专利名称：测距系统、发送终端、接收终端、测距方法及计算机程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及多载波传送方式中的测距系统、发送终端、接收终端、测距方法及计算机程序。
背景技术：
以往，一般知道可构成如下的无线局域网(无线局域网)由信息通信单元连接多个计算机，并通过无线通信对文件和数据等信息进行接收发送或进行共享。
上述无线局域网中，例如存在IEEE802.11a标准等。在上述IEEE802.11a的标准中，支持最大达到54Mbps通信速度的5Ghz的OFDM调制方式，利用52条子载波进行无线通信。
正在开发利用上述IEEE802.11a等无线局域网，对装置间的距离进行测定的测距系统。由该无线局域网测量发送器和接收器的装置间的距离时，首先需要相互确定包的接收位置。
用上述IEEE802.11a等无线局域网确定包的接收位置，可考虑如下方法，即由同步位置确定包的接收位置。例如，在过接收器所具备的AD转换器进行动作后，接收器所具备的数字电路以80MHz的时钟进行动作。
上述包的最前头嵌入有已知的信号序列，通过接收机的A/D转换器进行处理后，使用该已知的信号，计算与接收信号的相关性。在包的已知信号的位置处，该相关值变大，因此，通过搜索(检索)相关值的峰值，可辨别在哪个位置能够接收包，并可测量装置间的距离。
另一方面，在与无线局域网中的测距完全不同的领域，例如，作为由所谓的自适应阵列进行传播分析时所利用的技术，存在谱估计算法中的MUSIC算法(参照非专利文献1)。
非专利文献1菊間信良著，“アレ一アンテナによる適応信号処理”，科学技術出版，1998年9月20日，p.191-20
发明内容然而，例如在作为多载波传送方式的5GHz系的OFDM调制方式中，系统时钟是80MHz程度，发送器和接收器只能用该系统时钟单位辨别同步的位置，因此，基于包的接收时刻而测定距离时，误差很大。
例如，在80MHz的时钟中，每一个时钟为1/80MHz＝12ns(纳秒)。也就是说，80MHz的时钟中的一个时钟的误差如果转换为距离，因光的速度是3.0×108m/s，故成为3.0×108m/s×12ns＝3.6m，可知只能进行米等级的精度的测距，误差很大。
因此，在家庭内或小规模办公室内等，即使利用上述IEEE802.11a等无线局域网，执行了装置间的测距，由于误差过大，因此不能有效地使用。
然而，在近些年，期待将MUSIC算法实际应用于无线局域网。以往的MUSIC算法，主要利用于自适应阵列的传播分析，但期待在各种无线局域网领域实际应用这样的MUSIC算法。
本发明是鉴于上述问题点提出的，本发明的目的在于提供一种能够在多载波传送方式中降低测距误差的、新的或改良的测距系统、发送终端、接收终端、测距方法及计算机程序。
为了解决上述课题，根据本发明的第一观点，提供一种多载波传送方式中的测定终端间的距离的测距系统。上述测距系统的特征在于，具备频域数据处理部，包的发送时以及/或者接收时的数据被进行快速傅立叶变换，并且对规定处理后的频域的数据，应用谱估计算法，从而取得脉冲响应。
根据本发明，在对终端间的距离进行测定的测距系统中，为了测定终端间的距离，对包的发送时以及/或者接收时的数据进行快速离散傅立叶变换，并且对于执行了规定处理后的频域的数据，应用谱估计算法，并求出脉冲响应。
上述脉冲响应，也可以是高精度地表示包接收时刻以及/或者发送时刻的时刻信息。根据这样的结构，能够取得正确的包接收时刻以及/或者发送时刻，并能够更高精度地对终端间的距离进行测距。
上述测距系统具备插值处理部，对存在于频域的数据中的载波空洞(carrier hole)进行插值；频率平均处理部，对上述插值后的频域数据进行频率平均处理，在上述规定处理中包含由上述插值处理部进行的插值处理和由上述频率平均处理部进行的频率平均处理。利用这样的结构，即使在对包接收发送时的数据进行快速离散傅立叶变换的频域的数据中存在载波空洞，也能够应用谱估计算法，并求出适当的脉冲响应。
上述插值处理部，也可以由来自相邻载波的数据，对与载波空洞相当的部分的数据进行插值。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端。上述发送终端的特征在于，具备包发送部，将第一包发送到通信对方的接收终端；时刻信息生成部，至少生成表示发送上述第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还具备往返时间概算部，根据上述第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对接收终端和发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在接收终端接收第一包的同时发送到发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理部，将来自接收终端的第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；频域数据处理部，对第一频域的数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域的数据应用谱估计算法，求出第一脉冲响应；传输时间校正部，由接收终端以规定的定时接收第三包，并从包往返时间减去第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据第一脉冲响应与第三包所包含的第二脉冲响应，将电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；距离算出部，由校正后传输往返时间和电波的速度，求出发送终端和接收终端间的距离。
根据本发明，发送终端，由第一包发送时刻和第二包接收时刻，概算与包往返于接收终端的周转时间等相当的包往返时间，并且由内部处理延迟时间、第一脉冲响应和第二脉冲响应，求出电波到接收终端后再次返回到发送终端的高精度的传输往返时间。根据这样的结构，可以求出高精度的传输往返时间，因此，即使是多载波传送方式，也能够最小化测距引起的误差，并正确的测定终端间的距离。
可以通过接收终端，从第一包接收时的数据快速离散傅立叶变换为第二频域的数据，在被执行了规定处理后，将谱估计算法应用于该第二频域的数据，从而求出上述第二脉冲响应，内部处理延迟时间是该接收终端的内部处理的延迟时间。
上述第一脉冲响应可以是对上述第二包的接收时刻的时刻信息，上述第二脉冲响应可以是对第一包的接收时刻的时刻信息。
上述发送终端可以具备插值处理部，对存在于频域数据中的载波空洞进行插值；频率平均处理部，对于上述插值后的频域数据进行频率平均处理，上述规定处理包含由插值处理部进行的插值处理和由频率平均处理部进行的频率平均处理。
