天線切換接收系統(tǒng)以及與其對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在天線切換接收系統(tǒng)以及與其對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)中，不伴隨負(fù)擔(dān)重的處理而以簡單且廉價的結(jié)構(gòu)正確地選擇信號質(zhì)量高的天線從而降低由多路徑衰落引起的水平變動的影響。在唯一字檢測部在第一規(guī)定時間(T1)內(nèi)檢測到由相同的位串構(gòu)成的多個第一唯一字(UW1)中的任一個第一唯一字(UW1)時，信號處理部對所接收到的無線信號的質(zhì)量進(jìn)行檢測。然后，在天線控制部對天線進(jìn)行切換之后，信號處理部對通過切換后的天線在第二規(guī)定時間(T2)內(nèi)接收到的無線信號的質(zhì)量也進(jìn)行檢測，天線控制部選擇由信號處理部檢測出的信號質(zhì)量高的天線來接收之后的有效載荷。
【專利說明】天線切換接收系統(tǒng)以及與其對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在無線通信系統(tǒng)中切換天線來進(jìn)行接收的天線切換接收系統(tǒng)等。【背景技術(shù)】
[0002]在無線通信系統(tǒng)中，作為課題之一列舉出由多路徑衰落(Multipath Fading)引起的水平劣化。接收天線所接收的信號不僅是從發(fā)送天線直接輸入到接收天線的信號，還存在經(jīng)由多個不同的路徑而輸入的信號。因此，具有各不相同的延遲時間的信號(多路徑)也被輸入到接收天線，因而在接收天線端處信號彼此重合、相互抵消等而導(dǎo)致接收水平劣化。這就是被稱為由多路徑衰落引起的水平劣化的現(xiàn)象。
[0003]作為用于避免該由多路徑衰落引起的水平劣化的影響的代表性對策，有OFDM等多載波傳輸技術(shù)。它是如下的技術(shù):將傳輸?shù)男畔⒎譃槎鄠€載波(子載波(sub carrier))來以寬的頻帶進(jìn)行傳輸，因此能夠降低由多路徑衰落引起的水平劣化的影響。然而，在OFDM傳輸中，需要通過傅立葉逆變換和傅立葉變換對頻率軸和時間軸進(jìn)行變換來進(jìn)行處理的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致電路規(guī)模增大，因此存在難以實現(xiàn)低成本化的缺點。
[0004]另外，存在基于對多個天線進(jìn)行切換的“切換分集(diversity) ”、“選擇分集”以及將各天線的接收信號進(jìn)行合成的“合成分集”的對策。這些對策利用了多路徑衰落的影響根據(jù)接收器的位置、電波的極化面等而不同的特性?！斑x擇分集”是事先監(jiān)視多個天線的接收水平并通過最佳的天線來接收信號的技術(shù)，但是由于需要與天線的個數(shù)相當(dāng)?shù)膫€數(shù)的接收器而存在電路規(guī)模變大的缺點。另外，“合成分集”是使由多個天線接收到的信號的相位一致來進(jìn)行合成的技術(shù)，但是也由于需要與天線的個數(shù)相當(dāng)?shù)膫€數(shù)的接收器以及使各信號的相位相一致的移相器而存在電路規(guī)模變大的缺點。
[0005]“切換分集”是如下一種技術(shù):在一個天線中有多路徑衰落的影響的情況下，通過切換為另一個天線來降低多路徑衰落的影響。近年來，由于便攜式無線設(shè)備的普及而對天線切換部也要求小型化、低成本化，由于能夠由一個接收機(jī)構(gòu)成而開發(fā)容易且電路規(guī)模小并能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化的“切換分集”被搭載于各種無線器中。
[0006]然而，在“切換分集”中，在切換天線之前不清楚切換目的地的天線的接收水平。因此，存在如下缺點:如果切換目的地的天線處的接收水平更低，則不得不在更差的條件下接收信號。
[0007]并且，在無線LAN中，以接收多個包(幀:構(gòu)成前同步碼(preamble)、唯一字(unique word)、有效載荷(payload)的信號的一塊)并在多個包中連續(xù)檢測到錯誤時切換天線的系統(tǒng)為基本。也就是說，在錯誤發(fā)生后切換天線，對于所發(fā)生的錯誤，通過請求發(fā)送器再次發(fā)送相同的包來應(yīng)對(重新發(fā)送功能)。然而，在由于多路徑衰落而通信環(huán)境差的狀況下重新發(fā)送次數(shù)增加，從而不適于需要與多個設(shè)備進(jìn)行通信并陸續(xù)接收新的有效載荷信號的設(shè)備。
[0008]為了克服“切換分集”的上述缺點，提出了各種方案。例如在專利文獻(xiàn)I中提出了如下的技術(shù):在切換多個天線來接收無線信號的天線切換接收系統(tǒng)中，將一邊以規(guī)定周期切換天線一邊接收到的無線信號的質(zhì)量進(jìn)行比較，來選擇用于接收有效載荷的天線。
[0009]在上述專利文獻(xiàn)I中，在圖6至圖9等中公開了以下的技術(shù):多個唯一字檢測部獨立地對多種唯一字進(jìn)行檢測，與所檢測到的唯一字相應(yīng)地執(zhí)行不同的天線選擇動作，由此適當(dāng)?shù)剡x擇天線。多種唯一字UWl至UW4由不同的位串構(gòu)成，多個唯一字檢測部同時等待唯一字UWl至UW4，對包所包含的UWl至UW4進(jìn)行檢測。
[0010]專利文獻(xiàn)1:W02012/028917號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]如上所述的同時等待多種唯一字UWl至UW4的處理對接收系統(tǒng)來說負(fù)擔(dān)重，執(zhí)行該處理的多個唯一字檢測部承受相應(yīng)的負(fù)荷。因此，在上述專利文獻(xiàn)I中對包括多個唯一字檢測部的基帶部應(yīng)用了具有較高規(guī)格的CPU (Central Processing Unit:中央處理單元)。另外,通信時的傳輸速度越高,則要求應(yīng)用越高級的CPU。
[0013]然而，處理能力高的具有高規(guī)格的CPU成本高昂，因此是阻礙無線通信系統(tǒng)的制造成本的降低的原因之一。另外，近年的無線通信系統(tǒng)有嵌入多種多樣的功能的趨勢，若將(PU用于檢測多個唯一字，則會產(chǎn)生其它功能的執(zhí)行暫時受妨礙的擔(dān)憂。
[0014]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的。即，其目的在于提供一種不伴隨負(fù)擔(dān)重的處理而以簡單且廉價的結(jié)構(gòu)正確地選擇信號質(zhì)量高的天線從而能夠降低由多路徑衰落引起的水平變動的影響的天線切換接收系統(tǒng)等。
[0015]用于解決問題的方案
[0016]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的天線切換接收系統(tǒng)具備:天線控制部，其控制多個天線的切換；位串檢測部，其對一邊擇一性地切換天線一邊接收到的無線信號進(jìn)行搜索，來檢測唯一字；以及信號質(zhì)量檢測部，其檢測按各天線所接收到的無線信號的質(zhì)量，其中，在上述位串檢測部在第一規(guī)定時間內(nèi)檢測到多個第一唯一字中的任一個第一唯一字時，上述信號質(zhì)量檢測部對所接收到的無線信號的質(zhì)量進(jìn)行檢測，其中，該第一唯一字是與預(yù)先設(shè)定的唯一字的位串相同或相對于上述預(yù)先設(shè)定的唯一字的位串的錯誤率為規(guī)定值以下的位串，在上述天線控制部對天線進(jìn)行切換之后，上述位串檢測部在第二規(guī)定時間內(nèi)搜索上述任一個第一唯一字以外的其它第一唯一字，由此上述信號質(zhì)量檢測部對通過切換后的天線接收到的無線信號的質(zhì)量進(jìn)行檢測，上述天線控制部選擇由上述信號質(zhì)量檢測部檢測出的信號質(zhì)量高的天線，來接收之后的有效載荷。
[0017]在該發(fā)明中，優(yōu)選的是，當(dāng)在上述天線控制部選擇了上述信號質(zhì)量高的天線之后上述位串檢測部在第三規(guī)定時間內(nèi)檢測到與上述第一唯一字不同的第二唯一字時，上述天線控制部不切換天線而仍固定為上述信號質(zhì)量高的天線來接收之后的有效載荷。
[0018]在該發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述第一規(guī)定時間相當(dāng)于上述第一唯一字以及在該第一唯一字之前接收的前同步碼的兩個周期的時間，上述第二規(guī)定時間相當(dāng)于上述第一唯一字以及上述前同步碼的一個周期以上的時間。
