JP2004048177A

JP2004048177A - 受信装置および受信タイミング検出方法

Info

Publication number: JP2004048177A
Application number: JP2002200302A
Authority: JP
Inventors: Daichi Imamura; 大地今村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を正常に行うとともに、消費電力の低減を図ること。
【解決手段】閾値比較部１２０は、所定の周期で受信レベルと所定の閾値とを比較し、比較の結果をスタート信号生成部１３０へ出力する。スタート信号生成部１３０は、閾値比較部１２０の比較結果として、受信レベルが所定の閾値より大きい場合に、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出の動作を開始させるためのＡＧＣ制御スタート信号およびタイミング同期検出スタート信号をそれぞれ生成し、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０へ出力する。ＡＧＣ制御部１４０は、ＡＧＣ制御スタート信号に応じてＡＧＣ制御を開始し、自動利得制御を行う。タイミング同期検出部１５０は、タイミング同期検出スタート信号に応じてタイミング同期検出を開始する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信装置および受信タイミング検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線通信システムにおいては、アクセス技術として例えばＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ：時分割多元接続）やＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ：キャリアセンス方式）などが適用されることがある。これらの方式が適用される無線通信システムにおいては、伝搬路上において信号が伝送されていない区間が存在する。このため、受信装置がランダムアクセスを行う場合や起動された直後に基地局装置とのタイミング同期を確立する場合などは、受信信号の受信レベルや受信タイミングは未知であり、受信装置は、絶えず自動利得制御（ＡＧＣ：Ａｕｔｏ　Ｇａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）や同期検出の動作を行う必要がある。そして、信号区間になると、受信装置は、ＡＧＣによる制御を受信レベルに対して追従させるとともに、目的とする受信タイミングを検出する。換言すれば、この受信装置は、信号が伝送されているか否かにかかわらず、ＡＧＣや同期検出の動作を行っている。
【０００３】
具体的には、例えば図１３に示すように、受信レベルが雑音レベルと信号レベルとの和に等しい区間２０においては、信号が伝送されている一方、受信レベルが雑音レベルに等しい区間１０においては、信号が伝送されていないにもかかわらず、受信装置は、ランダムアクセス開始時または起動時などにおいて受信をスタートすると、区間１０においてもＡＧＣ制御および同期検出の動作を行っている。
【０００４】
そして、信号区間である区間２０になると、受信信号レベルに対してＡＧＣ制御が追従し、目的とする受信信号のタイミングが検出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の受信装置は、信号が伝送されていない雑音区間（例えば図１３における区間１０）においてもＡＧＣ制御回路およびタイミング同期回路を動作させているため、例えば雑音レベルが大きいような場合は、雑音区間において同期の誤検出が発生することがある。誤検出が発生すると、受信装置はその後しばらくの間、受信処理動作を行うため、誤検出の直後に信号が到来してくるような場合、この受信信号に対してＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を正常に行うことができないという問題がある。
【０００６】
また、伝搬路上において信号が伝送されていない雑音区間であってもＡＧＣ制御や同期回路が動作しているため、無駄な電力を消費するという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を正常に行うとともに、消費電力の低減を図ることができる受信装置および受信タイミング検出方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の受信装置は、受信信号の受信レベルに基づいて雑音区間から信号伝送区間への変化点を示すエッジを検出するエッジ検出手段と、エッジが検出された場合に、受信信号の自動利得制御を開始する自動利得制御手段と、エッジが検出された場合に、受信信号の同期検出を開始する同期検出手段と、を有する構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、受信信号の受信レベルに基づいて雑音区間から信号伝送区間への変化点であるエッジを検出し、エッジが検出された場合に受信信号の自動利得制御および同期検出を開始するため、雑音区間においてはＡＧＣ制御回路およびタイミング同期検出回路を動作させず、これらの回路を信号が伝送されている場合にのみ動作させ、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を正常に行うとともに、消費電力の低減を図ることができる。
【００１０】
本発明の受信装置は、前記エッジ検出手段は、所定の周期ごとに受信レベルと所定の閾値とを比較する閾値比較部と、前記閾値比較部による比較の結果として、受信レベルが所定の閾値以上になった場合に前記自動利得制御手段および前記同期検出手段を動作させるためのスタート信号を生成するスタート信号生成部と、を有する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、所定の周期ごとに受信レベルと所定の閾値とを比較し、受信レベルが所定の閾値以上になった場合にスタート信号を生成するため、信号伝送区間になると、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出の動作を確実に開始させることができる。
