DE60029266T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Signalempfangssynchronisation - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Signalempfangssynchronisation Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Signalempfangssynchronisation und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, die zum Bereitstellen der Signalempfangssynchronisation durch Schätzen der Zeit und von Frequenzen für die Synchronisation mit höherer Genauigkeit in der Lage sind, selbst wenn Kommunikationsstrecken in einem schlechten Zustand sind.
  • Bei einer Funkstrecke für tragbare Vorrichtungen eines Mobilfunk-Kommunikationssystems und bei einer Satellitenfunkstrecke, bei der ein TDMA-(Zeitmultiplex-Vielfachzugriff)-System verwendet wird, ist es, damit ein Signalempfänger erfolgreich von einem Signalsender gesendete Informationen empfangen kann, d.h. um eine gute Synchronisation zwischen ihnen herzustellen, erforderlich, die Signalempfangszeit und -frequenz einer Signalempfangsvorrichtung mit jenen der zu empfangenden Signale abzugleichen.
  • Daher wird herkömmlicherweise, damit die Signalempfangsvorrichtung eine Synchronisation zum Empfangen eines vom Sender zugeführten Signals bereitstellen kann, ein multiplexiertes Signal für die Synchronisation, das in einem über einen Funksteuerkanal gesendeten Steuersignal enthalten ist, vom Signalsender zum Signalempfänger gesendet. Das multiplexierte Signal, welches Rahmen enthält, die jeweils aus zwei oder mehr Schlitzen (auch als "Bursts" bezeichnet) bestehen, enthält ein CCS-(Gemeinsamer-Kanal-Signalisierung)-Signal, das ein Synchronisationswort enthält, welches aus mehreren zehn in einen Schlitz eingefügten Symbolen und einem in den anderen Schlitz (d.h. in irgendeinen der Schlitze außer dem Schlitz, in den das CCS-Signal eingefügt ist) eingefügten Frequenzschätzsignal besteht. Daten für die Steuerung werden in einen Teil eingefügt, der kein Synchronisationswort im CCS-Signal aufweist.
  • Ein Spitzenwert wird erhalten, indem ein gleitender Mittelwert der durch den Steuerkanal in jedem der Rahmen des Steuersignals empfangenen Signalpegel gebildet wird, und es wird die Zeit, wenn der größte Spitzenwert auftritt, als die Zeit definiert, zu der eine grobe Zeitschätzung erreicht wird, d.h. als die Zeit, zu der ein Empfangssignal (Frequenzschätzsignal) erfasst wird.
  • Wenngleich das Frequenzschätzsignal durch Erfassung des Empfangssignals erhalten wird, wie vorstehend beschrieben wurde, bedeutet dies auch, dass das Frequenzschätzsignal, bei dem die Frequenz des Steuersignals durch den Funkzustand beeinträchtigt ist, fortgepflanzt wird. Das erfasste Frequenzschätzsignal wird unter Verwendung der FFT (schnellen Fouriertransformation) in Spektrumsdaten umgewandelt, und es wird ein geschätzter Frequenzfehler (d.h. die Differenz zwischen der vom Signalempfänger dem Steuerkanal zugewiesenen Frequenz und der Frequenz des empfangenen Signals) berechnet, und es wird unter Verwendung des geschätzten Frequenzfehlers die Frequenz des Synchronisationsworts in dem in einem vorgegebenen Schlitz in dem Rahmen enthaltenen CCS-Signal korrigiert. Die Korrelation zwischen dem empfangenen Signal, dessen Frequenz korrigiert wurde, und einem Synchronisationswort (d.h. einer vorspezifizierten Bitreihe) wird über einen vorgegebenen Bereich des Signals untersucht, und es wird beobachtet, ob der korrelierte Wert einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, um die Eignung der Grobschätzung der Zeit zu prüfen. Falls der korrelierte Wert den Schwellenwert übersteigt, wird definiert, dass die Synchronisation hergestellt ist, d.h. die Zeit, zu der der Korrelationsspitzenwert auftritt, als die Zeit definiert, zu der die zeitliche Abstimmung zwischen dem Empfänger und dem Sender bereitgestellt wird. Diese Zeit wird zur Demodulation durch den Empfänger verwendet.
  • Das herkömmliche Verfahren, bei dem in nur einem Rahmen empfangene Signale zum Herstellen der Synchronisation verwen det werden, kann einen gewünschten Zweck erreichen, falls sich die Funkfortpflanzung in einem verhältnismäßig guten Zustand befindet. Falls der Zustand der Funkfortpflanzung jedoch schlechter wird als bei dem herkömmlichen Verfahren erwartet wird, treten größere Fehler bei der Erfassung empfangener Signale, beim Schätzen der Signalfrequenz und der Korrelation auf, was zu einer Verringerung der Genauigkeit des Signalsynchronisationsprozesses führt. Demgemäß ist es unmöglich, durch das herkömmliche Verfahren den Synchronisationszweck nach Wunsch zufrieden stellend zu erreichen.
  • Ein Synchronisationsverfahren für empfangene Signale, das die vorstehend beschriebenen Nachteile lösen kann, ist in der europäischen Patentanmeldung ( EP 0 809 377 A2 ) offenbart. Mit Bezug auf 12 wird das in der vorstehend erwähnten europäischen Patentanmeldung offenbarte Synchronisationsverfahren nachstehend beschrieben.
