JP6483602B2 - Radio receiver and received signal processing method for radio receiver - Google Patents
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Description
本発明は、端末が送信する信号を受信する無線受信機および無線受信機の受信信号処理方法に関する。 The present invention relates to a radio receiver that receives a signal transmitted by a terminal and a received signal processing method of the radio receiver.
すべての物体(モノ)がインターネットに接続されるIoT(Internet of Things)社会の実現に向けて、低電力な無線送信機が求められている。無線送信機の低電力化の手法としては、回路そのものの低電力化に加えて、通信プロトコルレベルでの電力削減もまた有効である。 To realize an IoT (Internet of Things) society in which all objects (things) are connected to the Internet, a low-power wireless transmitter is required. As a method for reducing the power consumption of the wireless transmitter, in addition to reducing the power of the circuit itself, it is also effective to reduce the power at the communication protocol level.
通信プロトコルレベルで電力を削減するための有効な手法の1つとして、送信端末のプリアンブル(同期符号)等を削減して、通信に必要な時間を削減する手法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 As one effective method for reducing power at the communication protocol level, a method for reducing the time required for communication by reducing the preamble (synchronization code) of the transmitting terminal has been proposed (for example, non-transmission). Patent Document 1).
しかしながら、プリアンブルの削減により、無線受信機側では、WiFiやBluetooth(登録商標)をはじめとする無線規格で一般的に用いられる自動ゲインコントロールによるダイナミックレンジの拡大が難しくなる。これはプリアンブル長が短いことで受信電力の推定が難しくなるためである。 However, the reduction of the preamble makes it difficult for the wireless receiver side to expand the dynamic range by automatic gain control generally used in wireless standards such as WiFi and Bluetooth (registered trademark). This is because it is difficult to estimate received power due to the short preamble length.
この課題に対して、本出願人は、無線受信機において、外部の雑音を推定し、これをもとに受信閾値を設定をすることでダイナミックレンジを拡張する手法を考えている。この手法は動作がアルゴリズム的に決められており、雑音推定をすることによって疑似的に自動ゲインコントロールが行われた場合と同等の受信性能が得られる点に利点がある。この手法によればプリアンブルの長さを削減することができ、無線送信機の電力を削減することが可能である。 In response to this problem, the present applicant has considered a method of expanding the dynamic range by estimating external noise and setting a reception threshold based on this in a wireless receiver. This method has an advantage in that the operation is determined algorithmically and reception performance equivalent to that obtained when pseudo automatic gain control is performed by noise estimation can be obtained. According to this method, the length of the preamble can be reduced, and the power of the radio transmitter can be reduced.
本出願人が本発明に至る前までに考えていた手法(以下、従前の手法という。)の概要について説明する。図17に、無線受信機1と端末2とを含む無線受信システム3の構成例を示す。この無線受信システム3において、端末2はリモコンなどの単方向無線端末であり、無線受信機1に向けて信号を送信する。無線受信機1は端末2から送信されてくる信号を受信する。
An outline of a technique that the applicant has considered before reaching the present invention (hereinafter referred to as a conventional technique) will be described. FIG. 17 shows a configuration example of the wireless reception system 3 including the wireless receiver 1 and the
図18に無線受信機1の基本アルゴリズムを示す。無線受信機1は、端末2からの信号をADコンバータを介して取り込み、離散化されたサンプリングデータとする(ステップS101)。そして、サンプリングデータの平均値を移動平均処理によって計算し(ステップS102)、その平均値を雑音レベルとして推定する(ステップS103)。そして、その推定した雑音レベルから閾値を求め、受信閾値として設定する(ステップS104)。
FIG. 18 shows a basic algorithm of the wireless receiver 1. The wireless receiver 1 takes in the signal from the
そして、無線受信機1は、設定した受信閾値を用いてサンプリングデータを大小の2値の符号(「1」/「0」)に変換し、大小の大の符号を検出した前後の複数のサンプリングデータの最大値を検出する(ステップS105)。そして、最大値を検出したサンプリングデータに対応する大の符号から、データ転送レートに対応する時間間隔で、プリアンブルの検出を行う(ステップS106,S107)。プリアンブルの検出を終えると(ステップS107のYES)、プリアンブルに続く固定パタン(端末2の識別子)の検出を行い(ステップS108)、固定パタンの検出を終えると(ステップS108のYES)、端末2から送信されてくるデータの復号処理を行う(ステップS109)。
Then, the wireless receiver 1 converts the sampling data into large and small binary codes (“1” / “0”) using the set reception threshold, and performs a plurality of samplings before and after detecting the large and small codes. The maximum value of data is detected (step S105). Then, the preamble is detected at a time interval corresponding to the data transfer rate from the large code corresponding to the sampling data for which the maximum value has been detected (steps S106 and S107). When the detection of the preamble is completed (YES in step S107), the fixed pattern (identifier of terminal 2) following the preamble is detected (step S108). When the detection of the fixed pattern is completed (YES in step S108), the
図19に、この基本アルゴリズムに従う無線受信機1の機能ブロック図を示す。同図において、11はAD変換ブロック(ADC IF)、12はノイズ推定ブロック、13は復調ブロックである。図18に示した基本アルゴリズムにおいて、AD変換ブロック11はステップS101の処理を行い、ノイズ推定ブロック12はステップS102〜S104の処理を行い、復調ブロック13はステップS105〜S109の処理を行う。
FIG. 19 shows a functional block diagram of the wireless receiver 1 according to this basic algorithm. In the figure, 11 is an AD conversion block (ADC IF), 12 is a noise estimation block, and 13 is a demodulation block. In the basic algorithm shown in FIG. 18, the
しかし、この従前の手法には、特に雑音(ノイズ)が小さい状態(金属壁の中)から雑音が大きい状態(金属壁の外)というように雑音環境(ノイズ環境)が大きく変化した際に問題が生じる。 However, this conventional method is particularly problematic when the noise environment (noise environment) changes greatly, such as when the noise (noise) is low (in the metal wall) or when the noise is high (outside the metal wall). Occurs.
