JPH05344172A - Frequency offset compensating system - Google Patents

Frequency offset compensating system

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JPH05344172A
JPH05344172A JP4168217A JP16821792A JPH05344172A JP H05344172 A JPH05344172 A JP H05344172A JP 4168217 A JP4168217 A JP 4168217A JP 16821792 A JP16821792 A JP 16821792A JP H05344172 A JPH05344172 A JP H05344172A
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phase
frequency offset
signal
phase rotation
differential encoding
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博康 石川
Hideo Kobayashi
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Kokusai Denshin Denwa KK
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Abstract

PURPOSE:To prevent the degradation of an error rate from being generated by the phase rotation of a transmitter/receiver by compensating the frequency offset of a multi-phase modulation system while multiplying it to a received signal in the form of a conjugate complex number with the estimated value of a phase rotation amount. CONSTITUTION:A signal 72 detected at an optimum sampling point is inputted to a phase compensation circuit 8 and after performing the adding operation of an N-multiplied number over N symbols (N is an arbitrary integer), the estimated value of the phase rotation amount due to frequency offset is calculated. In this case, the N symbols are used for estimating the phase rotation caused by frequency offset, a multiplied signal 71 containing information is turned to a signal 91 hourly delayed just for the N symbols by a delayer 9. Then, the signal 91 is multiplied to an output signal 81 of the compensation circuit 8 and turned to a multiplied signal 101 removing the phase rotation caused by frequency offset. Thus, the frequency offset as the maximum factor of the error rate caused by phase rotation can be easily compensated and the oscillation frequency of the transmitter/receiver can be stabilized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディジタル自動車電話、
ディジタル携帯電話、ディジタルコードレス電話等のあ
らゆるディジタル移動無線通信方式における周波数オフ
セット補償方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a digital car telephone,
The present invention relates to a frequency offset compensation method for all digital mobile radio communication systems such as digital mobile phones and digital cordless phones.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車電話、コードレス電話とい
った陸上移動体通信システムのディジタル化が提唱され
るにあたり、種々のディジタル無線技術に関する研究、
開発、実用化が行なわれている。特に、次世代のディジ
タル自動車電話、コードレス電話、携帯電話では、周波
数利用効率の良い位相変調方式の中で、π/4シフトQPSK
方式が採用されることが決定されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as digitalization of land mobile communication systems such as car telephones and cordless telephones has been proposed, research on various digital radio technologies,
It is being developed and put to practical use. Especially, in the next generation digital car phones, cordless phones, and mobile phones, π / 4 shift QPSK
It has been decided that the scheme will be adopted.

【0003】ところで、陸上移動無線通信システムの場
合、その伝送路は信号の振幅と位相が時間とともに激し
く変動するレイリーフェージング通信路となり、この通
信路において受信信号の搬送波と位相の再生を必要とす
る同期検波方式を動作させることは極めて困難になる。
そのため、キャリアの再生を必要としない2シンボル間
の位相差を検出する遅延検波(差動検波)方式が、レイ
リーフェージング通信路では有効となるが、遅延検波方
式の場合、フェージングや周波数オフセットによる位相
回転が誤り率を劣化させる最大の要因となる。この周波
数オフセットは、主に基地局および移動局の送受信器に
組み込まれている周波数発振器の不安定性に起因するも
のであり、これまで種々の周波数オフセット補償技術の
研究、開発が行なわれてきたが、いずれも装置が複雑で
あるとともに、周波数オフセットによる位相回転を推定
する場合に生じる位相の不確定性により、補償できる最
大周波数オフセット量に制限を持つものであった。
In the case of a land mobile radio communication system, its transmission line is a Rayleigh fading channel in which the amplitude and phase of the signal fluctuate drastically with time, and it is necessary to recover the carrier wave and phase of the received signal in this channel. It becomes extremely difficult to operate the synchronous detection method.
Therefore, a differential detection method that detects the phase difference between two symbols that does not require carrier regeneration is effective in the Rayleigh fading channel, but in the case of the differential detection method, the phase due to fading or frequency offset is used. Rotation is the biggest factor in degrading the error rate. This frequency offset is mainly due to the instability of the frequency oscillator incorporated in the transceiver of the base station and the mobile station, and various frequency offset compensation techniques have been researched and developed so far. In each case, the device is complicated, and the maximum frequency offset amount that can be compensated is limited due to the uncertainty of the phase that occurs when estimating the phase rotation due to the frequency offset.

