WO2012014876A1 - 信号検出装置、その制御方法、プログラム及び無線通信装置 - Google Patents

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signal detection
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converter
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直樹 大島
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日本電気株式会社
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    • H04B1/0007—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain wherein the AD/DA conversion occurs at radiofrequency or intermediate frequency stage
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    • H04B1/30—Circuits for homodyne or synchrodyne receivers

Definitions

  • the present invention is based on the priority claims of Japanese patent applications: Japanese Patent Application No. 2010-167802 (filed on July 27, 2010) and Japanese Patent Application No. 2011-008400 (filed on January 19, 2011). The entire contents of this application are incorporated herein by reference.
  • the present invention relates to a signal detection device, a control method thereof, a program, and a wireless communication device.
  • the present invention relates to a signal detection device that changes a cutoff frequency of a band limiting filter to realize broadband spectrum sensing.
  • the communication cognitive radio is a communication in which a base station or a mobile station confirms a surrounding radio wave condition and switches parameters such as a frequency used for radio communication according to the situation.
  • the frequency band used for this communication cognitive radio is assumed to be the same as the frequency band used in digital television.
  • a technique called spectrum sensing for examining frequencies (empty channels) that are not used in that region is essential.
  • Spectrum sensing can be classified into two methods: using the received signal characteristics and not using it.
  • a method using the characteristics of the received signal is called fine sensing, and since the characteristics of the received signal are used, the detection sensitivity is high, and it is suitable for discrimination of minute signals. On the other hand, the detection speed is slow and unknown signals cannot be detected.
  • blind sensing a method that does not use the feature of the received signal is called blind sensing, and since the feature of the received signal is not used, the signal is detected at high speed and an unknown signal can also be detected. However, the detection sensitivity is low.
  • Patent Document 1 discloses that a Fourier transform circuit can be realized in the analog domain.
  • Patent Document 1 The entire disclosure of Patent Document 1 is incorporated herein by reference. The following analysis has been made from the viewpoint of the present invention.
  • spectrum sensing is necessary to realize communication cognitive radio.
  • the signal detection sensitivity required in IEEE 802.22 is very high, it is desirable to use fine sensing to determine the final presence or absence of a television signal.
  • the frequency band of digital television covers a wide band of 50 channels or more, if fine sensing is used for each channel, a lot of time is spent on signal detection.
  • the Lo frequency the change in the local frequency of the mixer
  • PLL Phase Locked Loop
  • a signal detection device In one aspect of the present invention, a signal detection device, a control method thereof, a program, and a wireless communication device that suppress the detection time generated by switching the signal detection band are desired.
  • a band-limiting filter that can change a cutoff frequency, a signal detection unit that detects the presence or absence of a signal of a specific frequency from a received signal, and a cutoff frequency of the band-limiting filter is A
  • a signal detection device including a control unit capable of executing a second signal detection for causing the signal detection unit to detect a signal.
  • a control method for a signal detection device comprising: a band limiting filter capable of changing a cut-off frequency; and a signal detection unit that detects the presence or absence of a signal of a specific frequency from a received signal.
  • a first signal detection step for causing the signal detection unit to detect a signal by setting a cutoff frequency of the band limiting filter to be less than a Nyquist frequency of an A / D (Analog / Digital) converter, and a cutoff of the band limiting filter
  • a second signal detection step for causing the signal detection unit to detect a signal with a frequency equal to or higher than the Nyquist frequency of the A / D converter.
  • This method is associated with a specific machine called a signal detection device including a band limiting filter capable of changing the cutoff frequency and a signal detection unit that detects the presence or absence of a signal of a specific frequency from the received signal.
  • a computer constituting a signal detection apparatus comprising: a band limiting filter capable of changing a cutoff frequency; and a signal detection unit that detects the presence or absence of a signal of a specific frequency from a received signal.
  • a first signal detection process for causing the signal detection unit to detect a signal by setting a cutoff frequency of the band limiting filter to be less than a Nyquist frequency of an A / D (Analog / Digital) converter;
  • a program for causing the computer to execute a second signal detection process for causing the signal detection unit to detect a signal by setting the cutoff frequency of the limiting filter to be equal to or higher than the Nyquist frequency of the A / D converter.
  • This program can be recorded on a computer-readable storage medium. That is, the present invention can be embodied as a computer program product.
  • a wireless communication apparatus having the signal detection apparatus in the first viewpoint.
  • a signal detection device that suppresses detection time caused by switching of the signal detection band.
  • FIG. 1 is a block diagram of an entire signal detection apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is a flowchart of the signal detection operation
  • the cutoff frequency of the band limiting filter is set to be less than the Nyquist frequency of the A / D (Analog / Digital) converter, and signal detection is executed.
  • the cutoff frequency of the band limiting filter is set to be equal to or higher than the Nyquist frequency of the A / D converter.
  • a signal having a frequency equal to or higher than the Nyquist frequency is A / D converted, a return signal is accompanied, but the signal can be detected.
  • This method is a method for determining the presence or absence of a signal by detecting the power of the received signal. For example, taking the signal distribution as shown in FIG. 2 as an example, in order to determine the presence / absence of the signal, the distribution of power different for each frequency is examined. At that time, since the band where the signal can be detected is limited, the power of the band surrounded by the dotted line is measured first, and when the detection of the initial detection band is finished, another band is detected. .
  • 3 includes a mixer that down-converts the frequency of a received signal, a low-pass filter for the received signal, and an A / D converter that converts a signal output from the low-pass filter into a digital signal. And a digital signal processing unit and a control unit.
  • the above-mentioned mixer has a function of down-converting the frequency of the received signal. Thereafter, high-frequency removal is performed by a low-pass filter. At this time, the low-pass filter operates as an anti-aliasing filter, and its cut-off frequency is set to half the sampling frequency of the A / D converter, that is, a so-called Nyquist frequency. By setting the cut-off frequency of the low-pass filter in this way, signal folding that occurs during sampling is prevented.
  • Fig. 4 shows an example of the spectrum of the signal processed by the low-pass filter.
  • the cut-off frequency of the low-pass filter is set to half the sampling frequency (fs) of the A / D converter, that is, the Nyquist frequency (fo).
  • the received signal is filtered by a low-pass filter and then converted into a digital signal by an A / D converter. Thereafter, the power in the band is detected.
  • There are several methods for obtaining the power in the band and one of them is a method using an FFT operation.
  • the Lo frequency of the mixer can be changed by the control unit.
  • switching of the Lo frequency requires a lot of time because the lock time of the PLL circuit that generates the Lo signal is required.
