサネットワークシステムを利用した動物健康管理システムの一例が、特開2007−306804号公報に記載されている。以下に説明されるように、本明細書で紹介されるセンサネットワークシステム100も、家畜などの監視に特に好適に設計されている。むろん、センサネットワークシステム100の利用分野が動物の監視に限られるわけではない。また、本発明の要旨は、無線通信に限定して適用されるものでなく、もちろん有線通信に適用することも可能である。   Such a sensor network system is widely used for remote monitoring of various facilities, but can also be used for remote monitoring of organisms. An example of an animal health management system using a sensor network system is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-306804. As will be described below, the sensor network system 100 introduced herein is also particularly suitably designed for monitoring livestock and the like. Of course, the field of application of the sensor network system 100 is not limited to animal monitoring. The gist of the present invention is not limited to wireless communication, and can of course be applied to wired communication.

無線センサ端末102は、人間や動物が長時間違和感なく装着し続けられるように、小型かつ軽量に構成されることが望ましい。より好適には、ニワトリなどの小型鳥獣に対しても装着可能なほどに小型化・軽量化されることが好ましい。また、無線センサ端末102を装着する個体が多数にのぼる場合、バッテリ交換の頻度は少なければ少ないほど管理者の作業量が減少して便利であるので、消費電力もできるだけ少ないことが望ましい。以下に説明するように、無線センサ端末102には、消費電力をできるだけ抑えるための様々な工夫が施されている。なお、無線センサ端末102は、内部に例えば、振動センサや温度センサ等のセンサ素子、センサデータを送信信号に変換する送信回路、送信信号を放射するアンテナ、各種素子及び回路等を駆動する駆動源としてのバッテリ等を有して構成され、後述する信号を受信装置104に向けて送信するものであるが、詳細な説明は省略する。   The wireless sensor terminal 102 is preferably configured to be small and light so that a human or animal can be worn for a long time without any discomfort. More preferably, it is preferable to reduce the size and weight so that it can be attached to a small bird such as a chicken. In addition, when there are a large number of individuals to which the wireless sensor terminals 102 are attached, the less the frequency of battery replacement, the more convenient it is for the administrator to reduce the amount of work, so it is desirable that the power consumption be as low as possible. As described below, the wireless sensor terminal 102 is devised in various ways to reduce power consumption as much as possible. The wireless sensor terminal 102 includes, for example, a sensor element such as a vibration sensor or a temperature sensor, a transmission circuit that converts sensor data into a transmission signal, an antenna that radiates a transmission signal, a driving source that drives various elements and circuits, and the like. However, detailed description thereof will be omitted.

図2Aは、無線通信でよく用いられる送信データ形式を図示したものである。送信データの1個のフレーム800は、大きく分けて、クロック同期用のプリアンブル802,フレーム同期用のユニークワード804,個体識別情報806,データ部808,エラー検出・訂正用情報部810の5つの部分から構成される。このうち、プリアンブル802,ユニークワード804,個体識別情報806には、それぞれ、例えば、16ビット,16ビット,8ビットの計40ビットが使用されることが多い。しかし、本発明に係るセンサネットワークシステム100においては、クロック同期情報やフレーム同期情報を含めることは不要とすることができ、また、個体識別情報を含めることも不要とすることができる。受信装置104がフレームの開始を判定できさえすればよいので、部分802〜806の40ビットを、例えば、わずか2ビットのフレーム開始情報に置き換えることができる。なお、このセンサネットワークシステム100において個体識別情報を含めてももちろん構わない。また、フレーム同期情報をフレーム開始情報として用いてももちろん構わない。   FIG. 2A illustrates a transmission data format often used in wireless communication. One frame 800 of transmission data is roughly divided into five parts: a preamble 802 for clock synchronization, a unique word 804 for frame synchronization, an individual identification information 806, a data portion 808, and an error detection / correction information portion 810. Consists of Of these, for example, a total of 40 bits of 16 bits, 16 bits, and 8 bits are often used for the preamble 802, the unique word 804, and the individual identification information 806, respectively. However, in the sensor network system 100 according to the present invention, it is unnecessary to include clock synchronization information and frame synchronization information, and it is also possible to eliminate the need to include individual identification information. Since the receiving device 104 only needs to be able to determine the start of a frame, the 40 bits of the portions 802 to 806 can be replaced with, for example, only 2 bits of frame start information. Needless to say, the sensor network system 100 may include individual identification information. Of course, the frame synchronization information may be used as the frame start information.

送信に必要な電力はビット数に略比例する。したがって、40ビットを2ビットに短縮することを可能にしたということは、送信電力を略20分の1に減少させることに成功したということである。もちろん、送信信号には、フレーム開始情報などの他に、伝達すべき情報(例えば温度など)や、エラー検出用の情報なども含まれるため、フレーム全体のビット数を20分の1に短縮することができるわけではない。しかし、データ部に先立って送信されるヘッダ部に関しては、ビット数を20分の1に削減し、その部分に関しては、送信電力をほぼ20分の1に削減することが可能となる。   The power required for transmission is approximately proportional to the number of bits. Therefore, the fact that 40 bits can be shortened to 2 bits means that the transmission power has been successfully reduced to about 1/20. Of course, the transmission signal includes information to be transmitted (for example, temperature) and error detection information in addition to the frame start information, etc., so the number of bits of the entire frame is reduced to 1/20. I can't do that. However, regarding the header part transmitted prior to the data part, the number of bits can be reduced to 1/20, and the transmission power can be reduced to approximately 1/20 for that part.

