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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024142343
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】信号処理装置、信号処理方法及び信号処理プログラム
(51)【国際特許分類】
H04L 27/26 20060101AFI20241003BHJP
H04L 7/04 20060101ALI20241003BHJP
H04L 27/227 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H04L27/26 420
H04L7/04 200
H04L27/227 100
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023054445
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】390021577
【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】井倉 裕之
(72)【発明者】
【氏名】松村 善洋
(72)【発明者】
【氏名】西山 武志
(72)【発明者】
【氏名】丹下 智之
【テーマコード（参考）】
5K047
【Ｆターム（参考）】
5K047AA13
5K047BB01
5K047HH15
(57)【要約】
【課題】フレーム同期精度の向上に寄与する正確性の高いフレームの識別情報を生成可能な信号処理装置、信号処理方法及び信号処理プログラムを提供すること。
【解決手段】信号処理装置２０３は、自己相関シンボルを生成する自己相関処理部１２００と、シンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部１３００と、生成された自己相関シンボルと、生成されたシンボルレプリカとを用いて、複数の個別尤度値を算出する個別尤度値算出部１５００と、算出された複数の個別尤度値のそれぞれについて、対象のフレームの個別尤度値と、対象のフレームに先行するフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、複数のパス尤度値を算出するパス尤度値算出部１６００と、算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力するパス尤度値選択部１７００とを備える。
【選択図】図１１
【解決手段】信号処理装置２０３は、自己相関シンボルを生成する自己相関処理部１２００と、シンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部１３００と、生成された自己相関シンボルと、生成されたシンボルレプリカとを用いて、複数の個別尤度値を算出する個別尤度値算出部１５００と、算出された複数の個別尤度値のそれぞれについて、対象のフレームの個別尤度値と、対象のフレームに先行するフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、複数のパス尤度値を算出するパス尤度値算出部１６００と、算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力するパス尤度値選択部１７００とを備える。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成する自己相関処理部と、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
前記自己相関処理部によって生成された前記１以上の自己相関シンボルと、前記シンボルレプリカ生成部によって生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出する個別尤度値算出部と、
前記個別尤度値算出部によって算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出するパス尤度値算出部と、
前記パス尤度値算出部によって算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力するパス尤度値選択部と
を備えた、信号処理装置。
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
前記自己相関処理部によって生成された前記１以上の自己相関シンボルと、前記シンボルレプリカ生成部によって生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出する個別尤度値算出部と、
前記個別尤度値算出部によって算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出するパス尤度値算出部と、
前記パス尤度値算出部によって算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力するパス尤度値選択部と
を備えた、信号処理装置。
【請求項2】
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記パス尤度値選択部は、
前記パス尤度値算出部によって算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択する最大値選択部と、
前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号と、前記直前のフレームのフレーム番号に相当するカウンタ値との誤差値を算出する誤差値算出部と、
前記カウンタ値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を算出するフレーム番号算出部と、
前記誤差値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正するための調整値を算出する調整値算出回路と、
前記調整値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正する補正部と、
補正された前記対象のフレームのフレーム番号を、前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号として出力する出力部と
を備える、請求項１に記載の信号処理装置。
前記パス尤度値選択部は、
前記パス尤度値算出部によって算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択する最大値選択部と、
前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号と、前記直前のフレームのフレーム番号に相当するカウンタ値との誤差値を算出する誤差値算出部と、
前記カウンタ値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を算出するフレーム番号算出部と、
前記誤差値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正するための調整値を算出する調整値算出回路と、
前記調整値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正する補正部と、
補正された前記対象のフレームのフレーム番号を、前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号として出力する出力部と
を備える、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項3】
前記調整値算出回路は、
前記先行する１以上のフレームの前記誤差値と、前記対象のフレームの誤差値とを用いて、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値の標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定する標準偏差判定部と、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であると判定された場合、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値を用いて、前記調整値を算出する調整値算出部と
を含む、請求項２に記載の信号処理装置。
前記先行する１以上のフレームの前記誤差値と、前記対象のフレームの誤差値とを用いて、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値の標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定する標準偏差判定部と、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であると判定された場合、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値を用いて、前記調整値を算出する調整値算出部と
を含む、請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項4】
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記パス尤度値算出部は、
前記対象のフレームのフレーム番号についての個別尤度値を対数変換する対数演算回路と、
前記対数演算回路によって対数変換された前記個別尤度値と、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出する加算器と
を備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
前記パス尤度値算出部は、
前記対象のフレームのフレーム番号についての個別尤度値を対数変換する対数演算回路と、
前記対数演算回路によって対数変換された前記個別尤度値と、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出する加算器と
を備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項5】
前記パス尤度値算出部は、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値と既定値とを乗算して乗算値を出力する乗算器をさらに備えており、
前記加算器は、対数変換された前記個別尤度値と前記乗算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出し、
前記既定値は、０より大きく、かつ、１未満の実数値である、請求項４に記載の信号処理装置。
前記加算器は、対数変換された前記個別尤度値と前記乗算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出し、
前記既定値は、０より大きく、かつ、１未満の実数値である、請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項6】
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記個別尤度値算出部は、
前記１以上のシンボルレプリカの共役複素数を算出する１以上の共役複素数変換回路と、
前記共役複素数変換回路によって算出された前記シンボルレプリカの共役複素数と、前記自己相関処理部によって生成された対応する前記自己相関シンボルとを乗算して乗算値を算出する１以上の複素乗算器と、
前記１以上の複素乗算器によって算出された１以上の乗算値を加算して加算値を算出する複素加算器と、
前記複素加算器によって算出された前記加算値の実数部を取得して、前記対象のフレームの個別尤度値として出力する実数値取得回路と
を備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
前記個別尤度値算出部は、
前記１以上のシンボルレプリカの共役複素数を算出する１以上の共役複素数変換回路と、
前記共役複素数変換回路によって算出された前記シンボルレプリカの共役複素数と、前記自己相関処理部によって生成された対応する前記自己相関シンボルとを乗算して乗算値を算出する１以上の複素乗算器と、
前記１以上の複素乗算器によって算出された１以上の乗算値を加算して加算値を算出する複素加算器と、
前記複素加算器によって算出された前記加算値の実数部を取得して、前記対象のフレームの個別尤度値として出力する実数値取得回路と
を備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項7】
前記自己相関処理部は、
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値に対応する前記直前のフレームの同期信号に含まれるシンボル値の複数の共役複素数を算出する共役複素数変換回路と、
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値と、前記共役複素数変換回路によって算出された複数の共役複素数との内積を算出して、複数の複素数列を算出する複素乗算器と、
前記複素乗算器によって算出された複数の複素数列を加算して、前記自己相関シンボルを生成する複素加算器と
を備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値に対応する前記直前のフレームの同期信号に含まれるシンボル値の複数の共役複素数を算出する共役複素数変換回路と、
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値と、前記共役複素数変換回路によって算出された複数の共役複素数との内積を算出して、複数の複素数列を算出する複素乗算器と、
前記複素乗算器によって算出された複数の複素数列を加算して、前記自己相関シンボルを生成する複素加算器と
を備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項8】
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記シンボルレプリカ生成部は、
前記直前のフレームのフレーム番号を変調して、前記直前のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する第１のシンボル変調部と、
