JP2009089061A - 受信機及び周波数ホッピング同期方法 - Google Patents

Description

本発明は、周波数を切り替えることにより複数の周波数バンドを使用してＯＦＤＭシンボルを伝送する周波数ホッピング方式の無線伝送システムに関し、特にＯＦＤＭシンボルを周波数ホッピングのタイミングと同期をとってから受信するように構成された受信機及びその周波数ホッピング同期方法に関する。

従来より、無線伝送システムにおける伝送信号の変調方式としてＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）が知られている。ＯＦＤＭ変調方式はマルチキャリア方式の一種であり、周波数軸上の直交する複数のサブキャリアにデータを分割して入れてこれらを多重化して伝送するタイプのものである。この内、WPAN（WirelessPersonalNetwork）用途に標準化が進められているMultiBand-ＯＦＤＭ（略してＭＢ−ＯＦＤＭ）変調方式と呼ばれるＯＦＤＭ変調方式は、５２８MHzの帯域幅を３つの周波数バンドに分け、伝送信号を３つの周波数バンドの内の一つの周波数バンドにＯＦＤＭシンボルごとに選択的に乗せて伝送させる方式（いわゆる周波数ホッピング方式）のものである。

上述の周波数ホッピング方式の無線伝送システムにおいて、送信機は、デジタルデータ列にプリアンブルデータ等を付与してパケット化し、一次変調としてＰＳＫ変調又はＡＳＫ変調等を施し、この出力のＩ成分とＱ成分を基に二次変調としてＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）を施し、この出力の時間波形信号を高周波信号にアップコンバートし、そして、その高周波信号をアンテナから送信するものとして構成されている。

他方、受信機は、高周波信号をアンテナで受け、その高周波信号をローノイズアンプ（ＬＮＡ）で増幅し、この増幅信号を混合器（ＭＩＸ）で低周波信号にタウンコンバートし、ローパスフィルタを通して受信周波数バンドのＯＦＤＭシンボルを抽出し、これをＡＧＣ（Automatic Gain Control）増幅器で増幅してからＡ／Ｄ変換し、そして、デジタル信号処理部でデジタルデータ列を復調するものとして構成されている。

パケット方式においては送信機側でデータの先頭に信号パターン等を示すプリアンブル信号が付加される。このプリアンブル信号は、繰り返しの複数個のＯＦＤＭシンボルとして送信機において周波数を異ならせて次々に送信されることになる。よって、受信機では、そのプリアンブル信号の信号区間内にＡＧＣ制御、ホッピングタイミングの同期等の初期処理を行うことができる。

公知文献の受信機では、次のように受信周波数を切り替え、到着した各周波数バンドのＯＦＤＭシンボルを受信できるようにしている。即ち、先ず、バンド１に受信周波数を固定してＯＦＤＭシンボルの到着を待つ。バンド１のＯＦＤＭシンボルを受信すると、一定期間の入力信号の信号電力を計測し、Ａ／Ｄ入力に対してそのＯＦＤＭシンボルの電力が適正電力の範囲に収まるようにＡＧＣ増幅器の利得レベルを調節する。更にＯＦＤＭシンボルのプリアンブル信号に含まれる同期パターン情報を相関器に通して既知の同期パターン情報との相互相関を求めることにより同期タイミングを検出する。このようにして得られた同期タイミングから受信周波数を切り替えるスイッチの制御信号を生成し、上記同期タイミングで受信周波数を切り替える。そして、受信した各バンド（バンド１、バンド２、バンド３）のＯＦＤＭシンボルを使ったＡＧＣ制御を行う。（例えば特開２００７−１９９８５号公報等参照）。
特開２００７−１９９８５号公報

パケット方式では一般に周波数ホッピング同期及びＡＧＣ制御を受信パケットの先頭に配置されているプリアンブル信号の信号区間内に終える必要がある。上述のＭＢ−ＯＦＤＭ方式の場合、その信号区間はプリアンブル信号が挿入された１８ＯＦＤＭシンボルとなる。