【００１２】
本発明の受信装置は、前記エッジ検出手段は、所定の周期ごとに受信レベルと第１の閾値とを比較する閾値比較部と、前記閾値比較部による比較の結果として、受信レベルが前記第１の閾値以上になった回数を計数するカウンタと、前記カウンタのカウンタ値を第２の閾値と比較するカウンタ値判定部と、前記カウンタ値判定部による比較の結果として、カウンタ値が前記第２の閾値と等しくなった場合に前記自動利得制御手段および前記同期検出手段を動作させるためのスタート信号を生成するスタート信号生成部と、を有する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、所定の周期ごとに受信レベルと第１の閾値とを比較し、受信レベルが第１の閾値以上になった回数が第２の閾値以上になった場合にスタート信号を生成するため、例えば雑音区間において瞬間的なインパルス性雑音が発生するような場合においても、雑音区間から信号伝送区間への変化点を正確に検出することができる。
【００１４】
本発明の受信装置は、前記エッジ検出手段は、所定の周期ごとに受信レベルと第１の閾値とを比較する閾値比較部と、前記閾値比較部による比較の結果として、受信レベルが前記第１の閾値以上になった場合に前回の受信レベルとの差を算出して傾きを検出する傾き検出部と、検出された傾きと第２の閾値とを比較する傾き判定部と、前記傾き判定部による比較の結果として、傾きが前記第２の閾値以下になった場合に前記自動利得制御手段および前記同期検出手段を動作させるためのスタート信号を生成するスタート信号生成部と、を有する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、所定の周期ごとに受信レベルと第１の閾値とを比較し、受信レベルが第１の閾値以上になった場合に受信レベルの傾きを検出し、検出された傾きが第２の閾値以下になった場合にスタート信号を生成するため、受信レベルが確実に信号伝送区間のものとなって安定した場合に、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出の動作を開始することができ、特に、ＡＧＣの収束時間を短縮することができる。
【００１６】
本発明の受信装置は、前記エッジ検出手段は、前記傾き判定部による比較の結果として、傾きが前記第２の閾値以下になった回数を計数するカウンタと、前記カウンタのカウンタ値を第３の閾値と比較するカウンタ値判定部と、をさらに有し、前記スタート信号生成部は、前記カウンタ値判定部による比較の結果として、カウンタ値が前記第３の閾値と等しくなった場合に前記自動利得制御手段および前記同期検出手段を動作させるためのスタート信号を生成する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、所定の周期ごとに受信レベルと第１の閾値とを比較し、受信レベルが第１の閾値以上になった場合に受信レベルの傾きを検出し、検出された傾きが第２の閾値以下になった回数が第３の閾値以上になった場合にスタート信号を生成するため、例えば雑音区間において瞬間的なインパルス性雑音が発生するような場合においても、雑音区間から信号伝送区間への変化点を正確に検出することができるとともに、受信レベルが確実に信号伝送区間のものとなって安定した場合に、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出の動作を開始することができ、特に、ＡＧＣの収束時間を短縮することができる。
【００１８】
本発明の受信装置は、前記カウンタは、前記閾値比較部による比較の結果として、受信レベルが前記第１の閾値以下になった場合にカウンタ値を０とする構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、受信レベルが第１の閾値以下になった場合にカウンタ値を０とするため、連続して受信レベルが第１の閾値以上となった回数を計数することができ、より確実に雑音区間から信号伝送区間への変化点を検出することができる。
【００２０】
本発明の受信装置は、受信信号の受信レベルに基づいて信号伝送区間から雑音区間への変化点を示す立ち下がりエッジを検出する立ち下がりエッジ検出手段、をさらに有し、前記エッジ検出手段は、前記立ち下がりエッジ検出手段によって立ち下がりエッジが検出された後にエッジ検出動作を行う構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、受信信号の受信レベルに基づいて信号伝送区間から雑音区間への変化点を示す立ち下がりエッジの検出後に、エッジ検出動作を行うため、装置の起動時が信号伝送区間であった場合でも、雑音区間から信号伝送区間への変化点を確実に検出することができる。
【００２２】
本発明の通信端末装置は、上記のいずれかに記載の受信装置を有する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、上記のいずれかに記載の受信装置と同様の作用効果を通信端末装置において実現することができる。
【００２４】
本発明の基地局装置は、上記のいずれかに記載の受信装置を有する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、上記のいずれかに記載の受信装置と同様の作用効果を基地局装置において実現することができる。
【００２６】
本発明の受信タイミング検出方法は、受信信号の受信レベルに基づいて雑音区間から信号伝送区間への変化点を示すエッジを検出するステップと、エッジが検出された場合に、受信信号の自動利得制御および同期検出を開始するステップと、を有するようにした。
【００２７】
