JP6943590B2

JP6943590B2 - Receiver and wireless communication system

Info

Publication number: JP6943590B2
Application number: JP2017062319A
Authority: JP
Inventors: 伸二横山; 卓哉今口; 日暮　欽一; 欽一日暮
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2037-03-28
Also published as: JP2018166244A

Description

本発明は、複数の周波数で運用する無線システムにおける受信装置に係り、特に最適な運用周波数を迅速に決定して、運用開始までの時間を短縮することができると共に、品質の高い受信信号を得ることができる受信装置及び無線通信システムに関する。 The present invention relates to a receiving device in a wireless system operating at a plurality of frequencies, and can quickly determine a particularly optimum operating frequency, shorten the time until the start of operation, and obtain a high-quality received signal. It relates to a receiving device and a wireless communication system which can be used.

［先行技術の説明］
無線通信システムの一種である同報系防災行政無線システムでは、一般家庭、事業所、自治体等に、防災行政無線の放送を受信して音声出力する受信装置（戸別受信機）が設けられている。
受信装置への放送は、基地局や中継局等の送信元から送信される。１つの送信元で構成されるシステムもあるが、複数の送信元を備えたシステムもある。各送信元は、それぞれ異なる周波数で送信する。 [Explanation of prior art]
In the broadcast disaster prevention administrative radio system, which is a type of wireless communication system, general households, business establishments, local governments, etc. are provided with receivers (door-to-door receivers) that receive the disaster prevention administrative radio broadcast and output audio. ..
Broadcasting to the receiving device is transmitted from a source such as a base station or a relay station. Some systems consist of one source, while others have multiple sources. Each source transmits at a different frequency.

受信装置には、システム内の複数の送信元の周波数が予め登録されており、それらの周波数の中から運用時に受信する周波数を１つ選択して設定する。この周波数を、運用周波数と称する。 The frequencies of a plurality of sources in the system are registered in advance in the receiving device, and one of these frequencies to be received during operation is selected and set. This frequency is referred to as an operating frequency.

［無線通信システムの構成例：図９］
一般的な無線通信システムの構成例について図９を用いて説明する。図９は、一般的な無線通信システムの構成例を示す概略説明図である。
図９に示すように、無線通信システム１００は、自治体の役所等に設置される基地局１１と、基地局１１から離れた地域に設置される中継局１２，１３と、各家庭や事業所に設置される子局（受信装置、戸別受信機）１４，１５，１６とを備え、基地局１１には、担当者が操作する操作卓１０が接続されている。 [Configuration example of wireless communication system: FIG. 9]
A configuration example of a general wireless communication system will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic explanatory view showing a configuration example of a general wireless communication system.
As shown in FIG. 9, the wireless communication system 100 includes a base station 11 installed at a local government office or the like, relay stations 12 and 13 installed in an area away from the base station 11, and homes and business establishments. A slave station (receiver, door-to-door receiver) 14, 15 and 16 to be installed is provided, and an operation console 10 operated by a person in charge is connected to the base station 11.

操作卓１０では、担当者が放送開始や停止等の操作を行い、音声を入力する。
基地局１１は、操作卓１０からの操作に基づいて、入力された音声データを周波数Ｆ１で子局向けに無線送信すると共に、中継局１１，１２には中継用の無線回線で送信する。
中継局１２，１３は、基地局１１からの信号を受信して、それぞれ周波数Ｆ２，Ｆ３で子局向けに送信する。 On the console 10, the person in charge performs operations such as starting and stopping broadcasting, and inputs voice.
Based on the operation from the console 10, the base station 11 wirelessly transmits the input audio data to the slave stations at the frequency F1 and also transmits the relay stations 11 and 12 via the relay wireless line.
The relay stations 12 and 13 receive the signals from the base station 11 and transmit them to the slave stations at frequencies F2 and F3, respectively.

子局１４，１５，１６は据付型で、無線区間は固定回線となり、運用時に受信する周波数は１波である。
各子局１４，１５，１６は、電源投入時に、予め登録されている全ての周波数の受信電界強度を測定し、受信電界強度が最も高い周波数を運用周波数として選択して、運用を開始する。 The slave stations 14, 15 and 16 are stationary, the wireless section is a fixed line, and the frequency received during operation is one wave.
When the power is turned on, each of the slave stations 14, 15 and 16 measures the received electric field strengths of all the frequencies registered in advance, selects the frequency having the highest received electric field strength as the operating frequency, and starts the operation.

図９の例では、例えば、子局１４は、当該無線通信システムで用いられている周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３について受信電界強度を測定し、その結果、基地局１１からの周波数Ｆ１の電界強度が高いため、Ｆ１を運用周波数として設定する。 In the example of FIG. 9, for example, the slave station 14 measures the received electric field strength for the frequencies F1, F2, and F3 used in the wireless communication system, and as a result, the electric field strength of the frequency F1 from the base station 11 is determined. Since it is high, F1 is set as the operating frequency.

［従来の受信装置における起動時の処理：図１０］
ここで、従来の受信装置（子局）における起動時の周波数サーチの処理について図１０を用いて説明する。図１０は、従来の受信装置における周波数サーチの処理を示すフローチャートである。
図１０に示すように、従来の受信装置は、電源が投入されると、予め登録されている周波数の一つを設定し（５００）、その受信電界強度を測定する（５０２）。そして、測定値が、予め設定されている受信電界強度の閾値を超えたかどうかを判断する（５０４）。 [Processing at startup in a conventional receiving device: FIG. 10]
Here, the frequency search process at startup in the conventional receiving device (slave station) will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing a frequency search process in a conventional receiving device.
As shown in FIG. 10, when the power is turned on, the conventional receiving device sets one of the pre-registered frequencies (500) and measures the received electric field strength thereof (502). Then, it is determined whether or not the measured value exceeds a preset threshold value of the received electric field strength (504).

処理５０４において、測定値が閾値を超えていない場合には（Noの場合）、処理５０８に移行して、全ての周波数について測定を行ったかどうかを判断する（５０８）。
また、処理５０４において、測定値が閾値を超えた場合には（Yesの場合）、受信装置は、当該周波数を運用周波数の候補として記憶し（５０６）、処理５０８に移行する。 In the process 504, if the measured value does not exceed the threshold value (in the case of No), the process proceeds to the process 508, and it is determined whether or not the measurement has been performed for all frequencies (508).
Further, in the process 504, when the measured value exceeds the threshold value (if Yes), the receiving device stores the frequency as a candidate for the operating frequency (506) and shifts to the process 508.

処理５０８で、全ての周波数について測定が完了していない場合（Noの場合）には、受信装置は、処理５００に戻って、次の周波数を設定して受信電界強度を測定する。
処理５０８で、登録されている全ての周波数について測定が完了した場合（Yesの場合）には、受信装置は、候補として記憶されている周波数の中から、受信電界強度が最大の周波数を運用周波数として設定し（５１０）、運用を開始する。
このようにして、従来の受信装置における起動時の周波数サーチの処理が行われる。 If the measurement is not completed for all frequencies in the process 508 (No), the receiving device returns to the process 500, sets the next frequency, and measures the received electric field strength.
When the measurement is completed for all the registered frequencies in the process 508 (if Yes), the receiving device selects the frequency having the maximum received electric field strength from the frequencies stored as candidates as the operating frequency. (510) and start operation.
In this way, the frequency search process at startup in the conventional receiving device is performed.

［常送システム］
このような方法では、受信装置が起動時に周波数をサーチして運用周波数を決めるため、送信元は、常時、無線信号を送信（常送）する必要がある。送信元から無線信号を常時送信しているシステムを常送システムと称する。 [Constant delivery system]
In such a method, since the receiving device searches for a frequency at startup to determine the operating frequency, the source needs to constantly transmit (constantly) a wireless signal. A system in which a wireless signal is constantly transmitted from a source is called a constant transmission system.

［非常送システム］
これに対して、送信元が、放送等必要な時だけ無線信号を送信する（非常送）システムの場合は、送信元がいつ無線信号を送信してくるのかわからないため、受信装置では、常時、周波数をサーチする必要がある。 [Emergency delivery system]
On the other hand, in the case of a system in which the transmission source transmits a wireless signal only when necessary such as broadcasting (emergency transmission), since it is not known when the transmission source transmits the wireless signal, the receiving device always uses the receiving device. You need to search for frequencies.

更に、周波数サーチにおいては、受信装置に登録されている全ての周波数について受信を試みるため、送信元は、受信装置が全ての周波数をサーチする間、送信元を識別するための信号（識別信号）を送信し続けなければならない。
つまり、非常送システムの送信元は、送信開始時に、受信装置における周波数サーチが完了するのに十分な時間だけ識別信号を送信し、その後で音声放送を行う。 Further, in the frequency search, since reception is attempted for all frequencies registered in the receiving device, the source transmits a signal (identification signal) for identifying the source while the receiving device searches for all frequencies. Must continue to be sent.
That is, the transmission source of the emergency transmission system transmits the identification signal for a time sufficient to complete the frequency search in the receiving device at the start of transmission, and then performs audio broadcasting.

