WO2024004454A1 - 同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラム - Google Patents

同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラム Download PDF

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frequency
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誠幸 土田
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株式会社Ｊｖｃケンウッド
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/144—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements
    • H04L27/148—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements using filters, including PLL-type filters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals

Definitions

  • the present invention relates to a synchronization detection device, a synchronization detection method, and a synchronization detection program, and in particular, to a synchronization detection device that can follow a frequency deviation of an intermediate frequency (IF) after down-converting a radio frequency in a short time.
  • the present invention relates to a device, a synchronization detection method, and a synchronization detection program.
  • Auto Frequency Control (AFC) in Land Mobile Radio (LMR) reception uses a frequency mixer to adjust the frequency of the received signal received by the receiver (RX) to an intermediate frequency (IF).
  • the local (LO) frequency is changed to follow the frequency shift of the received signal, and the output IF signal is operated to match the center frequency of the filter.
  • an IF signal is obtained that is not affected by band limitation by the filter as much as possible.
  • the reception frequency differs depending on the terminal that is the communication partner, it is necessary to change the local frequency for each terminal, which also causes the problem that it takes time to set the frequency.
  • the reception frequency may also be referred to as a carrier frequency.
  • Patent Document 1 discloses that a repeater or a base station detects error information of a signal frequency arriving on an uplink from a wireless communication device, and transmits the error information to the corresponding wireless communication device on a downlink, thereby improving wireless communication. It is stated that the oscillator frequency of the local station is corrected based on the error information. The technique described in Patent Document 1 obtains frequency error information on the uplink and reports it on the downlink, so it takes time to follow the frequency.
  • Patent Document 2 states, ⁇ An IF signal including an FM-modulated video signal is digitally converted by a DAC, and orthogonally modulated by an orthogonal modulation section to generate mutually orthogonal components.
  • FM demodulation processing is performed using a phase calculation section and a phase difference detection section.
  • NCO Numerical Control Oscillator
  • the technology described in Patent Document 2 is a system that demodulates a video signal and an audio signal (subcarrier signal) in parallel, and does not disclose detecting and demodulating multiple IF signals whose frequencies are slightly shifted in parallel. .
  • An object of the present invention is to provide a synchronization detection device, a synchronization detection method, and a synchronization detection program that solve the above-mentioned problems.
  • a band limiting unit in which each of a plurality of filters having different center frequencies limits the band of the received signal from the outside and outputs a plurality of band-limited signals; a detection demodulation unit that detects and demodulates each of the plurality of band-limited signals and outputs a plurality of detected signals; a synchronous detection unit that synchronously detects each of the plurality of detection signals and outputs a plurality of correlation values; a synchronization evaluation unit that selects a predetermined filter from among the plurality of filters based on the plurality of correlation values; A synchronization detection device is provided.
  • each of a plurality of filters having different center frequencies for a received signal from the outside limits the band of the received signal and outputs a plurality of band-limited signals; Detecting and demodulating each of the plurality of band-limited signals and outputting a plurality of detected signals; synchronously detecting each of the plurality of detection signals and outputting a plurality of correlation values; selecting a predetermined filter from among the plurality of filters based on the plurality of correlation values; A synchronization detection method is provided.
  • each of a plurality of filters having different center frequencies for a received signal from the outside limits the band of the received signal and outputs a plurality of band-limited signals; Detecting and demodulating each of the plurality of band-limited signals and outputting a plurality of detected signals; synchronously detecting each of the plurality of detection signals and outputting a plurality of correlation values; selecting a predetermined filter from among the plurality of filters based on the plurality of correlation values; Provides a synchronization detection program that causes a computer to execute.
  • a synchronization detection device a synchronization detection method, and a synchronization detection program are provided that can follow a frequency deviation of an intermediate frequency (IF) after down-converting a radio frequency in a short time. be able to.
  • IF intermediate frequency
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a state transition diagram illustrating state transitions of the synchronization detection device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a synchronization detection device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating frequency band characteristics of a filter according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating frequency band characteristics of a received signal and a filter.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating frequency band characteristics of a received signal and a filter.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a detected waveform of a synchronization symbol.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a detected waveform of a synchronization symbol.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a detected waveform of a synchronization symbol.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a detected waveform of a synchronization symbol.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a synchronization detection device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a synchronization detection device according to an embodiment.
  • 3 is a flowchart illustrating the operation of the synchronization detection device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication device according to an embodiment.
  • the wireless communication device 10 includes a receiving section (RX), a frequency synthesizer section (SYNTH), and a transmitting section (TX).
  • the frequency synthesizer section includes a voltage-controlled temperature-compensated crystal oscillator (VC-TCXO), a phase-locked loop (PLL), and a voltage-controlled oscillator (VCO). has.
  • the frequency synthesizer section uses these to supply an original signal for supplying the first local signal to the frequency mixing section 117a of the receiving section. Further, the frequency synthesizer section supplies a transmission local signal to the frequency mixing section 117t of the transmission section.
  • the transmitter includes a digital modulator 116t and a frequency mixer 117t.
  • the digital modulation section 116t outputs a modulated signal obtained by modulating data to be transmitted, etc. to the frequency mixing section 117t.
  • the frequency mixing unit 117t transmits a radio signal obtained by up-converting the baseband modulated signal to a radio frequency to an external terminal via an antenna.
  • the receiving section includes a frequency mixing section 117a, a band limiting section 118, a frequency mixing section 117b, and a baseband section 11b.
  • the frequency mixer 117a down-converts the radio signal received via the antenna using the first local signal, and outputs a first intermediate frequency signal (1stIF signal).
  • Band limiter 118 applies band limit to the first intermediate frequency signal.
  • the frequency mixer 117b down-converts the band-limited first intermediate frequency signal using the second local signal, and outputs a second intermediate frequency signal (2ndIF signal).
  • the baseband section 11b can also be operated as the synchronization detection device 11 by itself. Therefore, the baseband section 11b will be described below as the synchronization detection device 11, which is a single unit of the baseband section 11b.
  • the synchronization detection device 11 includes a band limiting section 111, a detection demodulation section 112, a synchronization detection section 113, a synchronization evaluation section 114, and a symbol detection section 116. A detailed explanation of each part of the synchronization detection device 11 will be given later.
  • FIG. 2 is a state transition diagram illustrating state transitions of the synchronization detection device according to the embodiment.
  • the synchronization detection device 11 has two states: a standby state and a symbol detection state.
