JP2011188316A - Frequency hopping radio communication device and frequency hopping method of the same, and transmitter and receiver - Google Patents
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Description
本発明は、周波数ホッピング無線通信装置およびその周波数ホッピング方法ならびに送信装置および受信装置に関し、特に陸上移動無線機や船舶および航空機に搭載する移動無線機の通信に秘匿性を持たせるための技術に関する。 The present invention relates to a frequency hopping radio communication device, a frequency hopping method thereof, a transmission device, and a reception device, and more particularly to a technology for providing confidentiality to communications of land mobile radio devices and mobile radio devices mounted on ships and aircraft.
本発明に関連する周波数ホッピング方式を用いた無線通信装置では、情報を送信する送信無線局と情報を受信する受信無線局の双方で、ホッピングする周波数を同期させるために、ホッピングタイミング(ホッピング時刻)と、変化する周波数を示すタイムテーブル(ホッピングタイムテーブル)とを共有し、このホッピングタイムテーブルに従って送信無線局と受信無線局とが送信周波数および受信周波数を変化させつつ情報の授受を行っている。 In the wireless communication apparatus using the frequency hopping method related to the present invention, the hopping timing (hopping time) is used to synchronize the hopping frequency in both the transmitting wireless station that transmits information and the receiving wireless station that receives information. And a time table (hopping time table) indicating the changing frequency, and the transmitting radio station and the receiving radio station exchange information according to the hopping time table while changing the transmission frequency and the receiving frequency.
したがって、無線通信装置がホッピング時刻を共有するためのGPS(Global Positioning System)受信機能等を有しない場合は、受信無線局が送信無線局と時刻同期することができず、したがって実時間で変化するホッピングタイムテーブルのフェーズを一致させることができなかった。 Therefore, if the wireless communication device does not have a GPS (Global Positioning System) reception function for sharing the hopping time, the receiving wireless station cannot synchronize with the transmitting wireless station, and thus changes in real time. The phases of the hopping timetable could not be matched.
一方、受信無線局が送信無線局側で発生するホッピング周波数と同期を取るための関連技術の一例が知られている。図9は関連技術におけるホッピング周波数の同期方法の一例を示す模式図である。同図において、縦軸はホッピング周波数(Hz),横軸は時間(sec.)を示している。 On the other hand, an example of related technology for synchronizing a receiving radio station with a hopping frequency generated on the transmitting radio station side is known. FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a hopping frequency synchronization method in the related art. In the figure, the vertical axis represents hopping frequency (Hz) and the horizontal axis represents time (sec.).
同図に示すように、送信無線局側から一定周期で既知の周波数(以下、“基準情報信号”と表示する)を送出し、受信無線局側ではその周波数で待ち受け、基準情報信号を検出することにより、従属的に時刻同期を行っている。 As shown in the figure, a known frequency (hereinafter referred to as “reference information signal”) is transmitted from the transmitting wireless station side at a fixed period, and the receiving wireless station side waits at that frequency and detects the reference information signal. As a result, time synchronization is subordinately performed.
ここで、基準情報信号は、ネットワークタイムリファレンス(以下、“NTR”と表示する)信号、もしくはビーコン信号と呼ばれ、送信無線局のタイムスタンプやホッピングパターン、NTR周期、加入するネットワークの情報等を含んでおり、通信を確立するために必要不可欠な情報である。 Here, the reference information signal is called a network time reference (hereinafter referred to as “NTR”) signal or a beacon signal, and includes a time stamp, a hopping pattern, an NTR cycle, information on a network to join, etc. Information that is indispensable for establishing communication.
一方、NTR信号は周期的かつ既知の周波数であるため、妨害目的の第三者が当該周波数帯域のパワースペクトラムを一定期間モニタすることで、NTR信号の存在を発見し、妨害等を行うことで、受信無線局側でNTR信号が捕捉できず、よって送受信無線局間で通信を確立できない状態に陥るおそれがある。 On the other hand, since the NTR signal has a periodic and known frequency, a third party for the purpose of disturbance can monitor the power spectrum of the frequency band for a certain period to detect the presence of the NTR signal and perform disturbance or the like. The NTR signal cannot be captured on the receiving radio station side, and there is a risk that communication may not be established between the transmitting and receiving radio stations.