前記対象のフレームのフレーム番号を変調して、前記対象のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する第２のシンボル変調部と、
前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数を算出する１以上の共役複素数変換回路と、
前記対象のフレームの変調されたシンボル値と、前記対象のフレームの変調されたシンボル値に対応する前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数とを乗算して、前記シンボルレプリカを生成する１以上の複素乗算器と
を備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
前記シンボルレプリカ生成部は、
前記直前のフレームのフレーム番号を変調して、前記直前のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する第１のシンボル変調部と、
前記対象のフレームのフレーム番号を変調して、前記対象のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する第２のシンボル変調部と、
前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数を算出する１以上の共役複素数変換回路と、
前記対象のフレームの変調されたシンボル値と、前記対象のフレームの変調されたシンボル値に対応する前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数とを乗算して、前記シンボルレプリカを生成する１以上の複素乗算器と
を備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項9】
コンピュータが実行する信号処理方法であって、前記コンピュータが
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成し、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成し、
生成された前記１以上の自己相関シンボルと、生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出し、
算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出し、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力する、
信号処理方法。
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成し、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成し、
生成された前記１以上の自己相関シンボルと、生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出し、
算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出し、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力する、
信号処理方法。
【請求項10】
コンピュータが実行する信号処理プログラムであって、前記コンピュータに対し、
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成させ、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成させ、
生成された前記１以上の自己相関シンボルと、生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出させ、
算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出させ、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択させ、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力させる、
信号処理プログラム。
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成させ、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成させ、
生成された前記１以上の自己相関シンボルと、生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出させ、
算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出させ、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択させ、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力させる、
信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、無線通信におけるフレーム同期手法に関し、特に、高雑音環境下において同期誤り確率が低いフレーム同期手法に関する。
【背景技術】
【0002】
デジタル無線通信では、受信した無線信号を正しく処理するために、受信信号から正確な同期信号を生成することが非常に重要な要件となっている。そのため、ほとんどのデジタル無線方式では、無線フォーマットに専用の同期信号が含まれており、その同期信号を用いて、送受信機間の同期処理を行うように設計されている。
【0003】
特に、携帯電話向け通信規格のように、一定長のフレームが繰り返し送信されるような構造の物理層インタフェースを有する無線方式では、そのフレーム構造の相対的な位置を示すフレーム番号を用いて、送受信機間での無線制御を行うため、同期信号などにフレーム番号を埋め込んで、受信機側でその情報を取り出すことにより、送受信機間においてフレームの順序を整合させるフレーム同期を行う手法がよく用いられている。
【0004】
しかしながら、遮蔽物、反射波、雑音が多いなどの劣悪な通信環境やフェージングの発生などの要因により、フレーム同期が正しく行われなくなる場合がある。その場合、フレーム同期が回復するまでの一定時間、無線通信が困難になることが考えられる。
【0005】
そのため、従来、可能な限り高い精度でフレーム同期が行なわれるように様々な手法が提案されてきた。このような手法の一例として、送信する同期信号の構成を工夫することにより、同期精度を向上させる手法が考えられる。例えば、特許文献１では、送信側で、通信データを常時監視し、空きチャネルを検出するとフレーム番号を、この空きチャネルに挿入することによって、フレーム同期精度を高める手法を提案している。
【0006】
また、特許文献２では、パイロットシンボルパターンに特定の符号系列を用いることにより、周波数引き込み特性の改善とフレームタイミング検出の高速化を実現する手法を提案している。
【0007】
さらに、特許文献３では、既知の信号系列の繰り返しからなるフレーム検出用信号系列に続けて、既知の信号系列又はその反転系列からなるフレーム同期用信号系列を配置することにより、フレーム同期性能を向上する手法が提案されている。
【0008】
その他の手法として、非同期状態になったことの検出や、再同期時の同期の高速化により、同期外れの影響を低減する手法が考えられる。
【0009】
例えば、特許文献４では、受信したフレーム同期信号のフレーム番号の大小関係を照合して、フレーム同期が正常か否か判定することにより、速やかに再同期を行う手法を提案している。
【0010】
また、特許文献５では、フレーム同期に用いるフレーム番号のビット欠落や重複を許容して同期することにより、速やかなフレーム同期を実現する手法が提案されている。
【0011】
さらに、特許文献６では、既知の信号と受信信号間の近似マッチングによってフレーム同期を行う手法が提案されている。
【0012】
さらに、特許文献７では、複数の予想受信シーケンスとの比較を行い、一致数が所定の閾値を上回ったときに同期したと判定する手法が提案され、これらの手法を用いて、同期処理の高速化を実現する手法が提案されている。
【0013】
さらに、その他の手法として、受信側のアルゴリズムの工夫で同期精度を向上させる手法も提案されている。例えば、特許文献８では、チャネルカード毎に設けられた自走カウンタと、送信元から送られてくる送信フレーム番号との位相差を用いて自己同期を確立することにより、同期誤りを低減する手法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】特開２００７－９６５６７号公報
【特許文献2】特開２００７－１５９０４０号公報
【特許文献3】国際公開第２０１６／０２７７２８号
【特許文献4】特開２００９－４４７０３号公報
【特許文献5】特開平１０－５１４３６号公報
【特許文献6】特開２０１１－１８２４０６号公報
【特許文献7】特表２００７－５２１６７７号公報
【特許文献8】特開２００９－７７１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
従来のフレーム同期手法では、同期精度向上のための様々な手法が提案されているものの、通常の無線通信環境より大幅に雑音が大きいような、さらなる劣悪な通信環境におけるフレーム同期性能が十分でないという課題がある。
【0016】
例えば、ミリ波のような高い周波数を用いる無線通信では、降雨減衰による受信レベルの低下が大きい。そのため、１０年に１度のような豪雨が発生したときは、受信信号に含まれる相対的な雑音が非常に大きくなり、フレーム同期が困難になるという問題が生じる。
【0017】
このような問題を解決する手法の１つとして、１つのフレーム内に存在するフレーム同期信号のスペクトラム拡散における拡散率や繰り返し数を増加させるという手法が考えられる。この手法は、実質的に同期信号の受信電力の総和を増加させる効果があり、フレーム同期精度の向上に貢献する。
【0018】
しかしながら、同期信号の拡散率や繰り返し数を増加させると、相対的に、通常のデータを送るための信号数を削減する必要があり、データの伝送速度が低下するという問題が生じる。すなわち、従来の手法では、データの伝送速度の低下を許容して、滅多に発生しない劣悪な通信環境におけるフレーム同期精度を確保するか、または、滅多に発生しないような劣悪な通信環境における通信をあきらめて、データ伝送速度を確保するかのトレードオフとなる。
【0019】
本開示の目的の１つは、上述した課題を鑑み、フレーム同期精度の向上に寄与する正確性の高いフレームの識別情報を生成可能な信号処理装置、信号処理方法及び信号処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0020】
例示的な一実施形態に係る信号処理装置は、
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、直前のフレームのフレーム識別情報に対する、対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成する自己相関処理部と、
対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
自己相関処理部によって生成された１以上の自己相関シンボルと、シンボルレプリカ生成部によって生成された１以上のシンボルレプリカとを用いて、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出する個別尤度値算出部と、
個別尤度値算出部によって算出された複数の個別尤度値のそれぞれについて、対象のフレームの個別尤度値と、対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出するパス尤度値算出部と、
パス尤度値算出部によって算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力するパス尤度値選択部とを備える。
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、直前のフレームのフレーム識別情報に対する、対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成する自己相関処理部と、
対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
自己相関処理部によって生成された１以上の自己相関シンボルと、シンボルレプリカ生成部によって生成された１以上のシンボルレプリカとを用いて、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出する個別尤度値算出部と、
個別尤度値算出部によって算出された複数の個別尤度値のそれぞれについて、対象のフレームの個別尤度値と、対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出するパス尤度値算出部と、
パス尤度値算出部によって算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力するパス尤度値選択部とを備える。
【0021】
例示的な他の実施形態に係るコンピュータが実行する信号処理方法は、コンピュータが
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、直前のフレームのフレーム識別情報に対する、対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成し、
対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成し、
生成された１以上の自己相関シンボルと、生成された１以上のシンボルレプリカとを用いて、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出し、
算出された複数の個別尤度値のそれぞれについて、対象のフレームの個別尤度値と、対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出し、
