JP6611673B2 - 受信装置、受信方法、及び送受信システム - Google Patents

Description

本発明は、信号を受信する受信装置及び受信方法、並びに、送信装置と受信装置とを含む送受信システムに関する。

無線通信としての可視光通信では、送信装置の送信部のＬＥＤ（発光ダイオード）から信号光が出射され、受信装置の受信部の受光センサ（ＰＤ：フォトダイオード）によって信号光が受信される。送信装置は、ＬＥＤを駆動するアナログ回路を備え、受信装置は、ＰＤ出力を増幅するアナログ回路を備える。また、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式を用いて信号を伝送する場合、変調後の信号波形は、シンボル境界で高周波成分を持つことが多い。変調後の信号は、ＬＥＤを駆動するアナログ回路を通過し、ＰＤ出力を増幅するアナログ回路を通過する。アナログ回路に入力される信号波形が高周波成分を持つ場合、信号波形に歪みが生じることがあり、歪みの影響は、高周波成分が増えるほど大きくなる。

位置情報等のような少量のデータを伝送する低速通信の場合、ＰＳＫのシンボル長は長いので、シンボル境界の高周波成分に起因する歪みは、復調性能に影響を与えないほど小さい。しかし、画像及び動画等のような大量のデータを伝送する高速通信の場合、シンボル長は短いので、シンボル境界の高周波成分に起因する歪みが増え、復調性能などの受信品質が低下するおそれがある。

特許文献１は、アナログ回路で発生した歪みの補償を行う演算部を備えた受信装置を開示している。

特開２０１１−２５０００７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の受信装置は、送信装置で発生した歪みに対する補償を行うための演算として計算量の多い非線形演算を行うので、高い処理能力を持つ演算部が必要であるという課題がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、計算量の多い演算処理を行わずに、受信した信号の歪みの影響を低減することができ、高い復調性能を得ることができる受信装置、受信方法、及び送受信システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る受信装置は、受信部によって受信された信号をデジタル信号に変換する変換部と、前記デジタル信号に含まれるシンボルのシンボルヘッダを求めるシンボルヘッダ算出部と、前記シンボルヘッダの情報を基に前記デジタル信号に対して復調を行う復調部と、前記デジタル信号の中で、予め決められた値以上の歪みを含む歪み発生領域を算出する処理を行い、前記算出する処理の結果に基づいて前記復調部による復調に使用されない不使用領域を決定し、前記復調部に、前記不使用領域以外の領域のデジタル信号を用いて復調を実行させる領域決定部とを備えている。

本発明の他の態様に係る受信装置は、受信部によって受信された前記信号をデジタル信号に変換する変換部と、前記デジタル信号に含まれるシンボルのシンボルヘッダを求めるシンボルヘッダ算出部と、前記シンボルヘッダの情報を基に前記デジタル信号に対して、尤度が最大となるデータを出力する最尤復調を行う復調部と、前記デジタル信号の中で、予め決められた値以上の歪みを含む歪み発生領域を算出する処理を行い、前記算出する処理の結果に基づいて前記復調部による復調に使用されない不使用領域を決定し、前記復調部に、前記不使用領域以外の領域のデジタル信号を用いて最尤復調を実行させる領域決定部とを備えている。

本発明の他の態様に係る送受信システムは、信号を送信する送信装置と、前記送信装置から送信された前記信号を受信する上記受信装置とを備えている。

本発明の他の態様に係る受信方法は、受信部によって受信された信号をデジタル信号に変換する変換ステップと、前記デジタル信号に含まれるシンボルのシンボルヘッダを求める算出ステップと、前記シンボルヘッダの情報を基に前記デジタル信号に対して復調を行う復調ステップと、を有し、前記デジタル信号の中で、予め決められた値以上の歪みを含む歪み発生領域を算出する処理を行い、前記算出する処理の結果に基づいて前記復調ステップにおける復調に使用されない不使用領域を決定し、前記復調ステップにおいて、前記不使用領域以外の領域のデジタル信号を用いて復調を実行させる。