これに対し、妨害目的の第三者に対しNTR信号を検知させないようにするために、NTR信号を既知の一定周波数とせず、限定したホッピングパターンで送信することも可能である。図10は関連技術におけるホッピング周波数の同期方法の他の一例を示す模式図である。同図において、縦軸はホッピング周波数(Hz),横軸は時間(sec.)を示している。 On the other hand, it is possible to transmit the NTR signal with a limited hopping pattern without setting the NTR signal to a known constant frequency in order to prevent the third party for disturbance from detecting the NTR signal. FIG. 10 is a schematic diagram showing another example of the hopping frequency synchronization method in the related art. In the figure, the vertical axis represents hopping frequency (Hz) and the horizontal axis represents time (sec.).
同図を参照すると、関連技術の他の例では、送信無線局側でNTR信号を既知のホッピング周波数パターンで分割し、受信無線局側では既知であるホッピング周波数パターン通りに受信することで、NTR信号を得ている。 Referring to the figure, in another example of the related art, an NTR signal is divided by a known hopping frequency pattern on the transmitting radio station side and received in accordance with a known hopping frequency pattern on the receiving radio station side, whereby the NTR signal is received. Getting a signal.
一方、未知のホッピング周波数を復調するために、アナログ素子、例えばSAW(Surface Acoustic Wave;表面弾性波)素子を分散遅延線等として使用する方法が知られている。しかし、アナログ素子はその温度特性や経年変化等により特性が変化しやすく、またパラメータを簡単に変えることができないという欠点がある。 On the other hand, in order to demodulate an unknown hopping frequency, a method of using an analog element, for example, a SAW (Surface Acoustic Wave) element as a dispersion delay line or the like is known. However, analog elements have drawbacks that their characteristics are likely to change due to their temperature characteristics, aging, etc., and that the parameters cannot be easily changed.
この欠点を解消するための関連技術が特許文献1に開示されている。これは、受信側において、DFT(Discrete Fourier Transform;離散フーリェ変換)を用いた周波数検出部で受信信号からホッピング周波数間隔およびホッピング周波数を、高速フーリェ変換とフィルタバンク回路を組み合わせた処理により検出し、送信側で拡散に使用した周波数コードに基づく周波数パターンにより逆拡散を行い、情報を復調するものである。
A related technique for solving this drawback is disclosed in
また、その他の関連技術の一例が特許文献2に開示されている。これは、短いおよび長い継続時間の符号を備えるプリアンブルを有する受信直交周波数分割多重化(OFDM)信号に受信器を同期させる方法であって、フーリェ変換により受信OFDM信号を周波数領域成分に変換する段階と、周波数領域成分をタイミング成分に処理する段階と、タイミング成分からタイミング情報を引き出す段階と、受信器を同期させるためにタイミング情報を受信OFDM信号に適用する段階と、を含み、上記段階の全ては、短符号のうちの1つの間に実行されるというものである。 Another example of related technology is disclosed in Patent Document 2. This is a method of synchronizing a receiver to a received orthogonal frequency division multiplexed (OFDM) signal having a preamble with short and long duration codes, which transforms the received OFDM signal into frequency domain components by Fourier transform. And processing the frequency domain components into timing components; extracting timing information from the timing components; and applying timing information to the received OFDM signal to synchronize the receiver, all of the above steps Is performed during one of the short codes.