図2Bは、無線センサ端末102から受信装置104へ送信される信号のフレーム構成の例を図示したものである。この例では、1つのフレーム820は、フレームの開始を教えるための2ビットのユニークワード(フレーム開始情報、固定文データ)822と、8ビットのデータ部824、それにエラー検出用の1ビットのパリティビット(誤り検出のための符合データ)826とを有する。ビット数をできるだけ削減するため、エラー検出用の情報には、1ビットで済むパリティビットを採用している。これによって、データ部に8ビットを使用しても、フレームあたりのビット数を11ビットに抑えることが可能となる。図2Aの例ではフレームあたりのビット数が60ビットであるので、およそ82%のビット数を削減し、それに相当する送信電力を節約することが可能となる。なお、このフレーム構成が単なる例示に過ぎないことは言うまでもない。   FIG. 2B illustrates an example of a frame configuration of a signal transmitted from the wireless sensor terminal 102 to the receiving device 104. In this example, one frame 820 includes a 2-bit unique word (frame start information, fixed sentence data) 822 for teaching the start of the frame, an 8-bit data portion 824, and a 1-bit parity for error detection. Bits (code data for error detection) 826. In order to reduce the number of bits as much as possible, parity information, which requires only one bit, is used for error detection information. As a result, even if 8 bits are used for the data portion, the number of bits per frame can be suppressed to 11 bits. In the example of FIG. 2A, since the number of bits per frame is 60 bits, it is possible to reduce the number of bits by approximately 82% and save transmission power corresponding to the number of bits. It goes without saying that this frame configuration is merely an example.

受信装置104は、センサネットワークシステム100に少なくとも1つ備えられ、複数の無線センサ端末102からのデータを受信する。受信装置104は、受信したデータを単体で解析しうるコンピュータ装置であることができ、実施形態によっては、解析結果を内蔵又は外付けのディスプレイに表示したり、プリンタに印刷したり、USBメモリやCD−Rなどのリムーバブルメディアに出力したり、各種のインタフェースを通じて外部のコンピュータへ送信したりするように構成されることができる。別の実施形態においては、受信装置104は、受信したデータを解析せずに(又はある程度の解析を施して)、他のコンピュータへ送信する装置であってもよい。そこで、受信装置104は、有線又は無線によって、コンピュータ・ネットワークシステムへ接続されていてもよい。   At least one receiving device 104 is provided in the sensor network system 100 and receives data from a plurality of wireless sensor terminals 102. The receiving device 104 can be a computer device that can analyze received data alone, and depending on the embodiment, the analysis result can be displayed on a built-in or external display, printed on a printer, It can be configured to output to a removable medium such as a CD-R or to transmit to an external computer through various interfaces. In another embodiment, the receiving device 104 may be a device that transmits the received data to another computer without analyzing the data (or performing some analysis). Therefore, the receiving device 104 may be connected to the computer network system by wire or wireless.

図3は、この受信装置104の内部構成の概略を示すブロック図である。受信装置104は、受信アンテナ2、受信回路4、A/D変換回路6、FFT回路8、メモリ(記憶部)10、演算処理部12を有して大略構成されている。   FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the internal configuration of the receiving apparatus 104. The receiving device 104 has a receiving antenna 2, a receiving circuit 4, an A / D conversion circuit 6, an FFT circuit 8, a memory (storage unit) 10, and an arithmetic processing unit 12.

受信アンテナ2は、無線センサ端末102から送信される無線電波を受信して信号として受信回路4へと送る機能を有する。受信回路4は、図3に示すように、典型的にはLPF(ローパスフィルタ)とIFアンプ(中間周波数増幅器)とを有して構成され、受信信号(搬送波と同周波数であって位相を90°ずらした信号を掛け合わせた後の信号)の高周波をカットして信号増幅する機能を有する。   The receiving antenna 2 has a function of receiving a radio wave transmitted from the wireless sensor terminal 102 and sending it to the receiving circuit 4 as a signal. As shown in FIG. 3, the reception circuit 4 typically includes an LPF (low-pass filter) and an IF amplifier (intermediate frequency amplifier), and has a reception signal (having the same frequency as the carrier wave and a phase of 90). It has a function of amplifying the signal by cutting off the high frequency of the signal obtained by multiplying the shifted signal.

A/D変換回路6は、受信回路4からの受信信号をA/D変換し、デジタルデータに変換する機能を有する。本実施の形態1においては、例えば図3に示すように、A/D変換回路6は受信信号を12ビットのデジタルデータへとA/D変換する。   The A / D conversion circuit 6 has a function of A / D converting the reception signal from the reception circuit 4 and converting it into digital data. In the first embodiment, for example, as shown in FIG. 3, the A / D conversion circuit 6 A / D converts the received signal into 12-bit digital data.

FFT回路8は、A/D変換後の受信信号を周波数変換(周波数分解)し、周波数スペクトルを取得する機能を有する。本実施の形態1においては、例えば図3に示すように、FFT回路8はFPGA(Field−Programmable Gate Array)と呼ばれる集積回路を用いて構成される。これら受信回路4、A/D変換回路6及びFFT回路8を有して本実施の形態1における信号受信部が構成される。   The FFT circuit 8 has a function of performing frequency conversion (frequency decomposition) on the received signal after A / D conversion and acquiring a frequency spectrum. In the first embodiment, for example, as shown in FIG. 3, the FFT circuit 8 is configured using an integrated circuit called FPGA (Field-Programmable Gate Array). The signal receiving unit according to the first embodiment includes the receiving circuit 4, the A / D conversion circuit 6, and the FFT circuit 8.