この方法によれば、受信信号の受信レベルに基づいて雑音区間から信号伝送区間への変化点であるエッジを検出し、エッジが検出された場合に受信信号の自動利得制御および同期検出を開始するため、雑音区間においてはＡＧＣ制御回路およびタイミング同期検出回路を動作させず、これらの回路を信号が伝送されている場合にのみ動作させ、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を正常に行うとともに、消費電力の低減を図ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、受信信号の受信レベルが雑音のみのレベルを示す区間と雑音と信号の和のレベルを示す区間との変化点を検出し、雑音と信号の和のレベルを示す区間においてのみ自動利得制御およびタイミング同期検出の動作を行うことである。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す受信装置は、無線部１００、受信レベル検出部１１０、閾値比較部１２０とスタート信号生成部１３０とからなるエッジ検出部、ＡＧＣ制御部１４０、およびタイミング同期検出部１５０を有している。
【００３１】
無線部１００は、アンテナを介して受信された受信信号に対して、フィルタリング、ダウンコンバート、利得制御、および直交検波などの所定の無線処理を行い、ベースバンド信号を受信レベル検出部１１０およびタイミング同期検出部１５０へ出力する。受信レベル検出部１１０は、ベースバンド信号の受信レベルを検出し、閾値比較部１２０およびＡＧＣ制御部１４０へ出力する。
【００３２】
閾値比較部１２０は、所定の周期で受信レベルと所定の閾値とを比較し、比較の結果をスタート信号生成部１３０へ出力する。スタート信号生成部１３０は、閾値比較部１２０の比較結果として、受信レベルが所定の閾値より大きい場合に、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出の動作を開始させるためのＡＧＣ制御スタート信号およびタイミング同期検出スタート信号をそれぞれ生成し、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０へ出力する。換言すれば、スタート信号生成部１３０は、閾値比較の結果を用いた判定を行うことにより、受信レベルが雑音のみのレベルを示す区間から雑音と信号の和のレベルを示す区間に切り替わるタイミング（以下、このタイミングを「エッジ」という）検出を行い、エッジが検出された場合にＡＧＣ制御スタート信号およびタイミング同期検出スタート信号をそれぞれ生成する。
【００３３】
ＡＧＣ制御部１４０は、スタート信号生成部１３０から出力されたＡＧＣ制御スタート信号に応じてＡＧＣ制御を開始し、受信レベル検出部１１０から出力された現在の受信レベルに基づいて、無線部１００内の増幅器（図示せず）を制御し、自動利得制御を行う。タイミング同期検出部１５０は、スタート信号生成部１３０から出力されたタイミング同期検出スタート信号に応じてタイミング同期検出を開始し、同期タイミングを検出し、ベースバンド信号を後段の復調部（図示せず）へ出力する。
【００３４】
次いで、上記構成を有する受信装置の動作について、図２に示すフロー図を参照して説明する。なお、初期状態では、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０は動作していないものとする。
【００３５】
まず、受信レベル検出部１１０によって、受信レベルが検出される。例えばベースバンド信号の場合では以下の（式１）に示す演算などが行われることにより受信レベルが検出される。
【００３６】
Σ｛（Ｉ−ｃｈ）^２＋（Ｑ−ｃｈ）^２｝　　・・・（式１）
ここで、（Ｉ−ｃｈ）は、信号の同相成分を示し、（Ｑ−ｃｈ）は、信号の直交成分を示す。また、雑音成分を抑圧するために受信レベルの平均処理を行っても良い。なお、受信レベルは、無線部１００によって検出される構成としても良い。この場合の受信レベル検出部１１０は、中間周波数帯用のレベル検出回路を用いることなどにより構成することができる。
【００３７】
そして、得られた受信レベルは、閾値比較部１２０およびＡＧＣ制御部１４０へ出力される。出力された受信レベルは、閾値比較部１２０によって、所定の周期ごとに所定の閾値と比較される（ＳＴ１０００）。ここで、受信レベルと比較される所定の閾値は、信号が伝送されていない区間における受信レベル（すなわち、雑音のみを示す受信レベル）より大きく、信号が伝送されている区間の受信レベル（すなわち、信号と雑音の和を示す受信レベル）より小さい範囲に設定されている。
【００３８】
閾値比較部１２０による比較結果は、スタート信号生成部１３０へ出力され、受信レベルが所定の閾値よりも小さい場合は、受信レベルは雑音のみのレベルであると判定される。これにより、本実施の形態に係る受信装置が受信を開始する時点が、信号が伝送されていない区間内であれば、受信レベルは閾値よりも小さい値となるため、雑音のみのレベルであると判定されることになる。そして、閾値比較部１２０による比較は所定の周期ごとに行われるため、受信レベルが閾値よりも小さい間は、受信レベルが雑音レベルであるという判定と閾値比較部１２０による比較とが繰り返される。
【００３９】
一方、閾値比較部１２０による比較の結果として、受信レベルが所定の閾値よりも大きくなった場合は、受信レベルは雑音と信号の和のレベルであると判定され、ＡＧＣ制御スタート信号およびタイミング同期検出スタート信号が生成され、それぞれＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０へ出力される。したがって、本実施の形態に係る受信装置の受信動作中に、信号が伝送されていない区間から信号が伝送されている区間へ移行すると、ある時点（エッジ）で受信レベルが閾値を超えることになるため、雑音と信号の和のレベルであると判定され、ＡＧＣ制御スタート信号およびタイミング同期検出スタート信号が生成される。このようにして、受信レベルからエッジが検出され、ＡＧＣ制御スタート信号およびタイミング同期検出スタート信号が生成される。
【００４０】
