JP5879565B2 - Receiver - Google Patents

Description

本発明は、受信技術に関し、特に既知信号が先頭に配置されたパケット信号を受信する受信装置に関する。   The present invention relates to a receiving technique, and more particularly to a receiving apparatus that receives a packet signal in which a known signal is arranged at the head.

交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。   Road-to-vehicle communication is being studied to prevent collisions at intersections. In the road-to-vehicle communication, information on the situation of the intersection is communicated between the roadside device and the vehicle-mounted device. Road-to-vehicle communication requires the installation of roadside equipment, which increases labor and cost. On the other hand, if it is the form which communicates information between vehicle-to-vehicle communication, ie, onboard equipment, installation of a roadside machine will become unnecessary. In that case, for example, the current position information is detected in real time by GPS (Global Positioning System), etc., and the position information is exchanged between the vehicle-mounted devices so that the own vehicle and the other vehicle enter the intersection respectively. (See, for example, Patent Document 1).

特開２００５−２０２９１３号公報JP 2005-202913 A

ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。一方、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）のような車車間通信に無線ＬＡＮを適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。   In a wireless LAN (Local Area Network) compliant with a standard such as IEEE 802.11, an access control function called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access Collision Aviation) is used. Therefore, in the wireless LAN, the same wireless channel is shared by a plurality of terminal devices. In such CSMA / CA, a packet signal is transmitted after confirming that no other packet signal is transmitted by carrier sense. On the other hand, when a wireless LAN is applied to inter-vehicle communication such as ITS (Intelligent Transport Systems), it is necessary to transmit information to an unspecified number of terminal devices, so it is desirable that the signal be transmitted by broadcast. .

ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮにおいてタイミング同期を確立するために、パケット信号の先頭部分に配置されたＳＴＦ（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）が使用される。例えば、ＳＴＦのパターンとパケット信号とをもとに相関処理が実行され、しきい値よりも大きい相関値のピークを検出することによって、タイミング同期が確立される。ＩＴＳでは、移動している車両に搭載された端末装置からのパケット信号を受信するために、フェージングの影響が大きくなる傾向にある。フェージングの影響によって相関値のピークが小さくなると、ピークを検出できない確率が大きくなる。その結果、パケット信号を受信しているにもかかわらず、タイミング同期が確立されない。これに対応するために、しきい値の大きさを小さくすると、誤ったタイミングにおいて同期が確立されることによって、タイミング同期の精度が悪化する。一方、受信特性の改善を目的として複数のアンテナにてパケット信号が受信される。このような場合であっても、タイミング同期の精度の向上が望まれる。   In order to establish timing synchronization in a wireless LAN compliant with a standard such as IEEE 802.11, an STF (Short Training Field) arranged at the beginning of a packet signal is used. For example, the correlation process is executed based on the STF pattern and the packet signal, and the timing synchronization is established by detecting the peak of the correlation value larger than the threshold value. In ITS, since a packet signal is received from a terminal device mounted on a moving vehicle, the influence of fading tends to increase. If the correlation value peak decreases due to the influence of fading, the probability that the peak cannot be detected increases. As a result, the timing synchronization is not established even though the packet signal is received. In order to cope with this, if the threshold value is reduced, the synchronization is established at an incorrect timing, thereby degrading the accuracy of timing synchronization. On the other hand, packet signals are received by a plurality of antennas for the purpose of improving reception characteristics. Even in such a case, improvement in timing synchronization accuracy is desired.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、フェージング環境下において複数のアンテナでパケット信号を受信した場合において、タイミング同期の精度を向上する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique for improving the accuracy of timing synchronization when packet signals are received by a plurality of antennas in a fading environment.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信装置は、第１既知信号、第２既知信号、データの順に配置されたパケット信号を複数のアンテナにて受信する受信部と、受信部が、複数のアンテナのうちの少なくとも一部のアンテナにて受信したパケット信号の第１既知信号の受信を検出してから、受信部が複数のアンテナにて受信したパケット信号のうち、いずれかを選択する検出部と、検出部において選択したパケット信号中の第２既知信号の到来タイミングを特定する特定部と、特定部において特定した到来タイミングをもとに、受信部が複数のアンテナにて受信したパケット信号を処理する処理部と、を備える。   In order to solve the above-described problem, a receiving apparatus according to an aspect of the present invention includes a receiving unit that receives a packet signal arranged in the order of a first known signal, a second known signal, and data using a plurality of antennas, and a receiving unit However, after detecting the reception of the first known signal of the packet signal received by at least some of the plurality of antennas, the reception unit receives one of the packet signals received by the plurality of antennas. Based on the detection unit to be selected, the specifying unit for specifying the arrival timing of the second known signal in the packet signal selected by the detecting unit, and the arrival timing specified by the specifying unit, the receiving unit receives signals from a plurality of antennas. And a processing unit for processing the packet signal.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、フェージング環境下において複数のアンテナでパケット信号を受信した場合において、タイミング同期の精度を向上できる。   According to the present invention, the accuracy of timing synchronization can be improved when packet signals are received by a plurality of antennas in a fading environment.

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the communication system which concerns on the Example of this invention. 図１の車両に搭載された無線装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radio | wireless apparatus mounted in the vehicle of FIG. 図１の通信システムにおいて規定されるパケット信号のフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the format of the packet signal prescribed | regulated in the communication system of FIG. 図３の無線装置における受信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the receiver in the radio | wireless apparatus of FIG. 図５（ａ）−（ｆ）は、図４の受信装置の動作概要を示す図である。FIGS. 5A to 5F are diagrams showing an outline of the operation of the receiving apparatus of FIG. 図４の相関処理部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the correlation process part of FIG. 図４の受信装置における同期手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a synchronization procedure in the receiving apparatus of FIG.

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。当該通信システムは、ＩＴＳに相当する。車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、これらの情報をもとに車両の接近等を認識する。さらに、基地局装置は、渋滞情報や工事情報を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。端末装置は、パケット信号を受信するとともに、情報をもとに渋滞の発生や工事区間を認識する。   Before describing the present invention in detail, an outline will be described. Embodiments of the present invention relate to a communication system that performs vehicle-to-vehicle communication between terminal devices mounted on a vehicle, and also executes road-to-vehicle communication from a base station device installed at an intersection or the like to a terminal device. The communication system corresponds to ITS. As inter-vehicle communication, the terminal device broadcasts a packet signal that stores information such as the speed and position of the vehicle. In addition, the other terminal device receives the packet signal and recognizes the approach of the vehicle based on the information. Furthermore, the base station apparatus broadcasts a packet signal storing traffic jam information and construction information. The terminal device receives the packet signal and recognizes the occurrence of a traffic jam or a construction section based on the information.

通信システムにて使用されるパケット信号のフォーマットは、無線ＬＡＮと類似しており、先頭部分にＳＴＦが配置され、それに続いてＬＴＦ（Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）が配置される。なお、ＬＴＦは、ふたつのＯＦＤＭシンボルを含み、ここでは、前の方をＬＴＦ１といい、後ろの方をＬＴＦ２という。無線ＬＡＮでは、一般的に、受信したパケット信号とＳＴＦとの相関処理がなされ、相関値のピークがしきい値よりも大きくなった場合に、タイミング同期が確立したとされている。本実施例に係る通信システムでは、フェージングの影響が無線ＬＡＮの場合よりも大きくなるので、相関値のピークが低くなる傾向にある。さらに、受信特性の改善のために複数のアンテナが備えられている。その際、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信電力が大きく異なっていることもあり、そのような場合であっても、複数のアンテナに対して共通のタイミングでの受信処理の実行が望まれる。このような環境下においてもタイミング同期の精度の悪化を抑制するために、本実施例に係る受信装置は、次の処理を実行する。   The format of a packet signal used in the communication system is similar to that of a wireless LAN, and an STF is arranged at the head portion, followed by an LTF (Long Training Field). The LTF includes two OFDM symbols. Here, the front is referred to as LTF1 and the rear is referred to as LTF2. In a wireless LAN, generally, correlation processing between a received packet signal and an STF is performed, and it is assumed that timing synchronization is established when the peak of the correlation value becomes larger than a threshold value. In the communication system according to the present embodiment, since the influence of fading becomes larger than that in the case of a wireless LAN, the correlation value peak tends to be low. In addition, a plurality of antennas are provided to improve reception characteristics. At that time, the received power may be greatly different for each of the plurality of antennas, and even in such a case, it is desired to execute reception processing at a common timing for the plurality of antennas. Even in such an environment, in order to suppress deterioration in timing synchronization accuracy, the receiving apparatus according to the present embodiment executes the following processing.