しかし、このような場合に従来方式の周波数ホッピング同期及びＡＧＣ制御を行うと、プリアンブル信号が挿入された１８個のＯＦＤＭシンボルの内、一つの周波数バンドのＯＦＤＭ信号だけを使用してＡＧＣ制御することになる。よって、その他の周波数バンドのＯＦＤＭ信号を利用することができないためＡＧＣ制御に時間がかかるということが問題になる。

また、周波数ホッピング同期が確立した後においては、１８個のＯＦＤＭシンボル全ての信号区間を使用して全ての周波数バンドのＡＧＣ制御を行い、その間に周波数ホッピングのタイミングとの微調整も行う。よって、ＯＦＤＭシンボルの電力が確定しない状態で微調整が行われる場合は、周波数ホッピングのタイミングとの誤差が大きくなるということが問題になる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、周波数ホッピング同期及びＡＧＣ制御を高速に行う受信機及びその周波数ホッピング同期方法を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の受信機の態様の一つは、周波数ホッピング方式で伝送されたＯＦＤＭシンボルを複数の周波数バンドから受信する場合に、受信周波数を上記複数の周波数バンドの内の一つの周波数バンドに固定して且つＡ／Ｄ変換器の入力側に接続されているＡＧＣ増幅器のゲインを所定値にして上記ＯＦＤＭシンボルの受信を待ち受ける構成のものであって、上記Ａ／Ｄ変換器の出力側において、受信したＯＦＤＭシンボルがもつ周波数ホッピング同期情報と既知の周波数ホッピング同期情報との相関が最大になるタイミングで同期タイミング信号を出力する同期検出部と、上記ＡＧＣ増幅器のゲインの調節終了通知を受ける前において、上記同期検出部から出力された同期タイミング信号を基準に受信周波数の切り替えタイミング信号を生成して上記受信周波数を各周波数バンドの周波数に切り替えるホッピング制御部と、上記各周波数バンドから受信したＯＦＤＭシンボルの電力値に基づいて上記ＡＧＣ増幅器のゲインを調節する電力演算部と、を備えるように構成する。

このように構成することにより、受信周波数の切り替えをＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのタイミングに粗調整することができる。粗調整後は各周波数バンドからＯＦＤＭ信号を受信することができるので、各周波数バンドのＯＦＤＭ信号を使用したＡＧＣ増幅器のゲインの確定を早期に行うことができる。
なお、上記同期検出部は、更に上記周波数ホッピング同期情報と既知の周波数ホッピング同期情報との相関ピーク値を出力し、上記ホッピング制御部は、上記ＡＧＣ増幅器のゲインの調節終了通知を受けると、上記切り替えタイミングをずらしながら上記同期検出部から出力される上記相関ピーク値の前後相関ピーク値の差分を０に近づくようにして、上記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのタイミングに上記切り替えタイミングを微調整する、ように構成することが好ましい。

また或いは、上記ホッピング制御部は、上記ＡＧＣ増幅器のゲインの調節終了通知を受けると、受信したＯＦＤＭシンボルがもつ周波数ホッピング同期情報と既知の周波数ホッ
ピング同期情報との相関を示す情報をシンボル間隔で累積し、該累積した情報のレベルが閾値を越えた後、該閾値を越えたタイミングで上記受信周波数を各周波数バンドの周波数に切り替えることにより上記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのタイミングに上記切り替えタイミングを微調整する、ように構成することが好ましい。

以上のように構成することにより、ＡＧＣ増幅器のゲインを確定した上で、受信周波数の切り替えをＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのタイミングに微調整することができる。

本発明の周波数ホッピング同期方法の態様の一つは、Ａ／Ｄ変換器の入力側にＡＧＣ増幅器が接続された受信機において、周波数ホッピング方式により複数の周波数バンドに伝送するＯＦＤＭシンボルとの周波数ホッピングのタイミングの同期をとる方法であって、受信周波数を固定することにより上記複数の周波数の内の一つの周波数バンドからＯＦＤＭシンボルを受信し、上記一つの周波数バンドの受信ＯＦＤＭシンボルに基づいて上記受信周波数を各周波数バンドの周波数に所定順に切り替え（粗調整処理）、上記各周波数バンドからＯＦＤＭシンボルを受信し、上記各周波数バンドから受信したＯＦＤＭシンボルの電力値に基づいて上記ＡＧＣ増幅器のゲインを調節し、上記ゲインの調節を終了した後に、上記受信周波数を切り替えるタイミングを上記各周波数バンドから受信したＯＦＤＭシンボルに基づいて上記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのタイミングに微調整する（微調整処理）、ようにする。