算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力する。
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、直前のフレームのフレーム識別情報に対する、対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成し、
対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成し、
生成された１以上の自己相関シンボルと、生成された１以上のシンボルレプリカとを用いて、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出し、
算出された複数の個別尤度値のそれぞれについて、対象のフレームの個別尤度値と、対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出し、
算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力する。
【0022】
例示的な他の実施形態に係るコンピュータが実行する信号処理プログラムは、コンピュータに対し、
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、直前のフレームのフレーム識別情報に対する、対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成させ、
対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成させ、
生成された１以上の自己相関シンボルと、生成された１以上のシンボルレプリカとを用いて、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出させ、
算出された複数の個別尤度値のそれぞれについて、対象のフレームの個別尤度値と、対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出させ、
算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択させ、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力させる。
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、直前のフレームのフレーム識別情報に対する、対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成させ、
対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成させ、
生成された１以上の自己相関シンボルと、生成された１以上のシンボルレプリカとを用いて、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出させ、
算出された複数の個別尤度値のそれぞれについて、対象のフレームの個別尤度値と、対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出させ、
算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択させ、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力させる。
【発明の効果】
【0023】
本開示により、フレーム同期精度の向上に寄与する正確性の高いフレームの識別情報を生成可能な信号処理装置、信号処理方法及び信号処理プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】例示的な一実施形態に係る無線通信装置を示すブロック図である。
【図2】例示的な一実施形態に係る無線フレームの構造を示す図である。
【図3】例示的な一実施形態に係る送信部の構成を示すブロック図である。
【図4】例示的な一実施形態に係る同期信号生成部の構成の詳細を示すブロック図である。
【図5】例示的な一実施形態に係る受信部の構成を示すブロック図である。
【図6】従来のフレーム識別情報生成部の構成を示すブロック図である。
【図7】例示的な一実施形態に係るフレーム識別情報生成部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図8】例示的な一実施形態に係る自己相関処理の概要を示す図である。
【図9】例示的な一実施形態に係る個別尤度値算出処理の概要を示す図である。
【図10】例示的な一実施形態に係るパス尤度値算出処理の概要を示す図である。
【図11】例示的な一実施形態に係るフレーム識別情報生成部の構成の一例を示すブロック図である。
【図12】自己相関処理部の一例を示す図である。
【図13】シンボルレプリカ生成部の一例を示すブロック図である。
【図14】シンボルレプリカ生成部の他の一例を示すブロック図である。
【図15】個別尤度値算出部の構成の一例を示す図である。
【図16】パス尤度値算出部の構成の一例を示す図である。
【図17】パス尤度値選択部の構成の一例を示す図である。
【図18】例示的な他の実施形態に係るパス尤度値選択部の構成の一例を示す図である。
【図19】調整値算出回路の構成の一例を示す図である。
【図20】調整値算出回路が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。図１は、例示的な一実施形態に係る無線通信装置１を示すブロック図である。無線通信装置１は、無線データ通信を行う装置であり、送信部１０と、受信部２０とを含む。送信部１０は、送信対象のデータを無線によって送信する手段である。受信部２０は、無線で送信されたデータを受信する手段である。
【0026】
図２は、例示的な一実施形態に係る無線フレームの構造を示す図である。無線通信装置１が、図２に示す無線フレーム構造のデータを送信する場合、同じ長さの複数のフレームであるフレーム＃０～フレーム＃Ｎ－１を連続して送信する。各フレームには、同期信号と、データ信号が含まれる。
【0027】
同期信号は、タイミング同期やフレーム同期に使用される信号である。データ信号は、同期信号以外の通信データである。同期信号には、その同期信号が属するフレームのフレーム識別情報を変調した信号である１以上のシンボル値Ｓが含まれる。本実施形態では、フレーム識別情報の一例としてフレーム番号を採用する。例えば、「♯０」で識別されるフレームの同期信号は、当該フレームのフレーム番号「０」を変調した１以上のシンボル値Ｓ０，０，Ｓ１，０，Ｓ２，０，Ｓ３，０が含まれる。例えば、４ビットの数値の場合、フレーム番号「０」は、「０」が４ビット連続した２進数の数値「００００」となる。図２に示す通り、フレーム番号は、０、１、２・・・Ｎ－１のように、後続のフレームのフレーム番号が先行のフレームよりも１つ大きくなり、最大のフレーム番号「Ｎ－１」の次のフレーム番号は０に戻る。なお、Ｎは、正の整数である。
【0028】
図３は、例示的な一実施形態に係る送信部１０の構成を示すブロック図である。本明細書で説明する図では、発明の理解を容易にするために、データの流れを一方向矢印で示しているが、各機能手段の間のデータ通信は一方向に限られず、双方向のデータ通信が可能であることに留意すべきである。
【0029】
送信部１０は、同期信号生成部１０１と、データ符号部１０２と、データ変調部１０３と、無線信号送信処理部１０４とを含む。
【0030】
同期信号生成部１０１は、入力されたフレーム番号を変調し、変調されたフレーム番号を含む同期信号を生成する。データ符号部１０２は、入力された送信対象のデータ（以下、「送信データ」とする。）を符号化する。データ変調部１０３は、データ符号部１０２によって符号化された送信データを変調する。無線信号送信処理部１０４は、同期信号生成部１０１が生成した同期信号と、データ変調部１０３が符号化した送信データを合成し、合成されたデータを無線信号に変換して出力する。
【0031】
図４は、例示的な一実施形態に係る同期信号生成部１０１の構成の詳細を示すブロック図である。同期信号生成部１０１は、同期信号変調部１０１０と、拡散処理部１０１１とを含む。
【0032】
同期信号変調部１０１０は、入力されたフレーム番号を変調する。同期信号変調部１０１０は、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等の変調方式を採用することができる。同期信号変調部１０１０は、ビットデータを複素数のベースバンド信号に変換する。
【0033】
拡散処理部１０１１は、拡散符号を用いて、同期信号変調部１０１０によって変調されたフレーム番号に拡散処理を施し、同期信号を生成する。拡散処理部１０１１は、既定の拡散符号を固定的に使用することができる。既定の拡散符号は、任意の拡散符号の候補から選択することができる。
【0034】
図５は、例示的な一実施形態に係る受信部２０の構成を示すブロック図である。受信部２０は、無線信号受信処理部２０１と、タイミング同期部２０２と、フレーム識別情報生成部２０３と、データ復調部２０４と、データ復号部２０５とを含む。これらの機能手段は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の半導体装置によって実現することができる。なお、これらの機能手段は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサによって実現してもよい。これらの装置は、コンピュータに相当する。
【0035】
無線信号受信処理部２０１は、受信した無線信号をベースバンド信号に変換する。
【0036】
タイミング同期部２０２は、無線信号受信処理部２０１が出力したベースバンド信号を用いて同期信号を生成する。同期信号は、フレーム番号の生成及びベースバンド信号の復調に用いられる。
【0037】
フレーム識別情報生成部２０３は、タイミング同期部２０２が生成した同期信号を用いて、フレーム番号を生成する。フレーム識別情報生成部２０３の詳細については後述する。フレーム識別情報生成部２０３は、信号処理装置に相当する。
【0038】
データ復調部２０４は、タイミング同期部２０２が生成した同期信号を用いて、無線信号受信処理部２０１によって変換されたベースバンド信号を復調する。例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式の無線機の場合、データ復調部２０４は、同期信号から抽出したフレーム境界を示すタイミングパルス信号を用いて、ベースバンド信号をＯＦＤＭシンボル毎にブロック状に切り出し、そのブロック単位に対してフーリエ変換を施す。次に、データ復調部２０４は、フーリエ変換されたベースバンド信号に対して、ベースバンド信号の中に埋め込まれている参照信号を用いて、チャネル推定を行う。そして、データ復調部２０４は、その推定結果を用いて、参照信号以外のデータ信号に対して等化処理を行うことで、ベースバンド信号を復調することができる。
【0039】
データ復号部２０５は、フレーム識別情報生成部２０３が生成したフレーム番号を用いて、データ復調部２０４で復調されたデータを復号する。データ復調部２０４によって復号されたデータは、受信データに相当する。例えば、偶数フレーム番号にユーザ０を割り当て、奇数フレーム番号にユーザ１を割り当てた場合、データ復号部２０５は、偶数フレーム番号で送られたデータを結合して、ユーザ０用の復号データを生成することができる。
【0040】
図６は、従来のフレーム識別情報生成部６００の構成を示すブロック図である。フレーム識別情報生成部６００は、逆拡散処理部６０１～６０３と、シンボル電力比較部６０４と、同期信号復調部６０５とを含む。
【0041】
逆拡散処理部６０１～６０３は、拡散符号を用いて、入力された同期信号に対して逆拡散処理を実行し、シンボルを生成する。逆拡散処理部６０１～６０３には、それぞれ任意の拡散符号が割り当てられる。逆拡散処理部６０１～６０３のいずれかに割り当てられる拡散符号は、送信部１０の同期信号生成部１０１が使用した拡散符号と同一の拡散符号である。この場合、この拡散符号を用いる逆拡散処理部６０１～６０３が生成したシンボルの電力が最も大きくなる。
【0042】
シンボル電力比較部６０４は、逆拡散処理部６０１～６０３が生成したシンボルのうち、その電力が最大のシンボルを選択する。これにより、同期信号の生成に用いられた拡散符号を用いた逆拡散処理によって生成されたシンボルが選択される。同期信号復調部６０５は、シンボル電力比較部６０４が選択したシンボルを復調して、１つのフレーム番号を得る。
【0043】
このように、図６に示す従来のフレーム識別情報生成部６００は、１つのフレームの同期信号に基づいて生成されたシンボルを選択し、当該シンボルを復調してフレーム番号を生成する。したがって、図６に示す従来のフレーム識別情報生成部６００は、１つのフレーム番号を生成するために、１つのフレームの同期信号しか使用しない。
【0044】
図７は、例示的な一実施形態に係るフレーム識別情報生成部が実行する処理を示すフローチャートである。図７に示す処理は、同期信号の自己相関処理Ｓ１と、個別尤度値算出処理Ｓ２と、パス尤度値算出処理Ｓ３と、最大パス尤度値選択処理Ｓ４とを含む。これらの４つの処理を実行することにより、フレーム識別情報が生成される。
【0045】
図８は、同期信号の自己相関処理Ｓ１の概要を示す。自己相関処理Ｓ１の対象となる同期信号は、複数の複素数列で構成される。１つの複素数列の長さは、拡散処理における拡散率に一致する。
【0046】
まず、共役複素数変換回路（ｃｏｎｊ）８０１が、対象のフレームの同期信号Ｓ０の１フレーム前の同期信号Ｓ－１の共役複素数を算出する。次いで、複素乗算器８０２が、対象のフレームの同期信号Ｓ０と、同期信号Ｓ－１の共役複素数とを乗算して乗算値を得る。そして、複素加算器８０３が、拡散率分の乗算値を加算することにより、自己相関シンボルＤが得られる。拡散率分とは、例えば、同期信号のスペクトラム拡散における拡散率が２５６の場合、２５６個の乗算値を加算することを意味する。
【0047】
自己相関処理Ｓ１で使用される同期信号は、フレーム毎に異なるフレーム番号と、各フレームで共通の拡散符号を乗算した値である。拡散符号は、スペクトラム拡散における拡散符号である。そのため、同期信号について自己相関処理Ｓ１を実行することにより、複素乗算器８０２によって同期信号の拡散符号成分がキャンセルされ、対象のフレーム番号と、１つ前のフレーム番号の変化成分のみが得られる。これが、自己相関シンボルＤに相当する。換言すると、自己相関シンボルＤは、直前のフレームのフレーム識別情報に対する、対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す。この変化成分は、直前のフレームのフレーム番号のシンボル値に対する、対象のフレームのフレーム番号のシンボル値の変化を意味する。