  • the synchronization detection device 11 transits to a symbol detection state when a predetermined condition is met, and transits to a standby state when a predetermined condition is not met.
  • the synchronization detection device 11 transitions to a symbol detection state when a predetermined condition is satisfied, for example, when any one of the plurality of correlation values output by the synchronization detection section 113 is equal to or greater than a predetermined threshold.
  • the synchronization detection device 11 detects, for example, when all of the plurality of correlation values are less than a predetermined threshold, as a case where a predetermined condition is not satisfied. If so, the device transitions to a standby state in which synchronization detection is repeated. Furthermore, the synchronization detection device 11 selects a predetermined filter, which will be described later, in the symbol detection state.
  • a state in which any one of the plurality of correlation values is equal to or greater than a predetermined threshold may be referred to as a synchronously detected state. Furthermore, a state in which all of the plurality of correlation values are less than a predetermined threshold may be referred to as a state in which out-of-synchronization has occurred.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a synchronization detection device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the synchronization detection device in a standby state.
  • the band limiting section 111x, the detection demodulating section 112x, and the synchronization detecting section 113x are treated as one system, and an example will be described in which five systems are provided.
  • x is any one of a, b, c, d, and e.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating frequency band characteristics of the filter according to the embodiment. The horizontal axis in FIG. 4 indicates frequency.
  • the synchronization detection device 11 includes a band limiting section 111, a detection demodulation section 112, a synchronization detection section 113, a synchronization evaluation section 114, and a symbol detection section.
  • the synchronization detection section may be referred to as a SYNC detection section, and the synchronization evaluation section may also be referred to as a SYNC evaluation section.
  • the band limiter 111 limits the band of the received signal by using a plurality of filters 111a to 111e, each having a different center frequency, to limit the band of the received signal (wireless signal) from an external terminal. Output a signal.
  • the band limiter 111 is configured by, for example, a plurality of filters having frequency band characteristics as shown in FIG. 4, in which filters whose center frequencies are slightly shifted are arranged in parallel. Band limiter 111 band-limits the received signal for each of the plurality of filters.
  • FIG. 3 an example of the filter configuration of the band limiter 111 is shown in which five narrow band filters whose center frequencies are shifted by 500 Hz (hertz) are arranged. That is, in FIG.
  • the band limiter 111 has a filter 111c centered on a center frequency of 0Hz, a -1kHz shift filter 111e, a -500Hz shift filter 111d, a +500Hz shift filter 111b, and a +1kHz shift filter 111a.
  • an ACR filter Adjacent Channel Rejection
  • the ACR filter is a band pass filter that suppresses carriers in frequency bands on both sides adjacent to a pass frequency band.
  • the ACR filter can be realized by a digital filter, and a digital filter is a filter using digital signal processing. By appropriately setting filter coefficients, the ACR filter can set the center frequency and frequency bandwidth, and can pass (extract) only a target band. Examples of digital filters include FIR (Finite Impulse Response) filters and IIR (Infinite Impulse Response) filters.
  • the detection demodulator 112 detects and demodulates each of the plurality of band-limited signals and outputs a plurality of detected signals. Specifically, in the detection demodulator 112, the detection demodulator 112a detects and demodulates the band-limited signal output from the filter 111a, the detection demodulator 112b detects and demodulates the band-limited signal output from the filter 111b, and the detection demodulator 112b detects and demodulates the band-limited signal output from the filter 111b.
  • a detection demodulator 112c detects and demodulates the band-limited signal output from the filter 111c
  • a detection demodulator 112d detects and demodulates the band-limited signal output from the filter 111e
  • a detection demodulator 112c detects and demodulates the band-limited signal output from the filter 111e.
  • 112e performs detection demodulation.
  • the synchronization detection unit 113 synchronously detects each of the plurality of detected signals and outputs a plurality of correlation values.
  • the synchronization detection unit 113 generates a predetermined synchronization signal, performs synchronization detection based on the detection signal and the predetermined synchronization signal, and outputs a correlation value.
  • the synchronization detector 113a synchronously detects the detection signal output from the detection demodulator 112a, and the synchronous detector 113b synchronously detects the detection signal output from the detection demodulator 112b.
  • the synchronous detector 113c synchronously detects the detection signal output from the detection demodulator 112c
  • the synchronous detector 113d synchronously detects the detection signal output from the detection demodulator 112d
  • the detection signal output from the detection demodulator 112e is detected.
  • the synchronization detector 113e synchronously detects the signals, and outputs a correlation value for each to the synchronous evaluation section 114.
  • the correlation value may also be referred to as a symbol correlation value.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating frequency band characteristics of a received signal and a filter.
  • the horizontal axis in FIG. 5 indicates frequency.
  • FIG. 5 shows frequency band characteristics when there is no deviation between the center frequency of the filter and the center frequency of the received signal (IF signal).
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating frequency band characteristics of a received signal and a filter. The horizontal axis in FIG. 6 indicates frequency.
  • FIG. 6 shows frequency band characteristics when there is a difference between the center frequency of the filter and the center frequency of the received signal (IF signal).
  • the received signal when there is no deviation between the center frequency of the filter and the center frequency of the received signal (in the case of a received signal without frequency deviation), the received signal is not subject to unnecessary band restrictions.
  • the received signal is not subject to unnecessary band restrictions, so the correlation value detected by the synchronization detection section 113 is higher than the correlation value when there is a frequency shift.
  • the received signal when there is a shift between the center frequency of the filter and the center frequency of the received signal (in the case of a received signal with a frequency shift), the received signal is subjected to unnecessary band limitation. If there is a frequency shift, the received signal is subject to unnecessary band restrictions, so the correlation value detected by the synchronization detection section 113 will be lower than the correlation value when there is no frequency shift.
  • the synchronization evaluation unit 114 selects a predetermined filter 111p from among the plurality of filters 111a to 111e based on the plurality of correlation values. In the standby state, the synchronization evaluation unit 114 determines a predetermined filter 111p corresponding to the symbol correlation value having the highest level of the correlation value obtained from the detected signal from among the plurality of filters 111a to 111e. select. By using the predetermined filter 111p, the received signal can be received in the best condition. In other words, the synchronization evaluation unit 114 selects the first correlation value with the highest correlation value from among the plurality of correlation values, and selects a predetermined correlation value corresponding to the first correlation value from among the plurality of filters 111a to 111e. Select filter 111p. Thereby, the band limiter 111 outputs a predetermined band-limited signal using the predetermined filter 111p.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a detected waveform of a synchronization symbol.