受信装置は、複数のアンテナのそれぞれにて受信したパケット信号のＳＴＦにおいて立ち上がりを検出すると、いずれかのアンテナを選択する。受信装置は、選択したアンテナにおいて、立ち上がり検出から予め定められたＬＴＦ１検出待ち期間経過後にＬＴＦ１検出期間を設定する。ここで、ＬＴＦ１検出待ち期間は、ＳＴＦの期間よりも短くなるように規定されており、ＬＴＦ１検出期間は、ＬＴＦ１の期間よりも短くなるように規定されている。受信装置は、受信したパケット信号とＬＴＦ１との相関処理を実行し、相関値のピークがしきい値よりも大きくなった場合に、ＬＴＦ１の到来タイミングを推定する。ここで、しきい値は、ピークが低くても検出できる程度に小さい値に規定されている。受信装置は、ＬＴＦ１の到来タイミングを推定すると、ＬＴＦ１検出期間を終了し、その後にＬＴＦ１更新期間を設定する。ここで、ＬＴＦ１更新期間は、ＬＴＦ１の期間よりも短くなるように規定されている。   When the reception apparatus detects a rising edge in the STF of the packet signal received by each of the plurality of antennas, the reception apparatus selects any one of the antennas. The receiving apparatus sets the LTF1 detection period in the selected antenna after elapse of a predetermined LTF1 detection waiting period from the rising detection. Here, the LTF1 detection waiting period is defined to be shorter than the STF period, and the LTF1 detection period is defined to be shorter than the LTF1 period. The receiving apparatus performs correlation processing between the received packet signal and LTF1, and estimates the arrival timing of LTF1 when the peak of the correlation value becomes larger than the threshold value. Here, the threshold value is defined as a value small enough to detect even if the peak is low. When the arrival timing of LTF1 is estimated, the receiving apparatus ends the LTF1 detection period, and then sets the LTF1 update period. Here, the LTF1 update period is defined to be shorter than the LTF1 period.

受信装置は、ＬＴＦ１更新期間においても、ＬＴＦ１に対する相関処理を実行する。しきい値よりも大きくなった新たなピークを検出すると、新たなピークと既に検出したピークとの大きさとを比較する。前者が大きい場合、受信装置は、新たなピークに対応したタイミングを到来タイミングに変更する。受信装置は、ＬＴＦ１更新期間を終了するとともに、新たなＬＴＦ１更新期間にて同様の処理を繰り返し、必要に応じて到来タイミングを変更する。この処理は、ＬＴＦ１更新期間にピークが検出されなくなるまで繰り返される。   The receiving apparatus executes correlation processing for LTF1 even in the LTF1 update period. When a new peak that is larger than the threshold is detected, the size of the new peak is compared with the magnitude of the already detected peak. When the former is large, the receiving apparatus changes the timing corresponding to the new peak to the arrival timing. The receiving device ends the LTF1 update period and repeats the same processing in a new LTF1 update period, and changes the arrival timing as necessary. This process is repeated until no peak is detected in the LTF1 update period.

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、エリア２１２が、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア２１２の外側がエリア外２１４である。   FIG. 1 shows a configuration of a communication system 100 according to an embodiment of the present invention. This corresponds to a case where one intersection is viewed from above. The communication system 100 includes a base station device 10, a first vehicle 12a, a second vehicle 12b, a third vehicle 12c, a fourth vehicle 12d, a fifth vehicle 12e, a sixth vehicle 12f, and a seventh vehicle 12g, collectively referred to as a vehicle 12. , The eighth vehicle 12h, and the network 202. Each vehicle 12 is equipped with a terminal device (not shown). An area 212 is formed around the base station apparatus 10, and the outside of the area 212 is an outside area 214.

図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。   As shown in the drawing, the road that goes in the horizontal direction of the drawing, that is, the left and right direction, intersects the vertical direction of the drawing, that is, the road that goes in the up and down direction, at the central portion. Here, the upper side of the drawing corresponds to the direction “north”, the left side corresponds to the direction “west”, the lower side corresponds to the direction “south”, and the right side corresponds to the direction “east”. The intersection of the two roads is an “intersection”. The first vehicle 12a and the second vehicle 12b are traveling from left to right, and the third vehicle 12c and the fourth vehicle 12d are traveling from right to left. Further, the fifth vehicle 12e and the sixth vehicle 12f are traveling from the top to the bottom, and the seventh vehicle 12g and the eighth vehicle 12h are traveling from the bottom to the top.

通信システム１００は、交差点に基地局装置１０を配置する。基地局装置１０は、ネットワーク２０２から、渋滞情報や工事情報を受けつける。基地局装置１０は、渋滞情報や工事情報が格納されたパケット信号を生成し、パケット信号を報知する。ここで、報知は、基地局装置１０によって形成されたエリア２１２内に存在する端末装置に対してなされる。車両１２に搭載された端末装置は、基地局装置１０からのパケット信号を受信すると、パケット信号に格納された渋滞情報や工事情報を抽出する。端末装置は、抽出した渋滞情報や工事情報を運転者へ通知する。通知は、例えば、モニタへの表示によってなされる。端末装置は、ＧＰＳ等によって存在位置に関する情報を取得し、存在位置に関する情報が格納されたパケット信号を生成する。端末装置は、ＣＳＭＡ／ＣＡによってパケット信号を報知する。端末装置は、他の端末装置からのパケット信号を受信すると、他の端末装置が搭載された車両１２の接近を運転者へ通知する。   The communication system 100 arranges the base station device 10 at an intersection. The base station apparatus 10 receives traffic jam information and construction information from the network 202. The base station apparatus 10 generates a packet signal in which traffic jam information and construction information are stored, and notifies the packet signal. Here, the notification is made to the terminal apparatus existing in the area 212 formed by the base station apparatus 10. When the terminal device mounted on the vehicle 12 receives the packet signal from the base station device 10, the terminal device extracts the traffic jam information and the construction information stored in the packet signal. The terminal device notifies the driver of the extracted traffic jam information and construction information. The notification is made, for example, by display on a monitor. The terminal device acquires information related to the presence position using GPS or the like, and generates a packet signal in which information related to the presence position is stored. The terminal device broadcasts a packet signal by CSMA / CA. When the terminal device receives a packet signal from another terminal device, the terminal device notifies the driver of the approach of the vehicle 12 on which the other terminal device is mounted.