[0019]在該發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述第三規(guī)定時間相當(dāng)于將上述前同步碼以及上述第一唯一字的三個周期以上的時間與上述第二唯一字以及在該第二唯一字之前接收的前同步碼的一個周期的時間相加所得的時間。[0020]在該發(fā)明中，優(yōu)選的是，還具備報頭檢測部和數(shù)據(jù)檢測部，該報頭檢測部檢測上述有效載荷所包含的報頭，該數(shù)據(jù)檢測部檢測上述有效載荷所包含的數(shù)據(jù)，在上述報頭檢測部在第四規(guī)定時間內(nèi)不能完成上述報頭的檢測時，不接收有效載荷的數(shù)據(jù)，而再次切換天線，并且恢復(fù)為由上述位串檢測部檢測上述第一唯一字的動作。
[0021]在該發(fā)明中，優(yōu)選的是，還具備接收時間更新部，該接收時間更新部基于上述報頭所包含的長度對用于檢測上述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收時間進(jìn)行更新，在上述數(shù)據(jù)檢測部在由上述接收時間更新部更新后的數(shù)據(jù)接收時間內(nèi)不能完成上述數(shù)據(jù)的檢測時，再次切換天線，并且恢復(fù)為由上述位串檢測部檢測上述第一唯一字的動作。
[0022]另外，本發(fā)明的發(fā)送系統(tǒng)與上述天線切換接收系統(tǒng)對應(yīng)，在上述有效載荷之前發(fā)送上述多個第一唯一字。
[0023]在該發(fā)明中，優(yōu)選的是，在發(fā)送了上述多個第一唯一字之后，在上述有效載荷之前
發(fā)送上述第二唯一字。
[0024]在該發(fā)明中，優(yōu)選的是，在各個第一唯一字之前發(fā)送上述前同步碼。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明的天線切換接收系統(tǒng)，位串檢測部無需同時等待多種唯一字，因此減輕了位串檢測部的處理負(fù)擔(dān)。由此，即使以低規(guī)格的IC(Integrated Circuit:集成電路)等代替高價的CPU來構(gòu)成位串檢測部，也能夠正確地選擇信號質(zhì)量高的天線，從而能夠以簡單且廉價的結(jié)構(gòu)來降低由多路徑衰落引起的水平變動的影響。另外，將通過切換后的天線來檢測第一唯一字的動作限于第二規(guī)定時間，因此能夠減輕位串檢測部的處理負(fù)擔(dān)。另夕卜，對于只能通過一方的天線來接收信號的情況也能夠無問題地應(yīng)對。這是由于，即使通過切換后的天線接收到的無線信號的質(zhì)量未達(dá)到能夠檢測第一唯一字的水平，也能夠在經(jīng)過第二規(guī)定時間之后中止第一唯一字的檢測并轉(zhuǎn)移到第二唯一字的檢測的準(zhǔn)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是表示應(yīng)用基于本發(fā)明的一個實施方式的天線切換接收系統(tǒng)的HEMS的概念的框圖。
[0028]圖2是表示具備該天線切換接收系統(tǒng)以及與其對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)并構(gòu)成該HEMS的HEMS控制器以及各種家電設(shè)備的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
[0029]圖3是表示該天線切換接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0030]圖4是表示在該實施方式中從對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的信號、由該天線切換接收系統(tǒng)切換的天線、由各天線接收的信號及其接收水平的變化的圖。
[0031]圖5是表示在該實施方式中從對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的信號、由該天線切換接收系統(tǒng)切換的天線、由各天線接收的信號及其接收水平的變化的其它圖。
[0032]圖6是表示在該實施方式中從對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的信號、由該天線切換接收系統(tǒng)切換的天線、由各天線接收的信號及其接收水平的變化的另一圖。
[0033]圖7是表示在該實施方式中從對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的信號、由該天線切換接收系統(tǒng)切換的天線、由各天線接收的信號及其接收水平的變化的又一圖。
[0034]圖8是表示該天線切換接收系統(tǒng)的動作的流程圖。
[0035]圖9是表示由該天線切換接收系統(tǒng)接收的有效載荷的結(jié)構(gòu)的圖。[0036]圖10是詳細(xì)表示圖8中的#1至#7的動作的一例的流程圖。
[0037]圖11是詳細(xì)表示圖8中的#9至#14的動作的一例的流程圖。
[0038]圖12是詳細(xì)表示圖8中的#20至#23的動作的一例的流程圖。
[0039]圖13是詳細(xì)表示圖8中的#23的動作的一例的流程圖。
[0040]圖14是更為詳細(xì)地表示圖13的動作的一例的流程圖。
[0041]附圖標(biāo)記說明
[0042]1:天線切換接收系統(tǒng)；3:天線切換部；41:RF部(信號質(zhì)量檢測部);44:前同步碼檢測部(位串檢測部)；45:唯一字檢測部(位串檢測部)；51:信號處理部(信號質(zhì)量檢測部、報頭檢測部、數(shù)據(jù)檢測部、接收時間更新部)；52:天線控制部；70:發(fā)送系統(tǒng)；UW1:唯
一字(第一唯一字)；UW2:唯一字(第二唯一字)。
【具體實施方式】
[0043]參照附圖來說明基于本發(fā)明的一個實施方式的天線切換接收系統(tǒng)。圖1表示被稱為HEMS (Home Energy Management System:家庭能量管理系統(tǒng))等的能量管理系統(tǒng)。HEMS是指以下的系統(tǒng):將家內(nèi)的家電設(shè)備等通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，并與配電盤、家庭用發(fā)電設(shè)備等一起統(tǒng)一控制，由此進(jìn)行用于省電的信息提示、自動控制。HEMS 100由HEMS控制器101、各種家電設(shè)備102、太陽能發(fā)電機(jī)103、燃料電池104、蓄電池105、電動汽車106、信息處理終端107以及配電盤108等構(gòu)成。配電盤108內(nèi)置有電力測量通信裝置108a。配電盤108與屋外的智能儀表109相連接。智能儀表109是從電力公司提供給各個用戶家的，用于從輸電線向配電盤108進(jìn)行供電，而且對配電盤108內(nèi)的主干電力進(jìn)行測量。另外,從電力公司的服務(wù)器110針對各用戶家的各種信息(例如節(jié)電的要求等)經(jīng)由智能儀表109和電力測量通信裝置108a輸入到HEMS控制器101。電力測量通信裝置108a與智能儀表109通過有線或無線方式進(jìn)行連接。電力測量通信裝置108a也可以是以下的方式:設(shè)置于配電盤108的外部，通過有線方式等與配電盤108進(jìn)行連接。智能儀表109與其它房屋的智能儀表109和電力公司的服務(wù)器110等通過有線或無線方式進(jìn)行連接，構(gòu)成智能儀表網(wǎng)絡(luò)。
[0044]HEMS控制器101是無線式的節(jié)能控制裝置，作為上述網(wǎng)絡(luò)的核心來負(fù)責(zé)各種設(shè)備的控制。HEMS控制器101與家電設(shè)備102、太陽能發(fā)電機(jī)103、燃料電池104、蓄電池105、電動汽車106、信息處理終端(監(jiān)視器裝置)107以及配電盤108等(以下設(shè)為家電設(shè)備102等)通過有線或無線方式建立雙向的通信。各設(shè)備也可以構(gòu)成為經(jīng)由其它設(shè)備而與HEMS控制器101相連接的結(jié)構(gòu)。例如也可以是，燃料電池104與配電盤108的電力測量通信裝置108a通過有線方式進(jìn)行連接，電力測量通信裝置108a與HEMS控制器101通過無線方式進(jìn)行連接。在這種情況下，在燃料電池104與HEMS控制器101之間，經(jīng)由電力測量通信裝置108a而通過有線和無線方式建立雙向的通信。