  • the horizontal axis in FIG. 7 indicates time.
  • FIG. 7 shows the detection results of synchronization symbols.
  • FIG. 7 shows an example of a detected waveform of synchronization symbols (detected signals) for 10 symbols (-3, +1, -3, +3, -3, -3, +3, +3, -1, +3). However, this is a case where the detected signal has four-valued symbols.
  • FIG. 7 shows an example of a detected waveform when there is no frequency shift and synchronization symbols can be detected without problems.
  • a synchronization symbol is sometimes referred to as a synchronization signal or SYNC data.
  • the detected waveform may also be referred to as a detected signal.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a detected waveform of a synchronization symbol.
  • the horizontal axis in FIG. 8 indicates time.
  • FIG. 8 shows the detection results of synchronization symbols.
  • FIG. 8 shows an example of a detected waveform when a synchronization symbol cannot be detected successfully due to frequency deviation.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a detected waveform of a synchronization symbol.
  • the horizontal axis in FIG. 9 indicates time.
  • FIG. 9 shows the detection results of synchronization symbols.
  • Figure 9 shows detection when the frequency of the synchronization symbol (synchronization signal) falls outside the filter band due to a frequency shift larger than the frequency shift shown in Figure 8, and the detected waveform deteriorates, making symbol detection (judgment) impossible.
  • An example waveform is shown. The detected waveform deviates from the four-value symbol value.
  • the synchronization detection device 11 transitions to a synchronization detected state, that is, a symbol detection state (see FIG. 2). For example, if any one of the plurality of correlation values is greater than or equal to a predetermined threshold, the state transitions to the symbol detection state.
  • a symbol detection state For example, if any one of the plurality of correlation values is greater than or equal to a predetermined threshold, the state transitions to the symbol detection state. The operation of the synchronization detection device in the symbol detection state will be explained.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a synchronization detection device according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a synchronization detection device according to an embodiment. 10 and 11 show the synchronization detection device in a symbol detection state. 10 and 11 show a case where the synchronization evaluation unit 114 selects the +500 Hz shift filter 111b as the predetermined filter 111p.
  • the synchronization evaluation unit 114 selects the first correlation value with the highest correlation value from among the plurality of correlation values. Furthermore, the synchronization evaluation unit 114 selects a predetermined filter 111p corresponding to the first correlation value from among the plurality of filters 111a to 111e. As a result, the synchronization detection device 11 continues to receive the IF signal (received signal) using only the path of the predetermined filter 111p, the predetermined detection demodulator 112p, and the predetermined synchronization detector 113p. The synchronization detection device 11 disconnects the paths other than the selected ones (filter, detection demodulator, and synchronization detector paths).
  • a predetermined detection demodulator 112p of the detection demodulation section 112 detects and demodulates a predetermined band-limited signal, and outputs a predetermined detected signal. Further, in the symbol detection state, the symbol detection unit 116 of the synchronization detection device 11 detects a symbol from a predetermined detection signal.
  • the synchronization evaluation section 114 includes a filter coefficient setting section 114b and a frequency tracking section 114a.
  • the filter coefficient setting unit 114b controls the center frequency of the predetermined filter 111p by setting the filter coefficient of the predetermined filter 111p.
  • the frequency tracking unit 114a adjusts the correlation value of the predetermined filter 111p to the highest correlation value by controlling the center frequency of the predetermined filter 111p.
  • the frequency tracking unit 114a detects a frequency deviation value and notifies the filter coefficient setting unit 114b in order to set the center frequency of the predetermined filter 111p to the center frequency determined by itself.
  • the center frequency of the filter can be controlled by converting the frequency shift value into a complex coefficient and setting the filter coefficient.
  • the filter coefficient setting unit 114b performs complex coefficient conversion based on the frequency shift value to obtain a desired center frequency, calculates a filter coefficient, and updates the filter coefficient for a predetermined filter 111p.
  • the filter coefficient setting section may also be referred to as a complex coefficient conversion section. However, calculation of filter coefficients is not limited to complex coefficient conversion, and may be performed using other methods.
  • a predetermined synchronization detector 113p of the synchronization detection unit 113 calculates the value of the DC component (frequency deviation value) based on the value of the symbol at the time of synchronization detection (see FIGS. 8 and 9).
  • the synchronization detection device 11 includes a frequency shift removal section 115.
  • the frequency deviation removing unit 115 uses the DC component value (frequency deviation value) obtained by the synchronization detection unit 113 to generate a predetermined DC cut signal (predetermined frequency deviation correction signal) obtained by cutting the DC component value from the predetermined detected signal. signal) is output to the symbol detection section 116.
  • the symbol detection unit 116 detects symbols from a predetermined DC cut signal (predetermined frequency shift correction signal).
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating the operation of the synchronization detection device according to the embodiment.
  • FIG. 12 shows the operational flow in the standby state and symbol detection state.
  • the synchronization detection unit 113 calculates the correlation value of synchronization symbols in the standby state (step S101).
  • step S102 If the correlation value is greater than or equal to the predetermined threshold (step S102: Yes), the synchronization evaluation unit 114 transitions to the symbol detection state and selects the predetermined filter 111p corresponding to the first correlation value.
  • step S102 If the correlation value is less than the predetermined threshold (step S102: No), the synchronization evaluation unit 114 ends the symbol detection state. In this case, you may return to the standby state. For example, if all of the multiple correlation values are less than a predetermined threshold, the device enters a standby state.
  • the synchronization detection unit 113 calculates the value of the DC component, that is, the frequency deviation value, based on the symbol value error between the detected signal and a predetermined synchronization signal (synchronization symbol pattern). (Step S103).
  • the frequency shift removal unit 115 uses the frequency shift value to cut (remove) the value of the DC component from the predetermined detected signal (step S104).
  • the filter coefficient setting unit 114b performs complex coefficient conversion based on the frequency shift value, obtains a filter coefficient, and sets the filter coefficient for a predetermined filter 111p (step S105).
  • the center frequency of the predetermined filter 111p can be made to follow the center frequency of the IF signal.
  • the synchronization detection device 11 arranges a plurality of filters with different center frequencies to perform IF processing. Listens for signals and selects the best filter. Therefore, the time required to draw the IF signal with a frequency shift into the band of the filter can be shortened.
  • synchronization symbols can be detected instantaneously.
  • the frequency shift of the IF signal (received signal) is tracked by setting the filter coefficient and controlling the center frequency of the filter, there is no need to switch the frequency of the local signal (local oscillator). .
