JP7308124B2

JP7308124B2 - データ通信機器、移動体、データ通信システム、受信信号の補正方法及び受信信号補正の学習方法

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Publication number: JP7308124B2
Application number: JP2019193435A
Authority: JP
Inventors: 裕次郎片岡
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2023-07-13
Anticipated expiration: 2039-10-24
Also published as: JP2021069027A

Description

本発明は、データ通信機器、移動体、データ通信システム、受信信号の補正方法及び受信信号補正の学習方法に関するものである。

携帯端末等の移動体における広帯域通信では、障害物等の反射波により受信波に対して周波数選択性フェージングが生じる。周波数選択性フェージングは、反射波により受信波の受信電力が低下し、受信波の周波数特性が変化することでエラーが発生する事象である。従来、周波数選択性フェージングを抑制する方法として、一般的に、シングルキャリアブロック伝送方式（ＳＣＢＴ：Single Carrier Block Transfer）が知られており、例えば、特許文献１に示すものがある。ＳＣＢＴでは、送信側にてデータ・シンボルの間にパイロット・シンボル（ＣＰ）を挿入し、受信側にて既知のＣＰの周波数特性から、データ・シンボルの周波数特性を推定し、受信電力の変動を補正することで、周波数選択性フェージングを抑制している。

特表２００９‐５１８９２６号公報

ところで、移動体における広帯域通信では、他システムとの干渉を抑制するために、周波数帯域を狭くする必要がある。しかしながら、特許文献１のように、ＣＰを用いたＳＣＢＴでは、送信信号にＣＰを挿入することから、周波数帯域が増加してしまい、周波数帯域を狭くすることが困難となってしまう。言い換えれば、広帯域通信に用いられる周波数帯域が狭い場合、送信信号にＣＰを挿入することから、ＣＰにより実情報を含むデータシンボルが圧迫され、周波数帯域の利用効率が低下してしまう。

そこで、本発明は、周波数選択性フェージングを適切に抑制しつつ、周波数帯域を効率よく利用することができるデータ通信機器、移動体、データ通信システム、受信信号の補正方法及び受信信号補正の学習方法を提供することを課題とする。

本発明のデータ通信機器は、受信側の移動体または固定局を自機とし、送信側の移動体または固定局を他機として、前記移動体同士の間、または前記移動体と前記固定局との間で、送受信信号を通信するデータ通信機器において、前記自機に関する情報、前記自機の周囲における環境の情報、前記他機に関する情報及び前記他機の周囲における環境の情報の少なくともいずれかの情報であるパラメータ情報のパラメータ値と、前記自機が取得する受信信号の受信電力変動の補正量と、を関連付けて記憶するデータベースと、前記受信信号の取得時における前記パラメータ情報の前記パラメータ値を取得すると共に、前記データベースから、取得した前記パラメータ値に対応する前記受信電力変動の補正量を取得し、取得した前記受信電力変動の補正量に基づいて前記受信信号を補正する第１の運用モードを選択する無線装置と、を備える。

本発明の移動体は、上記のデータ通信機器と、前記パラメータ情報を取得する情報取得部と、前記データ通信機器及び前記情報取得部を搭載して移動する本体部と、を備える。

本発明のデータ通信システムは、上記のデータ通信機器を複数有し、複数の前記データ通信機器間において送受信信号を通信する。

本発明の受信信号の補正方法は、受信側の移動体または固定局を自機とし、送信側の移動体または固定局を他機として、前記移動体同士の間、または前記移動体と前記固定局との間で、送受信信号を通信するデータ通信において、前記自機が取得する受信信号を補正する受信信号の補正方法であって、前記受信信号を取得するステップと、前記受信信号の取得時における、前記自機に関する情報、前記自機の周囲における環境の情報、前記他機に関する情報及び前記他機の周囲における環境の情報の少なくともいずれか１つのパラメータ情報のパラメータ値を取得するステップと、取得した前記パラメータ値に対応する前記受信信号の受信電力変動の補正量を、前記パラメータ情報のパラメータ値と前記受信電力変動の補正量とを関連付けたデータベースから取得するステップと、取得した前記受信電力変動の補正量に基づいて前記受信信号を補正するステップと、を備える。