[0045]圖2表示HEMS 100中的HEMS控制器101以及各種家電設(shè)備102的概要結(jié)構(gòu)。在構(gòu)成HEMS 100的各種設(shè)備中，進(jìn)行無線通信的設(shè)備、例如HEMS控制器101以及家電設(shè)備102等中分別搭載有對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)和接收系統(tǒng)。作為該接收系統(tǒng)而應(yīng)用的是基于本發(fā)明的一個實施方式的天線切換接收系統(tǒng)1，作為對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)而應(yīng)用的是本發(fā)明的發(fā)送系統(tǒng)70。S卩，在HEMS控制器101的發(fā)送系統(tǒng)70發(fā)揮功能的情況下，家電設(shè)備102等的天線切換接收系統(tǒng)I發(fā)揮功能，來進(jìn)行無線信號的發(fā)送接收。另一方面，在家電設(shè)備102等的發(fā)送系統(tǒng)70發(fā)揮功能的情況下，HEMS控制器101的天線切換接收系統(tǒng)I發(fā)揮功能，來進(jìn)行無線信號的發(fā)送接收。此外，圖2例示了 HEMS控制器101和家電設(shè)備102的結(jié)構(gòu)，但是也可以應(yīng)用電力測量通信裝置108a等設(shè)備來代替家電設(shè)備102。
[0046]圖3表示天線切換接收系統(tǒng)。天線切換接收系統(tǒng)I由接收器2以及多個天線A、B等構(gòu)成。接收器2由天線切換部3、RFIC 4、CPU 5等構(gòu)成。
[0047]天線切換部3根據(jù)從CPU 5輸出的控制信號對兩個天線A、B中的接收無線信號的天線進(jìn)行切換。RFIC 4具有RF(Radi0 Frequency:射頻)部(信號質(zhì)量檢測部)41、解調(diào)部42、同步建立部43、前同步碼檢測部(位串檢測部)44以及唯一字(UW)檢測部(位串檢測部)45等。S卩，RF部41、解調(diào)部42、同步建立部43、前同步碼檢測部44以及唯一字檢測部45等的電路統(tǒng)一安裝在一個IC芯片上。
[0048]RF部41對使用天線A和B中的任一個天線接收到的無線信號進(jìn)行下變頻(downconvert),提取基帶信號。在RF部41接收無線信號時,一般執(zhí)行AFC (Automatic FrequencyControl:自動頻率控制)，去除發(fā)送接收間的頻率誤差。在這種情況下，也可以在由天線切換部3切換天線后的規(guī)定時間內(nèi)解除AFC。這是為了避免干擾波的影響來正確地檢測前同步碼和唯一字，以降低包丟失。另外，RF部41對使用天線A和B中的任一個天線接收到的無線信號的接收水平進(jìn)行檢測。在接收水平的檢測中，例如使用RSSI (Received SignalStrength Indication:接收信號強(qiáng)度指示)。與由RF部41檢測到的接收水平有關(guān)的信號被輸入到CPU 5的信號處理部51，用于無線信號的質(zhì)量的檢測。解調(diào)部42對由RF部41提取出的基帶信號進(jìn)行解調(diào)。同步建立部43建立經(jīng)解調(diào)所得的基帶信號的位同步。
[0049]前同步碼檢測部44對由同步建立部43建立同步后的基帶信號進(jìn)行搜索，檢測前同步碼的位串。作為前同步碼的位串的具體例，可以列舉出01交替重復(fù)的位串(以下設(shè)為01交替)。前同步碼檢測部44中預(yù)先設(shè)定并存儲有已知的前同步碼(與從發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的前同步碼相同)的位串。通過對基帶信號的位串與預(yù)先存儲的位串的一致度進(jìn)行評價來檢測前同步碼。當(dāng)兩者完全一致時，判斷為檢測到前同步碼。另外，例如在前同步碼由01交替構(gòu)成的情況下，也可以當(dāng)01交替在規(guī)定位處連續(xù)地一致時，前同步碼檢測部44判斷為檢測到前同步碼。在這種情況下，前同步碼的檢測定時有可能每次都不同(參照圖4等)。另外，也可以在基帶信號的位串相對于預(yù)先存儲的前同步碼的位串的錯誤率為規(guī)定值以下時，判斷為檢測到前同步碼。這是由于，在這種情況下也能夠視作從基帶信號中檢測到與預(yù)先存儲的前同步碼的位串實質(zhì)上相同的位串。
[0050]表示前同步碼檢測部44檢測到前同步碼的信號被輸入到唯一字檢測部45、CPU 5等。也可以構(gòu)成為，該信號從前同步碼檢測部44輸出到CPU 5并經(jīng)由CPU 5輸入到唯一字檢測部45等。
[0051]唯一字檢測部45對由同步建立部43建立同步后的基帶信號進(jìn)行搜索，檢測唯一字的位串。唯一字檢測部45中預(yù)先設(shè)定并存儲有已知的唯一字(與從發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的唯一字相同)的位串。通過對基帶信號的位串與預(yù)先存儲的位串的一致度進(jìn)行評價來檢測唯一字。既可以在兩者完全一致時判斷為檢測到唯一字，也可以在基帶信號的位串相對于預(yù)先存儲的唯一字的位串的錯誤率為規(guī)定值以下時判斷為檢測到唯一字。這是由于，在后者的情況下也能夠視作從基帶信號中檢測到與預(yù)先存儲的唯一字的位串實質(zhì)上相同的位串。表示唯一字檢測部45檢測到唯一字的信號被輸入到CPU 5的信號處理部51等。此外，上述的已知的前同步碼和唯一字在對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)之間共用，從發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送附有該前同步碼和唯一字的包。
[0052]CPU 5具有信號處理部(信號質(zhì)量檢測部、報頭檢測部、數(shù)據(jù)檢測部、接收時間更新部)51、天線控制部52以及計數(shù)器53等，負(fù)責(zé)天線切換接收系統(tǒng)I的控制。也可以構(gòu)成為由CPU 5代替前同步碼檢測部44或唯一字檢測部45等來檢測前同步碼或唯一字。在這種情況下，從RFIC 4省去前同步碼檢測部44或唯一字檢測部45等。信號處理部51對從RF部41、同步建立部43、前同步碼檢測部44以及唯一字檢測部45等輸入的信號進(jìn)行各種處理。例如，信號處理部51基于從RF部41輸入的表示接收水平的信號來檢測無線信號的質(zhì)量。此時，信號處理部51對從RF部41輸入的表示接收水平的信號實施運(yùn)算處理，來計算作為無線信號的質(zhì)量的判斷指標(biāo)的數(shù)值。更具體地說，信號處理部51針對每個天線計算從RF部41輸入的接收水平的平均值。天線控制部52對由信號處理部51計算出的接收水平的平均值進(jìn)行評價，來選擇用于接收有效載荷的天線，判斷是否需要切換天線，并對天線切換部3輸出用于切換天線的控制信號。計數(shù)器53作為圖4至圖7中的第一計數(shù)器至第五計數(shù)器而發(fā)揮功能，對時間進(jìn)行計數(shù)。
[0053]此外，本實施方式是由天線切換部3對兩個天線進(jìn)行切換來接收無線信號的結(jié)構(gòu)，但是天線的個數(shù)也可以是三個以上。
[0054]圖4至圖7表示從對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的信號、由天線切換接收系統(tǒng)I切換的天線、由各天線接收的信號及其接收水平的變化。一個包由多對前同步碼和唯一字以及繼多對前同步碼和唯一字之后發(fā)送的有效載荷等構(gòu)成。在本實施方式中，從發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送唯一字UWl (第一唯一字)和唯一字UW2 (第二唯一字)這兩種唯一字。
[0055]唯一字UWl用于選擇天線切換接收系統(tǒng)I接收有效載荷的天線。唯一字UW2用于檢測有效載荷的開頭(即，進(jìn)行開頭定位(頭出))。在唯一字UWl之前發(fā)送的前同步碼與在唯一字UW2之前發(fā)送的前同步碼既可以由相同的位串構(gòu)成，也可以由不同的位串構(gòu)成。另一方面，由相互之間相關(guān)值低的位串來構(gòu)成前同步碼、唯一字UWl以及唯一字UW2，使得它們不會被錯誤檢測。
[0056]針對每個天線各發(fā)送兩次唯一字UWl使得無論在哪個定時切換天線A、B都能夠接收該唯一字UW1。在所有唯一字之前都發(fā)送前同步碼。另外，在繼第四次唯一字UWl之后且在緊挨著唯一字UW2之前發(fā)送的前同步碼之前,發(fā)送虛擬數(shù)據(jù)(du_y data)。此外,也可以根據(jù)需要在第二次以后的前同步碼和虛擬數(shù)據(jù)的開頭處插入用于給予天線的切換等待時間的數(shù)據(jù)。
[0057]天線切換接收系統(tǒng)一邊以規(guī)定的周期(例如前同步碼和唯一字UWl的發(fā)送周期的兩倍的周期:第一規(guī)定時間Tl)切換天線A、B，一邊接收從發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的無線信號。由作為第一計數(shù)器而發(fā)揮功能的計數(shù)器53對第一規(guī)定時間Tl進(jìn)行計數(shù)。對于接收到的信號，如上所述那樣由RF部41進(jìn)行下變頻，由解調(diào)部42進(jìn)行解調(diào)，由同步建立部43建立位同步。然后，由前同步碼檢測部44檢測前同步碼，由唯一字檢測部45檢測唯一字UW1。