  • the switching time of the Lo frequency is much longer than the time required for switching the bandwidth of the low-pass filter 21 or passing the signal through the circuit. Therefore, when performing broadband spectrum sensing, the greater the number of times the mixer Lo frequency is switched, the longer the signal detection time.
  • the signal detection apparatus shown in FIG. 5 includes a mixer 10, a band limiting filter 20, an A / D converter 30, a control unit 40, and a digital signal processing unit 50.
  • the digital signal processing unit 50 is a data processing unit. 501, a demodulator 502, and a signal detector 503.
  • the received signal is down-converted by the mixer 10, the Nyquist frequency or higher is cut by the band limiting filter 20, and converted to a digital signal by the A / D converter 30.
  • the digitally converted signal is demodulated by the demodulator 502 of the digital signal processor 50 and the data processor 501 processes the data. Further, the frequency to be down-converted by the mixer 10 can be appropriately changed by a signal sent from the digital signal processing unit 50 to the control unit 40.
  • the bandwidth of the band limiting filter 20 can be changed by the control unit 40.
  • the band limiting filter 20 is one that can change the bandwidth, and includes a frequency that is equal to or higher than the Nyquist frequency of the A / D converter 30 in the variable range of the cutoff frequency.
  • the band limiting filter 20 operates as an anti-aliasing filter of the A / D converter 30, but can also be used for waveform shaping of received signals.
  • the signal detection unit 503 can perform either fine sensing or blind sensing, or both.
  • the down-conversion frequency of the mixer 10 is set according to the band to be detected (step S1).
  • a cutoff frequency of the band limiting filter 20 is determined.
  • the cut-off frequency of the band limiting filter 20 is set to coincide with the Nyquist frequency of the A / D converter 30. That is, the sampling frequency of the A / D converter 30 is twice the cut-off frequency of the band limiting filter 20.
  • step S3 it is determined whether or not a signal is detected within the detected band. If the detection result in this case is a signal detected within the band as shown in FIG. 4, the process proceeds to step S6. However, when a signal cannot be detected as shown in FIG. 7, the process proceeds to step S4.
  • step S4 the cutoff frequency of the band limiting filter 20 is set to double.
  • signals from the Nyquist frequency to the sampling frequency can be turned back and detected (see FIG. 8).
  • wideband signal detection can be performed without changing the Lo frequency of the mixer 10. In this case, the detection band is doubled.
  • step S5 the presence or absence of a signal is further detected. If the signal is not detected, the Lo frequency of the mixer 10 is changed again in step S1, and the signal detection is continued.
  • step S6 a signal exists in the band, but the Lo frequency of the mixer 10 is changed to check another band, or the operation of the signal detection unit 503 is stopped and the demodulation unit 502 is operated to operate this band. Select whether to communicate using. This selection is performed by the control unit 40.
  • the Lo frequency of the mixer 10 can be changed when a signal higher than the variable range of the cut-off frequency of the band limiting filter 20 is to be detected, or when the noise is reduced by lowering the cut-off frequency. Perform this when you want to increase the detection sensitivity.
  • the cutoff frequency of the band limiting filter in two stages, the number of times of switching the Lo frequency is reduced, and the signal detection time can be shortened as a whole.
  • the band limiting filter 20 is switched in two stages.
  • the detection band can be further expanded. That is, the cutoff frequency of the band limiting filter 20 is set to be equal to or higher than the sampling frequency. This is because signal folding does not occur only in the band below the sampling frequency but theoretically occurs up to infinite harmonics. Therefore, depending on the setting of the cut-off frequency of the band limiting filter, detection by signal folding is possible as much as possible.
  • the case where sensing is performed by changing the setting of the band limiting filter 20 from the low frequency band to the high frequency band has been described, but conversely, the sensing is performed from the high frequency band toward the low frequency band.
  • the cutoff frequency of the band limiting filter 20 can be set beyond the sampling frequency of the A / D converter 30, signal detection is performed by setting the cutoff frequency to 1.5 times the sampling frequency.
  • the cut-off frequency is set to the sampling frequency, and the signal is detected again.
  • the band limiting filter 20 used in the present embodiment is preferably a complex band limiting filter capable of removing a complex component in consideration of the case where a band far from the Lo frequency of the mixer 10 is detected.
  • the present invention is not limited to this, and is not the main content of the present invention, so the details are omitted.
  • FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention. 10, the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the difference from the first embodiment is that the low-pass filter 21 is used for the band limiting filter 20 and that the signal detection unit 503 is an FFT unit 504.
  • the digital signal processing unit 51 in the present embodiment includes a demodulation unit 502 that demodulates a digital signal output from the A / D converter 30 and an FFT unit 504 that detects a signal by FFT, and operates according to the situation. Switch.
  • the channels in the digital television are assigned frequencies at intervals of 6 to 8 MHz. Therefore, the low-pass filter 21 has an interval of 6 to 8 MHz. The cut-off frequency can be switched.
  • the FFT unit 504 used in FIG. 10 obtains the power of the signal subjected to time-frequency conversion, and determines the presence / absence of the signal depending on whether the magnitude of the power exceeds a certain value. This is the same even when the cut-off frequency of the low-pass filter 21 is set to double and signal folding occurs.
  • the sampling frequency of the A / D converter 30 is changed as necessary. That is, when detecting a signal by FFT calculation, the frequency resolution and the sampling frequency are proportional to each other. Therefore, when the signal is detected at a higher frequency resolution, it is necessary to increase the sampling frequency. is there. However, in that case, the band that can be detected is narrow (because the resolution in the time domain is low), and the band that can be detected by one FFT operation is narrowed. Therefore, if the sampling frequency is changed according to the frequency resolution of the signal to be detected, the number of FFT operations can be reduced.
  • FIG. 11 shows a third embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIG. 11 are identical to FIG. 11 in FIG. 11, the same components as those in FIG. 11 in FIG. 11, the same components as those in FIG. 11
  • the signal detection is not necessarily performed in the digital domain, and may be performed between the band limiting filter 20 and the A / D converter 30. At this time, the path is switched from the band limiting filter 20 to the A / D converter 30 when performing a normal receiving operation, and from the band limiting filter 20 to the signal detecting unit 60 when performing signal detection.
  • the signal detection unit 60 Since signal detection is performed in the previous stage of the A / D converter 30, the signal detection unit 60 requires signal detection by a discrete signal processing system. As an example of the signal detection unit 60, it is conceivable to use an analog FFT circuit as shown in Patent Document 1.
  • the analog FFT circuit performs analog discrete Fourier transform. Since this analog FFT includes sample and hold, which is a discrete signal process, signal folding occurs.
  • the A / D converter 30 can change its sampling frequency as necessary.
