WO2006121012A1

WO2006121012A1 - パルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置

Info

Publication number: WO2006121012A1
Application number: PCT/JP2006/309258
Authority: WO
Inventors: Suguru Fujita; Masahiro Mimura; Kazuaki Takahashi; Yoshinori Kunieda; Noriyuki Ueki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-05-08
Publication date: 2006-11-16
Also published as: JP4744344B2; US20090041169A1; US7881400B2; JP2006345487A

Abstract

短時間での同期確立と、同期部の低消費電力化の両立を実現し、通信開始より速やかにデータの授受ができる高速データ伝送が可能な低消費電力のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置を提供することを目的とする。別送されたＲＦフレーム同期用信号（１００５）を基に生成した第１のテンプレート信号（１００６）を用いてフレーム同期用信号（１００９）を生成し、第２のフレーム同期用タイミング調整部（１５０）にて、フレーム同期用信号（１００９）を受信ＲＦデータ信号（１００４）に同期させ同期検波することで、敏速にパルス捕捉及びパルス位相捕捉を実現する。また、フレーム同期確立後は、テンプレート切替え部（１４２）により、第１のテンプレート信号（１００６）から事前に第１のテンプレート信号（１００６）に同期させておいた第２のテンプレート信号（１００７）に切替えて同期検波を行うことによりフレーム同期保持を行う。

Description

明細書

パルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置

技術分野

[0001] 本発明は、パルス状の変調信号を用いた無線通信装置に関する。

背景技術

[0002] IEEE802. l ibに代表される無線 LAN機器の急速な普及に加えて、 AV機器やパーソナルコンピュータを相互に無線接続することによって、シームレスなネットヮークが確立された社会が予想されており、小型かつ高速のデータ通信装置を安価に実現する技術の確立が急務となって、る。

[0003] その一つとして、パルス状の変調信号を用いるパルス無線通信が注目されて、る。

パルス無線通信装置での受信データ信号を同期する従来方法として、基準時間と前後する遅延処理を施した各信号との相関により、同期を行う方法が、知られている（例えば特許文献 1参照)。

[0004] 図 12は、特許文献 1に記載されている従来のパルス無線通信装置の構成を示すブロック図である。図 12において、従来のパルス無線通信装置 1200は、アンテナ 12 01で受信した RF信号を増幅する増幅器 1202と、不要な信号を取り除くフィルタ 120 3と、信号をアナログ化するアナログ符号化手段 1204と、信号を分岐するスプリッタ 1 205と、信号を遅延する複数の遅延器 1206、 1207、 1208と、信号を乗算する乗算器 1209、 1210、 1211と、時間積分する積分器 1212、 1213、 1214と、相関に応じて同期判定と遅延制御とを行う受信同期制御部 1217と、信号の位相を遅延する位相遅延手段 1218と、位相遅延信号を変調し、同一拡散コードで拡散するメイン受信ウェーブレット符号生成器 1216と、メイン受信ウェーブレット符号生成器 1216出力を 3分岐し、乗算器 1209、 1210、 1211に出力するスプリッタ 1215とで構成されている。

[0005] この構成で、受信した RF信号を、増幅器 1202により復調に必要な振幅に増幅し、帯域外の不要周波数帯域をフィルタ 1203により除去して、アナログ符号化手段 120 4によりアナログ符号を生成する。この信号をスプリッタ 1205で分岐し、遅延器 1206 、 1207、 1208により、 3つの遅延した信号、すなわち、時間 L遅延した信号、時間 L +Y遅延した信号、時間 L Y遅延した信号を出力する。これら 3つの信号に、メイン受信ウェーブレット符号生成器 1216で生成した基準パルス信号を乗算器 1209、 12 10、 1211【こより、それぞれ乗算し、積分器 1212、 1213、 1214【こて、それぞれシンボルに相当する時間積分する。受信同期制御部 1217により、各信号の相関に応じて、同期を判定し、位相遅延手段 1218を制御して、スライディング同期しながら、復号データ 1219を出力する。このとき、時間 Lにおける受信パス信号を相関の基準とし、時間 Lの信号よりも時間 L+Yの信号のほうが高い相関となった場合には、位相遅延手段 1218によりトラッキング周期を遅らせ、逆に時間 L—Yの信号のほうが高、相関となった場合には、位相遅延手段 1218によりトラッキング周期を進めることにより、送信データ信号と同期するよう調整している。

特許文献 1：特表 2003 - 535552号公報（148項、図 27)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、通信の度に、受信信号中の同期フレームをもとに、波形相関をとることで同期を確立し、その後にデータの復調を行う従来のパルス無線通信装置およびその同期方法では、同期確立に要する時間が長くなるため、実情報の伝送速度が下力 ¾ば力りでなぐマルチパスや他の装置力もの電波などの干渉波によって、相関パルスのレベルが高ヽ状態が発生し、誤同期してしまうとヽぅ問題を有して!/ヽた。

[0007] 一方、これらの課題を解決するために、段階的に相関パルスのレベルを判断したり、先行技術 (図 12)に示すように、複数の受信系により構成することによって、干渉波を除去する構成も提案されているが、判断フローが複雑ィ匕すると共に、機器構成が大型化し、消費電力が増加し、機器も高価になってしまうという問題を有していた。

[0008] 本発明は、このような課題を解決するもので、受信装置が同期状態に応じて、適宜同期方法を切り替えることによって、同期確立に要する時間を短くすると共に、通信開始より速やかに、データの授受ができる高速データ伝送を可能としたノルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置を、提供することを目的とする。また、受信装置が、同期状態に応じて適宜同期方法を切り替えることによって、受信系を複数有する構成としても、低消費電力のパルス変調型送信装置、パルス変調型受信装置及びシステムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明のパルス変調型受信装置は、受信 RFデータ信号である第 1の RF入力信号と第 1の RF入力信号のフレーム同期用信号の生成に用いる第 1のテンプレート信号を有する第 2の RF入力信号とを受けて、第 1の RF入力信号と第 2の RF入力信号との相関である相関受信データ信号を出力するフレーム同期部を含むパルス変調型受信装置であって、フレーム同期部は、第 2の RF入力信号から、第 1のテンプレート信号を抽出する第 1のフレーム同期用タイミング調整部と、第 2のテンプレート信号を、第 1のテンプレート信号に同期させ、出力するテンプレート信号生成部と、フレーム同期部に、第 1の RF入力信号と第 2の RF入力信号との入力が開始された場合には、第 1のテンプレート信号を選択し、フレームの同期状態に応じて、第 1のテンプレート信号力第 2のテンプレート信号へ切り替え出力するテンプレート信号切り替え部と、テンプレート信号切り替え部から出力した第 1或いは第 2のテンプレート信号を用いて、フレーム同期用信号を生成するフレーム同期用信号生成部と、第 1の RF入力信号に、フレーム同期用信号を同期させ、相関受信データ信号を出力する第 2のフレーム同期用タイミング調整部と、を含み、第 2のフレーム同期用タイミング調整部は、第 1の RF入力信号とフレーム同期用信号との相関値が、所定値に達した場合に、テンプレート切り替え部へ、テンプレート切り替え指示信号を出力するフレーム同期用相関判定部を含み、テンプレート信号切り替え部は、テンプレート切り替え信号を受けて、第 1のテンプレート信号力第 2のテンプレート信号へ切り替え動作を行う構成を有している。

[0010] 上記構成により、フレーム同期部は、受信 RFデータ信号である第 1の RF入力信号と、フレーム同期用信号を生成する為のテンプレート信号を有する第 2の RF入力信号とが、フレーム同期部へ入力される入力開始時には、フレーム同期用信号切り替え部により、第 2の RF入力信号が有する第 1のテンプレート信号を用いたフレーム同期用信号を選択する。そして、第 2のフレーム同期用タイミング調整部にて、フレーム同期用信号を用いて、第 1の RF入力信号の同期引き込みを図る。また、第 2のシンボル同期用タイミング調整部にて、第 1の RF入力信号と第 1のテンプレート信号を用いたフレーム同期用信号との同期が確立される間に、テンプレート信号生成部にて、テンプレート信号生成部内で発生させた第 2のテンプレート信号を第 1のテンプレート信号に同期させる動作を行う。そして、第 2のフレーム同期用タイミング調整部にあるフレーム同期用相関判定部で、第 1の RF入力信号とフレーム同期用信号との相関を検出し、相関値が所定値に達した時に、フレーム同期用信号切り替え部に向けてフレーム同期用信号切り替え指示信号を送出する。さらに、フレーム同期用信号切り替え部で、フレーム同期用信号切り替え指示信号により、第 1のテンプレート信号から、第 2のテンプレート信号へ入力切り替え動作を行う。さらに、第 2のフレーム同期用タイミング調整部で、第 1の RF入力信号に第 2のテンプレート信号を用いたフレーム同期用信号を同期させ、復号データ信号を出力する。これにより、フレーム同期状態に応じて、第 1のテンプレート信号を用いたフレーム同期用信号から、第 2のテンプレート信号を用いたフレーム同期用信号へ切り替えて、フレーム同期確立動作を図ることにより、フレーム同期確立に要する時間を短くすることができる。また、フレーム同期確立に要する時間を短くすることにより、多くのデータを受信することができるので、高速データ伝送を行うことが可能となる。

[0011] さらに、本発明のパルス変調型受信装置は、フレームの同期状態に、第 1の RF入力信号と第 2の RF入力信号とが、フレーム同期部への入力が開始され、第 2のフレーム同期用タイミング調整部が、第 1の RF入力信号を構成する RFデータパルスの有無を検出し同期引き込みを図るパルス捕捉状態である第 1の状態と、第 2のフレーム同期用タイミング調整部力 RFデータパルスを形成する波素の位相レベルの同期の確立を図るパルス位相捕捉状態である第 2の状態と、を含み、フレーム同期用相関判定部は、第 1の RF入力信号とフレーム同期用信号との相関値が所定値に達した場合に、第 1の状態から第 2の状態へ移行すべきと判定し、テンプレート切り替え部にテンプレート切り替え指示信号を送出し、第 1の状態では、第 1のテンプレート信号を利用した同期検波を行い、第 2の状態では、第 2のテンプレート信号を利用した同期検波を行う手段を持つ構成を有している。

[0012] 上記構成により、フレーム同期部は、パルス捕捉状態では、第 1のテンプレート信号を利用した同期検波を行い、パルス位相捕捉状態では、第 2のテンプレート信号を利用した同期検波を行うことができ、フレーム同期確立に要する時間を短くすることができる。また、フレーム同期確立に要する時間を短くすることにより、多くのデータを受信することができるので、高速データ伝送を行うことが可能となる。

[0013] さらに、本発明のパルス変調型受信装置は、第 2の RF入力信号が、第 1の RF入力信号とは異なる周波数帯にて伝送された信号である構成を有している。

[0014] 上記構成により、フレーム同期部は、第 1の RF入力信号とは異なる周波数帯にて、伝送される第 2の RF入力信号から、第 1の RF入力信号による影響が少ない第 1のテンプレート信号を抽出することができると共に、第 1の RF入力信号による影響の少ない第 1のテンプレート信号を用いて、フレーム同期の確立を図ることができ、フレーム同期確立に要する時間を短くすることができる。また、フレーム同期確立に要する時間を短くすることにより、多くのデータを受信することができるので、高速データ伝送を行うことが可能となる。

[0015] さらに、本発明のパルス変調型受信装置におけるテンプレート信号切り替え部は、テンプレート切り替え信号を受けて、第 1のテンプレート信号力第 2のテンプレート信号へ切り替え動作を行った場合、第 1のフレーム同期用タイミング調整部への電源供給が停止される構成を有して!/、る。

[0016] 上記構成により、フレーム同期部は、テンプレート信号切り替え部力テンプレート切り替え信号を受けて、第 1のテンプレート信号から第 2のテンプレート信号へ切り替え動作を行った後、第 1のフレーム同期用タイミング調整部に供給する電源を、予め定めた部分又は第 1のシンボル同期用タイミング調整部全体において、停止することにより、パルス変調型受信装置の低消費電力化を図ることができる。

[0017] さらに、本発明のパルス変調型受信装置は、第 1のフレーム同期用タイミング調整部への電源供給が停止された後、再度、第 2の RF入力信号が入力された場合、又は、同期ずれ補正を行う為の RFフレーム同期保持信号が、所定間隔で通信相手から入力された場合、第 1のフレーム同期用タイミング調整部への電源供給が再開される手段を持つ構成を有してヽる。

[0018] 上記構成により、 RFフレーム同期用信号、或いは所定時間間隔で受信される RF フレーム同期保持信号が送られてくるまでの間、パルス変調型受信装置のシンボル同期部は、第 1のフレーム同期用タイミング調整部に供給する電源を、予め定めた部分または第 1のフレーム同期用タイミング調整部全体において、停止することにより、パルス変調型受信装置の低消費電力化を図ることができる。又、所定時間が経過した後、引き続き送られてくる RFフレーム同期用信号、或いは所定時間間隔で受信される RFフレーム同期保持信号を用いて、フレーム同期が確立した後のフレーム同期保持を図ることができ、フレーム同期保持を図る為の再フレーム同期確立に要する時間を短くすることができる。