【0048】
図９は、個別尤度値算出処理Ｓ２の概要を示す。ここで、フレーム番号ｉで識別されるフレームのシンボルレプリカＲｉは、フレーム番号ｉ－１で識別されるフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、フレーム番号ｉで識別されるフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を示すものとする。換言すると、シンボルレプリカは、直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す。
【0049】
まず、共役複素数変換回路（ｃｏｎｊ）９０１～９０４が、シンボルレプリカＲｉの共役複素数を算出する。次いで、複素乗算器９０５～９０８が、シンボルレプリカＲｉの共役複素数と、自己相関処理Ｓ１で生成された自己相関シンボルＤとを乗算して乗算値を算出する。そして、実数値取得回路（Ｒｅ）９０９～９１２それぞれが、複素乗算器９０５～９０８が算出した乗算値の実数成分を算出する。算出された実数成分が、フレーム番号ｉの個別尤度値Ｂｉに相当する。個別尤度値Ｂｉは、個別尤度値Ｂｉの算出に用いられた自己相関シンボルＤの算出に使用された同期信号が、フレーム番号ｉで識別されるフレームの同期信号である確からしさを示す。例えば、Ｂ０は、個別尤度値Ｂ０の算出に用いられた自己相関シンボルＤの算出に使用された受信した同期信号が、フレーム番号０で識別されるフレームの同期信号である確からしさを示す。換言すると、個別尤度値Ｂｉは、個別尤度値Ｂｉに関連する自己相関シンボルＤの算出に使用された同期信号に含まれているフレーム番号成分が、フレーム番号ｉである確からしさを示す。
【0050】
このように全ての候補フレーム番号（０～Ｎ－１）のシンボルレプリカＲ０～ＲＮ－１に対して個別尤度値算出処理Ｓ２を実行することにより、全ての候補フレーム番号の個別尤度値Ｂ０～ＢＮ－１を算出することができる。
【0051】
図１０は、パス尤度値算出処理Ｓ３の概要を示す。パス尤度値算出処理Ｓ３は、一定の期間に受信した複数のフレームの個別尤度値を用いてパス尤度値を算出する。パス尤度値とは、一定の期間に受信した複数のフレームの個別尤度値を乗算した値である。具体的には、現在のフレームのフレーム番号ｉのパス尤度値は、現在のフレームのフレーム番号ｉの個別尤度値と、当該個別尤度値に対応する先行の複数のフレームの個別尤度値との乗算値である。
【0052】
例えば、図１０に示すように、現在のフレームのフレーム番号ｉで識別される個別尤度値に対応する先行の２つのフレームの個別尤度値は、現在のフレームの１つ前のフレームの個別尤度値のうちフレーム番号ｉよりも１つ小さいフレーム番号ｉ－１で識別される個別尤度値と、現在のフレームの２つ前のフレームの個別尤度値のうちフレーム番号ｉよりも２つ小さいフレーム番号ｉ－２で識別される個別尤度値である。この場合、現在のフレームのフレーム番号ｉのパス尤度値は、現在のフレームのフレーム番号ｉの個別尤度値と、１つ前のフレームのフレーム番号ｉ－１で識別される個別尤度値と、２つ前のフレームのフレーム番号ｉ－２で識別される個別尤度値との乗算値である。なお、フレーム番号０よりも１つ小さいフレーム番号は、Ｎ－１である。
【0053】
このようにして求めたフレーム番号ｉのパス尤度値は、過去の一定の期間のフレームにおける同期信号の確からしさを反映した、現時点のフレーム番号ｉの相対的な確からしさを表すことができる。例えば、フレーム番号が０→１→２→３のように、順番に変化したと仮定する。この場合、最新の同期信号から３フレーム前の同期信号のフレーム番号が０である確からしさと、２フレーム前の同期信号のフレーム番号が１である確からしさと、1フレーム前の同期信号のフレーム番号が２である確からしさと、最新の同期信号のフレーム番号が３である確からしさを乗算した値が、現時点のフレーム番号が３である確からしさに相当する。この確からしさは、他のフレーム番号である確からしさとの相対的な値である。
【0054】
最大パス尤度値選択処理Ｓ４では、パス尤度値算出処理Ｓ３で算出された全てのパス尤度値を比較し、値が最大であるパス尤度値のフレーム番号を選択する。選択されたパス尤度値のフレーム番号は、最も確からしいフレーム番号に相当する。このような手法を用いることにより、Ｌフレーム分の同期信号を用いて、フレーム番号を算出することができる。Ｌフレーム分とは、過去の一定の期間のフレームを意味する。そのため、１つの同期信号を用いてフレーム番号を算出する手法と比べて、高い精度でフレーム番号を算出することができる。換言すると、劣悪な通信環境のような回線品質が大幅に劣化したときにも無線通信に十分なフレーム同期精度を実現することができる。
【0055】
図１１は、例示的な一実施形態に係るフレーム識別情報生成部２０３の構成の一例を示すブロック図である。フレーム識別情報生成部２０３は、自己相関処理部１２００と、シンボルレプリカ生成部１３００と、個別尤度値算出部１５００と、パス尤度値算出部１６００と、パス尤度値選択部１７００とを含む。フレーム識別情報生成部２０３は、回路によって実現することができる。
【0056】
自己相関処理部１２００は、入力された同期信号を用いて、自己相関シンボルＤを生成する。シンボルレプリカ生成部１３００は、シンボルレプリカ信号を生成する。
【0057】
個別尤度値算出部１５００は、自己相関処理部１２００が生成した自己相関シンボルＤと、シンボルレプリカ生成部１３００が生成したシンボルレプリカ信号を用いて、個別尤度値を算出する。個別尤度値は、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す。
【0058】
パス尤度値算出部１６００は、個別尤度値算出部１５００が算出した１以上の個別尤度値を積算して、パス尤度値を算出する。パス尤度値は、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す。パス尤度値は、フレーム番号の変化について定められた所定の拘束条件に従って、対象となる個別尤度値を積算して算出される。拘束条件とは、フレーム番号が連続及び循環する条件である。例えば、連続する複数のフレームに「０」から「Ｎ－１」までのフレーム番号を割り当て、かつ、フレーム番号を１つずつインクリメントさせる場合、フレーム番号「０」で識別されるフレームの次のフレーム番号は「１」であり、フレーム番号「１」で識別されるフレームの次のフレーム番号は「２」であり、フレーム番号「Ｎ－１」で識別されるフレームの次のフレームのフレーム番号は「０」に戻るといった条件が、拘束条件の一例として挙げられる。
【0059】
パス尤度値選択部１７００は、パス尤度値算出部１６００が算出した複数のパス尤度値を用いて、値が最大となるパス尤度値に対応するフレーム番号、換言すると、最も確からしいフレーム番号を選択する。
【0060】
図１２は、自己相関処理部１２００の一例である自己相関処理部１２０１～１２０４を示す図である。自己相関処理部１２００は、対象のフレームの同期信号の１以上のシンボル値と、対象のフレームの直前のフレームの同期信号の対応する１以上のシンボル値とを用いて、直前のフレームのフレーム番号に対する対象のフレームのフレーム番号の変化を示す自己相関シンボルＤを生成する。図１２に示す例では、フレームｋの同期信号は、Ｓ０，ｋ，Ｓ１，ｋ，Ｓ２，ｋ，Ｓ３，ｋの４つのシンボルで構成されているものとする。ｋは、２以上の整数である。同期信号の各シンボルは、拡散符号Ｍ個分の複素数列で構成される。Ｍは、任意の自然数である。自己相関処理部１２０１，１２０２，１２０３，１２０４は、それぞれ同期信号Ｓ０，ｋ，Ｓ１，ｋ，Ｓ２，ｋ，Ｓ３，ｋを処理する。
【0061】
自己相関処理部１２０１は、対象のフレームの同期信号Ｓ０，ｋのシンボルと、当該フレームの直前のフレームの同期信号Ｓ０，ｋの対応するシンボルとを用いて、自己相関シンボルＤ０，ｋを算出する。
【0062】
例えば、図１２に示すように、フレームｋの自己相関シンボルＤ０，ｋを算出する場合、まず、共役複素数変換回路１２０５～１２０７が、フレームｋの直前のフレームであるフレームｋ－１の同期信号シンボルＳ０，ｋ－１のそれぞれの共役複素数を算出する。これにより、拡散符号Ｍ個分の共役複素数が算出される。次いで、複素乗算器１２０８～１２１０が、フレームｋの同期信号シンボルＳ０，ｋのそれぞれと、フレームｋ－１の対応する同期信号シンボルＳ０，ｋ－１の共役複素数との内積を算出して、Ｍ個分の複素数列を算出する。そして、複素加算器１２１１が、複素乗算器１２０８～１２１０の算出したＭ個分の複素数列を加算して、自己相関シンボルＤ０，ｋを算出する。
【0063】
自己相関処理部１２０２，１２０３，１２０４は、自己相関処理部１２０１と同様に、それぞれ同期信号Ｓ１，ｋ，Ｓ２，ｋ，Ｓ３，ｋと、対応する同期信号Ｓ１，ｋ－１，Ｓ２，ｋ－１，Ｓ３，ｋ－１を用いて、自己相関シンボルＤ１，ｋ，Ｄ２，ｋ，Ｄ３，ｋを算出する。
【0064】
したがって、自己相関処理部１２０１～１２０４はそれぞれ、共役複素数変換回路と、複素乗算器と、複素加算器とを備える。共役複素数変換回路は、対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値に対応する直前のフレームの同期信号に含まれるシンボル値の複数の共役複素数を算出する。複素乗算器は、対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値と、共役複素数変換回路によって算出された複数の共役複素数との内積を算出して、複数の複素数列を算出する。複素加算器は、複素乗算器によって算出された複数の複素数列を加算して、自己相関シンボルを生成する。
【0065】
図１３は、シンボルレプリカ生成部１３００の一例を示す。シンボルレプリカ生成部１３００は、フレームカウンタ部１３０１と、２つのシンボル変調部１３０２，１３０３と、相関処理部１３０４とを含む。
【0066】
フレームカウンタ部１３０１は、フレーム番号に相当するカウンタ値ｉ及びカウンタ値ｉ－１を生成する。換言すると、フレームカウンタ部１３０１は、対象のフレームのフレーム番号と、当該対象のフレームの直前のフレーム番号を生成する。カウンタ値ｉ及びカウンタ値ｉ－１は、それぞれシンボル変調部１３０２及びシンボル変調部１３０３に入力される。
【0067】
シンボル変調部１３０２は、カウンタ値ｉ－１を用いて、変調後シンボルＳ０，ｉ－１，Ｓ１，ｉ－１，Ｓ２，ｉ－１，Ｓ３，ｉ－１を生成する。シンボル変調部１３０３は、カウンタ値ｉを用いて、変調後シンボルＳ０，ｉ，Ｓ１，ｉ，Ｓ２，ｉ，Ｓ３，ｉを生成する。具体的には、シンボル変調部１３０２，１３０３は、フレームカウンタ部１３０１が生成した対象のフレームのフレーム番号と、当該対象のフレームの直前のフレーム番号を変調することにより、変調後シンボルＳ０，ｉ－１，Ｓ１，ｉ－１，Ｓ２，ｉ－１，Ｓ３，ｉ－１と、変調後シンボルＳ０，ｉ，Ｓ１，ｉ，Ｓ２，ｉ，Ｓ３，ｉとを生成する。シンボル変調部１３０２，１３０３は、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等の変調方式を採用することができる。シンボル変調部１３０２，１３０３は、ビットデータを複素数のベースバンド信号に変換する。
【0068】
相関処理部１３０４は、共役複素数変換回路１３０５～１３０８と、複素乗算器１３０９～１３１２とを含む。共役複素数変換回路１３０５～１３０８は、カウンタ値ｉ－１に基づいて生成されたシンボル値Ｓ０，ｉ－１，Ｓ１，ｉ－１，Ｓ２，ｉ－１，Ｓ３，ｉ－１の共役複素数を算出する。換言すると、共役複素数変換回路１３０５～１３０８は、対象のフレームの直前のフレーム番号に基づいて生成されたシンボル値Ｓ０，ｉ－１，Ｓ１，ｉ－１，Ｓ２，ｉ－１，Ｓ３，ｉ－１の共役複素数を算出する。
【0069】
複素乗算器１３０９～１３１２は、カウンタ値ｉ－１に基づいて生成されたシンボル値Ｓ０，ｉ－１，Ｓ１，ｉ－１，Ｓ２，ｉ－１，Ｓ３，ｉ－１の共役複素数と、カウンタ値ｉに基づいて生成されたシンボル値Ｓ０，ｉ，Ｓ１，ｉ，Ｓ２，ｉ，Ｓ３，ｉをそれぞれ乗算することにより、シンボルレプリカＲ０，ｉ，Ｒ１，ｉ，Ｒ２，ｉ，Ｒ３，ｉを生成する。換言すると、複素乗算器１３０９～１３１２は、対象のフレームの直前のフレーム番号に基づいて生成されたシンボル値Ｓ０，ｉ－１，Ｓ１，ｉ－１，Ｓ２，ｉ－１，Ｓ３，ｉ－１の共役複素数と、対象のフレームのフレーム番号に基づいて生成されたシンボル値Ｓ０，ｉ，Ｓ１，ｉ，Ｓ２，ｉ，Ｓ３，ｉをそれぞれ乗算することにより、シンボルレプリカＲ０，ｉ，Ｒ１，ｉ，Ｒ２，ｉ，Ｒ３，ｉを生成する。
【0070】
上述した通り、シンボルレプリカ生成部１３００は、第１のシンボル変調部１３０２と、第２のシンボル変調部１３０３と、１以上の共役複素数変換回路１３０５～１３０８と、１以上の複素乗算器１３０９～１３１２とを備える。第１のシンボル変調部１３０２は、直前のフレームのフレーム番号を変調して、直前のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する。第２のシンボル変調部１３０３は、対象のフレームのフレーム番号を変調して、対象のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する。１以上の共役複素数変換回路１３０５～１３０８は、第１のシンボル変調部によって生成された直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数を算出する。１以上の複素乗算器１３０９～１３１２は、第２のシンボル変調部によって生成された対象のフレームの変調されたシンボル値と、共役複素数変換回路によって生成された、対象のフレームの変調されたシンボル値に対応する直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数とを乗算して、シンボルレプリカを生成する。
【0071】