また、その他の関連技術の一例が特許文献3に開示されている。これは、無線通信装置に関するものであり、無線通信装置がベースバンド処理回路と、2台の無線装置と、2台のアンテナとにより構成されている。ベースバンド処理回路は周波数ホッピング用のホッピングパターン発生処理を行う機能を有している。また、2台の無線装置は、それぞれ任意のホッピングパターンにより周波数ホッピング処理を同期して行う。そして、受信時には、2台の無線装置は、誤り検出されなかった方の受信データを選択する機能を有する、というものである。 An example of other related technology is disclosed in Patent Document 3. This relates to a wireless communication device, and the wireless communication device includes a baseband processing circuit, two wireless devices, and two antennas. The baseband processing circuit has a function of performing hopping pattern generation processing for frequency hopping. In addition, the two wireless devices perform frequency hopping processing in synchronization with each other using an arbitrary hopping pattern. Then, at the time of reception, the two wireless devices have a function of selecting received data that has not been detected in error.
また、その他の関連技術の一例が特許文献4に開示されている。これは、無線通信システムにおける制約されたホッピングおよびチャネル推定に関するものである。この無線通信システムでは、1または複数のサブ領域に分割された周波数帯域内にユーザをスケジュールする。そして、帯域幅の全体を、複数のサブ帯域に分割することにより、所定のサブ帯域内のサブキャリアが常に同じサブ帯域内でホップするようにホッピングパターンが制約される、というものである。 Another example of related technology is disclosed in Patent Document 4. This relates to constrained hopping and channel estimation in wireless communication systems. In this wireless communication system, a user is scheduled in a frequency band divided into one or a plurality of sub-regions. Then, by dividing the entire bandwidth into a plurality of subbands, the hopping pattern is constrained so that subcarriers in a predetermined subband always hop within the same subband.
しかし、図10に示す関連技術では、ホッピング周波数切り替え時間が高速になるため、ホッピング時刻を同期させるために高性能な周波数シンセサイザやフィルタが必要になり、高周波増幅回路(以下、“RF回路”と表示する)の規模および負担が増大するという課題がある。 However, in the related technique shown in FIG. 10, since the hopping frequency switching time is high, a high-performance frequency synthesizer or filter is required to synchronize the hopping time, and a high-frequency amplifier circuit (hereinafter referred to as “RF circuit”). There is a problem that the scale and burden of display) increase.
また、ホッピングパターンが既知であるため、ホッピングしていてもマルチスポット妨害等を受け通信を確立できないことがある。さらに、耐妨害性を高めるために未知のホッピングパターンを使用した場合、未知の周波数ホッピングを捕捉するためのRF回路がさらに必要になるという課題がある。 Further, since the hopping pattern is known, communication may not be established due to multi-spot interference or the like even if hopping is performed. Furthermore, when an unknown hopping pattern is used in order to improve the interference resistance, there is a problem that an RF circuit for capturing the unknown frequency hopping is further required.
また、特許文献1に記載の関連技術では、周波数コードを生成および同期する必要があり、また逆拡散するための高速な周波数シンセサイザも必要になることから、上記図10に示す関連技術と同様に、RF部の規模および負担が増大するという課題がある。
Further, in the related technique described in
一方、特許文献2〜4のいずれにも、RF部の規模および負担が増大し、かつ耐妨害性を高めることが困難という課題を解決する手段は記載されていない。 On the other hand, none of Patent Documents 2 to 4 describes means for solving the problem that the scale and the burden of the RF section are increased and it is difficult to improve the interference resistance.
そこで本発明の目的は、RF部の規模および負担を減少させ、かつ耐妨害性を高めることが可能な周波数ホッピング無線通信装置およびその周波数ホッピング方法ならびに送信装置および受信装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a frequency hopping radio communication apparatus, a frequency hopping method thereof, a transmission apparatus and a reception apparatus that can reduce the scale and burden of an RF unit and can improve the interference resistance.
前記課題を解決するために、本発明による周波数ホッピング無線通信装置は、一定時間毎に、任意の周波数帯域かつ任意のホッピングパターンで基準情報信号を送信する送信装置と、ホッピングパターンを含む信号を受信し、離散フーリェ変換を用いてホッピング信号の周波数を検出し、周波数検出したホッピング信号を復調して前記基準情報信号を得る受信装置とを含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a frequency hopping wireless communication apparatus according to the present invention receives a signal including a hopping pattern and a transmitting apparatus that transmits a reference information signal in an arbitrary frequency band and an arbitrary hopping pattern at regular intervals. And a receiving device that detects the frequency of the hopping signal using discrete Fourier transform and demodulates the frequency-detected hopping signal to obtain the reference information signal.