[0019] また、本発明のパルス変調型受信装置は、相関受信データ信号とシンボル同期用信号の生成に用いる第 1のタイミング信号を有する RFシンボル同期用タイミング信号とを受けて、復号データ信号を出力するシンボル同期部をさらに有し、シンボル同期部は、 RFシンボル同期用タイミング信号から、第 1のタイミング信号を抽出する第 1のシンボル同期用タイミング調整部と、第 2のタイミング信号を、第 1のタイミング信号に同期させ、出力するクロック再生部と、シンボル同期部に、相関受信データ信号と RF シンボル同期用タイミング信号との入力が開始された場合には、第 1のタイミング信号を選択し、シンボル同期状態に応じて、第 1のタイミング信号力ゝら第 2のタイミング信号へ切り替え出力するタイミング信号切り替え部と、タイミング信号切り替え部から出力した第 1或いは第 2のタイミング信号を用いて、 RFシンボル同期用信号を生成するシンボル発生部と、相関受信データ信号にシンボル同期用信号を同期させ、復号デ一タ信号を出力する第 2のシンボル同期用タイミング調整部と、を含み、第 2のシンボル同期用タイミング調整部は、相関受信データ信号とシンボル同期用信号との相関値が所定値に達した場合に、タイミング信号切り替え部に向けてタイミング切り替え指示信号を出力するシンボル同期用相関判定部を含み、タイミング信号切り替え部は、タイミング切り替え指示信号を受けて、第 1のタイミング信号力第 2のタイミング信号へ切り替え動作を行う構成を有して!/ヽる。

[0020] 上記構成により、シンボル同期部は、相関受信データ信号と RFシンボル同期用タイミング信号とが、シンボル同期部へ入力される入力開始時には、タイミング信号切り替え部により、 RFシンボル同期用タイミング信号が有する第 1のタイミング信号を選択する。そして、シンボル発生部にて、第 1のタイミング信号を基にシンボル同期用信号を生成する。そして、第 2のシンボル同期用タイミング調整部にて、シンボル同期用信号を用いて相関受信データ信号の同期引き込みを図る。また、第 2のシンボル同期用タイミング調整部にて、相関受信データ信号とシンボル同期用信号との同期が確立される間に、クロック再生部で、クロック再生部内で発生させた第 2のタイミング信号を第 1のタイミング信号に同期させる動作を行う。そして、第 2のシンボル同期用タイミング調整部にあるシンボル同期用相関判定部で、相関受信データ信号とシンポル同期用信号との相関を検出し、相関値が所定値に達した時に、タイミング信号切り替え部に向けてタイミング切り替え指示信号を送出する。さらに、タイミング信号切り替え部で、タイミング切り替え指示信号により、第 1のタイミング信号から、第 2のタイミング信号へ入力切り替え動作を行う。さらに、第 2のシンボル同期用タイミング調整部で、相関受信データ信号に第 2のタイミング信号を用いたシンボル同期用信号を同期させ、復号データ信号を出力する。これにより、シンボル同期状態に応じて、タイミング信号切り替え部にて第 1のタイミング信号力ゝら第 2のタイミング信号へ切り替えて、シンボル同期確立動作を図ることができ、シンボル同期確立に要する時間を短くすることができる。また、シンボル同期確立に要する時間を短くすることにより、多くのデータを受信することができるので、高速データ伝送を行うことが可能となる。

[0021] さらに、本発明のパルス変調型受信装置は、タイミング信号切り替え部において、タイミング切り替え指示信号を受けて、第 1のタイミング信号力第 2のタイミング信号へ切り替え動作を行った場合、第 1のシンボル同期用タイミング調整部への電源供給が停止される手段を持つ構成を有してヽる。

[0022] 上記構成により、シンボル同期部は、タイミング信号切り替え部が、タイミング切り替え信号を受けて、第 1のタイミング信号力第 2のタイミング信号へ切り替え動作を行つた後、第 1のシンボル同期用タイミング調整部に供給する電源を、予め定めた部分または第 1のシンボル同期用タイミング調整部全体において、停止することにより、パルス変調型受信装置の低消費電力化を図ることができる。

[0023] さらに、本発明のパルス変調型受信装置は、第 1のシンボル同期用タイミング調整部への電源供給が停止された後、再度、 RFシンボル同期用タイミング信号が入力された場合、又は、 RFシンボル同期用タイミング保持信号が、所定時間間隔で通信相手力も入力された場合、第 1のシンボル同期用タイミング調整部への電源供給が再開される手段を持つ構成を有してヽる。

[0024] 上記構成により、 RFシンボル同期用タイミング信号、或、は所定時間間隔で受信される RFシンボル同期用タイミング保持信号が送られてくるまでの間、シンボル同期部は、第 1のシンボル同期用タイミング調整部に供給する電源を、予め定めた部分または第 1のシンボル同期用タイミング調整部全体において、停止することにより、パルス変調型受信装置の低消費電力化を図ることができる。又、所定時間が経過した後、引き続き送られてくる RFシンボル同期用タイミング信号、或いは所定時間間隔で送られてくる RFシンボル同期用タイミング保持信号を用いて、シンボル同期が確立した後のシンボル同期保持を図ることができ、シンボル同期保持を図る為の再同期確立に要する時間を短くすることができる。

[0025] さらに、本発明のパルス変調型受信装置は、受信 RFデータ信号である第 1の RF入力信号と第 1の RF入力信号のフレーム同期用信号の生成に用いるテンプレート信号を有する第 2の RF入力信号とを受けて、第 1と第 2の RF入力信号との相関である相関受信データ信号を出力するフレーム同期部を含むパルス変調型受信装置であつて、フレーム同期部は、第 2の RF入力信号から、テンプレート信号を抽出する第 1のフレーム同期用タイミング調整部と、テンプレート信号を基にして、フレーム同期用信号を生成するフレーム同期用信号生成部と、第 1の RF入力信号を所定時間遅延した遅延受信 RFデータ信号を出力する可変遅延部と、フレーム同期部に、第 1の RF 入力信号と第 2の RF入力信号との入力が開始された場合には、フレーム同期用信号を選択し、フレームの同期状態に応じて、フレーム同期用信号力遅延受信 RFデータ信号へ切り替え出力するフレーム同期用信号切り替え部と、第 1の RF入力信号に、フレーム同期用信号切り替え部から出力されるフレーム同期用信号或いは遅延受信 RFデータ信号を同期させ、相関受信データ信号を出力する第 2のフレーム同期用タイミング調整部と、を含み、第 2のフレーム同期用タイミング調整部は、第 1の R F入力信号とフレーム同期用信号切り替え部力出力されるフレーム同期用信号との相関値が、所定値に達した場合に、フレーム同期用信号切り替え部へ、フレーム同期用信号切り替え指示信号を出力するフレーム同期用相関判定部を含み、フレーム同期用信号切り替え部は、フレーム同期用信号切り替え指示信号を受けて、フレーム同期用信号力遅延受信 RFデータ信号へ切り替え動作を行う構成を有している。

[0026] 上記構成により、フレーム同期部は、受信 RFデータ信号である第 1の RF入力信号と、フレーム同期用信号を生成する為のテンプレート信号を有する第 2の RF入力信号とが、フレーム同期部へ入力される入力開始時には、フレーム同期用信号切り替え部により、第 2の RF入力信号が有するテンプレート信号を用いたフレーム同期用信号を選択する。そして、第 2のフレーム同期用タイミング調整部にて、フレーム同期用信号を用いて第 1の RF入力信号の同期引き込みを図る。そして、第 2のフレーム同期用タイミング調整部にあるフレーム同期用相関判定部で、第 1の RF入力信号とフレーム同期用信号との相関を検出し、相関値が所定値に達した時に、フレーム同期用信号切り替え部に向けてフレーム同期用信号切り替え指示信号を送出する。さらに、フレーム同期用信号切り替え部で、フレーム同期用信号切り替え指示信号により、第 2の RF入力信号が有するテンプレート信号を用いたフレーム同期用信号から、遅延受信 RFデータ信号へ入力切り替え動作を行う。さらに、第 2のフレーム同期用タイミング調整部で、第 1の RF入力信号に遅延受信 RFデータ信号を同期させ、復号データ信号を出力する。これにより、フレーム同期状態に応じて、テンプレート信号を用いたフレーム同期用信号から、遅延受信 RFデータ信号へ切り替えて、フレーム同期確立動作を図ることができ、フレーム同期確立に要する時間を短くすることができる。また、フレーム同期確立に要する時間を短くすることにより、多くのデータを受信することができるので、高速データ伝送を行うことが可能となる。

[0027] さらに、本発明のパルス変調型受信装置は、フレーム同期状態を構成する 2つの状態において、第 1の RF入力信号と第 2の RF入力信号とが、フレーム同期部への入力が開始され、第 2のフレーム同期用タイミング調整部が、第 1の RF入力信号を構成する RFデータパルスの有無を検出し同期引き込みを図るパルス捕捉状態である第 1の状態と、第 2のフレーム同期用タイミング調整部が、 RFデータパルスを形成する波素の位相レベルの同期の確立を図るパルス位相捕捉状態である第 2の状態と、含み、フレーム同期用相関判定部は、第 1の RF入力信号とフレーム同期用信号との相関値が所定値に達した場合に、第 1の状態から第 2の状態へ移行すべきと判定し、テンプレート切り替え部にテンプレート切り替え指示信号を送出し、第 1の状態では、テンプレート信号を利用した同期検波を行い、第 2の状態では、第 1の RF入力信号を利用した同期検波を行う手段を持つ構成を有して!/ヽる。

[0028] 上記構成により、フレーム同期部は、パルス捕捉状態では、テンプレート信号を利用した同期検波を行い、パルス位相捕捉状態では、第 1の RF入力信号を利用した同期検波を行うことができ、フレーム同期確立に要する時間を短くすることができる。また、フレーム同期確立に要する時間を短くすることにより、多くのデータを受信することができるので、高速データ伝送を行うことが可能となる。

[0029] さらに、本発明のパルス変調型受信装置は、フレーム同期用信号切り替え部において、フレーム同期用信号力も遅延受信 RFデータ信号へ切り替えを行った場合、第 1のフレーム同期用タイミング調整部は、動作を停止する手段を持つ構成を有している。

[0030] 上記構成により、フレーム同期部は、フレーム同期用信号切り替え部力フレーム同期用信号切り替え信号を受けて、フレーム同期用信号から遅延受信 RFデータ信号へ切り替え動作を行った後、第 1のフレーム同期用タイミング調整部に供給する電源を、予め定めた部分又は第 1のフレーム同期用タイミング調整部全体において、停止することにより、パルス変調型送信装置の低消費電力化を図ることができる。

[0031] さらに、本発明のパルス変調型受信装置の前記フレーム同期部は、前記第 2の RF 入力信号で精度の低い同期を行い、前記第 1の RF入力信号で精度の高い同期を行う構成を有している。

[0032] 上記構成により、例えばレートの低い通信システム、通信方式にて疎同期を行い、必要に応じてレートの高い通信システム、通信方式にて精度の高い同期を行うことで、同期回路の消費電力を低減できるとともに、一定の時間間隔で疎同期を行うことで、精度の高い同期の開始力も同期確立までの時間を短縮することができる。

[0033] また、本発明のパルス変調型送信装置は、送信データと、フレーム同期用信号と、シンボル同期用タイミング信号とに所定のシンボルィ匕を施し、シンボルィ匕送信データと、シンボルィ匕フレーム同期用信号と、シンボルィ匕シンボル同期用タイミング信号とを生成するシンボル化部と、シンボル化送信データに所定の変調を施し、無線周波数にアップコンバートして、通信相手方のフレーム同期部に入力される第 1の RF入力信号を有する RFデータ信号を生成する RFデータ信号送信部と、シンボル化フレーム同期用信号に、所定の変調を施し、無線周波数にアップコンバートして、通信相手方のフレーム同期部に入力される第 2の RF入力信号を有する RFフレーム同期用信号と、シンボルィ匕シンボル同期用タイミング信号に所定の変調を施し、無線周波数にアップコンバートして、通信相手方のシンボル同期部に入力される RFシンボル同期用タイミング信号と、を生成する RF同期用信号送信部とをもつ構成を有している。

[0034] 上記構成により、 RFデータ信号送信部では、送信データに所定のシンボル化を施した後、所定の変調を施し無線周波数にアップコンバートして、通信相手方パルス変調型受信装置のフレーム同期部に入力すべき第 1の RF入力信号を有する RFデータ信号を生成することができる。また、 RF同期用信号送信部では、フレーム同期用信号に所定のシンボルィ匕を施した後、所定の変調を施し、無線周波数にアップコンパートして、通信相手方パルス変調型受信装置のフレーム同期部に入力される第 2の RF入力信号を有する RFフレーム同期用信号を生成し、シンボル同期用タイミング信号に所定のシンボルィ匕を施した後、所定の変調を施し、無線周波数にアップコンパートして、通信相手方パルス変調型受信装置のシンボル同期部に入力される RFシンボル同期用タイミング信号を生成することができる。そして、通信相手方のパルス変調型受信装置に、送信データと、フレーム同期用信号と、シンボル同期用タイミング信号を有した RFデータ信号と RFフレーム同期用信号と RFシンボル同期用タイミング信号とを送出することにより、パルス変調型受信装置でのフレーム同期確立とシンボル同期確立とに要する時間を短くすることができる。

[0035] さらに、本発明のパルス変調型送信装置の RF同期用信号送信部は、 RFシンボル同期用タイミング信号を、 RFフレーム同期用信号とは異なる周波数帯で送出する手段を持つ構成を有している。