上述插值处理部，可以由来自相邻载波的数据，对与载波空洞相当的部分的数据进行插值。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端的测距方法。上述测距方法的特征在于，包括包发送步骤，将第一包发送到通信对方的接收终端；时刻信息生成步骤，至少生成表示发送第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还包括往返时间概算步骤，根据第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对接收终端和发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在接收终端接收第一包的同时发送到发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换步骤，将来自接收终端的第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；脉冲响应运算步骤，对第一频域的数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域的数据应用谱估计算法，并求出第一脉冲响应；传输时间校正步骤，由接收终端以规定的定时接收第三包，并从包往返时间减去第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据第一脉冲响应与第三包所包含的第二脉冲响应，将电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；距离算出步骤，由校正后传输往返时间和电波的速度，求出发送终端和接收终端间的距离。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种计算机程序，使计算机用作对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端。上述计算机程序的特征在于，包括包发送单元，将第一包发送到通信对方的接收终端；时刻信息生成单元，至少生成表示发送第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还包括往返时间概算单元，根据第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对接收终端和发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在接收终端接收第一包的同时发送到发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理单元，将来自接收终端的第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；频域数据处理单元，对第一频域的数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域的数据应用谱估计算法，并求出第一脉冲响应；传输时间校正单元，由接收终端以规定的定时接收第三包，并从包往返时间减去第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据第一脉冲响应与第三包所包含的第二脉冲响应，将电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；距离算出单元，由校正后传输往返时间和电波的速度，求出发送终端和接收终端间的距离。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的接收终端。上述接收终端的特征在于，具备第一包发送部，接收来自通信对方的发送终端的第一包，并且，生成第二包，并将第二包发送到上述发送终端；快速离散傅立叶变换处理部，将来自发送终端的第一包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为频域的数据；频域数据处理部，对频域的数据执行规定处理后，对于上述规定处理后的频域的数据应用谱估计算法，求出脉冲响应；处理延迟算出部，作为利用接收终端自身的内部处理的处理延迟时间，求出内部处理延迟时间；第二包发送部，生成至少包含上述脉冲响应和内部处理延迟时间的第三包，并以规定的定时发送到发送终端。此外，与本发明有关的规定定时，如果是接收了上述第一包后，则可以是任何定时。另外，与本发明有关的接收第一包同时生成第二包的定时，例如，可以举例说明与接收第一包大致同时、或者紧跟着接收第一包后等。
脉冲响应也可以是高精度地表示上述第一包接收时刻的时刻信息。
上述接收终端也可以具备插值处理部，对存在于上述频域数据中的载波空洞进行插值；频率平均处理部，对上述插值后的频域数据进行频率平均处理，上述规定处理中包含由插值处理部进行的插值处理和由上述频率平均处理部进行的频率平均处理。
插值处理部也可以由来自相邻载波的数据，对与载波空洞相当的部分的数据进行插值。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端。上述发送终端的特征在于，具备包发送部，将第一包发送到通信对方的接收终端；时刻信息生成部，至少生成表示发送第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还具备往返时间概算部，根据第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对接收终端和该发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在接收终端接收第一包的同时发送到发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理部，将来自接收终端的第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；频域数据处理部，由接收终端以规定的定时接收第三包，并对该第三包所包含的第二频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第二频域数据应用谱估计算法，并求出第一脉冲响应，并且，对第一频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域数据应用谱估计算法，并求出第二脉冲响应；传输时间校正部，从包往返时间减去第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据第一脉冲响应与第二脉冲响应，将电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；距离算出部，由校正后传输往返时间和电波的速度，求出发送终端和接收终端间的距离。
根据本发明，由第一包发送时刻和第二包接收时刻，概算与包往返于接收终端的周转时间等相当的包往返时间，并且由内部处理延迟时间、第一脉冲响应和第二脉冲响应，求出电波到接收终端后再次返回到发送终端的高精度的传输往返时间。根据这样的结构，可以求出高精度的传输往返时间，因此，即使是多载波传送方式，也能够最小化测距引起的误差，并正确的测定终端间的距离。另外，发送终端统一求出上述第一脉冲响应和第二脉冲响应，因此，能够总括测距处理。并且，也可以使接收终端的内部结构比发送终端更简化。
上述第二频域的数据，可以由接收终端，接收前述第一包时的数据被快速离散傅立叶变换为第二频域的数据，内部处理延迟时间是该接收终端的内部处理的延迟时间。
上述第一脉冲响应可以是高精度地表示第一包的接收时刻的时刻信息，上述第二脉冲响应可以是对第二包的接收时刻的时刻信息。
上述发送终端也可以具备插值处理部，对存在于频域数据中的载波空洞进行插值；频率平均处理部，对上述插值后的频域数据进行频率平均处理，上述规定处理包括由插值处理部进行的插值处理和由频率平均处理部进行的频率平均处理。
上述插值处理部也可以由来自相邻载波的数据，对与载波空洞相当的部分的数据进行插值。