本発明によれば、受信した信号の内の歪みを多く含む領域以外の領域の信号を用いて復調を行うことによって歪みの影響を低減しているので、計算量の多い演算処理を行わずに受信した信号の歪みの影響を低減することができ、高い復調性能を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る送受信システムの概略構成を示すブロック図である。 図１の送受信システムにおける送信装置の概略構成を示すブロック図である。 図２の送信装置における変調部によって算出される変調結果の一例を示す図である。 図２の送信装置から送信される送信信号の構成の一例を示す図である。 図１の送受信システムにおける受信装置の概略構成を示すブロック図である。 図５の受信装置におけるＡ／Ｄ部の出力波形の一例を示す図である。 図５の受信装置における歪み発生領域算出部の概略構成を示すブロック図である。 図５の受信装置における歪み発生領域算出部によって算出される歪み発生領域の一例を示す図である。 図５の受信装置における除去領域判定部によって算出される除去領域の一例を示す図である。 図５の受信装置における歪み領域除去部による歪み除去後の受信信号の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る送受信システムにおける受信装置の概略構成を示すブロック図である。 図１１の受信装置における歪み発生領域算出部の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る送受信システムにおける受信装置の概略構成を示すブロック図である。 図１３の受信装置における復調部で用いられ変調結果の一例を示す図である。 実施の形態１から３に係る受信装置の変形例の概略構成を示すハードウェア構成図である。 実施の形態１から３に係る受信装置の他の変形例の概略構成を示すハードウェア構成図である。

《１》実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る送受信システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示されるように、実施の形態１に係る送受信システムは、送信装置１０と、受信装置２０とを備える。送信装置１０は、送信データＤ１０を受け取り、受け取った送信データＤ１０に対し変調を行い、この変調によって得られた送信信号、すなわち、入力された送信データＤ１０に基づく信号Ａ１０を送信する。送信装置１０に送信データＤ１０を与える装置は、どのような装置でもよい。受信装置２０は、送信装置１０から送信された信号Ａ１０を受信（検出）し、受信された信号に対して復調などの処理を行うことにより受信データＤ２０を取得する。送信装置１０と受信装置２０との間の通信は、電波又は光を用いて行われ、また、無線通信及び有線通信のいずれであってもよい。

図２は、図１の送受信システムにおける送信装置１０の概略構成を示すブロック図である。図２に示されるように、送信装置１０は、変調部１１、フレーム生成部１２、変換部としてのＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）部１３、信号強度を調整する調整部としてのＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）部１４、信号Ａ１０を送信するアンテナ部（送信部）１５、及びプリアンブル波形と既知信号波形を記憶する記憶部１６を備える。変調部１１とフレーム生成部１２は、デジタル信号処理を行う。Ｄ／Ａ部１３は、デジタル信号をアナログ信号に変換する。ＡＦＥ部１４とアンテナ部１５は、アナログ信号処理を行う。

変調部１１には、送信データＤ１０が入力される。変調部１１は、入力された送信データＤ１０に対して変調を行い、変調結果として得られたデータＤ１１をフレーム生成部１２に与える。

図３は、図２の送信装置１０における変調部１１によって算出される変調結果の一例を示す図である。図３は、変調部１１が４ＰＳＫの変調方式を採用する場合における、変調部１１に入力される２ビットのデータ（図３の上側）と変調部１１から出力される変調結果のデータ（図３の下側）との例を示す。すなわち、図３には、変調部１１に入力される２ビットのデータ“００”、“０１”、“１０”、“１１”の各々（図３の変調部１１入力）に対応する、変調部１１から出力される１シンボルのデータ（図３の変調部１１出力）が示されている。なお、図３における変調部１１出力では、縦軸がサンプル毎の信号強度であり、横軸が時間軸である。図３に示されるように、変調部１１は、入力された送信データＤ１０を２ビットのデータ“００”、“０１”、“１０”、“１１”として検出し、検出された２ビットのデータに対応する変調結果のデータＤ１１を順に出力する。なお、変調部１１が採用する変調方式は、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、又はＰＰＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等のような他の変調方式であってもよい。

記憶部１６は、予め決められたプリアンブル波形と予め決められた既知信号波形とを保持する。プリアンブル波形と既知信号波形とは、記憶部１６からフレーム生成部１２に提供される。なお、既知信号波形は、変調結果として得られたデータに示されるシンボル毎の波形（図３の変調部１１出力）の組み合わせを含む。