メモリ10は、内部に複数の記憶領域を有する記憶手段である。例えば、メモリ10内の第1記憶領域10aにはFFT回路8によって取得された周波数スペクトルがその取得時刻情報と共に蓄積されている。図4は、FFT回路8によって取得された周波数スペクトルの例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸が周波数であり、縦軸が振幅(信号強度)である。図4は、ある特定の取得時刻において取得された周波数スペクトルを示している。現実には信号は時々刻々と受信装置104によって受信されるので、第1記憶領域10aには周波数スペクトルが取得時刻ごと(A/D変換回路6及びFFT回路8のサンプリング時間ごと)に順次複数蓄積されることとなる。つまり、図4に示すグラフが、取得時刻ごとに何枚も第1記憶領域10aに格納されるようなイメージである。なお、第1記憶領域10aの記憶容量が満杯になると、順次古い取得時刻に対応する周波数スペクトルが破棄され、新たな取得時刻に対応する周波数スペクトルが蓄積される。   The memory 10 is a storage unit having a plurality of storage areas therein. For example, in the first storage area 10a in the memory 10, the frequency spectrum acquired by the FFT circuit 8 is stored together with the acquisition time information. FIG. 4 is a graph showing an example of the frequency spectrum acquired by the FFT circuit 8. In this graph, the horizontal axis is frequency, and the vertical axis is amplitude (signal strength). FIG. 4 shows a frequency spectrum acquired at a specific acquisition time. In reality, since the signal is received by the receiving device 104 from moment to moment, a plurality of frequency spectra are sequentially stored in the first storage area 10a at each acquisition time (at each sampling time of the A / D conversion circuit 6 and the FFT circuit 8). Will be. That is, the graph shown in FIG. 4 is an image in which many sheets are stored in the first storage area 10a at each acquisition time. When the storage capacity of the first storage area 10a is full, the frequency spectrum corresponding to the old acquisition time is sequentially discarded, and the frequency spectrum corresponding to the new acquisition time is accumulated.

メモリ10の第2記憶領域10bには、ユニークワードUW1が記憶されている。このユニークワードUW1は、受信データ内のユニークワード822と照合するためのものである。第3記憶領域10cには、後述する得点閾値STの情報が記憶されている。第4記憶領域10dには、所定の条件パターンとしての継続時間情報TCが記憶されている。この継続時間情報TCは、後述するセルの得点値SC(図5B参照)が得点閾値ST以上となる部分が所定周波数において継続時間以上継続した場合に、固定文データに対応する部分であると判断するための判断基準である。   In the second storage area 10b of the memory 10, the unique word UW1 is stored. This unique word UW1 is for collation with the unique word 822 in the received data. In the third storage area 10c, information on a score threshold ST described later is stored. The fourth storage area 10d stores duration information TC as a predetermined condition pattern. This duration information TC is determined to be a portion corresponding to fixed sentence data when a portion where a later-described cell score value SC (see FIG. 5B) is greater than or equal to a score threshold ST continues for a duration at a predetermined frequency. It is a criterion for doing this.

演算処理部12は、メモリ10に蓄積された周波数スペクトルとそれを取得した取得時刻情報とに基づく演算処理を実行し、周波数スペクトル中のユニークワード822に対応する候補部分を抽出する機能を有する。演算処理部12は、図2に示すようにMCU(Micro Control Unit)であってもよいし、FFT回路8に接続されたPCであってもよい。   The arithmetic processing unit 12 has a function of executing a calculation process based on the frequency spectrum stored in the memory 10 and the acquisition time information acquired from the frequency spectrum, and extracting a candidate portion corresponding to the unique word 822 in the frequency spectrum. The arithmetic processing unit 12 may be an MCU (Micro Control Unit) as shown in FIG. 2 or a PC connected to the FFT circuit 8.

演算処理部12は、大小比較部12a、大小比較パターン取得部12b、ユニークワード抽出部12cとしての機能を発揮する。以下、各機能について説明する。   The arithmetic processing unit 12 functions as a size comparison unit 12a, a size comparison pattern acquisition unit 12b, and a unique word extraction unit 12c. Each function will be described below.

大小比較部12aは、第1記憶領域10a内に蓄積された周波数スペクトルにおける特定周波数、特定取得時刻の信号振幅と、その他の周波数、取得時刻の信号振幅とを比較して大小比較を行う。より具体的には、特定周波数、特定取得時刻の信号振幅が他の周波数、取得時刻の信号振幅以上である場合に、特定周波数、特定取得時刻に対応して得点値SCを加算する。   The magnitude comparison unit 12a compares the signal amplitude at the specific frequency and the specific acquisition time in the frequency spectrum accumulated in the first storage area 10a with the signal amplitude at the other frequencies and the acquisition time, and performs size comparison. More specifically, when the signal amplitude at the specific frequency and the specific acquisition time is equal to or higher than the signal amplitude at the other frequency and the acquisition time, the score value SC is added corresponding to the specific frequency and the specific acquisition time.

この概念について、図5を用いて説明する。図5Aは、図4のグラフを模式的に複数のセルCに分割して示した説明図である。1つのセルCは、周波数分解能ごと、かつ、取得時刻ごとに分割された単位領域であって、このセル1つ1つに信号振幅Aが対応している。例えば、305MHzから320MHzまでの周波数スペクトルに対し、1セルの周波数分解能を1MHzとする。また、1セルの取得時刻は10μsとする。すなわち、1MHz、10μsのセルCに対応して1つの信号振幅Aが格納されている。信号振幅Aは、12ビットの分解能を持つ強度値である。第1記憶領域10a内に1ms分の取得時刻に対応する周波数スペクトルが蓄積されているとすると、15×100=1500個のセルに分割される。   This concept will be described with reference to FIG. FIG. 5A is an explanatory diagram schematically showing the graph of FIG. 4 divided into a plurality of cells C. FIG. One cell C is a unit area divided for each frequency resolution and for each acquisition time, and the signal amplitude A corresponds to each cell. For example, the frequency resolution of one cell is set to 1 MHz for a frequency spectrum from 305 MHz to 320 MHz. The acquisition time for one cell is 10 μs. That is, one signal amplitude A is stored corresponding to the cell C of 1 MHz and 10 μs. The signal amplitude A is an intensity value having a resolution of 12 bits. Assuming that the frequency spectrum corresponding to the acquisition time for 1 ms is stored in the first storage area 10a, it is divided into 15 × 100 = 1500 cells.