本発明の受信信号補正の学習方法は、受信側の移動体または固定局を自機とし、送信側の移動体または固定局を他機として、前記移動体同士の間、または前記移動体と前記固定局との間で、送受信信号を通信するデータ通信において、前記自機に関する情報、前記自機の周囲における環境の情報、前記他機に関する情報及び前記他機の周囲における環境の情報の少なくともいずれかの情報であるパラメータ情報のパラメータ値と、前記自機が取得する受信信号の受信電力変動とを関連付け、取得する前記受信信号を補正する補正量を推定するための学習を行う受信信号補正の学習方法であって、前記受信信号には、前記受信電力変動を補正するためのパイロット・シンボルが含まれており、前記パイロット・シンボルを含む前記受信信号を取得するステップと、前記パイロット・シンボルに基づいて、前記受信電力変動の補正量を推定するステップと、推定した前記受信電力変動の補正量と、前記受信信号の取得時における前記パラメータ情報の前記パラメータ値とを関連付けて記憶するステップと、を備える。

本発明によれば、データベースから、受信した受信信号に対応する受信電力変動の補正量を取得し、受信電力変動の補正量に基づく受信信号の補正を行うことができるため、周波数選択性フェージングを適切に抑制しつつ、パイロット・シンボルを省くことができる分、周波数帯域を効率よく利用することができる。

図１は、本実施形態に係るデータ通信システムを模式的に表した図である。図２は、学習モードにおけるデータ通信システムを模式的に表した図である。図３は、本実施形態に係る受信信号の学習方法に関するフローチャートである。図４は、運用モードにおけるデータ通信システムを模式的に表した図である。図５は、本実施形態に係る受信信号の補正方法に関するフローチャートである。図６は、本実施形態に係る受信信号の補正方法のＣＰ推定モードに関するフローチャートである。図７は、本実施形態に係る受信信号の補正方法のＣＰ挿入モードに関するフローチャートである。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

［本実施形態］
本実施形態に係るデータ通信システム１は、移動体同士の間、または移動体と固定局との間で送受信信号を通信するためのシステムとなっている。データ通信システム１は、複数のデータ通信機器１１を有しており、データ通信機器１１は、移動体５及び図示しない固定局等に設けられている。本実施形態のデータ通信システム１は、移動体５同士の間の通信、及び移動体５と固定局との間の通信を対象とするものである。以下、本実施形態では、移動体５同士の間の通信に適用して説明する。

（データ通信システム）
図１は、本実施形態に係るデータ通信システムを模式的に表した図である。図１に示すように、データ通信システム１は、移動体５に搭載されたデータ通信機器１１間で通信を行っている。なお、図１では、説明を簡単にするために、２つの移動体５間の通信に適用して説明する。２つの移動体５は、双方向通信を行うことが可能となっており、一方の移動体５が送信側となる場合、他方の移動体５が受信側となり、他方の移動体５が送信側となる場合、一方の移動体５が受信側となる。

（移動体）
移動体５は、例えば、ヘリコプタ等の航空機であり、無人機および有人機を含む。本実施形態では、航空機に適用して説明するが、周波数選択性フェージングが発生し得る移動体であれば、いずれに適用してもよく、特に限定されない。航空機等の移動体５は、例えば、海面上を飛行しながら通信を行っている。

移動体５は、移動体本体（本体部）９と、移動体本体９を制御する制御器１０と、移動体本体９に搭載されたデータ通信機器１１と、ＧＰＳ（Global Positioning System）１２と、計測装置１３と、自動操縦装置１４とを備えている。

移動体本体９は、例えば、航空機の機体であり、制御器１０、データ通信機器１１、ＧＰＳ１２、計測装置１３、及び自動操縦装置１４の他、各種機器及びエンジンを含む駆動系を搭載している。

制御器１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の集積回路を含んでいる。制御器１０は、データ通信機器１１に信号伝達線を介して接続されており、データ通信機器１１から入力される情報に基づいて、移動体本体９を制御したり、また、移動体本体９の動作状態に関する情報を、データ通信機器１１を介して外部に出力したりする。

ＧＰＳ１２は、データ通信機器１１に信号伝達線を介して接続されており、自機の位置情報を取得している。ＧＰＳ１２は、データ通信機器１１へ向けて、自機の位置情報を出力している。計測装置１３は、データ通信機器１１に信号伝達線を介して接続されており、例えば、電波高度計１３ａと、気圧高度計１３ｂとを含んでいる。電波高度計１３ａは、電波を用いて自機の高度を計測する装置である。気圧高度計１３ｂは、自機の周囲の気圧に基づいて、自機の高度を計測する装置である。電波高度計１３ａ及び気圧高度計１３ｂは、データ通信機器１１へ向けて、自機の高度情報を出力している。なお、計測装置１３は、上記した電波高度計１３ａ及び気圧高度計１３ｂの他、他の計器類及び計測センサ等を含んでいてもよい。