[0036] 上記構成により、ノルス変調型送信装置は、互いに影響の少ない異なる周波数帯にて、 RFシンボル同期用タイミング信号と、 RFフレーム同期用信号とを送出することができ、通信相手方のパルス変調型受信装置にて、互いに影響の少ない RFシンポル同期用タイミング信号と、 RFフレーム同期用信号を基にしてシンボル同期とフレーム同期の確立を図ることができ、フレーム同期確立とシンボル同期確立に要する時間を短くすることができる。また、フレーム同期確立とシンボル同期確立に要する時間を短くすることにより、多くのデータを送信することができるので、高速データ伝送を行うことが可能となる。

[0037] さらに、本発明のパルス変調型送信装置の RF同期用信号送信部は、 RFフレーム同期保持信号と RFシンボル同期用タイミング保持信号とを、所定時間間隔で送出する手段を持つ構成を有してヽる。

[0038] 上記構成により、ノルス変調型送信装置は、 RFフレーム同期保持信号と RFシンポル同期用タイミング保持信号とを所定時間間隔で送出することができ、 RFフレーム同期保持信号と RFシンボル同期用タイミング保持信号とを送出していない間は、 RF同期用信号送信部に供給する電源を、予め定めた部分または RF同期用信号送信部全体において、停止することにより、パルス変調型送信装置の低消費電力化を図ることがでさる。

[0039] さらに、本発明のパルス変調型送信装置の RFデータ信号送信部と RF同期用信号送信部は、さら〖こ、 RFデータ信号と RFフレーム同期用信号と RFシンボル同期用タイミング信号と RFフレーム同期保持信号と RFシンボル同期用タイミング保持信号と〖こ対して、互いに分離可能な信号波形を有するウェーブレットを割り当てる波形選択部を有する手段を持つ構成を有して、る。

[0040] 上記構成により、互いに分離可能な信号波形を有するウェーブレットを同じ周波数帯で送信できるので、データ信号以外の別送信号である RFフレーム同期用信号と R Fシンボル同期用タイミング信号と RFフレーム同期保持信号と RFシンボル同期用タイミング保持信号をデータ信号或いは、他の別送信号と同じ周波数帯で伝送することが可能となり、各別送信号用に用意すべき周波数帯を用いて、さらにデータ信号を送信することができるので、周波数の利用効率が図れ、結果として高速データ伝送を行うことが可能となる。

[0041] さらに、本発明のパルス変調型送信装置の波形選択部は、 RFフレーム同期用信号と RFシンボル同期用タイミング信号と RFフレーム同期保持信号と RFシンボル同期用タイミング保持信号のうち 1つ以上の信号に異なるウェーブレットを用いる手段を持つ構成を有している。

[0042] 上記構成により、互いに分離可能な信号波形を有するウェーブレットを同じ周波数帯で送信できるので、データ信号以外の別送信号である RFフレーム同期用信号と R Fシンボル同期用タイミング信号と RFフレーム同期保持信号と RFシンボル同期用タイミング保持信号をデータ信号或いは、他の別送信号と同じ周波数帯で伝送することが可能となり、各別送信号用に用意すべき周波数帯を用いて、さらにデータ信号を送信することができるので、周波数の利用効率が図れ、結果として高速データ伝送を行うことが可能となる。

[0043] さらに、本発明のパルス変調型送信装置の前記 RFフレーム同期用信号は、機器認証用のデータを含むものであってもよい。

[0044] 上記構成により、別送信号にて、認証を行うことで、通信用のデータ信号に認証用のデータ部分を不用とし、データ速度を落とさずに済む。

[0045] さらに、本発明のパルス変調型送信装置は、前記 RFデータ信号と、前記 RFフレーム同期用信号と、前記 RFシンボル同期用タイミング信号の、少なくとも 2つのデータ速度が異なるものであってもよ、。

[0046] 上記構成により、各信号のデータ速度を変えることによって、低レートの信号の占有帯域を狭め、使用する周波数帯域を減らすことを可能にする。この場合、低レートの他方式のパルス通信との協調動作も含まれる。

[0047] さらに、本発明のパルス変調型送信装置の前記 RFデータ信号送信部および前記

RF同期用信号送信部は、前記 RFデータ信号と、前記 RFフレーム同期用信号と、前記 RFシンボル同期用タイミング信号の、少なくとも 1つを送信する構成を有して！/ヽる。

[0048] 上記構成により、特定用途の信号のみを送信することで同一システム内の他機器や、他システムの機器との協調動作、例えば通信衝突防止を行うことができる。

発明の効果

[0049] 本発明は、同期確立に要する時間を短くすると共に、通信開始より速やかにデータの授受ができ、高速データ伝送が可能になるという効果を有するパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置を提供することができる。また、受信系を複数有する構成でありながら、同期部の低消費電力化が図れるという効果を有するパルス変調型送信装置、パルス変調型受信装置及びシステムを提供することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の実施の形態 1におけるパルス変調型受信装置の構成を示すブロック図

[図 2]本発明の実施の形態 1におけるパルス変調型送信装置の構成を示すブロック図

[図 3]本発明の実施の形態 2におけるパルス変調型受信装置の構成を示すブロック図

[図 4]本発明の実施の形態 3におけるパルス変調型受信装置の構成を示すブロック図

[図 5]本発明の実施の形態 4におけるパルス変調型受信装置の構成を示すブロック図

[図 6]本発明の実施の形態 5におけるパルス変調型受信装置の構成を示すブロック図

[図 7]本発明の実施の形態 5における RFフレーム同期用信号と RFシンボル同期用タイミング信号の説明図

[図 8]本発明の実施の形態 6におけるパルス変調型送信装置の構成を示すブロック図

[図 9]本発明の実施の形態 6におけるパルス変調型受信装置の構成を示すブロック図

[図 10A]本発明の実施の形態 6におけるパルス変調型送信装置におけるウェーブレット割り当て波形説明図

[図 10B]本発明の実施の形態 6におけるパルス変調型送信装置におけるウエーブレット割り当て波形説明図

[図 11]本発明の実施の形態 6におけるパルス変調型送信装置における各種入出力信号波形説明図

[図 12]従来のパルス変調型無線通信装置の構成を示すブロック図発明を実施するための最良の形態

[0051] 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

[0052] (実施の形態 1)

まず、本実施の形態に係るパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置につヽて説明する。本実施の形態に係るパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置は、送信データ信号とフレーム同期信号とに、所定の変調を施し、無線周波数にアップコンバートした無線信号を、通信相手方に送出するパルス変調型送信装置と、該無線周波数にアップコンバートされた無線信号を受信し、送信データを復調するパルス変調型受信装置とで構成される。

[0053] 図 1は、本発明の実施の形態 1において、パルス変調型受信装置の同期動作に係るブロック図である。また図 2は、本発明の実施の形態 1において、パルス変調型送信装置における送信データ及びフレーム同期用信号の送信動作に係るブロック図である。

[0054] 図 1において、パルス変調型受信装置 100は、無線信号を受信する 2系統のアンテナ 101a、 101bと接続されており、受信部 110a、受信部 110b、フレーム同期部 140 およびシンボル同期部 170とから構成される。

[0055] ここで、受信部 110aは、無線信号から、データ信号を含む周波数成分 (以下 RFデータ信号と呼ぶ）を抽出し、増幅するものであり、受信部 110bは、無線信号からフレーム同期用信号を生成する為の第 1のテンプレート信号を有する周波数成分 (以下別送 RF同期用信号と呼ぶ)を抽出し、増幅するものである。

[0056] また、フレーム同期部 140は、受信 RFデータ信号 1004と、フレーム同期用信号を生成する為の第 1のテンプレート信号を有する RFフレーム同期用信号 1005とを受けて、受信 RFデータ信号 1004と後述するフレーム同期用信号 1009との相関である相関受信データ信号 1010を出力するものである。

[0057] シンボル同期部 170は、相関受信データ信号 1010を基に、生成した内部生成タイミング信号 1011を用いて、シンボル同期用信号生成部 172で生成させたシンボル同期用信号 1012と、相関受信データ信号 1010との相関をとることにより、復号デ一タ信号 1015を抽出し、図示しない後段の信号処理部に出力するものである。 [0058] 受信部 110aは、アンテナ 101aで受信した無線信号を、帯域通過型フィルタ 102a に入力することで、 RFデータ信号を含む周波数帯域以外の雑音成分を除去する。さらに、雑音除去された RFデータ信号を、増幅器 103aに入力することで、 RFデータ信号を低雑音で所望の電力レベルまで増幅し、出力するように構成している。

[0059] 受信部 110bは、アンテナ 101bで受信した無線信号を、帯域通過型フィルタ 102b に入力することで、 RF同期信号を含む周波数帯域以外の雑音成分を除去する。さらに、雑音除去された RF同期信号を、増幅器 103bに入力することで、別送 RF同期用信号成分を低雑音で所望の電力レベルまで増幅し、出力するように構成している。

[0060] フレーム同期部 140は、別送 RFフレーム同期用信号 1005を基に、第 1のテプレート信号 1006を生成する第 1のフレーム同期用タイミング調整部 160と、第 1のテンプレート信号 1006に同期した第 2のテンプレート信号 1007を生成する第 2のテンプレート信号生成部 143と、受信 RFデータ信号 1004と RFフレーム同期用信号 1005と力 Sフレーム同期部 140へ入力される入力開始時には、第 1のテンプレート信号 1006 を選択し、同期状態に応じて、第 1のテンプレート信号 1006から第 2のテンプレート信号 1007へ切り替え出力するテンプレート信号切り替え部 142と、テンプレート信号切り替え部 142から出力される同期用テンプレート信号 1008 (第 1のテンプレート信号 1006、或いは、第 2のテンプレート信号 1007)を基にして、受信 RFデータ信号 1 004を同期させる為のフレーム同期用信号 1009を生成するフレーム同期用信号生成部 141と、受信 RFデータ信号 1004をフレーム同期用信号 1009に同期させる第 2 のフレーム同期用タイミング調整部 150とを有する。

[0061] 第 1のフレーム同期用タイミング調整部 160は、第 1のテンプレート信号生成部 161 にて、別送 RFフレーム同期用信号と同じ周波数の搬送波と第 1のテンプレート信号とを生成すると共に、この搬送波を第 1のテンプレート信号 1006で変調した変調信号を生成し、相関部 162と、低域通過型フィルタ 163と、相関判定器 164とを用い、相関判定器 164の出力が所定値となるよう、フィードバック制御することで、変調信号を、別送 RFフレーム同期用信号 1005に同期させるように構成している。また、第 1のテンプレート信号生成部 161は、別送 RFフレーム同期用信号 1005が有する第 1のテンプレート信号の立ち上がりタイミングに同期した立ち上がり波形を有するテンプレート信号 1006を出力するように構成して、る。

[0062] 第 2のテンプレート信号生成部 143は、内部で生成した第 2のテンプレート信号 10 07を、入力された第 1のテンプレート信号 1006に同期させ、出力するように構成している。

[0063] テンプレート信号切り替え部 142は、フレーム同期用相関判定器 155からのテンプレート切り替え信号 1020を受けて、第 1のテンプレート信号 1006或いは第 2のテンプレート信号 1007を切り替えて、選択出力するように構成して、る。

[0064] フレーム同期用信号生成部 141は、第 1のテンプレート信号 1006或いは第 2のテンプレート信号 1007を受け、受信 RFデータ信号 1004と同じ周波数を持つ搬送波を生成し、この搬送波を、第 1のテンプレート信号 1006或いは第 2のテンプレート信号 1007で変調したフレーム同期用信号 1009として、出力するように構成している。

[0065] 第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150は、フレーム同期用信号 1009が入力され、可変遅延部 151において、所定の初期時間 Φだけ遅延した後、増幅器 152にて所定の電力レベルまで増幅し、相関部 153と、低域通過型フィルタ 154と、フレーム同期用相関判定器 155とを用い、また、同期引き込みが始まり、フレーム同期用相関判定器 155の出力力第 1の所定値に達した時に、テンプレート信号切り替え部 142 に向けテンプレート切り替え信号 1020を送出する。その後、フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 2の所定値となるよう、制御信号 1013により可変遅延部 151の遅延量をフィードバック制御することで、フレーム同期用信号 1009を、受信 RFデータ信号 1004に同期確立させるように構成して、る。

[0066] ここで、第 1或いは第 2の所定値とは、同期状態を 2つの状態に分けることができ、受信 RFデータ信号 1004を構成する RFデータパルスの有無を検出し、同期引き込みを図るパルス捕捉状態と、 RFデータパルスを形成する波素の位相レベルの同期確立を図るパルス位相捕捉状態とがある。

[0067] 以上より、パルス捕捉状態であることが十分確認できた状態におけるフレーム同期用相関判定器 155の出力を第 1の所定値とし、ノルス位相捕捉状態であることが十分確認できる状態におけるフレーム同期用相関判定器 155の出力を、第 2の所定値と呼ぶ。 [0068] シンボル同期部 170は、相関受信データ信号 1010を基に、タイミング信号 1011 ( 以下、内部生成タイミング信号と呼ぶ）を生成するタイミング再生部 171と、内部生成タイミング信号 1011を基に、シンボル同期用信号 1012を生成するシンボル同期用信号生成部 172と、シンボル同期用信号 1012を相関受信データ信号 1010に同期させ、復号データ信号 1015を復元し出力すると共に、出力が所望の復号データ信号となるように、内部でタイミング調整を行う第 1のシンボル同期用タイミング調整部 1 80と、を有する。

[0069] タイミング再生部 171は、相関受信データ信号 1010を基に、相関受信データ信号の立ち上がりタイミングに同期した立ち上がり波形を有し、所定の繰り返し周期を持つ内部生成タイミング信号 1011を生成するように構成して、る。