送信元は、識別信号を送信しているときには、音声等を放送するための信号を同時に送信することができないため、放送を開始するタイミング（識別信号の送信開始のタイミング）から、音声等を放送できるようになるまで大幅な遅延が発生することになる。 When the transmission source is transmitting the identification signal, the signal for broadcasting the voice or the like cannot be transmitted at the same time, so the voice or the like is broadcast from the timing of starting the broadcast (timing of the transmission of the identification signal). There will be a significant delay before it can be done.

送信元から、受信装置が全ての周波数をサーチする時間よりも短い時間しか識別信号を送信しなかった場合には、受信装置において、最適な周波数を選択できずに、放送を受信できなくなるおそれがある。
また、周波数サーチしている間は受信機能を停止させることができないため、受信装置の消費電力は大きくなり、商用電源の停電時等、バッテリー駆動している場合には、動作可能時間が短くなってしまう。 If the receiving device transmits the identification signal from the source for a time shorter than the time required for the receiving device to search all frequencies, the receiving device may not be able to select the optimum frequency and may not be able to receive the broadcast. be.
In addition, since the reception function cannot be stopped during frequency search, the power consumption of the receiving device increases, and the operable time becomes shorter when the battery is driven, such as when the commercial power supply is out of power. It ends up.

［受信状態の判断］
上述したように、従来の受信装置では、周波数サーチにおいて各周波数の受信状態を判断する際に、受信電界強度を用いている。
しかしながら、受信電界強度のみに基づいて周波数を選択した場合には、マルチパスや妨害波などで無線回線品質が劣化している周波数を選択してしまうおそれがある。 [Judgment of reception status]
As described above, in the conventional receiving device, the receiving electric field strength is used when determining the receiving state of each frequency in the frequency search.
However, when the frequency is selected based only on the received electric field strength, there is a possibility that the frequency whose radio line quality is deteriorated due to multipath or nuisance may be selected.

これを防ぐために、受信電界強度以外にＢＥＲ（Bit Error Rate;ビット誤り率）を測定する方法も考えられるが、通信速度が遅いシステムにおいて、固定回線で安定した受信に期待するＢＥＲ（１×１０⁴以下）を測定するには時間がかかる。 In order to prevent this, a method of measuring BER (Bit Error Rate) in addition to the received electric field strength can be considered, but in a system with a slow communication speed, BER (1 × 10) expected to be stable on a fixed line is expected. ^It takes time to measure (4 or less).

［関連技術］
尚、受信装置及び無線通信システムに関する従来技術としては、特開２０１６−１３４６７８号公報「無線通信装置及び無線通信システム」（株式会社日立国際電気、特許文献１）がある。
特許文献１には、第１の基地局からの第１のチャネルの受信電界レベルと、第２の基地局からの第２のチャネルの受信電界レベルとのレベル差に応じて、第１のチャネルをサーチする期間と第２のチャネルをサーチする期間の割合を変更することが記載されている。 [Related technology]
As a conventional technique relating to a receiving device and a wireless communication system, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-134678 “Wireless Communication Device and Wireless Communication System” (Hitachi Kokusai Electric Inc., Patent Document 1).
Patent Document 1 describes the first channel according to the level difference between the received electric field level of the first channel from the first base station and the received electric field level of the second channel from the second base station. It is described that the ratio of the period for searching the second channel to the period for searching the second channel is changed.

特開２０１６−１３４６７８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-134678

上述したように、従来の受信装置及び無線通信システムでは、非常送システムにおいて、送信元が放送を開始する際に、受信装置において周波数サーチが完了するのに十分な時間、識別信号を送信し続けなければならず、音声放送を開始するまでに時間がかかるという問題点があった。 As described above, in the conventional receiving device and wireless communication system, in the emergency transmission system, when the transmitting source starts broadcasting, the receiving device continues to transmit the identification signal for a sufficient time for the frequency search to be completed. There was a problem that it took time to start the audio broadcasting.

また、従来の受信装置及び無線通信システムでは、周波数サーチの際に受信電界強度のみを用いているため、マルチパスや妨害波等により無線回線品質が劣化している周波数を通常受信周波数として選択してしまうおそれがあるという問題点があった。 Further, in the conventional receiving device and wireless communication system, only the received electric field strength is used in the frequency search, so the frequency in which the wireless line quality is deteriorated due to multipath or interference waves is selected as the normal receiving frequency. There was a problem that there was a risk that it would end up.

更に、受信電界強度以外にＢＥＲを測定する場合、周波数サーチ全体の時間が長くなって、電源投入から運用開始までの時間が増大するという問題点があった。 Further, when the BER is measured in addition to the received electric field strength, there is a problem that the time of the entire frequency search becomes long and the time from the power-on to the start of operation increases.

尚、特許文献１には、起動時の動作モードとして通常モードと機器据え付けモードとを備え、制御部が、起動時に通常モードが設定されている場合には、記憶されている起動周波数を通常受信周波数として設定し、起動時に機器据え付けモードが設定された場合には、周波数サーチを行うことは記載されていない。 In addition, Patent Document 1 includes a normal mode and a device installation mode as an operation mode at the time of startup, and when the control unit normally sets the normal mode at the time of startup, the control unit normally receives a stored start frequency. It is not stated that a frequency search is performed when the frequency is set and the device installation mode is set at startup.

本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、受信装置が、起動時に、迅速に運用周波数を設定して、送信元における識別信号の送信時間を短縮して迅速に音声放送に移行することができ、周波数サーチを行う際には、無線回線品質が良好な周波数を短時間で選択して受信品質を良好にすることができる受信装置及び無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the receiving device quickly sets the operating frequency at startup, shortens the transmission time of the identification signal at the source, and quickly shifts to audio broadcasting. It is an object of the present invention to provide a receiving device and a wireless communication system capable of selecting a frequency having a good wireless line quality in a short time and improving the reception quality when performing a frequency search.

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、無線信号を受信して中間周波数に変換する無線部と、中間周波数信号を検波してノイズスケルチ信号を検出する検波部と、中間周波数信号を復調する復調部と、無線部において使用する運用周波数を設定する制御部とを備え、制御部が、起動時の動作モードとして通常起動モードと機器据付モードとを備え、起動時に通常起動モードである場合には、内部に記憶されている起動周波数を運用周波数として設定し、起動時に機器据付モードである場合には、予め登録されている複数の周波数の中から最も受信状態のよい周波数を選択する周波数サーチ処理を行って、選択された周波数を起動周波数として記憶すると共に運用周波数として設定し、起動時の動作モードを通常起動モードに変更し、制御部が、検波部からのノイズスケルチ信号に基づいて、一定時間無線信号を受信しなかったことを検出すると、記憶されている起動周波数をクリアして、周波数サーチ処理を行い、選択された周波数を起動周波数として記憶すると共に運用周波数として設定することを特徴としている。 The present invention for solving the problems of the above-mentioned conventional example includes a radio unit that receives a radio signal and converts it into an intermediate frequency, a detection unit that detects an intermediate frequency signal and detects a noise squelch signal, and an intermediate frequency signal. a demodulator for demodulating a and a control unit for setting the operating frequency used by the wireless unit, the control unit, and a normal start mode and the device installation mode as the operation mode at the time of starting, in the normal start mode at startup In some cases, the startup frequency stored inside is set as the operating frequency, and in the case of the device installation mode at startup, the frequency with the best reception condition is selected from the plurality of pre-registered frequencies. Performs frequency search processing, stores the selected frequency as the start frequency and sets it as the operating frequency, changes the operation mode at startup to the normal start mode, and the control unit uses the noise squelch signal from the detection unit. Based on this, when it is detected that the radio signal has not been received for a certain period of time, the stored start frequency is cleared, frequency search processing is performed, the selected frequency is stored as the start frequency, and the operation frequency is set. It is characterized by that.

また、本発明は、上記受信装置において、制御部が、検波部からのノイズスケルチ信号に基づいて、一定時間無線信号を受信しなかったことを検出すると、記憶されている起動周波数をクリアして、周波数サーチ処理を行い、選択された周波数を起動周波数として記憶すると共に運用周波数として設定することを特徴としている。 Further, according to the present invention, when the control unit detects that the radio signal has not been received for a certain period of time based on the noise squelch signal from the detection unit in the above receiving device, the stored activation frequency is cleared. , The frequency search process is performed, and the selected frequency is stored as the starting frequency and set as the operating frequency.

また、本発明は、上記受信装置において、制御部が、周波数サーチ処理において、複数の周波数の受信状態を比較する際に、復調されたシンボルについて、受信信号の信号点の誤差が最小となる周波数を最も受信状態のよい周波数として選択することを特徴としている。 Further, in the above-mentioned receiving device, when the control unit compares the receiving states of a plurality of frequencies in the frequency search process, the frequency at which the error of the signal point of the received signal is minimized for the demodulated symbol. Is selected as the frequency with the best reception condition.