具体的には、最初の雑音推定(ノイズ推定)結果が非常に小さい雑音であるとなった場合に、受信閾値もそれに伴って小さく設定される。この時、雑音が大きい環境下に移動すると、雑音に対しても受信閾値が低く設定された受信機は反応し、プリアンブルや固定パタンの判定を続ける。すなわち、ノイズ推定を中断した状態で、プリアンブルや固定パタンの判定を続ける。 Specifically, when the first noise estimation (noise estimation) result is very small noise, the reception threshold is also set to be small accordingly. At this time, when moving to a noisy environment, the receiver whose reception threshold is set low also reacts to the noise and continues to determine the preamble and the fixed pattern. That is, the determination of the preamble or the fixed pattern is continued with the noise estimation interrupted.
このため、従前の手法では、プリアンブルや固定パタンの判定が不可であった場合、ノイズ推定が中断され続けるものとなり、永遠にノイズ推定が行われず、受信閾値が低いまま固定されてしまうという現象が生じる。これは受信機のアルゴリズムがデッドロックを起こすことを意味しており、強制リセットなどをする必要が生じるという課題を含んでいる。 For this reason, in the conventional method, if the preamble or the fixed pattern cannot be determined, the noise estimation continues to be interrupted, the noise estimation is not performed forever, and the reception threshold is kept low. Arise. This means that the receiver algorithm causes a deadlock, and includes a problem that a forced reset is required.
なお、対症療法として、受信閾値に最低値を設けるなどの手法があるが、この最低値も環境によって異なるために環境に合わせて毎回カスタマイズが必要となる。 In addition, as a symptomatic treatment, there is a method of setting a minimum value for the reception threshold, but since this minimum value varies depending on the environment, customization is required every time according to the environment.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ノイズ環境が大きく変化した場合でもその環境に対して適切な受信閾値を設定することが可能な無線受信機および無線受信機の受信信号処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such a problem. The object of the present invention is to provide a radio that can set an appropriate reception threshold for an environment even when the noise environment changes greatly. To provide a reception signal processing method for a receiver and a wireless receiver.
このような目的を達成するために本発明は、端末が送信する信号を受信する無線受信機において、受信した信号に重畳されているノイズを推定する第1のノイズ推定部と、この第1のノイズ推定部が推定したノイズの推定結果に基づいて受信した信号を復調する第1の復調部とから構成される第1のノイズ推定復調部と、受信した信号に重畳されているノイズを推定する第2のノイズ推定部と、この第2のノイズ推定部が推定したノイズの推定結果に基づいて受信した信号を復調する第2の復調部とから構成される第2のノイズ推定復調部とを備え、第1のノイズ推定復調部は、第1のノイズ推定部でのノイズの推定と第1の復調部での受信信号の復調とを交互に繰り返し、第2のノイズ推定復調部は、第2のノイズ推定部でのノイズの推定と第2の復調部での受信信号の復調とを交互に繰り返し、第1の復調部での受信信号の復調は、第2のノイズ推定部でノイズの推定が行われている間に行われ、第2の復調部での受信信号の復調は、第1のノイズ推定部でノイズの推定が行われている間に行われることを特徴とする。
In order to achieve such an object, the present invention provides a first noise estimation unit for estimating noise superimposed on a received signal in a wireless receiver that receives a signal transmitted by a terminal, and the first noise estimation unit. A first noise estimation demodulator configured from a first demodulator that demodulates a received signal based on a noise estimation result estimated by the noise estimator, and estimates noise superimposed on the received signal A second noise estimation demodulator comprising a second noise estimator and a second demodulator that demodulates the received signal based on the noise estimation result estimated by the second noise estimator; A first noise estimation demodulating unit alternately repeats noise estimation in the first noise estimation unit and reception signal demodulation in the first demodulation unit, and the second noise estimation demodulation unit Noise estimation by the
この発明では、第1のノイズ推定部と第1の復調部とから構成される第1のノイズ推定復調部と、第2のノイズ推定部と第2の復調部とから構成される第2のノイズ推定復調部とが設けられ、ノイズ推定復調部が二重化される。この二重化されたノイズ推定復調部において、ノイズ推定部でのノイズの推定と復調部での受信信号の復調とを交互に繰り返し、片方が受信信号の復調を行っている場合には、もう片方がノイズの推定を行う。これにより、どのような動作環境においても、一定時間が経過すれば新しいノイズの推定結果が反映されるものとなり、ノイズ環境が大きく変化した場合でもその環境に対して適切な受信閾値を設定することが可能となる。 In the present invention, a first noise estimation demodulator composed of a first noise estimator and a first demodulator, a second noise estimator and a second demodulator comprised of a second A noise estimation demodulator is provided, and the noise estimation demodulator is duplicated. In this duplicated noise estimation demodulation unit, when the noise estimation by the noise estimation unit and the demodulation of the reception signal by the demodulation unit are alternately repeated, and one of them is demodulating the reception signal, the other is Estimate noise. As a result, in any operating environment, a new noise estimation result will be reflected after a certain period of time, and even if the noise environment changes significantly, an appropriate reception threshold should be set for that environment. Is possible.