自動操縦装置１４は、データ通信機器１１に信号伝達線を介して接続されており、移動体５の操縦を自動で行っている。自動操縦装置１４は、移動体５の飛行動作を制御しており、例えば、移動体５の姿勢、速度、機首方位等が所定の目標値となるように制御している。自動操縦装置１４は、データ通信機器１１へ向けて、自機の姿勢情報、機首方位の情報等を出力している。

（データ通信機器）
データ通信機器１１は、外部から受信した信号を受信信号として取得したり、自機において生成した信号を送信信号として外部に送信したりする。データ通信機器１１は、制御器１０に信号伝達線を介して接続されると共に、ＧＰＳ１２、計測装置１３、及び自動操縦装置１４に信号伝達線を介して接続されている。データ通信機器１１は、ＧＰＳ１２、計測装置１３、及び自動操縦装置１４から上記した各種データを取得する。

データ通信機器１１は、無線による広帯域通信を行うものであり、無線機（無線装置）２１と、データベース２２とを有する。無線機２１は、受信信号の信号処理を行ったり、送信信号の信号処理を行ったりする。つまり、無線機２１は、無線通信モジュール、無線通信デバイスであり、例えば、無線ＬＡＮ（ＷｉＦｉ）モジュール等が適用される。また、詳細は後述するが、無線機２１は、受信信号の信号処理として、ＣＰ推定モード（第１の運用モード）、ＣＰ挿入モード（第２の運用モード）、及び学習モードに基づく処理を実行している。

データベース２２は、例えば、半導体記憶デバイス、及び磁気記憶デバイス等の任意の記憶デバイスである。データベース２２は、受信信号の信号処理に用いる各種データを記憶している。具体的に、データベース２２は、パラメータ情報のパラメータ値と、受信信号の受信電力変動の補正量とを関連付けた情報を記憶している。

ここで、パラメータ情報とは、受信側となる自機の移動体５（以下、単に自機ともいう）に関する情報、自機の周囲における環境の情報、送信側となる他機の移動体５（以下、単に他機ともいう）に関する情報、及び他機の周囲における環境の情報である。本実施形態では、パラメータ情報として、自機に関する情報、自機の周囲における環境の情報、他機に関する情報を用いている。具体的に、自機に関する情報としては、ＧＰＳ１２により取得される移動体５の位置情報、計測装置１３により取得される移動体５の高度情報、自動操縦装置１４により取得される移動体本体９のロール方向、ピッチ方向及びヨー方向における姿勢角の姿勢情報、自動操縦装置１４により取得される移動体本体９の機首方位の情報、予め既知となっている無線機２１のアンテナの位置情報等である。自機の周囲における環境の情報としては、海の状態に関する情報（いわゆる、シーステート）である。シーステートは、自機に設けられる計測機器により計測して取得してもよいし、周波数選択性フェージングの影響を受け難い通信経路を介して外部から取得してもよいし、通信前に予め取得したものであってもよい。他機に関する情報としては、自機と他機との相対位置、相対速度等の相対情報である。他機に関する情報は、自機が他機の位置を推定することで取得してもよいし、周波数選択性フェージングの影響を受け難い通信経路を介して外部から取得してもよい。

このように、データ通信機器１１に接続されるＧＰＳ１２、計測装置１３及び自動操縦装置１４は、パラメータ情報を取得するための情報取得部として機能している。なお、本実施形態では、パラメータ情報として、上記した各種情報を例示したが、これらの情報に特に限定されない。他機の周囲における環境の情報を、周波数選択性フェージングの影響を受け難い通信経路を介して外部から取得してもよい。

上記のデータ通信機器１１は、他機から受信信号を受信した際に、周波数選択性フェージングの影響を低減すべく、ＣＰ推定モードまたはＣＰ挿入モードを実行している。周波数選択性フェージングは、受信信号の反射波による影響によって受信信号の受信電力が変動する。このため、ＣＰ推定モードまたはＣＰ挿入モードでは、受信電力変動に基づく補正を行っている。ここで、データ通信機器１１は、ＣＰ推定モードを実行するにあたり、データベース２２に記憶されるパラメータ情報と受信信号の受信電力変動とを関連付けるための学習を行っている。