フレーム生成部１２は、変調部１１から受信した変調結果として得られたデータＤ１１と、記憶部１６から受信したプリアンブル波形と既知信号波形を基に、送信信号Ｄ１２を生成し、送信信号Ｄ１２をＤ／Ａ部１３に与える。

図４は、図２の送信装置１０におけるフレーム生成部１２によって生成される送信信号Ｄ１２の構成の一例を示す図である。送信信号Ｄ１２は、連続する複数のフレーム６０から構成される。複数のフレーム６０の各々は、プリアンブル部６１と、既知信号部６２と、データ部６３とを含む。

フレーム生成部１２は、記憶部１６から読み出されたプリアンブル波形をプリアンブル部６１に格納し、記憶部１６から読み出された既知信号波形を既知信号部６２に格納し、変調部１１から受信した変調結果をデータ部６３に格納する。フレーム生成部１２は、生成した送信信号Ｄ１２をＤ／Ａ部１３に与える。既知信号部６２及びデータ部６３の各々には、複数シンボル分の波形が格納される。

Ｄ／Ａ部１３は、フレーム生成部１２から受け取ったデジタルの送信信号Ｄ１２をアナログの送信信号Ａ１３に変換し、送信信号Ａ１３をＡＦＥ部１４に与える。

ＡＦＥ部１４は、Ｄ／Ａ部１３から受け取ったアナログの送信信号Ａ１３を、アンテナ部１５の入力に合わせた電圧及び電流値に線形変換して得られた送信信号Ａ１４をアンテナ部１５に与える。ＡＦＥ部１４は、アナログ回路で構成されるため、高周波成分が減衰する等の回路特性を持つ。そのため、ＡＦＥ部１４のアナログ回路に入力される信号波形が高周波成分を持つ場合、信号波形に歪みが生じる。

アンテナ部１５は、ＡＦＥ部１４から受信した送信信号Ａ１４を電波（信号Ａ１０）として送信装置１０の外部へ送信する。実施の形態１に係る送受信システムが、光通信システムとしての可視光通信システムである場合には、アンテナ部１５は、信号光（信号Ａ１０）を出力するＬＥＤを備えた送信部である。この場合、ＡＦＥ部１４は、アンテナ部１５を構成するＬＥＤの発光輝度（信号光の強度）がＤ／Ａ部１３から出力されたアナログ信号に比例した値となるよう、電圧及び電流値を線形変換する。

図５は、図１の送受信システムにおける受信装置２０の概略構成を示すブロック図である。受信装置２０は、実施の形態１に係る受信方法を実施することができる装置である。図５に示されるように、受信装置２０は、送信信号Ａ１０を受信するアンテナ部（受信部）２１、信号強度を調整する調整部としてのＡＦＥ部２２、変換部としてのＡ／Ｄ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）部２３、シンボルヘッダ算出部（シンボルヘッダ検出部）２４、歪み発生領域算出部２５、除去領域判定部２６、歪み領域除去部２７、及び復調部２８を備える。歪み発生領域算出部２５、除去領域判定部（領域判定部）２６、及び歪み領域除去部（領域除去部）２７は、領域決定部２９を形成する。領域決定部２９は、信号Ｄ２３の中で、予め決められた値以上の歪みを含む歪み発生領域を算出する処理を行い、この処理の結果に基づいて復調部２８による復調に使用されない不使用領域を決定し、復調部２８に、不使用領域以外の領域のデジタル信号を用いて復調を実行させる。アンテナ部２１及びＡＦＥ部２２は、アナログ信号処理を行う。Ａ／Ｄ部２３は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。シンボルヘッダ算出部２４、歪み発生領域算出部２５、除去領域判定部２６、歪み領域除去部２７、及び復調部２８は、デジタル信号処理を行う。

アンテナ部２１は、送信装置１０から送信された送信信号Ａ１０を受信（検出）し、送信信号Ａ１０に対応する信号Ａ２１をＡＦＥ部２２に与える。実施の形態１に係る送受信システムが、可視光通信システムである場合には、アンテナ部２１は、信号光の強度を検出するＰＤ等の光センサを有する受信部である。