  • the control is performed by the control unit 40.
  • FIG. 12 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • the same components as those of FIG. 12 are identical to those of FIG. 12 in FIG. 12, the same components as those of FIG. 12 in FIG. 12, the same components as those of FIG. 12
  • signal detection is performed in both the analog domain and the digital domain.
  • a first signal detection unit 61 and a second signal detection unit 505 are provided.
  • FIG. 13 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIG. 13 are identical to those in FIG. 13 in FIG. 13, the same components as those in FIG. 13 in FIG. 13, the same components as those in FIG. 13
  • This embodiment is different from the other embodiments in that two band limiting filters 20 and 22 are used.
  • the pass bands of the band limiting filters 20 and 22 are different and do not affect each other.
  • the signal passing through the band limiting filter 20 is demodulated by the demodulator 502.
  • the signal passing through the band limiting filter 22 is used by the signal detection unit 503 to detect the presence or absence of the signal.
  • the control unit 40 performs setting of the band limiting filters 20 and 22, execution / stop of the signal detection operation, and change of the signal detection band.
  • a mixer capable of down-converting the frequency of the received signal is provided, and the control unit changes the local frequency of the mixer when the signal cannot be detected by the first signal detection and the second signal detection.
  • a signal detection device that performs the first signal detection and the second signal detection.
  • the A / D converter can change the sampling frequency, and the control unit changes the sampling frequency corresponding to the frequency resolution of the signal detection band to perform the first signal detection and the second signal detection.
  • Signal detection device to perform.
  • the signal detection unit is a signal detection device that performs the first signal detection and the second signal detection based on a digital signal output from the A / D converter.
  • a signal detection apparatus comprising an analog domain signal detection unit that performs discrete signal processing on the output of the band limiting filter to perform the first signal detection and the second signal detection instead of the signal detection unit.
  • the digital domain signal detection unit that performs the first signal detection and the second signal detection based on the digital signal output from the A / D converter is provided.
  • a signal detection apparatus that performs the first signal detection and the second signal detection without using a feature, and wherein the digital domain signal detection unit performs the first signal detection using a feature of a received signal.
  • a reception band limiting filter for limiting a band of the reception signal
  • a reception A / D converter for A / D converting a signal output from the reception band limitation filter
  • a reception A / D converter for A / D converting a signal output from the reception band limitation filter
  • a demodulator that demodulates received data from a signal to be output, and wherein the controller simultaneously demodulates received data by the demodulator and detects the presence or absence of a signal of a specific frequency by the signal detector.
  • a signal detection device to be executed.
  • the control unit performs third signal detection that causes the signal detection unit to detect a signal by setting a cutoff frequency of the band limiting filter to be equal to or higher than a sampling frequency of the A / D converter, and a signal is detected by the third signal detection.
  • a signal detection device that, when detected, lowers the cutoff frequency of the band limiting filter and repeats signal detection at the signal detection unit until a signal cannot be detected.
  • the first signal detection and the second signal detection are signal detection devices that use received signal power.
  • a signal detection apparatus that measures the power of the received signal by FFT (Fast Fourier Transform) arithmetic processing.
  • the signal detection device includes a mixer capable of down-converting the frequency of a received signal, and when the signal cannot be detected in the first signal detection step and the second signal detection step, the local frequency of the mixer is set.
  • a control method for a signal detection device comprising: a changing step; and a step of performing the first signal detection step and the second signal detection step again.
  • the A / D converter is capable of changing the sampling frequency, the step of changing the sampling frequency of the A / D converter to a sampling frequency corresponding to the frequency resolution of the signal detection band, and the first signal detection again. And a step of performing the second signal detection step.
  • the signal detection device instead of the signal detection unit, performs discrete signal processing on the output of the band limiting filter to detect the presence or absence of a signal of a specific frequency, and further, the A / D A digital domain signal detector that detects the presence or absence of a signal of a specific frequency from a digital signal output from the converter, and the analog domain signal detector uses the first signal detection step without using the characteristics of the received signal. And a step of performing the second signal detection step and a step of performing the first signal detection step by using the characteristics of the received signal by the digital domain signal detection unit.
  • the signal detection device further includes a reception band limiting filter for limiting a band of a reception signal, a reception A / D converter for A / D converting a signal output from the reception band limitation filter, and the reception signal.
  • a demodulator that demodulates received data from a signal output from the A / D converter; and demodulation of received data by the demodulator and detection of presence or absence of a signal of a specific frequency by the signal detector.
  • a control method of a signal detection device including a step executed simultaneously.
  • the signal detection device includes a mixer capable of down-converting the frequency of the received signal, and when the signal cannot be detected by the first signal detection process and the second signal detection process, the local frequency of the mixer is set.
  • the A / D converter can change the sampling frequency, a process of changing the sampling frequency of the A / D converter to a sampling frequency corresponding to the frequency resolution of the signal detection band, and the first signal detection again.
  • the signal detection device instead of the signal detection unit, performs discrete signal processing on the output of the band limiting filter to detect the presence or absence of a signal of a specific frequency, and further, the A / D A digital domain signal detector for detecting the presence or absence of a signal of a specific frequency from a digital signal output from the converter, and the analog domain signal detector uses the first signal detection process without using the characteristics of the received signal. And a program for executing the process of performing the second signal detection process and the process of performing the first signal detection process by using the characteristics of the received signal by the digital domain signal detection unit.
  • the signal detection apparatus further includes a reception band limiting filter that limits a band of a reception signal, a reception A / D converter that performs A / D conversion on a signal output from the reception band limitation filter, and the reception A A demodulator that demodulates the received data from the signal output from the / D converter, and simultaneously demodulating the received data by the demodulator and detecting the presence or absence of a signal of a specific frequency by the signal detector
  • the signal detection method is not limited to power detection by FFT.
  • the band limiting filter is not limited to the low pass filter. When sensing from the low band to the high band, the low frequency signal is removed by using the band pass filter, and the detection sensitivity is increased. It can also be improved.

