专利名称：信号检测方法和装置及利用其的发送装置和接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号检测技术，尤其涉及检测接收信号是否含有规定信号的信号检测方法和装置以及利用其的发送装置和接收装置。
背景技术：
作为使用了2.4GHz频带无线频率的扩频通信系统，IEEE802.11b标准的无线LAN(Local Area Network)正被应用。该无线LAN通过CCK(Complementary Code Keying)调制，实现11Mbps的最大传送速率。另一方面，用于前同步码或头等控制的信号由扩散码扩散并生成DBPSK(Differential Binar Phase Shift Keying)调制的信号或DQPSK(DifferentialQuadrature Phase Shift Keying)调制的信号。这样，扩频通信系统的接收装置一般具有匹配滤波器(matched filter)。匹配滤波器输出接收信号和扩散码的相关值。若接收信号连续输入到匹配滤波器，则以恒定周期输出大值的相关值。接收装置通过检测这种大值的相关值，而判定接收信号为处理对象的信号，执行接收信号的接收处理。而且，接收装置根据检测出大值的相关值的定时，还执行接收处理中的定时同步(例如，参照专利文献1)。
〖专利文献1〗特开平8-340276号公报由接收装置接收的信号强度，通常随着与发送装置间的无线传输路径的衰减影响或与发送装置间的距离不同而有较大变化。即使有变化，为了正确地检测信号的接收，与专利文献1涉及的接收装置，即使相关值超过阈值，也不立即判定为处理对象的信号，而是在多个符号(symbol)范围内将每个符号相关值的最大值相乘，将相乘的结果与阈值比较并判断。但是，如果仅考虑最大值，则在多路径衰减环境下或SNR(Signal to NoiseRatio)低的环境下，有可能无法正确地检测出相关值的最大值。即，由于多路径或噪声的影响，对应于最大值的噪声影响变大，在本应检测的定时无法检测出相关值的最大值，或在错误的定时检测出相关值的最大值。而且，接收装置如果不能正确地检测出相关值的最大值，则不能接收应处理的信号而产生信号传送错误。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而产生的，其目的在于提供一种即便在无线传输路径的特性使无线信号传输困难的环境下，也能检测信号接收的信号检测方法和装置以及利用其的发送装置和接收装置。
本发明的某形态为信号检测装置。该装置具备以符号间隔以下的间隔分别抽样应接收信号中所含有的多个符号的抽样部；将抽样后的多个符号作相关处理，以分别生成多个相关值的相关部；在所生成的多个相关值中，选择作为包括在一个符号间隔内的相关值中的最大值并在多个符号范围内进行过统计处理的最大值的选择部；统计处理所生成的多个相关值的统计处理部；和根据所选择的最大值和所统计处理的相关值，决定检测应接收信号的检测部。
根据以上装置，为了检测应接收信号，由于不但使用相关值的最大值，也使用统计处理后的相关值，故可考虑包含在信号内的噪声和多路径成分的影响，可正确地检测出应接收的信号。
还可以包括测量应接收信号的强度，若测量到的信号强度比规定阈值大，则决定开始信号检测处理的开始决定部；和一旦决定开始信号检测处理，就根据自动增益控制放大包含在上述应接收信号中的多个符号强度并输出到抽样部的放大部。选择部将上述生成的多个相关值和包含在一个符号间隔内的应抽样的各定时加以对应，对于对应的多个相关值，在各应抽样的定时内进行统计处理，从统计处理后的相关值中选择最大值也可以。选择部也可由IIR滤波器执行统计处理。检测部以统计处理后的相关值除以所选择的最大值，如果该除法运算后的结果比规定阈值大，则决定检测应接收信号也可以。还可具备一旦决定开始信号检测处理，就向抽样部、相关部、选择部、统计处理部、检测部指示动作开始的指示部。
根据上述装置，因为在信号检测前执行自动增益控制，所以可不增大信号畸变或噪声而正确地导出相关值。此外，由于在决定开始信号检测处理之后使抽样部等动作，故可降低电力消耗。