如以上所说明，根据本发明，能够飞跃性地提高多载波传送方式中的终端间的测距的精度，并降低终端间的测距引起的距离误差。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种测距方法，是对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端的测距方法，其特征在于，包括包发送步骤，将第一包发送到通信对方的接收终端；和时刻信息生成步骤，至少生成表示发送前述第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还包括往返时间概算步骤，根据前述第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对前述接收终端和该发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在前述接收终端接收前述第一包的同时发送到前述发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理步骤，将来自前述接收终端的前述第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；脉冲响应运算步骤，由前述接收终端以规定的定时接收第三包，并对该第三包所包含的第二频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第二频域数据应用谱估计算法，求出第一脉冲响应，并且，对前述第一频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域数据应用谱估计算法，求出第二脉冲响应；传输时间校正步骤，从前述包往返时间减去前述第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据前述第一脉冲响应与前述第二脉冲响应，将前述电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；和距离算出步骤，由前述校正后传输往返时间和电波的速度，求出前述发送终端和接收终端间的距离。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种计算机程序，使计算机用作对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端，其特征在于，包括包发送单元，将第一包发送到通信对方的接收终端；和时刻信息生成单元，至少生成表示发送前述第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还包括往返时间概算单元，根据前述第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对前述接收终端和该发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在前述接收终端接收前述第一包的同时发送到前述发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理单元，将来自前述接收终端的前述第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；频域数据处理单元，由前述接收终端以规定的定时接收第三包，并对该第三包所包含的第二频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第二频域数据应用谱估计算法，求出第一脉冲响应，并且，对前述第一频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域数据应用谱估计算法，求出第二脉冲响应；传输时间校正单元，从前述包往返时间减去前述第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据前述第一脉冲响应与前述第二脉冲响应，将前述电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；和距离算出单元，由前述校正后传输往返时间和电波的速度，求出前述发送终端和接收终端间的距离。
为了解决上述问题，根据本发明的其他观点，提供一种接收终端，是对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的接收终端，其特征在于，具备第一包发送部，接收来自通信对方的发送终端的第一包，并且，生成第二包，并将该第二包发送到前述发送终端；快速离散傅立叶变换处理部，将来自前述发送终端的第一包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为频域的数据；处理延迟算出部，作为利用前述接收终端自身的内部处理的处理延迟时间，求出内部处理延迟时间；和第二包发送部，生成至少包含前述频域的数据和前述内部处理延迟时间的第三包，并以规定的定时发送到前述发送终端。
图1是表示与第一实施方式有关的测距系统的概要结构的一个例子的说明图。
图2是表示与第一实施方式有关的进行距离测定的一侧的终端的概要结构的一个例子的框图。
图3是表示与第一实施方式有关的被进行距离测定的一侧的终端的概要结构的一个例子的框图。
图4是表示与第一实施方式有关的测距系统的一系列处理的概要的一个例子的顺序图。
图5是表示与第一实施方式有关的直接波成为5ns时的脉冲响应的概要的说明图。
图6是表示数据截取位置的概要的说明图。
图7是表示MUSIC谱的概要结构的一个例子的说明图。
图8是表示仅将数据往前移动25ns截取时的截取位置的概要的说明图。
图9是表示MUSIC谱的概要结构的一个例子的说明图。
图10是表示由测距系统测定距离的结果精度的概要的说明图。
图11是表示与第二实施方式有关的测定距离的一侧的终端(终端101c)的概要结构的框图。
图12是表示与第二实施方式有关的被测定距离的一侧的终端(终端101d)的概要结构的框图。
符号说明101终端210插值处理部211移动平均处理部212MUSIC算法处理部213存储器214距离计算处理部218时刻设定部
224FFT具体实施方式
下面，参照附图进行详细说明本发明的最佳实施方式。此外，在下面的说明以及附图中，对于具有大致相同的功能以及结构的构成要素，标记相同符号，从而省略重复说明。
第一实施方式首先，参照图1，说明与第一实施方式有关的测距系统100。图1是表示与第一实施方式有关的测距系统的概要结构的一个例子的说明图。
如图1所示，测距系统100中至少存在进行距离测定的终端101a(下面，有时也记为终端A)和被进行距离测定的终端b(下面，有时也记为终端B)。此外，终端101a也可以被进行距离测定，终端101b也可以进行距离测定，还可以在测距系统100中存在大于等于3台的终端101。
另外，与第一实施方式有关的终端101，例如可以例举出个人计算机(PC)等，但只要是能够通过无线局域网对数据进行接收发送的装置，不限定于这样的例子，可以用任何装置来实施。
图1所示的测距系统100中的测距是指，对从终端A到终端B的距离进行测定。这是通过从由终端A发送的包通过终端B再次返回来为止的周转时间的测定值(包往返时间)，减去终端101固有的延迟时间等，首先求出在某空间中的电波的延迟时间。由该延迟时间考虑电波的速度等而测定距离。
接着，参照图2，说明与第一实施方式有关的终端101a。图2是表示进行与第一实施方式有关的距离测定的一侧的终端的概要结构的一个例子的框图。
如图2所示，与第一实施方式有关的终端101a具备距离测定模块201a，具有测定距离的功能；无线通信模块203，具有由无线局域网对数据进行接收发送的功能。
在上述距离测定模块201a中，还具备插值处理部210，执行载波空洞的插值处理；移动平均处理器部(频率平均处理部)211，执行移动平均(频率平均)处理；MUSIC算法处理部(频域数据处理部)212，应用MUSIC算法来确定包的高精度的接收/发送位置；存储器213(213a、213b、…213e)，能够存储例如包1～包3等各种数据；距离计算处理部(往返时间概算部、传输时间校正部、距离算出部)214，算出终端100间的距离；时刻设定部(时刻信息生成部)218。