このセルCのうち任意の特定セルCSが選択される。特定セルCSは、特定周波数及び特定取得時刻におけるセルである。実際には、特定セルCSは、第1記憶領域10aに記憶された順序で選択されるのが一般的である。特定セルCSの信号振幅Aが例えば「1000」という値であるとする。この特定セルCSの信号振幅Aと隣接セルCRの信号振幅A(図5では、「50」)との大小比較を行う。そして、特定セルCSの信号振幅Aが隣接セルCRの信号振幅A以上である場合に、特定セルCSに対し得点値=1を加算する。特定セルCSの信号振幅Aが隣接セルCRの信号振幅A未満である場合には、特定セルCSに対して得点値SCの加算を行わない。   An arbitrary specific cell CS among the cells C is selected. The specific cell CS is a cell at a specific frequency and a specific acquisition time. In practice, the specific cell CS is generally selected in the order stored in the first storage area 10a. It is assumed that the signal amplitude A of the specific cell CS has a value of “1000”, for example. The signal amplitude A of the specific cell CS is compared with the signal amplitude A of the adjacent cell CR (“50” in FIG. 5). When the signal amplitude A of the specific cell CS is equal to or greater than the signal amplitude A of the adjacent cell CR, the score value = 1 is added to the specific cell CS. When the signal amplitude A of the specific cell CS is less than the signal amplitude A of the adjacent cell CR, the score value SC is not added to the specific cell CS.

隣接セルCRだけでなく、第1記憶領域10a内に蓄積された周波数スペクトルのすべてのセルCの信号振幅Aと特定セルCSの信号振幅Aとの大小比較を行い、特定セルCSの得点値SCを加算する。特定セルCSの信号振幅Aが他の300個のセルCの信号振幅A以上である場合、特定セルCSの得点値SCは300となる(図5B参照)。   The signal amplitude A of all cells C of the frequency spectrum stored in the first storage area 10a as well as the adjacent cell CR is compared in magnitude with the signal amplitude A of the specific cell CS, and the score value SC of the specific cell CS Is added. When the signal amplitude A of the specific cell CS is greater than or equal to the signal amplitude A of the other 300 cells C, the score value SC of the specific cell CS is 300 (see FIG. 5B).

大小比較パターン取得部12bは、特定セルCSを異なる周波数、取得時刻に対応するセルCに変更してその新たな特定セルCSにおける得点値SCの加算及び集計を行う。セルCの変更を繰り返すことにより、すべてのセルCの得点値SCを算出し、第1記憶領域10a内に蓄積された周波数スペクトルデータ全体における得点値パターンPを取得する。図5Bは、その得点値パターンPの例を示した図である。   The size comparison pattern acquisition unit 12b changes the specific cell CS to a cell C corresponding to a different frequency and acquisition time, and adds and counts the score values SC in the new specific cell CS. By repeatedly changing the cell C, the score values SC of all the cells C are calculated, and the score value pattern P in the entire frequency spectrum data accumulated in the first storage area 10a is obtained. FIG. 5B shows an example of the score value pattern P.

ユニークワード抽出部12cは、得点値パターンP内の各セルCの得点値SCと第3記憶領域10c内に記憶された得点閾値STとの大小比較を行い、セルCの得点値SCが得点閾値ST以上である場合に、セルCに対して”○”状態のフラグを立て、セルCの得点値SCが得点閾値ST未満である場合に、セルCに対して”×”状態のフラグを立てる。図5Cは、各セルCの得点値SCと得点閾値STとの大小比較を行った結果を示す勝敗パターンP2の例を示した図である。   The unique word extraction unit 12c compares the score value SC of each cell C in the score value pattern P with the score threshold value ST stored in the third storage area 10c, and the score value SC of the cell C is determined as the score threshold value. If it is equal to or greater than ST, a flag “◯” is set for the cell C, and if the score value SC of the cell C is less than the score threshold ST, a flag “x” is set for the cell C. . FIG. 5C is a diagram showing an example of a win / loss pattern P2 showing the result of comparing the score value SC of each cell C with the score threshold ST.

図5Cの勝敗パターンP2内には、一定の周波数において、所定時間”○”状態が継続するパターンが含まれている。なお、本実施の形態1においては、変調方式はFSK変調方式であるので、各周波数ごとにチャンネル、”0”か”1”かガードバンドか、が予め定められている。例えば、図5Cにおいては、310MHzはガードバンド、311MHzはチャンネル10の”0”、312MHzはチャンネル10の”1”、313MHzはガードバンド、314MHzはチャンネル11の”0”、315MHzはチャンネル11の”1”、316MHzはガードバンドとされている。このように、複数チャンネルの各チャンネルは”0”と”1”に対応する周波数を有しており、チャンネルごとにガードバンドが設定されている。   The winning / losing pattern P2 in FIG. 5C includes a pattern in which the “◯” state continues for a predetermined time at a certain frequency. In the first embodiment, since the modulation method is the FSK modulation method, the channel, “0”, “1”, or guard band is predetermined for each frequency. For example, in FIG. 5C, 310 MHz is a guard band, 311 MHz is “0” of channel 10, 312 MHz is “1” of channel 10, 313 MHz is a guard band, 314 MHz is “0” of channel 11, and 315 MHz is “channel 11”. 1 ", 316 MHz is a guard band. Thus, each channel of the plurality of channels has a frequency corresponding to “0” and “1”, and a guard band is set for each channel.