  • the circuit configuration of the receiving system can be simplified.
  • the present invention relates to automatic frequency control processing at the time of reception (during demodulation) of a wireless communication device (synchronization detection device).
  • a wireless communication device synchronization detection device
  • the present invention has a configuration in which a plurality of filters whose center frequencies are slightly shifted within the baseband are arranged in parallel. By setting the filter coefficient, the center frequency of the filter is controlled and the frequency shift is tracked.
  • Non-transitory computer-readable media include various types of tangible storage media.
  • Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (e.g., flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R/W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)).
  • the program may also be provided to the computer on various types of transitory computer readable media.
  • Examples of transitory computer-readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can provide the program to the computer via wired communication channels, such as electrical wires and fiber optics, or wireless communication channels.
  • the present invention is applicable to a synchronization detection device, a synchronization detection method, and a synchronization detection program, and has industrial applicability.
  • Wireless communication device 11 Synchronization detection device 11b... Baseband unit 111... Band limiter 111a to 111e... Filter 111p... Predetermined filter 112... Detection demodulator 112a to 112e... Detection demodulator 112p... Predetermined detection demodulator 113 ...Synchronization detection section 113a to 113e...Synchronization detector 113p...Predetermined synchronization detector 114...Synchronization evaluation section 114a...Frequency tracking section 114b...Filter coefficient setting section 115...Frequency shift removal section 116...Symbol detection section 116t...Digital modulation section 117a, 117b, 117t...Frequency mixing section 118...Band limiting section

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Abstract

無線周波数をダウンコンバートした後の中間周波数（ＩＦ）の周波数ずれに対して、短時間で追従することが可能な同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラムを提供すること。本発明に係る同期検出装置（１１）は、外部からの受信信号に対して中心周波数の異なる複数のフィルタ（１１１ａ）－フィルタ（１１１ｅ）のそれぞれが受信信号の帯域を制限して複数の帯域制限信号を出力する帯域制限部（１１１）と、複数の帯域制限信号のそれぞれを検波し復調して複数の検波信号を出力する検波復調部（１１２）と、複数の検波信号をそれぞれ同期検出して複数の相関値を出力する同期検出部（１１３）と、複数の相関値に基づいて複数のフィルタ（１１１ａ）－フィルタ（１１１ｅ）のうちから所定のフィルタ（１１１ｐ）を選択する同期評価部（１１４）と、を備える。

Description

同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラム
　本発明は、同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラムに関し、特に、無線周波数をダウンコンバートした後の中間周波数（ＩＦ）の周波数ずれに対して、短時間で追従することが可能な同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラムに関する。
　陸上移動無線（LMR: Land Mobile Radio）の受信における自動周波数制御（AFC: Auto Frequency Control）は、受信部（ＲＸ）が受信する受信信号の周波数を、周波数混合器を用いて中間周波数（ＩＦ）に変換する際に、受信信号の周波数ずれに追従するようにローカル（ＬО）周波数を変え、出力するＩＦ信号をフィルタの中心周波数に合わせるように動作させる。これにより、フィルタによる帯域制限の影響を極力受けないＩＦ信号を得ていた。しかしながら、ローカル周波数を設定するのに時間が掛かり、受信周波数とローカル周波数によって決まる中間周波数をフィルタの周波数帯域内に引き込むまでに時間が掛かるという課題があった。また、通信の相手先である端末ごとに受信周波数が異なるので、それに伴って端末ごとにローカル周波数を変更する必要があり、これによっても周波数の設定に時間が掛かるという課題があった。なお、受信周波数をキャリア周波数と称することもある。