本发明的另一形态是信号检测方法。该方法包括以符号间隔以下的间隔分别抽样包含在应接收信号中的多个符号的步骤；将抽样后的多个符号作相关处理并分别生成多个相关值的步骤；在所生成的多个相关值中，选择作为包含在一个符号间隔内的相关值中的最大值并在多个符号范围内进行过统计处理的最大值的步骤；统计处理所生成的多个相关值的步骤；和根据所选择的最大值和所处理的相关值，决定应接收信号检测的步骤。
还可包括测量应接收信号的强度，若所测量的信号强度比规定阈值大，则决定开始信号检测处理的开始决定步骤；和一旦决定开始信号检测处理，就根据自动增益控制放大包含在应接收信号内的多个符号强度，并输出到抽样部的放大步骤。选择步骤对应包含在一个符号间隔内应抽样的各定时生成的多个相关值，对于对应的多个相关值，在各应抽样的定时中进行统计处理，从统计处理后的相关值中选择最大值也可以。选择步骤也可由IIR滤波器执行统计处理。检测步骤以统计处理后的相关值对所选择的最大值作除法运算，如果该除法运算后的结果比规定阈值大，则决定检测应接收信号也可以。还可具备一旦决定开始信号检测处理，就向抽样步骤、分别生成相关值的步骤、选择步骤、统计处理步骤、决定检测的步骤指示动作开始的指示步骤。
本发明的另一形态是接收装置。该装置包括以符号间隔以下的间隔分别抽样包含在应接收信号中的多个符号的抽样部；将抽样后的多个符号作相关处理并分别生成多个相关值的相关部；在所生成的多个相关值中，选择作为包含在一个符号间隔内的相关值中的最大值并在多个符号范围内进行过统计处理的最大值的选择部；统计处理所生成的多个相关值的统计处理部；根据所选择的最大值和所处理的相关值，决定应接收信号检测的检测部；和在决定检测应接收信号时，处理多个符号的处理部。
本发明的又一形态是发送装置。该装置包括以符号间隔以下的间隔分别抽样包含在应接收信号中的多个符号的抽样部；将抽样后的多个符号作相关处理并分别生成多个相关值的相关部；在所生成的多个相关值中，选择作为包含在一个符号间隔内的相关值中的最大值并在多个符号范围内进行过统计处理的最大值的选择部；统计处理所生成的多个相关值的统计处理部；根据所选择的最大值和所处理的相关值，决定应接收信号检测的检测部；和在没有检测出应接收信号时，发送规定信号的发送部。
再者，在方法、装置、系统、记录媒体、计算机程序等之间变换任意组合以上构成要素、本发明的表现的结果作为本发明的方式仍然是有效的。
根据本发明，即使在无线传输路径的特性使无线信号传输困难的环境下，也能检测出信号的接收。
图1是表示实施例1涉及的通信系统的成组传输格式的图。
图2是表示实施例1涉及的接收装置的构成的图。
图3是表示在图2的匹配滤波器部进行相关处理后的信号波形的图。
图4(a)-(c)是表示在图2的AGC部进行放大后的信号波形的图。
图5是表示图2的第IIR部的构成的图。
图6(a)-(c)是表示在图2的匹配滤波器部和IIR部中的处理定时的图。
图7(a)-(b)是表示图2的比较部和决定部的动作原理的图。
图8(a)-(b)是表示图2的接收装置动作定时的图。
图9(a)-(b)是表示图2的接收装置动作定时的图。
图10是表示图2的接收装置处理顺序的流程图。
图11是表示实施例2涉及的通信装置构成的图。
图中10-天线、12-RF部、14-AGC部、16-开始决定部、18-指示部、20-检测部、22-处理部、24-控制部、26-匹配滤波器部、28-IIR部、30-选择部、32-平均部、34-系数部、36-比较部、38-决定部、40-逆扩散部、42-解调部、44-CCK解调部、46-选择部、50-1/4乘法器、52-加法部、54-3/4乘法器、56-延迟部、60-发送部、62-AD部、100-接收装置、110-通信装置。
具体实施例方式
(实施例1)在具体说明本发明之前进行概述。本发明的实施例1涉及IEEE802.11b标准的无线LAN的接收装置。接收装置通过无线传输路径接收从发送装置发送的信号。无线传输路径的特性如前所述变化大。即，即使有因为所希望的信号强度小而噪声强度相对大的情况，也有因为所希望的信号强度大而噪声强度相对小的情况。通常前者情况下信号传输困难。本实施例涉及的接收装置对接收的信号即扩频后的信号进行相关处理。根据相关处理结果，从接收的信号检测出处理对象信号。即使是信号传输困难的无线传输路径，接收装置为了正确地检测处理对象信号具有如下两种技术。