また、本発明による周波数ホッピング無線通信装置の周波数ホッピング方法は、一定時間毎に、任意の周波数帯域かつ任意のホッピングパターンで基準情報信号を送信する送信ステップと、ホッピングパターンを含む信号を受信し、離散フーリェ変換を用いてホッピング信号の周波数を検出し、周波数検出したホッピング信号を復調して前記基準情報信号を得る受信ステップとを含むことを特徴とする。 The frequency hopping method of the frequency hopping wireless communication apparatus according to the present invention includes a transmission step of transmitting a reference information signal in an arbitrary frequency band and an arbitrary hopping pattern every predetermined time, and a signal including the hopping pattern, A receiving step of detecting the frequency of the hopping signal using discrete Fourier transform and demodulating the frequency-detected hopping signal to obtain the reference information signal.
また、本発明による周波数ホッピング無線通信用送信装置は、一定時間毎に、任意の周波数帯域かつ任意のホッピングパターンで基準情報信号を送信することを特徴とする。 The frequency hopping wireless communication transmitting apparatus according to the present invention transmits a reference information signal in an arbitrary frequency band and an arbitrary hopping pattern at regular time intervals.
また、本発明による周波数ホッピング無線通信用受信装置は、一定時間毎に、任意の周波数帯域かつ任意のホッピングパターンで送信される基準情報信号を受信し、離散フーリェ変換を用いてホッピング信号の周波数を検出し、周波数検出したホッピング信号を復調して前記基準情報信号を得ることを特徴とする。 In addition, the frequency hopping wireless communication receiver according to the present invention receives a reference information signal transmitted in an arbitrary frequency band and an arbitrary hopping pattern at regular time intervals, and uses the discrete Fourier transform to change the frequency of the hopping signal. The reference information signal is obtained by detecting and demodulating the frequency-detected hopping signal.
本発明によれば、RF部の規模および負担を減少させ、かつ耐妨害性を高めることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the scale and burden of the RF unit and increase the anti-jamming property.
まず、実施の形態の説明に入る前に、本発明の動作原理について説明する。図1は本発明に係る周波数ホッピング無線通信装置の動作原理を示す構成図である。同図を参照すると、本発明に係る周波数ホッピング無線通信装置1は、送信装置11と、受信装置21とを含んで構成される。
First, the operation principle of the present invention will be described before the description of the embodiment. FIG. 1 is a block diagram showing the operating principle of a frequency hopping wireless communication apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 1, the frequency hopping
送信装置11は一定時間毎に、任意の周波数帯域かつ任意のホッピングパターンで基準情報信号を送信する。受信装置21はホッピングパターンを含む信号を受信し、受信した信号を離散フーリェ変換してホッピング信号の周波数を検出し、周波数検出したホッピング信号を復調して基準情報信号を得る。
The
すなわち、本発明によれば、任意の周波数帯域内で基準情報信号のホッピングパターンをランダムに変えて送信装置11から送信した信号を、受信装置21で受信し、離散フーリェ変換を用いて周波数検出することで基準情報信号を得る構成であるため、RF部の規模および負担を減少させ、かつ耐妨害性を高めることが可能となるという顕著な効果を奏する。
That is, according to the present invention, a signal transmitted from the
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図2は本発明に係る周波数ホッピング無線通信装置の一例の構成図である。なお、同図において図1と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a configuration diagram of an example of a frequency hopping wireless communication apparatus according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図2を参照すると、本発明に係る周波数ホッピング無線通信装置1は、送信装置11と、受信装置21とを含んで構成される。以下、基準情報信号を“NTR信号”(NTR:Network Time Reference)と表示する。また、基準情報信号はビーコン信号と表示される場合もある。