虽然通过FFT(快速离散傅立叶变换处理部)224进行FFT处理后的频域的数据中存在载波空洞，但是插值处理部210，例如利用来自该部分的相邻载波的数据，对与该载波空洞相当的部分的数据进行插值。
上述MUSIC算法处理部212，为了正确地确定包的接收/发送位置，应用MUSIC算法，求出脉冲响应。此外，关于与本实施方式有关的MUSIC算法，和一般的MUSIC算法大致相同，具体地说，例如，如在下面文献等中所记载菊間信良著，“アレ一アンテナによる適応信号処理”，科学技術出版，1998年9月20日，p.191-203。
此外，与第一实施方式有关的存储器213，并不限定于RAM等存储单元，例如也可以是快闪存储器或HDD(硬盘驱动器)等存储单元。
另外，上述无线通信模块203具备RF处理部220；AD转换处理部221，对信号进行AD转换；包同步处理部222；GT消除处理部223；FFT(快速离散傅立叶变换处理部)224，执行FFT(FastFourier Transforms快速离散傅立叶变换)处理；解码器225；编码器226；IFFT227，执行IFFT(快速离散傅立叶反变换)处理；GT赋予处理部228；DA转换处理部229。
上述RF处理部220，通过天线至少发射/接收5GHz的RF(Radio-Frequency发射频率)。
包同步处理部222，例如使用存在于包的最前头的已知信号进行相关值的峰值检索，从而检测用于确定接收位置的同步位置。根据上述同步位置，通过时刻设定部218可求出包的接收时刻/发送时刻。
存储器213a对表示发送距离测定用的包1(第一包)的时刻的发送时刻信息(包1发送时刻信息(第一包发送时刻信息))进行存储，存储器213b对表示接收了距离测定用的包2的时刻的接收时刻信息(包2接收时刻信息)进行存储，存储器213c对表示比距离测定用包2(第二包)的接收时刻准确性更高的校正后时刻的校正值(包2接收时刻校正值(第二脉冲响应))进行存储，存储器213d对从通信对方的终端101b接收的包3所包含的终端101b的内部处理延迟值(由内部处理产生的延迟时间)进行存储，存储器213e对表示比来自通信对方的终端101b的包3(第三包)的接收时刻更精确的时刻的校正值(包3接收时刻校正值(第三脉冲响应))、和表示比通信对方的终端101b接收包1的接收时刻正确性更高的校正后的时刻的校正值(包1接收时刻校正值(第一脉冲响应))进行存储。此外，关于上述包1～包3将在后面叙述。
此外，距离测定用的包1的接收时刻、包2的接收时刻、或包3的接收时刻，通过终端101，可根据已知的包的最前头块信号和系统时钟的同步位置而求出，因此，成为粗略的接收时刻。为了进一步提高接收时刻的正确性，终端101例如能够通过应用上述MUSIC算法，取得比上述包1或包2的接收时刻精度更高的接收时刻(包1接收时刻校正值/包2接收时刻校正值)。
上述时刻设定部218具有定时器功能，一边时时刻刻进行计时，一边生成表示时刻的时刻信息。并且，将表示对包1～包3中任一个包进行发送或接收的定时的时刻的时刻信息，作为包接收时刻信息或包发送时刻信息存储到各存储器213(213a、213b)中。
下面，参照图3，说明与第一实施方式有关的终端101b。图3是表示与第一实施方式有关的被进行距离测定一侧的终端的概要结构的一个例子的框图。
如图3所示，与第一实施方式有关的终端101b具备距离测定模块201b，具有为了测定距离而执行规定处理的功能；无线通信模块203，具有利用无线局域网对数据进行接收发送的功能。
上述距离测定模块201b具备插值处理部210；移动平均处理部211；MUSIC算法处理部212；存储器213(213f)；接收包的包接收部215；生成或发送包的包生成/发送部216(216a、216b)；延迟运算部217。
存储器213f中存储并保持有终端101b的内部的处理延迟值(内部处理延迟值)。内部处理延迟值，例如，是由接收包、生成新包、发送该包的一系列的终端101b的内部处理产生的延迟时间。
延迟运算部217，对由终端101b的内部所具备的例如模拟电路或数字电路中执行的处理产生的延迟时间进行合计，取得上述内部处理延迟值。求出的上述内部处理延迟值，通过延迟运算部217，被保存到存储器213f。
包接收部215接收包，并对其中的距离测定用的包1进行检测。此外，关于包1在后面进行说明。
包生成/发送部216a，根据在MUSIC算法处理部212中求出的，由高分辨率的脉冲响应的结果，求出距离测定用的包1的接收时刻校正值(包1接收时刻校正值)。此外，包1的接收时刻校正值，是用于提高终端101b接收了包1的时刻的精度和正确度的校正值。
并且，包生成/发送部216a，生成包含了保存在存储器213f中的内部处理延迟值的包3，并发送到无线通信模块203。
包生成/发送部216b，与由上述包接收部215接收了包1的定时同时，立刻生成包2，并发送到无线通信模块203。此外，上述包2到达终端101a，从而求出粗略的周转时间，并可求出终端101间的粗略距离。
此外，与第一实施方式有关的存储器213，并不限定于RAM等存储单元，也可以是例如快闪存储器或HDD(硬盘驱动器)等存储单元。
另外，将与第一实施方式有关的终端101a具备多个存储器213(213a～213e)的情况作为例子进行了说明，但并不限定于这样的例子，例如，当终端101a只具备一个存储器213时也能够实施。
另外，与第一实施方式有关的终端101b所具备的无线通信模块203，由于实质上与上述说明的终端101a所具备的无线通信模块203相同，因此，省略详细说明。
此外，将与第一实施方式有关的终端101a不具备距离测定模块201b的情况作为例子进行了说明，但并不限定于这样的例子，例如，终端101a还具备距离测定模块201b时也能够实施。
此外，将与第一实施方式有关的终端101b不具备距离测定模块201a的情况作为例子进行了说明，但并不限定于这样的例子，例如，终端101b还具备距离测定模块201a时也能够实施。
另外，对与第一实施方式有关的终端101b将包生成/发送部216a和包生成/发送部216b作为不同体具备的情况为例进行了说明，但并不限定于这样的例子，例如，终端101b具备一体化的一个包生成/发送部216时等也可以实施。
如上所述，根据图2以及图3所示的终端101的结构，通过对进行距离测定的一侧(终端101a)和被进行距离测定的一侧(终端101b)的双方装载MUSIC算法处理部212，可进行高精度的包位置的确定。
为了确定上述高精度的包位置，对于与由终端101b所具备的FFT224进行FFT处理后的频域的数据，可通过对作为高分辨率的谱估计算法的一种的MUSIC算法进行处理的MUSIC算法212得到高分辨率的脉冲响应，从而进行确定。
频域的数据，通常相互相关性很大，因此，需要进行称为频率平均的预处理。移动平均处理部211相当于上述预处理。这在应用MUSIC算法时的预处理中很普遍。
在无线局域网的情况下，为了进一步达到不使用DC分量的目的，在频域的数据中通常存在载波空洞。在该载波空洞的载波中能量是0。也就是说，要对利用MUSIC算法处理部212的处理被执行前的预处理的频率平均(移动平均)进行处理执行，必须预先根据相邻的载波数据对该载波空洞位置的频率数据进行插值。
因此，如图2以及图3所示，终端101具备插值处理部210和移动平均处理部211，在MUSIC算法处理部212进行处理前，执行插值处理部210和移动平均处理部211的处理。
从上面可知，与以往有关的MUSIC算法主要被应用于自适应阵列的传播分析处理等，但即使原样将MUSIC算法简单地应用于无线局域网中的测距系统，也不能够实现高精度的测距。