  • Bei diesem Verfahren wird ein multiplexiertes Signal für die Synchronisation über einen Funksteuerkanal von einem Signalsender zu einem Signalempfänger gesendet. Das multiplexiertes Signal mit einer Rahmenstruktur, welche aus zwei oder mehr Schlitzen besteht (auch als "Bursts" bezeichnet), enthält ein CCS-(Gemeinsamer-Kanal-Signalisierung)-Signal, welches ein Synchronisationswort enthält, das aus mehreren zehn Symbolen besteht, die in einen vorgegebenen Schlitz eingefügt sind, und ein Frequenzschätzsignal in dem anderen vorgegebenen Schlitz (d.h. in irgendeinem der Schlitze außer dem Schlitz, in den das CCS-Signal eingefügt ist).
  • Ein Spitzenwert wird erhalten, indem ein gleitender Mittelwert der durch den Steuerkanal in jedem der Rahmen des Steuersignals empfangenen Signalpegel gebildet wird, und es wird die Zeit, wenn der größte Spitzenwert auftritt, als die Zeit definiert, zu der eine grobe Zeitschätzung erreicht wird, d.h. als die Zeit, zu der ein Empfangssignal (Frequenzschätzsignal) erfasst wird. Unter Verwendung der grob geschätzten Zeit wird das Empfangssignal (d.h. das Frequenzschätzsignal) erfasst. Diese Grobschätzung der Zeit wird folgendermaßen in dem Signalempfangs-Synchronisations verfahren ausgeführt, das in der europäischen Patentanmeldung offenbart ist.
  • Die Messung der Spitzenwerte von Signalpegeln, die durch Bilden eines gleitenden Mittelwerts von Pegeln empfangener Signale erhalten werden, wird an in zwei Rahmen empfangenen Signalen ausgeführt (in Schritt SD1 in 12), und es werden zwei oder mehr einander entsprechende Spitzenwerte ausgewählt, und falls das Zeitintervall zwischen diesen Spitzenwerten geeignet ist, wird angenommen, dass die Zeit für die Synchronisation unter Verwendung der grob geschätzten Zeit bereitgestellt wird. Unter Verwendung dieser grob geschätzten Zeit wird das Empfangssignal in der gleichen Weise wie beim herkömmlichen Verfahren erfasst (d.h. "erfasst oder nicht" in Schritt SD2).
  • Wenn es nicht möglich ist, die Grobschätzung der Zeit für die Synchronisation auszuführen und es auch nicht möglich ist, das Empfangssignal zu erfassen (im Fall "nicht erfasst" in Schritt SD2 in 12), wird in der gleichen Weise wie beim herkömmlichen Verfahren die gleiche Verarbeitung an der nächsten dem Steuerkanal zugewiesenen Frequenz ausgeführt (d.h. "zur nächsten CCS-Frequenz" in Schritt SD3).
  • Die Frequenz wird durch die FFT-Wandlung des auf der Grundlage der grob geschätzten Zeit erhaltenen Frequenzschätzsignals und durch Erfassen des Empfangssignals (im Fall von "erfasst" in Schritt SD2) geschätzt. Die Schätzung dieser Frequenz wird in dem in der europäischen Patentanmeldung offenbarten Verfahren folgendermaßen ausgeführt. Das heißt, dass die vorstehend erwähnte Schätzung der Frequenz, entsprechend dem Träger-Rausch-Verhältnis (C/N-Verhältnis) an in zwei Rahmen des Steuersignals empfangenen Signalen ausgeführt wird. Falls die Frequenzschätzung zweimal ausgeführt wird, werden die sich ergebenden Werte gemittelt, um schließlich die geschätzte Frequenz zu erhalten (d.h. "Schätzen des Frequenzfehlers" in Schritt SD4).
  • Der Frequenzschätzfehler zur Zeit des Signalempfangs wird geschätzt, und die Frequenz des Synchronisationsworts in dem im nächsten Schlitz enthaltenen CCS-Signal wird unter Verwen dung des vorstehend erwähnten geschätzten Frequenzfehlers korrigiert. Dann wird die Korrelation zwischen dem Synchronisationswort, dessen Frequenz korrigiert wurde, und dem Synchronisationswort, das von der Signalempfängerseite auf den Steuerkanal gesetzt wurde (das dem Signalempfänger bekannte Synchronisationswort), über einen vorgegebenen Bereich des Signals untersucht (d.h. "Beurteilung der Korrelation zwischen Signalen" in Schritt SD5).
  • Durch Prüfen, ob der Korrelationsspitzenwert einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, wird an Stelle der Grobschätzung der Zeit eine Feinschätzung vorgenommen. Falls der vorstehend beschriebene Korrelationsspitzenwert den Schwellenwert übersteigt (im Fall "großer Korrelationswert" in Schritt SD6), wird angenommen, dass die Synchronisation zwischen dem Empfänger und dem Sender hergestellt wurde, so dass die Zeit, zu der der Korrelationsspitzenwert erhalten wird, als die Zeit angesehen wird, zu der die zeitliche Abstimmung für den Signalempfang bereitgestellt wird (d.h. "Verfolgung" in Schritt SD7).
  • Falls der Korrelationsspitzenwert weiterhin nicht den vorgegebenen Schwellenwert übersteigt (im Fall "kleiner Korrelationswert" in Schritt SD6), wird in der gleichen Weise wie in Schritt SD3 die gleiche Verarbeitung an der nächsten dem Steuerkanal zugewiesenen Frequenz ausgeführt (d.h. "zur nächsten CCS-Frequenz" in Schritt SD8).