【0004】また、周波数オフセットを小さく押さえる
ためには、基地局、移動局の持つ周波数発振器を高精度
にする必要があり、このため装置コストの増加につなが
るという欠点も持っていた。
Further, in order to suppress the frequency offset to a small level, it is necessary to make the frequency oscillators of the base station and the mobile station highly accurate, which has a drawback of increasing the cost of the apparatus.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】位相変調方式における
周波数オフセットの補償、及び補償できる最大周波数オ
フセット量の制限を除去することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate the frequency offset compensation in the phase modulation method and the limitation of the maximum frequency offset amount that can be compensated.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、ディジ
タル移動体通信システムに使用される多相位相変調(MPS
K)信号を復調する遅延検波方式において、問題となる周
波数オフセットによる位相回転を、遅延検波信号を変調
信号の情報位相数Mだけ逓倍したものをNシンボル(N
は任意の整数)に渡り足し合わせ、そのM逓倍信号の和
の位相成分を抽出し、M分周することにより推定できる
点にある。
SUMMARY OF THE INVENTION A feature of the present invention is the multiphase phase modulation (MPS) used in digital mobile communication systems.
K) In the differential detection method for demodulating a signal, the phase rotation due to the problematic frequency offset is multiplied by the number M of information phases of the modulation signal to obtain N symbols (N symbols).
Is an arbitrary integer), the phase component of the sum of the M-multiplied signals is extracted, and frequency division is performed to perform estimation.

【0007】しかしながら、ここで提案する手法は、周
波数オフセットによる位相回転が−π/M〜π/Mの範囲に
ある場合だけ有効であり、これ以上の位相回転を与える
周波数オフセットに対しては推定位相値の持つ位相の不
確定性が問題となる。すなわち、位相回転の推定値は
−π〜πの範囲の値で導出されるため、M逓倍する以前
の受信信号に含まれているπ/M以上の位相回転量は、M
逓倍することにより検出することができない。そこで本
発明では、送信側が伝送する情報位相データ系列に二重
差動符号化を施すことにより、上記問題点を解決し、こ
れにより周波数オフセット量によらず受信信号を精度良
く復調できる点も特徴としている。
However, the method proposed here is effective only when the phase rotation due to the frequency offset is in the range of -π / M to π / M, and is estimated for the frequency offset that gives a phase rotation larger than this. The uncertainty of the phase of the phase value becomes a problem. That is, the estimated phase rotation is
Since it is derived with a value in the range of −π to π, the phase rotation amount of π / M or more included in the received signal before M multiplication is M
It cannot be detected by multiplication. Therefore, the present invention solves the above problems by performing double differential encoding on the information phase data sequence transmitted by the transmitting side, and thereby the received signal can be accurately demodulated regardless of the frequency offset amount. I am trying.

【0008】[0008]

【本発明の構成と作用】(1)周波数オフセット補償方
式 まず、受信信号の遅延検波出力r(t)のサンプリングポイ
ント t=iTs(サンプリングポイントはクロック再生部に
おいて推定)におけるサンプリング値をr(i)、r(i)をM
逓倍したものをs(i)とすると、t=iTs おけるサンプリン
グ値 s(i) は s(i)=(r(i))M (1) で与えられる。このように、M逓倍することにより、MP
SK変調波の情報位相成分を取り除き、周波数オフセット
による位相回転量のM倍値のみを抽出することが可能と
なる。
[Configuration and Operation of the Present Invention] (1) Frequency Offset Compensation Method First, the sampling value at the sampling point t = iTs (the sampling point is estimated in the clock recovery unit) of the differential detection output r (t) of the received signal is r (i ), R (i) to M
If the multiplied value is s (i), the sampling value s (i) at t = iTs is given by s (i) = (r (i)) M (1). Thus, by multiplying by M, MP
It is possible to remove the information phase component of the SK modulated wave and extract only M times the phase rotation amount due to the frequency offset.

【0009】次に、s(i)の周波数応答をS(f)とすると、
S(f) はs(i)の離散フーリエ変換として、次式のように
与えられる。
Next, letting S (f) be the frequency response of s (i),
S (f) is given by the following equation as the discrete Fourier transform of s (i).