[0058]如上所述，針對每個天線各發(fā)送兩次前同步碼和唯一字UWl使得無論在哪個定時切換天線A、B都能夠接收前同步碼和唯一字UW1。在本實施方式中，由于使用兩個天線，因此如圖4至圖7所示那樣，前同步碼和唯一字UWl各自被發(fā)送四次。這樣，搭載于天線切換接收系統(tǒng)的天線數(shù)的兩倍的前同步碼和唯一字UWl被發(fā)送。另外，在最初檢測到唯一字UWl之前，以前同步碼和唯一字UWl的發(fā)送周期的兩倍的周期、即第一規(guī)定時間Tl來切換各天線。當(dāng)檢測到任一個唯一字UWl時，在切換天線之后，在第二規(guī)定時間T2內(nèi)搜索其它唯一字UW1。第二規(guī)定時間T2被設(shè)定為與前同步碼和唯一字UWl的發(fā)送周期相當(dāng)?shù)臅r間以上，由作為第二計數(shù)器而發(fā)揮功能的計數(shù)器53來對該第二規(guī)定時間T2進(jìn)行計數(shù)。此外，插入虛擬數(shù)據(jù)的時間與第二規(guī)定時間T2相當(dāng)。在本實施方式中，將在第一規(guī)定時間Tl內(nèi)在最初檢測到唯一字UWl之前接收到的無線信號的質(zhì)量與切換天線后在第二規(guī)定時間T2內(nèi)接收到的無線信號的質(zhì)量進(jìn)行比較，選擇用于接收有效載荷的天線。當(dāng)選擇了天線時，在第三規(guī)定時間T3內(nèi)搜索前同步碼和唯一字UW2。第三規(guī)定時間T3被設(shè)定為將前同步碼和第一唯一字UWl的三個周期以上的時間與前同步碼和唯一字UW2的一個周期的時間相加所得的時間以上，由作為第三計數(shù)器而發(fā)揮功能的計數(shù)器53對該第三規(guī)定時間T3進(jìn)行計數(shù)。
[0059]圖4和圖5表示由天線A和B檢測唯一字UWl時的天線切換動作等。接收信號中的實線部分是通過各天線接收到的信號。此外，在下面的說明中，為了方便起見，將在前同步碼檢測部44和唯一字檢測部45最初檢測到前同步碼和唯一字UWl時正在接收無線信號(正在活動(active))的天線設(shè)為天線A。圖4表示通過天線A接收到的無線信號的接收水平比通過天線B接收到的無線信號的接收水平高的情況，圖5表示通過天線B接收到的無線信號的接收水平比通過天線A接收到的無線信號的接收水平高的情況。
[0060]在圖4和圖5中，第一次發(fā)送的前同步碼在其接收過程中由于天線被切換而未被檢測，第二次發(fā)送的前同步碼被天線A接收，被前同步碼檢測部44所檢測。當(dāng)檢測到前同步碼時，由RF部41開始檢測接收水平。之后，以規(guī)定的采樣周期來檢測接收水平。另外，接著前同步碼發(fā)送的唯一字UWl被唯一字檢測部45所檢測。接收水平的檢測持續(xù)到檢測出唯一字UWl為止，將與所檢測到的接收水平有關(guān)的信息逐次存儲在信號處理部51中。信號處理部51基于所存儲的接收水平計算其平均值(設(shè)為RA)。
[0061]當(dāng)檢測到唯一字UWl時，表示這個意思的信號從唯一字檢測部45輸出而輸入到信號處理部51。表示檢測到唯一字UWl的信號從信號處理部51傳輸?shù)教炀€控制部52，天線控制部52向天線切換部3輸出表示切換天線的指令，天線被切換為天線B。之后，第三次發(fā)送的前同步碼被天線B接收，被前同步碼檢測部44所檢測。當(dāng)檢測到前同步碼時，與天線A時同樣地，以規(guī)定的采樣周期來檢測接收水平，檢測唯一字UWl。將與天線B的接收水平有關(guān)的信息與上述的與天線A的接收水平有關(guān)的信息相區(qū)別地逐次存儲在信號處理部51中，信號處理部51基于所存儲的接收水平計算其平均值(設(shè)為RB)。
[0062]由信號處理部51計算出的RA和RB被輸入到天線控制部52。天線控制部52將由信號處理部51計算出的RA與RB進(jìn)行比較，將能夠得到高的信號質(zhì)量的天線選擇為用于接收有效載荷的天線。
[0063]在圖4中，天線A的接收水平比天線B的接收水平高，即RA>RB，因此認(rèn)為通過天線A接收到的無線信號的質(zhì)量比通過天線B接收到的無線信號的質(zhì)量高。因此，天線控制部52將由信號處理部51計算出的RA與RB進(jìn)行比較來將接收水平更高的天線A選擇為用于接收有效載荷的天線。由此，天線再次被切換為天線A，直到接收完該包為止固定為天線A。因而，第四次發(fā)送的前同步碼、唯一字UWl以及虛擬數(shù)據(jù)被天線A接收，之后的前同步碼、唯一字UW2以及有效載荷也被天線A接收。
[0064]在圖5中，天線B的接收水平比天線A的接收水平高，即RB>RA，因此認(rèn)為通過天線B接收到的無線信號的質(zhì)量比通過天線A接收到的無線信號的質(zhì)量高。因此，天線控制部52將由信號處理部51計算出的RA與RB進(jìn)行比較來將接收水平更高的天線B選擇為用于接收有效載荷的天線。由此，直到接收完該包為止不切換天線而固定為天線B。因而，第四次發(fā)送的前同步碼、唯一字UWl以及虛擬數(shù)據(jù)被天線B接收，之后的前同步碼、唯一字UW2以及有效載荷也被天線B接收。
[0065]圖6表示如下情況:第二次發(fā)送的前同步碼等被天線A接收并被前同步碼檢測部44等所檢測，在切換為天線B之后第三次發(fā)送的前同步碼未被前同步碼檢測部44檢測。當(dāng)檢測到第二次發(fā)送的唯一字UWl時，緊接其后切換為天線B，因此第三次發(fā)送的前同步碼實質(zhì)上從開頭起被天線B接收。因而，從通過天線B接收到的無線信號中檢測前同步碼等所需的最小時間與發(fā)送一組前同步碼和唯一字UWl的時間相等。因此，在未檢測到第三次發(fā)送的前同步碼等的情況下，既可以通過天線B接收第四次發(fā)送的前同步碼等，也可以如圖6所示那樣立即將天線切換為天線A。在前者的情況下，第二規(guī)定時間T2被設(shè)定為與前同步碼和唯一字UWl的發(fā)送周期的兩倍相當(dāng)?shù)臅r間，能夠得到兩次使用天線B檢測前同步碼等的機(jī)會。因而，能夠檢測天線B的接收水平的機(jī)會增加，從而能夠進(jìn)一步適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行天線的選擇。在后者的情況下，第二規(guī)定時間T2被設(shè)定為與前同步碼和唯一字UWl的發(fā)送周期相當(dāng)?shù)臅r間，能夠?qū)⑻摂M數(shù)據(jù)的長度設(shè)定得短來增加有效載荷在包內(nèi)所占的比例。能夠?qū)⑻摂M數(shù)據(jù)的長度設(shè)定得短的理由如下。例如，在通過天線A最初檢測到第四次的唯一字UWl的情況下(參照圖7)，會將天線切換為天線B來接收虛擬數(shù)據(jù)。此時，若如前者那樣構(gòu)成為使用天線B檢測兩次前同步碼等，則需要前同步碼和唯一字UWl的兩個周期的虛擬數(shù)據(jù)。另一方面，通過如后者那樣將使用天線B檢測前同步碼等的機(jī)會限制為一次，用前同步碼和唯一字UWl的一個周期的虛擬數(shù)據(jù)即可。
[0066]在后者的情況下，未從通過天線B接收到的無線信號中檢測到前同步碼等，因此認(rèn)為其信號質(zhì)量并不足以接收有效載荷。另外，還能夠認(rèn)為RB=0。因而，天線控制部52將能夠得到足夠高的信號質(zhì)量的天線A選擇為用于接收有效載荷的天線，天線再次被切換為天線A，直到接收完該包為止固定為天線A。在認(rèn)為RB=O的情況下，也執(zhí)行相同的動作。另夕卜，如果通過天線B雖然能夠檢測到前同步碼但不能檢測到UW1，則與上述同樣地切換為天線A。以后的動作與圖4相同。
[0067]圖7表示如下情況:第四次發(fā)送的前同步碼等被天線A接收，作為該包內(nèi)最初的前同步碼等而被前同步碼檢測部44等所檢測到。在這種情況下，在檢測到第四次發(fā)送的唯一字UWl之后，切換為天線B，接收虛擬數(shù)據(jù)。
[0068]虛擬數(shù)據(jù)是指由不同于前同步碼的位串構(gòu)成的數(shù)據(jù)，是為了給予天線切換接收系統(tǒng)I再次從天線B切換為天線A時的時間上的延緩而從發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的。因而，虛擬數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長度被設(shè)定為大于等于前同步碼的數(shù)據(jù)長度與唯一字UWl的數(shù)據(jù)長度之和、即第二規(guī)定時間T2。
[0069]虛擬數(shù)據(jù)由與前同步碼以及唯一字UWl和UW2之間相關(guān)值低的位串構(gòu)成。這是為了避免前同步碼檢測部44和唯一字檢測部45將虛擬數(shù)據(jù)誤檢測為前同步碼以及唯一字Uffl和UW2。期望的是，將各位串設(shè)定成虛擬數(shù)據(jù)與前同步碼的相關(guān)值、虛擬數(shù)據(jù)與唯一字Uffl的相關(guān)值以及虛擬數(shù)據(jù)與唯一字UW2的相關(guān)值最低。然而，只要上述相關(guān)值低到能夠防止前同步碼檢測部44和唯一字檢測部45的誤檢測的程度、即只要上述相關(guān)值小于規(guī)定值，就不會產(chǎn)生實用上的問題。