[0070] シンボル同期用信号生成部 172は、内部生成タイミング信号 1011を基に、相関受信データ信号 1010に逆拡散を施し、復号データ信号 1015を復元する為のシンポル同期用信号 1012を生成、出力するように構成している。

[0071] 第 1のシンボル同期用タイミング調整部 180は、可変遅延部 181により、シンボル同期用信号 1012の入力を、所定の初期時間 nXTだけ遅延した後（但し、 ηは整数)、相関部 182と、低域通過型フィルタ 183と、シンボル同期用相関判定器 184とを用い、シンボル同期用相関判定器 184の出力が所定値となるように、制御信号 1014により、可変遅延部 181の遅延量をフィードバック制御することで、シンボル同期用信号 1 012が、相関受信データ信号 1010に同期するように構成している。

[0072] 上記構成において、パルス変調型受信装置 100は、無線信号を受信する 2系統のアンテナ 101a、 101bで受信される無線信号から、受信部 110aにて、受信 RFデータ信号 1004が抽出され、受信部 110bにて、無線信号から RFフレーム同期用信号 1 005が抽出される。抽出された受信 RFデータ信号 1004と RFフレーム同期用信号 1 005とは、フレーム同期部 140に入力される。第 1のフレーム同期用タイミング調整部 160では、 RFフレーム同期用信号 1005を受けて、第 1のテンプレート信号 1006を出力する。

[0073] そして、受信 RFデータ信号 1004と RFフレーム同期用信号 1005とがフレーム同期部 140へ入力される入力開始時では、テンプレート信号切り替え部 142により、第 1 のテンプレート信号 1006が選択され、同期用テンプレート信号 1008としてフレーム同期用信号生成部 141に出力される。フレーム同期用信号生成部 141では、同期用テンプレート信号 1008を受けてフレーム同期用信号 1009を生成し、第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150に出力する。

[0074] 第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150では、受信 RFデータ信号 1004にフレーム同期用信号 1009を同期引き込みさせながら、受信 RFデータ信号 1004にフレーム同期用信号 1009との相関をとり、フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 1 の所定値に達した場合に、テンプレート信号切り替え部 142に向けて、テンプレート切り替え信号 1020を送出する。この間、第 2のテンプレート信号生成部 143では、内部で発生させた第 2のテンプレート信号 1007を第 1のテンプレート信号 1006に同期させておく。

[0075] テンプレート信号切り替え部 142は、テンプレート切り替え信号 1020を受けて、第 1 のテンプレート信号 1006から、第 2のテンプレート信号 1007へ入力切り替えを行う。そして、テンプレート信号切り替え部 142から第 2のテンプレート信号 1007が、同期用テンプレート信号 1008としてフレーム同期用信号生成部 141に出力される。フレーム同期用信号生成部 141では、同期用テンプレート信号 1008を受けてフレーム同期用信号 1009を生成し、第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150に出力する。第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150では、受信 RFデータ信号 1004にフレーム同期用信号 1009を同期引き込みさせながら、受信 RFデータ信号 1004にフレーム同期用信号 1009との相関をとる。さらに、フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 2の所定値に達するまで、制御信号 1013を可変遅延部 151に出力する。

[0076] フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 2の所定値に達すると、受信 RFデータ信号 1004に対するフレーム同期用信号 1009の同期が確立され、所定の相関受信データ信号 1010力フレーム同期用相関判定器 155から出力される。

[0077] 次にパルス変調型送信装置の構成につ!、て説明する。図 2にお、て、パルス変調型送信装置 200は、送信データ信号 2001とフレーム同期用信号 2002とに対して所定のパルス信号列変換操作 (以下、シンボル化と呼ぶ）を行うシンボル化部 210と、シンボルィ匕部 210の一方の出力であるシンボルィ匕送信データ信号 2003に所定の変調を施し、更に高速の無線周波数に周波数変換し、所定の電力レベルまで増幅した後、不要な成分をフィルタリングしたデータ信号を有する無線信号である RFデータ信号 2004を出力する RFデータ信号送信部 220と、シンボル化部 210の他方の出力であるシンボルィ匕フレーム同期用信号 2005に所定の変調を施し、更に高速の無線周波数に周波数変換し、所定の電力レベルまで増幅した後、不要な成分をフィルタリングしたフレーム同期用信号を有する無線信号である RFフレーム同期用信号 20 06を出力する RF同期用信号送信部 230とを有し、 RFデータ信号 2004或いは RF フレーム同期用信号 2006を、図示しな、伝送媒体に送出する 2系統のアンテナ 20 la、 201bとに接続されている。

[0078] シンボルィ匕部 210は、送信データ信号 2001とフレーム同期用信号 2002とを受け、各々の信号に対し、シンボル化を行ったシンボル化送信データ信号 2003とシンボル化フレーム同期用信号 2005とを出力するように構成して、る。

[0079] RFデータ信号送信部 220は、変調部 22 laにより、シンボル化送信データ信号 20 03に所定の変調を施した後、周波数変換部 222aにより、無線周波数に周波数変換を行う。更に、増幅器 223aにより、所定の電力レベルまで増幅した後、帯域通過型フィルタ 224aにより、不要な成分を除去した RFデータ信号 2004を出力するように構成している。

[0080] RF同期用信号送信部 230は、変調部 221bによりシンボルィ匕フレーム同期用信号 2005に所定の変調を施した後、周波数変換部 222bにより無線周波数に周波数変換を行う。更に、増幅器 223bにより、所定の電力レベルまで増幅した後、帯域通過型フィルタ 224bにより、不要な成分を除去した RFフレーム同期用信号 2006を出力するように構成している。

[0081] つぎに、本実施の形態に力かるパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置の動作にっ、て説明する。

[0082] パルス変調型送信装置 200は、後述する図示しない内蔵の起動 Z停止指示信号生成部から、 RF同期用信号送信部 230の起動或、は停止を命令する起動 Z停止指示信号 2007を受け、 RF同期用信号送信部 230の起動或いは停止を行う。ノルス変調型受信装置 100と新規の通信を開始しょうとする場合、起動 Z停止指示信号生成部から起動信号が RF同期用信号送信部 230に送られる。

[0083] RF同期用信号送信部 230が起動時において、通信相手方のパルス変調型受信装置 100に送信すべき送信データ信号 2001とフレーム同期用信号 2002とが、シンボル化部 210に入力され、シンボル化部 210により、送信データ信号 2001とフレーム同期用信号 2002とのそれぞれに対して、所定のシンボルィ匕が施される。

[0084] シンボル化では、各入力ビット毎の値（1又は 0)力その値に対応して、予め定められた所定の規則に基づき構成されたパターン力成る複数のパルス信号列に変換され、出力される。また、シンボル化では、 1ビットの入力に対して、複数ビットからなるパルス信号列に変換するシンボルィ匕ではなぐ複数ビットの入力に対して、複数ビット力もなるパルス信号列に変換するシンボルィ匕を行っても良い。

[0085] 送信データ信号 2001をシンボル化したシンボル化送信データ信号 2003は、 RF データ信号送信部 220に入力され、フレーム同期用信号 2002をシンボルィ匕したシンボルイ匕フレーム同期用信号 2005は、 RF同期用信号送信部 230に入力される。

[0086] 次に、 RFデータ信号送信部 220に入力されたシンボル化送信データ信号 2003は、変調部 221aにて所定の変調が施された後、周波数変換部 222aにて無線周波数に周波数変換され、さらに増幅器 223aにて所定の電力レベルまで増幅された後、帯域通過型フィルタ 224aにて不要成分が除去され、アンテナ 201aに出力される。変調部 221aにて用いられる変調方式としては、 OOK (On Off Keying) , BPSK (B inary Phase Shift Keying) , QPSK (Quadra Phase Shift Keying)、 PP M (Pulse Phase Modulation)等の変調方式が用いられる。また周波数変換では、正弦波発信源とミキサ回路を組み合わせて、ミキサ回路により正弦波発信源で生成された高周波搬送波信号を変調部 22 laの出力信号でミキシングする方法、正弦波発信源で生成された高周波搬送波信号出力を、スィッチ素子を用いて変調部 221a の出力信号により、 ONZOFFする方法、正弦波発信源自体を変調部 221aの出力信号で ONZOFFする方法等の周波数変換方法が用いられる。

[0087] 次に、 RFデータ信号送信部 220から出力された RFデータ信号 2004は、アンテナ 201aにより、図示しない伝送媒体を介して、通信相手方のパルス変調型受信装置 1 00に送られる。 [0088] 一方、 RF同期用信号送信部 230に入力されたシンボルィ匕フレーム同期用信号 20 05は、変調部 221bにて所定の変調が施された後、周波数変換部 222bにて無線周波数に周波数変換され、さらに増幅器 223bにて所定の電力レベルまで増幅された後、帯域通過型フィルタ 224bにて不要成分が除去され、アンテナ 201bに出力される。

[0089] 変調部 221bにて用いられる変調方式及び周波数変換部 222bにて用いられる周波数変換としては、 RFデータ信号送信部 220と同じ変調方式及び周波数変換方法が用いられる。また、変調部 221aと変調部 221bとにて、それぞれ用いられる変調方式は、通信相手側のパルス変調型受信装置 100で復調可能な変調方式であれば、異なる変調方式を用いても良い。さらに、周波数変換部 222aと周波数変換部 222b とにて、それぞれ用いられる周波数変換方式は、それぞれ所定の無線周波数に変換されるものであれば、同じ方式でなくともよぐ異なる周波数変換方式を用いることができる。

[0090] 次に、 RF同期用信号送信部 230から出力された RFフレーム同期用信号 2006は、アンテナ 201bにより図示しない伝送媒体を介して、通信相手方のパルス変調型受信装置 100に送られる。

[0091] ここまでの動作は、 RF同期用信号送信部 230が起動状態である時に、パルス変調型送信装置 200における送信データ信号 2001とフレーム同期用信号 2002との送出動作である。次に、起動 Z停止指示信号生成部から出力される停止信号が、 RF 同期用信号送信部 230に印加された時のパルス変調型送信装置 200の動作を説明する。

[0092] 通信相手方のパルス変調型受信装置 100において、フレーム同期が確立されたというフレーム同期確立情報を受けて、所定時間が経過した後、起動 Z停止指示信号生成部から停止信号が RF同期用信号送信部 230に送られる。又、フレーム同期確立情報を受けて所定時間が経過した後に、停止信号を発出する方法でなくとも、フレーム同期が確立され、所定時間が経過した後に、パルス変調型受信装置 100から停止信号発出要求信号をパルス変調型送信装置 200に送出し、この停止信号発出要求信号受けて停止信号を発出する方法でも良い。 [0093] 停止信号が、 RF同期用信号送信部 230に入力されると、 RF同期用信号送信部 2 30内にある図示しない電源供給起動 Z停止制御回路により、 RF同期用信号送信部 230への電源供給が停止される。

[0094] パルス変調型受信装置 100では、 RFフレーム同期用信号 1005を用いて同期確立した後、第 2のテンプレート信号 1007を用いて生成されたフレーム同期用信号 10 09により、同期維持を行っている。し力しながら、通信開始からの経過時間の長期化によるパルス変調型送信装置側タイミングとパルス変調型受信装置側タイミングとの時間ずれの積算、パルス変調型送信装置 200とパルス変調型受信装置 100との位置関係や、通信経路の変化による時間ずれによって、大幅な同期ずれが生じることがある。

[0095] 微小な同期ずれであれば、フレーム同期部 140内部の第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150により補正される力例えば、第 2のテンプレート信号 1007が、「1」である時間領域内での同期ずれ補正を、大幅に超える同期ずれ補正には、同期補正周期を長くする必要があり、同期時間の短縮と相反する定数を設定する必要が出てくる。

[0096] そこで、起動 Z停止指示信号生成部は、停止指示信号を発出した後、所定の時間間隔で RF同期用信号送信部 230に向けて、起動指示信号と停止指示信号とを交互に送出する。パルス変調型受信装置 100では、同期確立後に所定の時間間隔で送られてくる RFフレーム同期用信号 (以下、 RFフレーム同期保持信号と呼ぶ)を用いて同期ずれ補正を行う。

[0097] 又、フレーム同期確立後、パルス変調型受信装置 100の受信部 110b或いは第 1 のフレーム同期用タイミング調整部 160又は両方の電源供給を停止しても良いし、パルス変調型送信装置 200の RF同期用信号送信部 230の電源供給を停止しても良いし、その両方を行っても良い。

[0098] 次に、パルス変調型受信装置の動作について説明する。パルス変調型受信装置 1 00は、通信相手側のノルス変調型送信装置 200より送られてくる無線信号から、ァンテナ 101aと受信部 110aとにより受信 RFデータ信号 1004を抽出し、アンテナ 101 bと受信部 110bとにより RFフレーム同期用信号 1005をそれぞれ抽出する。 [0099] フレーム同期部 140では、受信 RFデータ信号 1004と RFフレーム同期用信号 100 5とから、ベースバンドのパルス信号である相関受信データ信号 1010を抽出する為、受信 RFデータ信号 1004にフレーム同期用信号 1009を同期させる。しかしながら、受信 RFデータ信号 1004を構成する RFデータパルス列は、時間によってパルス信号の存在しない状態も有る。よって、従来このような RFデータパルスの存在しない時間状態から、 RFデータ信号にフレーム同期用信号を同期させようとすると、同期確立までに長い時間を要してしまっていた。つまり、同期引き込みは、フレーム同期用信号を形成する搬送波の周期よりも短ヽ時間間隔で行われる必要があるので、搬送波周波数が高ぐまた、同期開始時力も RFデータパルスが現れるまでの時間が長い場合には、同期確立までに長い時間が力かってしまう。