チャンネル10の”0”において”○”状態が5つ連続した連続パターン(すなわち”○”状態が50μs継続したパターン)S0が含まれている。ユニークワード抽出部12cは、第4記憶領域10d内の継続時間情報TCと連続パターンS0とを比較する。継続時間情報TCは、その時間以上”○”状態が継続した場合にデータ成分であると判断することのできる判断基準の情報であって、本実施の形態1においては例えば50μsである。   A continuous pattern of five “O” states in “0” of channel 10 (that is, a pattern in which the “O” state continues for 50 μs) S0 is included. The unique word extraction unit 12c compares the duration information TC in the fourth storage area 10d with the continuous pattern S0. The continuation time information TC is information of a determination criterion that can be determined as a data component when the “◯” state continues for that time or longer, and is, for example, 50 μs in the first embodiment.

連続パターンS0が継続時間情報TC以上であるので、連続パターンS0は、データ成分としての”0”データであると判断することができる。連続パターンS0が、仮に”○”状態が6つ以上連続する場合であっても”0”データであると判断することができる。一方、連続パターンS0が仮に”○”状態が4つしか連続していない場合には、データ成分ではないと判断される。   Since the continuous pattern S0 is equal to or longer than the duration information TC, it can be determined that the continuous pattern S0 is “0” data as a data component. Even if the continuous pattern S0 is a case where six or more “◯” states continue, it can be determined that the data is “0” data. On the other hand, if the continuous pattern S0 has only four continuous “o” states, it is determined that it is not a data component.

チャンネル10の”1”において”○”状態が6つ連続した連続パターンS1が含まれている。ユニークワード抽出部12cは、この連続パターンS1と継続時間情報TCとを比較し、連続パターンS1が”1”データであると判断する。こうして、チャンネル10において、連続パターンS0,S1の部分が”01”のデータであると判断される。   A continuous pattern S1 in which six “O” states are consecutive in “1” of the channel 10 is included. The unique word extraction unit 12c compares the continuous pattern S1 with the duration information TC and determines that the continuous pattern S1 is “1” data. Thus, in channel 10, it is determined that the portions of the continuous patterns S0 and S1 are “01” data.

ユニークワード抽出部12cは、第2記憶領域10b内のユニークワードUW1と連続パターンS0,S1の部分とを比較する。第2記憶領域10b内には、ユニークワードUW1の情報が記憶されており、本実施の形態1においては、ユニークワードUW1は”01”である。したがって、ユニークワードUW1である”01”と連続パターンS0,S1の部分に対応する”01”とが一致するので、ユニークワード抽出部12cは、連続パターンS0,S1の部分がユニークワード822の候補部分であるとして抽出する。   The unique word extraction unit 12c compares the unique word UW1 in the second storage area 10b with the portions of the continuous patterns S0 and S1. Information on the unique word UW1 is stored in the second storage area 10b. In the first embodiment, the unique word UW1 is “01”. Therefore, since the unique word “UW1” “01” matches the “01” corresponding to the portions of the continuous patterns S0 and S1, the unique word extraction unit 12c is a candidate for the unique word 822 where the portions of the continuous patterns S0 and S1 are the same. Extract as part.

なお、この実施の形態1においては、”○”状態が連続するセル数(すなわち、時間)に応じて、通信ボーレートの推測が可能である。すなわち、上記の説明においては、1つのデータが”○”状態となる連続セル数は5つ(50μs)である。したがって、この通信における無線センサ端末102のボーレートは、20kbpsである。一方、受信したデータの”○”状態の連続数が4つであれば、その無線センサ端末102のボーレートは元のボーレートの1.25倍の25kbpsであると判断することができる。受信したデータの”○”状態の連続数が3つであれば、その無線センサ端末102のボーレートは元のボーレートの5/3倍の33kbpsであると判断することができる。   In the first embodiment, the communication baud rate can be estimated according to the number of cells (ie, time) in which the “◯” state continues. That is, in the above description, the number of continuous cells in which one data is in the “◯” state is five (50 μs). Therefore, the baud rate of the wireless sensor terminal 102 in this communication is 20 kbps. On the other hand, if the number of consecutive “◯” states of the received data is four, it can be determined that the baud rate of the wireless sensor terminal 102 is 25 kbps, which is 1.25 times the original baud rate. If the number of consecutive “◯” states of the received data is 3, it can be determined that the baud rate of the wireless sensor terminal 102 is 33 kbps, which is 5/3 times the original baud rate.

このように、”○”状態となる連続セル数に応じて、無線センサ端末102のボーレートを推測することができる。したがって、この信号受信機104は、同時に複数の異なるボーレートの無線センサ端末102と信号送受信を行うことができる。推測ボーレートに基づいて無線センサ端末102ごとの弁別が可能であるので、各無線センサ端末102からの送信データに各々識別情報としてのID情報を付加しなくても、推測ボーレートの値に基づき各無線センサ端末102を識別することができる。すなわち、無線センサ端末102ごとに異なるボーレートの値をID情報の代わりとして利用することができ、通信データ内からID情報を削除して通信データ量を低減することができる。ひいては、無線センサ端末102の省電力化、小型化に寄与する。   In this way, the baud rate of the wireless sensor terminal 102 can be estimated according to the number of continuous cells that are in the “◯” state. Therefore, the signal receiver 104 can perform signal transmission / reception with a plurality of wireless sensor terminals 102 having different baud rates at the same time. Since each wireless sensor terminal 102 can be discriminated based on the estimated baud rate, each wireless sensor terminal 102 can identify each wireless data based on the estimated baud rate value without adding ID information as identification information to the transmission data from each wireless sensor terminal 102. The sensor terminal 102 can be identified. That is, a different baud rate value for each wireless sensor terminal 102 can be used instead of ID information, and the amount of communication data can be reduced by deleting the ID information from the communication data. As a result, it contributes to power saving and miniaturization of the wireless sensor terminal 102.

