JP5454181B2 - 無線受信装置 - Google Patents
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Description
さらに、本発明の無線受信装置では、受信終了判定手段が、RSSI手段から出力されるRSSI信号と、信号処理手段から出力されるパケット長情報とに基づいて、無線信号の受信終了を判定する。
具体的には、電力保持手段は、RSSI手段から出力されるRSSI信号と、受信終了判定手段による判定結果とに基づいて、無線信号の受信終了から一定時間経過後の受信電力をノイズレベルとして保持し、利得設定手段は、RSSI手段から直接入力したRSSI信号に基づく受信電力と、電力保持手段により保持されているノイズレベルと、の電力差を電力変動値とし、閾値判定に応じて利得の設定を変更する。
詳細には、請求項2に記載のように、受信終了判定手段は、RSSI手段から出力されるRSSI信号に基づいて、受信信号の平均電力が所定の閾値を下回るタイミングを検出する第1の検出処理を行うと共に、信号処理手段から出力されるパケット長情報に基づいて、受信信号の終了タイミングを検出する第2の検出処理を行い、これら第1及び第2の検出処理のいずれかの処理において先に検出された方のタイミングによって無線信号の受信終了を判定してもよい。
また、上記目的を達成するためになされた第2発明である請求項3に記載の無線受信装置では、受信手段が、特定の周波数帯域の無線信号を受信し、増幅手段が、受信手段を介して受信した無線信号(即ち、受信信号)を予め設定された利得で増幅する。そして、信号処理手段が、増幅手段にて増幅された受信信号を復調してビット列を生成するための信号処理を行う。
ここで、本発明の無線受信装置では、RSSI手段によって、受信信号の電力を測定してその受信電力を示すRSSI信号を出力する。そして、利得設定手段によって、受信電力の変動の大きさを示す電力変動値が、予め設定された基準閾値を越える場合に、RSSI手段から出力されるRSSI信号に基づいて、増幅手段による増幅後の受信信号の平均電力が、信号処理手段による復調可能な目標値に一致するように、利得の設定を変更する。
具体的には、利得設定手段は、電力変動値が基準閾値を越えて上昇した後に下降に転じる上昇ピークから所定の第1待機時間が経過するまでの間に、その電力変動値が再び上昇に転じたと判断した場合、このときの電力変動値が下降した後に再び上昇に転じる下降ピークを検出し、その下降ピークにおける電力変動値に基づいて基準閾値を再設定する。
あるいは、本発明の無線受信装置では、請求項5に記載のように、電力保持手段が、信号処理手段による信号処理後の受信電力を保持し、利得設定手段が、RSSI手段から直接入力したRSSI信号に基づく受信電力と、遅延手段を介して入力したRSSI信号に基づく受信電力との電力差を電力変動値として、利得の設定に係る閾値判定を行ってもよい。
また、第1発明または第2発明の無線受信装置では、請求項6に記載のように、電力保持手段が、自身の保持しているノイズレベルが、受信信号の平均電力を上回る場合、RSSI手段から出力されるRSSI信号に基づいて、そのノイズレベルを更新してもよい。
[全体構成]
図1は、本発明が適用された無線受信装置1の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の無線受信装置1は、特定の周波数帯域(715MHz〜725MHz)を使用して、車車間や路車間でパケット通信を行うインフラ協調システムを構築するために、各種自動車や路側器に通信装置の一部として設置されるものである。
次に、図2は、AGC回路10の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、AGC回路10は、RSSI検出部9から出力されるRSSI信号に基づいて受信電力の移動平均値を算出し、その移動平均値を表す信号(以下、RSSI−RT信号という)を出力する移動平均算出部21と、移動平均算出部21から出力されるRSSI−RT信号を、予め規定された遅延時間(例えば1.6μs)だけ遅らせて出力する遅延器22と、移動平均算出部21から直接入力したRSSI−RT信号に基づく受信電力と、遅延器22を介して入力したRSSI−RT信号に基づく受信電力(以下、遅延電力という)との電力差(以下、第1電力差という)を算出する第1電力差算出部23とを備えている。
次に、図3は、ゲイン制御部20が実行するAGC処理の詳細を表すフローチャートである。なお、本処理は、無線受信装置1の電源がON状態である間、繰り返し実行される。
続くS150では、S140におけるパケット先頭判定処理の処理結果に基づいて、パケットの先頭を検出できたか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはS160に移行し、否定判断した場合には、S120で基準閾値を越える受信電力の変動がノイズに依るものとして、S120に移行する。
次に、図4は、AGC処理のS140で実行されるパケット先頭判定処理の詳細を表すフローチャートである。
ここで、図6〜図8は、無線受信装置1における動作例をそれぞれ示すタイミング図である。
以上説明したように、本実施形態の無線受信装置1では、電力変動値が基準閾値を越える毎にゲイン量の設定を変更するため、瞬時的に強いレベルのノイズが発生した場合であっても、その後の受信信号の電力変動に追随して、ゲイン量の再設定を行うことが可能になる。