そして、ＡＧＣ制御スタート信号がＡＧＣ制御部１４０へ出力されると、ＡＧＣ制御部１４０によって無線部１００内の増幅器（図示せず）が制御され、ＡＧＣ制御が開始される（ＳＴ１１００）。同時に、タイミング同期検出スタート信号がタイミング同期検出部１５０へ出力されると、タイミング同期検出部１５０によって同期タイミングの検出が開始され（ＳＴ１１００）、ベースバンド信号が後段の復調部（図示せず）へ出力され、復調される。
【００４１】
図３は、本実施の形態に係る受信装置が受信動作を開始した後の受信レベルの時間推移の一例を示す図である。同図において、区間２００においては、信号が伝送されておらず、受信レベル検出部１１０によって検出される受信レベルは、雑音レベルに等しいものとする。また、区間２１０においては、信号が伝送されており、受信レベル検出部１１０によって検出される受信レベルは、信号と雑音の和のレベルに等しいものとする。
【００４２】
ここで、区間２００においては、無線部１００、受信レベル検出部１１０、閾値比較部１２０、およびスタート信号生成部１３０は動作しており、上述したように、閾値比較部１２０およびスタート信号生成部１３０によって、受信レベルの判定が行われ、エッジ検出の動作が行われている。そして、信号が受信される区間２１０のｔ１において、受信レベルが閾値を超えるため、エッジが検出されたことになり、スタート信号生成部１３０によってＡＧＣスタート信号およびタイミング同期検出スタート信号が生成され、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０が動作し始める。これにより、ｔ１以降は、受信信号に対して、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出が行われるようになる。
【００４３】
このように、本実施の形態によれば、受信しようとする信号が到来する時間が不確定であるような場合でも、受信レベルに基づいて雑音のみの区間から信号と雑音の和である区間への変化点（エッジ）を検出し、エッジが検出されるとＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を開始するため、受信処理を行うときのみＡＧＣ制御回路およびタイミング同期回路を動作させる、換言すれば、雑音のみの区間においてはＡＧＣ制御回路およびタイミング同期回路は一切動作させず、待機時の消費電力の低減を図るとともに、目的の信号受信時にＡＧＣ制御回路およびタイミング同期回路を正常に動作させることができる。
【００４４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、エッジを検出するための判定条件に、時間的な条件を加えることにより、エッジ検出精度を向上する点である。
【００４５】
図４は、本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す受信装置において、図１に示す受信装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態に係る受信装置のエッジ検出部は、実施の形態１（図１）に係る受信装置のエッジ検出部に加えて、カウンタ３００およびカウンタ値判定部３１０を有している。
【００４７】
カウンタ３００は、初期状態では０に設定されており、閾値比較部１２０から出力される比較結果に応じてインクリメントまたはリセットされる。具体的には、カウンタ３００は、閾値比較部１２０による比較の結果、受信レベル検出部１１０によって検出された受信レベルが所定の閾値（以下、「閾値１」という）よりも大きい場合に、インクリメントされ、受信レベルが所定の閾値（閾値１）よりも小さい場合に、リセットされる。カウンタ値判定部３１０は、カウンタ３００のカウンタ値を所定の閾値（以下、「閾値２」という）と比較し、エッジを検出する。具体的には、カウンタ値判定部３１０は、カウンタ値が閾値２より小さい場合は、受信レベルが雑音のみのレベルであると判定し、カウンタ値が閾値２と等しくなると、受信レベルが信号と雑音の和のレベルであると判定し、エッジを検出したものとする。
【００４８】
次いで、上記構成を有する受信装置の動作について、図５に示すフロー図を参照して説明する。なお、初期状態では、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０は動作していないものとする。
【００４９】
まず、カウンタ３００がリセットされ、カウンタ値が０に設定される（ＳＴ２０００）。そして、実施の形態１と同様に、受信レベル検出部１１０によって、ベースバンド信号の受信レベルが検出され、閾値比較部１２０によって、所定の周期ごとに閾値１と比較される（ＳＴ２１００）。
【００５０】
閾値比較部１２０による比較結果は、カウンタ３００へ出力され、受信レベルが閾値１よりも小さい場合は、再びカウンタ値が０にリセットされ（ＳＴ２０００）、閾値比較部１２０による比較が繰り返される。一方、受信レベルが閾値１と等しくなると、カウンタ３００のカウンタ値がインクリメントされる（ＳＴ２２００）。そして、カウンタ値がインクリメントされると、カウンタ値はカウンタ値判定部３１０へ出力され、閾値２と比較される（ＳＴ２３００）。
【００５１】
この比較の結果として、カウンタ値が閾値２よりも小さい場合は、受信レベル検出部１１０によって検出された受信レベルは、雑音のみのレベルであると判定される。また、比較の結果として、カウンタ値が閾値２と等しくなった場合は、受信レベル検出部１１０によって検出された受信レベルは、信号と雑音の和のレベルであると判定される。これにより、閾値比較部１２０によって所定の周期ごとに行われる比較の結果として、受信レベルが閾値１を超える回数が連続して閾値２となると、受信レベルが信号と雑音の和のレベルで判定されることとなり、エッジが検出される。
【００５２】