[実施の形態2]
図6は本発明の実施の形態2に係る勝敗パターンP22を示した図である。上記実施の形態1においては、変調方式としてFSK変調方式を使用した例について説明したが、この実施の形態2においては、変調方式としてASK変調方式を使用した例について説明する。なお、変調方式以外の装置構成については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 6 shows a win / loss pattern P22 according to Embodiment 2 of the present invention. In the first embodiment, the example using the FSK modulation method as the modulation method has been described. In the second embodiment, an example using the ASK modulation method as the modulation method will be described. The apparatus configuration other than the modulation scheme is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

この実施の形態2においても、受信装置104は、受信した信号を周波数分解し、第1記憶領域10aに蓄積する。そして、特定セルCSと他のセルCとの大小比較、得点値SCの加算と集計、得点閾値STとの大小比較を行う。ここで、本実施の形態2においては、ASK変調方式を採用しているので、例えば、310MHzはガードバンド、311MHzはチャンネル10、312MHzはガードバンド、313MHzはチャンネル11となる。そして、チャンネル10内で”○”状態が5つ以上連続する部分が”1”データのデータ成分となり、”×”状態が5つ以上連続する部分が”0”データのデータ成分である。   Also in the second embodiment, the receiving apparatus 104 performs frequency decomposition on the received signal and accumulates it in the first storage area 10a. Then, the specific cell CS and another cell C are compared in size, the score value SC is added and tabulated, and the size comparison with the score threshold ST is performed. Here, in the second embodiment, since the ASK modulation method is adopted, for example, 310 MHz is a guard band, 311 MHz is a channel 10, 312 MHz is a guard band, and 313 MHz is a channel 11. A portion where five or more “O” states continue in the channel 10 is a data component of “1” data, and a portion where five or more “×” states continue is a data component of “0” data.

ASK変調方式では、信号振幅を用いて変調を行うので、無音部分と”0”データ部分の区別がつかない。したがって、ユニークワードUW1は、”○”状態に対応する”1”データから開始する情報である必要がある。例えば本実施の形態2においては、ユニークワードUW1は”10”である。チャンネル10内で”○”状態が5つ以上連続する部分に続き”×”状態が5つ以上連続する部分が存在すれば、その部分がユニークワード822の候補部分であるとして抽出される。   In the ASK modulation method, the modulation is performed using the signal amplitude, so that it is not possible to distinguish the silent portion from the “0” data portion. Therefore, the unique word UW1 needs to be information starting from “1” data corresponding to the “◯” state. For example, in the second embodiment, the unique word UW1 is “10”. If there is a portion in which five or more “O” states continue in the channel 10 following a portion in which five or more “O” states continue, the portion is extracted as a candidate portion of the unique word 822.

[実施の形態3]
図7は本発明の実施の形態3に係る勝敗パターンP23を示した図である。上記実施の形態1においては、変調方式としてFSK変調方式を使用した例について説明したが、この実施の形態3においては、変調方式としてPSK変調方式を使用した例について説明する。なお、変調方式以外の装置構成については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a diagram showing a win / loss pattern P23 according to Embodiment 3 of the present invention. In the first embodiment, the example in which the FSK modulation scheme is used as the modulation scheme has been described. In the third embodiment, an example in which the PSK modulation scheme is used as the modulation scheme will be described. The apparatus configuration other than the modulation scheme is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

この実施の形態3においても、受信装置104は、受信した信号を周波数分解し、第1
記憶領域10aに蓄積する。そして、特定セルCSと他のセルCとの大小比較、得点値SCの加算と集計、得点閾値STとの大小比較を行う。ここで、本実施の形態3においては、PSK変調方式を採用しているので、第1記憶領域10aに蓄積する際に、受信信号の周波数、位相、取得時刻ごとに信号振幅を蓄積する必要がある。そして、周波数、位相、取得時刻ごとにセルを分割する必要がある。
Also in the third embodiment, the receiving device 104 performs frequency decomposition on the received signal to obtain the first
Accumulate in the storage area 10a. Then, the specific cell CS and another cell C are compared in size, the score value SC is added and tabulated, and the size comparison with the score threshold ST is performed. Here, in the third embodiment, since the PSK modulation method is adopted, it is necessary to accumulate the signal amplitude for each frequency, phase, and acquisition time of the received signal when accumulating in the first storage area 10a. is there. And it is necessary to divide a cell for every frequency, phase, and acquisition time.

この実施の形態2においては、例えば、310MHzはガードバンド、311MHzはチャンネル10、312MHzはガードバンド、313MHzはチャンネル11となる。そして、チャンネル10内での0°位相の信号が”0”、0°位相の信号に対して位相を90°ずらした90°位相の信号が”1”となる。チャンネル10内で位相0°のセルにおいて”○”状態が5つ以上連続する部分が”0”データのデータ成分となり、位相90°のセルにおいて”○”状態が5つ以上連続する部分が”1”データのデータ成分となる。   In the second embodiment, for example, 310 MHz is a guard band, 311 MHz is a channel 10, 312 MHz is a guard band, and 313 MHz is a channel 11. Then, the 0 ° phase signal in the channel 10 is “0”, and the 90 ° phase signal obtained by shifting the phase by 90 ° with respect to the 0 ° phase signal is “1”. In channel 10, a portion where 5 or more “O” states continue in a cell with a phase of 0 ° becomes a data component of “0” data, and a portion where 5 or more “O” states continue in a cell with a phase of 90 ° is “ It becomes the data component of 1 "data.

PSK変調方式では、信号の位相を用いて変調を行うので、受信装置104側で基準となる位相を保持しておく必要がある。そして、例えば、その基準位相と同位相の信号を”0”、基準位相から90°ずれた位相の信号を”1”というように、位相の相対ずれに基づき”0”か”1”かを特定する。   In the PSK modulation method, modulation is performed using the phase of a signal, and therefore it is necessary to maintain a reference phase on the receiving device 104 side. Then, for example, “0” is a signal having the same phase as the reference phase, “1” is a signal having a phase shifted by 90 ° from the reference phase, and “0” or “1” is determined based on the relative phase shift. Identify.