　特許文献１には、レピータや基地局において、無線通信機からの上りリンクで到来する信号周波数の誤差情報を検出すると共に、該誤差情報を該当する無線通信機に下りリンクで送出し、無線通信機ではその誤差情報に基づいて自局の発振器周波数を補正することが記載されている。特許文献１に記載の技術は、上りリンクで周波数の誤差情報を求め、それを下りリンクで通知するので周波数を追従させるのに時間が掛かっていた。
　特許文献２には、「ＦＭ変調されたビデオ信号を含むＩＦ信号をＤＡＣによりデジタル変換し、直交変調部で直交変調して、互いに直交する成分を生成すると同時に、ベースバンド（ＢＢ：Base Band）帯域にダウンコンバートする。このＢＢ帯域において、位相計算部及び位相差検出部を用いてＦＭ復調処理する。デジタル処理のために、直交変調部での局部発振器として、ＮＣＯ（Numerical Control Oscillator）を用いることができ、調整や設定が容易となり、またオーディオ信号のＦＭ復調部におけるサブキャリア設定も容易であり、サブキャリア抽出用のフィルタの変更もフィルタ係数を変更するだけで容易である」ことが記載されている。特許文献２に記載の技術は、ビデオ信号とオーディオ信号（サブキャリア信号）を並列に復調するシステムであり、周波数が少しずつずれた複数のＩＦ信号を並列に検波復調することは開示していない。
特開２００８－３５１３２号公報 特開２００７－１１０２６９号公報
　上述のとおり、受信周波数とローカル周波数によって決まる中間周波数をフィルタの周波数帯域内に引き込むまでに時間が掛かるという課題があった。
　本発明は、上述した課題を解決する同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラムを提供することを目的とする。
　そこで、本実施形態は、
　外部からの受信信号に対して中心周波数の異なる複数のフィルタのそれぞれが前記受信信号の帯域を制限して複数の帯域制限信号を出力する帯域制限部と、
　複数の前記帯域制限信号のそれぞれを検波し復調して複数の検波信号を出力する検波復調部と、
　複数の前記検波信号をそれぞれ同期検出して複数の相関値を出力する同期検出部と、
　複数の前記相関値に基づいて複数の前記フィルタのうちから所定のフィルタを選択する同期評価部と、
　を備える同期検出装置を提供する。
　また、本実施形態は、
　外部からの受信信号に対して中心周波数の異なる複数のフィルタのそれぞれが前記受信信号の帯域を制限して複数の帯域制限信号を出力することと、
　複数の前記帯域制限信号のそれぞれを検波し復調して複数の検波信号を出力することと、
　複数の前記検波信号をそれぞれ同期検出して複数の相関値を出力することと、
　複数の前記相関値に基づいて複数の前記フィルタのうちから所定のフィルタを選択することと、
　を備える同期検出方法を提供する。
　また、本実施形態は、
　外部からの受信信号に対して中心周波数の異なる複数のフィルタのそれぞれが前記受信信号の帯域を制限して複数の帯域制限信号を出力することと、
　複数の前記帯域制限信号のそれぞれを検波し復調して複数の検波信号を出力することと、
　複数の前記検波信号をそれぞれ同期検出して複数の相関値を出力することと、
　複数の前記相関値に基づいて複数の前記フィルタのうちから所定のフィルタを選択することと、
　をコンピュータに実行させる同期検出プログラムを提供する。
　本実施形態によれば、無線周波数をダウンコンバートした後の中間周波数（ＩＦ）の周波数ずれに対して、短時間で追従することが可能な同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラムを提供することができる。
実施の形態に係る無線通信装置を例示するブロック図である。 実施の形態に係る同期検出装置の状態遷移を例示する状態遷移図である。 実施の形態に係る同期検出装置を例示するブロック図である。 実施の形態に係るフィルタの周波数帯域特性を例示する模式図である。 受信信号およびフィルタの周波数帯域特性を例示する模式図である。 受信信号およびフィルタの周波数帯域特性を例示する模式図である。 同期シンボルの検波波形を例示する模式図である。 同期シンボルの検波波形を例示する模式図である。 同期シンボルの検波波形を例示する模式図である。 実施の形態に係る同期検出装置を例示するブロック図である。 実施の形態に係る同期検出装置を例示するブロック図である。 実施の形態に係る同期検出装置の動作を例示するフローチャートである。
　［実施の形態］
　図１は、実施の形態に係る無線通信装置を例示するブロック図である。
　図１に示すように、実施の形態に係る無線通信装置１０は、受信部（ＲＸ）と周波数シンセサイザ部（ＳＹＮＴＨ）と送信部（ＴＸ）とを備える。周波数シンセサイザ部は、電圧制御温度補償水晶発振器（VC-TCXO: Voltage Controlled-Temperature Compensated Crystal Oscillator）と、位相同期回路（PLL: Phase Locked Loop）と、電圧制御発振器（VCO: Voltage Controlled Oscillator）と、を有する。周波数シンセサイザ部は、これらを使用して受信部の周波数混合部１１７ａに第１ローカル信号を供給するための元信号を供給する。また、周波数シンセサイザ部は、送信部の周波数混合部１１７ｔに送信ローカル信号を供給する。
　送信部は、デジタル変調部１１６ｔと、周波数混合部１１７ｔと、を有する。デジタル変調部１１６ｔは、送信すべきデータ等を変調した変調信号を周波数混合部１１７ｔに出力する。周波数混合部１１７ｔは、ベースバンドの変調信号を無線周波数にアップコンバート（変換）した無線信号を、アンテナを介して外部の端末に送信する。
　受信部は、周波数混合部１１７ａと、帯域制限部１１８と、周波数混合部１１７ｂと、ベースバンド部１１ｂと、を有する。周波数混合部１１７ａは、アンテナを介して受信した無線信号を、第１ローカル信号を用いてダウンコンバート（変換）し、第１中間周波数信号（1stIF信号）を出力する。帯域制限部１１８は、第１中間周波数信号に帯域制限を掛ける。周波数混合部１１７ｂは、帯域制限後の第１中間周波数信号を、第２ローカル信号を用いてダウンコンバートし、第２中間周波数信号（2ndIF信号）を出力する。
　ベースバンド部１１ｂは、それ単体では、同期検出装置１１としても動作させることができる。よって、ベースバンド部１１ｂについて、これ以降は、ベースバンド部１１ｂの装置単体である同期検出装置１１として説明する。同期検出装置１１（ベースバンド部１１ｂ）は、帯域制限部１１１と、検波復調部１１２と、同期検出部１１３と、同期評価部１１４と、シンボル検出部１１６と、を備える。同期検出装置１１の各部の詳細な説明は後述する。
　図２は、実施の形態に係る同期検出装置の状態遷移を例示する状態遷移図である。