[0100] 一方、フレーム同期の確立動作は、受信した受信 RFデータ信号 1004を構成する RFデータパルスの概略の位置を検出するモード (以後、パルス捕捉と呼ぶ）と、受信 RFデータ信号 1004とフレーム同期用信号 1009の位相を一致させるモード（以後、パルス位相捕捉と呼ぶ）とで構成される。

[0101] そこで、敏速なフレーム同期の確立を実現する為に、パルス捕捉過程において、データ信号情報である RFデータパルスと同期のとれたフレーム同期用信号情報であるテンプレート信号を有する RFフレーム同期用信号 1005を用いる。

[0102] つまり、第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150において、第 1のフレーム同期用タイミング調整部 160からの第 1のテンプレート信号 1006を基に、フレーム同期用信号生成部 141で生成されたフレーム同期用信号 1009を、受信 RFデータ信号 10 04に同期させる。このとき、 RFデータパルスとフレーム同期用信号 1009を構成する第 1のテンプレート信号 1006との位相関係は同一タイミングであるので、 RFデータ信号を構成する RFデータパルスと RFフレーム同期用信号 1005が有するテンプレート信号との位相関係も合っている。さらに、第 1のフレーム同期用タイミング調整部 1 60から出力される第 1のテンプレート信号 1006は、 RFフレーム同期用信号 1005が有するテンプレート信号とも位相関係が合っているので、フレーム同期用信号生成部 141で生成されるフレーム同期用信号 1009も、受信 RFデータ信号 1004を構成する RFデータパルスと位相関係が合っている。その結果、同期確立過程の最初カもパルス捕捉を実現することが可能となる。

[0103] つまり、第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150において、受信 RFデータ信号 1004とフレーム同期用信号 1009とを相関部 153で乗じれば、相関出力が同期確立過程の最初から得られるので、フレーム同期用相関判定器 155にて、受信 RFデータ信号 1004とフレーム同期用信号 1009との相関を判断し、相関出力が第 1の所定値となるまで、可変遅延部 151において、制御信号 1013を用いて、フレーム同期用信号を形成する搬送波の位相をフィードバック制御することで、パルス位相捕捉を行ヽ、同期を確立することがでさる。

[0104] ここで、受信 RFデータ信号 1004を構成する RFデータパルスの立ち上がり時における RFデータ信号の搬送波と、フレーム同期用信号 1009を構成する同期用テンプレート信号の立ち上がり時におけるフレーム同期用信号の搬送波との位相関係が合う、つまり同一タイミングであるように設計されていることが望ましいが、各搬送波レべルの位相関係が合っていなくとも、相関出力が得られ、最終的に各搬送波レベルの位相関係まで合うように制御される。フレーム同期用信号搬送波との位相関係が合うように設計されている場合は、フィードバック制御を行わず、可変遅延部 151の遅延量を 0 (ゼロ）とすることで、パルス捕捉とパルス位相捕捉を同時に実現することができる。この場合、同期確立に要する時間が殆ど不要となると共に、フレーム同期確立動作開始時力も相関受信データ信号 1010が得られるので、フレーム同期確立用の余分なデータを送出する必要が無くなり、更なる高速データ通信が可能とる。

[0105] なお、遅延量が 0 (ゼロ）と記載したが、これは、テンプレート信号切り替え部 142と、可変遅延部 151と、増幅器 152及び、相関部 153に至るまでの図示しない配線等が持つ、固有の遅延量が適宜補正されているものとした場合である。もちろん、アンテナ 101a、 101bと、帯域通過型フイノレタ 102a、 102bと、低雑音増幅器 103a、 103b とが持つ、固有の遅延量も適宜補正されて、るものとして、る。

[0106] フレーム同期の確立が完了した後も、引き続き RFフレーム同期用信号 1005を使用して、同期保持を行い、シンボル同期の動作を開始することも可能である。しかしながら、常時、 RFフレーム同期用信号 2006を送信しておくことは、周波数利用効率の低下につながる。そこで、フレーム同期用信号 1009の生成に用いるテンプレート信号を、第 1のフレーム同期用タイミング調整部 160で生成した第 1のテンプレート信号 1006から、第 2のテンプレート信号生成部 143で生成された第 2のテンプレート信号 1007に切り替える。

[0107] 切り替えを行う前に、テンプレート信号 1006と第 2のテンプレート信号 1007とのタイミング合わせである同期確立が行われる。この同期確立動作は、第 2のテンプレート信号生成部 143内部の図示しない相関部、低域通過型フィルタ、相関判定器、可変遅延部等を用い、第 1或いは第 2のフレーム同期用タイミング調整部 160、 150にて用いた操作と同じ操作を実行することにより行われる。また、第 2のテンプレート信号生成部 143では同期が確立した後、或いは同期確立後でテンプレート信号 1006 出力が停止する以前の所定時において、第 1のテンプレート信号 1006を参照とした同期保持状態力も第 1のテンプレート信号 1006を参照しないで、同期確立した状態を保持する自己同期保持状態に移行する。

[0108] これにより、通信相手側のパルス変調型送信装置 200から RFフレーム同期用信号 2006が送られてこなくなつた場合や、同期用テンプレート信号の切り替え後に第 1のフレーム同期用タイミング調整部 160の動作が停止された場合でも、最初に同期確立した状態を保持することが可能となる。

[0109] 自己同期保持状態に移行した後、第 1のテンプレート信号 1006が入力された場合は、図示しない同期ずれ補正用 RFフレーム同期保持信号入力検出回路により、同期ずれ補正を行う為の RFフレーム同期保持信号が、入力されたことにより生成された第 1のテンプレート信号であることを検出する。その後、自己同期保持状態を止め、第 1のテンプレート信号 1006に、第 2のテンプレート信号 1007を再同期させる。

[0110] 以後、同期ずれ補正用 RFフレーム同期保持信号の入力に応じて、自己同期保持状態と再同期状態とを交互に繰り返す。

[0111] 自己同期保持状態に移行し、且つ、第 2のフレーム同期用タイミング調整部のフレーム同期用相関判定器 155から、第 1のテンプレート信号 1006と第 2のテンプレート信号 1007の切り替え指示信号が入力されている場合、テンプレート信号切り替え部 142は、第 1のテンプレート信号 1006から第 2のテンプレート信号 1007に入力を切り替え、同期用テンプレート信号 1008としてフレーム同期用信号生成部 141に出力する。

[0112] 以上の切り替え動作により、 RFフレーム同期用信号 1005を用いたフレーム同期から、第 2のテンプレート信号 1007を用いたフレーム同期への移行が行われ、かつ、第 2のテンプレート信号 1007を用いたフレーム同期保持状態となる。

[0113] 次に、シンボル同期部 170の動作を説明する。フレーム同期が確立した後、フレーム同期部 140から出力される相関受信データ信号 1010を基に、シンボル同期部 17 0にて、復号データ信号 1015が復元される。パルス変調型送信装置 200では、シンボル化部 210における送信データ信号の 1つ或いは複数のビットを予め定められた所定の規則に基づき構成されたパターン力成る複数のパルス信号列に変換出力されている。

[0114] よって、相関受信データ信号 1010から復号データ信号 1015を復元する為には、上記と逆の操作を行ってやる必要がある。上記のように、シンボル化部 210で行われる操作としては、拡散符号化処理がある。また、シンボル同期部 170で行われる操作としては、逆拡散符号化処理がある。

[0115] 又、シンボル符号ィ匕は必ずしも必要な動作ではないが、連続波を用いた CDMA通信と同様に、パルス通信においても多重化を実現する方法の 1つである。シンボル同期部 170に入力された相関受信データ信号 1010は、図示しない分配器により 2分岐され、一方が第 1のシンボル同期用タイミング調整部 180に、他方がタイミング再生部 171に入力される。

[0116] タイミング再生部 171に相関受信データ信号 1010が入力されると、相関受信データ信号 1010に基づいて、フレーム同期部 140の第 2のテンプレート信号生成部 143 における第 2のテンプレート信号生成の動作で説明したのとほぼ同様の動作により、所定の時間間隔にパルスが生じる内部生成タイミング信号 1011を生成する。

[0117] つまり、タイミング再生部 171内部の図示しない相関部、低域通過型フィルタ、相関判定器、可変遅延部等を用い、第 1或いは第 2のフレーム同期用タイミング調整部 16 0、 150にて用いた操作を実行することにより、相関受信データ信号 1010に同期した内部生成タイミング信号 1011を生成し、シンボル同期用信号生成部 172に出力する。 [0118] また、変調方式に BPSKが用いられる場合は、相関受信データ信号 1010のデータ列は一定間隔で連続するので、その振幅情報だけをもちいることで、内部生成タイミング信号 1011を生成することができる。また、 OOK変調や PPM変調が用いられる場合でも、データ列は一定間隔ではないが、いずれかのデータ列で、シンボル同期を確立する為の内部生成タイミング信号 1011を、生成することが可能である。

[0119] シンボル同期用信号生成部 172では、内部生成タイミング信号 1011を受けて、復号データ信号 1015を復元する為の複数パルス列を有するシンボル同期用信号 101 2を生成し、第 1のシンボル同期用タイミング調整部 180に送出する。

[0120] 第 1のシンボル同期用タイミング調整部 180では、入力された相関受信データ信号 1010とシンボル同期用信号 1012とを相関部 182で乗じ、相関をとることにより通信相手方からの復号データ信号 1015を復号し、復号データ信号 1015を出力する。この際、シンボル同期用信号 1012と相関受信データ信号 1010とのタイミングがずれている場合は、このタイミングずれにより、相関受信データ信号パルス列において、誤つたタイムスロットがシンボルの先頭となっている状態となるので、可変遅延部 181の遅延時間を変更することによって、シンボル同期を実現する。

[0121] 遅延時間の変更は、シンボル同期用相関判定器 184において、相関値が所定の値となるまで、シンボル同期用相関判定器 184から可変遅延部 181に向けて、遅延量変更の制御信号 1014が送出されることにより実現される。可変遅延部 181では、遅延量変更の制御信号 1014に基づき遅延時間の変更を行う。変更量は、タイムス口ット Tをステップ幅として量子的に変更されるが、ステップ幅を 1つずつ、連続的に増減させてもょ、し、変更量に応じて増減するステップ数を変更しても良、。

[0122] このような本発明の実施の形態 1のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置及びシステムによれば、パルス変調型送信装置 200に、送信データ信号 200 1とフレーム同期用信号 2002とを、それぞれ別送する RFデータ信号送信部 220と R F同期用信号送信部 230とを設け、さらにパルス変調型受信装置 100のフレーム同期部 140に、別送信号である RFフレーム同期用信号 1005を基に生成した第 1のテンプレート信号 1006を生成する第 1のフレーム同期用タイミング調整部 160と、第 1 のテンプレート信号 1006に同期した第 2のテンプレート信号 1007を生成するテンプレート信号生成部 143と、第 1のテンプレート信号 1006と第 2のテンプレート信号 10 07のうち一つを同期状態により選択し、同期用テンプレート信号 1008として切り替え出力するテンプレート信号切り替え部 142と、受信 RFデータ信号 1004を構成する R Fデータパルスと同期のとれた同期用テンプレート信号 1008を受けフレーム同期用信号 1009を生成するフレーム同期用信号生成部 141と、受信 RFデータ信号 1004 とフレーム同期用信号 1009とから相関受信データ信号 1010を生成、出力する第 2 のフレーム同期用タイミング調整部 150とを設け、通信開始時の初期同期確立におけるパルス捕捉或いはパルス位相捕捉に、 RFフレーム同期用信号 1005を基に生成した第 1のテンプレート信号 1006によるフレーム同期を行い、同期確立後に、第 2 のテンプレート信号 1007によるフレーム同期を行うことにより、別送の RFフレーム同期用信号 1005を用いずに内部で発生させたフレーム同期用信号を用いて受信 RF データ信号 1004との同期確立を行った場合よりも、短時間で同期を確立することが可能となるので、通信速度を上げることが可能となる。

[0123] また、同期確立の間に、第 1のテンプレート信号 1006に第 2のテンプレート信号を同期させておき、同期確立後の同期保持として、第 1のテンプレート信号 1006から第 2のテンプレート信号 1007へと切り替えることで、同期保持時はパルス変調型送信装置 200側の RF同期用信号送信部 230或いはパルス変調型受信装置 100側の受信部 110bの動作を停止することができるので、パルス変調型送信装置 200側及びパルス変調型受信装置 100側における動作回路数の低減による低消費電力化が図られる。

[0124] さらに、パルス変調型送信装置 200の側における RFフレーム同期用信号 2006の送信を停止している間は、 RFフレーム同期用信号伝送用に使用した周波数帯域も RF送信データ信号伝送用として利用できるので、更なる高速データ伝送が可能なパルス変調型送信装置、パルス変調型受信装置およびシステムを実現することができる。

[0125] なお、上記実施の形態のフレーム同期部 140では、フレーム同期確立に別送の RF フレーム同期用信号 1005より生成した第 1のテンプレート信号 1006を用い、同期確立後の同期保持に第 2のテンプレート信号 1007を用いる構成を示したが、同期確立後の同期保持に第 2のテンプレート信号として、受信 RFデータ信号 1004を用いる構成としてもよい。さらに、同期保持だけでなぐ同期確立も受信 RFデータ信号 1004 を別送の RFフレーム同期用信号 1005より生成した第 1のテンプレート信号として用、る構成としてもよ、。