（受信信号補正の学習方法）
図２及び図３を参照して、上記のデータ通信機器１１による受信信号の学習方法について説明する。図２は、学習モードにおけるデータ通信システムを模式的に表した図である。図３は、本実施形態に係る受信信号の学習方法に関するフローチャートである。図２及び図３に示す学習方法を実行する場合、自機及び他機のデータ通信機器１１は、送受信通信に係る信号処理を、学習モードに基づく処理としている。なお、図２では、２つの移動体５が学習モードを実行し、送受信信号を通信することで、それぞれの移動体５が学習を行っている状態を図示している。また、図２に示すように、学習モードでは、他機からの送信信号Ｄ１に、つまり、自機が取得する受信信号Ｄ１に、受信電力変動を補正するためのパイロット・シンボルＣＰが挿入されている。つまり、学習モードでは、送信側にて送信信号Ｄ１にパイロット・シンボルＣＰを挿入するＣＰ挿入モードに設定された状態で学習が行われる。

学習モードにおける受信信号Ｄ１は、ガードインターバルＧＩ、ヘッダーＨ、パイロット・シンボルＣＰ、データ・シンボルＤＳ等を含んでいる。ガードインターバルＧＩは、反射の影響がない受信信号Ｄ１と、反射の影響を受けた受信信号Ｄ１との時間遅れによる干渉を補正するためのデータである。ヘッダーＨは、送信元、受信先等の情報を含むデータである。パイロット・シンボルＣＰは、受信信号Ｄ１の受信電力変動を推定するためのデータである。データ・シンボルＤＳは、他機において生成されると共に他機から送信される情報であり、例えば、他機に関する情報、他機で撮像した画像情報等が含まれる。

次に、図３を参照して、学習モードに基づく受信信号Ｄ１の学習方法について説明する。先ず、送信側となる他機及び受信側となる自機のデータ通信機器１１は、学習モードを実行するＯＮ状態とし、送受信信号にパイロット・シンボルＣＰを挿入するＣＰ挿入モードに設定する（ステップＳ１０）。この後、それぞれの移動体５のデータ通信機器１１は、パラメータ情報と受信信号Ｄ１の受信電力変動とを関連付ける学習を実行する（ステップＳ１１）。

先ず、送信側となる他機のデータ通信機器１１は、受信側となる自機へ送信する情報となるデータ・シンボルＤＳを生成する（ステップＳ１２）。続いて、他機のデータ通信機器１１は、データ・シンボルＤＳに、パイロット・シンボルＣＰを挿入する（ステップＳ１３）。次に、他機のデータ通信機器１１は、データ・シンボルＤＳに、ガードインターバルＧＩ及びヘッダーＨ等を挿入する（ステップＳ１４）。そして、他機のデータ通信機器１１は、各種データからなる送信信号を、受信側となる自機のデータ通信機器１１へ向けて、無線通信により送信する（ステップＳ１５）。

受信側となる自機のデータ通信機器１１は、他機から送信された送信信号を受信信号Ｄ１として受信する（ステップＳ１６）。自機のデータ通信機器１１は、受信信号Ｄ１に含まれるガードインターバルＧＩ及びヘッダーＨ等を除去する（ステップＳ１７）。この後、自機のデータ通信機器１１は、受信信号Ｄ１に含まれるパイロット・シンボルＣＰを取り出して取得する（ステップＳ１８）。

自機のデータ通信機器１１は、取得したパイロット・シンボルＣＰに基づいて、データ・シンボルＤＳの周波数特性を推定し、推定した周波数特性に基づく受信信号Ｄ１の受信電力変動の補正量を推定する（ステップＳ１９）。この後、自機のデータ通信機器１１は、受信信号Ｄ１の取得時におけるパラメータ情報のパラメータ値を取得し、推定した受信電力変動とパラメータ値とを関連付けて、データベース２２に記憶保存する（ステップＳ２０）。なお、ステップＳ２０では、受信電力変動の補正量とパラメータ値とを関連付ける手法として、ニューラルネットワークを用いた学習を行ってもよいし、ディープラーニングを用いた学習を行ってもよく、特に限定されない。

自機のデータ通信機器１１は、データベース２２への記憶保存が完了すると、学習を終了するか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１における学習の終了の判定は、例えば、受信電力変動の補正量とパラメータ値との相関関係の精度が、予め規定された基準を満たしたか否かにより判定してもよいし、予め規定された送受信回数を行ったか否かにより判定してもよく、特に限定されない。自機のデータ通信機器１１は、ステップＳ２１において学習が終了したと判定する（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）と、自機及び他機の学習モードの実行を終了するＯＦＦ状態とし、学習に係る処理を終了する。一方で、自機のデータ通信機器１１は、ステップＳ２１において学習が終了していないと判定する（ステップＳ２１：Ｎｏ）と、ステップＳ１２に進み、自機及び他機の学習モードの実行が終了するまでステップＳ１２からステップＳ２１までを繰り返し実行する。