本発明により、ＡＧＣ制御に利用できるシンボル数を増やすことが可能となり、ＡＧＣの制御時間を短くすることができる。
また、ＡＧＣの制御を確定してから周波数ホッピング同期の微調整を行うため、この微調整区間では、誤差が小さくなるように周波数ホッピングのタイミングとの同期を確立することができるようになる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態における受信機のブロック図である。

同図の受信機は、アンテナ１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２、混合器（ＭＩＸ）３、局部発振器４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５、自動利得制御増幅器（ＡＧＣ増幅器）６、Ａ／Ｄ変換器７、及びデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）８等から構成したものである。

アンテナ１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２、混合器３、局部発振器４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５、自動利得制御増幅器（ＡＧＣ増幅器）６、及びＡ／Ｄ変換器７は、所定の受信周波数の高周波信号からベースバンド信号のＩ成分及びＱ成分をデジタル出力するLow-IF方式のダウンコンバート回路である。

デジタル信号処理部８は、受信したＯＦＤＭシンボルのデータ復調のためのＦＦＴ演算部８０や不図示のデータ判定回路等を備えたデータ復調回路である。
ここでは、特に、上記ダウンコンバート回路の局部発振器４として、異なる周波数のローカル信号をスイッチ切り替えにより出力する構成のものを採用している。例えば、水晶発振器の１つの周波数の信号から各周波数バンドごとのローカル信号を生成する複数の逓倍型PLL回路又は分周型PLL回路を内蔵し、何れか一つの回路のローカル信号出力を制御信号により選択するスイッチを構成する。また更に、上記デジタル信号処理装置８に同期検出部８１、ホッピング制御部８２、及び電力演算部８３を同図のように構成している。本
受信機では、このような構成にすることで、周波数ホッピング方式で送信されたパケットデータを受信することを可能にしている。

以下に、受信パケットデータの先頭に付加されているプリアンブル信号の信号区間を１８ＯＦＤＭシンボルとするものとして、本受信機において周波数ホッピング方式で送信されたパケットデータを受信するときの各部の動作と受信手順を示す。

先ず受信前の準備として、ＡＣＧ増幅器６の利得レベルを所定値に設定しておく、望ましくは、低レベルの信号入力に対しても以下の受信処理が行えるようにするために、無信号入力状態においてＡＣＧ増幅器６の利得レベルを最大に設定しておく。また、周波数ホッピング方式により所定順番で複数の周波数バンドに分けられたパケットデータの分割データ（ＯＦＤＭシンボル）をある一つの周波数バンドから受信するために、受信周波数を複数の周波数バンドの内の一つの周波数バンドに合わせておく。この受信周波数の選択は、例えば、ホッピング制御部８２からの制御信号によるスイッチ切り替えで、予め決めた周波数バンドに対応するPLL回路の出力を局部発振器４の出力と接続することにより行う。

そうして、固定した受信周波数に対応するＯＦＤＭシンボルのみがダウンコンバートされてＡ／Ｄ変換器７から出力されるようになり、その後、次のようにして各ＯＦＤＭシンボルごとにパケットデータを受信する。

先ず、Ａ／Ｄ変換器７から出力されたプリアンブル信号区間内のＯＦＤＭシンボル、この段階では上記固定した受信周波数においてダウンコンバートされた一つの周波数バンドのＯＦＤＭシンボル、を同期検出部８１に入力し、同期検出部８１からホッピング同期部８２に対して、同期検出部８１がもつ既知の周波数ホッピング同期情報とプリアンブル信号区間内のＯＦＤＭシンボルがもつ周波数ホッピング同期情報との相関が最大となるタイミングで同期タイミング信号を出力する。なお、送信機におけるＯＦＤＭ信号の周波数の切り替えパターン（周波数ホッピングのパターン）が複数ある場合は、同期検出部８１に各パターンごとの相関器を用意し、その内の相関値が最大となったものを周波数ホッピングのパターンとして選択し、その最大となったときのタイミングで同期タイミング信号を出力するようにする。