そして、カウンタ値が閾値２よりも小さい場合は、閾値比較部１２０による比較が繰り返され（ＳＴ２１００）、一方、カウンタ値が閾値２と等しくなった場合は、スタート信号生成部１３０によってＡＧＣ制御スタート信号およびタイミング同期検出スタート信号が生成され、それぞれＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０へ出力され、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出の動作が開始される（ＳＴ２４００）。
【００５３】
図６は、本実施の形態に係る受信装置が受信動作を開始した後の受信レベルの時間推移の一例を示す図である。同図においても図３と同様に、区間２００においては、信号が伝送されておらず、受信レベル検出部１１０によって検出される受信レベルは、雑音レベルに等しいものとする。また、区間２１０においては、信号が伝送されており、受信レベル検出部１１０によって検出される受信レベルは、信号と雑音の和のレベルに等しいものとする。
【００５４】
ここで、区間２００においては、無線部１００、受信レベル検出部１１０、閾値比較部１２０、カウンタ３００、カウンタ値判定部３１０、およびスタート信号生成部１３０は動作しており、上述したように、閾値比較部１２０、カウンタ３００、カウンタ値判定部３１０、およびスタート信号生成部１３０によって、受信レベルの判定が行われ、エッジ検出の動作が行われている。図６に示すように、このエッジ検出動作時（区間２００）に、例えばインパルス性雑音により、受信レベルが一時的に閾値１を超えることがあるが、この回数を計測するカウンタ値が閾値２を超えないため、エッジが検出されない。そして、信号が受信される区間２１０のｔ２において、受信レベルが閾値１を超える回数が閾値２と等しくなるため、エッジが検出されたことになり、スタート信号生成部１３０によってＡＧＣスタート信号およびタイミング同期検出スタート信号が生成され、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０が動作し始める。これにより、ｔ２以降は、受信信号に対して、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出が行われるようになる。
【００５５】
このように、本実施の形態によれば、受信レベルと閾値の比較に時間的な条件を付加するため、インパルス性雑音によるエッジ検出の誤判定を防止して精度を向上することができ、受信処理を行うときのみＡＧＣ制御回路およびタイミング同期回路を動作させる、換言すれば、雑音のみの区間においてはＡＧＣ制御回路およびタイミング同期回路は一切動作させず、待機時の消費電力の低減を図るとともに、目的の信号受信時にＡＧＣ制御回路およびタイミング同期回路を正常に動作させることができる。
【００５６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、エッジを検出するための判定条件に、受信レベルの時間変化量に関する条件を加えることにより、エッジ検出精度を向上する点である。
【００５７】
図７は、本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す受信装置において、図１に示す受信装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
本実施の形態に係る受信装置のエッジ検出部は、実施の形態１（図１）に係る受信装置のエッジ検出部に加えて、傾き検出部４００および傾き判定部４１０を有している。
【００５９】
傾き検出部４００は、閾値比較部１２０によって今回所定の閾値（以下、「閾値１」という）と比較された受信レベルと、前回閾値１と比較された受信レベルとの差を算出することにより、受信レベルの傾き（すなわち、受信レベルの時間変化量）を検出する。傾き判定部４１０は、受信レベルの傾きの絶対値と所定の閾値（以下、「閾値２」という）とを比較し、エッジを検出する。具体的には、傾き判定部４１０は、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２より大きい場合は、受信レベルが雑音のみのレベルであると判定し、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２より小さい場合は、受信レベルが信号と雑音の和のレベルであると判定し、エッジを検出したものとする。
【００６０】
次いで、上記構成を有する受信装置の動作について、図８に示すフロー図を参照して説明する。なお、初期状態では、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０は動作していないものとする。
【００６１】
まず、実施の形態１と同様に、受信レベル検出部１１０によって、ベースバンド信号の受信レベルが検出され、閾値比較部１２０によって、所定の周期ごとに閾値１と比較される（ＳＴ３０００）。
【００６２】
閾値比較部１２０による比較結果は、傾き検出部４００へ出力され、受信レベルが閾値１よりも小さい場合は、閾値比較部１２０による比較が繰り返される（ＳＴ３０００）。一方、受信レベルが閾値１と等しくなると、傾き検出部４００によって、今回の閾値比較部１２０による比較に用いられた受信レベルと、前回の閾値比較部１２０による比較に用いられた受信レベルとの差が算出され、受信レベルの傾きが検出される。そして、傾き判定部４１０によって、受信レベルの傾きの絶対値と閾値２とが比較される（ＳＴ３１００）。
【００６３】
この比較の結果として、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２よりも大きい場合は、受信レベル検出部１１０によって検出された受信レベルは、雑音のみのレベルであると判定される。また、比較の結果として、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２よりも小さいは、受信レベル検出部１１０によって検出された受信レベルは、信号と雑音の和のレベルであると判定される。これにより、閾値比較部１２０による比較の結果、受信レベルが閾値１を超えたとしても、受信レベルが徐々に増加する過渡区間ではエッジが検出されず、受信レベルの傾きが閾値２より小さくなって安定する時点でエッジが検出される。