  • In dem Signalempfangs-Synchronisationsverfahren, das in der vorstehend erwähnten europäischen Patentanmeldung offenbart ist, wird die Eignung des Zeitintervalls geprüft, und falls es geeignet ist, wird der Zeitpunkt, zu dem der Spitzenwert auftritt, als der grob geschätzte Wert für die Zeit angesehen. Bei solchen Verfahren zum Schätzen der Zeit, wie sie vorstehend erwähnt wurden, ist es, wenn ein Teil des Signals durch Phasenverschiebungs- und ähnliche Einflüsse stark abgeschwächt ist, nicht möglich, die genaue Schätzung der Zeit vorzunehmen, und es gibt eine zunehmende Wahrscheinlichkeit, dass das Signal (das Frequenzschätzsignal) nicht erfasst wird. Beispielsweise gibt es einen Fall, in dem, wenngleich ein geeigneter Spitzenwert im ersten der zwei Rahmen des Steuersignals nicht erfasst wird, ein Spitzenwert im zweiten Rahmen zur gleichen Zeit erfasst wird, bei der der Spitzenwert im ersten Rahmen nicht erfasst wurde.
  • Weiterhin erfolgt bei dem in der vorstehend erwähnten europäischen Patentanmeldung offenbarten Signalempfangs-Synchronisationsverfahren die Frequenzschätzung durch Mitteln der Frequenzen der in zwei Rahmen erhaltenen Signale. Wenn die Schätzung der Frequenz jedoch durch Mitteln der Frequenzen von in zwei Rahmen erhaltenen Signalen vorgenommen wird, kann, falls sich die Frequenzverteilung in der Zeitsequenz zwischen Frequenzen von im ersten Rahmen und im zweiten Rahmen erhaltenen Signalen unterscheidet, die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers beim Schätzen von Frequenzen dementsprechend zunehmen. Beispielsweise sei angenommen, dass Frequenzdaten in dem Fall ohne Rauschen {0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 0} sind, dass Frequenzdaten in dem Fall mit Rauschen {1, 1, 2, 4, 2, 1, 1, 1} im ersten und {1, 1, 2, 3, 1, 1, 2, 4} im zweiten Rahmen sind, und es wird dann, wenn die Frequenz unter der Annahme zu schätzen ist, dass die Frequenzdaten in der Zeitsequenz 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 sind, falls die Frequenz zu mitteln ist, die Frequenz im ersten Rahmen als "3" geschätzt und die Frequenz im zweiten Rahmen als "3,5" geschätzt. Dementsprechend sind bei dem in der vorstehend erwähnten europäischen Patentanmeldung offenbarten Verfahren die Wahrscheinlichkeit einer Nichterfassung des Empfangssignals und die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers beim Schätzen von Frequenzen erhöht, wodurch insbesondere der Nachteil einer nicht erfolgreichen Signalempfangssynchronisation hervorgerufen wird, wenn sich die Kommunikationsleitungen in einem schlechten Zustand befinden.
  • Angesichts des vorstehend Erwähnten besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Synchronisationsverfahren für empfangene Signale und eine Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Genauigkeit der Erfassung eines Empfangssignals zu erhöhen, die Frequenz für die Syn chronisation zu schätzen und die Zuverlässigkeit bei der Synchronisation zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
  • Die vorstehenden und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit der anliegenden Zeichnung besser verständlich werden. Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm von elektrischen Konfigurationen einer Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 2 Konfigurationen eines Rahmens in einem Steuersignal, das über einen Steuerkanal von einer Sendevorrichtung in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu empfangen ist,
  • 3 ein näherungsweises Flussdiagramm zum Ausführen von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 4 ein erstes Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile erhalten wird, um Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform auszuführen,
  • 5 ein zweites Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile erhalten wird, um Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform auszuführen,
  • 6 ein drittes Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile erhalten wird, um Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform auszuführen,
  • 7 ein Zeitdiagramm, in dem die Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt ist,
  • 8 ein Diagramm zum Erklären einer Beurteilung der Korrelation zwischen Synchronisationswörtern in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 9 ein erstes Flussdiagramm, das durch Unterteilen eines detaillierten Flussdiagramms in drei Teile zum Ausführen von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform erhalten wird,
  • 10 ein zweites Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile zum Ausführen von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform erhalten wird,
  • 11 ein drittes Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile zum Ausführen von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform erhalten wird, und
  • 12 ein detailliertes Flussdiagramm zum Ausführen von Signalempfangs-Synchronisationsprozeduren gemäß einem herkömmlichen Signalempfangs-Synchronisationsverfahren.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in weiteren Einzelheiten unter Verwendung verschiedener Ausführungsformen mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist ein Blockdiagramm, in dem elektrische Konfigurationen einer Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt sind. 2 zeigt Konfigurationen eines Rahmens in einem Steuersignal, das durch einen Steuerkanal von einer sendenden Vorrichtung in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu empfangen ist. 3 ist ein Näherungs-Flussdiagramm zum Ausführen von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. 4 ist ein erstes Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile zum Ausführen von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erhalten wird. 5 ist ein zweites Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile zum Ausführen von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erhalten wird. 6 ist ein drittes Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile zum Ausführen von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erhalten wird. 7 ist ein Zeitdiagramm, das die Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 8 ist ein Diagramm, das eine Beurteilung der Korrelation zwischen Synchronisationswörtern in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • Wie in 1 dargestellt ist, ist die Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform eine Vorrichtung, die zum Verbessern der Detektionsgenauigkeit empfangener Signale und zum Schätzen der Genauigkeit von Signalfrequenzen verwendet wird, um eine zuverlässige Synchronisation zu implementieren, wobei sie einschließt: eine Antennen- und RF-(Funkfrequenz)-Schaltung 11, einen Frequenzsynthesizer (VCO) 12, einen Abwärtswandler 13, eine A/D-(Analog/Digital)-Wandlerschaltung 14, einen Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15, einen Speicher 16, der mit dem Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 verbunden ist, einen C/N-(Träger/Rausch)-Beurteilungsabschnitt 17, einen Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 18, einen Zeitschätzabschnitt 19, einen Signalextraktionsabschnitt 20, einen Speicher 21, einen Frequenzfehler-Schätzabschnitt (FFT) 22, einen Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23, einen Speicher 24, einen Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25, einen Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 26 und einen Zeitschätzabschnitt 27.