図２は、車両１２に搭載された無線装置２０の構成を示す。無線装置２０は、ＲＦ部２２と総称される第１ＲＦ部２２ａ、第２ＲＦ部２２ｂ、変復調部２４、処理部２６、制御部２８を含む。無線装置２０は、図１の車両１２に搭載された端末装置に相当するが、図１の基地局装置１０に相当してもよい。以下では、端末装置と基地局装置１０とを総称して「無線装置２０」という場合もあれば、端末装置あるいは基地局装置１０を「無線装置２０」という場合もあるが、これらを明示しないものとする。   FIG. 2 shows a configuration of the wireless device 20 mounted on the vehicle 12. The radio apparatus 20 includes a first RF unit 22 a, a second RF unit 22 b, a modem unit 24, a processing unit 26, and a control unit 28 that are collectively referred to as an RF unit 22. The wireless device 20 corresponds to a terminal device mounted on the vehicle 12 in FIG. 1, but may correspond to the base station device 10 in FIG. 1. Hereinafter, the terminal device and the base station device 10 may be collectively referred to as “wireless device 20”, and the terminal device or the base station device 10 may be referred to as “wireless device 20”, but these are not clearly shown. And

ふたつのＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない他の無線装置２０からのパケット信号をアンテナにて受信する。ＲＦ部２２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。   The two RF units 22 receive a packet signal from another radio apparatus 20 (not shown) by an antenna as a reception process. The RF unit 22 performs frequency conversion on the received radio frequency packet signal to generate a baseband packet signal. Further, the RF unit 22 outputs a baseband packet signal to the modem unit 24. In general, baseband packet signals are formed by in-phase and quadrature components, so two signal lines should be shown, but here only one signal line is shown for clarity. Shall be shown. The RF unit 22 includes an LNA (Low Noise Amplifier), a mixer, an AGC, and an A / D conversion unit.

ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナから送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。なお、ふたつのＲＦ部２２からパケット信号が送信されてもよいし、ひとつのＲＦ部２２からパケット信号が送信されてもよい。ここでは、説明を明瞭にするために後者であるとする。   As a transmission process, the RF unit 22 performs frequency conversion on the baseband packet signal input from the modem unit 24 to generate a radio frequency packet signal. Further, the RF unit 22 transmits a radio frequency packet signal from the antenna during the road and vehicle transmission period. The RF unit 22 also includes a PA (Power Amplifier), a mixer, and a D / A conversion unit. Note that packet signals may be transmitted from the two RF units 22, or packet signals may be transmitted from one RF unit 22. Here, the latter is assumed for the sake of clarity.

変復調部２４は、受信処理として、各ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号を受けつける。変復調部２４は、各ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号に対してアダプティブアレイ信号処理や受信ダイバーシチ処理を実行することによって、パケット信号を合成する。これらの処理として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。変復調部２４は、合成したパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部２２に出力する。前述のごとく、ひとつのＲＦ部２２が送信に使用されるので、変復調部２４は、当該ＲＦ部２２へパケット信号を出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。   The modem unit 24 receives a baseband packet signal from each RF unit 22 as a reception process. The modem unit 24 synthesizes the packet signal by performing adaptive array signal processing and reception diversity processing on the baseband packet signal from each RF unit 22. Since a known technique may be used as these processes, description thereof is omitted here. The modem unit 24 demodulates the combined packet signal. Further, the modem unit 24 outputs the demodulated result to the processing unit 26. The modem unit 24 also modulates the data from the processing unit 26 as a transmission process. Further, the modem unit 24 outputs the modulated result to the RF unit 22 as a baseband packet signal. As described above, since one RF unit 22 is used for transmission, the modem unit 24 outputs a packet signal to the RF unit 22. Here, since the communication system 100 corresponds to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation scheme, the modem unit 24 also performs FFT (Fast Fourier Transform) as reception processing and IFFT (Inverse Fast Forward) as transmission processing. Also execute.

変復調部２４において変復調処理の対象とされるパケット信号のフォーマットを説明する。図３は、通信システム１００において規定されるパケット信号のフォーマットを示す。図示のごとく、ＳＴＦが先頭に配置されるとともに、ＳＴＦに続いてＧＩ２、ＬＴＦ１、ＬＴＦ２、ＳＩＧ、データが配置されている。ここで、ＳＴＦは、１６０サンプルの信号であり、１６サンプルの信号パターンが１０回繰り返されている。つまり、ＳＴＦでは、後述のＬＴＦ１の期間よりも短い期間の信号パターンが１０回繰り返されている。ＬＴＦ１とＬＴＦ２とは、６４サンプルで同一期間であり、信号パターンも同一である。ＧＩ２は、ＬＴＦ１あるいはＬＴＦ２に対するガードインターバルであり、３２サンプルである。また、ＧＩ２、ＬＴＦ１、ＬＴＦ２とによってＬＴＦが形成されている。なお、ＬＴＦ１、ＬＴＦ２とによってＬＴＦが形成されているとしてもよい。ＳＩＧは、制御信号であり、８０サンプルである。８０サンプルには、１６サンプルのガードインターバルが含まれている。図２に戻る。   A format of a packet signal to be subjected to modulation / demodulation processing in the modem 24 will be described. FIG. 3 shows a format of a packet signal defined in the communication system 100. As shown in the figure, the STF is arranged at the head, and GI2, LTF1, LTF2, SIG, and data are arranged following the STF. Here, STF is a signal of 160 samples, and a signal pattern of 16 samples is repeated 10 times. That is, in the STF, a signal pattern having a period shorter than the period of LTF1 described later is repeated 10 times. LTF1 and LTF2 are the same period of 64 samples and have the same signal pattern. GI2 is a guard interval for LTF1 or LTF2, and is 32 samples. Moreover, LTF is formed by GI2, LTF1, and LTF2. Note that the LTF may be formed by the LTF 1 and the LTF 2. SIG is a control signal and is 80 samples. The 80 samples include a guard interval of 16 samples. Returning to FIG.

処理部２６は、受信処理として、変復調部２４での復調結果を受けつける。処理部２６は、復調結果の内容に応じた処理を実行する。例えば、復調結果の内容が、他の無線装置２０を搭載した車両１２の存在位置に関する情報である場合、処理部２６は、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。また、復調結果の内容が渋滞情報や工事情報であれば、それらを運転者へモニタやスピーカを介して通知する。処理部２６は、送信処理のために、図示しない図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり無線装置２０が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、これも「存在位置」と総称する）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。処理部２６は、存在位置を格納したパケット信号を生成する。処理部２６は、変復調部２４へパケット信号を出力する。   The processing unit 26 receives the demodulation result from the modem unit 24 as a reception process. The processing unit 26 executes processing according to the content of the demodulation result. For example, when the content of the demodulation result is information related to the location of the vehicle 12 on which the other wireless device 20 is mounted, the processing unit 26 notifies the driver of the approach of the other vehicle 12 (not shown) to the driver via a monitor or a speaker. To notify. If the content of the demodulation result is traffic jam information or construction information, the driver is notified of this via a monitor or speaker. The processing unit 26 includes a GPS receiver (not shown), a gyroscope, a vehicle speed sensor, and the like (not shown) for transmission processing, and the vehicle 12 (not shown), that is, the wireless device 20 is mounted by data supplied from them. In addition, the vehicle's 12 existing position, traveling direction, moving speed, etc. (hereinafter also referred to as “existing position”) are acquired. The existence position is indicated by latitude and longitude. Since a known technique may be used for these acquisitions, description thereof is omitted here. The processing unit 26 generates a packet signal that stores the location. The processing unit 26 outputs the packet signal to the modem unit 24.

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。   This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it can be realized by a program loaded in the memory, but here it is realized by their cooperation. Draw functional blocks. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms only by hardware, or by a combination of hardware and software.

図４は、無線装置２０における受信装置３０の構成を示す。受信装置３０は、ＲＦ部２２と総称される第１ＲＦ部２２ａ、第２ＲＦ部２２ｂ、同期処理部３２、ＦＦＴ部３４と総称される第１ＦＦＴ部３４ａ、第２ＦＦＴ部３４ｂ、復調・受信処理部３６を含む。また、同期処理部３２は、ＳＴＦ相関部３８と総称される第１ＳＴＦ相関部３８ａ、第２ＳＴＦ相関部３８ｂ、粗同期部４０、相関処理部４２、精密同期部４４、状態管理部４６を含む。   FIG. 4 shows the configuration of the receiving device 30 in the wireless device 20. The receiving device 30 includes a first RF unit 22a, a second RF unit 22b, which are collectively referred to as an RF unit 22, a synchronization processing unit 32, and a first FFT unit 34a, a second FFT unit 34b, which are collectively referred to as an FFT unit 34, and a demodulation / reception processing unit 36. including. The synchronization processing unit 32 includes a first STF correlation unit 38 a, a second STF correlation unit 38 b, a coarse synchronization unit 40, a correlation processing unit 42, a fine synchronization unit 44, and a state management unit 46 that are collectively referred to as the STF correlation unit 38.