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Abstract

　信号検出装置は、カットオフ周波数を変更可能な帯域制限フィルタと、受信信号から特定周波数の信号の有無を検出する信号検出部と、帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数未満として信号検出部に信号を検出させる第１の信号検出と、帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数以上として信号検出部に信号を検出させる第２の信号検出と、を実行可能な制御部と、を備える（図１）。

Description

信号検出装置、その制御方法、プログラム及び無線通信装置
［関連出願についての記載］
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１０－１６７８０２号（２０１０年７月２７日出願）及び特願２０１１－００８４００号（２０１１年１月１９日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、信号検出装置、その制御方法、プログラム及び無線通信装置に関する。特に、帯域制限フィルタのカットオフ周波数を変更し、広帯域のスペクトラムセンシングを実現する信号検出装置に関する。
　近年、ＩＥＥＥ８０２．２２に代表される通信コグニティブ無線（Ｃｏｎｇｎｉｔｖｅ　Ｒａｄｉｏ）の開発が進められている。通信コグニティブ無線とは、基地局又は移動局において周辺の電波状況を確認し、その状況に応じて無線通信に利用する周波数などのパラメータを切り替え、通信を行うものである。この通信コグニティブ無線に用いられる周波数帯域は、デジタルテレビで使用される周波数帯域と同一の周波数帯域が想定されている。さらに、デジタルテレビで利用される周波数帯域は地域により異なっているため、その地域で使用されていない周波数（空きチャンネル）を調べるためのスペクトラムセンシングと呼ばれる技術が必須となる。
　スペクトラムセンシングは、受信信号の特徴を利用する方法と利用しない方法の２つの方法に分類できる。受信信号の特徴を利用する方法はファインセンシングと呼ばれ、受信信号の特徴を利用するため検出感度が高く、微小信号の判別に適している。その反面、検出の速度が遅く、未知の信号を検出することはできないという特徴を持つ。
　一方、受信信号の特徴を利用しない方法はブラインドセンシングと呼ばれ、受信信号の特徴を利用しないため、信号の検出が高速であり、未知の信号も検出することが可能である。しかし、検出感度は低いという特徴を持つ。
　なお、信号の検出には通常デジタル領域でのＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算が用いられるが、アナログ領域でもフーリエ変換回路が実現可能であることが特許文献１で開示されている。
特許第３７２７４０６号公報
　上記特許文献１の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。以下の分析は、本発明の観点からなされたものである。
　上述のように、通信コグニティブ無線の実現にはスペクトラムセンシングが必要である。特に、ＩＥＥＥ８０２．２２において求められる信号検出感度は非常に高いことから、最終的なテレビ信号の有無の判断は、ファインセンシングを用いることが望ましい。しかし、デジタルテレビの周波数帯は５０チャネル以上の広帯域に及ぶため、各チャネルに対してファインセンシングを用いると、信号検出に多くの時間を費やすことになる。
　そこで、最初にブラインドセンシングを用いて、広帯域を高速にセンシングすることで一定感度以下の帯域を選別した後に、ファインセンシングを用いる方法が考えられる。必要な検出感度を満たしつつ、センシング時間を短縮するといった２段階のセンシングを行う方法である。
　しかし、このような２段階センシングを採用しても、ブラインドセンシングを行う際には、検出対象の周波数帯域を変更することが必要であり、ミキサのＬｏｃａｌ周波数（以下、Ｌｏ周波数とする）の変更を伴うことになる。このＬｏ周波数の切り替えには、局部発振信号を生成するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）回路のロック時間が必要となり、そのロックに長い時間を必要とする。したがって、信号検出の際にミキサのＬｏ周波数の切り替え回数が多ければ多いほど、信号検出時間の増加につながる。
　以上のとおり、従来技術には、解決すべき問題点が存在する。
　本発明の一側面において、信号検出帯域の切り替えによって発生する検出時間を抑えた信号検出装置、その制御方法、プログラム及び無線通信装置が、望まれる。
　本発明の第１の視点によれば、カットオフ周波数を変更可能な帯域制限フィルタと、受信信号から特定周波数の信号の有無を検出する信号検出部と、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器のナイキスト周波数未満として前記信号検出部に信号を検出させる第１の信号検出と、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数以上として前記信号検出部に信号を検出させる第２の信号検出と、を実行可能な制御部と、を備える信号検出装置が提供される。
　本発明の第２の視点によれば、カットオフ周波数を変更可能な帯域制限フィルタと、受信信号から特定周波数の信号の有無を検出する信号検出部と、を備える信号検出装置の制御方法であって、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器のナイキスト周波数未満として前記信号検出部に信号を検出させる第１の信号検出工程と、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数以上として前記信号検出部に信号を検出させる第２の信号検出工程と、を含む信号検出装置の制御方法が提供される。本方法は、カットオフ周波数を変更可能な帯域制限フィルタと、受信信号から特定周波数の信号の有無を検出する信号検出部と、を備える信号検出装置という、特定の機械に結びつけられている。
　本発明の第３の視点によれば、カットオフ周波数を変更可能な帯域制限フィルタと、受信信号から特定周波数の信号の有無を検出する信号検出部と、を備える信号検出装置を構成するコンピュータに実行させるプログラムであって、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器のナイキスト周波数未満として前記信号検出部に信号を検出させる第１の信号検出処理と、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数以上として前記信号検出部に信号を検出させる第２の信号検出処理と、を前記コンピュータに実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
　本発明の第４の視点によれば、第１の視点における信号検出装置を有する無線通信装置が提供される。
　本発明の各視点によれば、信号検出帯域の切り替えによって生じる検出時間を抑えた信号検出装置が提供される。
本発明の概要を説明するための図である。 信号検出における周波数ごとの電力の分布を示す図である。 信号検出装置の内部構成の一例を示すブロック図である。 低域通過フィルタ通過後の信号分布の様子の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る信号検出装置全体のブロック図である。 第１の実施形態における信号検出動作のフローチャートである。 第１の実施形態における信号分布の一例を示す図である。 第１の実施形態における信号分布の一例を示す図である。 高周波帯域から低周波数帯域にセンシングを行う利点を説明するための図である。 第２の実施形態に係る信号検出装置全体のブロック図である。 第３の実施形態に係る信号検出装置全体のブロック図である。 第４の実施形態に係る信号検出装置全体のブロック図である。 第５の実施形態に係る信号検出装置全体のブロック図である。