  • Die vorstehend erwähnte Antennen- und RF-Schaltung 11 ist dafür eingerichtet, ein von einer Antenne (nicht dargestellt) empfangenes Funkfrequenzsignal (RF-Signal) oder ein durch Frequenzwandlung des Funkfrequenzsignals (RF-Signals) erhaltenes Zwischenfrequenzsignal (IF-Signal) auszugeben. Der Frequenzsynthesizer (VCO) 12 wird verwendet, um ein Signal mit einer einem Steuerkanal zugewiesenen Frequenz einem Abwärtswandler 13 zuzuführen. Der Abwärtswandler 13 wird verwendet, um ein von Empfangsvorrichtungen in der Art der Antenne zugeführtes Signal unter Verwendung der Frequenz des vom Frequenzsynthesizer 12 zugeführten Signals abwärts zu wandeln, um ein Basisbandsignal zu erzeugen, und das erzeugte Basisbandsignal wird dann gefiltert und ausgegeben. Die A/D-Wandlerschaltung 14 ist mit dem Abwärtswandler 13 verbunden und dafür eingerichtet, das Basisbandsignal einer A/D-Wandlung zu unterziehen. Der Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 ist mit der A/D-Wandlerschaltung 14 verbunden und dafür eingerichtet, einen Spitzenwert (d.h. einen Spitzenleistungspegel) eines Pegels eines empfangenen Signals zu erfassen. Der Speicher 16 wird verwendet, um den Spitzenwert und seine Zeit, die vom Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 erfasst wurden, zu speichern. Dieser Speicher 16 weist zwei Bereiche auf, die als Puffer "Buf0" und "Buf1" zu verwenden sind. Der C/N-Beurteilungsabschnitt 17 wird verwendet, um ein C/N-(Träger/Rausch)-Verhältnis auf der Grundlage des Spitzenwerts eines von dem Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 erfassten Signalpegels zu beurteilen.
  • Der Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 18 ist mit dem Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 verbunden und dafür eingerichtet, ein Signal durch Beurteilen, ob ein CCS-(Gemeinsamer-Kanal-Signalisierung)-Signal wirklich in einem Steuersignal mit einer Frequenz enthalten ist, die einem beobachteten Steuerkanal zugewiesen ist, zu erfassen. Der Zeitschätzabschnitt 19 ist sowohl mit dem Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 als auch mit dem Speicher 16 verbunden und wird verwendet, um eine Grobschätzung der Zeit vorzunehmen. Der Signalextraktionsabschnitt 20 ist sowohl mit der A/D-Wandlerschaltung 14 als auch mit dem Zeitschätzabschnitt 19 verbunden und wird verwendet, um ein Frequenzschätzsignal zu extrahieren. Der Speicher 21 ist mit dem Signalextraktionsabschnitt 20 verbunden und dafür eingerichtet, das extrahierte Signal zu speichern. Dieser Speicher 21 weist auch zwei Bereiche auf, die wie im Fall des Speichers 16 als Puffer "Buf0" und "Buf1" verwendet werden. Der Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 ist mit dem Signalextraktionsabschnitt 20 und dem Speicher 21 verbunden und dafür eingerichtet, das Frequenzschätzsignal durch ein FFT-(Schnelle-Fourier-Transformation)-Verfahren zu transformieren, um den Frequenzfehler zu schätzen und ihn dann auszugeben.
  • Der Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 ist mit der A/D-Wandlerschaltung 14, einem Zeitschätzabschnitt 19 und einem Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 verbunden und dafür eingerichtet, ein im CCS-Signal enthaltenes Synchronisationswort zu extrahieren und weiter die Frequenz des extrahierten Synchronisationsworts unter Verwendung des vom Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 ausgegebenen geschätzten Frequenzfehlers zu korrigieren und dann das Synchronisationswort mit seiner korrigierten Frequenz auszugeben.
  • Der Speicher 24 ist mit dem Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 verbunden und dafür eingerichtet, das Synchronisationswort mit seiner korrigierten Frequenz zu speichern. Der Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25 ist mit dem Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 und dem Speicher 24 verbunden und dafür eingerichtet, die Korrelation zwischen dem frequenzkorrigierten Synchronisati onswort und jenen, die von der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung festgelegt wurden (d.h. Synchronisationswörter, die bereits in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung bekannt sind), zu untersuchen. Der Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 26 ist mit dem Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25 verbunden und dafür eingerichtet, ein Signal zu erfassen, indem anhand des Korrelationswerts beurteilt wird, ob das CCS-Signal wirklich im Steuersignal mit einer dem beobachteten Steuerkanal zugewiesenen Frequenz enthalten ist. Der Zeitschätzabschnitt 27 ist mit dem Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25 verbunden und wird verwendet, um eine detaillierte Schätzung der Zeit vorzunehmen.