本発明によれば、第1のノイズ推定部と第1の復調部とから構成される第1のノイズ推定復調部と、第2のノイズ推定部と第2の復調部とから構成される第2のノイズ推定復調部とを設けてノイズ推定復調部を二重化し、第1のノイズ推定復調部における第1のノイズ推定部でのノイズの推定と第1の復調部での受信信号の復調とを交互に繰り返させ、第2のノイズ推定復調部における第2のノイズ推定部でのノイズの推定と第2の復調部での受信信号の復調とを交互に繰り返させ、第1の復調部での受信信号の復調を第2のノイズ推定部でノイズの推定が行われている間に行うようにし、第2の復調部での受信信号の復調を第1のノイズ推定部でノイズの推定が行われている間に行うようにしたので、どのような動作環境においても、一定時間が経過すれば新しいノイズの推定結果が反映されるものとなり、ノイズ環境が大きく変化した場合でもその環境に対して適切な受信閾値を設定することが可能となる。 According to the present invention, a first noise estimation demodulator composed of a first noise estimator and a first demodulator, a second noise estimator and a second demodulator configured. And a noise estimation demodulator, and the noise estimation demodulator is duplicated, so that the first noise estimation demodulator in the first noise estimation demodulator estimates the noise in the first demodulator and the received demodulator in the first demodulator Are alternately repeated, and the noise estimation in the second noise estimation unit and the demodulation of the received signal in the second demodulation unit in the second noise estimation demodulation unit are alternately repeated, and the first demodulation unit The received signal is demodulated while the second noise estimating unit performs noise estimation, and the received signal is demodulated by the second noise estimating unit. Because it was done while it was being done, it was constant in any operating environment After a lapse of between new noise estimation result is assumed to be reflected, it is possible to set an appropriate reception threshold even against the environment if the noise environment changes significantly.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔実施の形態1:第1の手法〕
図1は本発明の実施の形態に係る無線受信機の機能ブロック図である。この無線受信機4(4A)は、本発明の実施の形態1の無線受信機であり、図17に示した無線受信システム3における無線受信機1に代えて用いられる。
[Embodiment 1: First Method]
FIG. 1 is a functional block diagram of a radio receiver according to an embodiment of the present invention. This wireless receiver 4 (4A) is the wireless receiver according to the first embodiment of the present invention, and is used in place of the wireless receiver 1 in the wireless reception system 3 shown in FIG.