次に、ホッピング制御部８２において、同期タイミング信号を基準に周波数ホッピングのタイミング信号を発生させる。なお、上記周波数ホッピングのタイミング信号は、予め決めた時間間隔であったり、過去に受信した周波数ホッピングパターンの時間間隔等を利用してタイミングを生成するようにする。続いて、ホッピング制御部８２は、上記周波数ホッピングのタイミング信号を制御信号と共に局部発振器４へ送り、所定又は選択された周波数ホッピングパターンに従って上記切り替えタイミングで局部発振器４のスイッチを切り替え制御する、つまり周波数ホッピングタイミングを粗調整する。ただし、このとき、混合器３に入力されるＯＦＤＭ信号の周波数バンドとスイッチにより選択される局部発振周波数とが対応するように制御信号の入力タイミングを調節しておくものとする。これにより、以後、全ての周波数バンドのＯＦＤＭシンボルが送信順にダウンコンバートされてＡ／Ｄ変換器７から出力されるようになる。

次に、Ａ／Ｄ変換器７から続けて出力される何れかの周波数バンドのＯＦＤＭシンボル（ここにおいても、プリアンブル信号区間内のＯＦＤＭシンボル）の電力値を電力演算部８３で計算する。電力演算部８３では、周波数ホッピングの切り替えタイミングを粗調整する前においても一つの周波数バンドのＯＦＤＭシンボルを入力している。電力演算部８３は、このＯＦＤＭシンボルと粗調整後の各周波数バンドのＯＦＤＭシンボルを含めた一定期間、Ａ／Ｄ変換後の信号電力とＡＧＣ増幅器６における電解強度とを比較して、その
後、利得レベルの調節信号をＡＧＣ増幅器６に送り、Ａ／Ｄ変換器７の出力信号が飽和した信号とならない利得レベルにＡＧＣ増幅器６を調節する。電力演算部８３は、ＡＧＣ増幅器６に対する利得レベルの調節が終了すると、ホッピング制御部８２に終了信号を通知する。

次に、ホッピング制御部８２は上記の粗調整した切り替えタイミングをより正確なタイミングに微調整する。これは、ホッピング制御部８２から出力する周波数ホッピングのタイミング信号をずらす等して、同期検出部８１から出力される相関値の最大値を監視しながら相関値が最大となるところに切り替えタイミングを調整するようにして行う。

以上の処理はプリアンブル信号期間に実施され、その後は、その設定により、をＦＦＴ演算部８０等を通じてＯＦＤＭシンボルのデータを復調する。
以上の手順では、各周波数バンドのＯＦＤＭシンボルを使ってＡＧＣ制御が行える。このため、ＡＧＣ増幅器６のゲインを高速に確定することができる。

また、ＡＧＣ増幅器６のゲインを確定した状態で周波数ホッピングの切り替えタイミングを調整することができる。このため、誤差を膨らませることなく切り替えタイミングを微調整することができるようになり、データを正確に復調することができるようになる。

次に、上記の手順でパケットデータを受信するデジタル信号処理装置８の各部の構成例を示す。但し、説明しやすいようにここでは周波数ホッピングパターンは１種類であるものとする。
（実施例１）
図２は、実施例１における同期検出部８１のブロック図である。

実施例１の同期検出部８１は、相関演算部８００、プリアンブルパターン記憶部８０１、及び最大値検出部８０２により構成されている。
プリアンブルパターン記憶部８０１は、パケットデータのプリアンブル信号に含まれる周波数ホッピングパターンのデータ列を予め記憶するレジスタである。

相関演算部８００は、Ａ／Ｄ変換器７から出力されたＯＦＤＭシンボルのデータ列を入力し、プリアンブルパターン記憶部８０１に記憶されているデータ列との相関を演算し、各タイミングにおける演算結果を連続して最大値検出部８０２に出力するように構成されている。

最大値検出部８０２は、相関演算部８００から出力された相関値が最大となったところで同期タイミング信号（パルス信号）及びその最大値（相関ピーク値）を出力するように構成されている。

図３は、実施例１におけるホッピング制御部８２のブロック図である。
実施例１のホッピング制御部８２は、周波数切替指示部８２０、比較器８２１、１シンボル遅延部８２２により構成されている。