　図２に示すように、同期検出装置１１は、待受け状態とシンボル検出状態という２つの状態を有する。同期検出装置１１は、所定の条件を満たした場合、シンボル検出状態に遷移し、所定の条件を満たさない場合、待受け状態に遷移する。同期検出装置１１は、所定の条件を満たした場合として、例えば同期検出部１１３が出力する複数の相関値のいずれかが所定の閾値以上の場合、シンボル検出状態に遷移（移行）する。同期検出装置１１（帯域制限部１１１、検波復調部１１２、同期検出部１１３、及び同期評価部１１４）は、所定の条件を満たさない場合として、例えば複数の相関値のすべてが所定の閾値未満の場合、同期検出を繰り返す待受け状態に遷移する。また、同期検出装置１１は、シンボル検出状態において、後述する所定のフィルタを選択する。
　なお、複数の相関値のいずれかが所定の閾値以上となった場合の状態を、同期検出した状態と称することもある。また、複数の相関値のすべてが所定の閾値未満となった場合の状態を、同期外れが発生した状態と称することもある。
　＜待受け状態＞
　待受け状態の同期検出装置の動作を説明する。
　図３は、実施の形態に係る同期検出装置を例示するブロック図である。
　図３は、待受け状態の同期検出装置を例示するブロック図である。
　図３では、帯域制限部１１１ｘと検波復調部１１２ｘと同期検出部１１３ｘとを１つの系統とし、この系統を５つ備えたものを例に挙げて説明する。ただし、ｘは、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅのうちのいずれか１つである。
　図４は、実施の形態に係るフィルタの周波数帯域特性を例示する模式図である。
　図４の横軸は周波数を示す。
　図３に示すように、同期検出装置１１は、帯域制限部１１１と、検波復調部１１２と、同期検出部１１３と、同期評価部１１４と、シンボル検出部と、を備える。同期検出部をＳＹＮＣ検出部と称し、同期評価部をＳＹＮＣ評価部と称することもある。
　帯域制限部１１１は、例えば、外部に存在する端末からの受信信号（無線信号）に対して中心周波数の異なる複数のフィルタ１１１ａ－フィルタ１１１ｅのそれぞれが受信信号の帯域を制限して複数の帯域制限信号を出力する。帯域制限部１１１は、例えば、図４に示すような周波数帯域特性を有する複数のフィルタであって、中心周波数を少しずつずらしたフィルタを並列に並べたもので構成されている。帯域制限部１１１は、複数のフィルタごとに受信信号を帯域制限する。図３では、帯域制限部１１１のフィルタ構成として、中心周波数が５００Ｈｚ（ヘルツ）ごとにずれた狭帯域のフィルタを５個並べたものを例に挙げて示す。すなわち、図３では、帯域制限部１１１は、中心周波数を０Ｈｚとしてこれを中心としたフィルタ１１１ｃと、－１ｋＨｚずれフィルタ１１１ｅ、－５００Ｈｚずれフィルタ１１１ｄ、＋５００Ｈｚずれフィルタ１１１ｂ、＋１ｋＨｚずれフィルタ１１１ａを有する。
　なお、フィルタは、例えば、ＡＣＲフィルタ（Adjacent Channel Rejection）等を用いる。ＡＣＲフィルタは、通過周波数帯域に隣接する両側の周波数帯域のキャリアを抑圧するバンドバスフィルタ(Band Pass Filter)である。ＡＣＲフィルタは、デジタルフィルタで実現可能であり、デジタルフィルタはデジタル信号処理を使用したフィルタである。
ＡＣＲフィルタは、フィルタ係数を適切に設定することで、中心周波数や周波数帯域幅を設定でき、目標の帯域だけを通過させる（取り出す）ようにすることができる。デジタルフィルタとしては、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタやＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタが挙げられる。
　検波復調部１１２は、複数の帯域制限信号のそれぞれを検波し復調して複数の検波信号を出力する。具体的には、検波復調部１１２は、フィルタ１１１ａから出力された帯域制限信号を検波復調器１１２ａが検波復調し、フィルタ１１１ｂから出力された帯域制限信号を検波復調器１１２ｂが検波復調し、フィルタ１１１ｃから出力された帯域制限信号を検波復調器１１２ｃが検波復調し、フィルタ１１１ｄから出力された帯域制限信号を検波復調器１１２ｄが検波復調し、フィルタ１１１ｅから出力された帯域制限信号を検波復調器１１２ｅが検波復調する。
　同期検出部１１３は、複数の検波信号のそれぞれを同期検出して複数の相関値を出力する。同期検出部１１３は、予め決められた所定の同期信号を生成し、検波信号と所定の同期信号とに基づいて同期検出をして相関値を出力する。
　具体的には、同期検出部１１３は、検波復調器１１２ａから出力された検波信号を同期検出器１１３ａが同期検出し、検波復調器１１２ｂから出力された検波信号を同期検出器１１３ｂが同期検出し、検波復調器１１２ｃから出力された検波信号を同期検出器１１３ｃが同期検出し、検波復調器１１２ｄから出力された検波信号を同期検出器１１３ｄが同期検出し、検波復調器１１２ｅから出力された検波信号を同期検出器１１３ｅが同期検出し、それぞれに相関値を同期評価部１１４に出力する。相関値をシンボル相関値と称することもある。
　図５は、受信信号およびフィルタの周波数帯域特性を例示する模式図である。
　図５の横軸は周波数を示す。図５は、フィルタの中心周波数と受信信号（ＩＦ信号）の中心周波数とのずれが無い場合の周波数帯域特性を示す。
　図６は、受信信号およびフィルタの周波数帯域特性を例示する模式図である。
　図６の横軸は周波数を示す。図６は、フィルタの中心周波数と受信信号（ＩＦ信号）の中心周波数とのずれが有る場合の周波数帯域特性を示す。
　図５に示すように、フィルタの中心周波数と受信信号の中心周波数とのずれが無い場合（周波数ずれ無し受信信号の場合）、受信信号は不要な帯域制限を受けない。周波数ずれが無い場合には、受信信号は不要な帯域制限を受けないので、同期検出部１１３が同期検出した相関値は、周波数ずれが有る場合の相関値よりも高くなる。
　図６に示すように、フィルタの中心周波数と受信信号の中心周波数とのずれが有る場合（周波数ずれ有り受信信号の場合）、受信信号は不要な帯域制限を受ける。周波数ずれが有る場合には、受信信号は不要な帯域制限を受けるので、同期検出部１１３が同期検出した相関値は、周波数ずれが無い場合の相関値よりも低くなる。
　同期評価部１１４は、複数の相関値に基づいて複数のフィルタ１１１ａ－フィルタ１１１ｅのうちから所定のフィルタ１１１ｐを選択する。同期評価部１１４は、待受け状態において、複数のフィルタ１１１ａ－フィルタ１１１ｅのうちから、検波信号から求めた相関値のレベルが一番大きな値となるシンボル相関値に対応する所定のフィルタ１１１ｐを判定し選択する。所定のフィルタ１１１ｐを用いることで、受信信号を一番良い状態で受信できる。換言すると、同期評価部１１４は、複数の相関値のうちから、相関値が一番高い第１相関値を選択し、複数のフィルタ１１１ａ－フィルタ１１１ｅのうちから第１相関値に対応する所定のフィルタ１１１ｐを選択する。これにより、帯域制限部１１１は、所定のフィルタ１１１ｐを用いて所定の帯域制限信号を出力する。
　ここで、同期検出部１１３の動作について説明する。具体的には、シンボル相関値の計算例を挙げて説明する。
　この例では、１シンボル区間ごとに同期検出を行う場合を想定し、検波信号に対して同期シンボル値で１シンボル間隔ごと相関値を計算する。各パラメータを以下のように定義する。
　Ｎ：１シンボル区間内のサンプル数
　Ｍ：同期シンボル数（同期用のシンボルの数）
　Ｒｎｍ：同期検出対象の受信用の検波信号（検波データ）
　１シンボル内のサンプル位置ｎ＝１，２，…Ｎ
　同期シンボル位置ｍ＝１，２，…Ｍ
　ＳＹＮＣｍ：同期シンボル位置がｍにおける同期シンボル値