[0126] 以上の説明では、別送する情報としてノルス位置、位相を示すフレーム同期タイミング、符号列の位置を示すシンボル同期タイミングとした場合にっ、て記載したが、機器間の認証に関わる情報を別送してもよい。機器間の認証の手順としては、例えば、別送された認証情報を含む信号を受信可能な機器が受信し、他機器の送信要求の検出、通信相手の限定を行う。この際に、認証用のデータは RFフレーム同期用信号と、 RFシンボル同期用タイミング信号のいずれに加えてもよぐまたこれを新たな信号として別送しても良い。このこと〖こよって、別送信号にて、認証を行うことで、通信用のデータ信号に認証用のデータ部分を不用とし、データ速度を落とさずに済む効果がある。

[0127] また、データ信号、フレーム同期タイミング信号、シンボル同期タイミング信号はデータ速度を変えてもよい。このことによって、各信号のデータ速度を変えることによつて、低レートの信号の占有帯域を狭め、使用する周波数帯域を減らすことを可能にする。

[0128] また、低レートの信号を受信する際には、他方式のパルス通信との協調動作を行うことも可能である。

[0129] また、前記 RFデータ信号と、前記 RFフレーム同期用信号と、前記 RFシンボル同期用タイミング信号との、少なくとも 1つを送信するものであればよい。このことによつて、特定用途の信号のみを送信することで同一システム内の他機器や、他システムの機器との協調動作、例えば通信衝突防止を行うことができる。

[0130] また、パルス通信システムのみならず、 OFDMシステムのような他の変調方式の信号も受信することで、システム間干渉を低減するように送信タイミング、出力レベルを制御することも可能である。

[0131] また、第 2の RF入力信号で精度の低い同期を行い、第 1の RF入力信号で精度の高い同期を行うことで、例えばレートの低い通信システム、通信方式にて疎同期を行い、必要に応じてレートの高い通信システム、通信方式にて精度の高い同期を行うことで、同期回路の消費電力を低減できるとともに、一定の時間間隔で疎同期を行うことで、精度の高い同期の開始から同期確立までの時間を短縮することができる。

[0132] (実施の形態 2)

次に、本発明の実施の形態 2のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置について説明する。実施の形態 1と異なるのは、パルス変調型受信装置が異なつており、ノルス変調型送信装置は実施の形態 1と同じである。本発明の実施の形態 2のパルス変調型受信装置のブロック構成を図 3に示す。

[0133] 図 3は、フレーム同期確立に別送の RFフレーム同期用信号 1005より生成した第 1 のテンプレート信号 1006を用い、同期確立後の同期保持に、受信 RFデータ信号 1 004を可変遅延部 343により所定の時間 Tだけ遅延させた遅延受信 RFデータ信号 3010を用いるフレーム同期部 340のブロック構成図である。図 1のパルス変調型受信装置 100の構成と異なるのは、第 2のテンプレート信号生成部 143と、テンプレート信号切替え部 142とを有せず、フレーム同期用信号切替え部 342と可変遅延部 343 とを有し、フレーム同期用信号切替え部 342と第 1のフレーム同期用タイミング調整部 160の第 1のテンプレート信号生成部 161との間にフレーム同期用信号生成部 14 1を有し、受信 RFデータ信号 1004が所定時間 Tだけ可変遅延部 343にて遅延された後、フレーム同期用信号切替え部 342に入力される点である。

[0134] また、フレーム同期部 140の動作と異なるのは、以下の点である。

[0135] 受信 RFデータ信号 1004と RFフレーム同期用信号 1005とがフレーム同期部 340 へ入力される入力開始時では、フレーム同期用信号切り替え部 342により、テンプレート信号 1006を用いて、フレーム同期用信号生成部 141にて生成されたフレーム同期用信号 1009が選択され、第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150に出力される。

[0136] 第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150では、受信 RFデータ信号 1004に、フレーム同期用信号切り替え部 342から出力されるフレーム同期用信号 1009を同期引き込みさせながら、受信 RFデータ信号 1004にフレーム同期用信号切り替え部 34 2から出力されるフレーム同期用信号 1009との相関をとり、フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 1の所定値に達した場合に、フレーム同期用信号切り替え部 342 に向けて、フレーム同期用信号切り替え信号 3020を送出する。

[0137] フレーム同期用信号切り替え部 342は、フレーム同期用信号切り替え信号 3020を受けて、テンプレート信号 1006から、遅延受信 RFデータ信号 3010へ入力切り替えし、第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150に出力する。

[0138] 第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150では、受信 RFデータ信号 1004に遅整延受信 RFデータ信号 3010を同期引き込みさせながら、受信 RFデータ信号 1004 に遅延受信 RFデータ信号 3010との相関をとり、フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 2の所定値に達するまで、制御信号 1013を可変遅延部 151に出力する。

[0139] フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 2の所定値に達すると、受信 RFデータ信号 1004に対する遅延受信 RFデータ信号 3010の同期が確立され、所定の相関受信データ信号 1010が、フレーム同期用相関判定器 155から出力される。

[0140] つまり、フレーム同期の引き込み時には、図 1で示したフレーム同期部 140と同じ動作を行うが、フレーム同期の確立には、受信 RFデータ信号 1004を 2分岐し、一方を可変遅延部 343により所定の時間 Tだけ遅延させた遅延受信 RFデータ信号 3010 を用いて、相関受信データ信号 1010を検出する遅延検波を行う。ここまでが、フレーム同期部 140の動作と異なる点である。

[0141] 遅延検波では、同じ信号を用いて相関をとるので、同期検波よりも信号対雑音比が 3dB低下する力この構成により、フレーム同期部 340の内部に、第 2のテンプレート信号生成部 143を有する必要がない分だけ回路構成が簡単になるのと、消費電力を削減することが可能となる。

[0142] なお、以上の説明では、各種テンプレート信号 1006、 1007及びフレーム同期用信号 1009のレベル調整については説明していないが、乗算処理、相関処理に使用する素子に応じて増幅器等で信号レベルの調整を行うことは言うまでも無い。

[0143] (実施の形態 3)

次に、本発明の実施の形態 3のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置について説明する。実施の形態 2と異なるのは、パルス変調型受信装置が異なつており、ノルス変調型送信装置は実施の形態 1と同じである。本発明の実施の形態 3のパルス変調型受信装置のブロック構成を図 4に示す。

[0144] 図 4は、同期引き込みと同期の確立とにおいて、受信 RFデータ信号 1004を用いるフレーム同期部 440を有するパルス変調型受信装置のブロック構成図である。図 3のパルス変調型受信装置と異なるのは、アンテナ 101bに接続されておらず、受信部 1 10bを有せず、 RFデータ信号が 3分岐されてフレーム同期部 440に入力され、さらに、 RFフレーム同期用信号 1005ではなぐ受信 RFデータ信号 1004が第 1のフレーム同期用タイミング調整部 160の相関部 162に入力されて、る点である。

[0145] また、フレーム同期部 340の動作と異なるのは、以下の点である。

[0146] 受信 RFデータ信号 1004がフレーム同期部へ入力される入力開始時では、フレーム同期用信号切り替え部 342により遅延受信 RFデータ信号 3010が選択され、第 2 のフレーム同期用タイミング調整部 150に出力される。

[0147] 第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150では、受信 RFデータ信号 1004に、フレーム同期用信号切り替え部 342から出力される遅延受信 RFデータ信号 3010を同期引き込みさせながら、受信 RFデータ信号 1004にフレーム同期用信号切り替え部 342から出力される遅延受信 RFデータ信号 3010との相関をとり、フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 1の所定値に達した場合に、フレーム同期用信号切り替え部 342に向けて、フレーム同期用信号切り替え信号 3020を送出する。

[0148] フレーム同期用信号切り替え部 342は、フレーム同期用信号切り替え信号 3020を受けて、遅延受信 RFデータ信号 3010から、フレーム同期用信号 4009へ入力切り替えし、第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150に出力する。

[0149] 第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150では、受信 RFデータ信号 1004にフレーム同期用信号 4009を同期引確立させながら、受信 RFデータ信号 1004にフレーム同期用信号 4009との相関をとり、フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 2の所定値に達するまで、制御信号 1013を可変遅延部 151に出力する。

[0150] フレーム同期用相関判定器 155の出力が第 2の所定値に達すると、受信 RFデータ信号 1004に対する遅延受信 RFデータ信号 3010の同期が確立され、所定の相関受信データ信号 1010が、フレーム同期用相関判定器 155から出力される。

[0151] つまり、受信 RFデータ信号 1004を 3分岐し、フレーム同期の引き込み時には、 3分岐したうちの 1つを、可変遅延部 343により、所定の時間 Tだけ遅延させた遅延受信 RFデータ信号 3010を用いて、相関受信データ信号 1010を検出する遅延検波を行う。さらに、フレーム同期の確立には、 3分岐したうちのもう 1つの受信 RFデータ信号 1004を用いて生成したテンプレート信号 1006を基に、フレーム同期用信号生成部 141で生成したフレーム同期用信号 4009を用いて、相関受信データ信号 1010を検出する同期検波を行う。ここまでが、フレーム同期部 340の動作と異なる点である。

[0152] つまり、フレーム同期の引き込み時には、受信 RFデータ信号 1004を 3分岐した 1 つを所定の時間 Tだけ遅延させて、相関受信データ信号 1010を検出する遅延検波を行う。

[0153] そして、フレーム同期引き込みの間に、 3分岐したうちのもう 1つの受信 RFデータ信号 1004を基に、受信 RFデータ信号 1004を構成する RFデータパルスの立ち上がり波形と同期がとることができる。さらに、 1と 0が交互に連続した第 1のテンプレート信号 1006を第 1のテンプレート信号生成部 161で生成する。

[0154] フレーム同期用信号切替え部 342は、受信 RFデータ信号 1004を構成する RFデ一タパルスの立ち上がり波形と同期がとれた後、受信 RFデータ信号 1004をフレーム同期用信号生成部 141からのフレーム同期用信号 4009へと切替え、第 2のフレーム同期用タイミング調整部 150へ出力する。

[0155] 遅延検波では、同じ信号を用いて相関をとるので、同期検波よりも信号対雑音比が

3dB低下するが、同期検波よりも、ノルス補足及びパルス位相補足の為の回路が複雑にならなヽ点を利用して、る。

[0156] また、 RFフレーム同期用信号 1005が有するテンプレート信号と異なり、受信 RFデータ信号 1004が有する RFデータパルスは、 1と 0が交互に連続していない。また、相関判定器 164における感度が低下する。

[0157] この為、図 1のフレーム同期部 140の構成に比べて、同期確立に時間を要すると共に、タイミングの安定度も低下するが、この構成により、別送の RFフレーム同期用信号 1005を用いずに周波数利用効率の良い通信システムとすることが可能となる。

[0158] なお、以上の説明では、各種テンプレート信号 1006及びフレーム同期用信号 400

9のレベル調整については説明していないが、乗算処理、相関処理に使用する素子に応じて増幅器等で信号レベルの調整を行うことは言うまでも無い。

[0159] (実施の形態 4)

次に、本発明の実施の形態 4のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置について説明する。実施の形態 1と異なるのは、パルス変調型受信装置が異なつており、ノルス変調型送信装置は実施の形態 1と同じである。本発明の第 4の実施の形態のパルス変調型受信装置のブロック構成を図 5に示す。

[0160] 図 5において、実施の形態 1と異なるのは、フレーム同期部 140にて使用する別送の RFフレーム同期用信号 1005の他に、シンボル同期用のタイミング信号として必要な形式の信号そのものが、無線周波数にて、さらに別送 (以後、 RFタイミング信号と呼ぶ）されている点である。

[0161] タイミング信号としては、シンボルの開始時のみに信号を発生させる形式や、シンポル中の複数のビットのタイミングで信号を発生させる形式等がある。

[0162] 本発明の実施の形態 1のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置の構成及び動作と共通する部分についての説明は省略し、異なる構成及び動作についてのみ説明を行う。

[0163] 図 5において、パルス変調型受信装置 500は、パルス変調型受信装置 100の構成に加えて、シンボル同期部 570に、別送の RFシンボル同期用タイミング信号 5006からベースバンドのタイミング信号 (第 1のタイミング信号と呼ぶ)を検出し、振幅加算を行う第 2のシンボル同期用タイミング調整部 560と、 RFシンボル同期用タイミング信号 5006と同期のとれたタイミング信号 5008 (以後、第 2のタイミング信号と呼ぶ）を生成するクロック再生部 571と、第 2のタイミング信号 5008と第 1のタイミング信号 5007 のうち 1つを切替え出力するタイミング信号切り替え部 573とから構成されている。

[0164] 第 2のシンボル同期用タイミング調整部 560は、検波部 501にて、 RFシンボル同期用タイミング信号 5006からベースバンドのタイミング信号を検出し、検出信号を 2分岐した一方を所定時間 m XTだけ遅延し、他方と加算することにより所定振幅以上の第 1のタイミング信号 5007を出力するよう構成している。

[0165] クロック再生部 571は、図示しない内部のテンプレート信号生成部、可変遅延部、相関部、低域通過型フィルタ、相関判定器等により内部で生成したタイミング信号を RFシンボル同期用タイミング信号 5006に同期させ、出力するよう構成している。