【数1】 ただし、Nは離散フーリエ変換(DFT) を行なうシンボル
数を表し、kは高調波の次数を表す。
[Equation 1] However, N represents the number of symbols for which the discrete Fourier transform (DFT) is performed, and k represents the order of harmonics.

【0010】ここで、周波数オフセットによる位相回転
はNシンボルに渡って一定と見做されるため、周波数軸
上ではf=0 Hzの直流成分として出現する。従って、S(f)
の直流成分S(0)は、
Here, since the phase rotation due to the frequency offset is regarded as constant over N symbols, it appears as a direct current component of f = 0 Hz on the frequency axis. Therefore, S (f)
DC component S (0) of

【数2】 で与えられるので、周波数オフセットによる位相回転量
の推定値 Δω- Ts は、
[Equation 2] Therefore, the estimated value Δω-Ts of the phase rotation amount due to the frequency offset is

【数3】 として求めることができる。[Equation 3] Can be asked as

【0011】最後に、この推定値を用いて次の演算を行
なうことにより、受信信号に含まれる周波数オフセット
による位相回転量を取り除くことができる。 z(i) = r(i)exp(-j Δω- Ts) = R(i)exp( ΔωTs+ θ(i))・exp(-jΔω- Ts) = R(i)exp(jθ(i))・exp(-j( Δω- Δω- )Ts) (5) ただし、R(i)は遅延検波出力r(i)の振幅成分、θ(i) は
サンプリングポイントt=iTs における位相差情報、Δf=
Δω/2πは真の周波数オフセット量を各々表す。
Finally, by performing the following calculation using this estimated value, the phase rotation amount due to the frequency offset contained in the received signal can be removed. z (i) = r (i) exp (-j Δω-Ts) = R (i) exp (ΔωTs + θ (i)) exp (-jΔω-Ts) = R (i) exp (jθ (i))・ Exp (-j (Δω- Δω-) Ts) (5) where R (i) is the amplitude component of differential detection output r (i), θ (i) is the phase difference information at sampling point t = iTs, and Δf =
Δω / 2π represents the true frequency offset amount.

【0012】(5) 式 から明らかなように、推定された
オフセット量Δω- が、真の周波数オフセット量Δωと
ほぼ等しい場合には次式の関係が成立する。 z(i) ≒ R(i)exp(jθ(i)) (6) 従って(6) 式より、位相差情報θ(i) を正確に検出する
ことが可能となる。
As is apparent from the equation (5), when the estimated offset amount Δω− is substantially equal to the true frequency offset amount Δω, the following equation holds. z (i) ≈ R (i) exp (jθ (i)) (6) Therefore, the phase difference information θ (i) can be accurately detected from the equation (6).

【0013】(2)位相不確定性除去方式 前記の方式により、位相回転量の推定値を求めた場合、
M逓倍することによる推定値の不確定性が問題となる。
すなわち、受信信号の持つ周波数オフセット量Δωがπ
/MTsより大きい場合、上記方式で推定された位相回転量
には位相不確定性が存在することになる。このことを以
下の式を用いて表す。まず、 ΔωTs=α+π/M (7) で位相回転量を表すと、M逓倍することにより M ΔωTs=M α+π (8) となる。
(2) Phase Uncertainty Removal Method When the estimated value of the phase rotation amount is obtained by the above method,
The uncertainty of the estimated value due to multiplication by M becomes a problem.
That is, the frequency offset amount Δω of the received signal is π
If it is larger than / MTs, the phase rotation amount estimated by the above method has phase uncertainty. This is expressed using the following formula. First, when the amount of phase rotation is expressed by ΔωTs = α + π / M (7), M ΔωTs = M α + π (8) by multiplying by M.

【0014】ここで、位相回転量の推定値Δω- Ts は
(4) 式より、−π<Δω- Ts<πの範囲での値として求
まるので(7) 式より、Δω- Ts=α−π/M と推定され
てしまう。この結果 (5)式により周波数オフセットによ
る位相回転を修正した遅延検波出力には、( Δω- Δω
- )Ts=2 π/M の位相誤差が発生し、誤り率がほぼ 1/2
となってしまう。そこで、この対策として、情報位相デ
ータ系列に二重差動符号化を施す手法を新たに導入し、
本方式により、周波数オフセットによる位相回転量の推
定値に含まれる位相の不確定性が取り除くことができる
理由を理論的に以下に示す。
Here, the estimated value Δω-Ts of the phase rotation amount is
Since it can be obtained as a value in the range of −π <Δω-Ts <π from the equation (4), it is estimated that Δω-Ts = α−π / M from the equation (7). As a result, the differential detection output in which the phase rotation due to the frequency offset is corrected by Eq. (5) has (Δω-Δω
-) Phase error of Ts = 2 π / M occurs and the error rate is almost 1/2.
Will be. Therefore, as a countermeasure against this, a new method for performing double differential encoding on the information phase data series is newly introduced,
The reason why the uncertainty of the phase included in the estimated value of the phase rotation amount due to the frequency offset can be removed theoretically is shown below.