【００６４】
そして、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２よりも大きい場合は、閾値比較部１２０による比較が繰り返され（ＳＴ３０００）、一方、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２よりも小さい場合は、スタート信号生成部１３０によってＡＧＣ制御スタート信号およびタイミング同期検出スタート信号が生成され、それぞれＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０へ出力され、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出の動作が開始される（ＳＴ３２００）。
【００６５】
図９は、本実施の形態に係る受信装置が受信動作を開始した後の受信レベルの時間推移の一例を示す図である。同図においても図３と同様に、区間２００においては、信号が伝送されておらず、受信レベル検出部１１０によって検出される受信レベルは、雑音レベルに等しいものとする。また、区間２１０においては、信号が伝送されており、受信レベル検出部１１０によって検出される受信レベルは、信号と雑音の和のレベルに等しいものとする。
【００６６】
ここで、区間２００においては、無線部１００、受信レベル検出部１１０、閾値比較部１２０、傾き検出部４００、傾き判定部４１０、およびスタート信号生成部１３０は動作しており、上述したように、閾値比較部１２０、傾き検出部４００、傾き判定部４１０、およびスタート信号生成部１３０によって、受信レベルの判定が行われ、エッジ検出の動作が行われている。図９に示すように、信号が受信される区間２１０になった直後は受信レベルが過渡状態であり、この状態においては、受信レベルが閾値１を超えても、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２より大きいため、エッジが検出されない。そして、受信レベルの過渡状態が過ぎて安定するｔ３において、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２より小さくなるため、エッジが検出されたことになり、スタート信号生成部１３０によってＡＧＣスタート信号およびタイミング同期検出スタート信号が生成され、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０が動作し始める。これにより、ｔ３以降は、受信信号に対して、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出が行われるようになる。
【００６７】
このように、本実施の形態によれば、受信レベルが雑音のみのレベルを示す区間から雑音と信号の和のレベルを示す区間へ推移する際の過渡区間の終点をエッジとして検出するため、より正確なタイミングでＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を開始することができる。また、受信レベル検出部１１０において、特にベースバンド信号の複数サンプルを平均した値を受信レベルとした場合、受信レベルが徐々に増加している過渡状態でのＡＧＣ制御を防止するため、ＡＧＣに要する収束時間を短縮することができる。
【００６８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の特徴は、エッジを検出するための判定条件として、実施の形態２および実施の形態３の判定条件を組み合わせたものを用いることにより、エッジ検出精度をさらに向上する点である。
【００６９】
図１０は、本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す受信装置において、図１に示す受信装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７０】
本実施の形態に係る受信装置のエッジ検出部は、実施の形態１（図１）に係る受信装置のエッジ検出部に加えて、傾き検出部５００、傾き判定部５１０、カウンタ５２０、およびカウンタ値判定部５３０を有している。
【００７１】
傾き検出部５００は、閾値比較部１２０によって今回所定の閾値（以下、「閾値１」という）と比較された受信レベルと、前回閾値１と比較された受信レベルとの差を算出することにより、受信レベルの傾き（すなわち、受信レベルの時間変化量）を検出する。傾き判定部５１０は、受信レベルの傾きの絶対値と所定の閾値（以下、「閾値２」という）とを比較し、エッジを検出する。具体的には、傾き判定部５１０は、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２より大きい場合は、受信レベルが雑音のみのレベルであると判定し、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２より小さい場合は、受信レベルが信号と雑音の和のレベルであると判定し、エッジを検出したものとする。
【００７２】
カウンタ５２０は、初期状態では０に設定されており、閾値比較部１２０の比較結果および傾き判定部５１０の判定結果に応じてインクリメントまたはリセットされる。具体的には、カウンタ５２０は、閾値比較部１２０による比較の結果、受信レベル検出部１１０によって検出された受信レベルが所定の閾値（以下、「閾値１」という）よりも小さい場合に、リセットされ、受信レベルが閾値１よりも大きく、かつ、受信レベルの傾きの絶対値が所定の閾値（以下、「閾値２」という）より小さい場合に、インクリメントされる。カウンタ値判定部５３０は、カウンタ５２０のカウンタ値を所定の閾値（以下、「閾値３」という）と比較し、エッジを検出する。具体的には、カウンタ値判定部５３０は、カウンタ値が閾値３より小さい場合は、受信レベルが雑音のみのレベルであると判定し、カウンタ値が閾値３と等しくなると、受信レベルが信号と雑音の和のレベルであると判定し、エッジを検出したものとする。
【００７３】