[0070]如圖7所示，在通過天線B接收到虛擬數(shù)據(jù)的情況下，不會由前同步碼檢測部44檢測前同步碼，不會由唯一字檢測部45檢測唯一字UWl。另外，第二次發(fā)送的前同步碼等雖然被天線B接收，但是前同步碼等沒有被前同步碼檢測部44等檢測到，因此認(rèn)為通過天線B接收到的信號的質(zhì)量不高。因而，天線控制部52將能夠得到足夠高的信號質(zhì)量的天線A選擇為用于接收有效載荷的天線，天線再次被切換為天線A，直到接收完該包為止固定為天線A。以后的動作與圖4相同。
[0071]圖8表示天線切換接收系統(tǒng)I的動作。首先，在檢測唯一字UWl的前階段，以規(guī)定周期交替地切換天線A、B(#1)。切換天線的規(guī)定周期例如為前同步碼和唯一字UWl的兩個周期、即第一規(guī)定時間Tl。當(dāng)天線被切換時，前同步碼和唯一字UWl的位串的檢測被復(fù)位(#2)。前同步碼和唯一字UWl的位串的檢測被復(fù)位是指中止位串的檢測并從最初的位起重新開始檢測的處理。此時，將唯一字UWl設(shè)定為唯一字檢測部45所應(yīng)該檢測到的位串。即，開始檢測唯一字UWl。前同步碼檢測部44和唯一字檢測部45對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位是基于以下的理由。即，為了防止以下情況=RFIC 4由于無法識別出從天線切換部3輸入的接收信號中的哪個部分是通過哪個天線接收到的，因此弄錯接收到前同步碼和唯一字的天線。例如，是為了防止以下情況:在唯一字的位串的末端附近從天線A切換為天線B的情況下，盡管通過天線A接收了位串的大部分，但是誤認(rèn)為通過接收到最后的部分的天線B接收到整個位串。
[0072]由通過切換被設(shè)為活動的天線來接收無線信號，由前同步碼檢測部44搜索前同步碼(#3)0當(dāng)由前同步碼檢測部44檢測到前同步碼時(#4 是”)，開始檢測接收水平(#5)。將此時接收無線信號的天線設(shè)為天線A。以規(guī)定的采樣周期檢測接收水平，該接收水平的值被逐次存儲在信號處理部51中(在#12中也同樣)。在#4中，在#2中對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位之后前同步碼的檢測持續(xù)第一規(guī)定時間，在第一規(guī)定時間內(nèi)未檢測到前同步碼的情況下(#4:“否”)，返回到#1。在此，第一規(guī)定時間是指與前同步碼和唯一字UWl的兩個周期相當(dāng)?shù)臅r間，在#2中對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位之后，開始計數(shù)。當(dāng)在前同步碼的檢測之后檢測到唯一字Uffl時(#6 是”)，結(jié)束接收水平的檢測(#7)。在#6中，唯一字Uffl的檢測在從#2中的位串檢測的復(fù)位之后起開始算的第一規(guī)定時間內(nèi)持續(xù)。在第一規(guī)定時間內(nèi)未檢測到唯一字UWl的情況下(#6 否”)，結(jié)束接收水平的檢測，返回到#1。
[0073]當(dāng)天線A的接收水平的檢測結(jié)束時，信號處理部51基于所存儲的接收水平計算平均值(RA) (#8)，天線控制部52將天線切換為天線B (#9)。當(dāng)對天線進(jìn)行了切換時，與#2同樣地，對前同步碼和唯一字UWl的位串的檢測進(jìn)行復(fù)位(#9A)。然后，通過切換后的天線B接收無線信號，由前同步碼檢測部44搜索前同步碼(#10)。當(dāng)由前同步碼檢測部44檢測到前同步碼時(#11 是”)，開始檢測接收水平(#12)。在#11中，在#9A中對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位之后前同步碼的檢測持續(xù)第二規(guī)定時間，如圖6或圖7所示，在第二規(guī)定時間內(nèi)未檢測到前同步碼的情況下(#11 否”)，轉(zhuǎn)移到#19。這是由于能夠判斷為通過天線B不能得到足夠的信號質(zhì)量。在此，第二規(guī)定時間是指與前同步碼和唯一字UWl的一個周期相當(dāng)?shù)臅r間，在#9A中對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位之后，開始計數(shù)。當(dāng)在前同步碼的檢測之后檢測到唯一字UWl時(#13 是”)，結(jié)束接收水平的檢測(#14)。在#11中，唯一字UWl的檢測持續(xù)在從#9A中對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位之后起開始算的第二規(guī)定時間內(nèi)持續(xù)。在第二規(guī)定時間內(nèi)未檢測到唯一字UWl的情況下(#13 否”)，結(jié)束接收水平的檢測，并轉(zhuǎn)移到#19。這是由于能夠判斷為通過天線B不能得到足夠的信號質(zhì)量。
[0074]當(dāng)天線B的接收水平的檢測結(jié)束時，信號處理部51基于所存儲的接收水平計算平均值(RB) (#15)，天線控制部52將由信號處理部51計算出的接收水平的平均值RA與RB進(jìn)行比較(#16)。在如圖5所示那樣RA〈RB的情況下(#17 是”)，天線控制部52將天線B選擇為用于接收有效載荷的天線。即，將天線仍固定為天線B (#18)，對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位(#20)。此時，將唯一字UW2設(shè)定為唯一字檢測部45所應(yīng)該檢測到的位串。即，開始檢測唯一字UW2。另一方面，在如圖4所示那樣RA>RB的情況下(#17 否”)，將天線A選擇為用于接收有效載荷的天線。即，將天線切換為天線A (#19)，并轉(zhuǎn)移到#20。
[0075]當(dāng)通過所選擇的天線A或B來接收無線信號并由前同步碼檢測部44檢測到前同步碼時(#21 是”)，轉(zhuǎn)移到唯一字UW2的檢測(#22)。當(dāng)由唯一字檢測部45檢測到唯一字UW2時(#22 是”)，有效載荷的開頭定位完成，以后接收有效載荷(#23)。由信號處理部51對所接收到的有效載荷進(jìn)行處理。此外，在#21中，前同步碼的檢測在#20中對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位之后在第三規(guī)定時間內(nèi)持續(xù)，在第三規(guī)定時間內(nèi)未由前同步碼檢測部44檢測到前同步碼的情況下(#21 否”)，返回到#1。在此，第三規(guī)定時間相當(dāng)于將前同步碼和唯一字UWl的兩個周期、虛擬數(shù)據(jù)以及前同步碼和唯一字UW2的一個周期相加所得的時間，在#20中對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位之后，開始計數(shù)。另外，在#22中，唯一字UW2的檢測在從#20中的位串檢測的復(fù)位之后起開始算的第三規(guī)定時間內(nèi)持續(xù)。在第三規(guī)定時間內(nèi)未由唯一字檢測部45檢測到唯一字UW2的情況下(#22 否”)，返回到#1。
[0076]圖9表示從對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)70發(fā)送的有效載荷的結(jié)構(gòu)。有效載荷被由天線控制部52選擇的天線A或B所接收。有效載荷由報頭和數(shù)據(jù)構(gòu)成。報頭中附有長度(length)、設(shè)備的ID以及包的類別等接收包本身并進(jìn)行處理所需的附加信息。數(shù)據(jù)是原本想要在發(fā)送系統(tǒng)70與天線切換接收系統(tǒng)I之間發(fā)送接收的數(shù)據(jù)的主體部。報頭的開頭中插入有長度。長度是指與接著報頭發(fā)送的數(shù)據(jù)的長度有關(guān)的信息。由CPU 5的信號處理部51檢測報頭(長度)和數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理。此外，也可以構(gòu)成為由RFIC 4來進(jìn)行報頭的檢測。
[0077]在第四規(guī)定時間T4內(nèi)搜索報頭。根據(jù)從發(fā)送系統(tǒng)70發(fā)送的報頭的長度來設(shè)定第四規(guī)定時間T4，由作為第四計數(shù)器而發(fā)揮功能的計數(shù)器53對該第四規(guī)定時間T4進(jìn)行計數(shù)。在第四規(guī)定時間T4內(nèi)未檢測到報頭的情況下，信號處理部51中止報頭的檢測，再次切換天線，并且恢復(fù)為對接下來發(fā)送的包內(nèi)的最初的唯一字UWl進(jìn)行檢測的動作(參照圖4至圖7)。