　はじめに、図１を用いて本発明の一実施形態の概要について説明する。以下、この概要に付記した図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
　上述のように、スペクトラムセンシングにはファインセンシングとブラインドセンシングの２種類が考えられ、これらを組み合わせる事によってより高速なセンシングを実現する。しかし、ブラインドセンシングを用いる場合でも広帯域の検出を行う場合にはミキサのＬｏ周波数を変更しなければならず、このＬｏ周波数の変更はＰＬＬ回路のロックを必要とするため、信号検出に多くの時間がかかってしまう。そこで、帯域制限フィルタのカットオフ周波数の設定を切り替えて信号検出を行うことで、信号検出の高速化を実現する。
　最初に、帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器のナイキスト周波数未満に設定し、信号検出を実行する。その結果、当初のカットオフ周波数未満の帯域には信号が存在しないと判別した場合には帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数以上に設定する。この場合には、ナイキスト周波数以上の周波数を持つ信号をＡ／Ｄ変換すると折り返しの信号を伴うが、信号の検出が可能である。
　このように、帯域制限フィルタのカットオフ周波数を切り替えることで、ミキサのＬｏ周波数を変更し信号の検出を行う場合と比較して高速に信号の有無が検出可能となる。
　次に、スペクトラムセンシング、特にブラインドセンシングについて説明をする。ブランドセンシングにおいて利用される方法には電力検出を利用したものが挙げられる。この方法は、受信した信号の電力を検出することで信号の有無を判別する方法である。例えば、図２のような信号の分布を例に考えると、その信号の有無を判別するため、周波数ごとに異なる電力の分布を調べる。その際に、信号の検出を行える帯域は限られているので、最初に点線で囲まれた帯域の電力を測定し、当初の検出帯域の検出が終われば別の帯域の検出を行うことになる。
　ここで、ブラインドセンシング（電力検出）を行う際の信号検出装置の構成としては、図３のようなものが考えられる。図３に示す信号検出装置は、受信信号の周波数をダウンコンバートするミキサと、その受信信号に対する低域通過フィルタと、低域通過フィルタから出力される信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号処理部と、制御部から構成されている。
　前述のミキサは、受信信号の周波数をダウンコンバートする機能を有する。その後、低域通過フィルタで高周波の除去が行われる。この際に、低域通過フィルタはアンチエイリアシングフィルタとして動作し、そのカットオフ周波数はＡ／Ｄ変換器のサンプリング周波数の半分、所謂ナイキスト周波数以下に設定されている。このように低域通過フィルタのカットオフ周波数を設定することで、サンプリング時に発生する信号の折り返しを防止している。
　図４に低域通過フィルタで処理された信号のスペクトルの一例を示す。図４では、低域通過フィルタのカットオフ周波数はＡ／Ｄ変換器のサンプリング周波数（ｆｓ）の半分、つまりナイキスト周波数（ｆｏ）に設定している。受信信号は低域通過フィルタによるフィルタリングの後、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換される。その後、帯域内の電力を検出する。帯域内の電力を求める方法はいくつか存在するが、そのうちの一つにＦＦＴ演算を用いた方法が挙げられる。
　また、スペクトラムセンシングを行うためには、検出する周波数帯域の変更が必要であるから、制御部によってミキサのＬｏ周波数を変更できるようになっている。しかし、Ｌｏ周波数の切り替えは、Ｌｏ信号を生成するＰＬＬ回路のロック時間が必要なことから多くの時間を要する。通常、Ｌｏ周波数の切り替え時間は、低域通過フィルタ２１の帯域幅の切り替えや信号の回路通過に要する時間よりはるかに長い。したがって、広帯域のスペクトラムセンシングを行う際に、ミキサのＬｏ周波数の切り替え回数が多ければ多いほど、信号検出時間の増加につながる。
［第１の実施形態］
　続いて、本発明の第１の実施形態について、図５を用いてより詳細に説明する。図５に示す信号検出装置は、ミキサ１０と、帯域制限フィルタ２０と、Ａ／Ｄ変換器３０と、制御部４０と、デジタル信号処理部５０から構成され、デジタル信号処理部５０はデータ処理部５０１、復調部５０２、信号検出部５０３から構成される。
　図３に示す信号検出装置と同様に、受信信号はミキサ１０でダウンコンバートされた後、帯域制限フィルタ２０でナイキスト周波数以上がカットされ、Ａ／Ｄ変換器３０でデジタル信号に変換される。デジタル変換された信号はデジタル信号処理部５０の復調部５０２で復調され、データ処理部５０１でデータの処理がされる。また、デジタル信号処理部５０から制御部４０に送られる信号によって、適宜ミキサ１０でダウンコンバートする周波数の変更が可能である。
　さらに、帯域制限フィルタ２０の帯域幅も制御部４０により変更可能である。この点が図３に示す信号検出装置とは異なる。つまり、帯域制限フィルタ２０には、帯域幅を変更できるものを採用し、そのカットオフ周波数の可変範囲にＡ／Ｄ変換器３０のナイキスト周波数以上の周波数を含めるものとする。また、帯域制限フィルタ２０はＡ／Ｄ変換器３０のアンチエイリアシングフィルタとして動作するが、受信信号の波形整形等に用いることも可能である。さらに、信号検出部５０３はファインセンシングとブラインドセンシングのいずれか一方、若しくは、両方とも実施可能である。
　続いて、第１の実施形態における動作を、図６を用いて説明する。
　始めに、スペクトラムセンシングを開始すると、検出したい帯域に合わせてミキサ１０のダウンコンバート周波数を設定する（ステップＳ１）。
　続いて、ステップＳ２において、帯域制限フィルタ２０のカットオフ周波数を決定する。その際、帯域制限フィルタ２０のカットオフ周波数はＡ／Ｄ変換器３０のナイキスト周波数と一致するようにする。即ち、Ａ／Ｄ変換器３０のサンプリング周波数は帯域制限フィルタ２０のカットオフ周波数の２倍である。この状態で信号検出を行うと、図３の信号検出装置による信号検出と同様の結果を得ることができる。
　そして、検出を行った帯域内に信号が検出されたか否かを判断する（ステップＳ３）。この場合の検出結果が、図４のように帯域内に信号が検出されたものであれば、ステップＳ６に遷移する。しかし、図７に示すように信号が検出できない場合にはステップＳ４に遷移する。
　ステップＳ４においては、帯域制限フィルタ２０のカットオフ周波数を２倍に設定する。この状態で、信号検出を行うと、ナイキスト周波数からサンプリング周波数までの信号を折り返して検出することができる（図８参照）。その結果、ミキサ１０のＬｏ周波数を変更することなく広帯域の信号検出を行うことができる。この場合の検出帯域は、２倍になる。
　ステップＳ５において、さらに信号の有無を検出する。ここで、信号が検出できていなければステップＳ１により再度ミキサ１０のＬｏ周波数を変更して信号検出を継続する。
　ステップＳ６では、その帯域に信号は存在するが、ミキサ１０のＬｏ周波数を変更して別の帯域を調べるか、若しくは、信号検出部５０３の動作を停止し、復調部５０２を動作させてこの帯域を用いて通信を行うかどうかを選択する。この選択は制御部４０において行う。