次に、図４から図７を参照して、上記のデータ通信機器１１による受信信号Ｄ１の補正方法について説明する。図４は、運用モードにおけるデータ通信システムを模式的に表した図である。図５は、本実施形態に係る受信信号の補正方法に関するフローチャートである。図６は、本実施形態に係る受信信号の補正方法のＣＰ推定モードに関するフローチャートである。図７は、本実施形態に係る受信信号の補正方法のＣＰ挿入モードに関するフローチャートである。

図４から図７に示す補正方法では、ＣＰ推定モードとＣＰ挿入モードとを含む運用モードにより、受信信号Ｄ２を補正している。なお、図４では、２つの移動体５がＣＰ推定モードを実行し、送受信信号を通信することで、それぞれの移動体５が受信信号Ｄ２を補正している状態を図示している。また、図４に示すように、ＣＰ推定モードでは、他機からの送信信号Ｄ２に、つまり、自機が取得する受信信号Ｄ２に、受信電力変動を補正するためのパイロット・シンボルＣＰが省かれている。

ＣＰ推定モードにおける受信信号Ｄ２は、ガードインターバルＧＩ、ヘッダーＨ、データ・シンボルＤＳ等を含んでおり、パイロット・シンボルＣＰを省いている。一方で、ＣＰ挿入モードでは、学習モードと同様に、ガードインターバルＧＩ、ヘッダーＨ、パイロット・シンボルＣＰ、データ・シンボルＤＳ等を含んでいる。

次に、図５を参照して、運用モードに基づく受信信号Ｄ２の補正方法について説明する。先ず、送信側となる他機及び受信側となる自機のデータ通信機器１１は、運用モードを実行するＯＮ状態とし、パイロット・シンボルＣＰを省いた送受信信号を用いるＣＰ推定モードに設定する（ステップＳ３１）。この後、自機及び他機のデータ通信機器１１は、ＣＰ推定モードに基づく受信信号Ｄ２の補正を実行する（ステップＳ３２）。

自機のデータ通信機器１１は、ＣＰ推定モードを実行して受信信号Ｄ２を補正する（ステップＳ３３）。なお、ステップＳ３３のＣＰ推定モードに基づく受信信号Ｄ２の補正は、図６に示しており、詳細については後述する。ステップＳ３３の実行後、自機のデータ通信機器１１は、補正した受信信号Ｄ２に含まれるデータ・シンボルＤＳのビットエラーレート（ＢＥＲ）のエラー値を算出する（ステップＳ３４）。自機のデータ通信機器１１は、算出したエラー値が、予め設定された規定値（設定エラー値）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ３５）。自機のデータ通信機器１１は、算出したエラー値が規定値以下であると判定する（ステップＳ３５：Ｎｏ）と、データ・シンボルＤＳを採用する（ステップＳ３６）。一方で、自機のデータ通信機器１１は、算出したエラー値が規定値よりも高いと判定する（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）と、ＣＰ推定モードからＣＰ挿入モードに移行して、ＣＰ挿入モードを実行する（ステップＳ３９）。なお、ステップＳ３９のＣＰ挿入モードに基づく受信信号Ｄ１の補正は、図７に示しており、詳細については後述する。

自機のデータ通信機器１１は、ステップＳ３６の後、データ・シンボルＤＳの他機から送信された送信データ量、つまり、自機のデータ通信機器１１が受信した受信データ量が、予め設定された設定データ量よりも少ないか否かを判定する（ステップＳ３７）。自機のデータ通信機器１１は、受信データ量が設定データ量以上であると判定する（ステップＳ３７：Ｎｏ）と、ＣＰ推定モードに基づく受信信号Ｄ２の補正の運用を終了するか否かを判定する（ステップＳ３８）。一方で、自機のデータ通信機器１１は、受信データ量が設定データ量よりも少ないと判定する（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）と、ＣＰ推定モードからＣＰ挿入モードに移行して、ＣＰ挿入モードを実行する（ステップＳ３９）。

自機のデータ通信機器１１は、ステップＳ３８においてＣＰ推定モードの運用が終了したと判定する（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）と、受信信号Ｄ２の補正に係る処理を終了する。一方で、自機のデータ通信機器１１は、ステップＳ３８においてＣＰ推定モードの運用が終了していないと判定する（ステップＳ３８：Ｎｏ）と、ステップＳ３３に進み、受信信号Ｄ２の補正が終了するまでステップＳ３３からステップＳ４０までを繰り返し実行する。