  • Gemäß dieser Ausführungsform beinhaltet der digitale Signalprozessor 28 einen Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15, einen C/N-Beurteilungsabschnitt 17, einen Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 18, einen Zeitschätzabschnitt 19, einen Signalextraktionsabschnitt 20, einen Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22, einen Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23, einen Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25, einen Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 26, einen Zeitschätzabschnitt 27 und einen Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 29.
  • Weiterhin sind der Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 18, der Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 und der Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 26 mit einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit) 32 verbunden. Die CPU 32 wird verwendet, um die Frequenz des Frequenzsynthesizers 12 entsprechend der vom Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 bereitgestellten geschätzten Frequenz in Übereinstimmung mit Beurteilungsergebnissen des Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitts 18 und des Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitts 26 zu steuern und das Schalten der Frequenz zu einer nächsten Frequenz eines dem Steuerkanal zugewiesenen Signals zu steuern, wenn der größte synthetisierte Spitzenwert kleiner als der Schwellenwert ist. Der mit dem Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 verbundene C/N-Beurteilungsabschnitt 17, der verwendet wird, um ein Träger/Rausch-Verhältnis zu beurteilen, ist weiter mit der CPU 32 verbunden, um die Zuverlässigkeit des Frequenzschätzwerts zu beurteilen. Der Zeitschätzabschnitt 19 und der Zeitschätzabschnitt 27 sind mit der CPU 32 verbunden, um die Zeit einer an der CPU 32 angebrachten Zeitbasis einzustellen. Die C/N-Beurteilungsinformationen vom C/N-Beurteilungsabschnitt 17 werden konfiguriert, um sie der CPU 32 zuzuführen, was bedeutet, dass die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere dann verwendet werden kann, wenn das C/N-Verhältnis nicht zufrieden stellend ist. Weiterhin bezieht sich ein Demodulator 30, der mit dem Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 29 verbunden ist, welcher auch mit der A/D-Wandlerschaltung 14 und dem Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 verbunden ist, welcher verwendet wird, um eine Demodulation der empfangenen Signale auszuführen, nicht direkt auf diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Signalempfangs-Synchronisationsprozeduren, die in dem Flussdiagramm in den 4 bis 6 dargestellt sind, sind in einem ROM (Nurlesespeicher) gespeichert, welcher im digitalen Signalprozessor 28 enthalten ist, und sie werden aus dem ROM ausgelesen und einem Speicher (RAM) (Direktzugriffsspeicher) des digitalen Signalprozessors 28 zugeführt und durch den digitalen Signalprozessor 28 ausgeführt, um die jeweiligen Verarbeitungen für die Signalempfangssynchronisation durch den Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15, den Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 18, den Zeitschätzabschnitt 19, den Signalextraktionsabschnitt 20, den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22, den Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23, den Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25, den Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 26 und den Zeitschätzabschnitt 27 auszuführen.
  • Schritt SA1 in 3 entspricht den Schritten SB1 bis SB10, und Schritt SA2 in 3 entspricht Schritt SB11 in 5. Die Schritte SA3 und SA8 entsprechen Schritt SB21 in 6. Schritt SA4 in 3 entspricht Schritt SB12 in 5 und den Schritten SB15 bis SB17 in 6. Schritt SA5 in 3 entspricht den Schritten SB13 und SB18 in 6. Schritt SA6 in 3 entspricht den Schritten SB14 und SB19 in 6. Schritt SA7 in 3 entspricht Schritt SB20 in 6.
  • Die Verarbeitung des Schritts SB1 in 4 wird durch den Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 in 1 ausgeführt, und die Verarbeitung des Schritts SB2 in 4 wird durch den Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 und den Speicher 16 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der Schritte SB2, SB3 und SB5 in 4 und des Schritts SB10 in 5 wird durch den Zeitschätzabschnitt 19 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung des Schritts SB4 in 4 wird durch den Speicher 16 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der. Schritte SB3 und SB7 in 4 wird durch den Signalextraktionsabschnitt 20 ausgeführt, der dafür eingerichtet ist, die Verarbeitung entsprechend einer Ausgabe vom Zeitschätzabschnitt 19 in 1 auszuführen. Die Verarbeitung des Schritts SB11 in 4 wird durch den Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 18 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung des Schritts SB12 in 5 und der Schritte SB15 bis SB17 in 6 wird durch den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der Schritte SB13 und SB18 in 6 wird durch den Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 und den Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der Schritte SB14 und SB19 wird durch den Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 26 in 1 ausgeführt.
  • Als nächstes werden Verarbeitungsvorgänge gemäß dieser Ausführungsform mit Bezug auf die 1 bis 8 beschrieben.
  • Das aus zwei oder mehr Rahmen zusammengesetzte Steuersignal wird durch den Steuerkanal von einer Signalsendevorrichtung zu der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gesendet. Ein Rahmen des Steuersignals mit zwei oder mehr Schlitzen (auch als "Bursts" bezeichnet), wobei jeder Schlitz aus mehreren Symbolen 3 besteht (2), enthält ein CCS-Symbol 4, das ein Synchronisationswort 5 enthält, welches aus mehreren zehn Symbolen in einem vorgegebenen Schlitz zusam mengesetzt ist, und ein Frequenzschätzsignal 6 in dem anderen vorgegebenen Schlitz in einem multiplexierten Zustand.