図1において、41はAD変換ブロック(ADC IF)、42Aは第1のノイズ推定復調ブロック、42Bは第2のノイズ推定復調ブロックである。
In FIG. 1,
この無線受信機4Aにおいて、AD変換ブロック41は、図19に示した無線受信機1におけるAD変換ブロック11に対応し、端末2からの信号をADコンバータを介して取り込み、離散化されたサンプリングデータとする。
In this
また、第1のノイズ推定復調ブロック42Aは、図19に示した無線受信機1におけるノイズ推定ブロック12と復調ブロック13との組合せに対応し、AD変換ブロック41からのサンプリングデータに重畳されているノイズ(無線受信機4Aが受信した信号に重畳されているノイズ)を推定し、このノイズの推定結果として受信閾値を求め、この求めた受信閾値に基づいて受信した信号を復調する。
The first noise
第1のノイズ推定復調ブロック42Aにおいて、ノイズの推定および受信閾値の算出はノイズ推定ブロック421Aで行われ、受信閾値に基づく受信信号の復調は復調ブロック422Aで行われる。
In the first noise
この無線受信機4Aにおいて、図19に示した無線受信機1と異なる点は、第1のノイズ推定復調ブロック42Aに加えて第2のノイズ推定復調ブロック42Bを設け、ノイズ推定復調ブロックを二重化している点にある。
This
第2のノイズ推定復調ブロック42Bも第1のノイズ推定復調ブロック42Aと同様、AD変換ブロック41からのサンプリングデータに重畳されているノイズ(無線受信機4Aが受信した信号に重畳されているノイズ)を推定し、このノイズの推定結果として受信閾値を求め、この求めた受信閾値に基づいて受信した信号を復調する。
Similarly to the first noise
第2のノイズ推定復調ブロック42Bにおいて、ノイズの推定および受信閾値の算出はノイズ推定ブロック421Bで行われ、受信閾値に基づく受信信号の復調は復調ブロック422Bで行われる。
In the second noise
また、この無線受信機4Aでは、第1のノイズ推定復調ブロック42Aにおけるノイズ推定ブロック421Aでのノイズの推定と復調ブロック422Aでの受信信号の復調とを20ms毎に交互に繰り返すものとし、第2のノイズ推定復調ブロック42Bにおけるノイズ推定ブロック421Bでのノイズの推定と復調ブロック422Bでの受信信号の復調とを20ms毎に交互に繰り返すものとしている。
In the
また、この無線受信機4Aでは、第1のノイズ推定復調ブロック42Aにおける復調ブロック422Aでの受信信号の復調を第2のノイズ推定復調ブロック42Bにおけるノイズ推定ブロック421Bでノイズの推定が行われている間に行うようにし(図2(a)参照)、第2のノイズ推定復調ブロック42Bにおける復調ブロック422Bでの受信信号の復調を第1のノイズ推定復調ブロック42Aにおけるノイズ推定ブロック421Aでノイズの推定が行われている間に行うようにしている(図2(b)参照)。
In this
この無線受信機4Aにおいて、第1のノイズ推定復調ブロック42Aが本発明でいう第1のノイズ推定復調部に相当し、第2のノイズ推定復調ブロック42Bが第2のノイズ推定復調部に相当する。また、ノイズ推定ブロック421Aが第1のノイズ推定部に相当し、ノイズ推定ブロック421Bが第2のノイズ推定部に相当する。また、復調ブロック422Aが第1の復調部に相当し、復調ブロック422Bが第2の復調部に相当する。
In this
以下、第1のノイズ推定復調ブロック42Aをノイズ推定復調ブロックA、第2のノイズ推定復調ブロック42Bをノイズ推定復調ブロックB、ノイズ推定ブロック421Aをノイズ推定ブロックA、ノイズ推定ブロック421Bをノイズ推定ブロックB、復調ブロック422Aを復調ブロックA、復調ブロック422Bを復調ブロックBと呼び、その符号は省略する。
Hereinafter, the first noise
図3にこの無線受信機4Aにおけるノイズ推定復調ブロックAおよびノイズ推定復調ブロックBでノイズの推定と受信信号の復調とが繰り返される様子を示す。図3(a)はノイズ推定復調ブロックAにおいてノイズの推定と受信信号の復調とが交互に繰り返される様子を示し、図3(b)はノイズ推定復調ブロックAでの受信信号の復調に際して用いられる受信閾値thAが求められる様子を示し、図3(c)はノイズ推定復調ブロックBにおいてノイズの推定と受信信号の復調とが交互に繰り返される様子を示し、図3(d)はノイズ推定復調ブロックBでの受信信号の復調に際して用いられる受信閾値thBが求められる様子を示す。
FIG. 3 shows how noise estimation and reception signal demodulation are repeated in the noise estimation demodulation block A and noise estimation demodulation block B in the
図3に示したタイムチャートからも分かるように、この無線受信機4Aでは、ノイズ推定復調ブロックAにおいて、ノイズ推定ブロックAでのノイズの推定と復調ブロックAでの受信信号の復調とが20ms毎に交互に繰り返され、ノイズ推定ブロックAでのノイズの推定結果として受信閾値thAが求められ、この求められた受信閾値thAが復調ブロックAでの受信信号の復調に用いられる。
As can be seen from the time chart shown in FIG. 3, in this
また、ノイズ推定復調ブロックBにおいて、ノイズ推定ブロックBでのノイズの推定と復調ブロックBでの受信信号の復調とが20ms毎に交互に繰り返され、ノイズ推定ブロックBでのノイズの推定結果として受信閾値thBが求められ、この求められた受信閾値thBが復調ブロックBでの受信信号の復調に用いられる。 Further, in the noise estimation demodulation block B, the noise estimation in the noise estimation block B and the demodulation of the received signal in the demodulation block B are alternately repeated every 20 ms, and received as the noise estimation result in the noise estimation block B. The threshold value thB is obtained, and the obtained reception threshold value thB is used for demodulating the received signal in the demodulation block B.