接着，参照图4，说明与第一实施方式有关的测距系统100的一系列的处理。图4是表示与第一实施方式有关的测距系统的一系列的处理概要的一个例子的顺序图。此外，将进行距离测定的终端设为终端101a(发送机)、被进行距离测定的终端设为终端101b(接收机)，但不限定于这样的例子。
如图4所示，首先，为了对终端101a和终端101b间的距离进行测定，终端101a发送距离测定用的包1，并且，将表示该包1的发送时刻的包1发送时刻信息保存到存储器213a(S401)。
接着，终端101b接收包，识别其中距离测定用的包1，并且，开始包2的生成处理，尽可能立刻发送距离测定用的包2(S403)。进行包2的发送处理时，将表示对由DA转换前等的数字处理引起的处理延迟、由DA转换后等的模拟处理引起的处理延迟进行合计得到的延迟时间的值(内部处理延迟值t1)，存储到存储器213f(S403)。
接着，终端101b接收来自终端101a的包1，该包1通过无线通信模块203中的FFT224进行FFT处理。接着对FFT处理后的频率数据的载波空洞进行插值处理，对于该插值处理后的数据进行了频率平均处理后，应用MUSIC算法求出高分辨率的脉冲响应。并且，根据上述脉冲响应可求出包1接收时刻校正值(S405)。上述包1接收时刻校正值存储在存储器213中。此外，包1接收时刻校正值也可以保存到存储器213f，或者还可以保存到终端101b所具备的其它存储单元(未图示)。
接着，终端101b所具备的包生成/发送部216a，生成包含了上述内部处理延迟值和包1接收时刻校正值的包3，并将该包3发送到无线通信模块203(S407)。上述无线通信模块203在执行规定处理后，从RF处理部220通过无线发射到终端101a。
接着，终端101a接收包2时，表示接收了该包2的时刻的包2接收时刻信息被存储到存储器213b(S409)。
接着，终端101a接收包2，该包2通过FFT224进行FFT处理。接着，对FFT处理后的频率数据的载波空洞进行插值处理，并对该插值处理后的数据进行了频率平均处理后，应用MUSIC算法，求出高分辨率的脉冲响应。并且，根据上述脉冲响应，求出包2接收时刻校正值，并存储到存储器213c(S411)。
接着，终端101a，接收由终端101b发送的包3。并且，终端101a从包3取得在终端101b求出的包1接收时刻校正值和内部处理延迟值t1，包1接收时刻校正值和内部处理延迟值t1分别被保存到存储器213e和存储器213d(S413)。
接着，终端101a所具备的距离计算处理部(往返时间概算部)214，取得存储在存储器213a中的包1发送时刻信息和存储在存储器213b的包2接收时刻信息，并根据其双方信息进行周转时间的概算(S415)。
此外，与第一实施方式有关的周转时间的概算，通过从接收包2的接收时刻减去发送包1的发送时刻而求出。也就是说，包2接收时刻信息-包发送时刻信息＝周转时间的概算值(包往返时间)。
接着，终端101a所具备的距离计算处理部214，通过从上述周转时间的概算值再减去终端101b(通信对方)的内部处理延迟值t1，求出往返的电波传输时间(传输往返时间)的概算值(S417)。并且，传输往返时间的概算值，由“传输往返时间＝周转时间的概算值-通信对方的内部处理延迟值”的算式求出。
接着，终端101a所具备的距离计算处理部(传输时间校正部)214，首先取得存储在存储器213c中的包2接收时刻校正值和存储在存储器213e中的包1接收时刻校正值，并根据上述双方的校正值，对由S417求出的传输往返时间的概算值进行校正，得到高精度的传输往返时间(校正后传输往返时间)。并且，距离计算处理部(距离算出部)214，由上述高精度的传输往返时间和电波速度(3.0×108m/s)计算终端101间的距离(S419)。这样，结束与第一实施方式有关的测距系统100的一系列动作的说明。
接着，示出与第一实施方式有关的测距系统100的实施例。此外，在以下的实施例中，将在5GHz的OFDM(正交频分复用)调制方式中，使用了40MHz频带宽度的OFDM调制方式的情况，作为例子进行说明，但只要是多载波传送方式，不限定于这样的例子。
并且，在测距系统100的实施例中，FFT224的点数使用128点，子载波为114条。并且在DC分量的附近存在3条载波空洞。在上述的条件下，以下示出测距系统100的实施例。
首先，上述DC分量的附近存在3条载波空洞，因此，如上所述，3条载波空洞通过使用相邻或附近的载波值进行插值。因此，对总计为117条的频率数据应用MUSIC算法。此外，在应用MUSIC算法前，按照上述说明，事先进行117条频率数据的平均处理。
此外，将通过应用MUSIC算法求出的脉冲响应的对象，设为如图5所示的直接波成为5ns那样的脉冲响应。图5是表示与第一实施方式有关的直接波成为5ns时的脉冲响应概要的说明图。
使用由终端101所具备的包同步处理部222进行辨别的包的同步位置，执行如图6所示的FET处理后的数据的截取位置时，应用了MUSIC算法的结果的MUSIC谱成为如图7所示。此外，图6是表示数据的截取位置概要的说明图，图7是表示MUSIC谱的概要结构的一个例子的说明图。
另外，通过设置图6所示的保护间隔，例如，即使由于漫反射等，具有时间偏移的信号(重影)来到接收地点，也能使得不产生影响(多路径故障)。
如图7所示，可知MUSIC谱的最大峰值大致是5ns。在上述图6所示数据的截取位置，可知MUSIC谱在5ns处为峰值，但在这样的截取位置上进行截取并不一定容易，很多时候截取位置偏移。
因此，为了使数据的截取多少具有余量，例如，将FET处理后的数据的截取位置向前偏移一个采样量(25ns)时，数据的截取位置成为如图8所示。此外，图8是表示当仅将数据向前偏移25ns进行截取时的截取位置的概要的说明图。
在该图8所示的数据截取位置上截取数据，并应用了MUSIC算法时的MUSIC谱成为如图9所示。此外，图9是表示MUSIC谱的概要结构的一个例子的说明图。
如图9所示，MUSIC谱的峰值大致是30ns，这是在图7所示的MUSIC谱的峰值(5ns)上加上截取位置偏移的量(25ns)的值。也就是说，MUSIC谱的峰值将仅偏移与截取位置的偏移程度相同的程度。此外，如果预先知道上述偏移的量，则能够校正MUSIC谱，例如设为5ns，并可以实现高精度的测距。如上所述，在OFDM调制方式中，通过将MUSIC算法应用于FFT处理后的数据，能够以比系统时钟的宽度更精密的精度正确地确定包的发送/接收位置。也就是说，能够更正确地测定终端101间的距离。
另一方面，在UWB(超宽带通信方式)的无线方式中，使用高速脉冲，因此，例如可以使2GHz的包同步。由于2GHz的时钟宽度是1/2GHz＝0.5ns，故能够以3.0×108m/s×0.5ns＝0.15m的精度进行测距。在本实施例中，即使不是达到该UWB的高速时钟，也实现了高精度测距。
最后，图10示出了由测距系统100测定了距离的结果的精度。此外，SN＝20dB。如参照图10，进行测距的结果“距离误差”，当试行次数在所有情况下都是0.09cm～0.27cm的范围内(平均为0.144cm)，可以将距离的误差最小化到极限。也就是说，可执行不是米等级而是厘米等级的测距。此外，设定时刻是成为假想的脉冲响应的对象的值(5ns)。
此外，对于以往的MUSIC算法，也应用于自适应阵列的传播分析处理等。然而，组合到利用了无线局域网的测距系统100中进行应用，是不容易想到的。因为，即使将进行FFT处理后的数据原样应用于MUSIC算法，只要不执行根据上述插值处理部210的插值处理等，就不能够实现高精度的测距。因此，将上述MUSIC算法应用于利用了无线局域网的测距系统100，是业内人士不容易想到的。
第二实施方式接着，参照图11、图12，说明与第二实施方式有关的终端101。图11是表示与第二实施方式有关的测定距离的一侧的终端(终端101c)的概要结构的框图，图12是表示与第二实施方式有关的被测定距离的一侧的终端(终端101d)的概要结构的框图。