また、自機のデータ通信機器１１は、ステップＳ３９において、ＣＰ挿入モードを実行して受信信号Ｄ１を補正する。この後、自機のデータ通信機器１１は、ＣＰ挿入モードから、ＣＰ推定モードに変更設定されたか否かを判定する（ステップＳ４０）。ここで、ステップＳ３９のＣＰ挿入モードの実行後において、自機のデータ通信機器１１は、人による操作によりＣＰ推定モードに変更されたり、ビットエラーレートが規定値以下であったり、受信データ量が設定データ量以上であったりすると、ＣＰ推定モードに設定する。そして、自機のデータ通信機器１１は、ステップＳ４０においてＣＰ推定モードに設定されたと判定する（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）と、ステップＳ３８に進み、受信信号Ｄ２の補正が終了するまでステップＳ３３からステップＳ４０までを繰り返し実行する。一方で、自機のデータ通信機器１１は、ステップＳ４０においてＣＰ推定モードに設定されていないと判定する（ステップＳ４０：Ｎｏ）と、ステップＳ３９に再び進む。

次に、図６を参照して、ステップＳ３３に示すＣＰ推定モードにおける受信信号Ｄ２の補正方法について説明する。ＣＰ推定モードの実行中において、送信側となる他機のデータ通信機器１１は、受信側となる自機へ送信する情報となるデータ・シンボルＤＳを生成する（ステップＳ５１）。続いて、他機のデータ通信機器１１は、データ・シンボルＤＳに、ガードインターバルＧＩ及びヘッダーＨ等を挿入する（ステップＳ５２）。そして、他機のデータ通信機器１１は、各種データからなる送信信号を、受信側となる自機のデータ通信機器１１へ向けて、無線通信により送信する（ステップＳ５３）。

受信側となる自機のデータ通信機器１１は、他機から送信された送信信号を受信信号Ｄ２として受信する（ステップＳ５４）。すると、自機のデータ通信機器１１は、受信信号Ｄ２に含まれるガードインターバルＧＩ及びヘッダーＨ等を除去する（ステップＳ５５）。この後、自機のデータ通信機器１１は、受信信号Ｄ２の取得時におけるパラメータ情報のパラメータ値を取得し、取得したパラメータ値に対応する受信信号Ｄ２の受信電力変動の補正量を、データベース２２から選定して取得する（ステップＳ５６）。ステップＳ５６では、パラメータ情報のパラメータ値を、ＧＰＳ１２、計測装置１３及び自動操縦装置１４等から取得する。自機のデータ通信機器１１は、選定した受信電力変動の補正量に基づいて、受信信号Ｄ２のデータ・シンボルＤＳにおける受信電力変動を補正する（ステップＳ５７）。そして、自機のデータ通信機器１１は、補正後のデータ・シンボルを取り出して取得する（ステップＳ５８）。

次に、図７を参照して、ステップＳ３９に示すＣＰ挿入モードにおける受信信号Ｄ１の補正方法について説明する。なお、ＣＰ挿入モードでは、図２に示す受信信号Ｄ１が用いられる。ＣＰ挿入モードの実行中において、送信側となる他機のデータ通信機器１１は、受信側となる自機へ送信する情報となるデータ・シンボルＤＳを生成する（ステップＳ６１）。続いて、他機のデータ通信機器１１は、データ・シンボルＤＳに、パイロット・シンボルＣＰを挿入する（ステップＳ６２）。次に、他機のデータ通信機器１１は、データ・シンボルＤＳに、ガードインターバルＧＩ及びヘッダーＨ等を挿入する（ステップＳ６３）。そして、他機のデータ通信機器１１は、各種データからなる送信信号を、受信側となる自機のデータ通信機器１１へ向けて、無線通信により送信する（ステップＳ６４）。

受信側となる自機のデータ通信機器１１は、他機から送信された送信信号を受信信号Ｄ１として受信する（ステップＳ６５）。自機のデータ通信機器１１は、受信信号Ｄ１に含まれるガードインターバルＧＩ及びヘッダーＨ等を除去する（ステップＳ６６）。この後、自機のデータ通信機器１１は、受信信号Ｄ１に含まれるパイロット・シンボルＣＰを取り出して取得する（ステップＳ６７）。