図１４は、他の実施形態に係るシンボルレプリカ生成部１４００を示す。シンボルレプリカ生成部１４００は、フレームカウンタ部１４０１と、メモリ１４０２とを含む。フレームカウンタ部１４０１は、シンボルレプリカＲ０，ｉ，Ｒ１，ｉ，Ｒ２，ｉ，Ｒ３，ｉが格納されたメモリ領域を示すアドレスの値を生成する。メモリ１４０２には、図１３に示すシンボルレプリカ生成部１３００が生成するシンボルレプリカＲ０，ｉ，Ｒ１，ｉ，Ｒ２，ｉ，Ｒ３，ｉと同一の値を予め計算して格納しておく。これらのシンボルレプリカは、図１５の個別尤度値算出部１５００が、同期信号が入力されたタイミングで生成する。個別尤度値算出部１５００は、フレームカウンタ部１４０１が生成したアドレスの値を用いて、メモリ１４０２に格納されたシンボルレプリカを読み出すことができる。これにより、図１３で示した演算が毎回実施されることがないため、シンボルレプリカ生成部１４００における演算量を削減することが可能である。
【0072】
図１５は、個別尤度値算出部１５００の一例である個別尤度値算出部１５０１～１５０３を示す。以下、個別尤度値算出部１５０１の構成及び処理について説明する。個別尤度値算出部１５０２，１５０３は、個別尤度値算出部１５０１と同様の構成を有し、同様の処理を実行する。
【0073】
個別尤度値算出部１５０１は、共役複素数変換回路（ｃｏｎｊ）１５０４～１５０７と、複素乗算器１５０８～１５１１と、複素加算器１５１２と、実数値取得回路１５１３（Ｒｅ）とを含む。
【0074】
まず、共役複素数変換回路１５０４～１５０７は、候補フレーム番号ｉのシンボルレプリカＲ０，ｉ，Ｒ１，ｉ，Ｒ２，ｉ，Ｒ３，ｉの共役複素数を算出する。複素乗算器１５０８～１５１１は、共役複素数変換回路１５０４～１５０７が算出した共役複素数と、自己相関処理部１２００が生成した自己相関シンボルＤ０，ｋ，Ｄ１，ｋ，Ｄ２，ｋ，Ｄ３，ｋとを、それぞれ乗算して乗算値を算出する。複素加算器１５１２は、複素乗算器１５０８～１５１１が算出した各乗算値を加算して、加算値を算出する。実数値取得回路１５１３は、複素加算器１５１２が算出した加算値の実数部を取得する。実数値取得回路１５１３が取得した当該実数部が、個別尤度値Ｂ０，ｋに相当する。
【0075】
個別尤度値算出部１５０１～１５０３は、全ての候補フレーム番号に対し、上記の処理を実行することにより、全ての候補フレーム番号の個別尤度値Ｂ０，ｋ～ＢＮ－１，ｋを算出することができる。
【0076】
したがって、本実施形態では、１以上の共役複素数変換回路１５０４～１５０７，１５２４～１５２７，１５４４～１５４７がそれぞれ、１以上のシンボルレプリカの共役複素数を算出する。次いで、１以上の複素乗算器１５０８～１５１１，１５２８～１５３１，１５４８～１５５１がそれぞれ、上記共役複素数変換回路によって算出されたシンボルレプリカの共役複素数と、自己相関処理部１２００によって生成された対応する自己相関シンボルとを乗算して乗算値を算出する。そして、複素加算器１５１２，１５３２，１５５２がそれぞれ、上記１以上の複素乗算器によって算出された１以上の乗算値を加算して加算値を算出する。そして、実数値取得回路１５１３，１５３３、１５５３がそれぞれ、上記複素加算器によって算出された加算値の実数部を取得して、対象のフレームの個別尤度値として出力する。
【0077】
図１６は、パス尤度値算出部１６００の構成の一例を示す。パス尤度値算出部１６００は、対数演算回路（ｌｏｇ）１６０１～１６０４と、パス尤度値累積回路１６０５～１６０８とを含む。
【0078】
対数演算回路１６０１～１６０４は、個別尤度値算出部１５００が算出したフレーム番号ｉの個別尤度値Ｂｉ，ｋ（ｉ＝０～Ｎ－１）を対数変換する。
【0079】
パス尤度値累積回路１６０５は、レジスタ１６０９と、乗算器１６１０と、加算器１６１１とを含む。パス尤度値累積回路１６０６～１６０８は、パス尤度値累積回路１６０５と同様の構成を有する。
【0080】
レジスタ１６０９には、パス尤度値累積回路１６０８によって算出されたパス尤度値ＰＮ－１，ｋが格納される。
【0081】
乗算器１６１０は、レジスタ１６０９に格納されたパス尤度値ＰＮ－１，ｋと定数αを乗算して乗算値を算出する。定数αは、０より大きく、かつ、１未満の忘却係数の実数値である。定数αは、既に算出された個別尤度値の影響を徐々に減らすために用いられる。忘却係数は、移動平均等に用いられるパラメータである。忘却係数は、古いデータの重みを徐々に減らすことにより、後続のフレームに対する受信誤りの影響を低減するために用いられる。例えば、パス尤度値Ｙは、数式１のように個別尤度値Ｘ及び定数αを用いて定義することができる。
ここで、ｉは０以上の整数である。Ｘ0は、現在のフレームの個別尤度値を示す。Ｘ1は、１つ前のフレームの個別尤度値を示す。換言すると、ｉが小さい個別尤度値Ｘほど、最近の値であることを示す。数式１の場合、現在のフレームの個別尤度値の重み付けが最大となり、古いフレームの個別尤度値ほど重み付けが小さくなる。
【数1】
【0082】
加算器１６１１は、対数演算回路１６０１によって対数変換された個別尤度値Ｂ０，ｋと、乗算器１６１０が算出した乗算値を加算してパス尤度値Ｐ０，ｋを算出し、パス尤度値Ｐ０，ｋを出力する。パス尤度値Ｐ０，ｋは、パス尤度値累積回路１６０６のレジスタ１６１２に格納され、パス尤度値累積回路１６０５が処理したフレームの次のフレームに関するパス尤度値の算出に用いられる。一般的に表現すると、パス尤度値累積回路１６０５～１６０８が算出したパス尤度値Ｐｉ，ｋは、フレーム番号ｉ＋１で識別されるフレームを処理すべきパス尤度値累積回路が備えたレジスタに格納される。ただし、パス尤度値ＰＮ－１，ｋは、フレーム番号ｉ＋１で識別されるフレームを処理すべきパス尤度値累積回路が備えたレジスタ、すなわち、レジスタ１６０９に格納される。
【0083】
図１７は、例示的な一実施形態に係るパス尤度値選択部１７００の構成を示す。パス尤度値選択部１７００は、最大値選択回路１７０１を有する。最大値選択回路１７０１は、パス尤度値算出部１６００が算出したパス尤度値Ｐｉ，ｋのうち、値が最も大きいパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号ｉを、フレーム番号の推定値（以下、「フレーム番号推定値」とする。）として出力する。
【0084】
上述した実施形態では、自己相関処理部１２００が、対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、直前のフレームのフレーム識別情報に対する、対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成する。
【0085】
一方、シンボルレプリカ生成部１３００は、対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成する。
【0086】
個別尤度値算出部１５００は、自己相関処理部１２００によって生成された１以上の自己相関シンボルと、シンボルレプリカ生成部１３００によって生成された１以上のシンボルレプリカとを用いて、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出する。
【0087】
次いで、パス尤度値算出部１６００は、個別尤度値算出部１５００によって算出された複数の個別尤度値のそれぞれについて、対象のフレームの個別尤度値と、対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出する。そして、パス尤度値選択部１７００は、パス尤度値算出部１６００によって算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力する。
【0088】
これにより、対象のフレームの個別尤度値だけでなく、対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値に基づき、対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報の中から、最も確からしいフレーム識別情報を選択することができる。そのため、正確性の高いフレーム識別情報を算出することができる。このように正確性の高いフレーム識別情報を用いてフレーム同期を行うことにより、豪雨時等の劣悪な通信環境のような回線品質が大幅に劣化した場合でも、無線通信に十分なフレーム同期精度を得ることができる。また、上述したフレーム識別情報の算出方法は、回線品質が良好なときの伝送速度に影響を与えることがない。
【0089】
また、パス尤度値算出部１６００は、対数演算回路１６０１～１６０４と、加算器１６１１、１６１４，１６１７，１６２０とを備える。対数演算回路１６０１～１６０４は、対象のフレームのフレーム番号についての個別尤度値を対数変換する。加算器１６１１、１６１４，１６１７，１６２０は、対数演算回路１６０１～１６０４によって対数変換された個別尤度値と、先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを加算して、対象のフレームのパス尤度値を算出する。これにより、個別尤度値の乗算演算を加算演算で実現でき、かつ、ダイナミックレンジを低減することができる。
【0090】
さらに、パス尤度値算出部１６００は、先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値と既定の定数αとを乗算して乗算値を出力する乗算器１６１０，１６１３、１６１６，１６１９をさらに備える。加算器１６１１、１６１４，１６１７，１６２０は、対数変換された個別尤度値と乗算値とを加算して、対象のフレームのパス尤度値を算出する。定数αは、０より大きく、かつ、１未満の実数値とし得る。これにより、先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値の値を小さくすることができ、先行する１以上のフレームの個別尤度値が、対象のフレームのパス尤度値に与える影響を低減することができる。換言すると、古いデータの重みを徐々に減らすことにより、後続のフレームに対する受信誤りの影響を低減することができる。
【0091】
図１８は、他の実施形態に係るカウンタ同期を行うパス尤度値選択部１８００の構成を示す。本実施形態のパス尤度値選択部１８００は、最大のパス尤度値に対応するフレーム番号を選択するだけでなく、選択されたフレーム番号が正しいか否か判定し、正しいと判断されたフレーム番号を出力する。これにより、フレーム番号の誤り率を低減することができる。
【0092】
パス尤度値選択部１８００は、最大値選択回路１８０１と、減算器１８０２と、調整値算出回路１８０３と、インクリメント演算回路１８０４と、加算器１８０５と、フレームカウンタ１８０６とを含む。
【0093】
最大値選択回路１８０１は、入力されたパス尤度値Ｐ０，ｋ，Ｐ１，ｋ，Ｐ２，ｋ，ＰＮ－１，ｋのうち、最大のパス尤度値に対応するフレーム番号を選択し、選択されたフレーム番号を、フレーム番号推定値として出力する。最大値選択回路１８０１は、最大値選択部に相当する。
【0094】
減算器１８０２は、最大値選択回路１８０１が出力したフレーム番号推定値と、フレームカウンタ１８０６に格納されている値（以下、「カウンタ値」とする。）を用いて、カウンタ誤差値を算出する。減算器１８０２は、誤差値算出部に相当する。フレームカウンタ１８０６には、フレーム毎にカウントアップされるフレーム番号と、後述する調整値算出回路１８０３によって算出されたオフセット調整値との加算値が格納される。カウンタ値は、フレーム番号に相当する。
【0095】
減算器１８０２は、フレーム番号推定値から、フレームカウンタ１８０６に格納されている現在のフレーム番号を減算することにより、カウンタ誤差値を算出することができる。なお、減算器１８０２は、現在のフレーム番号からフレーム番号推定値を減算することにより、カウンタ誤差値を算出してもよい。
【0096】
調整値算出回路１８０３は、フレームカウンタ１８０６に格納されるフレーム番号を補正するためのオフセット調整値を算出する。調整値算出回路１８０３の構成及び調整値算出回路１８０３が実行する処理の詳細については、図１９及び図２０を参照して後述する。
【0097】
インクリメント演算回路１８０４は、フレームカウンタ１８０６から出力されたカウンタ値に１を加算して出力する。インクリメント演算回路１８０４は、フレーム番号を算出するフレーム番号算出部に相当する。
【0098】
加算器１８０５は、調整値算出回路１８０３が出力したオフセット調整値と、インクリメント演算回路１８０４の出力値を加算する。この加算値がフレームカウンタ１８０６に格納される。したがって、フレームカウンタ１８０６には、対象のフレームの直前のフレームのフレーム番号に基づいて算出された値が格納される。加算器１８０５は、フレーム番号を補正する補正部に相当する。他の実施形態では、オフセット調整値に応じて加算器１８０５の代わりに減算器を用いてもよい。
【0099】
フレームカウンタ１８０６は、格納されたフレーム番号を、フレーム同期回路の出力値として出力すると共に、インクリメント演算回路１８０４に入力する。フレームカウンタ１８０６は、フレーム番号を出力する出力部に相当する。
【0100】
したがって、図１８に示す実施形態では、パス尤度値選択部１８００は、最大値選択部１８０１と、誤差値算出部１８０２と、調整値算出回路１８０３と、フレーム番号算出部１８０４と、補正部１８０５と、出力部１８０６とを含む。最大値選択部１８０１は、パス尤度値算出部によって算出されたパス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択する。誤差値算出部１８０２は、選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号と、直前のフレームのフレーム番号に相当するカウンタ値との誤差値を算出する。フレーム番号算出部１８０４は、カウンタ値を用いて、対象のフレームのフレーム番号を算出する。調整値算出回路１８０３は、誤差値を用いて、対象のフレームのフレーム番号を補正するための調整値を算出する。補正部１８０５は、調整値を用いて、対象のフレームのフレーム番号を補正する。出力部１８０６は、補正された対象のフレームのフレーム番号を、選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号として出力する。
【0101】
図１９は、調整値算出回路１８０３の構成の一例を示す図である。調整値算出回路１８０３は、誤差値配列格納部１９００と、標準偏差算出部１９１０と、標準偏差判定部１９２０と、調整値算出部１９３０とを含む。
【0102】
誤差値配列格納部１９００は、減算器１８０２が出力したカウンタ誤差値が入力される誤差値配列が格納される。誤差値配列には、対象のフレームに関連するカウンタ誤差値と、先行する１以上のフレームに関連するカウンタ誤差値が格納され得る。換言すると、誤差値配列には、現在のカウンタ誤差値と、過去に算出された１以上のカウンタ誤差値が格納され得る。