此外，与第二实施方式有关的测距系统，由于和参照图1说明的与第一实施方式有关的测距系统100实质上相同，因此，省略详细说明。另外，对于与第二实施方式有关的终端101的说明，详细说明和上述说明的与第一实施方式有关的终端101不同的点，对于其他点由于实质上相同，因此，省略详细说明。
在与第二实施方式有关的测距系统中，只有进行距离测定的一侧的终端(终端101c)应用MUSIC算法，从而测定终端101间的距离。此外，在与第一实施方式有关的测距系统中，进行距离测定的一侧以及被进行距离测定的一侧的终端101应用MUSIC算法，测定终端101间的距离。
与第二实施方式有关的进行距离测定的一侧的终端101c，和图2所示的与第一实施方式有关的进行距离测定的一侧的终端101a进行比较，不同点在于，从被进行距离测定的一侧的终端101d接收的包3中不包含包1接收时刻校正值，从上述终端101d对接收包1时的频域的数据进行接收，终端101c求出包1接收时刻校正值。
更具体地说，如图11所示，和与第一实施方式有关的终端101a不同的点在于，与第二实施方式有关的终端101c具备存储器213g，对终端101c所求出的包1接收时刻校正值进行存储；存储器213h，代替存储器213e，对由终端101d接收包1时的频域的数据进行存储。
此外，将与第二实施方式有关的终端101c所具备的存储器213g以及/或者存储器213h与其他存储器213(213a、213b、213c、213d)是不同体的情况作为例子进行了说明，但不限定于这样的例子，例如，存储器213g以及/或者213h与其他存储器213(213a、213b、213c、213d)中至少一个存储器213被一体化的情况下，也能够实施。
接着，与第二实施方式有关的被进行距离测定的一侧的终端101d，和与第一实施方式有关的终端101b进行比较，不同点在于，不具备MUSIC算法处理部212、移动平均处理部211和插值处理部210，并代替包生成/发送部216a，具备包生成/发送部216c。
上述包生成/发送部216c，生成至少包含终端101d接收包1时的频域的数据与终端101d的内部延迟处理值的包3，并将该包3发送到无线通信模块203。对于其他点，和与第一实施方式有关的终端101b实质上相同。
也就是说，图12所示的与第二实施方式有关的终端101d，作为由包3发送到终端101c的信息，不是包1接收时刻校正值，而是对接收包1时的频域的数据不进行加工而原样发送。
另外，图11所示的与第二实施方式有关的终端101c，当从终端101d接收上述包3时，取得包3所包含的接收包1时的频域数据和内部处理延迟值，通过使用上述频域的数据应用MUSIC算法，求出包1接收时刻校正值。
因此，在与第一实施方式有关的终端101b中，通过应用MUSIC算法求出包1接收时刻校正值，但是在与第二实施方式有关的终端101d中，不求出包1接收时刻校正值，而发送包1接收时的频率数据即可，因此，减轻了对终端101d的处理负荷，可以简化终端101d所具备的电路等。
另外，与第二实施方式有关的测距系统的一系列操作，和与第一实施方式有关的测距系统的一系列操作进行比较，不同点在于，测定距离的一侧的终端101c求出包1接收时刻校正值和包2接收时刻校正值的全部包接收时刻校正值，但是对于其他点和与第一实施方式有关的测距系统大致相同，因此，省略详细说明。这样，结束与第二实施方式有关的测距系统的说明。
接着，与由第一实施方式以及第二实施方式说明的一系列的测距系统相关的处理，可以由专门的硬件进行，也可以通过软件进行。通过软件进行一系列的处理时，构成该软件的程序，被安装在与通用的计算机和微型计算机等相当的终端101所具备的存储器213等存储单元中。
此外，用于使终端101执行测距系统工作的程序，可以预先存储在内置于计算机的作为存储单元的HDD(硬盘驱动器)或ROM、RAM等中。
另外，或者程序不限保存在HDD中，也可以暂时或永久保存(存储)在软盘、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory只读光盘)、MO(Magneto Optical磁光)盘、DVD(DigitalVersatile Disc数字通用盘)、磁盘、半导体存储器等移动存储介质中。这样的移动存储介质，可以作为所谓的软件包来提供。
另外，程序除了由如上所述的移动存储介质安装到计算机以外，还可以通过数字卫星广播用的人造卫星，从下载站点无线传送到终端101，或通过称为局域网(Local Area Network)、因特网的网络，以有线传送给终端101。在终端101中，接收如上所述传送过来的程序，并安装到内置的HDD等中。
在此，在本说明书中，对用于使终端101进行各种处理的程序进行记述的处理步骤，不一定按照作为图4所示的顺序图所述的顺序按时间顺序进行处理，也包含并行或分别执行的处理等。
最后，对于与以往有关的MUSIC算法，也应用于自适应阵列的传播分析处理等。然而，组合利用了无线局域网的本说明书所述的测距系统而进行应用是不容易想到的。因为，即使将进行FFT处理后的数据原样应用于MUSIC算法，只要不执行上述插值处理部210的插值处理等，就不能够实现高精度的测距。因此，将上述MUSIC算法应用于利用了无线局域网的测距系统100，不是业内人士能够容易想到的。
以上，参照
了本发明的最佳实施方式，但本发明不限定于这样的例子。如果是业内人士，很明显能在权利要求书所述的技术思想范畴内，推想得到各种变形例或修正例，关于这些当然也理解为属于本发明的技术范围。
在上述实施方式中，将在测距系统100中应用MUSIC算法对终端间距离进行测定的情况作为例子进行了说明，但只要是谱估计算法，本发明不限于这样的例子，可以实施任何算法。
另外，在上述实施方式中，存储器213以由多个存储器构成的情况为例进行了说明，但不限定于这样的例子，例如，也可以是由一个存储器构成的情况、或由一个硬盘驱动器构成的情况等。
另外，在上述实施方式中，以终端101b具备将包生成/发送部216a和包生成/发送部216b作为不同体的情况为例进行了说明，但不限定于这样的例子，例如，即使在终端101b具备被一体化的一个包生成/发送部216的情况下也可以实施。
在上述实施方式中，以终端101所具备的各部分由硬件组成的情况作为例子进行了说明，但本发明不限定于这样的例子。例如，上述各部分也可以是由大于等于1或2的模块或组件构成的程序的情况。
产业利用的可能性本发明能够应用于能通过多载波传送方式进行测距的测距系统、发送终端、接收终端、测距方法及计算机程序。
权利要求
1.一种测距系统，对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定，其特征在于，具备频域数据处理部，包发送时以及/或者接收时的数据被进行快速离散傅立叶变换，并且对规定处理后的频域的数据应用谱估计算法，从而取得脉冲响应。
2.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，前述脉冲响应是高精度地表示前述包接收时刻以及/或者发送时刻的时刻信息。
3.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，前述测距系统具备插值处理部，对存在于前述频域的数据中的载波空洞进行插值；和频率平均处理部，对前述插值后的频域的数据进行频率平均处理，前述规定处理中包含由前述插值处理部进行的插值处理和由前述频率平均处理部进行的频率平均处理。
4.根据权利要求3所述的测距系统，其特征在于，前述插值处理部，以来自相邻载波的数据，对与前述载波空洞相当的部分的数据进行插值。
