通信装置和估计方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一个方式是一种通信装置，具备：同步部，对接收信号进行与多普勒频移对应的同步处理；以及均衡部，对进行了所述同步处理的接收信号进行均衡处理，所述同步部具备：相关器，输出接收信号与已知的前序序列的相关

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通信装置和估计方法


[0001]本专利技术涉及通信装置和估计方法的技术
。

技术介绍

[0002]在水中，电波的吸收衰减极大，与陆地上一样使用电波的无线通信很困难
。
因此，即使在水中吸收衰减也比较小的
1MHz
以下的声波被经常用于无线通信
。
这样的通信有时被称为水中声音通信
。
由于声波的传播速度较慢，所以伴随终端的移动，有时会产生较大的多普勒频移
(Dopplershift)。
而且，由于海中环境是多径环境，所以有可能产生伴随多普勒频移的多径
。
[0003]多普勒频移引起采样定时的偏移
。
如果采样定时的偏移累积，该偏移的总量超过1个符号的量的时间，则会发生由滑移
(slip)
引起的突发错误
。
图
14
是示出由滑移引起的突发错误的具体例的图
。
在发生了滑移之后，在接收数据中错误连续
。
[0004]在容易受到多径所造成的不良影响的水中的通信中，有时利用内部具备
FIR(Finite Impulse Response
，有限冲激响应
)
滤波器的均衡器
(
例如参照非专利文献
1)。
如图
14
所示，当产生由于多普勒频移的采样定时的偏移时，
FIR
滤波器的系数在时间轴方向上偏离最佳值
。
因此，需要重新学习
FIR
滤波器的系数以校正采样定时的偏移
。
但是，即使按每1个符号进行滤波器的系数的重新学习，有时也会来不及进行滤波器的重新学习，而使滤波器的系数发散，波形均衡失败
。
[0005]因此，在水中声音通信中，有时在向均衡器的输入的前级设置同步部，进行针对多普勒频移的同步处理
(
例如参照非专利文献
1)。
通过将均衡器预先校正为能够追随由于多普勒频移所引起的偏离的范围，从而使滤波器的系数容易收敛
。
因此，能够实现均衡处理的稳定化
。
[0006]图
15
是示出现有的同步部的功能框的图
。
图
15
特别例示了非专利文献2中公开的结构
。
同步部
90
设置在均衡器
99
的前级
。
在同步部
90
中校正了的接收信号被输入到均衡器
99。
[0007]同步部
90
具备估计部
91、
重新采样部
92
和相位旋转部
93。
估计部
91
估计多普勒频移量
。
重新采样部
92
基于估计部
91
的估计值，校正采样定时
。
相位旋转部
93
基于估计部
91
的估计值，对接收信号提供相位旋转
。
接收信号的帧在有效载荷部的前后具有前序
(preamble)
部和后序
(postamble)
部
。
前序部和后序部分别在接收侧的装置中具有已知的前序序列和后序序列的信号
。
[0008]图
16
是示出现有的估计部
91
的功能框的图
。
图
16
特别例示了非专利文献2中公开的结构
。
估计部
91
具备相关器
911、
前序峰值检测部
912、
后序峰值检测部
913
和多普勒估计部
914。
相关器
911
分别计算接收信号和前序序列之间的相关
、
接收信号和后序序列之间的相关，并估计帧前后的延迟分布
。
[0009]图
17
是示出现有的估计部
91
的处理的概略的图
。
前序峰值检测部
912
从通过前序序列估计出的延迟分布的绝对值的峰值
(
最大值
)
位置，检测前序的插入位置
。
后序峰值检
测部
913
从通过后序序列估计出的延迟分布的峰值
(
最大值
)
位置，检测后序的插入位置
。
多普勒估计部
914
基于由前序峰值检测部
912
和后序峰值检测部
913
检测到的插入位置的信息，计算从前序起点到后序起点为止的经过时间
(T_rp)。
多普勒估计部
914
基于发送时间点的前序部开头到后序部开头为止的发送间隔
T_tp
和接收时的间隔
T_rp
，计算帧的伸缩比
T_tp/T_rp
，由此进行多普勒频移的估计
。
现有技术文献非专利文献
[0010]非专利文献1：
M.Johnson,L.Freitag and M.Stojanovic,“Improved Doppler tracking and correction for underwater acoustic communications,”,1997IEEE International Conference on Acoustics,Speech,and Signal Processing,Munich,1997,pp.575
‑
578vol.1,doi:10.1109/ICASSP.1997.599703
；非专利文献2：
B.S.Sharif,J.Neasham,O.R.Hinton and A.E.Adams,“A computationally efficient Doppler compensation system for underwater acoustic communications,”in IEEE Journal of Oceanic Engineering,vol.25,no.1,pp.52
‑
61,Jan.2000,doi:10.1109/48.820736
；非专利文献3：
M.Stojanovic and J.Preisig,“Underwater acoustic communication channels:Propagation models and statistical characterization,”in IEEE Communications Magazine,vol.47,no.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种通信装置，其中，具备：同步部，对接收信号进行与多普勒频移对应的同步处理；以及均衡部，对进行了所述同步处理的接收信号进行均衡处理，所述同步部具备：相关器，输出接收信号与已知的前序序列的相关
、
以及所述接收信号与已知的后序序列的相关；滑动相关器，基于所述相关器的输出而输出滑动相关；以及多普勒估计部，基于所述滑动相关器的所述滑动相关来估计多普勒频移
。2.
根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述滑动相关器仅基于所述相关器的输出的振幅信息而输出滑动相关
。3.
根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，所述相关器和所述滑动相关器在互相关的计算中使用
FFT(Fast Fourier Transform)。4.
一种通信装置，其中，具备：同步部，对接收信号进行与多普勒频移对应的同步处理；以及均衡部，对进行了所述同步处理的接收信号进行均衡处理，所述同步部具备：合成相关器，计算所述接收信号与已知的前序序列的第一互相关
、
以及所述接收信号与已知的后序序列的第二互相关，输出所述第一互相关与所述第二互相关的滑动相关；以及多普勒估计部，基于所述合成相关器的所述滑动相关来估计多普勒频移
。5.
根据权利要求4所述的通信装置，其中，所述合成相关器基...

【专利技术属性】
技术研发人员：福本浩之，藤野洋辅，椿俊光，大岩美春，伊藤勇弥，中野真理菜，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：