また、本発明は、上記受信装置において、制御部が、複数の周波数の受信状態を比較する際に、フレーム内の同期ワードについて、シンボル毎の受信信号の信号点と理想的な信号点との距離の２乗の和を、理想的な信号点と原点との距離の２乗の和で除した値を、信号点誤差の平均値として算出し、当該信号点誤差の平均値を、受信信号の信号点の誤差とすることを特徴としている。 Further, in the above-mentioned receiving device, when the control unit compares the receiving states of a plurality of frequencies, the signal point of the received signal for each symbol and the ideal signal point are used for the synchronization word in the frame. The value obtained by dividing the sum of the squares of the distances by the sum of the squares of the distances between the ideal signal point and the origin is calculated as the average value of the signal point errors, and the average value of the signal point errors is the received signal. It is characterized by the error of the signal point of.

また、本発明は、上記受信装置において、制御部が、複数の周波数の受信状態を比較する際に、フレーム内の同期ワードについて、シンボル毎の受信信号の信号点と理想的な信号点との距離の２乗の和を、理想的な信号点と原点との距離の２乗の和で除した値の対数を、信号点誤差の平均値の対数として算出し、当該信号点誤差の平均値の対数を、受信信号の信号点の誤差とすることを特徴としている。 Further, in the above-mentioned receiving device, when the control unit compares the receiving states of a plurality of frequencies, the signal point of the received signal for each symbol and the ideal signal point are used for the synchronization word in the frame. The logarithm of the value obtained by dividing the sum of the squares of the distances by the sum of the squares of the distances between the ideal signal point and the origin is calculated as the logarithm of the average value of the signal point errors, and the average value of the signal point errors is calculated. It is characterized in that the logarithm of is used as the error of the signal point of the received signal.

また、本発明は、互いに異なる周波数で無線信号を送信する複数の送信局と、送信局からの無線信号を受信する受信局とを備えた無線通信システムであって、受信局が、上記のいずれか記載の受信装置であることを特徴として要る。 Further, the present invention is a wireless communication system including a plurality of transmitting stations that transmit radio signals at different frequencies and a receiving station that receives radio signals from the transmitting stations, wherein the receiving station is any of the above. The feature is that it is the receiving device described in.

本発明によれば、無線信号を受信して中間周波数に変換する無線部と、中間周波数信号を検波してノイズスケルチ信号を検出する検波部と、中間周波数信号を復調する復調部と、無線部において使用する運用周波数を設定する制御部とを備え、制御部が、起動時の動作モードとして通常起動モードと機器据付モードとを備え、起動時に通常起動モードである場合には、内部に記憶されている起動周波数を運用周波数として設定し、起動時に機器据付モードである場合には、予め登録されている複数の周波数の中から最も受信状態のよい周波数を選択する周波数サーチ処理を行って、選択された周波数を起動周波数として記憶すると共に運用周波数として設定し、起動時の動作モードを通常起動モードに変更し、制御部が、検波部からのノイズスケルチ信号に基づいて、一定時間無線信号を受信しなかったことを検出すると、記憶されている起動周波数をクリアして、周波数サーチ処理を行い、選択された周波数を起動周波数として記憶すると共に運用周波数として設定する受信装置としているので、過去に良好に受信できた運用周波数を起動周波数に設定しておくことにより、通常の起動時において周波数サーチを行わずにすむ可能性を高め、迅速に運用周波数を決定でき、送信元からの識別信号の送信時間を短縮して、迅速に音声放送に移行することができると共に、受信装置が移動した場合等は機器据付モードで動作して、周波数サーチによって良好な運用周波数を設定することができ、正常に受信できない状態となった場合には、周波数サーチによって適切な周波数を選択して、当該周波数を新たな起動周波数として、次回の起動時に迅速に運用を開始することができる効果がある。
According to the present invention, a radio unit that receives a radio signal and converts it to an intermediate frequency, a detection unit that detects an intermediate frequency signal and detects a noise squelch signal, a demodulation unit that demodulates an intermediate frequency signal, and a radio unit. It is equipped with a control unit that sets the operating frequency used in, and if the control unit has a normal startup mode and a device installation mode as operation modes at startup, and is in the normal startup mode at startup, it is stored internally. If the starting frequency is set as the operating frequency and the device is in the device installation mode at startup, the frequency search process is performed to select the frequency with the best reception condition from the plurality of pre-registered frequencies. The frequency is stored as the start frequency and set as the operation frequency, the operation mode at startup is changed to the normal start mode, and the control unit receives the radio signal for a certain period of time based on the noise squelch signal from the detection unit. When it is detected that it has not been done, the stored start frequency is cleared, frequency search processing is performed, and the selected frequency is stored as the start frequency and set as the operating frequency, so it is good in the past. By setting the operating frequency that can be received to the start frequency, it is possible to increase the possibility of not having to perform a frequency search at normal startup, to quickly determine the operating frequency, and to transmit the identification signal from the source. It is possible to shorten the time and quickly shift to audio broadcasting, and when the receiving device moves, it can operate in the device installation mode and set a good operating frequency by frequency search , which is normal. When reception is not possible, an appropriate frequency can be selected by frequency search, and the frequency can be used as a new start frequency to promptly start operation at the next start .

また、本発明によれば、制御部が、検波部からのノイズスケルチ信号に基づいて、一定時間無線信号を受信しなかったことを検出すると、記憶されている起動周波数をクリアして、周波数サーチ処理を行い、選択された周波数を起動周波数として記憶すると共に運用周波数として設定する上記受信装置としているので、正常に受信できない状態となった場合には、周波数サーチによって適切な周波数を選択して、当該周波数を新たな起動周波数として、次回の起動時に迅速に運用を開始することができる効果がある。 Further, according to the present invention, when the control unit detects that the radio signal has not been received for a certain period of time based on the noise squelch signal from the detection unit, the stored start frequency is cleared and the frequency search is performed. Since it is the above-mentioned receiving device that performs processing, stores the selected frequency as the starting frequency, and sets it as the operating frequency, if it becomes impossible to receive normally, select an appropriate frequency by frequency search and select an appropriate frequency. There is an effect that the operation can be started quickly at the next start-up by using the frequency as a new start-up frequency.

また、本発明によれば、本発明は、制御部が、周波数サーチ処理において、複数の周波数の受信状態を比較する際に、復調されたシンボルについて、受信信号の信号点の誤差が最小となる周波数を最も受信状態のよい周波数として選択する上記受信装置としているので、マルチパスや妨害波の影響が小さく無線回線品質が良好な周波数を運用周波数に設定でき、精度が高く良好な受信信号を得ることができる効果がある。 Further, according to the present invention, in the present invention, when the control unit compares the reception states of a plurality of frequencies in the frequency search process, the error of the signal point of the received signal is minimized for the demodulated symbol. Since the above receiving device selects the frequency as the frequency with the best reception condition, it is possible to set a frequency with good radio line quality with little influence of multi-pass and interfering waves as the operating frequency, and obtain a highly accurate and good reception signal. There is an effect that can be done.

また、本発明によれば、互いに異なる周波数で無線信号を送信する複数の送信局と、送信局からの無線信号を受信する受信局とを備えた無線通信システムであって、受信局が、上記のいずれか記載の受信装置である無線通信システムとしているので、非常送システムにおいて、送信元からの識別信号の送信時間を短縮して、迅速に音声放送に移行することができる効果がある。 Further, according to the present invention, a wireless communication system including a plurality of transmitting stations that transmit radio signals at different frequencies and a receiving station that receives radio signals from the transmitting stations, wherein the receiving station is described above. Since the wireless communication system is the receiving device according to any one of the above, there is an effect that the transmission time of the identification signal from the source can be shortened and the voice broadcasting can be quickly shifted to in the emergency transmission system.