　Ｃｎ：シンボルサンプルごとの相関値の計算結果（Ｃ１，Ｃ２，…ＣＮ）
　各パラメータを上記の通りに定義したとき、相関値の計算結果Ｃｎは、
　Ｃｎ＝ΣＲｎｍ＊ＳＹＮＣｍ　（ｎ＝１，２，…Ｎ、ｍ＝１，２，…Ｍ）
　となる。
　ここで、Ｃｎの値が大きくなり、所定の閾値以上となった時を、同期信号タイミング（同期が取れたタイミング）と判定する。
　図７は、同期シンボルの検波波形を例示する模式図である。
　図７の横軸は時間を示す。図７は、同期シンボルの検波結果を示す。
　図７は、１０シンボル分（－３，＋１，－３，＋３，－３，－３，＋３，＋３，－１，＋３）の同期シンボル（検波信号）の検波波形の例を示す。ただし、検波信号が４値のシンボルを有する場合である。
　図７は、周波数ずれが無く同期シンボルのシンボル検出が問題なくできる場合の検波波形の例を示す。同期シンボルを同期信号またはＳＹＮＣデータと称することもある。検波波形を検波信号と称することもある。
　図８は、同期シンボルの検波波形を例示する模式図である。
　図８の横軸は時間を示す。図８は、同期シンボルの検波結果を示す。
　図８は、周波数ずれにより同期シンボルのシンボル検出がうまくできない場合の検波波形の例を示す。
　図９は、同期シンボルの検波波形を例示する模式図である。
　図９の横軸は時間を示す。図９は、同期シンボルの検波結果を示す。
　図９は、図８に示す周波数ずれよりもさらに大きな周波数ずれにより同期シンボル（同期信号）の周波数がフィルタの帯域外になり、検波波形が劣化してシンボル検出（判定）ができなくなる場合の検波波形の例を示す。検波波形が４値のシンボル値から逸脱している。
　図７から図９に示すように、同期シンボル（同期信号）の中心周波数がフィルタの中心周波数からずれていくことで同期シンボルのシンボル値を検波する精度が劣化する。図８および図９に示すように、周波数ずれが大きい場合、同期シンボルの検波波形が崩れるため、相関値は同期タイミングになっても小さいままとなり、シンボル検出（同期検出）ができなくなる。
　＜シンボル検出状態＞
　同期検出装置１１は、相関値が所定の閾値以上の場合、同期検出した状態、すなわち、シンボル検出状態に遷移する（図２参照）。例えば、複数の相関値のいずれかが所定の閾値以上の場合に、シンボル検出状態に遷移する。
　シンボル検出状態の同期検出装置の動作を説明する。
　図１０は、実施の形態に係る同期検出装置を例示するブロック図である。
　図１１は、実施の形態に係る同期検出装置を例示するブロック図である。
　図１０および図１１は、シンボル検出状態の同期検出装置を示す。
　図１０および図１１は、同期評価部１１４が所定のフィルタ１１１ｐとして、＋５００Ｈｚずれフィルタ１１１ｂを選択した場合を示す。
　図１０に示すように、シンボル検出状態に遷移した場合、同期評価部１１４は、複数の相関値のうちから相関値が一番高い第１相関値を選択する。また、同期評価部１１４は、複数のフィルタ１１１ａ－フィルタ１１１ｅのうちから第１相関値に対応する所定のフィルタ１１１ｐを選択する。その結果、同期検出装置１１は、所定のフィルタ１１１ｐ、所定の検波復調器１１２ｐ、および所定の同期検出器１１３ｐの経路のみを使用してＩＦ信号（受信信号）の受信を続ける。同期検出装置１１は、選択された以外の経路（フィルタ、検波復調器、同期検出器の経路）を未接続とする。
　図１１に示すように、シンボル検出状態において、検波復調部１１２の所定の検波復調器１１２ｐは、所定の帯域制限信号を検波し復調して所定の検波信号を出力する。また、シンボル検出状態において、同期検出装置１１のシンボル検出部１１６は、所定の検波信号からシンボルを検出する。
　また、シンボル検出状態において、同期評価部１１４は、フィルタ係数設定部１１４ｂと周波数追従部１１４ａとを有する。フィルタ係数設定部１１４ｂは、所定のフィルタ１１１ｐのフィルタ係数を設定することで、所定のフィルタ１１１ｐの中心周波数を制御する。周波数追従部１１４ａは、所定のフィルタ１１１ｐの中心周波数を制御することで、所定のフィルタ１１１ｐの相関値を最も高い最高相関値となるように調整する。
　換言すれば、周波数追従部１１４ａは、所定のフィルタ１１１ｐの中心周波数を自身が求めた中心周波数とするために、周波数ずれ値を検出してフィルタ係数設定部１１４ｂへ通知する。フィルタの中心周波数は、周波数ずれ値を複素係数変換し、フィルタ係数を設定することで制御できる。フィルタ係数設定部１１４ｂは、所望の中心周波数とするため、周波数ずれ値に基づいて複素係数変換を行い、フィルタ係数を計算し、所定のフィルタ１１１ｐに対して該フィルタ係数を更新する。フィルタ係数設定部を複素係数変換部と称することもある。ただし、フィルタ係数の計算は、複素係数変換に限定されず、他の方法であってもよい。
　また、同期検出部１１３の所定の同期検出器１１３ｐは、同期検出時のシンボルの値に基づいて、ＤＣ成分の値（周波数ずれ値）を求める（図８及び図９参照）。
　また、同期検出装置１１は、周波数ずれ除去部１１５を備える。周波数ずれ除去部１１５は、同期検出部１１３が求めたＤＣ成分の値（周波数ずれ値）を用いて、所定の検波信号からＤＣ成分の値をカットした所定のＤＣカット信号（所定の周波数ずれ補正信号）をシンボル検出部１１６に出力する。
　シンボル検出部１１６は、所定のＤＣカット信号（所定の周波数ずれ補正信号）からシンボルを検出する。
　図１２は、実施の形態に係る同期検出装置の動作を例示するフローチャートである。
　図１２は、待受け状態およびシンボル検出状態の動作フローを示す。
　図１２に示すように、同期検出部１１３は、待受け状態において、同期シンボルの相関値を求める（ステップＳ１０１）。
　同期評価部１１４は、相関値が所定の閾値以上の場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、シンボル検出状態に遷移するとともに、第１相関値に対応する所定のフィルタ１１１ｐを選択する。
　同期評価部１１４は、相関値が所定の閾値未満の場合（ステップＳ１０２：Ｎо）、シンボル検出状態を終了する。この場合、待受け状態に戻ってもよい。例えば、複数の相関値のすべてが所定の閾値未満の場合に、待受け状態になる。
　同期検出部１１３は、シンボル検出状態において、検波信号と、予め決められた所定の同期信号（同期シンボルパターン）と、の間のシンボル値誤差に基づきＤＣ成分の値、すなわち、周波数ずれ値を求める（ステップＳ１０３）。
　周波数ずれ除去部１１５は、周波数ずれ値を用いて、所定の検波信号からＤＣ成分の値をカット（除去）する（ステップＳ１０４）。
　フィルタ係数設定部１１４ｂは、周波数ずれ値に基づいて複素係数変換を行い、フィルタ係数を求め、所定のフィルタ１１１ｐに対して該フィルタ係数を設定する（ステップＳ１０５）。
　ステップＳ１０１からステップＳ１０５の動作を行い、精度の高い周波数ずれ追従を行うことで、所定のフィルタ１１１ｐの中心周波数をＩＦ信号の中心周波数に追従させることができる。
　＜効果＞
　実施の形態に係る同期検出装置１１は、１つのフィルタの帯域外にＩＦ信号（受信信号）の中心周波数が存在する場合（周波数ずれが有る場合）でも、中心周波数の異なる複数のフィルタを並べてＩＦ信号を待受けし、最適なフィルタを選択する。このため、周波数ずれの有るＩＦ信号をフィルタの帯域内に引き込む時間を短くすることができる。