ＡＦＥ部２２は、アンテナ部２１によって受信されたた信号Ａ２１を、Ａ／Ｄ部２３の入力に合わせた電圧及び電流値に線形変換して得られた信号Ａ２２を、Ａ／Ｄ部２３に与える。一例として、アンテナ部２１が信号光の強度を検出する光センサで構成されている場合には、光センサの出力電圧はＡ／Ｄ部２３の最大入力電圧規定値と比較して微弱である。そのため、ＡＦＥ部２２は、アンプを用い、アンテナ部２１から受け取った信号Ａ２１の信号振幅を調整（増幅）することによって信号Ａ２３を生成する。

ただし、ＡＦＥ部２２は、アナログ回路で構成されるため、高周波成分が減衰する等の回路特性を持つ。そのため、送信装置１０のＡＦＥ部１４と同様に、受信装置２０のＡＦＥ部２２のアナログ回路に入力される信号波形が高周波成分を持つ場合、アナログ回路は、信号波形に歪みを生じさせることがある。

Ａ／Ｄ部２３は、ＡＦＥ部２２から受け取ったアナログの信号Ａ２２をデジタルの信号Ｄ２３に変換し、シンボルヘッダ算出部２４、歪み発生領域算出部２５、及び歪み領域除去部２７に与える。

図６は、図５の受信装置２０におけるＡ／Ｄ部２３の出力波形（信号Ｄ２３）の一例を示す図である。図６におけるＡ／Ｄ部２３の出力では、縦軸が縦線と先端の丸印で示されるサンプル毎の信号強度であり、横軸が時間軸である。図６は、変調部１１が４ＰＳＫ方式で変調を行ったときにＡ／Ｄ部２３から出力される受信信号Ｄ２３の一例を示す。高周波成分が増大するシンボル境界付近（シンボルヘッダ付近）で、アナログ回路（例えば、送信装置１０のＡＦＥ部１４及び受信装置２０のＡＦＥ部２２）の処理に起因する非線形の歪みが現われ易い。

シンボルヘッダ算出部２４は、Ａ／Ｄ部２３から出力された信号Ｄ２３を受け取り、信号Ｄ２３に含まれるフレーム位置をプリアンブル部６１に基づき検出し、その後、既知信号部６２とデータ部６３とに含まれるシンボルの開始位置であるシンボルヘッダ６４（Ｄ２４）を算出（検出）し、算出されたシンボルヘッダ６４（Ｄ２４）を除去領域判定部２６と復調部２８に与える。

歪み発生領域算出部２５は、Ａ／Ｄ部２３から受け取った信号Ｄ２３と、シンボルヘッダ算出部２４から受け取ったシンボルヘッダ６４とを基に、受信信号Ｄ２３の中で歪みの影響を強く受けている歪み発生領域２１０（Ｄ２５）を算出し、除去領域判定部２６に送信する。

図７は、図５の受信装置２０における歪み発生領域算出部２５の概略構成を示すブロック図である。図７に示されるように、歪み発生領域算出部２５は、比較部２５２と、既知信号波形を記憶する記憶部２５１とを備える。

記憶部２５１は、図２の送信装置１０における記憶部１６に保持された既知信号波形と同じ既知信号波形を保持し、既知信号波形を比較部２５２に与える。

比較部２５２は、Ａ／Ｄ部２３から受け取った信号Ｄ２３の既知信号部（図４における６２）が示す既知信号波形（アナログ回路によって発生する歪み成分を含む波形）と、記憶部２５１から受信した既知信号波形（歪み成分を含まない基準波形）とを比較することで、歪みの発生した既知信号部の領域（歪み発生領域）２１０を算出し、歪み発生領域２１０を示す情報Ｄ２５を除去領域判定部２６に与える。