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

例えば、上記実施の形態1においては、ユニークワードを”01”のデータとしているが、もちろん”10”のデータであってもよい。無線センサ端末102ごとに異なるユニークワードを使用することにより、ユニークワードをID情報の代替情報として利用することができる。ユニークワードが”01”の無線センサ端末102とユニークワードが”10”の無線センサ端末102とをセンサネットワークシステム100内で混在利用することにより、2倍数の無線センサ端末102の識別が可能となる。   For example, in the first embodiment, the unique word is “01” data, but “10” data may of course be used. By using a different unique word for each wireless sensor terminal 102, the unique word can be used as substitute information for ID information. By using the wireless sensor terminal 102 with the unique word “01” and the wireless sensor terminal 102 with the unique word “10” in the sensor network system 100, it is possible to identify twice as many wireless sensor terminals 102. .

例えば、センサネットワークシステム100が、同じ搬送波周波数で同じボーレートの無線センサ端末102を、ユニークワード”01”のものとユニークワード”10”のものとの2台有することができる。したがって、センサネットワークシステム100が、同一のユニークワード”01”を用いて搬送周波数及び/又はボーレートの相違に基づき相互に識別可能な無線センサ端末102を100台有する場合に、ユニークワード”10”を用いる無線センサ端末102を100台増設することが可能となる。   For example, the sensor network system 100 can have two wireless sensor terminals 102 having the same carrier frequency and the same baud rate, those having the unique word “01” and those having the unique word “10”. Therefore, when the sensor network system 100 has 100 wireless sensor terminals 102 that can be distinguished from each other based on the difference in carrier frequency and / or baud rate using the same unique word “01”, the unique word “10” is set. It is possible to add 100 wireless sensor terminals 102 to be used.

データ数を増加させることなく、簡便に無線センサ端末102の増設が可能となる。もちろん、ビット数増加が許容できれば”0101”や”1010”の情報をユニークワードとして適用することも可能である。   The wireless sensor terminal 102 can be easily added without increasing the number of data. Of course, if the increase in the number of bits can be allowed, information of “0101” or “1010” can be applied as a unique word.

また、上記実施の形態1においては、第4記憶領域10dに継続時間情報TCが記憶され、セルCの得点値が得点閾値以上となる部分が継続時間TC以上継続したか否かに基づき、データを判断している。   Further, in the first embodiment, the duration information TC is stored in the fourth storage area 10d, and the data based on whether the portion where the score value of the cell C is equal to or greater than the score threshold has continued for the duration TC or more. Judging.

しかしながら、第4記憶領域10dに所定時間区間情報と所定基準数情報とが記憶され、特定の周波数(例えば、図5Cにおける311MHz、すなわちチャンネル10の”0”。)において得点閾値以上(”○”状態)となる部分が所定時間区間内に所定基準数以上であるか否かに基づき、その部分が”0”データであるか否かを判断してもよい。例えば、所定時間区間情報が50μs(図5Cの縦軸における5セル分)であり、所定基準数情報が4である場合には、”○”状態が5連続とならなくても、縦方向における連続5セルのうち、断続的ではあっても4セルが”○”状態であれば、その部分がデータであると判断する。   However, the predetermined time interval information and the predetermined reference number information are stored in the fourth storage area 10d, and at a specific frequency (for example, 311 MHz in FIG. 5C, that is, “0” of the channel 10), the score threshold value or more (“◯”). It may be determined whether or not the portion is “0” data based on whether or not the portion in the state is equal to or greater than a predetermined reference number within a predetermined time interval. For example, when the predetermined time interval information is 50 μs (for five cells on the vertical axis in FIG. 5C) and the predetermined reference number information is 4, even if the “◯” state does not become five consecutive, If four cells among the consecutive five cells are intermittent even if they are intermittent, it is determined that the portion is data.

この場合における所定時間区間情報は、通信ボーレートと信号受信機の周波数サンプリングレート等によって決定されるが、所定時間区間の開始セルが決定されると、その開始セルから順次所定時間区間に相当する時間ウィンドウが重複や離間なしに連続して設定されることとなる。   The predetermined time interval information in this case is determined by the communication baud rate, the frequency sampling rate of the signal receiver, and the like. When the start cell of the predetermined time interval is determined, the time corresponding to the predetermined time interval sequentially from the start cell. The windows are set continuously without overlap or separation.

信号振幅:A
セル:C
特定セル:CS
隣接セル:CR
得点値パターン:P
勝敗パターン:P2,P22,P23
連続パターン:S0,S1
得点値:SC
得点閾値:ST
継続時間情報:TC
受信アンテナ:2
受信回路(信号受信部の一部):4
A/D変換回路(信号受信部の一部):6
FFT回路(信号受信部の一部):8
メモリ(記憶部):10
第1記憶領域:10a
第2記憶領域:10b
第3記憶領域:10c
第4記憶領域:10d
演算処理部:12
大小比較部:12a
大小比較パターン取得部:12b
ユニークワード抽出部:12c
センサネットワークシステム:100
無線センサ端末(送信機):102
受信装置(信号受信機):104
無線媒体:106
フレーム:800,820
プリアンブル:802
ユニークワード(固定文データ):804,822,UW1
個体識別情報:806
データ部:808,824
エラー検出・訂正用情報部:810
パリティビット(誤り検出のための符合データ):826
Signal amplitude: A
Cell: C
Specific cell: CS
Adjacent cell: CR
Score value pattern: P
Win / Lose Pattern: P2, P22, P23
Continuous pattern: S0, S1
Score value: SC
Score threshold: ST
Duration information: TC
Receiving antenna: 2
Receiver circuit (part of signal receiver): 4
A / D conversion circuit (part of signal receiver): 6
FFT circuit (part of signal receiver): 8
Memory (storage unit): 10
First storage area: 10a
Second storage area: 10b
Third storage area: 10c
Fourth storage area: 10d
Arithmetic processing part: 12
Large / small comparison part: 12a
Large / small comparison pattern acquisition unit: 12b
Unique word extraction unit: 12c
Sensor network system: 100
Wireless sensor terminal (transmitter): 102
Receiver (signal receiver): 104
Wireless medium: 106
Frame: 800,820
Preamble: 802
Unique word (fixed sentence data): 804, 822, UW1
Individual identification information: 806
Data part: 808, 824
Error detection / correction information section: 810
Parity bit (code data for error detection): 826