【0103】
標準偏差算出部１９１０は、誤差値配列から先行する１以上のフレームの誤差値と、対象のフレームの誤差値を取得し、これらの誤差値の標準偏差を算出する。
【0104】
標準偏差判定部１９２０は、標準偏差算出部１９１０によって算出された誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定する。閾値が大きい場合、正しいフレーム番号への追従が早い一方、間違った値に追従する可能性が高くなる。反対に、閾値が小さい場合、間違った値に追従する可能性は低くなるが、追従が遅くなり、すなわち、正しいフレーム番号になるまでに時間がかかり、又は、ノイズが大きな環境において追従ができなくなる可能性がある。閾値は、これらを考慮して設定することが好ましい。
【0105】
調整値算出部１９３０は、対象のフレームの誤差値及び先行する１以上のフレームの誤差値に基づいて調整値を算出する。本実施形態では、調整値は、誤差値の平均値の整数部とすることができる。他の実施形態では、調整値として、誤差値の中央値を採用してもよい。
【0106】
したがって、図１９を参照して説明したように、調整値算出回路１８０３は、標準偏差算出部１９１０と、標準偏差判定部１９２０と、調整値算出部１９３０とを含む。標準偏差算出部１９１０は、先行する１以上のフレームの誤差値と、対象のフレームの誤差値とを用いて、対象のフレームの誤差値及び先行する１以上のフレームの誤差値の標準偏差を算出する。標準偏差判定部１９２０は、誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定する。調整値算出部１９３０は、誤差値の標準偏差が閾値以下であると判定された場合、対象のフレームの誤差値及び先行する１以上のフレームの誤差値に基づいて調整値を算出する。
【0107】
図２０は、調整値算出回路１８０３が実行する処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、調整値算出回路１８０３の誤差値配列格納部１９００に格納されている誤差値配列をクリアされる。ステップＳ１１では、減算器１８０２が出力したカウンタ誤差値が、誤差値配列格納部１９００の誤差値配列に格納される。
【0108】
ステップＳ１２では、標準偏差算出部１９１０が、誤差値配列に格納されているカウンタ誤差値の標準偏差を算出する。ステップＳ１３では、標準偏差判定部１９２０が、カウンタ誤差値の標準偏差が閾値以下であるか否か判定する。カウンタ誤差値の標準偏差が閾値を超える場合（ＮＯ）、ステップＳ１４で調整値算出部１９３０が、オフセット調整値として「０」を出力し、ステップＳ１１に処理が戻る。
【0109】
一方、カウンタ誤差値の標準偏差が以下である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１５で調整値算出部１９３０は、誤差値配列に格納されているカウンタ誤差値の平均値を算出し、当該平均値を四捨五入した整数値を算出する。ステップＳ１６では、調整値算出部１９３０は、カウンタ誤差値の平均値の整数値を、オフセット調整値として出力する。ステップＳ１７では、調整値算出部１９３０は、誤差値配列をクリアし、ステップＳ１１に処理が戻る。
【0110】
図２０に示す処理により、カウンタ誤差値の変動が一定以下になったことを検知して、カウンタ誤差値の平均値の整数値を、オフセット調整値として出力することができる。このオフセット調整値を用いて、フレームカウンタに格納される値を補正することにより、フレーム番号推定値の誤りに起因するフレーム番号の出力値の誤りを低減できる。
【0111】
図２１は、図１８に示すパス尤度値選択部がフレーム番号を出力する場合のフレーム番号の推定値、カウンタ値、カウンタ誤差値、及びオフセット調整値の一例を示す。図２１に示す例では、フレームカウンタ１８０６のカウンタ値は、０～１９の値となる。また、図２１に示す例では、最大値選択回路１８０１が選択したパス尤度値に対応するフレーム番号推定値が間違った期間が存在する。
【0112】
減算器１８０２は、図２１に示すフレーム番号推定値とカウンタ値を用いて、カウンタ誤差値を算出する。カウンタ誤差値の標準偏差が閾値を超える場合、調整値算出回路１８０３が、オフセット調整値として「０」を出力する。カウンタ誤差値の標準偏差が閾値以下となった場合、調整値算出回路１８０３は、オフセット調整値として「５」を出力する。
【0113】
加算器１８０５は、調整値算出回路１８０３が算出したオフセット調整値を用いて、カウンタ値を補正する。例えば、加算器１８０５は、オフセット調整値「５」を用いて、カウンタ値「１３」を算出する。より詳細には、加算器１８０５は、インクリメントされたカウンタ値「８」とオフセット調整値「５」を加算して、カウンタ値「１３」を算出する。
【0114】
このように、最大値選択回路１８０１が正しいフレーム番号推定値継続して出力し、カウンタ誤差値の標準偏差が閾値以下となると、フレームカウンタ１８０６のカウンタ値が補正される。そのため、パス尤度値選択部１８００が、正しいフレーム番号の出力値を出力することができる。この後、最大値選択回路１８０１が、何等かの要因で誤ったフレーム番号推定値を出力した場合でも、カウンタ誤差値の標準偏差が閾値を超えている限り、パス尤度値選択部１８００は、正しいフレーム番号を継続して出力することができる。
【0115】
上述の例において、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disk（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、又はその他の形式の伝搬信号を含む。
【0116】
本発明は、上述した実施形態に限られたものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【0117】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成する自己相関処理部と、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
前記自己相関処理部によって生成された前記１以上の自己相関シンボルと、前記シンボルレプリカ生成部によって生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出する個別尤度値算出部と、
前記個別尤度値算出部によって算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出するパス尤度値算出部と、
前記パス尤度値算出部によって算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力するパス尤度値選択部と
を備えた、信号処理装置。
（付記２）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記パス尤度値選択部は、
前記パス尤度値算出部によって算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択する最大値選択部と、
前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号と、前記直前のフレームのフレーム番号に相当するカウンタ値との誤差値を算出する誤差値算出部と、
前記カウンタ値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を算出するフレーム番号算出部と、
前記誤差値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正するための調整値を算出する調整値算出回路と、
前記調整値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正する補正部と、
補正された前記対象のフレームのフレーム番号を、前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号として出力する出力部と
を備える、付記１に記載の信号処理装置。
（付記３）
前記調整値算出回路は、
前記先行する１以上のフレームの前記誤差値と、前記対象のフレームの誤差値とを用いて、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値の標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定する標準偏差判定部と、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であると判定された場合、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値を用いて、前記調整値を算出する調整値算出部と
を含む、付記２に記載の信号処理装置。
（付記４）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記パス尤度値算出部は、
前記対象のフレームのフレーム番号についての個別尤度値を対数変換する対数演算回路と、
前記対数演算回路によって対数変換された前記個別尤度値と、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出する加算器と
を備えた、付記１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記５）
前記パス尤度値算出部は、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値と既定値とを乗算して乗算値を出力する乗算器をさらに備えており、
前記加算器は、対数変換された前記個別尤度値と前記乗算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出し、
前記既定値は、０より大きく、かつ、１未満の実数値である、付記４に記載の信号処理装置。
（付記６）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記個別尤度値算出部は、
前記１以上のシンボルレプリカの共役複素数を算出する１以上の共役複素数変換回路と、
前記共役複素数変換回路によって算出された前記シンボルレプリカの共役複素数と、前記自己相関処理部によって生成された対応する前記自己相関シンボルとを乗算して乗算値を算出する１以上の複素乗算器と、
前記１以上の複素乗算器によって算出された１以上の乗算値を加算して加算値を算出する複素加算器と、
前記複素加算器によって算出された前記加算値の実数部を取得して、前記対象のフレームの個別尤度値として出力する実数値取得回路と
を備えた、付記１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記７）
前記自己相関処理部は、
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値に対応する前記直前のフレームの同期信号に含まれるシンボル値の複数の共役複素数を算出する共役複素数変換回路と、
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値と、前記共役複素数変換回路によって算出された複数の共役複素数との内積を算出して、複数の複素数列を算出する複素乗算器と、
前記複素乗算器によって算出された複数の複素数列を加算して、前記自己相関シンボルを生成する複素加算器と
を備えた、付記１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記８）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記シンボルレプリカ生成部は、
前記直前のフレームのフレーム番号を変調して、前記直前のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する第１のシンボル変調部と、
前記対象のフレームのフレーム番号を変調して、前記対象のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する第２のシンボル変調部と、
前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数を算出する１以上の共役複素数変換回路と、
前記対象のフレームの変調されたシンボル値と、前記対象のフレームの変調されたシンボル値に対応する前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数とを乗算して、前記シンボルレプリカを生成する１以上の複素乗算器と
を備えた、付記１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記９）
コンピュータが実行する信号処理方法であって、前記コンピュータが
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成し、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成し、
生成された前記１以上の自己相関シンボルと、生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出し、
算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出し、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力する、
信号処理方法。
（付記１０）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータが
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、
前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号と、前記直前のフレームのフレーム番号に相当するカウンタ値との誤差値を算出し、
前記カウンタ値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を算出し、
前記誤差値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正するための調整値を算出し、
前記調整値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正し、