本受信装置を備えた本無線通信システムの構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the configuration example of this wireless communication system provided with this receiving device. 受信装置が別のエリアに移動した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the receiving device has moved to another area. 本受信機の構成を示す構成ブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of this receiver. 本受信装置の起動時の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of activation of this receiver. 図４の処理１２０に示した周波数サーチ処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the frequency search process shown in the process 120 of FIG. 理想的な信号点と受信信号点との関係を表す模式説明図である。It is a schematic explanatory diagram which shows the relationship between an ideal signal point and a received signal point. 受信信号の雑音成分を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the noise component of a received signal. 図５の処理２１６に示した受信状態チェック処理を示すフローチャート図である。It is a flowchart which shows the reception state check process shown in the process 216 of FIG. 一般的な無線通信システムの構成例を示す概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing which shows the structural example of the general wireless communication system. 従来の受信装置における周波数サーチの処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the frequency search in the conventional receiving apparatus.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る受信装置及び無線通信システムは、受信装置の制御部が、起動時の動作モードとして通常起動モードと機器据付モードとを備え、起動時に通常モードが設定されている場合には、内部に記憶されている起動周波数を運用周波数として設定し、起動時に機器据付モードが設定された場合には、周波数サーチ処理を行って、選択された周波数を起動周波数として記憶すると共に運用周波数として設定し、起動時の動作モードを通常モードに設定するようにしており、受信装置が、これまでに良好に受信できた運用周波数を起動周波数に設定しておくことにより、通常の起動時において周波数サーチを行わずにすむ確率を高くして、迅速に運用周波数を決定することができ、送信元からの識別信号の送信時間を短縮して、迅速に音声放送に移行することができると共に、受信装置が移動した場合等は機器据付モードで動作して、周波数サーチによって良好な運用周波数を設定することができるものである。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of Embodiment]
In the receiving device and the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, when the control unit of the receiving device has a normal starting mode and a device installation mode as operation modes at the time of starting, and the normal mode is set at the time of starting. The start-up frequency stored inside is set as the start-up frequency, and if the device installation mode is set at the time of start-up, frequency search processing is performed to store the selected frequency as the start-up frequency and operate it. It is set as a frequency, and the operation mode at startup is set to normal mode, and the receiving device sets the operating frequency that has been successfully received so far as the startup frequency, so that at normal startup It is possible to increase the probability of not having to perform a frequency search in the above, quickly determine the operating frequency, shorten the transmission time of the identification signal from the source, and quickly shift to audio broadcasting. , When the receiving device moves, etc., it operates in the device installation mode, and a good operating frequency can be set by frequency search.

また、本発明の実施の形態に係る受信装置及び無線通信システムは、受信装置の制御部が、周波数サーチにおいて、復調されたシンボルについて、受信信号の信号点のシンボル誤差が最小となる周波数を最も受信状態のよい周波数として選択するようにしており、マルチパスや妨害波の影響が小さく、無線回線品質が良好な周波数を短時間で選択して、送信元からの識別信号の送信時間を短縮すると共に、受信品質を良好にすることができるものである。 Further, in the receiving device and the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, the control unit of the receiving device sets the frequency at which the symbol error of the signal point of the received signal is minimized with respect to the demodulated symbol in the frequency search. The frequency is selected as the frequency with good reception condition, the influence of multipath and interfering waves is small, and the frequency with good wireless line quality is selected in a short time to shorten the transmission time of the identification signal from the source. At the same time, the reception quality can be improved.

［実施の形態に係る無線通信システムの構成例：図１］
本発明の実施の形態に係る受信装置（本受信装置）を備えた無線通信システムの構成例（本無線通信システム）について図１を用いて説明する。図１は、本受信装置を備えた本無線通信システムの構成例を示す説明図である。
図１に示すように、本無線通信システムは、図９に示した従来の無線通信システムとほぼ同様の同報系防災行政無線システムであり、自治体の役場２０に設けられた基地局２１と、基地局２１から離れた場所に設けられた中継局２２，２３と、基地局２１又は中継局２２，２３の通信エリアに存在する複数の受信装置２５とを備えている。
そして、受信装置２５の構成及び起動時の動作等が、従来とは異なっている。受信装置２５については後述する。 [Configuration example of the wireless communication system according to the embodiment: FIG. 1]
A configuration example (the present wireless communication system) of the wireless communication system including the receiving device (the present receiving device) according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of the wireless communication system including the receiving device.
As shown in FIG. 1, this wireless communication system is a broadcast disaster prevention administrative wireless system that is almost the same as the conventional wireless communication system shown in FIG. It includes relay stations 22 and 23 provided at a location distant from the base station 21, and a plurality of receiving devices 25 existing in the communication area of the base station 21 or the relay stations 22 and 23.
The configuration of the receiving device 25, the operation at startup, and the like are different from the conventional ones. The receiving device 25 will be described later.

図１の例では、基地局２１は周波数Ｆ１で受信装置２５に送信し、中継局２２はＦ２で送信し、中継局２３はＦ３で送信する。
図１では、後述する起動時の処理が終わって運用が開始された状態を示しており、各受信装置２５は、予め登録された複数の周波数の中から、最も受信状態のよい周波数を運用周波数として設定して受信する。
各受信装置２には、当該システムで用いられる複数の周波数（図１の例では周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）が予め登録されている。 In the example of FIG. 1, the base station 21 transmits the frequency F1 to the receiving device 25, the relay station 22 transmits the F2, and the relay station 23 transmits the F3.
FIG. 1 shows a state in which the operation at the time of startup, which will be described later, has been completed and the operation has been started. Set as and receive.
A plurality of frequencies (frequency F1, F2, F3 in the example of FIG. 1) used in the system are registered in advance in each receiving device 2.

例えば、中継局２３のエリアに位置する受信装置２５ａは、周波数Ｆ３を運用周波数として設定し、受信を開始する。
受信装置２５ｂ及び２５ｃは、基地局２１のエリアと、中継局２３のエリアの両方に属しているが、周波数サーチの結果、受信装置２５ｂは周波数Ｆ１を運用周波数とし、受信装置２５ｃは、周波数Ｆ３を運用周波数としている。 For example, the receiving device 25a located in the area of the relay station 23 sets the frequency F3 as the operating frequency and starts receiving.
The receiving devices 25b and 25c belong to both the area of the base station 21 and the area of the relay station 23. As a result of the frequency search, the receiving device 25b uses the frequency F1 as the operating frequency, and the receiving device 25c has the frequency F3. Is the operating frequency.

［受信装置が別のエリアに移動した状態：図２］
受信装置が別のエリアに移動した状態について図２を用いて説明する。図２は、受信装置が別のエリアに移動した状態を示す説明図である。
図２では、図１において中継局２３のエリアにあった受信装置２５ａが、基地局２１のエリアに移動した状態を示している。 [The state where the receiving device is moved to another area: Fig. 2]
The state in which the receiving device is moved to another area will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which the receiving device has moved to another area.
FIG. 2 shows a state in which the receiving device 25a, which was in the area of the relay station 23 in FIG. 1, has moved to the area of the base station 21.

受信装置２５ａは、図１の状態では、運用周波数としてＦ３が設定されている。従って、基地局２１のエリアに移動した場合に、周波数Ｆ１は受信できない。
そこで、受信装置２５ａは、後述する機器据付モードで起動することにより、再び周波数サーチ処理を行って、最も受信状態のよい周波数Ｆ１を運用周波数として決定し、図２の状態で運用を開始する。周波数サーチの処理については後述する。 In the state of FIG. 1, the receiving device 25a has F3 set as the operating frequency. Therefore, when moving to the area of the base station 21, the frequency F1 cannot be received.
Therefore, the receiving device 25a is activated in the device installation mode described later to perform frequency search processing again, determines the frequency F1 having the best reception state as the operating frequency, and starts the operation in the state of FIG. The frequency search process will be described later.

［本受信装置の構成：図３］
次に、本受信装置の構成について図３を用いて説明する。図３は、本受信機の構成を示す構成ブロック図である。
図３に示すように、本受信装置は、空中線３１と、無線部３２と、ＩＦ検波部３３と、Ａ／Ｄ変換部３４と、復調部３５と、音声データ復号化部３６と、Ｄ／Ａ変換部３７と、スピーカ３８と、周波数シンセサイザ３９と、制御部４０と、外部制御インタフェース４１とを備えている。 [Configuration of this receiver: Fig. 3]
Next, the configuration of this receiving device will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the receiver.
As shown in FIG. 3, the receiving device includes an antenna 31, a radio unit 32, an IF detection unit 33, an A / D conversion unit 34, a demodulation unit 35, an audio data decoding unit 36, and a D /. It includes an A conversion unit 37, a speaker 38, a frequency synthesizer 39, a control unit 40, and an external control interface 41.

空中線３１は、無線信号を受信するアンテナである。
無線部３２は、受信した無線信号を増幅し、周波数シンセサイザ３９からの周波数信号を乗算して中間周波数（ＩＦ；Intermediate Frequency）の信号に変換する。 The antenna 31 is an antenna that receives a radio signal.
The radio unit 32 amplifies the received radio signal, multiplies the frequency signal from the frequency synthesizer 39, and converts it into an intermediate frequency (IF) signal.

ＩＦ検波部３３は、ＩＦ信号を増幅し、帯域制御を行う。また、ＩＦ信号からノイズスケルチ（ＮＳＱ）信号を検出して、制御部４０に出力する。更に、ＩＦ検波部３３は、受信電界強度を測定し、制御部４０に出力する。
Ａ／Ｄ変換部３４は、ＩＦ検波部３３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。 The IF detection unit 33 amplifies the IF signal and controls the band. Further, the noise squelch (NSQ) signal is detected from the IF signal and output to the control unit 40. Further, the IF detection unit 33 measures the received electric field strength and outputs it to the control unit 40.
The A / D conversion unit 34 converts the analog signal output from the IF detection unit 33 into a digital signal.