図８は、比較部２５２から出力される歪み発生領域２１０の一例を示す図である。比較部２５２は、Ａ／Ｄ部２３から出力された信号Ｄ２３に含まれる既知信号波形と、記憶部２５１から受け取った既知信号波形を比較し、この比較の結果に基づいてそのサンプル領域が歪み発生領域２１０であるか否かを判断するための情報を提供する。例えば、比較部２５２は、Ａ／Ｄ部２３から出力された信号Ｄ２３に含まれる既知信号波形と、記憶部２５１から受け取った既知信号波形を比較し、その差分が一定（基準となる閾値）以上のときに（すなわち、予め決められた値以上の歪みを含む領域であるときに）、そのサンプル領域を歪み発生領域２１０と判断する。

除去領域判定部２６は、歪み発生領域算出部２５から受け取った歪み発生領域２１０を示す情報Ｄ２５と、シンボルヘッダ算出部２４から受信したシンボルヘッダ６４（Ｄ２４）に基づき、シンボルにおいて、歪みの発生する可能性の高い領域を算出し、算出したシンボル内の領域を除去領域として歪み領域除去部２７に送信する。

図９は、図５の受信装置２０おける除去領域判定部２６よって算出される除去領域２１１（Ｄ２６）の一例を示す図である。高周波成分が多い波形ほど、ＡＦＥ部１４及びＡＦＥ部２２において多くの歪みが発生する。そのため、送信する信号波形毎に、シンボル内で生じる歪み発生領域２１０が異なる。

一例として、除去領域判定部２６は、既知信号（図４の６２）を構成する複数のシンボル内において、１シンボル当たりの歪み発生領域２１０の割合が一定以上の領域を除去領域２１１として出力してもよい。

他の例として、除去領域判定部２６は、既知信号（図４の６２）を構成する複数のシンボル内において、１シンボル当たりの歪み発生領域が最も大きい歪み発生領域２１０を、除去領域２１１として出力してもよい。

歪み領域除去部２７は、Ａ／Ｄ部２３から受け取った信号Ｄ２３と、除去領域判定部２６から受け取った除去領域２１１（Ｄ２６）を基に、歪みを含む受信信号Ｄ２３に対し歪みを取り除く処理を行い、その結果得られた信号Ｄ２７を復調部２８に与える。

図１０は、図５の受信装置２０における歪み領域除去部２７による歪み除去後の信号Ｄ２７の一例を示す図である。図１０に示されるように、歪み領域除去部２７は、各シンボル内において、除去領域２１１に存在する受信信号Ｄ２３のサンプル値を０にするようにサンプル値をクリアする。

また、一例として、各シンボル内において、除去領域２１１に存在する受信信号Ｄ２３のサンプル値を、０にクリアする代わりに、削除してもよい。

復調部２８は、歪み領域除去部２７から受け取った信号Ｄ２７と、シンボルヘッダ算出部２４から受け取ったシンボルヘッダＤ２４（図６における６４）に基づき、復調を行い、復調結果であるデータＤ２０を出力する。

一例として、送信装置１０の変調部１１が４ＰＳＫの変調方式を採用しているとき、受信装置２０の復調部２８は、受信信号Ｄ２３のシンボルのサンプル値と、各データに対応する変調結果３００との相関をとり、相関値が最大となる変調結果３００に対応するデータを復調結果として出力する。

特許文献１に記載の歪み補償技術を用いることで、アナログ回路で受ける歪みの影響が低減され、受信品質が改善するが、送信装置１０で発生した歪みに対する補償を行うために、高い処理能力を持つ演算部が必要である。

これに対し、実施の形態１に係る受信装置２０、受信方法、及び送受信システムによれば、受信信号から歪みを受けた信号を削除することにより、歪み補償を行うより少ない計算量で歪みの影響を低減することができるという効果がある。

また、実施の形態１に係る受信装置４０、受信方法、及び送受信システムによれば、歪み発生領域２１０を動的に算出しているため、送信装置１０が別の送信装置に切り替わり、アナログ回路の処理に起因する歪みが発生する歪み発生領域が変化した場合であっても、歪み発生領域を適切に検出することができる。