  • Ein durch den Steuerkanal gesendetes Signal wird von der Antennen- und RF-Schaltung 11 empfangen. Das Funkfrequenzsignal (RF-Signal) oder das Zwischenfrequenzsignal (IF-Signal), das von der Antennen- und RF-Schaltung 11 (1) ausgegeben wird, wird vom Abwärtswandler 13 in das Basisbandsignal gewandelt und dann in die A/D-Wandlerschaltung 14 eingegeben.
  • Wie in 7 dargestellt ist, werden in seriellen Rahmen von durch die A/D-Wandlerschaltung 14 (Bezugszahl 1 in den 2 und 7) digitalisierten Signalen ein Spitzenwert, der Werte vom größten Spitzenwert bis zum N-ten Spitzenwert (N = 1, 2, ..., n) von Spitzenwerten von Signalen enthält, die durch Bilden eines beweglichen Mittelwerts der Spitzenwerte von Signalpegeln, während ein Rahmenfenster (in 7 nicht dargestellt) mit einer vorgegebenen Länge bewegt wird (welches eine Schlitzzeitlänge oder eine Zeit zeigt, die etwas kürzer ist als die Schlitzzeit), erhalten werden, und ihre zeitlichen Werte vom Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 erhalten (Schritte SB1 und SB2 in 4). 7 ist ein Beispiel, in dem N = 7 ist. Eine in der Bezugszahl 5 dargestellte Linie zeigt ein Signal, das durch Bilden eines beweglichen Mittelwerts der Signalstärke erhalten wird, wenn das empfangene Signal kein Rauschen aufgenommen hat. Eine in der Bezugszahl 6 dargestellte Linie zeigt ein Signal, das durch Bilden eines beweglichen Mittelwerts der Signalstärke erhalten wird, wenn das empfangene Signal Rauschen aufgenommen hat. Eine in der Bezugszahl 7 dargestellte Linie zeigt, dass ihr schraffierter Abschnitt eine Periode ist, während derer der Spitzenwert zu beobachten ist.
  • Immer dann, wenn ein Spitzenwert und sein Zeitwert in einem ersten Rahmen (d.h. einer in der Bezugszahl 2 in 7 dargestellten Periode 50) sequenziell durch den Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 erhalten werden (Schritt SB1 in 4), werden beide von ihnen in einem Puffer BufA des Speichers 16 gespeichert (Schritt SB2).
  • In dem zweiten Rahmen (d.h. einer in der Bezugszahl 2 in 7 dargestellten Periode 51), der dem ersten Rahmen folgt, werden ein erster (n = 1) Spitzenwert P11 und sein Zeitwert aus dem BufA des Speichers 16 ausgelesen und dem Signalextraktionsabschnitt 20 zugeführt, und es wird ein Frequenzschätzsignal extrahiert und dann in einem Puffer Buf0 des Speichers 21 gespeichert (Schritt SB3). Ein durch den Zeitschätzabschnitt 19 zugeführter Spitzenwert P21 und der im Puffer Buf0 des Speichers 16 gespeicherter Spitzenwert P11 werden synthetisiert und im Puffer Buf0 des Speichers 16 gespeichert (Schritt SB4). Die an den ersten Spitzenwerten im ersten und im zweiten Rahmen ausgeführte vorstehende Verarbeitung wird am zweiten bis siebten Spitzenwert im ersten und zweiten Rahmen ausgeführt (Schritte SB6 bis SB10).
  • Jedes Mal dann, wenn die Verarbeitung am dritten Spitzenwert ausgeführt wird, wird der synthetisierte Pn (Pn = P1n + P2n (n = 3, 4, ..., 7)) mit dem Spitzenwert PBuf[(i + 1)%2] verglichen, der entweder im Puffer Buf0 oder Buf1 des Speichers 16 gespeichert ist, wobei beispielsweise, falls i = 1 ist (d.h. "i" auf 1 gesetzt ist) , "Buf[(i + 1)%2]" die Puffernummer Buf0 darstellt und das Symbol "%" einen Modulooperator darstellt, und, wenn der synthetisierte Pn größer ist als der Spitzenwert PBuf[(i + 1)%2], Pn im anderen Speicher gespeichert wird, der nicht den größeren Spitzenwert PBuf[(i + 1)%2] speichert. In der folgenden Schleifenverarbeitung wird der Pn in dem Puffer gespeichert, der von dem vorstehend erwähnten Puffer verschieden ist. Dies bedeutet, dass zwischen zwei Puffern geschaltet wird. Wenn n > 7 ist (im Fall "n > N" in Schritt SB6), wird der größte Spitzenwert von sieben Spitzenwerten, falls N = 7 ist, gemäß dieser Ausführungsform als "max(Pn)" dargestellt, wobei Pn ein Beispiel dieser Spitzenwerte ist und es in diesem Beispiel sieben Spitzenwerte gibt. Das heißt, dass gemäß dieser Ausführungsform durch den Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 18 beurteilt wird, ob max(Pn) (= P6) größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert (Schritt SB11), und, wenn der größte Spitzenwert max(Pn) kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert (im Fall "NEIN" in Schritt SB11), dieselbe Verarbeitung bei der nächsten Frequenz ausgeführt wird, die dem Steuerkanal in Schritt SB21 in 6 zugewiesen wird. Bevor geurteilt wird, dass der größte Spitzenwert max(Pn) größer ist als der vorgegebene Schwellenwert (im Fall "JA" in Schritt SB11 in 5), werden Daten, die aus Signalen zum Schätzen der Frequenz zu der Zeit (auf dem Schlitz) des größten Spitzenwerts max(Pn) bestehen, bereits im Speicher 21 gespeichert, und die Daten werden dann durch den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 FFT-(Schnelle Fouriertransformation)-gewandelt, um geschätzte Frequenzfehler (FFT-Daten 1) zu erhalten (Schritt SB12 in 5). Danach werden die geschätzten Frequenzfehler dem Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 zugeführt.