第一种是在将接收的信号即扩频后的信号进行相关处理前，由AGC(Automatic Gain Control)放大接收的信号。由于通常在检测处理对象信号之后使AGC动作，故处理对象信号的检测根据用全增益放大接收的信号并相关处理的结果进行。因此，包含在接收的信号中的处理对象信号发生畸变，而且包含在接收的信号中的噪声被放大，相关值变得不正确。另一方面，由于本发明通过AGC将放大后的信号作相关处理，故包含在接收的信号中的处理对象信号畸变变小，而且包含在接收的信号中的噪声也相对变小。
第二种是计算相关值的最大值和相关值的平均值之比，将该计算出的比值与阈值比较来判定信号的检测。即，并不象相关值的最大值那样仅根据绝对值，而是根据相对值来进行判定，故可不受无线传输路径特性不同的影响而进行正确的判定。例如，在所希望的信号强度大、噪声强度小的情况下，相关值的最大值与相关值的平均值之比变大；而在所希望的信号强度大、噪声强度也大的情况下，相关值的最大值与相关值的平均值之比变小。即，相当于根据噪声强度将接收的信号相关值标准化。
而且，本实施例涉及的接收装置为了正确地持续执行检测处理对象信号并缩小电路规模，通过IIR(Infinite Impulse Response)滤波器对相关值的最大值和相关值的平均值作统计处理。通过该统计处理，可降低噪声的影响。由于使用IIR滤波器，故能够以比FIR滤波器还小的电路规模执行统计处理。
作为本实施例的前提，说明IEEE802.11b标准的CCK调制的概要。CCK调制以8位为1个单位(以下将该单位设为“CCK调制单位”)，从高位依次将该8位命名为d1、d2、…d8。CCK单位中、低位6位[d3，d4]、[d5、d6]、[d7、d8]单位分别被映射为QPSK的信号点配置。此外，将映射后的相位分别表示为(φ2、φ3、φ4)。而且，由相位φ2、φ3、φ4如下生成从P1到P8的8种扩散码。
〖式1〗P1＝φ2+φ3+φ4P2＝φ3+φ4P3＝φ2+φ4P4＝φ4P5＝φ2+φ3P6＝φ3P7＝φ2P8＝0另一方面，CCK调制单位中、高位2位的[d1、d2]被映射为DQPSK的信号点配置，在此，设映射的相位为φ1。而且，φ1相当于被扩散信号。而且，由被扩散信号φ1和扩散码P1至P8如下生成8种芯片信号X0至X7。
〖式2〗X0＝ej(φ1+P1)X1＝ej(φ1+P2)X2＝ej(φ1+P3)X3＝-ej(φ1+P4)X4＝ej(φ1+P5)X5＝ej(φ1+P6)X6＝-ej(φ1+P7)X7＝ej(φ1+P8)发送装置按芯片信号X0至X7的顺序发送(以下由芯片信号X0至X7构成的时系列的单位也称为“CCK调制单位”)。而且，在IEEE802.11b标准中，除CCK调制外，DBPSK和DQPSK相位调制后的信号由已知扩散码扩散并发送。
图1示出了实施例1涉及的通信系统的成组传输格式。该成组传输格式相当于IEEE802.11b规范的Short PLCP。成组传输信号包含如图所示的前同步码、头、数据区域。而且，前同步码由DBPSK调制方式以1Mbps传输速率通信；头由DQPSK调制方式以2Mbps传输速率通信；数据由CCK调制方式以11Mbps传输速率通信。此外，前同步码包含56位SYNC、16位SFD；头包含8位SIGNAL、8位SERVICE、16位LENGTH、16位CRC。另一方面，对应于数据的PSDU的长度是可变的。在本发明中，作为处理对象的成组传输信号并不限定为图1的内容，但为了简化说明，以下说明对应于图1的成组传输格式的处理。
图2示出了实施例1涉及的接收装置100的构成。接收装置100包括RF部12、AGC部14、AD部62、开始决定部16、指示部18、检测部20、处理部22、控制部24。此外，检测部20包括匹配滤波器部26、统称为IIR部28的第1IIR部28a、第2IIR部28b、第NIIR部28n、选择部30、平均部32、系数部34、比较部36、决定部38。处理部22包括逆扩散部40、解调部42、CCK解调部44、选择部46。