各ＲＦ部２２は、前述のごとくアンテナを介してパケット信号を受信する。ＲＦ部２２において受信されるパケット信号は、図３に示される。各ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を出力する。ＳＴＦ相関部３８は、対応したＲＦ部２２から、ベースバンドのパケット信号を入力する。ＳＴＦ相関部３８は、ベースバンドのパケット信号と、ＳＴＦのうちの１６サンプルのパターンとの相互相関を計算する。相互相関を計算するための相関器の構成は公知であるので、ここでは説明を省略する。ＳＴＦ相関部３８は、相互相関値を粗同期部４０に順次出力する。   Each RF unit 22 receives a packet signal via an antenna as described above. The packet signal received by the RF unit 22 is shown in FIG. Each RF unit 22 outputs a baseband packet signal. The STF correlation unit 38 receives a baseband packet signal from the corresponding RF unit 22. The STF correlation unit 38 calculates the cross-correlation between the baseband packet signal and the pattern of 16 samples of the STF. Since the configuration of the correlator for calculating the cross-correlation is known, the description thereof is omitted here. The STF correlation unit 38 sequentially outputs the cross-correlation values to the coarse synchronization unit 40.

粗同期部４０は、第１ＳＴＦ相関部３８ａからの相互相関値を受けつけるとともに、第２ＳＴＦ相関部３８ｂからの相互相関値も受けつける。粗同期部４０は、パケット信号中のＳＴＦの受信を検出する。これは、パケット信号の立ち上がりを検出することに相当する。具体的に説明すると、粗同期部４０は、各相互相関値のピークのうち大きい方を選択し、選択したピークがしきい値よりも大きくなった場合に、立ち上がりを検出したと判定し、判定結果を相関処理部４２に通知する。また、粗同期部４０は、選択したピークに対応したアンテナに関する情報も相関処理部４２に出力する。   The coarse synchronization unit 40 receives the cross-correlation value from the first STF correlation unit 38a and also receives the cross-correlation value from the second STF correlation unit 38b. The coarse synchronization unit 40 detects reception of STF in the packet signal. This corresponds to detecting the rising edge of the packet signal. More specifically, the coarse synchronization unit 40 selects the larger one of the peaks of the cross-correlation values, and determines that the rising edge has been detected when the selected peak is larger than the threshold value. The result is notified to the correlation processing unit 42. The coarse synchronization unit 40 also outputs information related to the antenna corresponding to the selected peak to the correlation processing unit 42.

つまり、粗同期部４０は、複数のアンテナにて受信したパケット信号のそれぞれをもとに、ＳＴＦの受信を検出するとともに、複数のアンテナにて受信したパケット信号のうち、いずれかを選択する。なお、粗同期部４０は、各相互相関値のピークでなくても、ピークのタイミングからずれたタイミングでの値を比較してもよい。その際、どれだけずれているかの基準は予め定められている方が望ましい。立ち上がりを検出するために、ＳＴＦ相関部３８、粗同期部４０は、相互相関を計算せず、信号強度、例えば、ＲＳＳＩを監視してもよい。   That is, the coarse synchronization unit 40 detects STF reception based on each of the packet signals received by the plurality of antennas, and selects one of the packet signals received by the plurality of antennas. Note that the coarse synchronization unit 40 may compare values at timings that deviate from the peak timing, even if the cross-correlation values are not peaks. At that time, it is desirable that the standard of how much is deviated is predetermined. In order to detect the rising edge, the STF correlation unit 38 and the coarse synchronization unit 40 may monitor signal strength, for example, RSSI, without calculating cross-correlation.

図５（ａ）−（ｆ）は、受信装置３０の動作概要を示す。横軸は時間を示す。図５（ａ）は、相関値を示す。なお、図５（ａ）に示された相関値は、第１ＳＴＦ相関部３８ａあるいは第２ＳＴＦ相関部３８ｂにおいて計算された相関値だけではなく、後述のＬＴＦ１相関部５０、更新相関部５２、ＬＴＦ２相関部５４において計算される相関値にも対応する。図５（ｂ）は、粗同期部４０における判定結果を示す。図示のごとく、通常はＬｏｗレベルに設定されており、立ち上がり検出がなされたときだけＨｉｇｈレベルが示される。図５（ｃ）−（ｆ）については後述する。図４に戻る。   5A to 5F show an outline of the operation of the receiving device 30. FIG. The horizontal axis indicates time. FIG. 5A shows the correlation value. Note that the correlation values shown in FIG. 5A are not only the correlation values calculated in the first STF correlation unit 38a or the second STF correlation unit 38b, but also the below-described LTF1 correlation unit 50, update correlation unit 52, and LTF2 correlation. This also corresponds to the correlation value calculated in the unit 54. FIG. 5B shows a determination result in the coarse synchronization unit 40. As shown in the figure, it is normally set to the Low level, and the High level is shown only when the rising edge is detected. FIGS. 5C to 5F will be described later. Returning to FIG.

相関処理部４２は、粗同期部４０において選択したパケット信号中のＬＴＦ１、ＬＴＦ２の到来タイミングを特定する。ここで、相関処理部４２は、各ＲＦ部２２からのパケット信号を受けつけるとともに、粗同期部４０からのアンテナに関する情報も受けつける。相関処理部４２は、アンテナに関する情報に対応したパケット信号を選択する。図６は、相関処理部４２の構成を示す。相関処理部４２は、ＬＴＦ１相関部５０、更新相関部５２、ＬＴＦ２相関部５４を含む。   The correlation processing unit 42 identifies the arrival timing of LTF1 and LTF2 in the packet signal selected by the coarse synchronization unit 40. Here, the correlation processing unit 42 receives a packet signal from each RF unit 22 and also receives information on the antenna from the coarse synchronization unit 40. The correlation processing unit 42 selects a packet signal corresponding to information related to the antenna. FIG. 6 shows the configuration of the correlation processing unit 42. The correlation processing unit 42 includes an LTF1 correlation unit 50, an update correlation unit 52, and an LTF2 correlation unit 54.

ＬＴＦ１相関部５０は、粗同期部４０からの立ち上がり検出の判定結果を受けつける。ＬＴＦ１相関部５０は、判定結果を受けつけると、ＬＴＦ１検出待ち期間を設定し、ＬＴＦ１検出待ち期間経過後にＬＴＦ１検出期間を設定する。ＬＴＦ１検出待ち期間は、ＳＴＦの途中からＬＴＦ１までの期間にわたって待機するための期間であって、ＳＴＦの期間よりも短くなるように規定されている。ここでは、ＬＴＦ１検出待ち期間が予め定められた固定値であるとする。また、ＬＴＦ１検出期間は、ＬＴＦ１の到来タイミングを検出するためのウインドウであって、かつＬＴＦ１の期間以上の期間である。図５（ｃ）は、ＬＴＦ１相関部５０によって設定されるＬＴＦ１検出待ち期間２２０とＬＴＦ１検出期間２２２とを示す。図４に戻る。   The LTF1 correlation unit 50 receives the determination result of the rise detection from the coarse synchronization unit 40. When receiving the determination result, the LTF1 correlation unit 50 sets an LTF1 detection waiting period, and sets the LTF1 detection period after the LTF1 detection waiting period has elapsed. The LTF1 detection waiting period is a period for waiting for a period from the middle of STF to LTF1, and is defined to be shorter than the STF period. Here, it is assumed that the LTF1 detection waiting period is a predetermined fixed value. The LTF1 detection period is a window for detecting the arrival timing of LTF1, and is a period longer than the period of LTF1. FIG. 5C shows an LTF1 detection waiting period 220 and an LTF1 detection period 222 set by the LTF1 correlator 50. Returning to FIG.