自機のデータ通信機器１１は、取得したパイロット・シンボルＣＰに基づいて、データ・シンボルＤＳの周波数特性を推定し、推定した周波数特性に基づく受信信号Ｄ１の受信電力変動を推定する（ステップＳ６８）。自機のデータ通信機器１１は、推定した受信電力変動の補正量に基づいて、受信信号Ｄ１のデータ・シンボルＤＳにおける受信電力変動を補正する（ステップＳ６９）。そして、自機のデータ通信機器１１は、補正後のデータ・シンボルを取り出して取得する（ステップＳ７０）。

以上のように、本実施形態によれば、ＣＰ推定モードを実行して、受信信号Ｄ２の補正を行うことができる。このため、受信した受信信号Ｄ２に対応する受信電力変動の補正量をデータベース２２から取得し、受信電力変動の補正量に基づく受信信号Ｄ２の補正を行うことができるため、周波数選択性フェージングを適切に抑制することができる。また、パイロット・シンボルＣＰを省いた受信信号Ｄ２を用いることができるため、パイロット・シンボルＣＰを省くことができる分、データ・シンボルＤＳにおける周波数帯域への影響を抑制できるため、受信信号Ｄ２に用いる周波数帯域を効率よく利用することができる。

また、本実施形態によれば、学習モードを実行して、パラメータ情報のパラメータ値と受信信号Ｄ１の受信電力変動の補正量とを関連付けてデータベース２２に記憶保存することができる。このため、パラメータ情報のパラメータ値と受信信号Ｄ２の受信電力変動の補正量との相関関係を精度の高いものとすることができ、パラメータ情報のパラメータ値に基づく受信信号Ｄ２の受信電力変動の補正量の推定を精度よく行うことが可能となる。

また、本実施形態によれば、ＣＰ推定モードの実行時において、データ・シンボルＤＳがエラー判定された場合には、ＣＰ挿入モードに移行することができるため、送受信信号の通信の安定性を担保することができる。

また、本実施形態によれば、ＣＰ推定モードの実行時において、データ・シンボルＤＳのデータ量が少ない場合には、ＣＰ挿入モードに移行することができるため、送受信信号の通信の安定性を担保することができる。

なお、本実施形態では、移動体５同士の通信を例として説明したが、移動体５と固定局との間における通信であっても同様に適用可能である。

また、本実施形態では、移動体５の種別について言及しなかったが、移動体５が異なる種別であっても、同じ種別であっても、ＣＰ推定モードを実行可能である。すなわち、種別に関わらず、移動体５同士の間で学習モードを実行することでデータベース２２を構築し、構築したデータベース２２を用いてＣＰ推定モードを実行することにより、受信信号Ｄ２の補正を行うことができる。このとき、移動体５同士の種別の組み合わせに応じたデータベース２２を用意する必要があり、同様に、移動体５の種別と固定局の種別の組み合わせに応じたデータベース２２を用意する必要がある。