天线10接收由图中未示出的发送装置发送的信号。接收到的信号被扩频，具有图1所示的成组传输格式(以下将具有这种成组传输格式的信号称为“成组传输信号”)，为无线频带信号。再者，接收的信号也有时为不具有图1的成组传输格式、不包含所希望信号的噪声。RF部12将由天线10接收的无线频带信号进行频率转换。
开始决定部16测量由RF部12进行过频率转换的信号的强度，如果测量到的信号强度比规定的阈值大，则决定开始信号检测处理。即，即使在天线10未接收成组传输信号的期间，RF部12和开始决定部16也动作，但除此之外的构成要素停止，根据开始决定部16决定开始信号检测处理而开始动作。
AGC部14一旦由开始决定部16通知开始信号检测处理，就开始自动增益控制，以放大由RF部12进行过频率转换的信号。在此，AGC部14若决定自动增益控制中的增益，则停止自动增益控制，并固定为该增益。而且，在开始决定部16决定开始信号检测处理之前，AGC部14的增益被设定为全增益。AD部62对由AGC部14放大的信号进行AD转换。接收装置100以依据IEEE802.11b的无线LAN系统为前提，这种无线LAN系统是以11个芯片的扩散码扩散1个符号。在此，因为对1个芯片进行2次抽样，故1个符号被抽样22次。因此，由AD部62进行的抽样间隔为符号间隔以下的1/22符号间隔。
若指示部18收到由开始决定部16通知的开始信号检测处理，则指示检测部20开始动作。匹配滤波器26以抽样定时单位对从AD部62输出的信号进行相关处理，以抽样定时单位生成相关值。在此，相关处理是由AD部62输出的信号和预先存储的前同步码区间信号间的相互相关。图3示出了由匹配滤波器部26相关处理过的信号的波形。图中横轴表示时间、纵轴表示相关值。在此，输出分别对应于M符号的相关值，而且1个符号被抽样N次。此外，如前所述，N次相当于22次。匹配滤波器部26对每个抽样定时输出相关值。
即，将图3的“1符号”的第“1”抽样的相关值、“2符号”的第“1”抽样的相关值、“M符号”的第“1”抽样的相关值输出到设置于后级的第1IIR部28a中；将图3的“1符号”的第“2”抽样的相关值、“2符号”的第“2”抽样的相关值、“M符号”的第“2”抽样的相关值输出到第2IIR部28b中；将图3的“1符号”的第“N”抽样的相关值、“2符号”的第“N”抽样的相关值、“M符号”的第“N”抽样的相关值输出到第NIIR部28n中。
IIR部28在多个符号范围内以抽样定时单位统计处理由匹配滤波器26输出的相关值。通过该统计处理来降低噪声的影响。选择部30由IIR部28输入对应于每1符号抽样次数的个数的相关值，并选择其中的最大值。即，分别以一个符号间隔所含有的多个抽样定时为单位，在IIR部28中统计处理匹配滤波器26中生成的多个相关值，从统计处理后的相关值中选择最大值。这样，由于不是从1个相关值选择最大值，而是根据统计处理了多个相关值的结果来选择最大值，故可降低噪声的影响。
平均部32在1个符号区间范围内进一步统计处理来自IIR部28的经统计处理后的相关值，并在此平均。系数部34对在平均部32中平均后的相关值乘以系数。系数被设定为例如“2”或“4”。比较部36比较来自选择部30的最大值和来自系数部34的乘以系数后的平均值的大小。根据比较部36的比较结果，如果来自选择部30的最大值大，则决定部38决定检测应接收的信号。即，通过选择部30、平均部32、系数部34、比较部36、决定部38的处理，用平均值除以最大值，若该除法运算结果比规定阈值，在此为系数部34设定的系数“2”或“4”还大，就决定检测应接收的信号。决定部38若决定检测应接收的信号，则将其意图通知处理部22，使处理部22开始动作。