　なお、ミキサ１０のＬｏ周波数の変更は、帯域制限フィルタ２０の持つカットオフ周波数の可変範囲より高い信号の検出を行いたい場合や、カットオフ周波数を下げて雑音を低下させた状態で信号検出を行い、検出感度を上げたい場合などに実施する。
　以上説明したように、帯域制限フィルタのカットオフ周波数を２段階で切り替えることにより、Ｌｏ周波数の切り替え回数が減少し、全体として信号検出時間を短縮できる。
　なお、本実施形態では帯域制限フィルタ２０の切り替えを２段階で行う場合を説明したが、帯域制限フィルタ２０のカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器３０のサンプリング周波数まで広げても信号を検出しなかった場合には、さらに検出帯域を広げることができる。つまり、帯域制限フィルタ２０のカットオフ周波数をサンプリング周波数以上に設定する。信号の折り返しは、サンプリング周波数以下の帯域でのみ発生するものではなく、理論的には無限の高調波まで発生するものだからである。そのため、帯域制限フィルタのカットオフ周波数の設定次第でどこまでも信号の折り返しによる検出が可能となるが、実際には検出帯域の拡張に起因し、雑音が増加することの影響によりある程度の限界は存在する。
　また、本実施形態では、帯域制限フィルタ２０の設定を低域周波数帯から高周波数帯域へと変更してセンシングを行う場合について説明したが、逆に高周波数帯域から低周波数帯域に向けてセンシングを行っても良い。上述のように、帯域制限フィルタ２０のカットオフ周波数は、Ａ／Ｄ変換器３０のサンプリング周波数を越えて設定可能であるので、カットオフ周波数をサンプリング周波数の１．５倍に設定して信号検出を行ったとする。その結果、信号を検出した場合にはサンプリング周波数の１．５倍の帯域のどこかに信号が存在することになる。その後、カットオフ周波数をサンプリング周波数に設定し、再度信号の検出を行った結果、信号が検出できなければサンプリング周波数からサンプリング周波数の１．５倍の帯域に信号が存在することが分かる（図９参照）。このように、予め広い帯域で検出を始め、その帯域に信号がなければ、一回の検出で広い帯域の検出を行ったことになる。さらに、信号が検出できた場合には、高周波帯域から低周波数帯域に向けて信号の検出をすれば、信号の存在する帯域をすばやく特定することができる。これは以下の実施形態全てに共通する。
　なお、本実施形態において使用する帯域制限フィルタ２０は、ミキサ１０のＬｏ周波数から離れた帯域を検出する場合を考慮し、複素成分除去の可能な複素帯域制限フィルタとすることが望ましい。ただし、本発明においてはこれに制限されることはなく、また本発明の主たる内容ではないので詳細は省略する。
［第２の実施形態］
　続いて、第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１０に本発明の第２の実施形態を示す。図１０において図５と同一構成要素には、同一の符号を表し、その説明を省略する。
　第１の実施形態との異なる点は、帯域制限フィルタ２０に低域通過フィルタ２１を用いている点と、信号検出部５０３をＦＦＴ部５０４としている点である。本実施形態におけるデジタル信号処理部５１は、Ａ／Ｄ変換器３０が出力するデジタル信号の復調を行う復調部５０２と、ＦＦＴによる信号の検出を行うＦＦＴ部５０４を備え、状況に応じて動作の切り替えをする。
　ここで、ＩＥＥＥ８０２．２２に適したセンシングを行うことを想定すると、デジタルテレビにおけるチャンネルは６～８ＭＨｚの間隔で周波数が割り振られているので、低域通過フィルタ２１は、この６～８ＭＨｚの間隔でカットオフ周波数が切り替え可能となっている。
　次に、ＦＦＴ部５０４における信号の検出方法について説明する。図１０に用いているＦＦＴ部５０４では、時間－周波数変換を行った信号の電力を求め、その電力の大きさがある値を越えるかどうかで信号の有無を決定する。これは、低域通過フィルタ２１のカットオフ周波数を２倍に設定し、信号の折り返しが発生した場合でも同様である。
　ここで、帯域が２倍になったことにより雑音が増加し、信号の電力により信号の有無を検出しているため、検出感度が低下してしまうことが考えられる。しかし、この点に関しては、同じ帯域を連続して検出し、その平均を計算することで信号対雑音比（ＳＮ比）を向上させることが可能である。
　また、必要に応じてＡ／Ｄ変換器３０のサンプリング周波数の変更をする。即ち、ＦＦＴ演算により信号の検出をする際に、周波数の分解能とサンプリング周波数は比例する関係にあることから、周波数の分解能をより高くして信号の検出を行う場合にはサンプリング周波数を上げる必要がある。しかし、その場合には検出できる帯域が狭くなるので（時間領域の分解能は下るので）１回のＦＦＴ演算により検出できる帯域が狭くなる。したがって、信号検出の対象となる信号の周波数分解能に応じてサンプリング周波数を変更すれば、ＦＦＴ演算の回数を少なくすることができる。
［第３の実施形態］
　続いて、第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１１に本発明の第３の実施形態を示す。図１１において図５と同一構成要素には、同一の符号を表し、その説明を省略する。
　信号検出は必ずしもデジタル領域で行う必要はなく、帯域制限フィルタ２０とＡ／Ｄ変換器３０の間で行っても良い。このとき、通常の受信動作を行うときは帯域制限フィルタ２０からＡ／Ｄ変換器３０へ、信号検出を行うときは帯域制限フィルタ２０から信号検出部６０へと経路を切り替える。
　Ａ／Ｄ変換器３０の前段で信号検出を行うため、信号検出部６０では離散信号処理系による信号検出が必要である。信号検出部６０の一例としては、特許文献１に示すようなアナログＦＦＴ回路を用いることが考えられる。アナログＦＦＴ回路では、アナログの離散フーリエ変換を行う。このアナログＦＦＴには離散信号処理であるサンプル＆ホールドが含まれるため、信号の折り返しが発生することになる。
　なお、アナログＦＦＴ回路の出力と通常の受信ではＡ／Ｄ変換器３０に入力される信号が異なっていることがあるため、Ａ／Ｄ変換器３０は必要に応じてそのサンプリング周波数を変更できるものとし、その制御は制御部４０で行うものとする。
［第４の実施形態］
　続いて、第４の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１２に本発明の第４の実施形態を示す。図１２において図５と同一構成要素には、同一の符号を表し、その説明を省略する。
　本実施形態では、信号検出をアナログ領域、デジタル領域の両方で行う。そのための信号検出回路として、第１信号検出部６１と第２信号検出部５０５を備える。この場合、高速化に優れたアナログ領域ではブラインドセンシングを、デジタル領域では高感度のファインセンシングを行うことが望ましい。なお、第１信号検出部６１と第２信号検出部５０５と復調部５０２はそれぞれ同時に動作することはないため、第１信号検出部６１が動作する際に復調部５０２及び第２信号検出部５０５を通らない経路が追加されており、これらの切り替えは制御部４０で制御されている。
［第５の実施形態］
　次に、第５の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１３に本発明の第５の実施形態を示す。図１３において図５と同一構成要素には、同一の符号を表し、その説明を省略する。
　本実施形態では、２つの帯域制限フィルタ２０及び２２を用いる点が他の実施形態とは相違する点である。帯域制限フィルタ２０及び２２の通過帯域は異なっており、相互に影響を及ぼすことはない。帯域制限フィルタ２０を通過する信号は復調部５０２で復調される。帯域制限フィルタ２２を通過する信号は信号検出部５０３で信号の有無の検出に使用される。