１データ通信システム
５移動体
９移動体本体
１０制御器
１１データ通信機器
１２ＧＰＳ
１３計測装置
１４自動操縦装置

Claims

受信側の移動体または固定局を自機とし、送信側の移動体または固定局を他機として、前記移動体同士の間、または前記移動体と前記固定局との間で、送受信信号を通信するデータ通信機器において、
前記自機に関する情報、前記自機の周囲における環境の情報、前記他機に関する情報及び前記他機の周囲における環境の情報の少なくともいずれかの情報であるパラメータ情報のパラメータ値と、前記自機が取得する受信信号の受信電力変動の補正量と、を関連付けて記憶するデータベースと、
前記受信信号の取得時における前記パラメータ情報の前記パラメータ値を取得すると共に、前記データベースから、取得した前記パラメータ値に対応する前記受信電力変動の補正量を取得し、取得した前記受信電力変動の補正量に基づいて前記受信信号を補正する第１の運用モードを実行する無線装置と、を備え、
前記無線装置は、前記パラメータ情報のパラメータ値と前記受信電力変動の補正量とを関連付けて前記データベースに記憶させる学習モードを実行する機能を有しており、
前記学習モードでは、前記自機が取得する前記受信信号に、前記受信電力変動を補正するためのパイロット・シンボルが含まれており、
前記無線装置は、前記学習モードにおいて、取得した前記受信信号に含まれる前記パイロット・シンボルに基づいて、前記受信電力変動の補正量を推定し、推定した前記受信電力変動の補正量を前記データベースへ向けて出力し、
前記データベースは、前記無線装置からの前記受信電力変動の補正量と、前記受信信号の取得時における前記パラメータ情報の前記パラメータ値とを関連付けて記憶するデータ通信機器。
前記無線装置は、前記受信電力変動を補正するためのパイロット・シンボルが含まれた前記受信信号を取得し、前記パイロット・シンボルに基づく前記受信信号を補正する第２の運用モードを実行する機能をしており、
前記無線装置は、前記第１の運用モード実行時において、補正後の前記受信信号に係る通信エラーのエラー値が、予め設定された設定エラー値よりも大きい場合、前記第２の運用モードに移行する請求項１に記載のデータ通信機器。
受信側の移動体または固定局を自機とし、送信側の移動体または固定局を他機として、前記移動体同士の間、または前記移動体と前記固定局との間で、送受信信号を通信するデータ通信機器において、
前記自機に関する情報、前記自機の周囲における環境の情報、前記他機に関する情報及び前記他機の周囲における環境の情報の少なくともいずれかの情報であるパラメータ情報のパラメータ値と、前記自機が取得する受信信号の受信電力変動の補正量と、を関連付けて記憶するデータベースと、
前記受信信号の取得時における前記パラメータ情報の前記パラメータ値を取得すると共に、前記データベースから、取得した前記パラメータ値に対応する前記受信電力変動の補正量を取得し、取得した前記受信電力変動の補正量に基づいて前記受信信号を補正する第１の運用モードを実行する無線装置と、を備え、
前記無線装置は、前記受信電力変動を補正するためのパイロット・シンボルが含まれた前記受信信号を取得し、前記パイロット・シンボルに基づく前記受信信号を補正する第２の運用モードを実行する機能をしており、
前記無線装置は、前記第１の運用モード実行時において、補正後の前記受信信号に係る通信エラーのエラー値が、予め設定された設定エラー値よりも大きい場合、前記第２の運用モードに移行するデータ通信機器。
前記無線装置は、前記第１の運用モード実行時において、補正後の前記受信信号に係るデータ量が、予め設定された設定データ量よりも少ない場合、前記第２の運用モードに移行する請求項２または３に記載のデータ通信機器。
請求項１から４のいずれか１項に記載のデータ通信機器と、
前記パラメータ情報を取得する情報取得部と、
前記データ通信機器及び前記情報取得部を搭載して移動する本体部と、を備える移動体。
請求項１から４のいずれか１項に記載のデータ通信機器を複数有し、複数の前記データ通信機器間において送受信信号を通信するデータ通信システム。
受信側の移動体または固定局を自機とし、送信側の移動体または固定局を他機として、前記移動体同士の間、または前記移動体と前記固定局との間で、送受信信号を通信するデータ通信において、前記自機が取得する受信信号を補正する受信信号の補正方法であって、
前記受信信号を取得するステップと、
前記受信信号の取得時における、前記自機に関する情報、前記自機の周囲における環境の情報、前記他機に関する情報及び前記他機の周囲における環境の情報の少なくともいずれか１つのパラメータ情報のパラメータ値を取得するステップと、
取得した前記パラメータ値に対応する前記受信信号の受信電力変動の補正量を、前記パラメータ情報のパラメータ値と前記受信電力変動の補正量とを関連付けたデータベースから取得するステップと、
取得した前記受信電力変動の補正量に基づいて前記受信信号を補正する第１の運用モードを実行するステップと、
前記第１の運用モード実行時において、補正後の前記受信信号に係る通信エラーのエラー値が、予め設定された設定エラー値よりも大きい場合、前記受信電力変動を補正するためのパイロット・シンボルが含まれた前記受信信号を取得し、前記パイロット・シンボルに基づく前記受信信号を補正する第２の運用モードに移行するステップと、を備える受信信号の補正方法。
受信側の移動体または固定局を自機とし、送信側の移動体または固定局を他機として、前記移動体同士の間、または前記移動体と前記固定局との間で、送受信信号を通信するデータ通信において、
前記自機に関する情報、前記自機の周囲における環境の情報、前記他機に関する情報及び前記他機の周囲における環境の情報の少なくともいずれかの情報であるパラメータ情報のパラメータ値と、前記自機が取得する受信信号の受信電力変動とを関連付け、取得する前記受信信号を補正する補正量を推定するための学習を行う受信信号補正の学習方法であって、
前記受信信号には、前記受信電力変動を補正するためのパイロット・シンボルが含まれており、
前記パイロット・シンボルを含む前記受信信号を取得するステップと、
前記パイロット・シンボルに基づいて、前記受信電力変動の補正量を推定するステップと、
推定した前記受信電力変動の補正量と、前記受信信号の取得時における前記パラメータ情報の前記パラメータ値とを関連付けて記憶するステップと、を備える受信信号補正の学習方法。