《２》実施の形態２．
図１１は、本発明の実施の形態２に係る送受信システムの受信装置３０の概略構成を示すブロック図である。受信装置３０は、実施の形態２に係る受信方法を実施することができる装置である。図１１において、図５（実施の形態１）における構成要素と同一又は対応する構成要素には、図５に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態２における受信装置３０は、シンボルヘッダ算出部２４から出力されるシンボルヘッダ６４（Ｄ２４）が、除去領域判定部２６及び復調部２８だけでなく歪み発生領域算出部３１にも与えられている点、並びに、歪み発生領域算出部３１による処理内容の点において、実施の形態１における受信装置２０と相違する。歪み発生領域算出部３１、除去領域判定部２６、及び歪み領域除去部２７は、領域決定部２９ａを形成する。これらの点を除き、実施の形態２における受信装置３０は、実施の形態１における受信装置２０と同じである。

歪み発生領域算出部３１は、Ａ／Ｄ部２３から受信する受信信号Ｄ２３と、シンボルヘッダ算出部２４から受信するシンボルヘッダ６４に基づき、受信信号Ｄ２３の中で歪みの影響を強く受けている歪み発生領域２１０（Ｄ３１）を算出し、除去領域判定部２６に送信する。

図１２は、図１１の受信装置３０における歪み発生領域算出部３１の概略構成を示すブロック図である。図１２において、図７（実施の形態１）における構成要素と同一又は対応する構成要素には、図７に示される符号と同じ符号が付される。図１２に示されるように、歪み発生領域算出部３１は、比較部３１１と、記憶部２５１とを備える。記憶部２５１の構成及び動作は、上記実施の形態１における記憶部２５１と同じである。

比較部３１１は、Ａ／Ｄ部２３から受け取った信号Ｄ２３と、記憶部２５１から受け取った既知信号波形と、シンボルヘッダ算出部２４から受け取ったシンボルヘッダ６４（Ｄ２４）とに基づき、歪みの発生した受信信号領域を、実施の形態１における比較部２５２より少ない演算量で算出し、除去領域判定部２６に送信する。

変調部１１が４ＰＳＫの変調方式を採用しているとき、送信信号の高周波成分は、シンボルヘッダ６４で発生する。そのため、歪みは、高周波成分が発生するシンボルヘッダ６４周辺で多く発生する。

比較部３１１は、シンボルヘッダ６４付近の数サンプルのみに歪みが発生すると仮定し、受信信号Ｄ２３と、記憶部２５１から受信した、対応する既知信号波形のサンプル値の比較を、シンボルヘッダ６４付近の数サンプル（例えば、シンボルヘッダの前の決められた個数のサンプルと、シンボルヘッダの後の決められた個数のサンプル）に対してのみ実施することで、歪みの発生した信号領域を算出し、除去領域判定部２６に送信する。

また、一例として、変調部１１がＰＰＭの変調方式を採用しているとき、送信信号の高周波成分は、スロット開始位置に集中する。そのため、比較部３１１は、スロット開始位置付近の数サンプル（決められた個数のサンプル）のみに歪みが発生すると仮定し、信号Ｄ２３と、記憶部２５１から受け取った対応する既知信号波形のサンプル値との比較を、スロット開始位置付近の数サンプルに対してのみ実施することで、歪みの発生した受信信号領域を算出し、除去領域判定部２６に送信する。

実施の形態２に係る受信装置３０、受信方法、及び送受信システムによれば、受信信号から歪みを受けた信号を削除することにより、歪み補償を行うより少ない計算量で歪みの影響を低減することができるという効果がある。また、歪みの発生しやすい領域のみで歪み発生判定を行うことにより、歪み発生領域算出の計算量を一層削減することができる。

また、実施の形態２に係る受信装置３０、受信方法、及び送受信システムによれば、歪み発生領域２１０を動的に算出しているため、送信装置１０が別の送信装置に切り替わり、アナログ回路の処理に起因する歪みが発生する歪み発生領域が変化した場合であっても、歪み発生領域を適切に検出することができる。