Referring to FIG. 2, the frequency hopping
送信装置11は変調部111と、周波数ホッピング部112と、電力増幅部113とを含んで構成される。
The
受信装置21は、高周波増幅部211と、周波数変換部212と、AD(Anolog to Digital)変換部213と、DFT(Discrete Fourier Transform)部214と、復調部215とを含んで構成される。
The receiving
次に、送信装置11の動作の一例について説明する。NTR信号は変調部111にて変調される。変調した信号は周波数ホッピング部112にて周波数ホッピングされる。そして、周波数ホッピングされた信号は電力増幅部113にて電力増幅され、所定の送信信号が得られる。
Next, an example of the operation of the
次に、送信装置11の周波数ホッピング部112で生成されるホッピングパターンの一例について説明する。図3は本発明に係る送信装置の周波数ホッピング部で生成されるホッピングパターンの一例の模式図である。同図において、縦軸はホッピング周波数(Hz),横軸は時間(sec.)を示している。
Next, an example of a hopping pattern generated by the
同図を参照すると、送信装置11から送出するNTR信号のホッピング周波数可変範囲は任意の周波数帯域内に制限される。同図では使用周波数範囲内において、NTR信号のホッピング周波数の可変範囲をある周波数帯域(以下、“BW”(Band Width)と表示する)に制限して行う。同図では、BWを10MHzに設定した例を示している。
Referring to the figure, the hopping frequency variable range of the NTR signal transmitted from the
そして、その帯域内でNTR信号のホッピングパターンを、NTR捕捉時間周期毎に、ランダムに変えて送出する。このとき、受信装置21側では、NTR信号が送出されるBWのNTR捕捉時間周期毎の可変周波数パターンについては既知とし、BW内のホッピングパターンは未知とする。
Then, the hopping pattern of the NTR signal is randomly changed and transmitted every NTR acquisition time period within the band. At this time, on the receiving
次に、受信装置21の動作の一例について説明する。図2に戻り、受信した周波数ホッピング信号を含んだ高周波信号は、必要に応じて高周波増幅部211で高周波増幅される。次に、高周波増幅された信号は周波数変換部212にて中間周波数に変換される。次に、中間周波数に変換された信号はAD変換部213にてアナログ信号からデジタル信号へ変換される。次に、そのデジタル信号はDFT部214にて離散フーリェ変換されて周波数の検出が行われ、さらに復調部215にて周波数情報が時間情報に変換されることによりNTR信号が得られる。
Next, an example of the operation of the receiving
次に、受信装置21におけるホッピング信号の捕捉処理の一例について説明する。関連技術では、上記送信装置11から送信された周波数帯の信号を待ち受けし受信することができるが、周波数帯のどこにホッピング信号が存在するかは不明であるため、NTR信号を得ることはできない。
Next, an example of a hopping signal capturing process in the receiving
そこで、本発明では、受信した信号を、DFT部214にて周波数検出することによりNTR捕捉時間内のホッピング信号を検出し、その検出信号を復調部215にてパラレル信号からシリアル信号に変換してNTR信号を得る。
Therefore, in the present invention, the frequency of the received signal is detected by the
ここで、受信装置21のDFT部214の動作の一例について説明する。図4はDFT部214の動作の一例を示す模式図である。なお、同図にはDFT部214の他、便宜上復調部(P/S部)215および図3に不図示の制御部216が併せて表示されている。
Here, an example of the operation of the
同図を参照すると、AD変換部213においてアナログ信号からデジタル信号に変換された受信信号は、DFT部214へ入力されて周波数検出が行われる。同図には、DFT部214にて受信信号が周波数f1〜fn(nは正の整数)の信号に分離される一例を示している。周波数f1〜fnに分離された信号は復調部(P/S部)215にてパラレル信号からシリアル信号に変換され、これにより周波数情報がNTR信号を含んだ時間信号が出力される。制御部216はこの時間信号からNTR信号のみを抽出する。
Referring to the figure, the received signal converted from an analog signal to a digital signal in
以上説明したように、本発明の周波数ホッピング無線通信装置によれば、第1に低コストで小型の受信装置を構成することができる。すなわち、RF周波数がNTR捕捉時間内は一定であるため、ホッピング時刻の管理がしやすく、BWも広帯域となるため、高性能な周波数シンセサイザやフィルタを設ける必要がなくなり、また複雑な同期アルゴリズムを設ける必要もなくなるため、RF回路規模を小さくできるという効果を奏する。 As described above, according to the frequency hopping wireless communication apparatus of the present invention, first, a small receiving apparatus can be configured at low cost. That is, since the RF frequency is constant within the NTR acquisition time, the hopping time can be easily managed, and the BW also has a wide band, so there is no need to provide a high-performance frequency synthesizer or filter, and a complicated synchronization algorithm is provided. Since it is not necessary, the RF circuit scale can be reduced.