補正された前記対象のフレームのフレーム番号を、前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号として出力する、付記９に記載の信号処理方法。
（付記１１）
前記コンピュータが
前記先行する１以上のフレームの前記誤差値と、前記対象のフレームの誤差値とを用いて、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値の標準偏差を算出し、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定し、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であると判定された場合、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値を用いて、前記調整値を算出する、付記１０に記載の信号処理方法。
（付記１２）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータが
前記対象のフレームのフレーム番号についての個別尤度値を対数変換し、
対数変換された前記個別尤度値と、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出する、付記９～１１のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記１３）
前記コンピュータが
前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値と既定値とを乗算して乗算値を出力し、
対数変換された前記個別尤度値と前記乗算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出し、
前記既定値は、０より大きく、かつ、１未満の実数値である、付記１２に記載の信号処理装置。
（付記１４）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータが
前記１以上のシンボルレプリカの共役複素数を算出し、
算出された前記シンボルレプリカの共役複素数と、生成された対応する前記自己相関シンボルとを乗算して乗算値を算出し、
算出された１以上の乗算値を加算して加算値を算出し
算出された前記加算値の実数部を取得して、前記対象のフレームの個別尤度値として出力する、付記９～１１のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記１５）
前記コンピュータが
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値に対応する前記直前のフレームの同期信号に含まれるシンボル値の複数の共役複素数を算出し、
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値と、算出された複数の共役複素数との内積を算出して、複数の複素数列を算出し、
算出された複数の複素数列を加算して、前記自己相関シンボルを生成する、付記９～１１のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記１６）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータが
前記直前のフレームのフレーム番号を変調して、前記直前のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成し、
前記対象のフレームのフレーム番号を変調して、前記対象のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成し、
前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数を算出し、
前記対象のフレームの変調されたシンボル値と、前記対象のフレームの変調されたシンボル値に対応する前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数とを乗算して、前記シンボルレプリカを生成する、付記９～１１のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記１７）
コンピュータが実行する信号処理プログラムであって、前記コンピュータに対し、
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成させ、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成させ、
生成された前記１以上の自己相関シンボルと、生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出させ、
算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出させ、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択させ、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力させる、
信号処理プログラム。
（付記１８）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータに対し、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択させ、
前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号と、前記直前のフレームのフレーム番号に相当するカウンタ値との誤差値を算出させ、
前記カウンタ値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を算出させ、
前記誤差値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正するための調整値を算出させ、
前記調整値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正させ、
補正された前記対象のフレームのフレーム番号を、前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号として出力させる、付記１７に記載の信号処理プログラム。
（付記１９）
前記コンピュータに対し、
前記先行する１以上のフレームの前記誤差値と、前記対象のフレームの誤差値とを用いて、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値の標準偏差を算出させ、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定させ、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であると判定された場合、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値を用いて、前記調整値を算出させる、付記１８に記載の信号処理プログラム。
（付記２０）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータに対し、
前記対象のフレームのフレーム番号についての個別尤度値を対数変換させ、
対数変換された前記個別尤度値と、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを加算させて、前記対象のフレームのパス尤度値を算出させる、付記１７～１９のいずれか１項に記載の信号処理プログラム。
（付記１）
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成する自己相関処理部と、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
前記自己相関処理部によって生成された前記１以上の自己相関シンボルと、前記シンボルレプリカ生成部によって生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出する個別尤度値算出部と、
前記個別尤度値算出部によって算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出するパス尤度値算出部と、
前記パス尤度値算出部によって算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力するパス尤度値選択部と
を備えた、信号処理装置。
（付記２）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記パス尤度値選択部は、
前記パス尤度値算出部によって算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択する最大値選択部と、
前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号と、前記直前のフレームのフレーム番号に相当するカウンタ値との誤差値を算出する誤差値算出部と、
前記カウンタ値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を算出するフレーム番号算出部と、
前記誤差値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正するための調整値を算出する調整値算出回路と、
前記調整値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正する補正部と、
補正された前記対象のフレームのフレーム番号を、前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号として出力する出力部と
を備える、付記１に記載の信号処理装置。
（付記３）
前記調整値算出回路は、
前記先行する１以上のフレームの前記誤差値と、前記対象のフレームの誤差値とを用いて、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値の標準偏差を算出する標準偏差算出部と、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定する標準偏差判定部と、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であると判定された場合、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値を用いて、前記調整値を算出する調整値算出部と
を含む、付記２に記載の信号処理装置。
（付記４）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記パス尤度値算出部は、
前記対象のフレームのフレーム番号についての個別尤度値を対数変換する対数演算回路と、
前記対数演算回路によって対数変換された前記個別尤度値と、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出する加算器と
を備えた、付記１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記５）
前記パス尤度値算出部は、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値と既定値とを乗算して乗算値を出力する乗算器をさらに備えており、
前記加算器は、対数変換された前記個別尤度値と前記乗算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出し、
前記既定値は、０より大きく、かつ、１未満の実数値である、付記４に記載の信号処理装置。
（付記６）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記個別尤度値算出部は、
前記１以上のシンボルレプリカの共役複素数を算出する１以上の共役複素数変換回路と、
前記共役複素数変換回路によって算出された前記シンボルレプリカの共役複素数と、前記自己相関処理部によって生成された対応する前記自己相関シンボルとを乗算して乗算値を算出する１以上の複素乗算器と、
前記１以上の複素乗算器によって算出された１以上の乗算値を加算して加算値を算出する複素加算器と、
前記複素加算器によって算出された前記加算値の実数部を取得して、前記対象のフレームの個別尤度値として出力する実数値取得回路と
を備えた、付記１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記７）
前記自己相関処理部は、
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値に対応する前記直前のフレームの同期信号に含まれるシンボル値の複数の共役複素数を算出する共役複素数変換回路と、
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値と、前記共役複素数変換回路によって算出された複数の共役複素数との内積を算出して、複数の複素数列を算出する複素乗算器と、
前記複素乗算器によって算出された複数の複素数列を加算して、前記自己相関シンボルを生成する複素加算器と
を備えた、付記１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記８）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記シンボルレプリカ生成部は、
前記直前のフレームのフレーム番号を変調して、前記直前のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する第１のシンボル変調部と、
前記対象のフレームのフレーム番号を変調して、前記対象のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成する第２のシンボル変調部と、
前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数を算出する１以上の共役複素数変換回路と、
前記対象のフレームの変調されたシンボル値と、前記対象のフレームの変調されたシンボル値に対応する前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数とを乗算して、前記シンボルレプリカを生成する１以上の複素乗算器と