逆扩散部40，为了将由图1的成组传输格式的前同步码和头区域那样的规定扩散码扩散的相位调制信号进行逆扩散，以该扩散码对由AD部62输出的该信号作相关处理。相关处理既可以是可调整型相关处理，也可以是匹配滤波器型相关处理。如前所述，逆扩散部40在图1的成组传输格式中，通常在前同步码和头区间动作，但当数据是以规定的扩散码扩散的相位调制信号时，即使在数据区间也动作。解调部42解调逆扩散部40中逆扩散后的逆扩散信号。由于逆扩散信号的调制方式为DBPSK或DQPSK，故可用延迟检波执行解调。
CCK解调部44将对应于图1的成组传输格式的数据区间、CCK调制后的信号的值进行FWT(Fast Walsh Transformation)运算，输出沃尔什变换值。具体为，输入CCK调制单位的芯片信号，通过芯片信号间的相关处理生成64个沃尔什变换值，即相关值。而且，根据64个沃尔什变换值的大小，选择1个沃尔什变换值，根据所选择的1个沃尔什变换值，再生并输出应传输的信息信号d1、d2、…d8。
选择部46选择并输出由解调部42输出的信号和由CCK解调部44输出的信号之一。在图1的成组传输格式的前同步码和头区域的区间中，选择由解调部42输出的信号；在成组传输格式的数据区域的区间中，选择由CCK解调部44输出的信号。控制部24控制接收装置100的定时。
该构成在硬件方面可由任意计算机的CPU、存储器、其他LSI来实现，在软件方面可由存储器所装载的具有预约管理的程序等来实现。在此，描述了由这些联合实现的功能块。因此，本领域的技术人员可以理解，这些功能块可仅由硬件、仅由软件、或两者组合等各种形式来实现。
图4(a)-(c)示出了由AGC部14放大后的信号的波形。图4(a)示出了输入AGC部14的信号的波形。图中分别表示信号成分“S”和噪声成分“N”，如图所示，信号成分“S”为正弦波。图4(b)示出了用全增益将输入信号放大后的信号的波形。信号成分“S”通过放大，由正弦波变形为矩形波，故信号畸变增大。而且，噪声成分“N”也放大。即，信号畸变和噪声增大。在右侧示出了由图2的匹配滤波器26对其进行相关处理的结果。通过信号成分[S]的相关检测出相关峰值，但由于噪声成分被放大，故背景噪声(noise floor)也高。这种情况下，根据噪声成分的变动，一般相关峰值检测变得困难。
图4(c)示出了由本实施例的AGC部14放大后的信号的波形。如图所示，放大后的信号维持与图4(a)输入的信号波形相同的波形。将由图2的匹配滤波器26对其进行相关处理后的结果示于右侧。不但由信号成分“S”的相关可检测相关峰值，而且背景噪声也变低。这种情况下，即使噪声成分变化也容易检测出相关峰值。在本实施例中，根据图4(c)所示的信号检测处理对象信号。
图5示出了第1IIR部28a的构成。第1IIR部28a包括1/4乘法器50、加法部52、3/4乘法器54、延迟部56。
1/4乘法器50对由图2的匹配滤波器部26输入的信号乘以系数“1/4”。在数字信号处理时，相当于将其往低位移2位。加法部52将来自1/4乘法器50的输出信号和来自3/4乘法器54的输出信号作相加，输出到图2的选择部30。延迟部56使来自加法部52的输出信号延迟。3/4乘法器54对由延时部56延迟的信号乘以系数“3/4”。由以上构成完成如下处理。
〖式3〗y(t)＝α·x(t)+(1-α)y(t-1)在此，x(t)为由匹配滤波器部26在时刻t输入的信号，y(t)为由加法部52在时刻t输出的信号，α为忘却系数、在图5中设定为“1/4”。
图6(a)-(c)示出了匹配滤波器部26和IIR部28中的处理定时。图6(a)示出了输入到匹配滤波器部26的信号的定时。信号由“1符号”连续输入。图6(b)示出了由匹配滤波器部26输出的信号的定时。图6(b)比图6(a)即输入的信号以延迟了“1符号”的定时从“1符号”连续输出。图6(c)示出了从IIR部28输出的信号的定时。在图5所示的IIR部28情况下，对滤波器的输入需要规定的期间，IIR部28为了输出约0.68的应答，需要4符号期间。因此，在由图2(b)的匹配滤波器26输出的信号中、最初的4符号期间不输出有效的信号，而从第5符号以后输出有效的信号。此外，选择部30在“4符号”的结束时刻、“5符号”的结束时刻、“6符号”的结束时刻等进行用于选择最大值的“第1次判定”、“第2次判定”、“第3次判定”。