復調部３５は、復調処理を行って、受信シンボルを出力すると共に、シンボル判定誤差を算出する。シンボル判定誤差については後述する。
音声データ復号化部３６は、符号化された音声データを復号化する。
Ｄ／Ａ変換部３７は、復号化されたデジタル音声をアナログ信号に変換する。
スピーカ３８は、音声を出力する。 The demodulation unit 35 performs demodulation processing, outputs a received symbol, and calculates a symbol determination error. The symbol determination error will be described later.
The voice data decoding unit 36 decodes the encoded voice data.
The D / A conversion unit 37 converts the decoded digital audio into an analog signal.
The speaker 38 outputs audio.

周波数シンセサイザ３９は、無線部３２におけるダウンコンバートに用いられる周波数信号を生成し、ＩＦ信号の周波数を特定する。
外部制御インタフェース４１は、本受信装置をユーザが制御するためのインタフェースであり、例えば、後述するように機器据付モードの設定等を行う。 The frequency synthesizer 39 generates a frequency signal used for down-conversion in the radio unit 32, and specifies the frequency of the IF signal.
The external control interface 41 is an interface for the user to control the receiving device. For example, the device installation mode is set as described later.

制御部４０は、本受信装置全体の制御を行う処理部であり、内部の記憶部に記憶されたプログラムを読み出して、処理を実行する。本受信装置では、起動時に運用周波数を設定する処理や周波数サーチの処理が特徴となっている。 The control unit 40 is a processing unit that controls the entire receiving device, reads a program stored in an internal storage unit, and executes processing. This receiver is characterized by the process of setting the operating frequency at startup and the process of frequency search.

具体的には、制御部４０は、起動時の動作モードとして、通常起動モードと機器据付モードとを備えており、設定されたいずれかの動作モードで動作する。通常は、通常起動モードが設定されているが、機器据付時には、作業員等が手動操作で機器据付モードに設定する。
また、本受信装置の特徴として、制御部４０は、内部に起動周波数を記憶している。 Specifically, the control unit 40 includes a normal startup mode and a device installation mode as operation modes at the time of startup, and operates in any of the set operation modes. Normally, the normal start-up mode is set, but when installing the equipment, a worker or the like manually sets the equipment installation mode.
Further, as a feature of this receiving device, the control unit 40 internally stores the starting frequency.

通常起動モードは、例えば、既に本受信装置の据え付けが完了して運用を開始している状態において、再起動する場合等に用いられ、制御部４０は、内部に記憶された起動周波数を運用周波数として設定する。 The normal start mode is used, for example, when restarting the receiver in a state where the installation of the receiver has been completed and the operation has started, and the control unit 40 uses the start frequency stored inside as the operation frequency. Set as.

起動周波数は、前回の運用で良好に受信できた周波数が設定されているため、再起動時にも良好に受信できる可能性が高く、周波数サーチを行わずに起動周波数を運用周波数に設定して運用することで、起動後、運用開始までの時間の短縮を図るものである。
尚、後述するように、起動周波数で正常に運用できない場合には、周波数サーチを行う。 Since the startup frequency is set to the frequency that was successfully received in the previous operation, there is a high possibility that it can be received well even when restarting, and the startup frequency is set to the operation frequency without performing a frequency search. By doing so, the time from the start to the start of operation is shortened.
As will be described later, if the starting frequency cannot be operated normally, a frequency search is performed.

また、機器据付モードは、新たに本受信装置を設置する場合や、本受信装置を移動した先で据え付けを行う場合に用いられる動作モードであり、周波数サーチを行って良好に受信できる周波数を選択して、運用周波数として設定するものである。
起動時の具体的な処理については後述する。 In addition, the device installation mode is an operation mode used when the receiver is newly installed or when the receiver is installed at the destination where the receiver is moved, and a frequency search is performed to select a frequency that can be received satisfactorily. Then, it is set as the operating frequency.
The specific processing at startup will be described later.

更に、本受信装置の制御部４０は、周波数サーチにおいて、受信電界強度だけではなく、復調部３５から入力されるシンボル判定誤差に基づいて無線回線の品質を判断して、運用周波数を選択するものであり、マルチパスや妨害波の影響を受けにくい周波数を迅速に選択できるものである。
周波数サーチの具体的な処理については後述する。 Further, the control unit 40 of the present receiver determines the quality of the wireless line based on not only the received electric field strength but also the symbol determination error input from the demodulation unit 35 in the frequency search, and selects the operating frequency. Therefore, it is possible to quickly select a frequency that is not easily affected by multipath or interfering waves.
The specific processing of the frequency search will be described later.

［本受信装置の起動時の処理：図４］
次に、本受信装置の起動時（電源投入時）の処理について図４を用いて説明する。図４は、本受信装置の起動時の処理を示すフローチャートである。
図４に示すように、本受信装置の制御部４０は、電源が投入されると、現在の動作モードとして、通常モードが設定されているか、若しくは外部からの手動操作等で、機器据付モードが設定されたかを判断する（１００）。
機器据付モードが設定された場合には、制御部４０は、処理１２０に移行して、周波数サーチ処理を行う。周波数サーチ処理については後述する。 [Processing at startup of this receiver: Fig. 4]
Next, the processing at the time of starting (when the power is turned on) of the receiving device will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a process at the time of starting the receiving device.
As shown in FIG. 4, when the power is turned on, the control unit 40 of the receiving device is set to the normal mode as the current operation mode, or the device installation mode is set by manual operation from the outside. Determine if it has been set (100).
When the device installation mode is set, the control unit 40 shifts to the process 120 and performs the frequency search process. The frequency search process will be described later.

また、処理１００において、通常モードが設定されている場合には、制御部４０は、起動周波数が記憶されているかどうかを判断し（１０２）、起動周波数が記憶されていない場合（Noの場合）には、周波数サーチ処理を行う（１２０）。 Further, in the process 100, when the normal mode is set, the control unit 40 determines whether or not the start-up frequency is stored (102), and when the start-up frequency is not stored (when No). Is subjected to frequency search processing (120).

処理１０２において、起動周波数が記憶されている場合には（Yesの場合）、制御部４０は、当該起動周波数を運用周波数に設定し（１０４）、受信を開始する。
そして、制御部４０は、運用周波数として設定された起動周波数で一定時間有効な信号を受信できなかった（未受信）かどうかを判断し（１０８）、一定時間未受信であった場合（Yesの場合）には、記憶部に記憶されている起動周波数をクリアして（１１０）、周波数サーチ処理を行う（１２０）。処理１０８における判定は、ＩＦ検波部３３からノイズスケルチ信号が一定時間入力されなかった場合に未受信と判断する。 In the process 102, if the start-up frequency is stored (Yes), the control unit 40 sets the start-up frequency to the operating frequency (104) and starts reception.
Then, the control unit 40 determines whether or not a valid signal could not be received (not received) for a certain period of time at the start frequency set as the operating frequency (108), and if it has not been received for a certain period of time (Yes). In the case), the start-up frequency stored in the storage unit is cleared (110), and the frequency search process is performed (120). The determination in the process 108 determines that the noise squelch signal has not been input from the IF detection unit 33 for a certain period of time.

また、処理１０８において、一定時間内に有効な信号を受信した場合（Noの場合）、制御部４０は、送信元から周波数サーチを指示する信号（サーチ指示）を受信したかどうかを監視し（１１２）、サーチ指示を受信した場合には（Yesの場合）、周波数サーチ処理、ここでは設定されている起動周波数の受信状態の確認を行う（１２０）。 Further, in the process 108, when a valid signal is received within a certain period of time (No), the control unit 40 monitors whether or not a signal (search instruction) instructing a frequency search is received from the transmission source (in the case of No). 112) When the search instruction is received (if Yes), the frequency search process is performed, and here, the reception status of the set start frequency is confirmed (120).

本システムでは、基地局２１は定期的に周波数のサーチ指示を送信していることが好ましく、これにより、非常送のシステムであっても、本受信装置は設定された起動周波数の受信状態を定期的に確認することができ、放送の聞き逃しを少なくすることができる。 In this system, it is preferable that the base station 21 periodically transmits a frequency search instruction, so that the receiving device periodically transmits a reception state of a set start frequency even in an emergency transmission system. It is possible to confirm the frequency and reduce the number of missed broadcasts.

処理１１２で周波数サーチの指示を受信しなかった場合には（Noの場合）、制御部４０は通常の運用に移行して（１２２）、送信元からの信号を待ち受けると共に、処理１０８に戻って、受信が正常に行われているかどうか、また、周波数サーチの指示の有無を監視する。
このようにして、本受信装置における起動時の処理が行われるものである。 If the frequency search instruction is not received in the process 112 (in the case of No), the control unit 40 shifts to the normal operation (122), waits for the signal from the source, and returns to the process 108. , Monitor whether reception is performed normally and whether there is a frequency search instruction.
In this way, the processing at the time of startup in the receiving device is performed.

尚、図４の処理１０８〜１２２に示したように、本受信装置では、運用開始後においても、無線信号を正常に受信できない場合や、送信元からの指示があった場合等、必要であれば周波数サーチを行って、改めて良好な周波数を運用周波数に設定できるものである。 As shown in the processes 108 to 122 of FIG. 4, this receiving device may be necessary even after the start of operation, such as when the radio signal cannot be normally received or when there is an instruction from the transmitting source. For example, a frequency search can be performed to set a good frequency as the operating frequency again.