また、復調ブロックAでの受信信号の復調がノイズ推定ブロックBでノイズの推定が行われている間に行われ、復調ブロックBでの受信信号の復調がノイズ推定ブロックAでノイズの推定が行われている間に行われる。 Further, demodulation of the received signal in the demodulation block A is performed while noise estimation is performed in the noise estimation block B, and demodulation of the received signal in the demodulation block B performs noise estimation in the noise estimation block A. It is done while
以上の説明から分かるように、実施の形態1の無線受信機4Aでは、二重化されたノイズ推定復調ブロックにおいて、ノイズ推定ブロックでのノイズの推定と復調ブロックでの受信信号の復調とが交互に繰り返し行われ、片方が受信信号の復調を行っている場合には、もう片方でノイズの推定が行われるものとなる。これにより、どのような動作環境においても、一定時間が経過すれば新しいノイズの推定結果が反映されるものとなり、ノイズ環境が大きく変化した場合でもその環境に対して適切な受信閾値を設定することができるようになる。
As can be seen from the above description, in the
なお、実施の形態1の無線受信機4Aでは、復調ブロックAでの受信信号の復調動作と復調ブロックBでの受信信号の復調動作が重ならないようにノイズ推定復調ブロックA,Bの動作タイミングを定めるが、ノイズ推定復調ブロックA,Bは独立して動作するため動作タイミングがずれることが考えられる。この場合、復調ブロックAでの受信信号の復調動作と復調ブロックBでの受信信号の復調動作とが重なり、データの二重取得が発生する虞がある。
In the
例えば、図4に示すように、ノイズ推定復調ブロックAの動作タイミングがずれ、図中1点鎖線で囲んで示すように、復調ブロックAでの受信信号の復調動作と復調ブロックBでの受信信号の復調動作とが重なってしまうことがある。この場合、復調ブロックAでは受信閾値thAを用いて受信信号が復調され、復調ブロックBでは受信閾値thBを用いて受信信号が復調され、同じ受信信号から異なる値のデータが取得(二重取得)されてしまうことになる。 For example, as shown in FIG. 4, the operation timing of the noise estimation demodulation block A is shifted, and the demodulation operation of the reception signal in the demodulation block A and the reception signal in the demodulation block B are shown as surrounded by a one-dot chain line in the figure. The demodulation operation may overlap. In this case, the received signal is demodulated using the reception threshold thA in the demodulation block A, and the received signal is demodulated using the reception threshold thB in the demodulation block B, and different values of data are acquired from the same received signal (double acquisition). It will be done.
実施の形態1の無線受信機4Aでは、このようなデータの二重取得が発生する可能性があるが、それは後段の処理によって二重取得を分離することが可能であり、これは受信機内部またはネットワーク上で行うことも可能である。
In the
〔実施の形態2:第2の手法〕
図5に実施の形態2の無線受信機4(4B)の機能ブロック図を示す。この実施の形態2の無線受信機4Bは、実施の形態1の無線受信機4Aの構成に加えて、受信閾値thA,thBの保存先として共有メモリ43を有する構成としている。
[Embodiment 2: Second Method]
FIG. 5 shows a functional block diagram of the wireless receiver 4 (4B) of the second embodiment. The
共有メモリ43は、一定期間で復調ブロックA,Bの役割が交代する際に、処理の受け渡しを円滑にするものである。共有メモリ43を設けることにより、ノイズ推定ブロックA,Bでのノイズの推定結果が動的に復調ブロックA,Bに対して反映させることができるようになるため、処理の受け渡しについて特別なアルゴリズムを必要とせずに動作させることが可能である。また、復調ブロックAと復調ブロックBとが同時に復調動作することによるデータの二重取得を防ぐことが可能となり、後段で二重取得の解除処理を軽減することが可能である。
The shared
この実施の形態2の無線受信機4Bでは、ノイズ推定ブロックAで得られる受信閾値thAとノイズ推定ブロックBで得られる受信閾値thBとが、その受信閾値が得られた順に書き換えられながら共有メモリ43に保存される。すなわち、ノイズ推定復調ブロックAのノイズ推定ブロックAにおいて受信閾値thAが得られると共有メモリ43に上書きされ(図6(a)参照)、ノイズ推定復調ブロックBのノイズ推定ブロックBにおいて受信閾値thBが得られると共有メモリ43に上書きされ(図6(b)参照)、これが20ms毎に繰り返される。
In the
図7にこの無線受信機4Bにおけるノイズ推定復調ブロックAおよびノイズ推定復調ブロックBでノイズの推定と受信信号の復調とが繰り返される様子を示す。図7(a)はノイズ推定復調ブロックAにおいてノイズの推定と受信信号の復調とが交互に繰り返される様子を示し、図7(b)はノイズ推定復調ブロックAでの受信信号の復調に際して用いられる受信閾値thAおよびノイズ推定復調ブロックBでの受信信号の復調に際して用いられる受信閾値thBが求められる様子(共有メモリ43内の受信閾値の変化)を示し、図7(c)はノイズ推定復調ブロックBにおいてノイズの推定と受信信号の復調とが交互に繰り返される様子を示す。
FIG. 7 shows how noise estimation and demodulation of the received signal are repeated in the noise estimation demodulation block A and noise estimation demodulation block B in the