5.一种发送终端，是对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端，其特征在于，具备包发送部，将第一包发送到通信对方的接收终端；和时刻信息生成部，至少生成表示发送前述第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还具备往返时间概算部，根据前述第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对前述接收终端和发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在前述接收终端接收前述第一包的同时发送到前述发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理部，将来自前述接收终端的第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；频域数据处理部，对前述第一频域的数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域的数据应用谱估计算法，求出第一脉冲响应；传输时间校正部，由前述接收终端以规定的定时接收第三包，并从前述包往返时间减去前述第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据前述第一脉冲响应与前述第三包所包含的第二脉冲响应，将前述电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；和距离算出部，由前述校正后传输往返时间和电波的速度，求出前述发送终端和接收终端间的距离。
6.根据权利要求5所述的发送终端，其特征在于，通过前述接收终端，从前述第一包接收时的数据被快速离散傅立叶变换为第二频域的数据，在被执行了规定处理后，将谱估计算法应用于该第二频域的数据，从而求出前述第二脉冲响应，前述内部处理延迟时间是该接收终端的内部处理的延迟时间。
7.根据权利要求5所述的发送终端，其特征在于，前述第一脉冲响应是高精度地表示前述第二包接收时刻的时刻信息，前述第二脉冲响应是高精度地表示前述第一包的接收时刻的时刻信息。
8.根据权利要求5所述发送终端，其特征在于，前述发送终端具备插值处理部，对存在于前述频域数据中的载波空洞进行插值；和频率平均处理部，对于前述插值后的频域数据进行频率平均处理，前述规定处理包含由前述插值处理部进行的插值处理和由前述频率平均处理部进行的频率平均处理。
9.根据权利要求8所述的发送终端，其特征在于，前述插值处理部，以来自相邻载波的数据，对与前述载波空洞相当的部分的数据进行插值。
10.一种测距方法，是对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端的测距方法，其特征在于，包括包发送步骤，将第一包发送到通信对方的接收终端；和时刻信息生成步骤，至少生成表示发送前述第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还包括往返时间概算步骤，根据前述第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对前述接收终端和发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在前述接收终端接收前述第一包的同时发送到前述发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换步骤，将来自前述接收终端的第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；脉冲响应运算步骤，对前述第一频域的数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域的数据应用谱估计算法，求出第一脉冲响应；传输时间校正步骤，由前述接收终端以规定的定时接收第三包，并从前述包往返时间减去前述第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据前述第一脉冲响应与前述第三包所包含的第二脉冲响应，将前述电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；和距离算出步骤，由前述校正后传输往返时间和电波的速度，求出前述发送终端和接收终端间的距离。
11.一种计算机程序，使计算机用作对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端，其特征在于，包括包发送单元，将第一包发送到通信对方的接收终端；和时刻信息生成单元，至少生成表示发送前述第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还包括往返时间概算单元，根据前述第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对前述接收终端和发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在接收终端接收前述第一包的同时发送到前述发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理单元，将来自前述接收终端的第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；频域数据处理单元，对前述第一频域的数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域的数据应用谱估计算法，求出第一脉冲响应；传输时间校正单元，由前述接收终端以规定的定时接收第三包，并从前述包往返时间减去前述第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据前述第一脉冲响应与前述第三包所包含的第二脉冲响应，将前述电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；和距离算出单元，由前述校正后传输往返时间和电波的速度，求出前述发送终端和接收终端间的距离。
12.一种接收终端，是对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的接收终端，其特征在于，具备第一包发送部，接收来自通信对方的发送终端的第一包，并且，生成第二包，并将该第二包发送到前述发送终端；快速离散傅立叶变换处理部，将来自前述发送终端的第一包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为频域的数据；频域数据处理部，对前述频域的数据执行规定处理后，对于该规定处理后的频域的数据应用谱估计算法，求出脉冲响应；处理延迟算出部，作为利用前述接收终端自身的内部处理的处理延迟时间，求出内部处理延迟时间；和第二包发送部，生成至少包含前述脉冲响应和前述内部处理延迟时间的第三包，并以规定的定时发送到前述发送终端。
13.根据权利要求12所述的接收终端，其特征在于，前述脉冲响应是高精度地表示前述第一包的接收时刻的时刻信息。
14.根据权利要求12所述的接收终端，其特征在于，前述接收终端具备插值处理部，对存在于前述频域数据中的载波空洞进行插值；和频率平均处理部，对前述插值后的频域数据进行频率平均处理，前述规定处理中包含由前述插值处理部进行的插值处理和由前述频率平均处理部进行的频率平均处理。
15.根据权利要求14所述的接收终端，其特征在于，前述插值处理部，以来自相邻载波的数据，对与前述载波空洞相当的部分的数据进行插值。