[0078]當(dāng)檢測出長度時獲知數(shù)據(jù)的長度，因此信號處理部(接收時間更新部)51設(shè)定數(shù)據(jù)接收時間T5，在數(shù)據(jù)接收時間T5內(nèi)接收數(shù)據(jù)。由作為第五計數(shù)器而發(fā)揮功能的計數(shù)器53對數(shù)據(jù)接收時間T5進(jìn)行計數(shù)。數(shù)據(jù)接收時間T5按每個包而不同，因此信號處理部51在每次檢測出長度時基于所檢測出的長度對數(shù)據(jù)接收時間T5進(jìn)行更新。即使數(shù)據(jù)的檢測未完成，如果經(jīng)過數(shù)據(jù)接收時間T5，則信號處理部51也中止數(shù)據(jù)的檢測。然后，再次切換天線，并且恢復(fù)為對接下來發(fā)送的包內(nèi)的最初的唯一字UWl進(jìn)行檢測的動作(參照圖4至圖7)。
[0079]圖10詳細(xì)地示出圖8中的#1至#7的動作的一例。在#2中，當(dāng)前同步碼和唯一字UWl的位串的檢測被復(fù)位時，計數(shù)器53的計數(shù)被復(fù)位。計數(shù)被復(fù)位是指中止時間的計數(shù)的檢測而從零起重新開始時間的計數(shù)的處理。在此，計數(shù)器53作為第一計數(shù)器而發(fā)揮功能，開始計數(shù)(#2B)。然后，接收無線信號(#3)，當(dāng)在第一規(guī)定時間Tl內(nèi)由前同步碼檢測部44檢測到前同步碼時(#4:“是”)開始檢測接收水平(#5)0在未檢測到前同步碼的情況下(#4 否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與第一規(guī)定時間Tl進(jìn)行比較(#4A)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到第一規(guī)定時間Tl的情況下(MA 否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后(#4B)，返回到#3，繼續(xù)從所接收到的信號中搜索前同步碼。當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)榈谝灰?guī)定時間Tl以上時(#4A:“是”)，返回到天線的切換動作(#1)。
[0080]在#5中的接收水平的檢測開始之后，當(dāng)檢測到唯一字UWl時(#6 是”)，結(jié)束接收水平的檢測(#7)。在未檢測到唯一字UWl的情況下(#6 否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與第一規(guī)定時間Tl進(jìn)行比較(#6A)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到第一規(guī)定時間Tl的情況下(#6A 否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后(#6B)，返回到#6，繼續(xù)搜索唯一字Uffl0當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)榈谝灰?guī)定時間Tl以上時(MA 是”)，返回到天線的切換動作(#1)。
[0081]圖11詳細(xì)地示出圖8中的#9至#14的動作的一例。在該動作例中，當(dāng)在包內(nèi)檢測到最初的唯一字UWl之后切換天線來檢測其它唯一字UWl時，設(shè)定超時時間(第二規(guī)定時間T2)。當(dāng)在#9中切換天線時，前同步碼和唯一字UWl的位串的檢測被復(fù)位(#9A)，計數(shù)器53的計數(shù)被復(fù)位。在此，計數(shù)器53作為第二計數(shù)器而發(fā)揮功能，開始計數(shù)(#9B)。然后，接收無線信號(#10)，當(dāng)在第二規(guī)定時間T2內(nèi)由前同步碼檢測部44檢測到前同步碼時(#11 是”)，開始檢測接收水平(#12)。在未檢測到前同步碼的情況下(#11 否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與第二規(guī)定時間T2進(jìn)行比較miA)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到第二規(guī)定時間T2的情況下(#11A:“否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后返回到#10，繼續(xù)從所接收到的信號中搜索前同步碼。當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)榈诙?guī)定時間T2以上時(#11A:“是”)，轉(zhuǎn)移到#19來切換天線。
[0082]在#12中的接收水平的檢測開始之后，當(dāng)檢測到唯一字UWl時(#13 是”)，結(jié)束接收水平的檢測(#14)。在未檢測到唯一字UWl的情況下(#13 否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與第二規(guī)定時間T2進(jìn)行比較(#13A)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到第二規(guī)定時間T2的情況下(#13A:“否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后(#13B)，返回到#13，繼續(xù)搜索唯一字UWl。當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)榈诙?guī)定時間T2以上時(#13A 是”)，轉(zhuǎn)移到#19來切換天線。
[0083]圖12詳細(xì)地示出圖8中的#20至#23的動作的一例。在該動作例中，在選擇了用于接收有效載荷的天線之后，在檢測唯一字UW2時設(shè)定超時時間(第三規(guī)定時間T3)。當(dāng)對位串的檢測進(jìn)行復(fù)位并將唯一字UW2設(shè)定為要檢測的位串時(#20)，計數(shù)器53的計數(shù)被復(fù)位。在此，計數(shù)器53作為第三計數(shù)器而發(fā)揮功能，開始計數(shù)(#20A)。然后，接收無線信號，當(dāng)在第三規(guī)定時間T3內(nèi)由前同步碼檢測部44檢測到前同步碼時(#21 是”)，轉(zhuǎn)移到唯一字UW2的檢測(#22)。在未檢測到前同步碼的情況下(#21 否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與第三規(guī)定時間T3進(jìn)行比較(#21A)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到第三規(guī)定時間T3的情況下(#21A:“否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后(#21B)，返回到#21，繼續(xù)從所接收到的信號中搜索前同步碼。當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)榈谌?guī)定時間T3以上時(#21A:“是”)，返回到天線的切換動作(#1)。
[0084]當(dāng)在#21中的前同步碼的檢測之后在第三規(guī)定時間T3內(nèi)由唯一字檢測部45檢測到唯一字UW2時(#22 是”)，轉(zhuǎn)移到有效載荷的接收(#23)。在未檢測到唯一字UW2的情況下(#22 否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與第三規(guī)定時間T3進(jìn)行比較(#22A)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到第三規(guī)定時間T3的情況下(#22A 否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后(#22B)，返回到#22，繼續(xù)搜索唯一字UW2。當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)榈谌?guī)定時間T3以上時(#22A:“是”)，返回到天線的切換動作(#1)。