また、第2にホッピングパターンを送信側で任意に変更できるため、耐妨害性を高めることができる。すなわち、NTR信号がホッピング信号として10MHz帯域内に分散するので、第三者が妨害しようとしても、周波数帯域は特定できる可能性があるが、ホッピングパターンが判らず、各種妨害の影響を軽減することができるという効果を奏する。 Second, since the hopping pattern can be arbitrarily changed on the transmission side, the anti-jamming property can be improved. That is, since the NTR signal is dispersed as a hopping signal within the 10 MHz band, even if a third party tries to interfere, the frequency band may be specified, but the hopping pattern is unknown and the influence of various interferences is reduced. There is an effect that can be.
次に、本発明に係る周波数ホッピング無線通信装置の周波数ホッピング方法について説明する。図5および図6は本発明に係る周波数ホッピング方法の動作の一例を示すフローチャートである。図5は送信装置11の動作を示し、図6は受信装置21の動作を示している。
Next, the frequency hopping method of the frequency hopping wireless communication apparatus according to the present invention will be described. 5 and 6 are flowcharts showing an example of the operation of the frequency hopping method according to the present invention. FIG. 5 shows the operation of the
図5を参照すると、送信装置11の変調部11はNTR信号を変調する(ステップS1)。次に、周波数ホッピング部112は変調した信号を、一定時間毎に、任意の周波数帯域かつ任意のホッピングパターンでホッピングする信号に変換する(ステップS2)。そして、電力増幅部113はホッピング信号を電力増幅して送信する(ステップS3)。
Referring to FIG. 5, the
図6を参照すると、受信装置21の高周波増幅部211はホッピングパターンを含む信号を受信し高周波増幅する(ステップS11)。周波数変換部212は高周波増幅した信号を周波数変換する(ステップS12)。AD変換部213は周波数変換後のアナログ信号をデジタル信号に変換する(ステップS13)。DFT部214はデジタル変換後の信号を離散フーリェ変換する(ステップS14)。復調部215は離散フーリェ変換後の信号を復調する(ステップS15)。
Referring to FIG. 6, the high
以上説明したように、本発明の周波数ホッピング方法によれば、低コストで小型の受信装置を構成することおよび耐妨害性を高めることが可能な周波数ホッピング方法が得られる。 As described above, according to the frequency hopping method of the present invention, it is possible to obtain a frequency hopping method capable of configuring a small receiving device at low cost and improving the anti-jamming property.