[0166] タイミング信号切り替え部 573は、第 2のタイミング信号 5008が第 1のタイミング信号 5007に同期し、シンボル同期用相関判定器 184からのシンボル同期用信号切り替え信号 5020を受けて、第 1のタイミング信号 5007から第 2のタイミング信号 5008 に切替え、出力するよう構成している。所定の時間が経過した後に第 1のタイミング信号 5007から第 2のタイミング信号 5008に切替え、出力するよう構成してもよい。

[0167] 以上のように構成された本発明の第 4の実施の形態のパルス変調型受信装置について、図 5を用いてその動作を説明する。フレーム同期確立或いは保持が行われている一方で、シンボル同期部 570では、第 1のタイミング信号 5007を用いたシンボル同期の確立が図られる。まず、アンテナ 101bと受信部 110bとにより、無線信号から RFシンボル同期用タイミング信号 5006が抽出された後、第 2のシンボル同期用タイミング調整部 560に入力される。

[0168] 第 2のシンボル同期用タイミング調整部 560では、検波部 501により RFシンボル同期用タイミング信号 5006からベースバンドのタイミング信号を検出し、検出信号を 2 分岐した一方を可変遅延部 503で所定時間 m XTだけ遅延し、加算'リセット回路部 502で他方の検波信号と加算し、所定回数加算後にリセットし、適当な回数の信号を加算し、外部タイミング信号 5007を出力する。ここで、 mは 1シンボルを構成するフレ一ム数を表す整数で、 Tは 1シンボル長の時間を表す。これにより、信号の対雑音比を改善することができると共に、送られてくるタイミング信号の時間的な変化に追従することち可會である。

[0169] その後、外部タイミング信号 5007は、タイミング信号切替え部 573にて選択され、シンボル同期用信号生成部 172に出力される。シンボル同期用信号生成部 172に入力された第 1のタイミング信号を基にシンボル同期用信号を生成する以降の動作は、実施の形態 1と同じである。

[0170] 一方、第 1のタイミング信号 5007は、 2分岐され一方が、クロック再生部 571に入力される。クロック再生部 571では、図示しない内部のテンプレート信号生成部で生成されたタイミング信号が、可変遅延部により所定の時間だけ初期遅延された後、外部タイミング信号 5007と共に相関部により相関がとられ、低域通過型フィルタを通過した後、相関判定器により相関出力が所定値となるまで、可変遅延部の遅延量をフィードバック制御する。相関出力が所定値となると、クロック再生部 571内部で生成した第 2のタイミング信号 5008が第 1のタイミング信号 5007に同期する。

[0171] タイミング信号切り替え部 573は、第 2のタイミング信号 5008が第 1のタイミング信号 5007〖こ同期し、所定の時間が経過した後、第 1のタイミング信号 5007から第 2のタイミング信号 5008に切替え、シンボル同期用信号生成部 172に出力する。

[0172] その後、所定時間後に RFシンボル同期用タイミング信号 5006の送信が断となり、所定時間間隔でシンボル同期保持用の RFタイミング信号 (以後、シンボル同期保持タイミング信号と呼ぶ）が、通信相手方のノルス変調型送信装置力送られてくることとなるが、その動作は、実施の形態 1のフレーム同期と同じであるので、ここでは省略する。

[0173] 又、実施の形態 4で用いられるパルス変調型送信装置の構成は、図 2のパルス変調型送信装置 200において、フレーム同期用信号 2002に加えて、シンボル同期用クロック信号が一緒に加えられているものとし、その構成及び動作は実施の形態 1と同じであることから説明を省略する。

[0174] このような本発明の第 4の実施の形態のパルス変調型送信装置、パルス変調型受信装置及びシステムによれば、実施の形態 1のパルス変調型送信装置 200に、別送の RFフレーム同期用信号 2006に加えて、 RFシンボル同期用タイミング信号を更に別送する構成とし、更に実施の形態 1のパルス変調型受信装置 100に、 RFシンボル同期用タイミング信号力も第 1のタイミング信号 5007を検出する第 2のシンボル同期用タイミング調整部 560と、シンボル同期の確立或いは同期保持に第 1のタイミング信号 5007を用い、シンボル同期を確立し、シンボル同期用相関判定器 184からのシンボル同期用信号切り替え信号 5020を受けて、第 1のタイミング信号 5007から第 2のタイミング信号 5008に切替えるタイミング切替え部 573と、を設けることにより、フレーム同期における同期確立時間の短縮が図れると共に、さらにシンボル同期における同期確立時間の短縮化も図れる。シンボル同期を確立し、所定の時間が経過した後に外部タイミング信号 5007から内部タイミング信号 5008に切替えてもよい。

[0175] また、フレーム同期保持時に、パルス変調型送信装置 200側における RF同期用信号送信部 230及びパルス変調型受信装置 500側の低雑音増幅器 103bの動作を停止することができることに加えて、シンボル同期保持時にも、パルス変調型送信装置 200側における RFフレーム同期用信号と RFシンボル同期用タイミング信号の送信との送信停止、及び、パルス変調型受信装置 500側の低雑音増幅器 103bと第 2のシンボル同期用タイミング調整部 560との動作停止をすることができるので、パルス変調型送信装置 200側及びパルス変調型受信装置 500側における動作回路数の低減による更なる低消費電力化が図れる。

[0176] さらに、パルス変調型送信装置 200側における RFフレーム同期用信号の送信停止に加えて、 RFシンボル同期用タイミング信号の送信停止を行っている間、 RFフレーム同期用信号と RFシンボル同期用タイミング信号との伝送に使用した周波数帯域を、送信データ信号の伝送用として利用できるので、更なる高速のデータ伝送が可能なパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置を実現できる。

[0177] (実施の形態 5)

次に、本発明の実施の形態 5のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置について説明する。実施の形態 4と異なるのは、パルス変調型受信装置が異なつており、ノルス変調型送信装置は実施の形態 1と同じである。本発明の実施の形態 5のパルス変調型受信装置のブロック構成を図 6に示す。

[0178] 図 6にお、て、実施の形態 4の構成と異なるのは、パルス変調型送信装置側にお!ヽて、別送される RFフレーム同期用信号 1005と RFシンボル同期用タイミング信号 50 06とがそれぞれ異なる周波数帯にて伝送され、さらにパルス変調型受信装置 600側では RFフレーム同期用信号 1005と RFシンボル同期用タイミング信号 5006とを別々の無線受信系にて抽出、出力している点である。

[0179] 本発明の実施の形態 4のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置の構成及び動作と共通する部分についての説明は省略し、異なる構成及び動作についてのみ説明を行う。

[0180] 図 6において、実施の形態 4のパルス変調型受信装置 500と異なるのは、パルス変調型受信装置 600は、さらにアンテナ 601に接続され、受信部 110cを有し、アンテナ 601と帯域通過型フィルタ 602と増幅器 603とを用いて、無線信号から RFシンポル同期用タイミング信号 5006を抽出し、所定の電力レベルにまで低雑音で増幅した後、抽出した信号を第 2のシンボル同期用タイミング調整回路 560に出力する構成及び動作となってヽる点である。

[0181] 図 7において、別送される RFフレーム同期用信号 1005と RFシンボル同期用タイミング信号 5006とを示す。パルス捕捉とパルス位相捕捉とを行う同期確立時に使用される RFフレーム同期用信号 1005は、一定の時間 Tを隔てた時間 tl〜tnにて、 RF データ信号を構成する RFデータパルスのパルス幅と同一時間長 telだけ、断続的に励振される正弦波で構成されている。送受信用パルスのパルス幅 telは、時間間隔 T よりち短い。

[0182] 一方、シンボル同期用信号生成部 172にて、シンボル同期用に使用される RFシンボル同期用タイミング信号 5006は、その信号開始時間 tlを元に、シンボル同期用信号の生成が行われるため、全ての時間 tl〜tnにて断続的に正弦波が励振される必要は無ぐ時間 tlのみに所定時間だけ励振されていれば良い。また、励振時間は telより長くてもかまわない。図 7では、時間 Tだけ励振している。

[0183] このため、シンボル同期用に使用される別送の RFシンボル同期用タイミング信号 5 006には、初期のフレーム同期確立用とは異なる第 2の狭帯域の周波数チャネルを割り当てる。

[0184] このような本発明の第 5の実施の形態のパルス変調型送信装置、パルス変調型受信装置及びシステムによれば、実施の形態 4の構成に加えて、 RFフレーム同期用信号 1005と RFシンボル同期用タイミング信号 5006を、別々の無線周波数にて送受信する構成を設けることで、同じ無線周波数で受信する時と比較して、第 1のフレーム同期用タイミング調整部及び第 2のシンボル同期用タイミング調整部 160、 560にて、互いの信号成分による影響が除去される。

[0185] このため、フレーム同期確立時間の短縮とシンボル同期確立時間の短縮が図れるなどの実施の形態 4の効果に加え、より安定したフレーム同期用信号とシンボル同期用タイミング信号が抽出できる。さらに、よりジッタが少なく安定した相関受信データ信号或いは復元データ信号が得られる。

[0186] (実施の形態 6) 次に、本発明の実施の形態 6のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置について説明する。実施の形態 5と異なるのは、パルス変調型受信装置とパルス変調型送信装置が異なって!/、る。本発明の実施の形態 6のパルス変調型送信装置のブロック構成を図 8に、パルス変調型受信装置のブロック構成を図 9に示す。

[0187] 本発明の実施の形態 6のパルス変調型送信装置およびパルス変調型受信装置の構成及び動作と共通する部分についての説明は省略し、異なる構成及び動作についてのみ説明を行う。

[0188] 図 8において、パルス変調型送信装置 800は、パルス変調型送信装置 200の構成に加えて、変調部 221a、 221bと周波数変換部 222a、 222bとの間に波形選択部 81 la、 8 l ibを設けた構成となっている。

[0189] 図 9において、パルス変調型受信装置 900は、パルス変調型受信装置 600のシンボル同期部 570内に第 2のタイミングを生成するタイミング生成部 571と、タイミング切替え部 573とを有せず、また第 2のシンボル同期用タイミング調整部内に検波部 501 と、加算'リセット回路部 502とを有せず、相関部 901と低域通過型フィルタ 902と相関判定器 903とを有する構成となって、る。

[0190] 図 8において、送信データ信号 2001とフレーム同期用信号 2002とは、シンボル化部 210でシンボル化され、変調部 221a、 221bで所定の変調を施された後、波形選択部 811a、 8 l ibで所定の波形を有するウェーブレットを割り当てられ、周波数変換部 222a、 222bで周波数変換されて送信される。

[0191] 一方、シンボル同期用タイミング信号 8003は、シンボル化部 210でシンボル化され、変調部 221a、 221bで所定の変調を施された後、波形選択部 81 lbにて、送信データ或いはフレーム同期用信号とは異なる波形を有するウェーブレットが割り当てられる。

[0192] このとき、送信データ信号 2001或いはフレーム同期用信号 2002とシンボル同期用タイミング信号 8003とに割り当てられる波形には、パルス変調型受信装置 900側にて互いに分離可能な波形が選ばれる。図 10A、図 10Bに送信データ信号 2001或いはフレーム同期用信号 2002とシンボル同期用タイミング信号 8003に用いられるゥエーブレットの波形を示す。図 10Aは、ガウシアンインパルス波形の 1階微分波形、図 10Bはガウシアンインパルス波形の 2階微分波形であり、横軸が時間を縦軸が振幅を表す。図 10Aと図 10Bとの波形は、互いに時間的に直交関係にあり、パルス変調型受信装置側にて分離が可能な波形である。

[0193] 図 10A、図 10Bの波形の割り当て方法は、送信データ信号 2001およびフレーム同期用信号 2002に、図 10Aのガウシアンインパルス波形の 1階微分波形を用い、シンボル同期用タイミング信号 8003に、図 10Bのガウシアンインパルス波形の 2階微分波形を割り当てるだけではなぐその逆でも良い。また、用いられるウェーブレットの波形も一例にすぎず、互いに時間的に直交関係にあれば良ぐ図 10A、図 10Bの波形に限定されるものではない。

[0194] 図 8において、送信データ信号 2001、シンボル同期用タイミング信号 8003の波形選択部 811a、 8 l ibからの出力信号をそれぞれ、波形選択送信データ 8005、波形選択シンボル同期用信号 8006とし、周波数変換部 222a、 222bの出力信号を、それぞれ RF送信データ 8007、 RFシンボル同期用信号 8008とすると、各入出力信号の波形及び関係を示したのが図 11である。送信データ 2001に対し、シンボル同期用タイミング信号 8003は長、パルス幅を有する。

[0195] 図 9において、パルス変調型受信装置 900は、アンテナ 601、受信部 110cの帯域通過型フィルタ 602と低雑音増幅器 603とを用いて、無線信号から RFシンボル同期用タイミング信号 5006を抽出し、所定の電力レベルにまで低雑音で増幅した後、抽出した信号を第 2のシンボル同期用タイミング調整部 960に出力する。この時、異なるウェーブレットを有する RFフレーム同期用信号 1005は、伝送する周波数帯域つまり、搬送波周波数が同じでも第 2のシンボル同期用タイミング調整部 960では除去される。

[0196] 第 2のシンボル同期用タイミング調整部 960では、入力された RFシンボル同期用タイミング信号を 2分岐し、一方の信号を遅延部 503にて時間 m XTだけ遅延した後（但し、 mは整数）、他方の信号と相関部 901に入力されて遅延検波が行われる。

[0197] さらに低域通過型フィルタ 902を介し、所望の信号成分が取り出された後、相関判定器 903により相関値が所定の値となるまで遅延部 503の m値を変化させる。相関値が所定の値となった場合、所望とするシンボル同期に必要なタイミング信号が相関判定器 903より出力される。