周波数切替指示部８２０は、最大値検出部８０２からの同期タイミング信号、電力演算部８３からの後述のＡＧＣ終了通知信号、及び比較器８２１の出力信号を入力する入力部と、ホッピング制御信号を出力する出力部とを備えている。

周波数切替指示部８２０は、同期タイミング信号としてパルス信号を受信すると、このパルス信号を基準に連続するパルス信号を所定時間間隔で発生させて周波数ホッピングのタイミング信号を生成し、ホッピング制御信号として出力する。局部発振器４におけるス
イッチの切り替え制御は、例えば、周波数切替指示部８２０から別の制御線で切替指示信号をスイッチに出力する等して、この周波数切替指示信号をトリガに上記周波数ホッピングのタイミングで所定順に周波数を切り替えさせる。そして、ＡＧＣ終了通知信号を受信すると、入力を比較器８２１の出力側に切り替えると共に、そのときの周波数ホッピングのタイミング信号の出力タイミングを前へ進める又は後へ遅らせて出力する。更に、比較器８２１からの入力信号である後述の差分信号が０に近づく向きへタイミングを前後にずらすことを繰り返し行い、最終的に差分信号を０又は略０とする。こうすることにより、局部発振器４の周波数の切り替えタイミングを周波数ホッピングの正確なタイミングへ微調整することができる。

最大値検出部８０２の相関ピーク値は、１シンボル遅延部８２２と比較器８２１に入力される。また、１シンボル遅延部８２２の相関ピーク値は１シンボル分遅延した後に比較器８２１に入力される。

比較器８２１は、最大値検出部８０２から入力された相関ピーク値と１シンボル遅延部８２２から入力された１シンボル前の相関ピーク値との比較結果（前後相関ピーク値の差分）を周波数切替指示部８２０に出力するように構成されている。

図４は実施例１における電力演算部８３のブロック図である。
実施例１の電力演算部８３は、積分器８３０及びシンボル電力判定部８３１により構成されている。

シンボル電力判定部８３１は、Ａ／Ｄ変換後のデジタル受信信号の複素信号からI^２＋Q^２の積分値を算出する積分器８３０の出力を基に、一定期間のＯＦＤＭシンボルの電力値を算出し、ＡＧＣ増幅器６のアナログ回路部で算出されたRSSI（受信電解強度信号）と比べてその電力値が受信に適正な電力値である場合はＡＧＣ終了通知信号をホッピング制御部８２に出力し、電力値が適正値に対して差異がある場合は、適性範囲に収まるようなゲイン調整量をＡＧＣ増幅器６に通知してゲイン調節をする。

図５は実施例１における受信機のタイミングチャートである。
ここでは、パケットデータを３つの周波数バンド（「ｂａｎｄ１」、「ｂａｎｄ２」、「ｂａｎｄ３」）に分けて乗せ、「ｂａｎｄ１」、「ｂａｎｄ２」、「ｂａｎｄ３」の順で送信した場合の例が示されている。

同図の例では、横軸を時間軸に割り当て、パケットデータのプリアンブル信号区間内にある１８個のＯＦＤＭシンボルをそれぞれ「ＰＳ」として表している。
はじめに受信機の受信周波数を「ｂａｎｄ１」に固定しておいた場合の例であるため、「ｂａｎｄ１」の一つ目の「ＰＳ」を受信機で受信している。

本受信機では、「ＰＳ」のプリアンブルパターンとの相関が最大の位置（同図において相関出力が最大になっている位置）で同期タイミングを出力するので、このタイミングで各周波数バンドに対する周波数ホッピングタイミングが粗調整される。よって同図のように、「ｂａｎｄ１」の「ＰＳ」を受信した後に続けて「ｂａｎｄ２」及び「ｂａｎｄ３」の「ＰＳ」が続けて受信されるようになる。

本受信機では、これら３つの周波数バンドの「ＰＳ」を最初に連続して受信する。そのため、同図に示されるように、この期間内にＡＧＣ制御を完了することができるようになる。