を備えた、付記１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記９）
コンピュータが実行する信号処理方法であって、前記コンピュータが
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成し、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成し、
生成された前記１以上の自己相関シンボルと、生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出し、
算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出し、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力する、
信号処理方法。
（付記１０）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータが
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択し、
前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号と、前記直前のフレームのフレーム番号に相当するカウンタ値との誤差値を算出し、
前記カウンタ値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を算出し、
前記誤差値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正するための調整値を算出し、
前記調整値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正し、
補正された前記対象のフレームのフレーム番号を、前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号として出力する、付記９に記載の信号処理方法。
（付記１１）
前記コンピュータが
前記先行する１以上のフレームの前記誤差値と、前記対象のフレームの誤差値とを用いて、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値の標準偏差を算出し、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定し、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であると判定された場合、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値を用いて、前記調整値を算出する、付記１０に記載の信号処理方法。
（付記１２）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータが
前記対象のフレームのフレーム番号についての個別尤度値を対数変換し、
対数変換された前記個別尤度値と、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出する、付記９～１１のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記１３）
前記コンピュータが
前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値と既定値とを乗算して乗算値を出力し、
対数変換された前記個別尤度値と前記乗算値とを加算して、前記対象のフレームのパス尤度値を算出し、
前記既定値は、０より大きく、かつ、１未満の実数値である、付記１２に記載の信号処理装置。
（付記１４）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータが
前記１以上のシンボルレプリカの共役複素数を算出し、
算出された前記シンボルレプリカの共役複素数と、生成された対応する前記自己相関シンボルとを乗算して乗算値を算出し、
算出された１以上の乗算値を加算して加算値を算出し
算出された前記加算値の実数部を取得して、前記対象のフレームの個別尤度値として出力する、付記９～１１のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記１５）
前記コンピュータが
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値に対応する前記直前のフレームの同期信号に含まれるシンボル値の複数の共役複素数を算出し、
前記対象のフレームの同期信号に含まれる複数のシンボル値と、算出された複数の共役複素数との内積を算出して、複数の複素数列を算出し、
算出された複数の複素数列を加算して、前記自己相関シンボルを生成する、付記９～１１のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記１６）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータが
前記直前のフレームのフレーム番号を変調して、前記直前のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成し、
前記対象のフレームのフレーム番号を変調して、前記対象のフレームの変調された１以上のシンボル値を生成し、
前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数を算出し、
前記対象のフレームの変調されたシンボル値と、前記対象のフレームの変調されたシンボル値に対応する前記直前のフレームの変調されたシンボル値の共役複素数とを乗算して、前記シンボルレプリカを生成する、付記９～１１のいずれか１項に記載の信号処理方法。
（付記１７）
コンピュータが実行する信号処理プログラムであって、前記コンピュータに対し、
対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値と、前記対象のフレームの直前のフレームの同期信号に含まれる対応する１以上のシンボル値とを用いて、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対する、前記対象のフレームのフレーム識別情報の変化成分を表す１以上の自己相関シンボルを生成させ、
前記対象のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値と、前記直前のフレームのフレーム識別情報に対応する１以上のシンボル値を用いて、前記対象のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値に対する、前記直前のフレームの同期信号に含まれる１以上のシンボル値の変化成分を表す１以上のシンボルレプリカを生成させ、
生成された前記１以上の自己相関シンボルと、生成された前記１以上のシンボルレプリカとを用いて、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数の個別尤度値を算出させ、
算出された前記複数の個別尤度値のそれぞれについて、前記対象のフレームの個別尤度値と、前記対象のフレームに先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを積算して、前記対象のフレームのフレーム識別情報の候補となる複数のフレーム識別情報のそれぞれの確からしさを示す複数のパス尤度値を算出させ、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択させ、選択されたパス尤度値に対応するフレーム識別情報を出力させる、
信号処理プログラム。
（付記１８）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータに対し、
算出された前記パス尤度値の中から値が最大のパス尤度値を選択させ、
前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号と、前記直前のフレームのフレーム番号に相当するカウンタ値との誤差値を算出させ、
前記カウンタ値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を算出させ、
前記誤差値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正するための調整値を算出させ、
前記調整値を用いて、前記対象のフレームのフレーム番号を補正させ、
補正された前記対象のフレームのフレーム番号を、前記選択されたパス尤度値に対応するフレーム番号として出力させる、付記１７に記載の信号処理プログラム。
（付記１９）
前記コンピュータに対し、
前記先行する１以上のフレームの前記誤差値と、前記対象のフレームの誤差値とを用いて、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値の標準偏差を算出させ、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であるか判定させ、
前記誤差値の標準偏差が閾値以下であると判定された場合、前記対象のフレームの前記誤差値及び前記先行する１以上のフレームの前記誤差値を用いて、前記調整値を算出させる、付記１８に記載の信号処理プログラム。
（付記２０）
前記フレーム識別情報は、フレーム番号であり、
前記コンピュータに対し、
前記対象のフレームのフレーム番号についての個別尤度値を対数変換させ、
対数変換された前記個別尤度値と、前記先行する１以上のフレームの個別尤度値の積算値とを加算させて、前記対象のフレームのパス尤度値を算出させる、付記１７～１９のいずれか１項に記載の信号処理プログラム。
【符号の説明】
【0118】
１ 無線通信装置
１０ 送信部
２０ 受信部
１０１ 同期信号生成部
１０２ データ符号部
１０３ データ変調部
１０４ 無線信号送信処理部
２０１ 無線信号受信処理部
２０２ タイミング同期部
２０３ フレーム識別情報生成部
２０４ データ復調部
２０５ データ復号部
６００ フレーム識別情報生成部
６０１～６０３ 逆拡散処理部
６０４ シンボル電力比較部
６０５ 同期信号復調部
８０１ 共役複素数変換回路
８０２ 複素乗算器
８０３ 複素加算器
９０１～９０４ 共役複素数変換回路
９０５～９０８ 複素乗算器
９０９～９１２ 実数値取得回路
１０１０ 同期信号変調部
１０１１ 拡散処理部
１２００～１２０４ 自己相関処理部
１２０５～１２０７ 共役複素数変換回路
１２０８～１２１０ 複素乗算器
１２１１ 複素加算器
１３００ シンボルレプリカ生成部
１３０１ フレームカウンタ部
１３０２ シンボル変調部、第１のシンボル変調部
１３０３ シンボル変調部、第２のシンボル変調部
１３０４ 相関処理部
１３０５～１３０８ 共役複素数変換回路
１３０９～１３１２ 複素乗算器
１４００ シンボルレプリカ生成部
１４０１ フレームカウンタ部
１４０２ メモリ
１５００～１５０３ 個別尤度値算出部
１５０４～１５０７ 共役複素数変換回路
１５２４～１５２７ 共役複素数変換回路
１５４４～１５４７ 共役複素数変換回路
１５０８～１５１１ 複素乗算器
１５２８～１５３１ 複素乗算器
１５４８～１５５１ 複素乗算器
１５１２、１５３２，１５５２ 複素加算器
１５１３、１５３３，１５５３ 実数値取得回路
１６００ パス尤度値算出部
１６０１～１６０４ 対数演算回路
１６０５～１６０８ パス尤度値累積回路
１６０９、１６１２、１６１５、１６１８ レジスタ
１６１０、１６１３，１６１６，１６１９ 乗算器
１６１１、１６１４，１６１７，１６２０ 加算器
１７００ パス尤度値選択部
１７０１ 最大値選択回路
１８００ パス尤度値選択部
１８０１ 最大値選択回路
１８０２ 減算器
１８０３ 調整値算出回路
１８０４ インクリメント演算回路
１８０５ 加算器
１８０６ フレームカウンタ
１９００ 誤差値配列格納部
１９１０ 標準偏差算出部
１９２０ 標準偏差判定部
１９３０ 調整値算出部
１０ 送信部
２０ 受信部
１０１ 同期信号生成部
１０２ データ符号部
１０３ データ変調部
１０４ 無線信号送信処理部
２０１ 無線信号受信処理部
２０２ タイミング同期部
２０３ フレーム識別情報生成部
２０４ データ復調部
２０５ データ復号部
６００ フレーム識別情報生成部
６０１～６０３ 逆拡散処理部
６０４ シンボル電力比較部
６０５ 同期信号復調部
８０１ 共役複素数変換回路
８０２ 複素乗算器
８０３ 複素加算器
９０１～９０４ 共役複素数変換回路
９０５～９０８ 複素乗算器
９０９～９１２ 実数値取得回路
１０１０ 同期信号変調部
１０１１ 拡散処理部
１２００～１２０４ 自己相関処理部
１２０５～１２０７ 共役複素数変換回路
１２０８～１２１０ 複素乗算器
１２１１ 複素加算器
１３００ シンボルレプリカ生成部
１３０１ フレームカウンタ部
１３０２ シンボル変調部、第１のシンボル変調部
１３０３ シンボル変調部、第２のシンボル変調部
１３０４ 相関処理部
１３０５～１３０８ 共役複素数変換回路
１３０９～１３１２ 複素乗算器
１４００ シンボルレプリカ生成部
１４０１ フレームカウンタ部
１４０２ メモリ
１５００～１５０３ 個別尤度値算出部
１５０４～１５０７ 共役複素数変換回路
１５２４～１５２７ 共役複素数変換回路
１５４４～１５４７ 共役複素数変換回路
１５０８～１５１１ 複素乗算器
１５２８～１５３１ 複素乗算器
１５４８～１５５１ 複素乗算器
１５１２、１５３２，１５５２ 複素加算器
１５１３、１５３３，１５５３ 実数値取得回路
１６００ パス尤度値算出部
１６０１～１６０４ 対数演算回路
１６０５～１６０８ パス尤度値累積回路
１６０９、１６１２、１６１５、１６１８ レジスタ
１６１０、１６１３，１６１６，１６１９ 乗算器
１６１１、１６１４，１６１７，１６２０ 加算器
１７００ パス尤度値選択部
１７０１ 最大値選択回路
１８００ パス尤度値選択部
１８０１ 最大値選択回路
１８０２ 減算器
１８０３ 調整値算出回路
１８０４ インクリメント演算回路
１８０５ 加算器
１８０６ フレームカウンタ
１９００ 誤差値配列格納部
１９１０ 標準偏差算出部
１９２０ 標準偏差判定部
１９３０ 調整値算出部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】