【0015】まず、入力情報位相データ系列をθ={ θ
0 、 θ1 、θ2 、…、θi}とすると、1次差動符号化
後の情報位相φi 、2次差動符号化後の情報位相ψi は
各々次式のように表される。 φi =φi-1 +θi (9) ψi =ψi-1 +φi (10) ここで、送信信号を Si(t) =A cos(ωct+ψi) (11) とすると、高調波成分を除去したベースバンド遅延検波
出力は Bi(t) =Si(t) ×Si-1(t-Ts) =A cos(ωct+ψi) A cos( ωc(t-Ts) +ψi-1 ) =A2/2・cos(ωcTs +ψi −ψi-1) (12) となる。ただし、式を明確化するために雑音成分は無視
している。通常、遅延検波方式では、ωcTs =2nπとな
るように、ωc 、Tsをあらかじめ設定するが、周波数発
振器の不安定性により、 Δωの周波数オフセットが生
じたとすると、(12)式は(13)式のようになる。 Bi(t) =A2/2・cos ( ΔωTs+ψi −ψi-1) (13) さらに(9)式より、 Bi(t) =A2/2・cos ( ΔωTs+φi) (14) となり、ΔωTsの推定をBi(t) の逓倍方式を用いて行な
うと、結局 Mφi は2nπとなり、M ΔωTsに対する推定
値が求まる。ここで、 Δω- Ts=α+π/M (15) とすると逓倍出力を用いたM逓倍推定位相はM α+πと
なり、モジュロ2 πの関係より推定値は、 M Δω- Ts=2 π−(Mα+π) =−( π−M α) (16) となる。結局、(16) 式をM分周することにより、周波
数オフセットによる位相回転量の推定値D は、 D =−( π−M α)/M (17) として求まる。最後に、D を用いて(14)式を補償する
と、 Bi'(t)=A2/2・cos ( ΔωTs+φi −D) =A2/2・cos ( α+π/M+φi +π/M−α) =A2/ 2 ・cos (2π/M+φi) (18) となり、遅延検波後出力位相は、 φ'i=φi +2 π/M (19) となる。ここで、(9) 式の1次差動符号化の逆操作を行
なうことにより、情報位相データ系列の判定出力は、 θi =φ'i−φ'i-1 =( φi +2 π/M) −( φi-1 +2 π/M) =φi −φi-1 (20) となり、推定位相の不確定性を取り除いた状態で、正確
に周波数オフセット補償を行なうことができる。
First, the input information phase data series is θ = {θ
0, θ1, θ2, ..., θi}, the information phase φi after primary differential encoding and the information phase ψi after secondary differential encoding are respectively expressed by the following equations. φi = φi-1 + θi (9) ψi = ψi-1 + φi (10) Here, if the transmitted signal is Si (t) = A cos (ωct + ψi) (11), the baseband delay detection with harmonic components removed The output is Bi (t) = Si (t) × Si-1 (t-Ts) = A cos (ωct + ψi) A cos (ωc (t-Ts) + ψi-1) = A2 / 2 ・ cos (ωcTs + ψi − ψi -1) It becomes (12). However, the noise component is ignored in order to clarify the formula. Normally, in the differential detection method, ωc and Ts are set in advance so that ωcTs = 2nπ, but if the frequency offset of Δω occurs due to the instability of the frequency oscillator, then Eq. (12) becomes Eq. (13) Like Bi (t) = A2 / 2 · cos (ΔωTs + ψi − ψi-1) (13) Furthermore, from Eq. (9), Bi (t) = A2 / 2 · cos (ΔωTs + φi) (14), and the estimation of ΔωTs is Bi If the multiplication method of (t) is used, Mφi becomes 2nπ, and the estimated value for M ΔωTs can be obtained. Here, if Δω-Ts = α + π / M (15), the M multiplication estimated phase using the multiplied output becomes Mα + π, and the estimated value is M Δω-Ts = 2π− (Mα + π) from the relationship of modulo 2π. =-(Π-M α) (16) After all, by dividing the equation (16) by M, the estimated value D of the amount of phase rotation due to the frequency offset is obtained as D = − (π−M α) / M (17). Finally, when Eq. (14) is compensated using D, Bi '(t) = A2 / 2 · cos (ΔωTs + φi −D) = A2 / 2 · cos (α + π / M + φi + π / M-α) = A2 / 2 · cos (2π / M + φi) (18), and the output phase after differential detection is φ'i = φi + 2π / M (19). Here, by performing the inverse operation of the first-order differential encoding of the equation (9), the judgment output of the information phase data sequence is θi = φ'i−φ'i-1 = (φi + 2π / M) -(Φi-1 + 2π / M) = φi-φi-1 (20), and the frequency offset compensation can be accurately performed with the uncertainty of the estimated phase removed.