　このように、２つの帯域制限フィルタを使用すると、信号の復調と信号の検出を同時に行うことが可能となる。即ち、帯域制限フィルタ２２の可変帯域内であればミキサ１０のＬｏ周波数を変更することなく、通信とセンシングを同時に行うことが可能である。さらに、Ａ／Ｄ変換器３１は信号検出のみに用いるので、通信時のサンプリング時に発生する信号の折り返しを考慮する必要はなく、帯域制限フィルタ２２のカットオフ周波数はＡ／Ｄ変換器３１のサンプリング周波数を越えて設定が可能であるので、Ａ／Ｄ変換器３０のサンプリング周波数を低く設定することが可能になる。なお、帯域制限フィルタ２０及び２２の設定、信号検出動作の実行・停止、信号検出の帯域の変更は制御部４０により行なわれる。
　最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第１の形態］
　（上記第１の視点による信号検出装置参照）
［第２の形態］
　第１の形態の信号検出装置において、
　さらに、受信信号の周波数をダウンコンバート可能なミキサを備え、前記制御部は、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出では、信号の検出ができない場合に、前記ミキサのローカル周波数を変更し、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行う信号検出装置。
［第３の形態］
　第１又は第２の形態の信号検出装置において、
　前記Ａ／Ｄ変換器はサンプリング周波数の変更が可能であり、前記制御部は、信号検出帯域の周波数分解能に対応したサンプリング周波数に変更し、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行う信号検出装置。
［第４の形態］
　第１～第３いずれか一の形態の信号検出装置において、
　前記信号検出部は、前記Ａ／Ｄ変換器が出力するデジタル信号により、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行う信号検出装置。
［第５の形態］
　第４の形態の信号検出装置において、
　前記信号検出部に代えて、前記帯域制限フィルタの出力に対して離散信号処理を行い前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行う、アナログ領域信号検出部を備える信号検出装置。
［第６の形態］
　第５の形態の信号検出装置において、
　さらに、前記Ａ／Ｄ変換器が出力するデジタル信号により、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行うデジタル領域信号検出部を備えると共に、前記アナログ領域信号検出部が、受信信号の特徴を用いずに前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行い、前記デジタル領域信号検出部が、受信信号の特徴を用いて前記第１の信号検出を行う信号検出装置。
［第７の形態］
　第１～第６いずれか一の形態の信号検出装置において、
　さらに、受信信号の帯域を制限する受信用帯域制限フィルタと、前記受信用帯域制限フィルタの出力する信号をＡ／Ｄ変換する受信用Ａ／Ｄ変換器と、前記受信用Ａ／Ｄ変換器の出力する信号から、受信データの復調を行なう復調部と、を備え、前記制御部は、前記復調部による受信データの復調と、前記信号検出部による特定周波数の信号の有無を検出と、を同時に実行させる信号検出装置。
［第８の形態］
　第１～第７いずれか一の形態の信号検出装置において、
　前記制御部は、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のサンプリング周波数以上として前記信号検出部に信号を検出させる第３の信号検出を行い、前記第３の信号検出によって信号を検出した場合には、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数を下げて、信号を検出できない所まで、前記信号検出部での信号検出を繰り返す信号検出装置。
［第９の形態］
　第１～第８いずれか一の形態の信号検出装置において、
　前記第１の信号検出及び第２の信号検出は受信信号の電力を用いる信号検出装置。
［第１０の形態］
　第９の形態の信号検出装置において、
　前記受信信号の電力をＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算処理により測定する信号検出装置。
［第１１の形態］
　（上記第２の視点による信号検出装置の制御方法参照）
［第１２の形態］
　第１１の形態の信号検出装置の制御方法において、
　前記信号検出装置は、受信信号の周波数をダウンコンバート可能なミキサを備え、前記第１の信号検出工程及び前記第２の信号検出工程では、信号の検出ができない場合に、前記ミキサのローカル周波数を変更する工程と、再び前記第１の信号検出工程及び前記第２の信号検出工程を行う工程と、を含む信号検出装置の制御方法。
［第１３の形態］
　第１１又は第１２の形態の信号検出装置の制御方法において、
　前記Ａ／Ｄ変換器はサンプリング周波数の変更が可能であり、信号検出帯域の周波数分解能に対応したサンプリング周波数に前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を変更する工程と、再び前記第１の信号検出工程及び前記第２の信号検出工程を行う工程と、を含む信号検出装置の制御方法。
［第１４の形態］
　第１３の形態の信号検出装置の制御方法において、
　前記信号検出装置は、前記信号検出部に代えて、前記帯域制限フィルタの出力に対して離散信号処理を行い特定周波数の信号の有無を検出するアナログ領域信号検出部と、さらに、前記Ａ／Ｄ変換器が出力するデジタル信号により、特定周波数の信号の有無を検出するデジタル領域信号検出部と、を備え、前記アナログ領域信号検出部により受信信号の特徴を用いずに前記第１の信号検出工程及び前記第２の信号検出工程を行う工程と、前記デジタル領域信号検出部により受信信号の特徴を用いて前記第１の信号検出工程を行う工程と、を含む信号検出装置の制御方法。
［第１５の形態］
　第１１～第１４いずれか一の形態の信号検出装置の制御方法において、
　前記信号検出装置は、さらに、受信信号の帯域を制限する受信用帯域制限フィルタと、前記受信用帯域制限フィルタの出力する信号をＡ／Ｄ変換する受信用Ａ／Ｄ変換器と、前記受信用Ａ／Ｄ変換器の出力する信号から、受信データの復調を行なう復調部と、を備え、前記復調部による受信データの復調と、前記信号検出部による特定周波数の信号の有無を検出と、を同時に実行する工程を含む信号検出装置の制御方法。
［第１６の形態］
　第１１～第１５いずれか一の形態の信号検出装置の制御方法において、
　前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のサンプリング周波数以上として前記信号検出部に信号を検出させる第３の信号検出工程と、前記第３の信号検出工程によって信号を検出した場合には、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数を下げて、信号を検出できない所まで、前記信号検出部での信号検出を繰り返す工程と、を含む信号検出装置の制御方法。
［第１７の形態］
　（上記第３の視点によるプログラム参照）
［第１８の形態］
　第１７の形態のプログラムにおいて、
　前記信号検出装置は、受信信号の周波数をダウンコンバート可能なミキサを備え、前記第１の信号検出処理及び前記第２の信号検出処理では、信号の検出ができない場合に、前記ミキサのローカル周波数を変更する処理と、再び前記第１の信号検出処理及び前記第２の信号検出処理を行う処理と、を実行するプログラム。
［第１９の形態］
　第１７又は第１８の形態のプログラムにおいて、