次いで、上記構成を有する受信装置の動作について、図１１に示すフロー図を参照して説明する。なお、初期状態では、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０は動作していないものとする。
【００７４】
まず、カウンタ５２０がリセットされ、カウンタ値が０に設定される（ＳＴ４０００）。そして、実施の形態１と同様に、受信レベル検出部１１０によって、ベースバンド信号の受信レベルが検出され、閾値比較部１２０によって、所定の周期ごとに閾値１と比較される（ＳＴ４１００）。
【００７５】
閾値比較部１２０による比較結果は、傾き検出部５００へ出力され、受信レベルが閾値１よりも小さい場合は、カウンタ５２０のカウンタ値が０にリセットされ（ＳＴ４０００）、閾値比較部１２０による比較が繰り返される（ＳＴ４１００）。一方、受信レベルが閾値１と等しくなると、傾き検出部５００によって、今回の閾値比較部１２０による比較に用いられた受信レベルと、前回の閾値比較部１２０による比較に用いられた受信レベルとの差が算出され、受信レベルの傾きが検出される。そして、傾き判定部５１０によって、受信レベルの傾きの絶対値と閾値２とが比較される（ＳＴ４２００）。
【００７６】
傾き判定部５１０による判定結果は、カウンタ５２０へ出力され、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２よりも大きい場合は、受信レベル検出部１１０によって検出された受信レベルは、雑音のみのレベルであると判定され、閾値比較部１２０による比較が繰り返される（ＳＴ４１００）。一方、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２よりも小さい場合は、カウンタ５２０のカウンタ値がインクリメントされる（ＳＴ４３００）。そして、カウンタ値がインクリメントされると、カウンタ値はカウンタ値判定部５３０へ出力され、閾値３と比較される（ＳＴ４４００）。
【００７７】
この比較の結果として、カウンタ値が閾値３よりも小さい場合は、受信レベル検出部１１０によって検出された受信レベルは、雑音のみのレベルであると判定される。また、比較の結果として、カウンタ値が閾値３と等しくなった場合は、受信レベル検出部１１０によって検出された受信レベルは、信号と雑音の和のレベルであると判定される。これにより、閾値比較部１２０による受信レベルの比較および傾き判定部５１０による受信レベルの傾きの判定の結果として、受信レベルが閾値１を超え、かつ、受信レベルの傾きの絶対値が閾値２より小さい回数が連続して閾値３となると、受信レベルが信号と雑音の和のレベルで判定されることとなり、エッジが検出される。
【００７８】
そして、カウンタ値が閾値３よりも小さい場合は、閾値比較部１２０による比較が繰り返され（ＳＴ４１００）、一方、カウンタ値が閾値３と等しくなった場合は、スタート信号生成部１３０によってＡＧＣ制御スタート信号およびタイミング同期検出スタート信号が生成され、それぞれＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０へ出力され、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出の動作が開始される（ＳＴ４５００）。
【００７９】
このように、本実施の形態によれば、信号が伝送されていない区間において受信レベルが大きいインパルス性雑音が存在する場合や、受信レベルが過渡状態であって徐々に増加する場合はエッジ検出と判定せず、受信レベルが雑音のみのレベルを示す区間から信号と雑音の和を示すレベルの区間に確実に遷移してから、エッジを検出するため、より正確なタイミングでＡＧＣ制御およびタイミング同期検出の動作を開始することができ、信号が伝送されていない雑音のみの区間においてはＡＧＣ制御回路およびタイミング同期検出回路は一切動作させず、待機時の消費電力の低減を図ることができる。
【００８０】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５の特徴は、受信レベルの立ち下がりエッジを検出することである。
【００８１】
本実施の形態に係る受信装置の構成は、実施の形態１（図１）、実施の形態２（図４）、実施の形態３（図７）、または実施の形態４（図１０）に係る受信装置の構成と同様であり、その説明を省略する。
【００８２】
図１２は、本実施の形態に係る受信装置が受信動作を開始した後の受信レベルの時間推移の一例を示す図である。同図において、区間６１０においては、信号が伝送されておらず、受信レベル検出部１１０によって検出される受信レベルは、雑音レベルに等しいものとする。また、区間６００および区間６２０においては、信号が伝送されており、受信レベル検出部１１０によって検出される受信レベルは、信号と雑音の和のレベルに等しいものとする。図１２に示すように、本実施の形態においては、受信装置が受信動作を開始する時点では信号が伝送されている。このため、受信動作開始時の受信レベルは、実施の形態１〜４におけるエッジ検出の条件を満たしており、受信装置は、受信レベルのエッジが検出されていないにもかかわらず、ＡＧＣ制御部１４０およびタイミング同期検出部１５０の動作を開始することになる。しかしながら、受信信号の先頭からＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を開始したことにはならないため、タイミング同期や受信処理を行っても、受信信号を正しく復調することができない。
【００８３】
そこで、本実施の形態に係る受信装置の閾値比較部１２０は、受信レベルの立ち下がりのエッジを検出するための閾値を保持しており、受信動作開始時には、受信レベルとこの閾値とを比較し、受信レベルが閾値より小さくなるまでは、エッジ検出部による立ち上がりのエッジ検出動作を停止させておき、一度、伝送路上が雑音のみになることを検出してから、改めて受信信号の立ち上がりのエッジを検出するように動作する。すなわち、図１２において、ｔ４以降に立ち上がりのエッジ検出の動作を開始し、区間６２０における信号のエッジを検出する。