【0016】(3)π/4シフトQPSK方式における二重差
動符号化方式 上記(2)で示した方式は、通常の位相変調 (MPSK) 方
式に対する二重差動符号化方式であるが、変調方式がπ
/4シフトQPSK方式の場合についても、以下のように二重
差動符号化を施すことにより、上記(1)の周波数オフ
セット補償方式の位相回転量の推定値に含まれる位相不
確定性を取り除くことができる。
(3) Double differential coding system in π / 4 shift QPSK system The system shown in (2) above is a double differential coding system for the normal phase modulation (MPSK) system. Modulation method is π
Also in the case of the / 4 shift QPSK system, the phase uncertainty included in the estimated value of the phase rotation amount of the frequency offset compensation system of the above (1) is removed by performing the double differential encoding as follows. be able to.

【0017】まず、図1のように2値情報データ系列を
シリアル−パラレル変換することにより、1シンボルに
2ビットを割り当てた後、図に対応する情報位相0、
π、±π/2を各シンボルにマッピングする。次に、情報
位相データ系列θi に対し、1次差動符号化 φi =φi-1 +θi (21) を施した後、(21) 式で与えられる差動位相φi を次式
に代入することにより、二重差動符号化を施したπ/4シ
フトQPSK信号を生成することができる。 Ii = 1/ √2 ・{(Ii-1 - Qi-1)cos φi -(Ii-1 + Qi-1)sinφi} Qi = 1/ √2 ・{(Ii-1 + Qi-1)cos φi +(Ii-1 - Qi-1)sinφi} (22)
First, as shown in FIG. 1, two bits are assigned to one symbol by serial-parallel conversion of a binary information data sequence, and then information phase 0, which corresponds to the figure,
π and ± π / 2 are mapped to each symbol. Next, after the first-order differential encoding φi = φi-1 + θi (21) is applied to the information phase data series θi, the differential phase φi given by the equation (21) is substituted into the following equation. , Π / 4 shift QPSK signal subjected to double differential encoding can be generated. Ii = 1 / √2 ・ {(Ii-1-Qi-1) cos φi-(Ii-1 + Qi-1) sinφi} Qi = 1 / √2 ・ {(Ii-1 + Qi-1) cos φi + (Ii-1-Qi-1) sinφi} (22)

【0018】以上のように二重差動符号化を施した変調
信号を送信し、前記(1)の周波数オフセット補償方式
を用いて位相回転を補償した後、(20)式に示す操作の逆
操作である差動復号 θi- =φi −φi-1 (23) を行なうことにより送信データ系列を正しく検出するこ
とができる。
After transmitting the modulated signal subjected to the double differential encoding as described above and compensating for the phase rotation by using the frequency offset compensation method of the above (1), the reverse operation of the equation (20) is performed. The transmission data sequence can be correctly detected by performing the differential decoding θi − = φi −φi-1 (23), which is an operation.