[0085]圖13詳細(xì)地示出圖8中的#23、即有效載荷的接收動作的一例。在該動作例中，針對報頭的檢測，設(shè)定超時時間(第四規(guī)定時間T4)。當(dāng)在#22中檢測到唯一字UW2時，計數(shù)器53的計數(shù)被復(fù)位。在此，計數(shù)器53作為第四計數(shù)器而發(fā)揮功能，開始計數(shù)(#23A)。然后，接收無線信號，由信號處理部51檢測報頭，當(dāng)在第四規(guī)定時間T4內(nèi)報頭的檢測完成時(#23B:“是”)，轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)的接收(#23E)。在報頭的檢測未完成的情況下(#238:“否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與第四規(guī)定時間T4進(jìn)行比較(#23C)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到第四規(guī)定時間T4的情況下(#23C:“否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后(#23D)，返回到#23B，繼續(xù)從所接收到的信號中搜索報頭。當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)榈谒囊?guī)定時間T4以上時(#23C:“是”)，返回到天線的切換動作(#1)。
[0086]圖14更為詳細(xì)地示出圖8中的#23、即有效載荷的接收動作的一例。在該動作例中，針對長度和報頭的檢測，設(shè)定超時時間(第四規(guī)定時間T4A和T4B)。在此，第四規(guī)定時間T4B與圖13中的第四規(guī)定時間T4相同。
[0087]另外，在該動作例中，針對數(shù)據(jù)的檢測也設(shè)定超時時間(數(shù)據(jù)接收時間T5)。數(shù)據(jù)長度按每個包而不同，因此信號處理部51在每次檢測長度時對數(shù)據(jù)接收時間T5的設(shè)定進(jìn)行更新，由此動態(tài)地變更數(shù)據(jù)檢測所花費(fèi)的時間。
[0088]當(dāng)在#22中檢測 到唯一字UW2時，計數(shù)器53的計數(shù)被復(fù)位。在此，計數(shù)器53作為第四計數(shù)器A和第四計數(shù)器B而發(fā)揮功能，開始計數(shù)(#23A)。然后，接收無線信號，由信號處理部51檢測長度，當(dāng)在第四規(guī)定時間T4A內(nèi)長度的檢測完成時(#23F 是”)，轉(zhuǎn)移到報頭的檢測(#23B)。在長度的檢測未完成的情況下(#23F:“否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與第四規(guī)定時間T4A進(jìn)行比較(#23G)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到第四規(guī)定時間T4A的情況下(#23G 否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后(#23H)，返回到#23F，繼續(xù)從所接收到的信號中搜索長度。當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)榈谒囊?guī)定時間T4A以上時(#23G 是”)，返回到天線的切換動作(#1)。
[0089]當(dāng)#23F中的長度的檢測完成時，由信號處理部51檢測報頭(#23B)。當(dāng)在第四規(guī)定時間T4B內(nèi)報頭的檢測完成時(#23B 是”)，信號處理部51基于在#23F中檢測出的長度對數(shù)據(jù)接收時間T5的設(shè)定進(jìn)行更新。由此，按每個包動態(tài)地優(yōu)化信號處理部51在數(shù)據(jù)的檢測上所花費(fèi)的時間，從而減輕CPU 5的處理負(fù)擔(dān)。另外，即使在將所接收到的無線信號所包含的噪聲誤認(rèn)作唯一字等信號的情況下，也能夠迅速地恢復(fù)為搜索唯一字UWl等的動作。在報頭的檢測未完成的情況下(#23B:“否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與第四規(guī)定時間T4B進(jìn)行比較(#23C)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到第四規(guī)定時間T4B的情況下(#23C:“否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后(#23D)，返回到#23B，繼續(xù)從所接收到的信號中搜索報頭。當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)榈谒囊?guī)定時間T4B以上時(#23(::“是”)，返回到天線的切換動作(#1)。此外，也可以將作為第四計數(shù)器B而發(fā)揮功能的計數(shù)器53設(shè)定成在#23F中長度的檢測完成之后(#23F:“是”)檢測復(fù)位來開始第四規(guī)定時間T4B的計數(shù)。在這種情況下，第四規(guī)定時間T4B為從圖13中的第四規(guī)定時間T4減去與長度相當(dāng)?shù)牡谒囊?guī)定時間T4A所得的時間。
[0090]當(dāng)在#23B中報頭的檢測完成并在#231中對數(shù)據(jù)接收時間T5的設(shè)定進(jìn)行了更新時，計數(shù)器53的計數(shù)值被復(fù)位。在此，計數(shù)器53作為第五計數(shù)器而發(fā)揮功能，開始計數(shù)(#23J)。然后，接收無線信號，由信號處理部51檢測數(shù)據(jù)，當(dāng)在數(shù)據(jù)接收時間T5內(nèi)數(shù)據(jù)的檢測完成時(#23K:“是”)，返回到天線的切換動作(#1)。在數(shù)據(jù)的檢測未完成的情況下(#23Κ 否”)，將計數(shù)器53的計數(shù)值與數(shù)據(jù)接收時間Τ5進(jìn)行比較(#23L)。在計數(shù)器53的計數(shù)值未達(dá)到數(shù)據(jù)接收時間T5的情況下(#23L 否”)，在使計數(shù)器53的計數(shù)值遞增I之后(#23M)，返回到#23K，繼續(xù)從所接收到的信號中搜索數(shù)據(jù)。當(dāng)計數(shù)器53的計數(shù)值變?yōu)閿?shù)據(jù)接收時間Τ5以上時(#23L:“是”)，返回到天線的切換動作(#1)。
[0091]如上，根據(jù)本實施方式的天線切換接收系統(tǒng)I,唯一字檢測部45無需同時等待多種唯一字。S卩，在圖8中的#6和#13中僅等待并檢測唯一字UWl、在#22中僅等待并檢測唯一字UW2即可，因此大幅減輕了唯一字檢測部45的處理負(fù)擔(dān)。近年的IC雖然不及CPU但是正在推進(jìn)多功能化，這種等待并檢測一個唯一字的處理能夠通過利用RFIC 4所具備的功能來實現(xiàn)。由此，盡管使用RFIC 4所具備的位串檢測功能來構(gòu)成唯一字檢測部45，但能夠正確地選擇信號質(zhì)量高的天線。另外，即使構(gòu)成為由CPU 5代替前同步碼檢測部44或唯一字檢測部45等來對前同步碼或唯一字進(jìn)行檢測，CPU 5的處理負(fù)擔(dān)減輕這一方面也是沒有變化的。因而，不使用高規(guī)格的CPU 5，而能夠以簡單且廉價的結(jié)構(gòu)來降低由多路徑衰落引起的水平變動的影響。能夠?qū)PU 5的處理能力分配給位串檢測以外的其它功能，從而能夠不伴隨成本上升而構(gòu)建多功能的天線切換接收系統(tǒng)I。
[0092]另外，將通過切換后的天線來檢測唯一字UWl的動作限于第二規(guī)定時間T2，因此能夠減輕CPU 5的處理負(fù)擔(dān)。這是由于，即使通過切換后的天線接收到的無線信號的質(zhì)量未達(dá)到能夠檢測唯一字UWl的水平，也能夠在經(jīng)過第二規(guī)定時間T2之后中止唯一字UWl的檢測并轉(zhuǎn)移到唯一字UW2的檢測的準(zhǔn)備。(參照圖6。)
[0093]另外，由作為信號質(zhì)量高的天線被天線控制部52選擇出的天線來接收唯一字UW2以檢測有效載荷的開頭位，因此能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行有效載荷的開頭定位。另外，仍固定為被天線控制部52選擇出的天線來接收有效載荷，因此能夠獲取質(zhì)量高的有效載荷的信號。
[0094]另外，將在選擇天線后檢測唯一字UW2的動作限于第三規(guī)定時間T3，因此能夠減輕CPU 5的處理負(fù)擔(dān)。這是由于，在經(jīng)過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定的第三規(guī)定時間T3之后，不會再從發(fā)送系統(tǒng)70發(fā)送該包內(nèi)的唯一字UW2，因此能夠中止唯一字UW2的檢測并轉(zhuǎn)移到接下來的包的接收準(zhǔn)備。
[0095]另外，第一規(guī)定時間Tl被設(shè)定為前同步碼和唯一字UWl的兩個周期的時間，第二規(guī)定時間T2被設(shè)定為前同步碼和唯一字UWl的一個周期以上的時間。因而，對于從發(fā)送系統(tǒng)70發(fā)送的包，無論在哪個定時切換天線都能夠以接收狀態(tài)等待任一個前同步碼和唯一字 UW1。