　前記Ａ／Ｄ変換器はサンプリング周波数の変更が可能であり、信号検出帯域の周波数分解能に対応したサンプリング周波数に前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を変更する処理と、再び前記第１の信号検出処理及び前記第２の信号検出処理を行う処理と、を実行するプログラム。
［第２０の形態］
　第１７～第１９いずれか一の形態のプログラムにおいて、
　前記信号検出装置は、前記信号検出部に代えて、前記帯域制限フィルタの出力に対して離散信号処理を行い特定周波数の信号の有無を検出するアナログ領域信号検出部と、さらに、前記Ａ／Ｄ変換器が出力するデジタル信号により、特定周波数の信号の有無を検出するデジタル領域信号検出部と、を備え、前記アナログ領域信号検出部により受信信号の特徴を用いずに前記第１の信号検出処理及び前記第２の信号検出処理を行う処理と、前記デジタル領域信号検出部により受信信号の特徴を用いて前記第１の信号検出処理を行う処理と、を実行するプログラム。
［第２１の形態］
　第１７～第２０いずれか一の形態のプログラムにおいて、
　信号検出装置は、さらに、受信信号の帯域を制限する受信用帯域制限フィルタと、前記受信用帯域制限フィルタの出力する信号をＡ／Ｄ変換する受信用Ａ／Ｄ変換器と、前記受信用Ａ／Ｄ変換器の出力する信号から、受信データの復調を行なう復調部と、を備え、前記復調部による受信データの復調と、前記信号検出部による特定周波数の信号の有無を検出と、を同時に実行するプログラム。
［第２２の形態］
　第１７～第２１の形態のプログラムにおいて、
　前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のサンプリング周波数以上として前記信号検出部に信号を検出させる第３の信号検出処理と、前記第３の信号検出処理によって信号を検出した場合には、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数を下げて、信号を検出できない所まで、前記信号検出部での信号検出を繰り返す処理と、を実行するプログラム。
［第２２の形態］
　（上記第４の視点による無線通信装置参照）
　なお、上記の特許文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。例えば、信号検出の方法はＦＦＴによる電力検出に限定されるものではない。また、帯域制限フィルタについても、低域通過フィルタに制限されるものではなく、低域から高域へセンシングを行う場合には、帯域通過フィルタを用いることで低周波信号を除去し、検出感度を向上させることもできる。
１０　ミキサ
２０、２２　帯域制限フィルタ
２１　低域通過フィルタ
３０、３１　Ａ／Ｄ変換器
４０　制御部
５０～５４　デジタル信号処理部
６０、５０３　信号検出部
６１　第１信号検出部
５０１　データ処理部
５０２　復調部
５０４　ＦＦＴ部
５０５　第２信号検出部

Claims (10)

  1. 　カットオフ周波数を変更可能な帯域制限フィルタと、
    　受信信号から特定周波数の信号の有無を検出する信号検出部と、
    　前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器のナイキスト周波数未満として前記信号検出部に信号を検出させる第１の信号検出と、前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数以上として前記信号検出部に信号を検出させる第２の信号検出と、を実行可能な制御部と、
    　を備えることを特徴とする信号検出装置。
  2. 　さらに、受信信号の周波数をダウンコンバート可能なミキサを備え、
    　前記制御部は、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出では、信号の検出ができない場合に、前記ミキサのローカル周波数を変更し、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行う、請求項１の信号検出装置。
  3. 　前記Ａ／Ｄ変換器はサンプリング周波数の変更が可能であり、
    　前記制御部は、信号検出帯域の周波数分解能に対応したサンプリング周波数に変更し、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行う、請求項１又は２の信号検出装置。
  4. 　前記信号検出部は、前記Ａ／Ｄ変換器が出力するデジタル信号により、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行う請求項１から３いずれか一に記載の信号検出装置。
  5. 　前記信号検出部に代えて、前記帯域制限フィルタの出力に対して離散信号処理を行い前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行う、アナログ領域信号検出部を備える、請求項４の信号検出装置。
  6. 　さらに、前記Ａ／Ｄ変換器が出力するデジタル信号により、前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行うデジタル領域信号検出部を備えると共に、
    　前記アナログ領域信号検出部が、受信信号の特徴を用いずに前記第１の信号検出及び前記第２の信号検出を行い、
    　前記デジタル領域信号検出部が、受信信号の特徴を用いて前記第１の信号検出を行う、請求項５の信号検出装置。
  7. 　さらに、受信信号の帯域を制限する受信用帯域制限フィルタと、
    　前記受信用帯域制限フィルタの出力する信号をＡ／Ｄ変換する受信用Ａ／Ｄ変換器と、
    　前記受信用Ａ／Ｄ変換器の出力する信号から、受信データの復調を行なう復調部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、前記復調部による受信データの復調と、前記信号検出部による特定周波数の信号の有無を検出と、を同時に実行させる請求項１乃至６いずれか一に記載の信号検出装置。
  8. 　カットオフ周波数を変更可能な帯域制限フィルタと、
    　受信信号から特定周波数の信号の有無を検出する信号検出部と、
    　を備える信号検出装置の制御方法であって、
    　前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器のナイキスト周波数未満として前記信号検出部に信号を検出させる第１の信号検出工程と、
    　前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数以上として前記信号検出部に信号を検出させる第２の信号検出工程と、
    　を含むことを特徴とする信号検出装置の制御方法。
  9. 　カットオフ周波数を変更可能な帯域制限フィルタと、
    　受信信号から特定周波数の信号の有無を検出する信号検出部と、
    　を備える信号検出装置を構成するコンピュータに実行させるプログラムであって、
    　前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器のナイキスト周波数未満として前記信号検出部に信号を検出させる第１の信号検出処理と、
    　前記帯域制限フィルタのカットオフ周波数をＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数以上として前記信号検出部に信号を検出させる第２の信号検出処理と、
    　を前記コンピュータに実行させるプログラム。
  10. 　請求項１から７いずれか一に記載の信号検出装置を含む無線通信装置。
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