【0019】[0019]

【実施例】図2および図3に、本発明の構成ブロック図
を示す。図2は、周波数オフセットによる位相回転量を
推定するときに生じる位相の不確定性を除去するための
二重差動符号化方式の構成ブロック図を表しており、図
2において、1 の情報位相データ系列θ={ θ0 、θ1
、θ2 、…、θi}は2の1次差動符号化器に入力さ
れ、(8) 式、あるいは(20)式で与えられる差動符号化信
号21として出力される。さらに、この差動符号化信号21
は3 の2次差動符号化器に入力され、(9) および
(10) 式、あるいは(22)式で与えられる二重差動符号化
が施された情報信号31として送信される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 2 and 3 show block diagrams of the present invention. FIG. 2 shows a block diagram of a double differential encoding method for removing the uncertainty of the phase generated when estimating the phase rotation amount due to the frequency offset. In FIG. Data series θ = {θ0, θ1
, Θ2, ..., θi} are input to the first-order differential encoder 2 and are output as the differential encoded signal 21 given by the equation (8) or the equation (20). Furthermore, this differentially encoded signal 21
Is input to the second-order differential encoder of 3, and (9) and
It is transmitted as the information signal 31 that has been subjected to the double differential encoding given by equation (10) or equation (22).

【0020】次に、図3に周波数オフセットによる位相
回転を補償する周波数オフセット補償機能付き遅延検波
−差動復号方式の構成ブロック図を示す。図3におい
て、受信信号41 の中間帯域(IF)フィルタ4 の出力信号
43 は、13の1シンボル遅延素子の出力である1シンボ
ル前の信号44と乗積された後、乗積信号51として5 の低
域通過フィルタに入力される。この低域通過フィルタに
より、乗積信号51 は高調波成分が取り除かれ、ベース
バンド信号だけが出力される。次に、1シンボルあたり
Ns回サンプリングを行なう6 のA/ D変換器に低域通過フ
ィルタの出力信号52を入力した後、その出力61は7 のク
ロック再生器に入力され、最適サンプリング値を検出す
る。この、最適サンプリングポイントで検波された信号
72は、8の位相補償回路に入力され、(1) 式で示される
M逓倍走操作、並びに(3)式で示されるNシンボルに
渡る加算操作が施された後、周波数オフセットによる位
相回転量を(4)式として推定することができる。ここ
で、周波数オフセットによる位相回転を推定するために
Nシンボル用いるため、情報を含む乗積信号71は9 の遅
延回路によりNシンボルだけ時間的に遅延させられた
後、91として8 の位相補償回路出力信号81を乗積され、
周波数オフセットによる位相回転が取り除かれた(5) 式
で与えられる乗積信号101 として10の判定器に入力、判
定される。さらに、判定器出力102 は差動符号化が施さ
れた情報位相信号として11の差動復号器に入力され、(1
9)式で示される演算を施された後、差動復号化されたパ
ラレル情報データ系列111 として出力される。最後に、
差動復号化器出力111 は12のパラレル−シリアル変換器
に入力され、シリアル情報データ系列121 として復号さ
れる。
FIG. 3 shows a block diagram of a differential detection-differential decoding system with a frequency offset compensation function for compensating for phase rotation due to frequency offset. In Fig. 3, the output signal of the intermediate band (IF) filter 4 of the received signal 41
43 is multiplied by the signal 44 one symbol before, which is the output of the one-symbol delay element 13 and is then input to the low-pass filter 5 as a product signal 51. This low-pass filter removes harmonic components from the product signal 51 and outputs only the baseband signal. Next, per symbol
After inputting the output signal 52 of the low-pass filter to the 6 A / D converters that perform Ns times of sampling, the output 61 is input to the 7 clock regenerator to detect the optimum sampling value. The signal detected at this optimum sampling point
72 is input to the phase compensation circuit 8 and is subjected to the M multiplication running operation shown in the equation (1) and the addition operation over N symbols shown in the equation (3), and then the phase rotation amount due to the frequency offset. Can be estimated as equation (4). Here, since N symbols are used to estimate the phase rotation due to the frequency offset, the product signal 71 containing information is delayed in time by N symbols by the delay circuit of 9 and then the phase compensation circuit of 8 is designated as 91. Output signal 81 is multiplied,
The product signal 101 given by equation (5) from which the phase rotation due to the frequency offset has been removed is input to the decision device of 10 and judged. Further, the discriminator output 102 is input to 11 differential decoders as an information phase signal subjected to differential encoding, and (1
After being subjected to the operation represented by the equation (9), it is output as the differentially decoded parallel information data series 111. Finally,
The differential decoder output 111 is input to 12 parallel-serial converters and decoded as a serial information data sequence 121.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によりディ
ジタル位相変調方式の復調方式である遅延検波方式にお
いて、誤り率劣化の最大の要因となる周波数オフセット
を容易に補償することができる。さらに、逓倍操作にお
いて問題となる推定位相回転量の不確定性を、情報位相
信号に対して二重差動符号化を施すことにより、複雑な
回路を付加することなく容易に取り除くことができる。
As described above, according to the present invention, in the differential detection system which is the demodulation system of the digital phase modulation system, it is possible to easily compensate the frequency offset which is the largest factor of the error rate deterioration. Further, the uncertainty of the estimated phase rotation amount, which is a problem in the multiplication operation, can be easily removed by adding the double differential encoding to the information phase signal without adding a complicated circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】位相情報の各シンボルへのマッピングを示す。FIG. 1 shows mapping of phase information to each symbol.