[0096]另外，第三規(guī)定時間T3被設(shè)定為將前同步碼和唯一字UWl的三個周期以上的時間與在唯一字UW2和唯一字UW2之前接收的前同步碼的一個周期的時間相加所得的時間。因而，對于從發(fā)送系統(tǒng)70發(fā)送的包，無論在哪個定時切換天線都能夠在選擇天線后以接收狀態(tài)等待唯一字UW2。[0097]另外，當(dāng)信號處理部51在第四規(guī)定時間T4內(nèi)未能完成報頭的檢測時，不接收有效載荷的數(shù)據(jù)而再次切換天線，并且恢復(fù)為由唯一字檢測部45等進(jìn)行的唯一字UWl的檢測動作。由此，能夠進(jìn)一步減輕CPU 5的處理負(fù)擔(dān)。另外，即使在將所接收到的無線信號所包含的噪聲誤認(rèn)作唯一字等信號的情況下，也能夠迅速地恢復(fù)為搜索唯一字UWl等的動作。
[0098]另外，當(dāng)信號處理部51在更新后的數(shù)據(jù)接收時間T5內(nèi)未能完成數(shù)據(jù)的檢測時，再次切換天線，并且恢復(fù)為由唯一字檢測部45等進(jìn)行的唯一字UWl的檢測動作。由此，能夠進(jìn)一步減輕CPU 5的處理負(fù)擔(dān)。另外，基于報頭所包含的長度來按每個包對數(shù)據(jù)接收時間T5進(jìn)行動態(tài)更新和優(yōu)化，因此能夠更進(jìn)一步減輕CPU 5的處理負(fù)擔(dān)。
[0099]另外，能夠由在有效載荷之前發(fā)送多個唯一字UWl的發(fā)送系統(tǒng)來構(gòu)建與天線切換接收系統(tǒng)I對應(yīng)的無線發(fā)送接收系統(tǒng)。另外，能夠由在發(fā)送多個唯一字UWl之后在有效載荷之前發(fā)送唯一字UW2的發(fā)送系統(tǒng)來構(gòu)建與天線切換接收系統(tǒng)I更進(jìn)一步對應(yīng)的無線發(fā)送接收系統(tǒng)。另外，能夠由在各個唯一字UWl之前發(fā)送前同步碼的發(fā)送系統(tǒng)來構(gòu)建與天線切換接收系統(tǒng)I更進(jìn)一步對應(yīng)的無線發(fā)送接收系統(tǒng)。
[0100]此外，本發(fā)明并不限于上述實施方式的結(jié)構(gòu)。只要構(gòu)成為以下結(jié)構(gòu)即可:至少在切換天線并且由唯一字檢測部45在第一規(guī)定時間Tl內(nèi)檢測到多個唯一字UWl中的任一個唯一字UWl時，信號處理部51檢測所接收到的無線信號的質(zhì)量，在由天線控制部52對天線進(jìn)行切換之后，由唯一字檢測部45在第二規(guī)定時間T2內(nèi)搜索其它唯一字UW1，由此，天線控制部52選擇由信號處理部51檢測出的信號質(zhì)量高的天線，來接收之后的有效載荷。
[0101]另外，本發(fā)明能夠進(jìn)行各種變形。例如，也可以不計算接收水平的平均值，而基于某個時間點的接收水平檢測通過各天線接收到的信號的質(zhì)量。例如，也可以基于通過各天線檢測到前同步碼的時間點、從前同步碼的檢測經(jīng)過規(guī)定時間后或檢測到唯一字UWl的時間點的接收水平來檢測信號質(zhì)量。在這種情況下，更進(jìn)一步減輕信號處理部51的處理負(fù)擔(dān)、即CPU 5的處理負(fù)擔(dān)。
[0102]另外，第一規(guī)定時間Tl、第二規(guī)定時間T2、第三規(guī)定時間T3、第四規(guī)定時間T4以及數(shù)據(jù)接收時間T5也可以對上述的時間分別相加一些余裕時間(margin)來進(jìn)行設(shè)定。這是為了避免伴隨各終端之間的時鐘偏差所產(chǎn)生的問題。
[0103]另外，除了接收水平以外，也能夠根據(jù)基帶信號的位串相對于預(yù)先存儲的唯一字的位串的錯誤率等來檢測通過各天線接收到的信號的質(zhì)量。
[0104]另外，本發(fā)明的天線切換接收系統(tǒng)I和發(fā)送系統(tǒng)70并不限于HEMS 100，也能夠廣泛應(yīng)用于使用了 “切換分集”的其它無線系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種天線切換接收系統(tǒng)，其特征在于，具備: 天線控制部，其控制多個天線的切換； 位串檢測部，其對一邊擇一性地切換天線一邊接收到的無線信號進(jìn)行搜索，來檢測唯一字；以及 信號質(zhì)量檢測部，其檢測按各天線所接收到的無線信號的質(zhì)量， 其中，在上述位串檢測部在第一規(guī)定時間內(nèi)檢測到多個第一唯一字中的任一個第一唯一字時，上述信號質(zhì)量檢測部對所接收到的無線信號的質(zhì)量進(jìn)行檢測，其中，該第一唯一字是與預(yù)先設(shè)定的唯一字的位串相同或相對于上述預(yù)先設(shè)定的唯一字的位串的錯誤率為規(guī)定值以下的位串， 在上述天線控制部對天線進(jìn)行切換之后，上述位串檢測部在第二規(guī)定時間內(nèi)搜索上述任一個第一唯一字以外的其它第一唯一字，由此上述信號質(zhì)量檢測部對通過切換后的天線接收到的無線信號的質(zhì)量進(jìn)行檢測， 上述天線控制部選擇由上述信號質(zhì)量檢測部檢測出的信號質(zhì)量高的天線，來接收之后的有效載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線切換接收系統(tǒng)，其特征在于， 當(dāng)在上述天線控制部選擇了上述信號質(zhì)量高的天線之后上述位串檢測部在第三規(guī)定時間內(nèi)檢測到與上述第一唯一字不同的第二唯一字時，上述天線控制部不切換天線而仍固定為上述信號質(zhì)量高的天線來接收之后的有效載荷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線切換接收系統(tǒng)，其特征在于，` 上述第一規(guī)定時間相當(dāng)于上述第一唯一字以及在該第一唯一字之前接收的前同步碼的兩個周期的時間，上述第二規(guī)定時間相當(dāng)于上述第一唯一字以及上述前同步碼的一個周期以上的時間。
4.根據(jù)從屬于權(quán)利要求2的權(quán)利要求3所述的天線切換接收系統(tǒng)，其特征在于， 上述第三規(guī)定時間相當(dāng)于將上述前同步碼以及上述第一唯一字的三個周期以上的時間與上述第二唯一字以及在該第二唯一字之前接收的前同步碼的一個周期的時間相加所得的時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任一項所述的天線切換接收系統(tǒng)，其特征在于， 還具備報頭檢測部和數(shù)據(jù)檢測部，該報頭檢測部檢測上述有效載荷所包含的報頭，該數(shù)據(jù)檢測部檢測上述有效載荷所包含的數(shù)據(jù)， 在上述報頭檢測部在第四規(guī)定時間內(nèi)不能完成上述報頭的檢測時，不接收有效載荷的數(shù)據(jù)，而再次切換天線，并且恢復(fù)為由上述位串檢測部檢測上述第一唯一字的動作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線切換接收系統(tǒng)，其特征在于， 還具備接收時間更新部，該接收時間更新部基于上述報頭所包含的長度對用于檢測上述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收時間進(jìn)行更新， 在上述數(shù)據(jù)檢測部在由上述接收時間更新部更新后的數(shù)據(jù)接收時間內(nèi)不能完成上述數(shù)據(jù)的檢測時,再次切換天線,并且恢復(fù)為由上述位串檢測部檢測上述第一唯一字的動作。
7.一種與根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線切換接收系統(tǒng)對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)，其特征在于， 在上述有效載荷之前發(fā)送上述多個第一唯一字。
8.一種與根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線切換接收系統(tǒng)對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)，其特征在于，在發(fā)送了上述多個第一唯一字之后，在上述有效載荷之前發(fā)送上述第二唯一字。
9.一種與根據(jù)權(quán)利要求3或4所 述的天線切換接收系統(tǒng)對應(yīng)的發(fā)送系統(tǒng)，其特征在于，在各個第一唯一字之前發(fā)送上述前同步碼。
【文檔編號】H04B7/08GK103780299SQ201310473939
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月19日
【發(fā)明者】茂住嚴(yán), 笠井秀樹 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社