次に、本発明に係る送信装置について説明する。図7は本発明に係る周波数ホッピング無線通信装置の送信装置の一例の構成図である。同図を参照すると、送信装置31の構成は図2の周波数ホッピング無線通信装置1に含まれる送信装置11と同様である。したがって、各構成部分には図2と同様の番号を付している。このように、送信装置31の構成は送信装置11と同様であり、したがって動作も送信装置11と同様であるため、その構成および動作の説明は省略する。
Next, the transmission apparatus according to the present invention will be described. FIG. 7 is a configuration diagram of an example of a transmission device of a frequency hopping wireless communication device according to the present invention. Referring to the figure, the configuration of the
以上説明したように、本発明の送信装置31によれば、耐妨害性を高めることができるという効果を奏する。
As described above, according to the
次に、本発明に係る受信装置について説明する。図8は本発明に係る周波数ホッピング無線通信装置の受信装置の一例の構成図である。同図を参照すると、受信装置41の構成は図2の周波数ホッピング無線通信装置1に含まれる受信装置21と同様である。したがって、各構成部分には図2と同様の番号を付している。このように、受信装置41の構成は受信装置21と同様であり、したがって動作も受信装置21と同様であるため、その構成および動作の説明は省略する。
Next, the receiving apparatus according to the present invention will be described. FIG. 8 is a configuration diagram of an example of a receiving device of the frequency hopping wireless communication device according to the present invention. Referring to the figure, the configuration of the receiving
以上説明したように、本発明の受信装置41によれば、低コストで小型の受信装置を構成することおよび耐妨害性を高めることができるという効果を奏する。
As described above, according to the receiving
上記の実施形態の一部または全部は、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。 A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
(付記1) 送信ステップは、基準情報信号を変調する変調ステップと、前記基準情報信号を周波数ホッピングする周波数ホッピングステップと、周波数ホッピング後の信号を電力増幅する電力増幅ステップとを含むことを特徴とする周波数ホッピング方法。 (Supplementary note 1) The transmission step includes a modulation step for modulating a reference information signal, a frequency hopping step for frequency hopping the reference information signal, and a power amplification step for power amplifying the signal after frequency hopping. Frequency hopping method.
(付記2) 受信ステップは、ホッピングパターンを含む信号を受信して高周波増幅する高周波増幅ステップと、高周波増幅した信号を周波数変換する周波数変換ステップと、周波数変換後のアナログ信号をデジタル信号に変換するAD(Anolog to Digital)変換ステップと、デジタル変換後の信号を離散フーリェ変換するDFT(Discrete Fourier Transform)ステップと、離散フーリェ変換後の信号を復調する復調ステップとを含むことを特徴とする周波数ホッピング方法。 (Supplementary Note 2) The reception step includes a high frequency amplification step for receiving a signal including a hopping pattern and performing high frequency amplification, a frequency conversion step for performing frequency conversion on the high frequency amplified signal, and converting the analog signal after frequency conversion into a digital signal. Frequency hopping characterized by including an AD (Analog to Digital) conversion step, a DFT (Discrete Fourier Transform) step for discrete Fourier transform of the signal after digital conversion, and a demodulation step for demodulating the signal after the discrete Fourier transform Method.
(付記3) 基準情報信号が送信される一定時間毎の周波数帯域幅は、ホッピング周波数可変帯域幅のn(nは2以上の整数)分の1であることを特徴とする周波数ホッピング無線通信用送信装置。 (Supplementary note 3) Frequency hopping radio communication characterized in that the frequency bandwidth per fixed time at which the reference information signal is transmitted is 1 / n (n is an integer of 2 or more) of the hopping frequency variable bandwidth Transmitter device.
(付記4) 前記基準情報信号を変調する変調部と、前記基準情報信号を周波数ホッピングする周波数ホッピング部と、周波数ホッピング後の信号を電力増幅する電力増幅部とを含むことを特徴とする付記3に記載の送信装置。 (Additional remark 4) The modulation part which modulates the said reference information signal, the frequency hopping part which carries out frequency hopping of the said reference information signal, and the power amplification part which carries out power amplification of the signal after frequency hopping are added. The transmitting device according to 1.
(付記5) 一定時間毎に基準情報信号が送信される周波数帯域パターンは受信装置側において既知であることを特徴とする周波数ホッピング無線通信用受信装置。 (Supplementary note 5) A frequency hopping wireless communication receiver characterized in that a frequency band pattern in which a reference information signal is transmitted at regular intervals is known on the receiver side.