これら３つの周波数バンドの「ＰＳ」を使用してＡＧＣ制御を終えると、その後はＡ／
Ｄ変換器７の出力信号は飽和しない状態で出力される。このため、相関出力の最大値はある一定の値に収束するので、局部発振器４の周波数切り替えを残りのホッピング微調整区間内に周波数ホッピングタイミングに正確に微調整することができる。

このように、各周波数バンドのＯＦＤＭシンボルを使ってＡＧＣ制御が行えるので、ＡＧＣ増幅器６のゲインを高速に確定することができる。
また、ＡＧＣ増幅器６のゲインを確定した状態で周波数ホッピングの切り替えタイミングを調整することができる。このため、誤差を膨らませることなくプリアンブル信号区間内に切り替えタイミングを微調整することができるようになり、その後はデータを正確に復調することができるようになる。
（実施例２）
実施例２においては、実施例１の同期検出部８１及びホッピング制御部８２の変形例を示す。

図６は、実施例２における同期検出部８１のブロック図である。
実施例２の同期検出部８１は、相関演算部８１５、プリアンブルパターン記憶部８１６、最大値検出部８１７、１シンボル遅延部８１８及び閾値判定部８１９により構成されている。

プリアンブルパターン記憶部８１６は、パケットデータのプリアンブル信号に含まれる周波数ホッピングパターンのデータ列を予め記憶するレジスタである。
相関演算部８１５は、Ａ／Ｄ変換器７から出力されたＯＦＤＭシンボルのデータ列を入力し、プリアンブルパターン記憶部８１６に記憶されているデータ列との相関を演算し、各タイミングにおける演算結果を連続して最大値検出部８１７及び閾値判定部８１９に出力するように構成されている。

最大値検出部８１７は、相関演算部８１５から出力された相関値が最大となったところで同期タイミング信号（パルス信号）を出力するように構成されている。
閾値判定部８１９は、相関演算部８１５の演算結果と１シンボル遅延部８１８により遅延された１シンボル前までの累積演算結果との和から、出力レベルが所定閾値を超えたかどうかの判定を繰り返し行い、所定閾値を越えるとそのタイミングの同期タイミング信号（パルス信号）を出力するように構成されている。なお、ここでは、１シンボル遅延部８１８は電力演算部８３からのＡＧＣ終了通知信号によりデータがリセットされるように構成されており、閾値判定部８１９はＡＧＣ制御終了後のシンボルに対する相関値の累積演算結果に基づいて閾値判定する。

図７は、実施例２におけるホッピング制御部８２のブロック図である。
実施例２のホッピング制御部８２は、周波数切替指示部８２５により構成されている。
周波数切替指示部８２５は、最大値検出部８１７からの同期タイミング信号（粗調用同期タイミング信号）及び閾値判定部８１９からの同期タイミング信号（微調用同期タイミング信号）を入力する入力部と、ホッピング制御信号を出力する出力部とを備えている。

周波数切替指示部８２５は、最大値検出部８１７から同期タイミング信号（パルス信号）を受信すると、このパルス信号を基準に連続するパルス信号を所定時間間隔で発生させて周波数ホッピングのタイミング信号を生成し、ホッピング制御信号として出力する。なお、局部発振器４におけるスイッチの切り替え制御は実施例１の通りである。続いて、閾値判定部８１９から微調用同期タイミング信号（パルス信号）を受信すると、上記粗調用同期タイミング信号に変えてこの微調用同期タイミング信号を基準に連続するパルス信号を所定時間間隔で発生させて周波数ホッピングのタイミング信号を生成し、ホッピング制御信号として出力する。

こうすることにより、局部発振器４の周波数の切り替えタイミングを周波数ホッピングの正確なタイミングへ微調整することができる。
図８は、実施例２における受信機のタイミングチャートである。

実施例１における受信機の図５のタイミングチャートと比較すると、実施例２の受信機では、ＡＧＣ制御を行った直後の切り替えタイミングの微調整を、相関累積によりレベルが閾値を超えた時点で終了させること、つまり早期に終了させることが可能になる。

このように、実施例２においても各周波数バンドのＯＦＤＭシンボルを使ってＡＧＣ制御が行えるので、ＡＧＣ増幅器６のゲインを高速に確定することができる。
また、ＡＧＣ増幅器６のゲインを確定した状態で周波数ホッピングの切り替えタイミングを調整することができる。このため、誤差を膨らませることなくプリアンブル信号区間内に切り替えタイミングを微調整することができるようになり、その後はデータを正確に復調することができるようになる。