图7(a)-(b)示出了比较部36和决定部38的动作原理。图7(a)表示来自输入比较部36的选择部30的最大值与来自平均部32的平均值之差大的情况。如图所示，由于所有噪声电平低，故平均值也低。其结果，“最大值/平均值”的相除结果变大。图7(b)表示来自输入比较部36的选择部30的最大值与来自平均部32的平均值之差小的情况。如图所示，由于所有噪声电平高，故平均值也高。其结果，“最大值/平均值”的相除结果变小。在决定部38中，“最大值/平均值”的相除结果如果比系数部34所设定的值大，则判定为检测出信号。这样，因为根据最大值与平均值之比来判定信号的检测，故即使最大值为规定的大小，也可边区别信号成分大还是噪声成分大，边判定信号的检出。其结果是，即使在噪声大的环境下，也能正确地检测出信号。
图8(a)-(b)示出了接收装置100的动作定时。图8(a)示出了成为本实施例的比较对象的现有的接收装置的动作定时。另外，为了便于说明，使用表示与实施例相同构成要素的符号。“状态”表示接收装置100的各构成要素的状态。“电平检测”为对应于开始决定部16的部分监视某些信号和杂音的输入的状态。“信号检测”为检测部20检测处理对象信号的状态。“AGC控制”为AGC部14自动增益控制并决定增益的状态。“同步捕获”为根据由匹配滤波器输出的相关值捕获定时同步的状态。而且，图2中未示出用于捕获定时同步的构成要素。“解调”为处理部22进行解调的状态。
“AGC”示出了AGC部14中设定的增益。“状态”在“电平检测”和“信号检测”期间内被设定为“全增益”。“状态”在“AGC控制”期间被设置为“AGC控制”，导出最佳增益。“状态”在“同步捕获”和“解调”期间为“AGC锁定”，被固定为导出的最佳增益。“匹配滤波器”表示匹配滤波器部26动作的接通和断开。“状态”在“电平检测”时为“断开”，状态在“信号检测”时为“接通”，“状态”在“AGC控制”时为“断开”，“状态”在“同步捕获”时为“接通”，“状态”在“解调”时为“断开”。“检测判定”表示决定部38判定信号检测的情况，当“状态”为“信号检测”时，在“信号检测”期间结束的定时附近进行“判定”。
图8(b)示出了接收装置100的动作定时。“状态”与图8(a)相比，“AGC控制”和“信号检测”交换顺序。即，在“AGC控制”后执行“信号检测”。而且，在“AGC”中，“状态”的“信号检测”在“AGC锁定”的状态下执行。“匹配滤波器”和“状态”的对应与图8(a)相同，如上所述，由于“状态”的“AGC控制”和“信号检测”交换了顺序，故匹配滤波器26的接通和断开的切换次数减少，接收控制装置100的动作稳定。检测的“判定”以与图8(a)相同的定时进行，但还可以在“状态”的“同步捕获”结束的定时附近再次进行。
图9(a)-(b)示出了接收装置100的动作定时。图9(a)对应于图8(b)中说明的接收装置100的“状态”和图1的成组传输格式。“输入”表示输入到接收装置100的信号的成组传输格式。在“输入”的“前同步码”期间，接收装置100执行“电平检测”、“AGC控制”、“信号检测”、“同步捕获”的“状态”；在“有效载荷”期间，执行“解调”。“状态”和“AGC”的关系与图8(b)相同。
图9(b)示出了在输入成组传输信号前输入了强噪声时的接收装置100的动作定时。在“输入”的“强噪声”期间，接收装置100虽然执行“电平检测”、“AGC控制”、“信号检测”，但由于未检测出信号，故接收装置100进一步反复执行“信号检测”。在反复执行“信号检测”时，若接着“输入”的“强噪声”输入成组传输信号，则所输入的信号强度变化大。接收装置100若检测出所输入的信号变化大，则中断“信号检测”的“状态”，返回“电平检测”。而且，“AGC”从“AGC锁定”返回“全增益”，将其称为“AGC解锁”。在“输入”的“前同步码”期间，接收装置100执行“电平检测”、“AGC控制”、“信号检测”、“同步捕获”的“状态”；在“有效载荷”期间，执行“解调”。“状态”和“AGC”的关系与图8(b)相同。