図7に示したタイムチャートからも分かるように、この無線受信機4Bでは、ノイズ推定復調ブロックAにおいて、ノイズ推定ブロックAでのノイズの推定と復調ブロックAでの受信信号の復調とが20ms毎に交互に繰り返され、ノイズ推定ブロックAでのノイズの推定結果として受信閾値thAが求められて共有メモリ43に上書きされ、この求められた受信閾値thAが復調ブロックAでの受信信号の復調に用いられる。
As can be seen from the time chart shown in FIG. 7, in this
また、ノイズ推定復調ブロックBにおいて、ノイズ推定ブロックBでのノイズの推定と復調ブロックBでの受信信号の復調とが20ms毎に交互に繰り返され、ノイズ推定ブロックBでのノイズの推定結果として受信閾値thBが求められて共有メモリ43に上書きされ、この求められた受信閾値thBが復調ブロックBでの受信信号の復調に用いられる。
Further, in the noise estimation demodulation block B, the noise estimation in the noise estimation block B and the demodulation of the received signal in the demodulation block B are alternately repeated every 20 ms, and received as the noise estimation result in the noise estimation block B. The threshold thB is obtained and overwritten in the shared
また、復調ブロックAでの受信信号の復調がノイズ推定ブロックBでノイズの推定が行われている間に行われ、復調ブロックBでの受信信号の復調がノイズ推定ブロックAでノイズの推定が行われている間に行われる。 Further, demodulation of the received signal in the demodulation block A is performed while noise estimation is performed in the noise estimation block B, and demodulation of the received signal in the demodulation block B performs noise estimation in the noise estimation block A. It is done while
以上の説明から分かるように、実施の形態2の無線受信機4Bでは、二重化されたノイズ推定復調ブロックA,Bにおいて、共有メモリ43に交互に上書きされる受信閾値thA,thBを用いて復調ブロックA,Bでの受信信号の復調が行われ、復調ブロックA,Bの役割が交代する際の処理の受け渡しが円滑に行われるものとなる。また、ノイズ推定ブロックA,Bでのノイズの推定結果が動的に復調ブロックA,Bに対して反映されるため、処理の受け渡しについて特別なアルゴリズムを必要とせずに動作させることができる。
As can be seen from the above description, in the
なお、実施の形態2の無線受信機4Bでも、実施の形態1の無線受信機4Aと同様、復調ブロックAでの受信信号の復調動作と復調ブロックBでの受信信号の復調動作が重ならないようにノイズ推定復調ブロックA,Bの動作タイミングを定めるが、ノイズ推定復調ブロックA,Bは独立して動作するため動作タイミングがずれることが考えられる。この場合、復調ブロックAでの受信信号の復調動作と復調ブロックBでの受信信号の復調動作とが重なるが、データの二重取得が発生する虞はない。
Note that, also in the
例えば、図8に示すように、ノイズ推定復調ブロックAの動作タイミングがずれ、図中1点鎖線で囲んで示すように、復調ブロックAでの受信信号の復調動作と復調ブロックBでの受信信号の復調動作とが重なってしまうことがある。この場合、復調ブロックA,B共に共有メモリ43に保存されている受信閾値thAを用いて受信信号が復調されるので、同じ受信信号から異なる値のデータが取得(二重取得)されてしまうということはない。
For example, as shown in FIG. 8, the operation timing of the noise estimation demodulation block A is shifted, and the demodulation operation of the reception signal in the demodulation block A and the reception signal in the demodulation block B are shown as surrounded by a one-dot chain line in the figure. The demodulation operation may overlap. In this case, both the demodulation blocks A and B are demodulated using the reception threshold thA stored in the shared
〔実施の形態3:第3の手法〕
図9に実施の形態3の無線受信機4(4C)の機能ブロック図を示す。この実施の形態3の無線受信機4Cは、実施の形態1の無線受信機4Aの構成に加えて、ノイズ推定ブロックA、復調ブロックA、ノイズ推定ブロックBおよび復調ブロックBの状態をコントロールする制御部44を有する構成としている。
[Embodiment 3: Third Method]
FIG. 9 shows a functional block diagram of the wireless receiver 4 (4C) of the third embodiment. In addition to the configuration of the
この無線受信機4Cにおいて、制御部44は、復調ブロックAが受信信号の復調を行っている間はノイズ推定ブロックAをスリープ状態とし(図10(a)参照)、ノイズ推定ブロックAがノイズの推定を行っている間は復調ブロックAをスリープ状態とする(図10(b)参照)。また、復調ブロックBが受信信号の復調を行っている間はノイズ推定ブロックBをスリープ状態とし(図10(b)参照)、ノイズ推定ブロックBがノイズの推定を行っている間は復調ブロックBをスリープ状態とする(図10(a)参照)。図11に図3に対応するタイムチャートを示し、図12に図4に対応するタイムチャートを示す。
In this
この実施の形態3の無線受信機4Cによれば、動作しているのは1つの復調ブロックと1つのノイズ推定ブロックのみとなるため、動作電力を実施の形態1の無線受信機4Aに対して、およそ半分に抑えることが可能となる。この無線受信機4Cは、特に電池動作を想定した受信機の場合に有効であり、電池寿命を延ばすことが可能となる点で優れている。