ＬＴＦ１相関部５０は、ＬＴＦ１検出期間中において、ＬＴＦ１と、選択したパケット信号との相互相関を計算する。ＬＴＦ１相関部５０は、相関値がしきい値よりも大きくなった場合に、ＬＴＦ１の到来タイミングを検出したと推定する。図５（ｃ）のＬＴＦ１検出期間２２２の間において、図５（ａ）のピークＰ１が、ＬＴＦ１の到来タイミングとして検出される。図４に戻る。ＬＴＦ１相関部５０は、ＬＴＦ１の到来タイミングを検出すると、ＬＴＦ１検出期間を終了する。ＬＴＦ１相関部５０は、推定した到来タイミングを更新相関部５２に出力するとともに、到来タイミングと相関値とを精密同期部４４へ出力する。   The LTF1 correlator 50 calculates the cross-correlation between the LTF1 and the selected packet signal during the LTF1 detection period. The LTF1 correlator 50 estimates that the arrival timing of LTF1 has been detected when the correlation value becomes larger than the threshold value. During the LTF1 detection period 222 in FIG. 5C, the peak P1 in FIG. 5A is detected as the arrival timing of LTF1. Returning to FIG. When the LTF1 correlator 50 detects the arrival timing of LTF1, the LTF1 detection period ends. The LTF1 correlation unit 50 outputs the estimated arrival timing to the update correlation unit 52 and outputs the arrival timing and the correlation value to the fine synchronization unit 44.

更新相関部５２は、ＬＴＦ１相関部５０から到来タイミングを通知されると、ＬＴＦ１更新期間を設定する。ＬＴＦ１更新期間は、到来タイミングに対する修正タイミングを検出するためのウインドウであって、かつＬＴＦ１の期間以下の期間である。図５（ｄ）は、更新相関部５２によって設定されるＬＴＦ１更新期間２２４を示す。図４に戻る。更新相関部５２は、ＬＴＦ１更新期間２２４中において、ＬＴＦ１と、選択したパケット信号との相互相関を計算する。更新相関部５２は、相関値がしきい値よりも大きくなった場合に、ＬＴＦ１の修正タイミングを検出したと推定する。図５（ｄ）のＬＴＦ１更新期間２２４の間において、図５（ａ）のピークＰ２が、ＬＴＦ１の修正タイミングとして検出される。図４に戻る。更新相関部５２は、ＬＴＦ１の修正タイミングを検出すると、ＬＴＦ１更新期間を終了する。更新相関部５２は、推定した修正タイミングと相関値とを精密同期部４４へ出力する。   When notified of the arrival timing from the LTF1 correlation unit 50, the update correlation unit 52 sets the LTF1 update period. The LTF1 update period is a window for detecting the correction timing for the arrival timing, and is a period equal to or shorter than the LTF1 period. FIG. 5D shows the LTF1 update period 224 set by the update correlation unit 52. Returning to FIG. The update correlation unit 52 calculates the cross-correlation between the LTF1 and the selected packet signal during the LTF1 update period 224. The update correlation unit 52 estimates that the correction timing of the LTF 1 has been detected when the correlation value becomes larger than the threshold value. During the LTF1 update period 224 in FIG. 5D, the peak P2 in FIG. 5A is detected as the correction timing of the LTF1. Returning to FIG. When the update correlation unit 52 detects the correction timing of LTF1, the update correlation unit 52 ends the LTF1 update period. The update correlation unit 52 outputs the estimated correction timing and the correlation value to the fine synchronization unit 44.

精密同期部４４は、ＬＴＦ１相関部５０から、到来タイミングと相関値との組合せを受けつけるとともに、更新相関部５２が修正タイミングを検出した場合、更新相関部５２から、修正タイミングと相関値との組合せを受けつける。精密同期部４４は、修正タイミングに対応した相関値が到来タイミングに対応した相関値よりも大きい場合、つまり修正タイミングが到来タイミングよりも確からしい場合、修正タイミングを到来タイミングに変更する。一方、到来タイミングに対応した相関値が修正タイミングに対応した相関値以上である場合、つまり到来タイミングが修正タイミングよりも確からしい場合、修正タイミングを削除し、到来タイミングを維持する。   The precision synchronization unit 44 receives the combination of the arrival timing and the correlation value from the LTF1 correlation unit 50, and when the update correlation unit 52 detects the correction timing, the combination of the correction timing and the correlation value is received from the update correlation unit 52. Accept. When the correlation value corresponding to the correction timing is larger than the correlation value corresponding to the arrival timing, that is, when the correction timing is more likely than the arrival timing, the fine synchronization unit 44 changes the correction timing to the arrival timing. On the other hand, if the correlation value corresponding to the arrival timing is greater than or equal to the correlation value corresponding to the correction timing, that is, if the arrival timing is more likely than the correction timing, the correction timing is deleted and the arrival timing is maintained.

精密同期部４４は、更新相関部５２における相関処理結果をもとに修正タイミングを検出した場合、更新相関部５２に対して、新たなＬＴＦ１更新期間２２４による相関処理の再実行を指示する。更新相関部５２は、精密同期部４４からの指示に応じて、新たなＬＴＦ１更新期間２２４を設定する。図５（ｅ）は、更新相関部５２によって設定される新たなＬＴＦ１更新期間２２４を示す。図４に戻る。更新相関部５２は、前述の説明と同様に相互相関を実行する。更新相関部５２は、新たな修正タイミングを検出した場合に、推定した新たな修正タイミングと相関値とを精密同期部４４へ出力する。   When the precise synchronization unit 44 detects the correction timing based on the correlation processing result in the update correlation unit 52, the precise synchronization unit 44 instructs the update correlation unit 52 to re-execute the correlation processing in the new LTF1 update period 224. The update correlation unit 52 sets a new LTF1 update period 224 in response to an instruction from the fine synchronization unit 44. FIG. 5E shows a new LTF1 update period 224 set by the update correlation unit 52. Returning to FIG. The update correlation unit 52 performs cross-correlation in the same manner as described above. When the new correlation timing is detected, the update correlation unit 52 outputs the estimated new correction timing and the correlation value to the precise synchronization unit 44.

精密同期部４４は、更新相関部５２から、新たな修正タイミングと相関値との組合せを受けつけた場合、前述の処理を実行し、到来タイミングを変更するか、維持する。更新相関部５２において修正タイミングが検出されなくなるまで、以上の処理が繰り返される。精密同期部４４は、更新相関部５２における相関処理結果をもとに修正タイミングが未検出である場合、ＬＴＦ１の到来タイミングを特定する。図５（ｅ）のＬＴＦ１更新期間２２４の間において、図５（ａ）のピークが存在しないので、ＬＴＦ１の修正タイミングは検出されない。図４に戻る。   When the fine synchronization unit 44 receives a new combination of the correction timing and the correlation value from the update correlation unit 52, the fine synchronization unit 44 executes the above-described process, and changes or maintains the arrival timing. The above process is repeated until the correction timing is not detected in the update correlation unit 52. When the correction timing is not detected based on the correlation processing result in the update correlation unit 52, the fine synchronization unit 44 specifies the arrival timing of the LTF1. Since the peak of FIG. 5A does not exist during the LTF1 update period 224 of FIG. 5E, the correction timing of LTF1 is not detected. Returning to FIG.