【図2】二重差動符号化方式のブロック図を示す。FIG. 2 shows a block diagram of a dual differential encoding scheme.

【図3】周波数オフセット補償機能付遅延検波−差動復
号方式のブロック図を示す。
FIG. 3 shows a block diagram of a differential detection-differential decoding system with a frequency offset compensation function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 データ系列 2 1次差動符号化器 3 2次差動符号化器 4 帯域通過フィルタ 5 低域通過フィルタ 6 A/D変換器 7 クロック再生器 8 位相補償回路 9 遅延器 10 判定器 12 並列/直列変換器 1 Data Sequence 2 1st Order Differential Encoder 3 2nd Order Differential Encoder 4 Band Pass Filter 5 Low Pass Filter 6 A / D Converter 7 Clock Regenerator 8 Phase Compensation Circuit 9 Delay Device 10 Judgmenter 12 Parallel / Serial converter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信信号の2シンボル間の位相差に情報
を乗せて伝送する多相位相変調(MPSK)信号を復調する遅
延検波方式において、 遅延検波信号を変調信号の情報位相数Mだけ逓倍したも
のをNシンボル(Nは任意の整数)に渡り足し合わせ、
そのM逓倍信号の和の位相成分を抽出し、M分周するこ
とにより、受信信号に含まれている真の搬送波周波数と
のずれである周波数オフセットによる位相回転量を推定
し、求められた位相回転量の推定値を共役複素数の形式
で受信信号に乗積することにより、送受信機の発振器の
周波数不安定性に起因する周波数オフセットによる位相
回転を受信信号から取り除く周波数オフセット補償方
式。
1. A differential detection system for demodulating a multi-phase phase modulation (MPSK) signal in which information is added to a phase difference between two symbols of a transmission signal for transmission, and the delayed detection signal is multiplied by an information phase number M of the modulation signal. Added to N symbols (N is an arbitrary integer),
The phase component of the sum of the M multiplied signals is extracted and divided by M to estimate the phase rotation amount due to the frequency offset, which is the deviation from the true carrier frequency included in the received signal, and the calculated phase is obtained. A frequency offset compensation method that removes the phase rotation due to the frequency offset caused by the frequency instability of the oscillator of the transceiver by multiplying the estimated value of the amount of rotation on the received signal in the form of a conjugate complex number.
【請求項2】 請求項1記載の周波数オフセット補償方
式において、前記推定した位相回転量が持つ不確定性を
除去するために、差動符号化を送信情報位相データ系列
に対し2度施す二重差動符号化方式。
2. The frequency offset compensating method according to claim 1, wherein in order to remove the uncertainty of the estimated phase rotation amount, the differential encoding is performed twice on the transmission information phase data sequence. Differential encoding.
【請求項3】 請求項2記載の二重差動符号化方式にお
いて、変調方式にπ/4シフトQPSK方式を用いる場合、通
常のQPSK方式において伝送する情報位相データ系列に1
次差動符号化を施してπ/4を加えた後、π/4シフトQPSK
変調波用の2次差動符号化を施すπ/4シフトQPSK二重差
動符号化方式。
3. The dual differential encoding system according to claim 2, wherein when a π / 4 shift QPSK system is used as a modulation system, 1 is added to an information phase data sequence transmitted in a normal QPSK system.
Next differential encoding and adding π / 4, then π / 4 shift QPSK
A π / 4 shift QPSK double differential encoding method that performs secondary differential encoding for modulated waves.
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