According to the
〔実施の形態4:第4の手法〕
図13に実施の形態4の無線受信機4(4D)の機能ブロック図を示す。この実施の形態4の無線受信機4Dは、実施の形態2の無線受信機4Bの構成(共有メモリ43を有する構成)に加えて、実施の形態3の無線受信機4Cと同様、ノイズ推定ブロックA、復調ブロックA、ノイズ推定ブロックBおよび復調ブロックBの状態をコントロールする制御部44を有する構成としている。図14に図6に対応する図を、図15に図7に対応する図を、図16に図8に対応する図を示す。この実施の形態4の無線受信機4Dによれば、復調データの二重取得を防ぎつつ、さらに電力を削減することが可能となるために、非常に有効である。
[Embodiment 4: Fourth Method]
FIG. 13 shows a functional block diagram of the wireless receiver 4 (4D) of the fourth embodiment. The
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
本発明は、単方向無線通信方式の無線受信機に利用することができる。 The present invention can be used for a wireless receiver of a unidirectional wireless communication system.
4(4A〜4D)…無線受信機、41…AD変換ブロック、42A…第1のノイズ推定復調ブロック(ノイズ推定復調ブロックA)、42B…第2のノイズ推定復調ブロック(ノイズ推定復調ブロックB)、43…共有メモリ、44…制御部、421A…ノイズ推定ブロック(ノイズ推定ブロックA)、421B…ノイズ推定ブロック(ノイズ推定ブロックB)、422A…復調ブロック(復調ブロックA)、422B…復調ブロック(復調ブロックB)。 4 (4A to 4D): wireless receiver, 41: AD conversion block, 42A: first noise estimation demodulation block (noise estimation demodulation block A), 42B: second noise estimation demodulation block (noise estimation demodulation block B) , 43 ... Shared memory, 44 ... Control unit, 421A ... Noise estimation block (noise estimation block A), 421B ... Noise estimation block (noise estimation block B), 422A ... Demodulation block (demodulation block A), 422B ... Demodulation block ( Demodulation block B).
Claims (5)
前記受信した信号に重畳されているノイズを推定する第1のノイズ推定部と、この第1のノイズ推定部が推定したノイズの推定結果に基づいて前記受信した信号を復調する第1の復調部とから構成される第1のノイズ推定復調部と、
前記受信した信号に重畳されているノイズを推定する第2のノイズ推定部と、この第2のノイズ推定部が推定したノイズの推定結果に基づいて前記受信した信号を復調する第2の復調部とから構成される第2のノイズ推定復調部とを備え、
前記第1のノイズ推定復調部は、
前記第1のノイズ推定部でのノイズの推定と前記第1の復調部での受信信号の復調とを交互に繰り返し、
前記第2のノイズ推定復調部は、
前記第2のノイズ推定部でのノイズの推定と前記第2の復調部での受信信号の復調とを交互に繰り返し、
前記第1の復調部での受信信号の復調は、
前記第2のノイズ推定部でノイズの推定が行われている間に行われ、
前記第2の復調部での受信信号の復調は、
前記第1のノイズ推定部でノイズの推定が行われている間に行われる
ことを特徴とする無線受信機。 In the wireless receiver that receives the signal transmitted by the terminal,
A first noise estimation unit that estimates noise superimposed on the received signal, and a first demodulation unit that demodulates the received signal based on a noise estimation result estimated by the first noise estimation unit A first noise estimation demodulator configured by:
A second noise estimation unit that estimates noise superimposed on the received signal, and a second demodulation unit that demodulates the received signal based on a noise estimation result estimated by the second noise estimation unit A second noise estimation demodulator configured from
The first noise estimation demodulation unit is
Alternately estimating the noise in the first noise estimator and demodulating the received signal in the first demodulator,
The second noise estimation demodulation unit is
Alternately estimating the noise in the second noise estimator and demodulating the received signal in the second demodulator,
Demodulation of the received signal in the first demodulator
Performed while noise estimation is performed in the second noise estimation unit,
Demodulation of the received signal in the second demodulator
The wireless receiver, which is performed while noise estimation is performed by the first noise estimation unit.