また、その切り替えタイミングの微調整を高速に行うことが可能になる。

本発明の実施形態における受信機のブロック図である。 実施例１における同期検出部８１のブロック図である。 実施例１におけるホッピング制御部８２のブロック図である。 実施例１における電力演算部８３のブロック図である。 実施例１における受信機のタイミングチャートである。 実施例２における同期検出部８１のブロック図である。 実施例２におけるホッピング制御部８２のブロック図である。 実施例２における受信機のタイミングチャートである。

符号の説明

１ アンテナ
２ 低雑音増幅器（ＬＮＡ）
３ 混合器
４ 局部発振器
５ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
６ 自動利得制御増幅器（ＡＧＣ増幅器）
７ Ａ／Ｄ変換器
８ デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）
８１ 同期検出部
８２ ホッピング制御部
８３ 電力演算部

Claims (4)

1. 周波数ホッピング方式で伝送されたＯＦＤＭシンボルを複数の周波数バンドから受信する場合に、受信周波数を前記複数の周波数バンドの内の一つの周波数バンドに固定して且つＡ／Ｄ変換器の入力側に接続されているＡＧＣ増幅器のゲインを所定値にして前記ＯＦＤＭシンボルの受信を待ち受ける受信機であって、
   前記Ａ／Ｄ変換器の出力側において、
   受信したＯＦＤＭシンボルがもつ周波数ホッピング同期情報と既知の周波数ホッピング同期情報との相関が最大になるタイミングで同期タイミング信号を出力する同期検出部と、
   前記ＡＧＣ増幅器のゲインの調節終了通知を受ける前において、前記同期検出部から出力された同期タイミング信号を基準に受信周波数の切り替えタイミング信号を生成して前記受信周波数を各周波数バンドの周波数に切り替えるホッピング制御部と、
   前記各周波数バンドから受信したＯＦＤＭシンボルの電力値に基づいて前記ＡＧＣ増幅器のゲインを調節する電力演算部と、
   を備える受信機。
2. 前記同期検出部は、更に前記周波数ホッピング同期情報と既知の周波数ホッピング同期情報との相関ピーク値を出力し、
   前記ホッピング制御部は、前記ＡＧＣ増幅器のゲインの調節終了通知を受けると、前記切り替えタイミングをずらしながら前記同期検出部から出力される前記相関ピーク値の前後相関ピーク値の差分を０に近づくようにして、前記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのタイミングに前記切り替えタイミングを微調整する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
3. 前記ホッピング制御部は、前記ＡＧＣ増幅器のゲインの調節終了通知を受けると、受信したＯＦＤＭシンボルがもつ周波数ホッピング同期情報と既知の周波数ホッピング同期情報との相関を示す情報をシンボル間隔で累積し、該累積した情報のレベルが閾値を越えた後、該閾値を越えたタイミングで前記受信周波数を各周波数バンドの周波数に切り替えることにより前記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのタイミングに前記切り替えタイミングを微調整する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
4. Ａ／Ｄ変換器の入力側にＡＧＣ増幅器が接続された受信機において、周波数ホッピング方式により複数の周波数バンドに伝送するＯＦＤＭシンボルとの周波数ホッピングのタイミングの同期をとる方法であって、
   受信周波数を固定することにより前記複数の周波数の内の一つの周波数バンドからＯＦＤＭシンボルを受信し、
   前記一つの周波数バンドの受信ＯＦＤＭシンボルに基づいて前記受信周波数を各周波数バンドの周波数に所定順に切り替え、
   前記各周波数バンドからＯＦＤＭシンボルを受信し、
   前記各周波数バンドから受信したＯＦＤＭシンボルの電力値に基づいて前記ＡＧＣ増幅器のゲインを調節し、
   前記ゲインの調節を終了した後に、前記受信周波数を切り替えるタイミングを前記各周波数バンドから受信したＯＦＤＭシンボルに基づいて前記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのタイミングに微調整する、
   ことを特徴とする周波数ホッピング同期方法。

Images