精密同期部４４は、ＬＴＦ１の到来タイミングを特定した場合、ＬＴＦ１の到来タイミングから１シンボル遅れたタイミング近傍における相互相関の実行をＬＴＦ２相関部５４に指示する。ＬＴＦ２相関部５４は、ＬＴＦ１の到来タイミングから１シンボル遅れたタイミング近傍において、ＬＴＦ２とパケット信号に対する相互相関を実行する。相関値のピークがしきい値よりも大きければ、当該ピークに対応したタイミングがＬＴＦ２の到来タイミングに相当する。つまり、精密同期部４４は、ＬＴＦ２相関部５４における相関処理結果をもとに、第１シンボルの到来タイミングの正確性を確認する。なお、ＬＴＦ２の到来タイミングが、ＬＴＦ１の到来タイミングから１シンボル遅れたタイミングとずれている場合、精密同期部４４は、ＬＴＦ１の到来タイミングを修正してもよい。   When the precise synchronization unit 44 specifies the arrival timing of the LTF1, the precise synchronization unit 44 instructs the LTF2 correlation unit 54 to execute cross-correlation near the timing delayed by one symbol from the arrival timing of the LTF1. The LTF2 correlation unit 54 performs cross-correlation between the LTF2 and the packet signal in the vicinity of the timing delayed by one symbol from the arrival timing of the LTF1. If the peak of the correlation value is larger than the threshold value, the timing corresponding to the peak corresponds to the arrival timing of LTF2. That is, the fine synchronization unit 44 confirms the accuracy of the arrival timing of the first symbol based on the correlation processing result in the LTF2 correlation unit 54. If the arrival timing of LTF2 is shifted from the timing delayed by one symbol from the arrival timing of LTF1, the fine synchronization unit 44 may correct the arrival timing of LTF1.

精密同期部４４は、ＬＴＦ１の到来タイミングを未特定である場合、ＬＴＦ２相関部５４に対してＬＴＦ２検出期間の設定を指示する。ＬＴＦ２相関部５４は、精密同期部４４からの指示に応じてＬＴＦ２検出期間を設定する。ＬＴＦ２検出期間は、ＬＴＦ１相関部５０において設定したＬＴＦ１検出期間の後方に設定されるべきウインドウであって、かつＬＴＦ２の到来タイミングを検出するためのウインドウである。ここで、ＬＴＦ２検出期間は、ＬＴＦ１の期間以上の期間である。ＬＴＦ２相関部５４は、ＬＴＦ２検出期間中において、ＬＴＦ２と、選択したパケット信号との相互相関を計算する。   When the arrival timing of LTF1 is unspecified, the fine synchronization unit 44 instructs the LTF2 correlation unit 54 to set the LTF2 detection period. The LTF2 correlation unit 54 sets the LTF2 detection period in response to an instruction from the fine synchronization unit 44. The LTF2 detection period is a window to be set behind the LTF1 detection period set in the LTF1 correlator 50, and is a window for detecting the arrival timing of LTF2. Here, the LTF2 detection period is a period longer than the period of LTF1. The LTF2 correlation unit 54 calculates a cross-correlation between the LTF2 and the selected packet signal during the LTF2 detection period.

ＬＴＦ２相関部５４は、相関値がしきい値よりも大きくなった場合に、ＬＴＦ２の到来タイミングを検出したと推定する。図５（ｆ）のＬＴＦ２検出期間２２６の間において、図５（ａ）のピークＰ３が、ＬＴＦ２の到来タイミングとして検出される。図４に戻る。ＬＴＦ２相関部５４は、ＬＴＦ２の到来タイミングを検出すると、到来タイミングを精密同期部４４へ出力する。精密同期部４４は、ＬＴＦ２相関部５４における相関処理結果をもとに、ＬＴＦ２の到来タイミングを特定する。また、精密同期部４４は、ＬＴＦ２の到来タイミングよりも１シンボル前のタイミングをＬＴＦ１の到来タイミングとして特定する。精密同期部４４は、特定したＬＴＦ１の到来タイミング、ＬＴＦ２の到来タイミングを図示しない状態管理部４６に出力する。図４に戻る。   The LTF2 correlator 54 estimates that the arrival timing of LTF2 has been detected when the correlation value is greater than the threshold value. During the LTF2 detection period 226 in FIG. 5 (f), the peak P3 in FIG. 5 (a) is detected as the arrival timing of LTF2. Returning to FIG. When detecting the arrival timing of LTF2, the LTF2 correlation unit 54 outputs the arrival timing to the fine synchronization unit 44. The precise synchronization unit 44 specifies the arrival timing of the LTF 2 based on the correlation processing result in the LTF 2 correlation unit 54. In addition, the precision synchronization unit 44 identifies the timing one symbol before the arrival timing of LTF2 as the arrival timing of LTF1. The precision synchronization unit 44 outputs the specified arrival timing of LTF1 and arrival timing of LTF2 to the state management unit 46 (not shown). Returning to FIG.

状態管理部４６は、受信装置３０の受信状態を管理する。具体的に説明すると、状態管理部４６は、精密同期部４４から、ＬＴＦ１の到来タイミング、ＬＴＦ２の到来タイミングを受けつける。また、状態管理部４６は、図３に示されたパケット信号のフォーマットを予め認識している。これによって、状態管理部４６は、ＳＴＦ、ＬＴＦ１、ＬＴＦ２、ＳＩＧ、データの各シンボルに対するタイミングを生成する。状態管理部４６は、生成したタイミングをＦＦＴ部３４へ出力する。   The state management unit 46 manages the reception state of the reception device 30. Specifically, the state management unit 46 receives the arrival timing of LTF1 and the arrival timing of LTF2 from the precision synchronization unit 44. Further, the state management unit 46 recognizes in advance the format of the packet signal shown in FIG. As a result, the state management unit 46 generates timing for each symbol of STF, LTF1, LTF2, SIG, and data. The state management unit 46 outputs the generated timing to the FFT unit 34.

各ＦＦＴ部３４は、対応したＲＦ部２２からベースバンドのパケット信号を受けつける。各ＦＦＴ部３４は、精密同期部４４においてタイミングが生成されるまで、パケット信号を遅延させる。各ＦＦＴ部３４は、精密同期部４４からのタイミングをもとに、パケット信号に対してＦＦＴを実行する。ＦＦＴによって、時間領域の信号が周波数領域の信号に変換される。つまり、各ＦＦＴ部３４は、精密同期部４４において特定した到来タイミングをもとに、複数のアンテナにて受信したパケット信号をそれぞれ処理する。各ＦＦＴ部３４は、周波数領域に変換したパケット信号（以下、これも「パケット信号」という）を復調・受信処理部３６に出力する。復調・受信処理部３６は、図２の変復調部２４および処理部２６のうちの受信処理を実行する。つまり、復調・受信処理部３６は、特定した到来タイミングをもとに、複数のアンテナにて受信したパケット信号を処理する。   Each FFT unit 34 receives a baseband packet signal from the corresponding RF unit 22. Each FFT unit 34 delays the packet signal until the timing is generated in the fine synchronization unit 44. Each FFT unit 34 performs FFT on the packet signal based on the timing from the fine synchronization unit 44. FFT transforms a time domain signal into a frequency domain signal. That is, each FFT unit 34 processes packet signals received by a plurality of antennas based on the arrival timing specified by the fine synchronization unit 44. Each FFT unit 34 outputs the packet signal converted into the frequency domain (hereinafter also referred to as “packet signal”) to the demodulation / reception processing unit 36. The demodulation / reception processing unit 36 executes the reception process of the modem unit 24 and the processing unit 26 of FIG. That is, the demodulation / reception processing unit 36 processes packet signals received by a plurality of antennas based on the specified arrival timing.