前記第1のノイズ推定部でのノイズの推定結果および前記第2のノイズ推定部でのノイズの推定結果がその推定結果が得られた順に書き換えられながら保存される共有メモリを備え、
前記第1の復調部は、
前記共有メモリに保存されているノイズの推定結果を前記第1のノイズ推定部が推定したノイズの推定結果として受信信号の復調を行い、
前記第2の復調部は、
前記共有メモリに保存されているノイズの推定結果を前記第2のノイズ推定部が推定したノイズの推定結果として受信信号の復調を行う
ことを特徴とする無線受信機。 The radio receiver according to claim 1,
A shared memory in which the noise estimation result in the first noise estimation unit and the noise estimation result in the second noise estimation unit are stored while being rewritten in the order in which the estimation results were obtained;
The first demodulator includes:
The noise estimation result stored in the shared memory is used as the noise estimation result estimated by the first noise estimation unit, and the received signal is demodulated.
The second demodulator is
A radio receiver, wherein the received signal is demodulated using the noise estimation result stored in the shared memory as the noise estimation result estimated by the second noise estimation unit.
前記第1の復調部が受信信号の復調を行っている間は前記第1のノイズ推定部をスリープ状態とし、前記第1のノイズ推定部がノイズの推定を行っている間は前記第1の復調部をスリープ状態とし、前記第2の復調部が受信信号の復調を行っている間は前記第2のノイズ推定部をスリープ状態とし、前記第2のノイズ推定部がノイズの推定を行っている間は前記第2の復調部をスリープ状態とする制御部
を備えることを特徴とする無線受信機。 The radio receiver according to claim 1,
While the first demodulator is demodulating the received signal, the first noise estimator is in a sleep state, and while the first noise estimator is estimating the noise, the first noise estimator is in the sleep state. While the demodulator is in the sleep state, the second noise estimator is in the sleep state while the second demodulator is demodulating the received signal, and the second noise estimator estimates the noise. A wireless receiver comprising: a control unit that puts the second demodulating unit into a sleep state while the computer is in a sleep state.
前記第1の復調部が受信信号の復調を行っている間は前記第1のノイズ推定部をスリープ状態とし、前記第1のノイズ推定部がノイズの推定を行っている間は前記第1の復調部をスリープ状態とし、前記第2の復調部が受信信号の復調を行っている間は前記第2のノイズ推定部をスリープ状態とし、前記第2のノイズ推定部がノイズの推定を行っている間は前記第2の復調部をスリープ状態とする制御部
を備えることを特徴とする無線受信機。 The radio receiver according to claim 2,
While the first demodulator is demodulating the received signal, the first noise estimator is in a sleep state, and while the first noise estimator is estimating the noise, the first noise estimator is in the sleep state. While the demodulator is in the sleep state, the second noise estimator is in the sleep state while the second demodulator is demodulating the received signal, and the second noise estimator estimates the noise. A wireless receiver comprising: a control unit that puts the second demodulating unit into a sleep state while the computer is in a sleep state.
受信した信号に重畳されているノイズを推定する第1のノイズ推定部と、この第1のノイズ推定部が推定したノイズの推定結果に基づいて前記受信した信号を復調する第1の復調部とから構成される第1のノイズ推定復調部と、前記受信した信号に重畳されているノイズを推定する第2のノイズ推定部と、この第2のノイズ推定部が推定したノイズの推定結果に基づいて前記受信した信号を復調する第2の復調部とから構成される第2のノイズ推定復調部とを設けてノイズ推定復調部を二重化し、
前記第1のノイズ推定復調部における第1のノイズ推定部でのノイズの推定と前記第1の復調部での受信信号の復調とを交互に繰り返させ、
前記第2のノイズ推定復調部における第2のノイズ推定部でのノイズの推定と前記第2の復調部での受信信号の復調とを交互に繰り返させ、
前記第1の復調部での受信信号の復調を前記第2のノイズ推定部でノイズの推定が行われている間に行うようにし、
前記第2の復調部での受信信号の復調を前記第1のノイズ推定部でノイズの推定が行われている間に行うようにする
ことを特徴とする無線受信機の受信信号処理方法。 In a received signal processing method of a wireless receiver that receives a signal transmitted by a terminal,
A first noise estimator for estimating noise superimposed on the received signal; a first demodulator for demodulating the received signal based on a noise estimation result estimated by the first noise estimator; Based on a noise estimation result estimated by the second noise estimation unit, a second noise estimation unit configured to estimate noise superimposed on the received signal, And a second noise estimation demodulator configured by a second demodulator configured to demodulate the received signal, thereby duplicating the noise estimation demodulator,
In the first noise estimation demodulator, the noise estimation in the first noise estimator and the demodulation of the received signal in the first demodulator are alternately repeated,
In the second noise estimation demodulator, the noise estimation in the second noise estimator and the demodulation of the received signal in the second demodulator are alternately repeated,
The reception signal is demodulated by the first demodulator while the noise is estimated by the second noise estimator.
A reception signal processing method of a radio receiver, wherein demodulation of a reception signal in the second demodulation unit is performed while noise estimation is performed in the first noise estimation unit.
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