なお、上記実施形態において、アンテナ2およびBPF3が受信手段、増幅器4が増幅手段、ミキサ5,ADC6,復調器7,および復号器8が信号処理手段、RSSI検出部9および移動平均算出部21がRSSI手段、AGC回路10が利得設定手段、遅延器22が遅延手段、ノイズレベル保持部25が電力保持手段、パケット終了判定部24が受信終了判定手段、自己相関検出回路11および相互相関検出回路12がプリアンブル検出手段、ADC6がA/D変換部、復調器7が復調部、同期信号制御回路13が動作制御部に相当する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
Claims (8)
- 特定の周波数帯域の無線信号を受信する受信手段と、
該受信手段を介して受信した無線信号である受信信号を、予め設定された利得で増幅する増幅手段と、
該増幅手段にて増幅された受信信号を復調してビット列を生成するための信号処理を行い、該信号処理を行うと前記受信信号の全体の長さを表すパケット長情報を出力する信号処理手段と、
前記受信信号の電力を測定して該受信電力を示すRSSI信号を出力するRSSI手段と、
前記受信電力の変動の大きさを示す電力変動値が、予め設定された基準閾値を越えることを作動条件とし、該作動条件を満たす場合、前記RSSI手段から出力されるRSSI信号に基づいて、前記増幅手段による増幅後の受信信号の平均電力が、前記信号処理手段による復調可能な目標値に一致するように、前記利得の設定を変更する利得設定手段と、
前記信号処理手段による前記信号処理後の前記受信電力を保持する電力保持手段と、
前記RSSI手段から出力されるRSSI信号と、前記信号処理手段から出力されるパケット長情報とに基づいて、前記無線信号の受信終了を判定する受信終了判定手段と、
を備え、
前記電力保持手段は、前記RSSI手段から出力されるRSSI信号と、前記受信終了判定手段による判定結果とに基づいて、前記無線信号の受信終了から一定時間経過後の前記受信電力をノイズレベルとして保持し、
前記利得設定手段は、前記RSSI手段から直接入力したRSSI信号に基づく前記受信電力と、前記電力保持手段により保持されている前記ノイズレベルとの電力差を、前記電力変動値とすることを特徴とする無線受信装置。 - 前記受信終了判定手段は、前記RSSI手段から出力されるRSSI信号に基づいて、前記受信信号の平均電力が所定の閾値を下回るタイミングを検出する第1の検出処理を行うと共に、前記信号処理手段から出力されるパケット長情報に基づいて、前記受信信号の終了タイミングを検出する第2の検出処理を行い、該第1及び第2の検出処理のいずれかの処理において先に検出された方のタイミングによって前記無線信号の受信終了を判定することを特徴とする請求項1に記載の無線受信装置。
- 特定の周波数帯域の無線信号を受信する受信手段と、
該受信手段を介して受信した無線信号である受信信号を、予め設定された利得で増幅する増幅手段と、
該増幅手段にて増幅された受信信号を復調してビット列を生成するための信号処理を行う信号処理手段と、
前記受信信号の電力を測定して該受信電力を示すRSSI信号を出力するRSSI手段と、
前記受信電力の変動の大きさを示す電力変動値が、予め設定された基準閾値を越えることを作動条件とし、該作動条件を満たす場合、前記RSSI手段から出力されるRSSI信号に基づいて、前記増幅手段による増幅後の受信信号の平均電力が、前記信号処理手段による復調可能な目標値に一致するように、前記利得の設定を変更する利得設定手段と、
を備え、
前記利得設定手段は、前記電力変動値が前記基準閾値を越えて上昇した後に下降に転じる上昇ピークから所定の第1待機時間が経過するまでの間に、該電力変動値が再び上昇に転じたと判断した場合、このときの電力変動値が下降した後に再び上昇に転じる下降ピークを検出し、該下降ピークにおける前記電力変動値に基づいて前記基準閾値を再設定することを特徴とする無線受信装置。 - 前記RSSI手段から出力されるRSSI信号を、予め規定された遅延時間だけ遅らせて、前記利得設定手段に入力する遅延手段を備え、
前記利得設定手段は、前記RSSI手段から直接入力したRSSI信号に基づく前記受信電力と、前記遅延手段を介して入力したRSSI信号に基づく前記受信電力との電力差を、前記電力変動値とすることを特徴とする請求項3に記載の無線受信装置。 - 前記信号処理手段による前記信号処理後の前記受信電力を保持する電力保持手段を備え、
前記利得設定手段は、前記RSSI手段から直接入力したRSSI信号に基づく前記受信電力と、前記電力保持手段により保持されている前記受信電力との電力差を、前記電力変動値とすることを特徴とする請求項3に記載の無線受信装置。 - 前記電力保持手段は、自身の保持しているノイズレベルが、前記受信信号の平均電力を上回る場合、前記RSSI手段から出力されるRSSI信号に基づいて、該ノイズレベルを更新することを特徴とする請求項1、請求項2および請求項5のいずれか1項に記載の無線受信装置。
- 前記ビット列に含まれているプリアンブルを検出するプリアンブル検出手段を備え、
前記利得設定手段は、前記プリアンブル検出手段による前記プリアンブルの検出後、前記信号処理手段による前記信号処理が完了するまで、前記利得の設定を保持することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の無線受信装置。 - 前記プリアンブル検出手段は、
前記受信信号の繰り返し部分における自己相関を検出する自己相関検出部と、
前記受信信号と既知信号パターンとの相互相関を検出する相互相関検出部と、
を備えることを特徴とする請求項7に記載の無線受信装置。
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