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図７は、受信装置３０における同期手順を示すフローチャートである。粗同期部４０が立ち上がりを検出した場合（Ｓ１０のＹ）、粗同期部４０はいずれかのパケット信号を選択する（Ｓ１１）とともに、ＬＴＦ１相関部５０がＬＴＦ１検出期間２２２においてピークを検出し（Ｓ１２のＹ）、更新相関部５２がＬＴＦ１更新期間２２４においてピークを検出したとき（Ｓ１４のＹ）に、後から検出したピークの方が大きければ（Ｓ１６のＹ）、精密同期部４４は、ＬＴＦ１の到来タイミングを更新する（Ｓ１８）。後から検出したピークの方が大きくなければ（Ｓ１６のＮ）、ステップ１８はスキップされる。その後、ステップ１４に戻る。   The operation of the communication system 100 configured as above will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a synchronization procedure in the receiving apparatus 30. When the coarse synchronization unit 40 detects a rising edge (Y in S10), the coarse synchronization unit 40 selects one of the packet signals (S11), and the LTF1 correlation unit 50 detects a peak in the LTF1 detection period 222 (S12). Y), when the update correlation unit 52 detects a peak in the LTF1 update period 224 (Y of S14), if the peak detected later is larger (Y of S16), the precise synchronization unit 44 The arrival timing is updated (S18). If the peak detected later is not larger (N in S16), step 18 is skipped. Thereafter, the process returns to step 14.

更新相関部５２がＬＴＦ１更新期間２２４においてピークを検出しないとき（Ｓ１４のＮ）に、ＬＴＦ２相関部５４は、ＬＴＦ２の到来タイミングを確認する（Ｓ２０）。ＬＴＦ１相関部５０がＬＴＦ１検出期間２２２においてピークを検出しない場合（Ｓ１２のＮ）、ＬＴＦ２相関部５４がＬＴＦ２検出期間２２６でピークを検出した場合（Ｓ２２のＹ）、精密同期部４４は、ＬＴＦ２の到来タイミングを特定する（Ｓ２４）。ＬＴＦ２相関部５４がＬＴＦ２検出期間２２６でピークを検出しない場合（Ｓ２２のＮ）、ステップ２４はスキップされる。粗同期部４０が立ち上がりを検出しない場合（Ｓ１０のＮ）、処理は終了される。   When the update correlation unit 52 does not detect a peak in the LTF1 update period 224 (N in S14), the LTF2 correlation unit 54 checks the arrival timing of LTF2 (S20). When the LTF1 correlation unit 50 does not detect a peak in the LTF1 detection period 222 (N in S12), or when the LTF2 correlation unit 54 detects a peak in the LTF2 detection period 226 (Y in S22), the precision synchronization unit 44 The arrival timing is specified (S24). If the LTF2 correlator 54 does not detect a peak in the LTF2 detection period 226 (N in S22), step 24 is skipped. If the coarse synchronization unit 40 does not detect a rising edge (N in S10), the process is terminated.

本発明の実施例によれば、複数のアンテナで受信したパケット信号をもとにＳＴＦを検出してから、一方のパケット信号を選択してＬＴＦの到来タイミングを特定するので、ＳＴＦの検出精度を高めながら、ＬＴＦ特定の処理量を抑制できる。また、一方のパケット信号を選択する際に、相関値の大きい方を選択するので、受信品質の高い方のパケット信号を選択できる。また、受信品質の高い方のパケット信号が選択されるので、ＬＴＦの特定精度が向上される。また、ＳＴＦの検出精度が向上し、ＬＴＦの特定精度も向上するので、フェージング環境下において複数のアンテナでパケット信号を受信した場合において、タイミング同期の精度を向上できる。   According to the embodiment of the present invention, the STF is detected based on packet signals received by a plurality of antennas, and then one packet signal is selected to identify the arrival timing of the LTF. While increasing, the LTF specific processing amount can be suppressed. Further, when one of the packet signals is selected, the one with the larger correlation value is selected, so that the packet signal with the higher reception quality can be selected. Further, since the packet signal having the higher reception quality is selected, the LTF identification accuracy is improved. Further, since the STF detection accuracy is improved and the LTF identification accuracy is also improved, the accuracy of timing synchronization can be improved when packet signals are received by a plurality of antennas in a fading environment.

また、到来タイミングを推定した後に修正タイミングで更新するので、到来タイミングの検出するためのしきい値を小さくできる。また、到来タイミングの検出するためのしきい値が小さくなるので、フェージングの影響によって受信強度が小さくなっている場合であっても、パケット信号に対するタイミング同期を検出できる。また、修正タイミングで更新するので、到来タイミングが誤検出であってもこれを修正できる。また、誤検出が修正されるので、同期精度を向上できる。また、同期精度が向上されるので、受信品質を向上できる。また、ＬＴＦ１に対するタイミング同期を確立できなくても、ＬＴＦ２に対して相関処理を実行するので、最終的にタイミング同期を確立できる。ＬＴＦ１に対するタイミング同期を確立した場合であっても、ＬＴＦ２に対するタイミングを確認するので、タイミングの同期精度を向上できる。   In addition, since the arrival timing is estimated and then updated at the correction timing, the threshold for detecting the arrival timing can be reduced. In addition, since the threshold value for detecting the arrival timing becomes small, the timing synchronization for the packet signal can be detected even when the reception intensity is reduced due to the influence of fading. In addition, since the update is performed at the correction timing, it can be corrected even if the arrival timing is erroneous detection. In addition, since the false detection is corrected, the synchronization accuracy can be improved. In addition, since the synchronization accuracy is improved, the reception quality can be improved. Even if timing synchronization for LTF1 cannot be established, correlation processing is executed for LTF2, so that timing synchronization can be finally established. Even when the timing synchronization with respect to LTF1 is established, the timing with respect to LTF2 is confirmed, so that the timing synchronization accuracy can be improved.

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .

本発明の実施例において、ＬＴＦ１相関部５０、更新相関部５２、ＬＴＦ２相関部５４は、相互相関を計算し、相関値としきい値とを比較している。しかしながら、相関値に対して所定の処理を施した値としきい値とを比較してもよい。例えば、ＳＴＦ相関部３８における相関処理の結果をもとにフィルタのタップ係数を導出する導出部がさらに備えられている。また、ＬＴＦ１相関部５０、更新相関部５２、ＬＴＦ２相関部５４は、導出部において導出したタップ係数が設定されたフィルタによって、相関処理結果をフィルタリングしてからしきい値と比較する。その際、粗同期部４０において選択されたアンテナに対応した相関処理の結果が使用される。本変形例によれば、相関処理結果をフィルタリングしてからしきい値と比較するので、雑音の影響を低減できる。   In the embodiment of the present invention, the LTF1 correlator 50, the update correlator 52, and the LTF2 correlator 54 calculate the cross-correlation and compare the correlation value with the threshold value. However, a value obtained by performing predetermined processing on the correlation value may be compared with a threshold value. For example, a derivation unit that derives filter tap coefficients based on the correlation processing result in the STF correlation unit 38 is further provided. Further, the LTF1 correlator 50, the update correlator 52, and the LTF2 correlator 54 filter the correlation processing result with a filter in which the tap coefficient derived by the derivation unit is set, and then compares the result with the threshold value. At this time, the result of correlation processing corresponding to the antenna selected by the coarse synchronization unit 40 is used. According to this modification, since the correlation processing result is filtered and then compared with the threshold value, the influence of noise can be reduced.

本発明の実施例において、無線装置２０は、ふたつのアンテナを備える。しかしながらこれに限らず例えば、無線装置２０は、３つ以上のアンテナを備えてもよい。本変形例によれば、受信特性を向上できる。   In the embodiment of the present invention, the wireless device 20 includes two antennas. However, the present invention is not limited to this. For example, the wireless device 20 may include three or more antennas. According to this modification, reception characteristics can be improved.