图10为表示接收装置100的处理顺序的流程图。开始决定部16确认信号强度是否变得比阈值大(S10)。如果比阈值大(S10的是)，则AGC部14设定AGC(S12)。另一方面，如果不比阈值大(S10的否)，则重复步骤10的处理。匹配滤波器26执行预先存储的前同步码的模型和相互相关处理(S14)。IIR部28执行由IIR进行的统计处理(S16)。选择部30从相关值中选择最大值，平均部32计算相关值的平均值。比较部36比较最大值和平均值(S18)，决定部38如果最大值比规定的阈值还大(S20的是)，则处理部22执行数据处理(S22)。决定部38如果最大值不比规定的阈值大(S20的否)，则再次执行以上处理。但是，在发生“AGC解锁”时(S24的是)，返回步骤10的处理；未发生“AGC解锁”时(S24的否)返回步骤14。
根据本发明的实施例，由于为了判别检测信号而执行的相关处理，是根据由AGC控制增益的信号来进行的，故可抑制信号畸变和噪声杂音，可正确地导出相关值。再者，因由IIR对相关值作统计处理，故不仅电路规模小，而且可减小噪声的影响。此外，由于根据相关值的最大值和相关值的平均值之比检测信号，故不论噪声的大小都可正确地检测出信号。而且，由于匹配滤波器的切换接通和断开的间隔变长，故处理稳定。
(实施例2)本发明的实施例2涉及IEEE802.11b标准的无线LAN发送装置。IEEE802.11b标准的无线LAN使用了CSMA，在CSMA中，发送装置在发送信号前执行载波检测，如果未检测出信号就发送信号。实施例2涉及的发送装置在载波检测中应用了实施例1中说明的信号检测技术。
图11示出了实施例2涉及的通信装置110的构成。通信装置110包括RF部12、AGC部14、AD部62、开始决定部16、指示部18、检测部20、发送部60、控制部24。此外，检测部20包括匹配滤波器部26、统称为IIR部28的第1IIR部28a、第2IIR部28b、选择部30、平均部32、系数部34、比较部36、决定部38。检测部20与实施例1不同，在发送信号前执行载波检测。
天线10、RF部12、AGC部24、AD部62、开始决定部16、指示部18、匹配滤波器部26进行和包含于图2接收装置100中的部分相同的动作，故省略说明。选择部30以符号为单位比较从匹配滤波器部26输出的多个相关值，并选择最大值。第1IIR部28a统计处理从选择部30输出的最大值。即，在实施例1中在统计处理后选择最大值，而在实施例2中在选择最大值后执行统计处理。在实施例1的构成中，由于在每个抽样定时进行统计处理，故可降低噪声的影响。与此相对应，在实施例的构成2中，由于汇总多个抽样定时并统计处理，故可减小电路规模。平均部32以符号为单位平均从匹配滤波器26输出的多个相关值。第2IIR部28b统计处理从平均部32输出的平均值。系数部34、比较部36、决定部38进行包含于图2接收装置100中部分相同的动作，故省略说明。
发送部60在决定部38未检测出信号时，发送应发送的信号。发送部60包括图中未示出的调制部、扩散部等。
根据本发明的实施例，可正确地检测出应接收的信号，故可正确地执行发送信号前的载波检测。此外，为了正确地判定检测信号而执行的相关处理是根据由AGC控制增益并放大的信号来进行的，故可抑制信号畸变或噪声杂音，正确地导出相关值。而且，由于用IIR统计处理相关值，故不论电路规模多小都可降低噪声的影响。并且，由于根据相关值的最大值和相关值的平均值之比检测信号，故不论噪声的大小均可正确地检测出信号。而且，由于切换匹配滤波器的接通和断开的间隔变长，故处理稳定。
以上，根据实施方式说明了本发明。该实施方式为示例，对这些各构成要素和处理过程的组合可有各种变形例，而这样的变形例也在本发明的范围内，这是本领域的技术人员能理解的。
在本发明的实施例1和2中，匹配滤波器26在接收的信号和预先存储的前同步码之间计算了相互相关。但是不限于此，例如，匹配滤波器26也可在接收的信号和仅1个符号前接收的信号间进行自相关。根据这种变形例，即使不预先存储前同步码的模型也能执行相关处理。亦即，只要根据信号的规则性能判别信号的有无即可。
权利要求