[0198] このような本発明の実施の形態 6のパルス変調型送信装置、パルス変調型受信装置及びシステムによれば、実施の形態 5のパルス変調型受信装置構成に若干の変更を加え、更にパルス変調型送信装置 800側にて、 RFフレーム同期用信号 8008と RFシンボル同期用タイミング信号 8009に異なるウェーブレットを施す構成を設けることで、 RFフレーム同期用信号 8008と RFシンボル同期用タイミング信号 8009を同じ周波数帯で送ることができる。

[0199] さらに、パルス変調型受信装置 900側にて、 RFフレーム同期用信号 1005と RFシンボル同期用タイミング信号 5006とが容易に分離可能となるので、異なるウェーブレットが施されずに同じ無線周波数で受信する時と比較して、第 1のフレーム同期用タイミング調整部及び第 2のシンボル同期用タイミング調整部 160、 960にて互いの信号成分による影響が除去されるので、フレーム同期確立時間の短縮とシンボル同期確立時間の短縮が図れるなどの実施の形態 5の効果にカ卩え、より安定したフレーム同期用信号とシンボル同期用タイミング信号が抽出できる。さらに、よりジッタが少なく安定した相関受信データ信号或!、は復元データ信号が得られる。

[0200] 本明糸田書 ίま、 2005年 5月 13日出願の特願 2005— 140935に基づく。この内容【ますべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0201] 以上のように、本発明にかかるパルス変調型送信装置、パルス変調型受信装置及びシステムは、同期確立に要する時間を短くすると共に、通信開始より速やかにデータの授受ができ、高速データ伝送が可能になるという効果更には、受信系を複数有する構成としても、同期部の低消費電力化が図れるという効果を有し、 AV機器ゃパ一ソナルコンピュータを相互に無線接続してシームレスなネットワークを構成するためのパルス状の変調信号を用いたデータ通信装置や UWB無線装置等として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 受信 RFデータ信号である第 1の RF入力信号と前記第 1の RF入力信号のフレーム同期用信号の生成に用いる第 1のテンプレート信号を有する第 2の RF入力信号とを受けて、前記第 1の RF入力信号と第 2の RF入力信号との相関である相関受信データ信号を出力するフレーム同期部を含むパルス変調型受信装置であって、

前記フレーム同期部は、前記第 2の RF入力信号から、前記第 1のテンプレート信号を抽出する第 1のフレーム同期用タイミング調整部と、

第 2のテンプレート信号を、前記第 1のテンプレート信号に同期させ、出力するテンプレート信号生成部と、

前記フレーム同期部に、前記第 1の RF入力信号と第 2の RF入力信号との入力された場合には、前記第 1のテンプレート信号を選択し、フレームの同期状態に応じて、前記第 1のテンプレート信号力前記第 2のテンプレート信号へ切り替え出力するテンプレート信号切り替え部と、

前記テンプレート信号切り替え部から出力した前記第 1或いは第 2のテンプレート信号を用いて、前記フレーム同期用信号を生成するフレーム同期用信号生成部と、前記第 1の RF入力信号に、前記フレーム同期用信号を同期させ、前記相関受信データ信号を出力する第 2のフレーム同期用タイミング調整部と、を含み、

前記第 2のフレーム同期用タイミング調整部は、

前記第 1の RF入力信号と前記フレーム同期用信号との相関値が、所定値に達した場合に、前記テンプレート切り替え部へ、テンプレート切り替え指示信号を出力するフレーム同期用相関判定部を含み、

前記テンプレート信号切り替え部は、前記テンプレート切り替え信号を受けて、前記第 1のテンプレート信号力前記第 2のテンプレート信号へ切り替え動作を行うパルス変調型受信装置。

[2] 前記フレームの同期状態は、

前記フレーム同期部に、前記第 1の RF入力信号と第 2の RF入力信号とが入力され、前記第 2のフレーム同期用タイミング調整部が、前記第 1の RF入力信号を構成する RFデータパルスの有無を検出し同期引き込みを図るパルス捕捉状態である第 1の状態と、

前記第 2のフレーム同期用タイミング調整部が、前記 RFデータパルスを形成する波素の位相レベルの同期の確立を図るパルス位相捕捉状態である第 2の状態と、を含み、

前記フレーム同期用相関判定部は、

前記第 1の RF入力信号と前記フレーム同期用信号との前記相関値が前記所定値に達した場合に、前記第 1の状態から前記第 2の状態へ移行すべきと判定し、前記テンプレート切り替え部に前記テンプレート切り替え指示信号を送出し、

前記第 1の状態では、前記第 1のテンプレート信号を利用した同期検波を行い、前記第 2の状態では、前記第 2のテンプレート信号を利用した同期検波を行う請求項 1記載のパルス変調型受信装置。

[3] 前記第 2の RF入力信号は、前記第 1の RF入力信号とは異なる周波数帯にて伝送された信号である請求項 1記載のパルス変調型受信装置。

[4] 前記テンプレート信号切り替え部が、前記テンプレート切り替え信号を受けて、前記第 1のテンプレート信号力前記第 2のテンプレート信号へ切り替え動作を行った場合に、

前記第 1のフレーム同期用タイミング調整部は、電源供給が停止される請求項 1記載のパルス変調型受信装置。

[5] 前記第 1のフレーム同期用タイミング調整部への電源供給が停止された後、

再度、前記第 2の RF入力信号が入力された場合、

又は、同期ずれ補正を行う為の RFフレーム同期保持信号が、所定間隔で通信相手から入力された場合、

前記第 1のフレーム同期用タイミング調整部は、電源供給が再開される請求項 4記載のパルス変調型受信装置。

[6] 前記相関受信データ信号とシンボル同期用信号の生成に用いる第 1のタイミング信号を有する RFシンボル同期用タイミング信号とを受けて、復号データ信号を出力するシンボル同期部をさらに有し、

前記シンボル同期部は、前記 RFシンボル同期用タイミング信号から、前記第 1のタイミング信号を抽出する第 1のシンボル同期用タイミング調整部と、

第 2のタイミング信号を、前記第 1のタイミング信号に同期させ、出力するクロック再生部と、

前記シンボル同期部に、前記相関受信データ信号と前記 RFシンボル同期用タイミング信号との入力が開始された場合には、前記第 1のタイミング信号を選択し、シンボル同期状態に応じて、前記第 1のタイミング信号から前記第 2のタイミング信号へ切り替え出力するタイミング信号切り替え部と、

前記タイミング信号切り替え部から出力した前記第 1或いは第 2のタイミング信号を用いて、前記 RFシンボル同期用信号を生成するシンボル発生部と、

前記相関受信データ信号に前記シンボル同期用信号を同期させ、前記復号デ一タ信号を出力する第 2のシンボル同期用タイミング調整部と、を含み、

前記第 2のシンボル同期用タイミング調整部は、

前記相関受信データ信号と前記シンボル同期用信号との相関値が所定値に達した場合に、前記タイミング信号切り替え部に向けてタイミング切り替え指示信号を出力するシンボル同期用相関判定部を含み、

前記タイミング信号切り替え部は、前記タイミング切り替え指示信号を受けて、前記第 1のタイミング信号カゝら前記第 2のタイミング信号へ切り替え動作を行う

請求項 1記載のパルス変調型受信装置。

[7] 前記タイミング信号切り替え部が、前記タイミング切り替え指示信号を受けて、前記第 1のタイミング信号カゝら前記第 2のタイミング信号へ切り替え動作を行った場合に、前記第 1のシンボル同期用タイミング調整部は、電源供給が停止される請求項 6記載のパルス変調型受信装置。

[8] 前記第 1のシンボル同期用タイミング調整部への電源供給が停止された後、

再度、前記 RFシンボル同期用タイミング信号が入力された場合、

又は、 RFシンボル同期用タイミング保持信号が、所定時間間隔で通信相手から入力された場合、

前記第 1のシンボル同期用タイミング調整部は、電源供給が再開される請求項 6記載のパルス変調型受信装置。

受信 RFデータ信号である第 1の RF入力信号と前記第 1の RF入力信号のフレーム同期用信号の生成に用いるテンプレート信号を有する第 2の RF入力信号とを受けて、前記第 1と第 2の RF入力信号との相関である相関受信データ信号を出力するフレーム同期部を含むパルス変調型受信装置であって、

前記フレーム同期部は、

前記第 2の RF入力信号から、前記テンプレート信号を抽出する第 1のフレーム同期用タイミング調整部と、

前記テンプレート信号を基にして、フレーム同期用信号を生成するフレーム同期用信号生成部と、

前記第 1の RF入力信号を所定時間遅延した遅延受信 RFデータ信号を出力する可変遅延部と、

前記フレーム同期部に、前記第 1の RF入力信号と第 2の RF入力信号との入力が開始された場合には、前記フレーム同期用信号を選択し、フレームの同期状態に応じて、前記フレーム同期用信号から前記遅延受信 RFデータ信号へ切り替え出力するフレーム同期用信号切り替え部と、

前記第 1の RF入力信号に、前記フレーム同期用信号切り替え部から出力される前記フレーム同期用信号或いは前記遅延受信 RFデータ信号を同期させ、前記相関受信データ信号を出力する第 2のフレーム同期用タイミング調整部と、を含み、前記第 2のフレーム同期用タイミング調整部は、

前記第 1の RF入力信号と前記フレーム同期用信号切り替え部から出力される前記フレーム同期用信号との相関値が、所定値に達した場合に、前記フレーム同期用信号切り替え部へ、フレーム同期用信号切り替え指示信号を出力するフレーム同期用相関判定部を含み、

前記フレーム同期用信号切り替え部は、前記フレーム同期用信号切り替え指示信号を受けて、前記フレーム同期用信号から前記遅延受信 RFデータ信号へ切り替え動作を行う

パルス変調型受信装置。 [10] 前記フレーム同期状態は、

前記第 2のフレーム同期用タイミング調整部が、前記 RFデータパルスを形成する波素の位相レベルの同期の確立を図るパルス位相捕捉状態である第 2の状態と、含み前記フレーム同期用相関判定部は、

前記第 1の状態では、前記テンプレート信号を利用した同期検波を行い、前記第 2の状態では、前記第 1の RF入力信号を利用した同期検波を行う請求項 9記載のパルス変調型受信装置。

[11] 前記フレーム同期用信号切り替え部が、

前記フレーム同期用信号から前記遅延受信 RFデータ信号へ切り替えを行った場前記第 1のフレーム同期用タイミング調整部は、動作を停止する

請求項 9記載のパルス変調型受信装置。

[12] 前記フレーム同期部は、

前記第 2の RF入力信号で精度の低い同期を行い、前記第 1の RF入力信号で精度の高い同期を行う請求項 1記載のパルス変調型受信装置。

[13] 送信データと、フレーム同期用信号と、シンボル同期用タイミング信号とに所定のシンボル化を施し、シンボル化送信データと、シンボル化フレーム同期用信号と、シンボルィ匕シンボル同期用タイミング信号とを生成するシンボルィ匕部と、

前記シンボル化送信データに所定の変調を施し、無線周波数にアップコンバートして、通信相手方のフレーム同期部に入力される第 1の RF入力信号を有する RFデータ信号を生成する RFデータ信号送信部と、

前記シンボルィ匕フレーム同期用信号に、所定の変調を施し、無線周波数にアップコンバートして、通信相手方のフレーム同期部に入力される第 2の RF入力信号を有する RFフレーム同期用信号と、

前記シンボルィ匕シンボル同期用タイミング信号に所定の変調を施し、無線周波数にアップコンバートして、通信相手方のシンボル同期部に入力される RFシンボル同期用タイミング信号と、を生成する RF同期用信号送信部と

を有するパルス変調型送信装置。

[14] 前記 RF同期用信号送信部は、

前記 RFシンボル同期用タイミング信号を、前記 RFフレーム同期用信号とは異なる周波数帯で送出する請求項 13記載のパルス変調型送信装置。

[15] 前記 RF同期用信号送信部は、前記 RFフレーム同期保持信号と前記 RFシンボル同期用タイミング保持信号とを、所定時間間隔で送出する手段を有する請求項 13記載のパルス変調型送信装置。

[16] 前記 RFデータ信号送信部および前記 RF同期用信号送信部は、

さらに、前記 RFデータ信号と前記 RFフレーム同期用信号と前記 RFシンボル同期用タイミング信号と前記 RFフレーム同期保持信号と前記 RFシンボル同期用タイミング保持信号とに対して、互いに分離可能な信号波形を有するウェーブレットを割り当てる波形選択部を有する請求項 13記載のパルス変調型送信装置。

[17] 前記波形選択部は、前記 RFフレーム同期用信号と前記 RFシンボル同期用タイミング信号と前記 RFフレーム同期保持信号と前記 RFシンボル同期用タイミング保持信号のうち 1つ以上の信号に、異なるウェーブレットを用いる請求項 13記載のパルス変調型送信装置。

[18] 前記 RFフレーム同期用信号は、機器認証用のデータを含む請求項 13記載のパルス変調型送信装置。

[19] 前記 RFデータ信号と、前記 RFフレーム同期用信号と、前記 RFシンボル同期用タイミング信号の、少なくとも 2つのデータ速度が異なる請求項 13記載のパルス変調型送信装置。前記 RFデータ信号送信部および前記 RF同期用信号送信部は、

前記 RFデータ信号と、前記 RFフレーム同期用信号と、前記 RFシンボル同期用タイミング信号の、少なくとも 1つを送信する請求項 13記載のパルス変調型送信装置。