《３》実施の形態３．
図１３、本発明の実施の形態３に係る送受信システムの受信装置４０の概略構成を示すブロック図である。受信装置４０は、実施の形態３に係る受信方法を実施することができる装置である。図１３において、図５（実施の形態１）における構成要素と同一又は対応する構成要素には、図５に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態３に係る送受信システムの受信装置４０は、歪領域除去部（図５及び図１１における２７）を備えていない点、Ａ／Ｄ部２３から受信信号Ｄ２３が復調部４１に出力される点、除去領域判定部２６が除去領域２１１を復調部４１に出力する点、及び復調部４１の機能の点において、実施の形態１に係る送受信システムの受信装置２０と相違する。これらの相違点を除き、実施の形態３における受信装置４０は、実施の形態１における受信装置２０と同じである。なお、実施の形態３の構成を実施の形態２の受信装置２０に適用することも可能である。

復調部４１は、Ａ／Ｄ部２３から受け取った信号Ｄ２３と、シンボルヘッダ算出部２４から受け取ったシンボルヘッダ６４（Ｄ２４）と、除去領域判定部２６から受け取った除去領域２１１とに基づいて、最尤復調に基づく処理を行い、復調結果であるデータを出力する。

尤度を、変調結果３００の条件付き受信信号Ｄ２３の生起確率として定義すると、最尤復調を行う復調部４１は、各データに対応する変調結果３００の条件付き尤度を算出し、尤度が最大となる変調結果３００に対応するデータを復調結果として出力する。すなわち、復調部４１は、除去領域２１１（Ｄ２６）内に存在する変調結果のサンプルを除去した変調結果を用いて尤度を算出する。

図１４は、図１３の受信装置４０における復調部４１で用いられ変調結果の一例を示す図である。除去領域２１１内に存在する変調結果Ｄ４０のサンプルを除去した変調結果の一例を示す図である。一例として、除去領域２１１内に存在する変調結果Ｄ４０のサンプル値を、変調結果Ｄ４０の平均値に設定した。これは、歪みの影響を受けた受信信号Ｄ２３のサンプル値は、平均値に近い値となりやすいためである。

実施の形態３に係る受信装置４０、受信方法、及び送受信システムによれば、尤度の条件から歪みを受けた領域の情報を削除することにより、最尤復調を行う受信装置においても、歪み補償を行う従来の受信装置の場合より少ない計算量で、歪みの影響を低減することができる。

また、実施の形態３に係る受信装置４０、受信方法、及び送受信システムによれば、歪み発生領域２１０を動的に算出しているため、送信装置１０が別の送信装置に切り替わり、アナログ回路の処理に起因する歪みが発生する歪み発生領域が変化した場合であっても、歪み発生領域を適切に検出することができる。

《４》変形例．
図１５は、上記実施の形態１から３に係る受信装置２０，３０，４０の変形例の概略構成を示すハードウェア構成図である。実施の形態１から３に係る受信装置２０，３０，４０の構成２１〜２９，２９ａ，２９ｂ，３１は、専用の処理回路９０としての半導体集積回路によって実現することができる。

図１６は、上記実施の形態１から３に係る受信装置２０，３０，４０の他の変形例の概略構成を示すハードウェア構成図である。実施の形態１から３に係る受信装置２０，３０，４０の構成は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ９１と、メモリ９１に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ９２とを用いて（例えば、コンピュータにより）実現してもよい。或いは、実施の形態１から３に係る受信装置２０，３０，４０の一部（例えば、図５における構成２４〜２９、図１１における構成２４〜２８，３１，２９ａ、図１３における構成２４〜２６，４１，２９ｂ）を、図１６に示されるメモリ９１と、プログラムを実行するプロセッサ９２とによって実現してもよい。

本発明は、可視光通信を利用した位置検出機能を有するシステムに適用可能である。例えば、部屋の天井に設置されたＬＥＤ照明機器（送信装置）から出射される光が、ＬＥＤ照明機器が設置された位置を示す位置情報を含んでおり、受信装置を携帯した人がＬＥＤ照明機器の下を通る際に、受信装置によって位置情報が取得されるシステム等に適用可能である。

また、本発明は、ＬＥＤ照明機器（送信装置）が設置場所に応じた内容の広告情報を送信し、受信装置としての携帯端末が広告情報を受信するシステム（デジタルサイネージシステム）に適用可能である。受信装置は、広告情報を受信した後、受信装置に広告を表示することにより、よりユーザの状況に合わせた広告を提供できる。