Claims (3)

固定文データを含むデータ成分とノイズ成分とを含む信号を受信して周波数分解し、周波数スペクトルを取得する信号受信部と、
前記固定文データを予め記憶すると共に前記周波数スペクトルとそれを取得した取得時刻情報とを蓄積する記憶部と、
前記記憶部に蓄積された周波数スペクトルとそれを取得した取得時刻情報とに基づく演算処理を実行し、前記周波数スペクトル中の前記固定文データに対応する部分を抽出する演算処理部と、を有する信号受信機であって、
前記演算処理部は、
特定周波数及び特定取得時刻における信号強度と、該特定周波数以外の各周波数における信号強度及び/又は該特定取得時刻以外の各取得時刻における信号強度と、の大小比較を行う大小比較工程と、
前記特定周波数及び特定取得時刻の周波数及び/又は取得時刻を異なる周波数及び/又は取得時刻に変更して前記大小比較工程を繰り返すことにより前記周波数スペクトルの大小比較パターンを取得する大小比較パターン取得工程と、
該大小比較パターンと所定の条件パターンとを照合し、該所定の条件パターンを満足する部分を前記固定文データに対応する部分として抽出する固定文データ抽出工程と、を実行する信号受信機。
A signal receiving unit that receives a signal including a data component including fixed sentence data and a noise component, performs frequency decomposition, and obtains a frequency spectrum;
A storage unit that stores the fixed sentence data in advance and accumulates the frequency spectrum and the acquisition time information obtained from the frequency spectrum;
An arithmetic processing unit that performs arithmetic processing based on the frequency spectrum stored in the storage unit and the acquisition time information that acquired the frequency spectrum, and extracts a portion corresponding to the fixed sentence data in the frequency spectrum; A receiver,
The arithmetic processing unit includes:
A magnitude comparison step for comparing the magnitude of the signal intensity at the specific frequency and the specific acquisition time with the signal intensity at each frequency other than the specific frequency and / or the signal intensity at each acquisition time other than the specific acquisition time;
A magnitude comparison pattern acquisition step of acquiring a magnitude comparison pattern of the frequency spectrum by changing the frequency and / or acquisition time of the specific frequency and the specific acquisition time to a different frequency and / or acquisition time and repeating the magnitude comparison step; ,
A signal receiver that performs a fixed sentence data extraction step of collating the size comparison pattern with a predetermined condition pattern and extracting a portion satisfying the predetermined condition pattern as a portion corresponding to the fixed sentence data.
前記演算処理部が、
前記大小比較工程において、前記特定周波数及び特定取得時刻における信号強度が該特定周波数以外の各周波数における信号強度及び/又は該特定取得時刻以外の各取得時刻における信号強度以上である場合に、前記特定周波数及び特定取得時刻に対応する得点値を加算して集計し、
前記大小比較パターン取得工程において、前記特定周波数及び特定取得時刻の周波数及び/又は取得時刻を異なる周波数及び/又は取得時刻に変更して前記得点値の加算及び集計を繰り返すことにより周波数ごと及び取得時刻ごとの得点値パターンを取得し、
前記固定文データ抽出工程において、前記得点値パターンの中で前記得点値が所定の得点閾値以上となる部分が所定周波数において所定時間以上継続している場合に、当該部分を前記固定文データに対応する部分として抽出する、請求項1に記載の信号受信機。
The arithmetic processing unit is
In the size comparison step, when the signal strength at the specific frequency and the specific acquisition time is equal to or higher than the signal strength at each frequency other than the specific frequency and / or the signal strength at each acquisition time other than the specific acquisition time, the specific Add the score values corresponding to the frequency and the specific acquisition time,
In the size comparison pattern acquisition step, the frequency and / or acquisition time of the specific frequency and / or specific acquisition time is changed to a different frequency and / or acquisition time, and the addition and counting of the score values are repeated for each frequency and acquisition time Get the score pattern for each
In the fixed sentence data extraction step, when a part of the score value pattern where the score value is equal to or higher than a predetermined score threshold continues for a predetermined time at a predetermined frequency, the corresponding part corresponds to the fixed sentence data The signal receiver according to claim 1, wherein the signal receiver is extracted as a portion to be processed.
前記信号が、前記データ成分中に誤り検出のための符合データを有しており、
前記記憶部が、前記固定文データを含む前記データ成分の全体構造を予め記憶しており、
前記固定文データ抽出工程によって抽出された前記固定文データに対応する部分が、前記符合データ及び前記データ成分の全体構造に基づいて誤りであると判断した場合に、該固定文データに対応する部分を破棄する、請求項1又は請求項2に記載の信号受信機。
The signal has code data for error detection in the data component;
The storage unit stores in advance the entire structure of the data component including the fixed sentence data,
The part corresponding to the fixed sentence data when it is determined that the part corresponding to the fixed sentence data extracted by the fixed sentence data extraction step is an error based on the code data and the entire structure of the data component The signal receiver according to claim 1, wherein the signal receiver is discarded.
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