これにより、本受信装置では、特に、起動時に通常モードが設定されている場合に、迅速に運用を開始することができ、非常送モードのシステムにおいて、送信側で識別信号を送信する時間を短縮することができるものである。 As a result, the receiving device can start operation quickly, especially when the normal mode is set at the time of startup, and the time for transmitting the identification signal on the transmitting side in the emergency transmission mode system is shortened. Is something that can be done.

［周波数サーチ処理：図５］
次に、図４の処理１２０に示した周波数サーチ処理について図５を用いて説明する。図５は、図４の処理１２０に示した周波数サーチ処理を示すフローチャートである。
図５に示すように、周波数サーチ処理が開始されると、制御部４０は、まず、登録されている複数の周波数（システム内で使用される周波数）の内の一つを受信周波数として設定する（２００）。 [Frequency search processing: Fig. 5]
Next, the frequency search process shown in the process 120 of FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the frequency search process shown in the process 120 of FIG.
As shown in FIG. 5, when the frequency search process is started, the control unit 40 first sets one of the plurality of registered frequencies (frequency used in the system) as the reception frequency. (200).

そして、制御部４０は、ＩＦ検波部３３からのノイズスケルチ（ＮＳＱ）信号を監視して、一定時間以内にノイズスケルチ信号を受信したかどうかを判断し（２００）、受信していない場合には（Noの場合）、登録された全ての周波数についてチェックしたかどうかを判断する（２２０）。
処理２２０で、全ての周波数について終わっていない場合（Noの場合）には、制御部４０は、処理２００に戻って次の周波数を設定する。 Then, the control unit 40 monitors the noise squelch (NSQ) signal from the IF detection unit 33, determines whether or not the noise squelch signal has been received within a certain period of time (200), and if not, determines whether or not the noise squelch signal has been received. (If No), determine whether all registered frequencies have been checked (220).
If the process 220 does not finish for all frequencies (No), the control unit 40 returns to the process 200 and sets the next frequency.

処理２０２でノイズスケルチ信号を受信した場合には、制御部４０は、同期検出を行って、受信した信号が自分のシステムの無線信号であるかどうかを確認し（２０８）、一定時間内に同期検出ができない場合（Noの場合）、処理２２０に移行する。 When the noise squelch signal is received in the process 202, the control unit 40 performs synchronization detection, confirms whether the received signal is a radio signal of its own system (208), and synchronizes within a certain period of time. If it cannot be detected (No), the process proceeds to process 220.

また、処理２０８で同期が検出できた場合（Yesの場合）には、制御部４０は、周波数情報を取得して（２１２）、自分宛の有効な信号であるかどうか、つまり受信可能であるかどうかを判断し（２１４）、受信可能でなければ（Noの場合）、処理２２０に移行する。 If synchronization can be detected in process 208 (Yes), the control unit 40 acquires frequency information (212), and whether it is a valid signal addressed to itself, that is, it can be received. It is determined whether or not (214), and if reception is not possible (in the case of No), the process proceeds to process 220.

処理２１４で受信可能な信号であると判断した場合、制御部４０は、当該信号について受信状態をチェックする受信状態チェック処理を行って（２１６）、当該周波数が運用周波数の候補となるかどうかを判断し、候補となる場合には当該周波数及びその受信状態を記憶部に記憶して、処理２２０に移行する。 When the control unit 40 determines that the signal can be received by the process 214, the control unit 40 performs a reception state check process (216) to check the reception state of the signal, and determines whether or not the frequency is a candidate for the operating frequency. If it is determined and becomes a candidate, the frequency and its reception state are stored in the storage unit, and the process proceeds to process 220.

受信状態チェック処理については後述するが、本受信装置の特徴として、従来と同様に受信電界強度を測定するのに加え、復調後の受信シンボルの精度に基づいて無線通信回線の品質を推定し、受信状態の判断に用いる。
これにより、受信電界強度のみによって受信状態を判断する場合に比べて、無線回線品質が良好な周波数を精度良く且つ迅速に選択することができるものである。 The reception status check process will be described later, but as a feature of this receiver, in addition to measuring the received electric field strength as in the past, the quality of the wireless communication line is estimated based on the accuracy of the received symbol after demodulation. Used to judge the reception status.
As a result, it is possible to accurately and quickly select a frequency having good wireless line quality, as compared with the case where the reception state is determined only by the reception electric field strength.

そして、処理２２０において、全ての周波数について受信状態をチェックした場合には（Yesの場合）、制御部４０は、記憶されている運用周波数の候補となった周波数の中から、受信状態がもっとも良好である周波数を選択して、運用周波数として設定する（２２２）。
本受信装置の特徴として、制御部４０は、受信電界強度が閾値以上で、且つ、後述する信号点誤差の平均値が最も小さい周波数を運用周波数として設定する。 Then, when the reception status is checked for all frequencies in the process 220 (if Yes), the control unit 40 has the best reception status among the stored operating frequency candidate frequencies. The frequency is selected and set as the operating frequency (222).
As a feature of this receiving device, the control unit 40 sets a frequency having a received electric field strength equal to or higher than a threshold value and having the smallest average value of signal point errors described later as an operating frequency.

更に、制御部４０は、当該運用周波数として設定した周波数を、起動周波数に設定して記憶する（２２４）。尚、処理２２２として、受信状態がもっとも良好である周波数を選択して、起動周波数として記憶し、その後、処理２２４として、当該起動周波数を運用周波数として設定してもよい。 Further, the control unit 40 sets the frequency set as the operating frequency as the starting frequency and stores it (224). As the process 222, the frequency having the best reception state may be selected and stored as the start frequency, and then the start frequency may be set as the operating frequency as the process 224.

そして、制御部４０は、起動時の動作モードとして通常モードを設定し（２２６）、周波数サーチ処理を終わらせ、図４の通常の運用に移行する（１２２）。つまり、機器据付モードで起動して周波数サーチ処理を行った場合には、周波数サーチ完了により起動時の動作モードを通常モードに変更することになる。
これにより、次回の電源投入時には、通常モードで動作して、当該起動周波数で受信を開始することになる。
このようにして、本受信装置における周波数サーチ処理が行われるものである。 Then, the control unit 40 sets the normal mode as the operation mode at the time of startup (226), ends the frequency search process, and shifts to the normal operation of FIG. 4 (122). That is, when the device is started in the device installation mode and the frequency search process is performed, the operation mode at the time of starting is changed to the normal mode when the frequency search is completed.
As a result, when the power is turned on next time, the operation is performed in the normal mode and reception is started at the start frequency.
In this way, the frequency search process in the receiving device is performed.

［無線回線品質と受信信号点：図６］
次に、本受信装置の周波数サーチ処理における受信状態の判断に用いられる無線回線品質と信号点との関係について図６を用いて説明する。図６は、理想的な信号点と受信信号点との関係を表す模式説明図である。
図６では、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調方式で「１０」（２進数）のデータを受信した場合の、デジタル復調された信号のコンスタレーション（信号点配置）の例を示している。 [Wireless line quality and received signal points: Fig. 6]
Next, the relationship between the radio line quality and the signal point used for determining the reception state in the frequency search process of the receiving device will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic explanatory view showing the relationship between the ideal signal point and the received signal point.
FIG. 6 shows an example of a constellation (signal point arrangement) of a digitally demodulated signal when "10" (binary number) data is received by a QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation method.

図６に示すように、データ「１０」の理想的な信号点は点Ａである。
しかし、雑音等の影響により、受信信号の信号点は理想的な点Ａからずれた位置、例えば点Ｂに現れる。
受信した信号点が点Ｂであれば、「１０」として復調されるため、ビット誤りは生じない。
更に回線品質が劣化して、受信信号の信号点が点Ｂ′となった場合には、判定閾値を超えるため、「００」のデータとして復調され、１ビットの誤りが生じる。 As shown in FIG. 6, the ideal signal point of the data “10” is the point A.
However, due to the influence of noise and the like, the signal point of the received signal appears at a position deviated from the ideal point A, for example, point B.
If the received signal point is point B, it is demodulated as "10", so that no bit error occurs.
Further, when the line quality deteriorates and the signal point of the received signal becomes the point B', the determination threshold value is exceeded, so that the data is demodulated as "00" data and a 1-bit error occurs.

このように、マルチパスや妨害波などによって無線区間の品質が低下すると、受信信号の信号点が理想的な信号点から大きくずれる確率が高くなる。
そのため、受信信号の信号点について、理想的な信号点からのずれを測定することにより、無線回線品質を推定することが可能である。 As described above, when the quality of the radio section deteriorates due to multipath, interference waves, etc., the probability that the signal point of the received signal deviates significantly from the ideal signal point increases.
Therefore, it is possible to estimate the radio line quality by measuring the deviation of the signal point of the received signal from the ideal signal point.