本発明の実施例において、粗同期部４０は、ふたつのアンテナにて受信したパケット信号のそれぞれのＳＴＦを検出してからパケット信号を選択している。しかしながらこれに限らず例えば、粗同期部４０は、ふたつのアンテナのうちのひとつにて受信したパケット信号のＳＴＦを検出してから、パケット信号を選択してもよく、４つのアンテナのうちのふたつにて受信したパケット信号のＳＴＦを検出してから、パケット信号を選択してもよい。つまり、ＳＴＦを検出するために使用されるアンテナの数が、無線装置２０に備えられたアンテナの数より少なくてもよい。本変形例によれば、アンテナの数が増加しても、処理量の増加を抑制できる。   In the embodiment of the present invention, the coarse synchronization unit 40 selects the packet signal after detecting the STFs of the packet signals received by the two antennas. However, the present invention is not limited to this. For example, the coarse synchronization unit 40 may select the packet signal after detecting the STF of the packet signal received by one of the two antennas. Alternatively, the packet signal may be selected after detecting the STF of the packet signal received at. That is, the number of antennas used for detecting the STF may be smaller than the number of antennas provided in the radio apparatus 20. According to this modification, even if the number of antennas increases, an increase in the processing amount can be suppressed.

１０ 基地局装置、 １２ 車両、 ２０ 無線装置、 ２２ ＲＦ部、 ２４ 変復調部、 ２６ 処理部、 ２８ 制御部、 ３０ 受信装置、 ３２ 同期処理部、 ３４ ＦＦＴ部、 ３６ 復調・受信処理部、 ３８ ＳＴＦ相関部、 ４０ 粗同期部、 ４２ 相関処理部、 ４４ 精密同期部、 ４６ 状態管理部、 ５０ ＬＴＦ１相関部、 ５２ 更新相関部、 ５４ ＬＴＦ２相関部、 １００ 通信システム。   10 base station apparatus, 12 vehicle, 20 radio apparatus, 22 RF section, 24 modulation / demodulation section, 26 processing section, 28 control section, 30 receiving apparatus, 32 synchronization processing section, 34 FFT section, 36 demodulation / reception processing section, 38 STF Correlation unit, 40 coarse synchronization unit, 42 correlation processing unit, 44 fine synchronization unit, 46 state management unit, 50 LTF1 correlation unit, 52 update correlation unit, 54 LTF2 correlation unit, 100 communication system.

本発明によれば、フェージング環境下において複数のアンテナでパケット信号を受信した場合において、タイミング同期の精度を向上できる。   According to the present invention, the accuracy of timing synchronization can be improved when packet signals are received by a plurality of antennas in a fading environment.

Claims (4)

第１既知信号、第２既知信号、データの順に配置されたパケット信号を複数のアンテナにて受信する受信部と、
前記受信部が、複数のアンテナのうちの少なくとも一部のアンテナにて受信したパケット信号の第１既知信号の受信を検出してから、前記受信部が複数のアンテナにて受信したパケット信号のうち、いずれかを選択する検出部と、
前記検出部において選択したパケット信号中の第２既知信号の到来タイミングを特定する特定部と、
前記特定部において特定した到来タイミングをもとに、前記受信部が複数のアンテナにて受信したパケット信号を処理する処理部とを備え、
前記受信部が複数のアンテナにて受信したパケット信号中の第２既知信号では、同一期間の第１シンボルと第２シンボルとが順に含まれ、
前記特定部は、
第１シンボルの到来タイミングを検出するための第１ウインドウであって、かつ第１シンボルの期間以上の期間の第１ウインドウを設定し、第１ウインドウ中において、前記検出部において選択したパケット信号に対する相関処理を実行する第１相関処理部と、
前記第１相関処理部における相関処理結果をもとに到来タイミングを検出すると、第１ウインドウを終了するとともに、到来タイミングに対する修正タイミングを検出するための第２ウインドウであって、かつ第１シンボルの期間以下の期間の第２ウインドウを設定し、第２ウインドウ中において、前記検出部において選択したパケット信号に対する相関処理を実行する第２相関処理部と、
前記第２相関処理部における相関処理結果をもとに修正タイミングを検出した場合であって、かつ修正タイミングが到来タイミングよりも確からしい場合、修正タイミングを到来タイミングに変更し、到来タイミングが修正タイミングよりも確からしい場合、到来タイミングを維持する推定部とを備え、
前記推定部は、前記第２相関処理部における相関処理結果をもとに修正タイミングを検出した場合、前記第２相関処理部に対して、新たな第２ウインドウによる相関処理の再実行を指示し、前記第２相関処理部における相関処理結果をもとに修正タイミングが未検出である場合、第１シンボルの到来タイミングを特定することを特徴とする受信装置。 A receiving unit that receives a packet signal arranged in the order of a first known signal, a second known signal, and data by a plurality of antennas;
The reception unit detects reception of the first known signal of the packet signal received by at least some of the plurality of antennas, and then the packet is received by the reception unit by the plurality of antennas. , A detection unit for selecting one of them,
A specifying unit for specifying the arrival timing of the second known signal in the packet signal selected by the detection unit;
A processor that processes packet signals received by a plurality of antennas based on the arrival timing specified by the specifying unit ;
In the second known signal in the packet signal received by the receiving unit by a plurality of antennas, the first symbol and the second symbol of the same period are included in order,
The specific part is:
A first window for detecting the arrival timing of the first symbol and having a period equal to or longer than the period of the first symbol is set, and the packet signal selected by the detection unit in the first window A first correlation processing unit that executes correlation processing;
When the arrival timing is detected based on the correlation processing result in the first correlation processing unit, the first window is terminated and a second window for detecting a correction timing with respect to the arrival timing, and the first symbol A second window for setting a second window for a period equal to or shorter than the period, and performing a correlation process on the packet signal selected by the detection unit in the second window;
When the correction timing is detected based on the correlation processing result in the second correlation processing unit and the correction timing is more likely than the arrival timing, the correction timing is changed to the arrival timing, and the arrival timing is corrected. If it is more likely, it has an estimation unit that maintains the arrival timing,
When the estimation unit detects the correction timing based on the correlation processing result in the second correlation processing unit, the estimation unit instructs the second correlation processing unit to re-execute the correlation processing using a new second window. A receiving apparatus that identifies the arrival timing of the first symbol when the correction timing is not detected based on the correlation processing result in the second correlation processing section . 前記検出部は、前記受信部が複数のアンテナにて受信したパケット信号のそれぞれに対する相関処理を実行することによって、第１既知信号の受信を検出することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。   The reception unit according to claim 1, wherein the detection unit detects reception of a first known signal by performing correlation processing on each of packet signals received by the reception unit by a plurality of antennas. apparatus. 前記特定部は、
前記推定部が第１シンボルの到来タイミングを未特定である場合、前記第１相関処理部において設定した第１ウインドウの後方に、第２シンボルの到来タイミングを検出するための第３ウインドウであって、かつ第１シンボルの期間以上の期間の第３ウインドウを設定し、第３ウインドウ中において、前記検出部において選択したパケット信号に対する相関処理を実行する第３相関処理部をさらに備え、
前記推定部は、前記第３相関処理部における相関処理結果をもとに、第２シンボルの到来タイミングを特定することを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。 The specific part is:
A third window for detecting the arrival timing of the second symbol behind the first window set in the first correlation processing unit when the estimation unit has not specified the arrival timing of the first symbol; And a third correlation processing unit that sets a third window for a period equal to or longer than the period of the first symbol, and executes correlation processing on the packet signal selected by the detection unit in the third window,
The receiving apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the estimation unit specifies the arrival timing of the second symbol based on a correlation processing result in the third correlation processing unit. 前記特定部は、
前記推定部が第１シンボルの到来タイミングを特定した場合、第１シンボルの到来タイミングから１シンボル遅れたタイミング近傍において、前記検出部において選択したパケット信号に対する相関処理を実行する第３相関処理部をさらに備え、
前記推定部は、前記第３相関処理部における相関処理結果をもとに、第１シンボルの到来タイミングの正確性を確認することを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。 The specific part is:
When the estimation unit specifies the arrival timing of the first symbol, a third correlation processing unit that executes correlation processing on the packet signal selected by the detection unit in the vicinity of the timing delayed by one symbol from the arrival timing of the first symbol In addition,
The estimating unit, based on the correlation processing result in said third correlation processing unit, the receiving apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that to check the accuracy of the arrival timing of the first symbol.

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