  • Der Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 ist dafür eingerichtet, ein Synchronisationswort, das im CCS-Signal enthalten ist, welches in einem Schlitz (d.h. einer Periode 53 mit der Bezugszahl 4 in 7), der einem Schlitz folgt, welcher bei der vom Zeitschätzabschnitt 19 ausgegebenen Zeit über einen vorgegebenen Bereich von Signalen (d.h. den Bereich von P1 in 8) dargestellt ist, existiert, welche vor und nach dem Synchronisationswort existieren, zu extrahieren, und die Frequenz der unter Verwendung des vom Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 zugeführten geschätzten Frequenzfehlers extrahierten Synchronisationswörter wird korrigiert, und das Synchronisationswort, dessen Frequenz korrigiert wurde, wird im Speicher 24 gespeichert. Der Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25 wird verwendet, um die Korrelation zwischen dem im Speicher 24 gespeicherten Synchronisationswort, dessen Frequenz korrigiert wurde, und einem Synchronisationswort, das in dem über den Steuerkanal zu sendenden Signal enthalten ist, welches von der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung festgelegt wurde, über einen vorgegebenen Bereich von Signalen zu unter suchen, um den Korrelationsgrad und eine zeitliche Verschiebung Δt auszugeben (Schritt SB13).
  • Weiterhin zeigt die Bezugszahl 41 in 8 die auf der Grundlage der Erfassung der Stärke der empfangenen Signale grob geschätzte Zeit. Die Bezugszahl 40 zeigt eine Erweiterung der Zeitsequenz eines Teils des im Speicher 24 gespeicherten Synchronisationsworts, und die Bezugszahl 42 zeigt seine Anfangsposition. Die Zahlen 43, 44, ..., 45 zeigen einen durch die Bezugszahl 40 ausgedrückten Teil des Synchronisationsworts für arithmetische Korrelationsoperationen, und die Zahl 43a zeigt seine Anfangsposition.
  • Gemäß dieser Ausführungsform werden Frequenzfehler geschätzt, um die Korrelation zwischen den Synchronisationswörtern unter Verwendung von Signalen in einem anderen Rahmen (d.h. einer durch die Bezugszahl 2 in 7 dargestellten Periode 56) zu untersuchen. Falls der durch die vorstehend erwähnte Verarbeitung untersuchte Korrelationsgrad klein ist (im Fall eines kleinen Korrelationswerts in Schritt SB14), wird das Frequenzschätzsignal für eine der Periode folgende Periode (der Periode Tc des CCS-Signals) extrahiert und im Speicher 21 gespeichert, und das gespeicherte Frequenzschätzsignal wird durch den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 einer FFT-Wandlung unterzogen, und es wird ein geschätzter Frequenzfehler (FFT-Daten 2) durch den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 erhalten (Schritt SB15). Falls der durch die vorstehend erwähnte Verarbeitung untersuchte Korrelationsgrad groß ist, d.h. falls die Zuverlässigkeit von Δt hoch ist, wird das Frequenzschätzsignal für eine Periode (d.h. eine durch die Bezugszahl 3 in 7 dargestellte Periode 54) nach einer Periode + Δt extrahiert und im Speicher 21 gespeichert, und das gespeicherte Frequenzschätzsignal wird durch den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 einer FFT-Wandlung unterzogen, und es wird ein geschätzter Frequenzfehler (FFT-Daten 2) durch den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 erhalten (Schritt SB16).
  • Der geschätzte Frequenzfehler (d.h. der in Schritt SB15 oder SB16 erhaltene geschätzte Frequenzfehler), der durch Synthetisieren des bereits in der vorstehend erwähnten Prozedur geschätzten Frequenzfehlers (FFT-Daten 2) und des in einem Rahmen, der um eins vor dem Rahmen liegt, in dem der geschätzte Frequenzfehler erhalten worden ist, geschätzten Frequenzfehlers erhalten wird, wird vom Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 an den Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 ausgegeben (Schritt SB17).
  • Der Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 wird verwendet, um das im CCS-Signal (Schlitz 55 in 5) in einem Schlitz, der 2Tc nach dem Schlitz auftritt, der an einen Schlitz anschließt, der zu der vom Zeitschätzabschnitt ausgegebenen Zeit dargestellt ist, enthaltene Synchronisationswort zu extrahieren und die Frequenz des extrahierten Synchronisationsworts auf der Grundlage des vom Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 zugeführten geschätzten Frequenzfehlers zu korrigieren, und das frequenzkorrigierte Synchronisationswort wird dann im Speicher 24 gespeichert.
  • Der Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25 ist dafür eingerichtet, die Korrelation zwischen Synchronisationswörtern, nachdem ihre Frequenzen korrigiert wurden, sie im Speicher 24 gespeichert wurden und jene (dem Empfänger bekannte Synchronisationswörter), die im Steuersignal enthalten sind, das über den von der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung festgelegten Steuerkanal gesendet wird, zu untersuchen und den sich ergebenden Synchronisationsgrad über einen vorgegebenen Bereich der Signale auszugeben (Schritt SB19 in 6).