1.一种信号检测装置，其特征在于，包括以符号间隔以下的间隔分别抽样应接收信号中所含有的多个符号的抽样部；对所述所抽样的多个符号进行相关处理，并分别生成多个相关值的相关部；在所述所生成的多个相关值中，选择作为一个符号间隔内所含有的相关值中的最大值并在多个符号范围内进行过统计处理的最大值的选择部；统计处理所述所生成的多个相关值的统计处理部；和根据所述所选择的最大值和所述所统计处理的相关值，决定检测应接收信号的检测部。
2.根据权利要求1所述的信号检测装置，其特征在于，还包括测量所述应接收信号的强度，若所述所测量的信号强度比规定阈值大，则决定开始信号检测处理的开始决定部；和一旦决定开始所述信号检测处理，就根据自动增益控制，放大所述应接收信号中所含有的多个符号的强度，并输出到所述抽样部的放大部。
3.根据权利要求1或2所述的信号检测装置，其特征在于，所述选择部将所述所生成的多个相关值和一个符号间隔内所含有的应抽样的各定时加以对应，对于所述对应的多个相关值，在各自抽样的定时中进行统计处理，从所述统计处理后的相关值中选择最大值。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的信号检测装置，其特征在于，所述选择部由IIR滤波器执行统计处理。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的信号检测装置，其特征在于，所述检测部由所述统计处理后的相关值对所述所选择的最大值作除法运算，如果该除法运算后的结果比规定阈值大，则决定检测应接收信号。
6.一种信号检测方法，其特征在于，包括以符号间隔以下的间隔分别抽样应接收信号中所含有的多个符号的步骤；对所述所抽样的多个符号进行相关处理，并分别生成多个相关值的步骤；在所述所生成的多个相关值中，选择作为一个符号间隔内所含有的相关值中的最大值并在多个符号范围内进行过统计处理的最大值的步骤；统计处理所述所生成的多个相关值的步骤；和根据所述所选择的最大值和所述所统计处理的相关值，决定检测应接收信号的步骤。
7.一种接收装置，其特征在于，包括以符号间隔以下的间隔分别抽样应接收信号中所含有的多个符号的抽样部；对所述所抽样的多个符号进行相关处理，并分别生成多个相关值的相关部；在所述所生成的多个相关值中，选择作为一个符号间隔内所含有的相关值中的最大值并在多个符号范围内进行过统计处理的最大值的选择部；统计处理所述所生成的多个相关值的统计处理部；根据所述所选择的最大值和所述所统计处理的相关值，决定检测应接收信号的检测部；和在决定检测所述应接收信号时，处理所述多个符号的处理部。
8.一种发送装置，其特征在于，包括以符号间隔以下的间隔分别抽样应接收信号中所含有的多个符号的抽样部；对所述所抽样的多个符号进行相关处理，并分别生成多个相关值的相关部；在所述所生成的多个相关值中，选择作为一个符号间隔内所含有的相关值中的最大值并在多个符号范围内进行过统计处理的最大值的选择部；统计处理所述所生成的多个相关值的统计处理部；根据所述所选择的最大值和所述所统计处理的相关值，决定检测应接收信号的检测部；和在未检测出所述应接收信号时，发送规定信号的发送部。
全文摘要
本发明提供一种正确地检测出规定的接收信号的信号检测装置。开始决定部(16)测量由RF部(12)进行了频率变换的信号强度，如果测出的信号强度比规定的阈值大，则决定开始信号检测处理。AGC部(14)一旦通知开始信号检测处理，就对由RF部(12)频率变换后的信号进行放大。匹配滤波器(26)根据从AD部(62)输出的信号以抽样定时为单位生成相关值。IIR部(28)在多个符号范围内统计处理从匹配滤波器(26)输出的相关值。平均部(32)将由IIR部(28)统计处理后的相关值平均。系数部(34)对在平均部(32)平均后的相关值乘以系数。决定部(38)根据比较部(36)的比较结果，如果来自选择部(30)的最大值大，则决定检测应接收的信号。
文档编号H04B1/707GK1674567SQ20051005601
公开日2005年9月28日 申请日期2005年3月22日 优先权日2004年3月23日
发明者西村直哲, 冲田智一 申请人:三洋电机株式会社