16.一种发送终端，是对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端，其特征在于，具备包发送部，将第一包发送到通信对方的接收终端；和时刻信息生成部，至少生成表示发送前述第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还具备往返时间概算部，根据前述第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对前述接收终端和该发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在前述接收终端接收前述第一包的同时发送到前述发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理部，将来自前述接收终端的前述第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；频域数据处理部，由前述接收终端以规定的定时接收第三包，并对该第三包所包含的第二频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第二频域数据应用谱估计算法，求出第一脉冲响应，并且，对前述第一频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域数据应用谱估计算法，求出第二脉冲响应；传输时间校正部，从前述包往返时间减去前述第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据前述第一脉冲响应与前述第二脉冲响应，将前述电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；和距离算出部，由前述校正后传输往返时间和电波的速度，求出前述发送终端和接收终端间的距离。
17.根据权利要求16所述的发送终端，其特征在于，前述第二频域的数据，通过前述接收终端，从前述第一包接收时的数据被快速离散傅立叶变换为第二频域的数据，前述内部处理延迟时间是该接收终端的内部处理的延迟时间。
18.根据权利要求16所述的发送终端，其特征在于，前述第一脉冲响应是高精度地表示前述第一包的接收时刻的时刻信息，前述第二脉冲响应是高精度地表示前述第二包的接收时刻的时刻信息。
19.根据权利要求16所述的发送终端，其特征在于，前述发送终端具备插值处理部，对存在于前述频域数据中的载波空洞进行插值；和频率平均处理部，对于前述插值后的频域数据进行频率平均处理，前述规定处理包含由前述插值处理部进行的插值处理和由前述频率平均处理部进行的频率平均处理。
20.根据权利要求19所述的发送终端，其特征在于，前述插值处理部，以来自相邻载波的数据，对与前述载波空洞相当的部分的数据进行插值。
21.一种测距方法，是对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端的测距方法，其特征在于，包括包发送步骤，将第一包发送到通信对方的接收终端；和时刻信息生成步骤，至少生成表示发送前述第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还包括往返时间概算步骤，根据前述第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对前述接收终端和该发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在前述接收终端接收前述第一包的同时发送到前述发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理步骤，将来自前述接收终端的前述第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；脉冲响应运算步骤，由前述接收终端以规定的定时接收第三包，并对该第三包所包含的第二频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第二频域数据应用谱估计算法，求出第一脉冲响应，并且，对前述第一频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域数据应用谱估计算法，求出第二脉冲响应；传输时间校正步骤，从前述包往返时间减去前述第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据前述第一脉冲响应与前述第二脉冲响应，将前述电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；和距离算出步骤，由前述校正后传输往返时间和电波的速度，求出前述发送终端和接收终端间的距离。
22.一种计算机程序，使计算机用作对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的发送终端，其特征在于，包括包发送单元，将第一包发送到通信对方的接收终端；和时刻信息生成单元，至少生成表示发送前述第一包的时刻的第一包发送时刻信息，还包括往返时间概算单元，根据前述第一包发送时刻信息和第二包接收时刻信息，对前述接收终端和该发送终端间的包往返时间进行概算，其中，该第二包接收时刻信息表示接收在前述接收终端接收前述第一包的同时发送到前述发送终端的第二包的时刻；快速离散傅立叶变换处理单元，将来自前述接收终端的前述第二包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为第一频域的数据；频域数据处理单元，由前述接收终端以规定的定时接收第三包，并对该第三包所包含的第二频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第二频域数据应用谱估计算法，求出第一脉冲响应，并且，对前述第一频域数据执行规定处理后，对于该规定处理后的第一频域数据应用谱估计算法，求出第二脉冲响应；传输时间校正单元，从前述包往返时间减去前述第三包所包含的内部处理延迟时间，从而对电波的往返传输时间进行概算，并且根据前述第一脉冲响应与前述第二脉冲响应，将前述电波的传输往返时间校正为校正后传输往返时间；和距离算出单元，由前述校正后传输往返时间和电波的速度，求出前述发送终端和接收终端间的距离。
23.一种接收终端，是对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统所具备的接收终端，其特征在于，具备第一包发送部，接收来自通信对方的发送终端的第一包，并且，生成第二包，并将该第二包发送到前述发送终端；快速离散傅立叶变换处理部，将来自前述发送终端的第一包接收时的数据，快速离散傅立叶变换为频域的数据；处理延迟算出部，作为利用前述接收终端自身的内部处理的处理延迟时间，求出内部处理延迟时间；和第二包发送部，生成至少包含前述频域的数据和前述内部处理延迟时间的第三包，并以规定的定时发送到前述发送终端。
全文摘要
提供能够在多载波传送方式中减小测距误差的测距系统、发送终端、接收终端、测距方法及计算机程序。上述测距系统发送终端、接收终端、测距方法及计算机程序中，对多载波传送方式中的终端间的距离进行测定的测距系统具备频域数据处理部(212)，在该频域数据处理部中，包发送时以及/或者接收时的数据被进行快速离散傅立叶变换，并且对规定处理后的频域的数据，应用谱估计算法，从而取得脉冲响应。
文档编号H04L27/26GK1777158SQ200510123430
公开日2006年5月24日 申请日期2005年11月18日 优先权日2004年11月18日
发明者高野裕昭 申请人:索尼株式会社