(付記6) 前記基準情報信号が送信される一定時間毎の周波数帯域幅は、ホッピング周波数可変帯域幅のn(nは2以上の整数)分の1であることを特徴とする付記5に記載の受信装置。 (Supplementary note 6) The supplementary note 5 is characterized in that the frequency bandwidth for each fixed time in which the reference information signal is transmitted is 1 / n (n is an integer of 2 or more) of the hopping frequency variable bandwidth. Receiver.
(付記7) ホッピングパターンを含む信号を受信して高周波増幅する高周波増幅部と、高周波増幅した信号を周波数変換する周波数変換部と、周波数変換後のアナログ信号をデジタル信号に変換するAD(Anolog to Digital)変換部と、デジタル変換後の信号を離散フーリェ変換するDFT(Discrete Fourier Transform)部と、離散フーリェ変換後の信号を復調する復調部とを含むことを特徴とする付記5または6に記載の受信装置。 (Supplementary note 7) A high-frequency amplification unit that receives a signal including a hopping pattern and amplifies it at a high frequency, a frequency conversion unit that converts the frequency of the high-frequency amplified signal, and an AD (Analog to) that converts the analog signal after frequency conversion into a digital signal Supplementary note 5 or 6, comprising: a (Digital) conversion unit, a DFT (Discrete Fourier Transform) unit that performs discrete Fourier transform on the signal after digital conversion, and a demodulation unit that demodulates the signal after discrete Fourier transform Receiver.
本発明をソフトウエア無線機のような、受信する無線周波数が変化する受信機に適用することが可能である。 The present invention can be applied to a receiver such as a software-defined radio that changes the radio frequency to be received.
1 周波数ホッピング無線通信装置
11,31 送信装置
21,41 受信装置
111 変調部
112 周波数ホッピング部
113 電力増幅部
211 高周波増幅部
212 周波数変換部
213 AD変換部
214 DFT部
215 復調部
216 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
ホッピングパターンを含む信号を受信し、受信した信号を離散フーリェ変換してホッピング信号の周波数を検出し、周波数検出したホッピング信号を復調して前記基準情報信号を得る受信装置とを含むことを特徴とする周波数ホッピング無線通信装置。 A transmission device that transmits a reference information signal in an arbitrary frequency band and an arbitrary hopping pattern at regular intervals;
A receiving device that receives a signal including a hopping pattern, performs discrete Fourier transform on the received signal to detect a frequency of the hopping signal, and demodulates the frequency-detected hopping signal to obtain the reference information signal. Frequency hopping wireless communication device.
ホッピングパターンを含む信号を受信し、受信した信号を離散フーリェ変換してホッピング信号の周波数を検出し、周波数検出したホッピング信号を復調して前記基準情報信号を得る受信ステップとを含むことを特徴とする周波数ホッピング無線通信装置の周波数ホッピング方法。 A transmission step of transmitting a reference information signal at an arbitrary frequency band and an arbitrary hopping pattern at regular intervals;
Receiving a signal including a hopping pattern, performing discrete Fourier transform on the received signal to detect the frequency of the hopping signal, and demodulating the frequency-detected hopping signal to obtain the reference information signal. Frequency hopping method for a frequency hopping wireless communication device.
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JP2010052462A JP2011188316A (en) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | Frequency hopping radio communication device and frequency hopping method of the same, and transmitter and receiver |
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---|---|---|---|---|
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JP2021036671A (en) * | 2016-01-07 | 2021-03-04 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | Narrow band physical random access channel frequency hopping patterns and detection schemes |
US11070247B2 (en) | 2016-10-24 | 2021-07-20 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Optimized hopping patterns for different sensor nodes and variable data lengths on the basis of the telegram splitting transmission method |
-
2010
- 2010-03-10 JP JP2010052462A patent/JP2011188316A/en active Pending
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US11671140B2 (en) | 2016-10-24 | 2023-06-06 | Fraunhofer Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Optimized combination of preamble and data fields for sensor networks having low electricity consumption on the basis of the telegram splitting method |
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