　その結果、無線周波数をダウンコンバートした後の中間周波数（ＩＦ）の周波数ずれに対して、短時間で追従することが可能な同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラムを提供することができる。そして、実施の形態によれば、同期シンボルを瞬時に検出することができる。
　また、実施の形態によれば、フィルタ係数を設定しフィルタの中心周波数を制御することによりＩＦ信号（受信信号）の周波数ずれに追従するため、ローカル信号（ローカル発振器）の周波数切替を必要としない。これにより、受信系の回路構成を簡略化することができる。
　＜特徴＞
　ここで、本発明の特徴を以下に記載する。
　本発明は、無線通信装置（同期検出装置）の受信時（復調時）の自動周波数制御の処理に関するものである。
　ＩＦ信号の中心周波数のずれに追従するため、ベースバンド内に中心周波数が少しずつずれた複数のフィルタを並列に並べる構成を有する。
　フィルタ係数を設定することでフィルタの中心周波数を制御し、周波数ずれに追従する。
　尚、上記処理のうちの一部または全部は、コンピュータプログラムによって実行されてもよい。上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ)、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　ＰＲＯＭ)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、および電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線および光ファイバ等の有線通信路、または無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　以上、発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
　この出願は、２０２２年６月２７日に出願された日本出願特願２０２２－１０２５５０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明は、同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラムに適用可能であり、産業上の利用可能性を有する。
　１０…無線通信装置
　１１…同期検出装置
　１１ｂ…ベースバンド部
　１１１…帯域制限部
　１１１ａから１１１ｅ…フィルタ
　１１１ｐ…所定のフィルタ
　１１２…検波復調部
　１１２ａから１１２ｅ…検波復調器
　１１２ｐ…所定の検波復調器
　１１３…同期検出部
　１１３ａから１１３ｅ…同期検出器
　１１３ｐ…所定の同期検出器
　１１４…同期評価部
　１１４ａ…周波数追従部
　１１４ｂ…フィルタ係数設定部
　１１５…周波数ずれ除去部
　１１６…シンボル検出部
　１１６ｔ…デジタル変調部
　１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｔ…周波数混合部
　１１８…帯域制限部

Claims (5)

  1. 　外部からの受信信号に対して中心周波数の異なる複数のフィルタのそれぞれが前記受信信号の帯域を制限して複数の帯域制限信号を出力する帯域制限部と、
    　複数の前記帯域制限信号のそれぞれを検波し復調して複数の検波信号を出力する検波復調部と、
    　複数の前記検波信号をそれぞれ同期検出して複数の相関値を出力する同期検出部と、
    　複数の前記相関値に基づいて複数の前記フィルタのうちから所定のフィルタを選択する同期評価部と、
    　を備える同期検出装置。
  2. 　前記同期評価部は、前記相関値に基づいて前記フィルタの中心周波数を設定する周波数追従部とフィルタ係数設定部とを含み、
    　前記同期評価部は、複数の前記相関値のうち最も高い前記相関値を第１相関値とし、複数の前記フィルタのうち前記第１相関値に対応する前記所定のフィルタを選択した場合、前記周波数追従部は、選択された前記所定のフィルタの周波数ずれ値を検出し、前記フィルタ係数設定部は、前記周波数ずれ値に基づいて前記所定のフィルタの中心周波数を更新し、
    　前記帯域制限部は、更新された前記所定のフィルタを用いて所定の帯域制限信号を出力する、
    　請求項１に記載の同期検出装置。
  3. 　前記帯域制限部、前記検波復調部、前記同期検出部、及び前記同期評価部は、
    　複数の前記相関値のすべてが所定の閾値未満の場合、前記同期検出を繰り返す待受け状態に遷移し、
    　複数の前記相関値のいずれかが前記所定の閾値以上の場合、前記所定のフィルタを選択するシンボル検出状態に遷移する、
    　請求項２に記載の同期検出装置。
  4. 　外部からの受信信号に対して中心周波数の異なる複数のフィルタのそれぞれが前記受信信号の帯域を制限して複数の帯域制限信号を出力することと、
    　複数の前記帯域制限信号のそれぞれを検波し復調して複数の検波信号を出力することと、
    　複数の前記検波信号をそれぞれ同期検出して複数の相関値を出力することと、
    　複数の前記相関値に基づいて複数の前記フィルタのうちから所定のフィルタを選択することと、
    　を備える同期検出方法。
  5. 　外部からの受信信号に対して中心周波数の異なる複数のフィルタのそれぞれが前記受信信号の帯域を制限して複数の帯域制限信号を出力することと、
    　複数の前記帯域制限信号のそれぞれを検波し復調して複数の検波信号を出力することと、
    　複数の前記検波信号をそれぞれ同期検出して複数の相関値を出力することと、
    　複数の前記相関値に基づいて複数の前記フィルタのうちから所定のフィルタを選択することと、
    　をコンピュータに実行させる同期検出プログラム。
PCT/JP2023/019367 2022-06-27 2023-05-24 同期検出装置、同期検出方法および同期検出プログラム WO2024004454A1 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08251243A (ja) * 1995-03-07 1996-09-27 Nec Corp 復調方法及び復調装置
US6298227B1 (en) * 1998-12-22 2001-10-02 Ericsson Inc. Method and apparatus for frequency conversion for a receiver with a limited-accuracy oscillator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08251243A (ja) * 1995-03-07 1996-09-27 Nec Corp 復調方法及び復調装置
US6298227B1 (en) * 1998-12-22 2001-10-02 Ericsson Inc. Method and apparatus for frequency conversion for a receiver with a limited-accuracy oscillator

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