１０ 送信装置、 ２０，３０，４０ 受信装置、 １１ 変調部、 １２ フレーム生成部、 １３ Ｄ／Ａ部、 １４ ＡＦＥ部、 １５ アンテナ部（送信部）、 １６ 記憶部、 ２１ アンテナ部（受信部）、 ２２ ＡＦＥ部、 ２３ Ａ／Ｄ部（変換部）、 ２４ シンボルヘッダ算出部（シンボルヘッダ検出部）、 ２５，３１ 歪み発生領域算出部（領域検出部）、 ２６ 除去領域判定部（領域判定部）、 ２７ 歪み領域除去部（領域除去部）、 ２８，４１ 復調部、 ２９，２９ａ，２９ｂ 領域決定部、 ６０（Ｄ１２） フレーム、 ６１ プリアンブル部、 ６２ 既知信号部、 ６３ データ部、 ６４（Ｄ２４） シンボルヘッダ、 ２１０（Ｄ２５，Ｄ３１） 歪み発生領域、 ２１１（Ｄ２６） 除去領域、 ２５１ 記憶部、 ２５２，３１１ 比較部。

Claims (8)

1. 受信部によって受信された信号をデジタル信号に変換する変換部と、
   前記デジタル信号に含まれるシンボルのシンボルヘッダを求めるシンボルヘッダ算出部と、
   前記シンボルヘッダの情報を基に前記デジタル信号に対して復調を行う復調部と、
   前記デジタル信号の中で、予め決められた値以上の歪みを含む歪み発生領域を算出する処理を行い、前記算出する処理の結果に基づいて前記復調部による復調に使用されない不使用領域を決定し、前記復調部に、前記不使用領域以外の領域のデジタル信号を用いて復調を実行させる領域決定部と
   を備えたことを特徴とする受信装置。
2. 前記領域決定部は、
   前記デジタル信号の中で、予め決められた値以上の歪みを含む歪み発生領域を検出する領域検出部と、
   前記歪み発生領域が前記不使用領域であるか否かを判定する領域判定部と、
   前記不使用領域のデジタル信号を、予め決められた値に変更又は消去する領域除去部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記領域検出部は、
   既知信号を保持する記憶部と、
   前記デジタル信号に含まれる既知信号部と、前記記憶部から読み出された既知信号との比較結果に基づいて、前記歪み発生領域を求める比較部と
   を有することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
4. 前記領域検出部は、前記受信部によって受信された信号に施された変調方式に応じた領域内で前記歪み発生領域を算出することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
5. 前記領域検出部は、前記変調方式に応じた領域内は、前記シンボルヘッダから予め決められたサンプル数の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
6. 受信部によって受信された信号をデジタル信号に変換する変換部と、
   前記デジタル信号に含まれるシンボルのシンボルヘッダを求めるシンボルヘッダ算出部と、
   前記シンボルヘッダの情報を基に前記デジタル信号に対して、尤度が最大となるデータを出力する最尤復調を行う復調部と、
   前記デジタル信号の中で、予め決められた値以上の歪みを含む歪み発生領域を算出する処理を行い、前記算出する処理の結果に基づいて前記復調部による復調に使用されない不使用領域を決定し、前記復調部に、前記不使用領域以外の領域のデジタル信号を用いて最尤復調を実行させる領域決定部と
   を備えたことを特徴とする受信装置。
7. 信号を送信する送信装置と、
   前記送信装置から送信された前記信号を受信する、請求項１から６のいずれか１項に記載の受信装置と、
   を備える送受信システム。
8. 受信部によって受信された信号をデジタル信号に変換する変換ステップと、
   前記デジタル信号に含まれるシンボルのシンボルヘッダを求める算出ステップと、
   前記シンボルヘッダの情報を基に前記デジタル信号に対して復調を行う復調ステップと、
   を有し、
   前記デジタル信号の中で、予め決められた値以上の歪みを含む歪み発生領域を算出する処理を行い、前記算出する処理の結果に基づいて前記復調ステップにおける復調に使用されない不使用領域を決定し、前記復調ステップにおいて、前記不使用領域以外の領域のデジタル信号を用いて復調を実行させる
   ことを特徴とする受信方法。
   

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