［受信信号の雑音成分：図７］
ここで、無線回線品質を推定するための雑音成分について図７を用いて説明する。図７は、受信信号の雑音成分を示す説明図である。
図７に示すように、理想的な信号点を点Ｒとすると、理想的な受信信号ベクトルはｒ_kで表されるが、無線通信において雑音成分ｅ_kが発生すると、受信信号の信号点は点Ｓ、受信信号ベクトルはｓ_kとなる。 [Noise component of received signal: Fig. 7]
Here, the noise component for estimating the radio line quality will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a noise component of the received signal.
As shown in FIG. 7, when the ideal signal point and the point R, but ideal reception signal vector is expressed by r _k, the noise component e _k is generated in a wireless communication, the signal point of the received signal point S, the received signal vector becomes s _k.

つまり、雑音成分ｅ_k及びその絶対値の２乗｜ｅ_k｜²は、理想的な信号点Ｒと受信信号の信号点Ｓの同相成分及び直交成分から、

と表すことができる。
ここで、kは、シンボルのサンプル時刻を表す整数である。 That is, the noise component _ek and the square of its absolute value | _ek | ² are derived from the in-phase component and the orthogonal component of the ideal signal point R and the signal point S of the received signal.

It can be expressed as.
Here, k is an integer representing the sample time of the symbol.

そこで、本受信装置では、送信元からの既知の信号を受信して、各シンボルで発生した雑音成分の大きさを表す｜ｅ_k｜²を平均して、無線回線品質を推定するようにしている。
例えば、ARIB STD-T115第２編のシステムでは、１フレームの同期ワードで４８個のシンボルがあり、次式により、無線フレーム内の全てのシンボルにおける雑音成分の大きさを平均して信号点誤差の平均値（Ｅ）を求め、この値に基づいて無線回線品質を推定する。 Therefore, in this receiving device, the radio line quality is estimated by receiving a known signal from the source and averaging | _ek ^{| 2} , which represents the magnitude of the noise component generated in each symbol. There is.
For example, in the system of ARIB STD-T115 Volume 2, there are 48 symbols in one frame synchronization word, and the signal point error is averaged by the magnitude of the noise component in all the symbols in the wireless frame by the following equation. The average value (E) of is obtained, and the radio line quality is estimated based on this value.

あるいは、次式により、Ｅをデシベル値に変換したＥ’ を求め、この値に基づいて無線回線品質を推定する。

Alternatively, E', which is obtained by converting E into a decibel value, is obtained by the following equation, and the radio line quality is estimated based on this value.

（式２）、（式３）において、Ｎは、平均するシンボルの個数であり、４８個のシンボルから成る同期ワードの誤差を平均する場合には、Ｎ＝４８とする。
（式２）、（式３）に示すように、本受信装置では、（式１）で求めたシンボル毎の雑音成分の絶対値の２乗の総和（４８シンボル分）を、理想的な信号ベクトルの絶対値の２乗の総和で除した値、つまり、シンボル毎の受信信号の信号点と理想的な信号点との距離の２乗の総和を、理想的な信号点と原点との距離の２乗の総和で除した値、あるいはそのデシベル値を信号点誤差の平均値として算出する。 In (Equation 2) and (Equation 3), N is the number of symbols to be averaged, and N = 48 when averaging the errors of the synchronization words consisting of 48 symbols.
As shown in (Equation 2) and (Equation 3), in this receiving device, the sum of the squares of the absolute values of the noise components for each symbol obtained in (Equation 1) (48 symbols) is an ideal signal. The value obtained by dividing the sum of the squares of the absolute values of the vectors, that is, the sum of the squares of the distance between the signal point of the received signal and the ideal signal point for each symbol, is the distance between the ideal signal point and the origin. The value divided by the sum of the squares of, or the decibel value thereof is calculated as the average value of the signal point errors.

信号点誤差の平均値が最も小さい周波数が、妨害波やマルチパスの影響が少なく、シンボルの精度が最も高い周波数となるものである。
尚、本受信装置では、制御部４０が、復調部３５から雑音成分（シンボル判定誤差）を入力して信号点誤差の平均値を算出する。 The frequency with the smallest average value of the signal point error is the frequency with the highest symbol accuracy, which is less affected by nuisances and multipath.
In this receiving device, the control unit 40 inputs a noise component (symbol determination error) from the demodulation unit 35 and calculates the average value of the signal point error.

［周波数サーチにおける受信状態チェックの処理：図８］
次に、本受信装置の周波数サーチにおける受信状態チェックの処理について図８を用いて説明する。図８は、図５の処理２１６に示した受信状態チェック処理を示すフローチャート図である。
受信状態チェック処理は、図５に示したように、周波数サーチ処理において、サーチした周波数について周波数情報を取得すると開始される処理である。 [Processing of reception status check in frequency search: Fig. 8]
Next, the process of checking the reception state in the frequency search of the receiving device will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the reception state check process shown in the process 216 of FIG.
As shown in FIG. 5, the reception state check process is a process started when frequency information is acquired for the searched frequency in the frequency search process.

制御部４０は、受信状態チェック処理が開始されると、ＩＦ検波部３３で測定された受信電界強度を入力し（図では「受信電界強度を測定」と記載）（３００）、受信電界強度の値が閾値を超えたかどうかを判定し（３０２）、超えていない場合（Noの場合）には、受信状態チェックの処理を終えて、図５の処理２２０に移行する。つまり、受信電界強度が閾値を超えていない周波数は運用周波数の候補から除外する。 When the reception state check process is started, the control unit 40 inputs the received electric field strength measured by the IF detection unit 33 (described as "measurement of the received electric field strength" in the figure) (300), and determines the received electric field strength. It is determined whether or not the value exceeds the threshold value (302), and if it does not exceed (No), the process of checking the reception status is completed and the process proceeds to process 220 of FIG. That is, frequencies whose received electric field strength does not exceed the threshold value are excluded from the candidates for operating frequencies.

また、処理３０２で受信電界強度の値が閾値を超えた場合（Yesの場合）には、制御部４０は、当該周波数を運用周波数の候補とし、復調部３５から入力されたシンボル判定誤差に基づいて、上述した（式２）又は（式３）により、受信信号の信号点誤差の平均値（Ｅ）或はそのデシベル値（Ｅ’）を算出する（３０４）。 When the value of the received electric field strength exceeds the threshold value in the process 302 (Yes), the control unit 40 uses the frequency as a candidate for the operating frequency and is based on the symbol determination error input from the demodulation unit 35. Then, the average value (E) of the signal point error of the received signal or the decibel value (E') thereof is calculated by the above-mentioned (Equation 2) or (Equation 3) (304).

そして、制御部４０は、候補となる周波数と信号点誤差の平均値（又はそのデシベル値）を対応付けて記憶して（３０６）、受信状態チェックの処理を終了する。
図５において、登録された全ての周波数について受信状態チェックの処理が行われると、制御部４０には、運用周波数の候補となる全ての周波数とその信号点誤差の平均値（又はそのデシベル値）が記憶されることになる。 Then, the control unit 40 stores the candidate frequency and the average value of the signal point error (or its decibel value) in association with each other (306), and ends the process of checking the reception state.
In FIG. 5, when the reception status check process is performed for all the registered frequencies, the control unit 40 is notified of all the frequencies that are candidates for the operating frequency and the average value (or its decibel value) of the signal point error. Will be remembered.

そして、制御部４０は、図５の処理２２２において、記憶された全ての候補の中から信号点誤差の平均値（又はそのデシベル値）が最も小さい周波数（シンボル精度が最も高い周波数）を、運用周波数として選択するようにしている。これにより、妨害波やマルチパスの影響が少ない周波数を運用周波数として、良好な品質の受信信号を得ることができるものである。 Then, in the process 222 of FIG. 5, the control unit 40 operates the frequency (frequency having the highest symbol accuracy) having the smallest average value (or its decibel value) of the signal point error among all the stored candidates. I try to select it as the frequency. As a result, it is possible to obtain a received signal of good quality by using a frequency that is less affected by interference waves and multipath as an operating frequency.

［ＢＥＲ測定と信号点誤差測定との比較］
受信品質を推定する際、本受信装置のように信号点誤差の測定を行うのではなく、ビット誤り率（ＢＥＲ）を測定して求める方法もある。
そこで、ビット誤り率を測定する場合と、信号点誤差を測定する場合の所要時間を比較する。 [Comparison between BER measurement and signal point error measurement]
When estimating the reception quality, there is also a method of measuring the bit error rate (BER) instead of measuring the signal point error as in the present receiving device.
Therefore, the time required for measuring the bit error rate and the time required for measuring the signal point error are compared.