【００８４】
これにより、伝送路上に信号が伝送されている区間中に受信動作を開始した場合でも、ＡＧＣ制御回路およびタイミング同期検出回路を直ちに動作させることなく、次の受信信号の立ち上がりのエッジ検出を確実に行うことができる。
【００８５】
このように、本実施の形態によれば、受信動作開始時が信号が伝送されている区間内である場合であっても、すぐにＡＧＣと同期タイミング検出手段を動作させるのではなく、一度、伝送路上が雑音のみになることを検出してから、改めて受信信号の先頭のタイミングを検出するため、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を正常に行うことができ、雑音のみの区間においてはＡＧＣ制御回路およびタイミング同期検出回路は一切動作させず、待機時の消費電力の低減を図ることができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＡＧＣ制御およびタイミング同期検出を正常に行うとともに、消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る受信装置の動作を示すフロー図
【図３】実施の形態１に係る受信装置の動作を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２に係る受信装置の動作を示すフロー図
【図６】実施の形態２に係る受信装置の動作を説明するための図
【図７】本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図８】実施の形態３に係る受信装置の動作を示すフロー図
【図９】実施の形態３に係る受信装置の動作を説明するための図
【図１０】本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態４に係る受信装置の動作を示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態５に係る受信装置の動作を説明するための図
【図１３】従来の受信装置の動作を説明するための図
【符号の説明】
１００　無線部
１１０　受信レベル検出部
１２０　閾値比較部
１３０　スタート信号生成部
１４０　ＡＧＣ制御部
１５０　タイミング同期検出部
３００、５２０　カウンタ
３１０、５３０　カウンタ値判定部
４００、５００　傾き検出部
４１０、５１０　傾き判定部

Claims

受信信号の受信レベルに基づいて雑音区間から信号伝送区間への変化点を示すエッジを検出するエッジ検出手段と、
エッジが検出された場合に、受信信号の自動利得制御を開始する自動利得制御手段と、
エッジが検出された場合に、受信信号の同期検出を開始する同期検出手段と、
を有することを特徴とする受信装置。
前記エッジ検出手段は、
所定の周期ごとに受信レベルと所定の閾値とを比較する閾値比較部と、
前記閾値比較部による比較の結果として、受信レベルが所定の閾値以上になった場合に前記自動利得制御手段および前記同期検出手段を動作させるためのスタート信号を生成するスタート信号生成部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記エッジ検出手段は、
所定の周期ごとに受信レベルと第１の閾値とを比較する閾値比較部と、
前記閾値比較部による比較の結果として、受信レベルが前記第１の閾値以上になった回数を計数するカウンタと、
前記カウンタのカウンタ値を第２の閾値と比較するカウンタ値判定部と、
前記カウンタ値判定部による比較の結果として、カウンタ値が前記第２の閾値と等しくなった場合に前記自動利得制御手段および前記同期検出手段を動作させるためのスタート信号を生成するスタート信号生成部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記エッジ検出手段は、
所定の周期ごとに受信レベルと第１の閾値とを比較する閾値比較部と、
前記閾値比較部による比較の結果として、受信レベルが前記第１の閾値以上になった場合に前回の受信レベルとの差を算出して傾きを検出する傾き検出部と、
検出された傾きと第２の閾値とを比較する傾き判定部と、
前記傾き判定部による比較の結果として、傾きが前記第２の閾値以下になった場合に前記自動利得制御手段および前記同期検出手段を動作させるためのスタート信号を生成するスタート信号生成部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記エッジ検出手段は、
前記傾き判定部による比較の結果として、傾きが前記第２の閾値以下になった回数を計数するカウンタと、
前記カウンタのカウンタ値を第３の閾値と比較するカウンタ値判定部と、をさらに有し、
前記スタート信号生成部は、
前記カウンタ値判定部による比較の結果として、カウンタ値が前記第３の閾値と等しくなった場合に前記自動利得制御手段および前記同期検出手段を動作させるためのスタート信号を生成することを特徴とする請求項４記載の受信装置。
前記カウンタは、
前記閾値比較部による比較の結果として、受信レベルが前記第１の閾値以下になった場合にカウンタ値を０とすることを特徴とする請求項３または請求項５記載の受信装置。
受信信号の受信レベルに基づいて信号伝送区間から雑音区間への変化点を示す立ち下がりエッジを検出する立ち下がりエッジ検出手段、をさらに有し、
前記エッジ検出手段は、
前記立ち下がりエッジ検出手段によって立ち下がりエッジが検出された後にエッジ検出動作を行うことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
請求項１から請求項７のいずれかに記載の受信装置を有することを特徴とする通信端末装置。
請求項１から請求項７のいずれかに記載の受信装置を有することを特徴とする基地局装置。
受信信号の受信レベルに基づいて雑音区間から信号伝送区間への変化点を示すエッジを検出するステップと、
エッジが検出された場合に、受信信号の自動利得制御および同期検出を開始するステップと、
を有することを特徴とする受信タイミング検出方法。