ＢＥＲ測定を実施する場合は、基地局からの送信信号に含まれる既知のビットパターンである同期ワード部分の受信信号を用いてＢＥＲを測定する必要がある。
上述したARIB STD-T115第２編のシステムの場合、８０msの無線フレーム毎に、９６ビットの同期ワードが１回だけ送信される。
ＢＥＲが１×１０^-4以下となる回線品質を確認するためには、少なくとも１０，０００ビット分の同期ワードを受信する必要があるため、約８．３秒の時間を要することになる。 When carrying out the BER measurement, it is necessary to measure the BER using the received signal of the synchronization word portion which is a known bit pattern included in the transmission signal from the base station.
In the case of the above-mentioned ARIB STD-T115 Volume 2 system, a 96-bit synchronization word is transmitted only once every 80 ms wireless frame.
In order to confirm the line quality in which the BER is 1 × 10 ^-4 or less, it is necessary to receive at least 10,000 bits of synchronization words, so that it takes about 8.3 seconds.

これに対し、信号点誤差測定を行う場合は、１フレームで測定可能であるため、８０msで測定が完了する。
従って、周波数サーチにおいて、信号点誤差測定で受信品質の推定を行うことにより、ＢＥＲ測定を行う場合に比べて、電源投入から運用開始までの時間を大幅に短縮することができるものである。 On the other hand, when the signal point error measurement is performed, the measurement can be completed in 80 ms because the measurement can be performed in one frame.
Therefore, in the frequency search, by estimating the reception quality by measuring the signal point error, it is possible to significantly shorten the time from the power-on to the start of operation as compared with the case of performing the BER measurement.

例えば、周波数が３波の場合、ＢＥＲ測定では８．３秒×３波＝２４．９秒かかるが、本受信装置における信号点誤差測定では、８０ms×３波＝２４０msとなり、短時間で最も回線品質のよい周波数を選択することができるものである。 For example, when the frequency is 3 waves, BER measurement takes 8.3 seconds x 3 waves = 24.9 seconds, but signal point error measurement in this receiver shows 80 ms x 3 waves = 240 ms, which is the shortest line. It is possible to select a high quality frequency.

［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る受信装置及び無線通信システムによれば、受信装置の制御部４０が、起動時の動作モードとして通常起動モードと機器据付モードとを備え、起動時に通常モードが設定されている場合には、内部に記憶されている起動周波数を運用周波数として設定するようにしているので、受信装置がこれまでに良好に受信できた運用周波数を起動周波数に設定しておくことにより、通常の起動時において周波数サーチを行わずにすむ確率を高くして、迅速に運用周波数を決定することができ、非常送システムにおいて、送信元からの識別信号の送信時間を短縮して、迅速に音声放送に移行することができる効果がある。 [Effect of Embodiment]
According to the receiving device and the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, the control unit 40 of the receiving device includes a normal start mode and a device installation mode as operation modes at the time of start-up, and the normal mode is set at the time of start-up. If so, the start-up frequency stored inside is set as the start-up frequency. Therefore, by setting the start-up frequency that the receiving device has been able to receive well so far as the start-up frequency, The operating frequency can be determined quickly by increasing the probability of not having to perform a frequency search at normal startup, and in an emergency transmission system, the transmission time of the identification signal from the source can be shortened and quickly. There is an effect that it is possible to shift to audio broadcasting.

また、本発明の実施の形態に係る受信装置及び無線通信システムによれば、受信装置の起動時に機器据付モードが設定された場合には、制御部４０が、登録されている複数の周波数の中から最も受信状態のよい周波数を選択する周波数サーチ処理を行って、選択された周波数を起動周波数として記憶すると共に運用周波数として設定し、起動時の動作モードを通常モードに設定するようにしているので、受信装置が移動した場合等は機器据付モードで動作して、周波数サーチによって良好な運用周波数を設定することができ、次の起動時には通常起動モードで起動して、運用開始までの時間を短縮できる効果がある。 Further, according to the receiving device and the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, when the device installation mode is set when the receiving device is activated, the control unit 40 is among a plurality of registered frequencies. Since the frequency search process that selects the frequency with the best reception condition is performed, the selected frequency is stored as the startup frequency and set as the operating frequency, and the operation mode at startup is set to the normal mode. , When the receiving device moves, etc., it operates in the device installation mode, and a good operating frequency can be set by frequency search, and the next startup will start in the normal startup mode, shortening the time to start operation. There is an effect that can be done.

また、本発明の実施の形態に係る受信装置及び無線通信システムによれば、受信装置の制御部４０が、復調されたシンボルについて、復調部３５からのシンボル判定誤差に基づいて、フレーム毎に信号点誤差の平均値を算出して、信号点誤差の平均値が最小となる周波数を運用周波数として選択するようにしているので、受信電界強度だけではわからないマルチパスや妨害波の影響を考慮して、無線回線品質が良好な周波数を選択でき、受信品質を良好にすることができ、更に、ＢＥＲを測定するのに比べて大幅に測定時間を短縮でき、起動から運用開始までの時間短縮にも寄与する効果がある。 Further, according to the receiving device and the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, the control unit 40 of the receiving device signals the demodulated symbol for each frame based on the symbol determination error from the demodulated unit 35. Since the average value of the point error is calculated and the frequency that minimizes the average value of the signal point error is selected as the operating frequency, the influence of multipath and interfering waves, which cannot be determined only by the received electric field strength, is taken into consideration. , The frequency with good wireless line quality can be selected, the reception quality can be improved, and the measurement time can be significantly shortened compared to measuring BER, and the time from start-up to operation start can be shortened. It has a contributing effect.

本発明は、特に最適な運用周波数を迅速に決定して、迅速に運用を開始することができると共に、品質の高い受信信号を得ることができる受信装置及び無線通信システムに適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly suitable for a receiving device and a wireless communication system capable of quickly determining the optimum operating frequency, promptly starting the operation, and obtaining a high-quality received signal.

１０…操作卓、１１，２１…基地局、１２，１３，２２，２３…中継局、１４，１５，１６，２５…子局（受信装置）、２０…役場、３１…空中線、３２…無線部、３３…ＩＦ検波部、３４…Ａ／Ｄ変換部、３５…復調部、３６…音声データ復号化部、３７…Ｄ／Ａ変換部、３８…スピーカ、３９…周波数シンセサイザ、４０…制御部、４１…外部制御インタフェース 10 ... Operation console, 11,21 ... Base station, 12, 13, 22, 23 ... Relay station, 14, 15, 16, 25 ... Slave station (receiver), 20 ... Office, 31 ... Aerial line, 32 ... Radio unit , 33 ... IF detection unit, 34 ... A / D conversion unit, 35 ... demodulation unit, 36 ... audio data decoding unit, 37 ... D / A conversion unit, 38 ... speaker, 39 ... frequency synthesizer, 40 ... control unit, 41 ... External control interface

Claims

A radio unit that receives radio signals and converts them to intermediate frequencies,
A detection unit for detecting a noise squelch signal by detecting a frequency signal between the medium,
A demodulator that demodulates the intermediate frequency signal,
It is equipped with a control unit that sets the operating frequency used in the wireless unit.
The control unit has a normal startup mode and a device installation mode as operation modes at the time of startup.
In the case of the normal start mode at the time of start-up, the start-up frequency stored inside is set as the operation frequency, and the start-up frequency is set.
When the device is in the device installation mode at the time of startup, a frequency search process for selecting the frequency having the best reception state from a plurality of pre-registered frequencies is performed, and the selected frequency is stored as the start-up frequency. the set as the operating frequency as well as to change the operation mode of the startup to the normal start mode,
The receiving device is characterized in that the control unit performs frequency search processing by receiving a frequency search instruction periodically transmitted from the transmission source, and confirms the reception state of the set activation frequency. ..

When the control unit detects that the radio signal has not been received for a certain period of time based on the noise squelch signal from the detection unit, it clears the stored start frequency, performs frequency search processing, and selects the selected frequency. The receiving device according to claim 1, wherein is stored as the starting frequency and set as the operating frequency.

When the control unit compares the reception states of a plurality of frequencies in the frequency search process, the frequency that minimizes the error of the signal point of the received signal is selected as the frequency with the best reception state for the demodulated symbol. The receiving device according to claim 1 or 2.

When the control unit compares the reception states of multiple frequencies, the sum of the squares of the distance between the signal point of the received signal and the ideal signal point for each symbol is ideal for the synchronization word in the frame. The feature is that the value divided by the sum of the squares of the distance between the signal point and the origin is calculated as the average value of the signal point error, and the average value of the signal point error is used as the error of the signal point of the received signal. The receiving device according to claim 3.

When the control unit compares the reception states of multiple frequencies, the sum of the squares of the distance between the signal point of the received signal and the ideal signal point for each symbol is ideal for the synchronization word in the frame. The logarithm of the value divided by the sum of the squares of the distance between the signal point and the origin is calculated as the logarithm of the average value of the signal point error, and the logarithm of the average value of the signal point error is the error of the signal point of the received signal. 3. The receiving device according to claim 3.

Multiple transmitting stations that transmit radio signals on different frequencies,
A receiving station that receives a radio signal from the transmitting station is provided.
A wireless communication system, wherein the receiving station is the receiving device according to any one of claims 1 to 5.