  • Wenn der Korrelationsgrad den Schwellenwert übersteigt (im Fall "großer Korrelationswert" in Schritt SB19 in 6), wird der Zeitpunkt (die Zeit), zu dem der Korrelationsgrad den Schwellenwert übersteigt, als ein Zeitpunkt angesehen, zu dem die Zeit des Signals so festgelegt ist, dass sie mit der vom Signalsender angegebenen Zeit des Signals übereinstimmt, so dass die Synchronisation an der Empfängerseite hergestellt wird, indem dafür gesorgt wird, dass die Zeit des Empfängers mit der vom Signalsender angegebenen Zeit des Signals übereinstimmt (Schritt SB20).
  • Weiterhin wird, nachdem diese Synchronisation eingerichtet wurde, der Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 29 verwendet, um Steuerdaten in dem CCS-Signal zu extrahieren, das aus dem Signal in einem Schlitz besteht, der 2Tc hinter dem Schlitz auftritt, der sich an einen Schlitz anschließt, der durch die vom Zeitschätzabschnitt 19 ausgegebene Zeit dargestellt ist, und um die Frequenz von Steuerdaten zu korrigieren, die im CCS-Signal enthalten sind und anhand des vom Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 zugeführten geschätzten Frequenzfehlers extrahiert wurden. Der Demodulator 30 wird verwendet, um eine Demodulation vom Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt ausgegebener Steuerdaten auszuführen.
  • Falls der Korrelationswert weiterhin nicht einen vorgegebenen Wert übersteigt (im Fall "kleiner Korrelationswert" in Schritt SB19 in 6), wie im Fall von Schritt SB11, wird die gleiche Verarbeitung wie oben am nächsten Steuerkanal ausgeführt (Schritt SB21).
  • Weil gemäß dieser Ausführungsform die Zeit durch Synthetisieren von Spitzenwerten bereitgestellt wird, die einander entsprechen, wobei diese Spitzenwerte zu Spitzenwerten gehören, die durch Bilden des gleitenden Mittelwerts von Spitzenwerten von Signalpegeln, die zwischen zwei Rahmen auftreten, und durch Extrahieren des Frequenzschätzsignals unter Verwendung des größten synthetisierten Spitzenwerts erhalten werden, kann die zum Erhalten der Synchronisationszeit erforderliche Speicherkapazität verringert werden, wird die zeitliche Genauigkeit für das Erfassen des Frequenzschätzsignals verbessert, wird eine zuverlässigere Synchronisation erreicht und eine gute Erweiterbarkeit der Zeitextraktion auf drei oder mehr Rahmen erhalten.
  • Weil weiterhin die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers beim Schätzen von Frequenzen verringert werden kann, indem eine Frequenzschätzung durch Synthetisieren einer Kandidatenfrequenz, die auf der Grundlage des von den vorstehend er wähnten beiden Rahmen erhaltenen Frequenzschätzsignals geschätzt wird, und der anderen Kandidatenfrequenz, die auf der Grundlage des Frequenzschätzsignals, das anhand des Rahmens erhalten wird, der den vorstehend erwähnten beiden Rahmen folgt, geschätzt wird, vorgenommen wird, und indem anschließend die Synchronisationsverarbeitung auf der Grundlage der geschätzten Frequenzen ausgeführt wird, kann die Genauigkeit des Schätzens der Frequenzen verglichen mit derjenigen in dem Signalempfangs-Synchronisationsverfahren verbessert werden, das in dem vorstehend erwähnten europäischen Patentanmeldungsdokument offenbart ist.
  • Wenn demgemäß eine Frequenz geschätzt wird, kann die Genauigkeit der Frequenzschätzung weiter verbessert werden, falls die zeitliche Verschiebung, die durch Untersuchen der Korrelation erreicht wird, berücksichtigt wird.
  • Weil weiterhin durch Untersuchen der Korrelation zwischen Synchronisationswörtern beurteilt wird, ob die Synchronisation hergestellt werden kann, kann eine zuverlässigere Signalempfangssynchronisation erreicht werden, nachdem diese vorteilhafte Verarbeitung abgeschlossen wurde.
  • Zweite Ausführungsform
  • 9 ist ein erstes Flussdiagramm, das durch Unterteilen eines detaillierten Flussdiagramms in drei Teile zur Ausführung von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform erhalten wurde. 10 ist ein zweites Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile zur Ausführung von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform erhalten wurde. 11 ist ein drittes Flussdiagramm, das durch Unterteilen des detaillierten Flussdiagramms in drei Teile zur Ausführung von Prozeduren zur Signalempfangssynchronisation in der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform erhalten wurde.
  • Konfigurationen dieser zweiten Ausführungsform unterscheiden sich von jenen der ersten Ausführungsform in den folgenden drei Punkten. Der erste Punkt besteht darin, dass gemäß der ersten Ausführungsform die zum Extrahieren des Frequenzschätzsignals verwendete grobe Zeit erhalten wird, indem ein Kandidat nur eines größten synthetisierten Spitzenwerts im ersten und im zweiten Rahmen des Steuersignals gewonnen wird, während gemäß der zweiten Ausführungsform die grobe Zeit erhalten wird, indem zwei Kandidaten für den größten synthetisierten Spitzenwert und den nächstgrößten synthetisierten Spitzenwert im ersten und im zweiten Rahmen gewonnen werden. Der zweite Punkt besteht darin, dass gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn der erhaltene größte Spitzenwert größer als der Schwellenwert ist, die Frequenz zuerst unter Verwendung des größten synthetisierten Spitzenwerts und des nächstgrößten synthetisierten Spitzenwerts geschätzt wird, um zwei Arten geschätzter Frequenzfehlerdaten (nachstehend als FFT-Daten 1 und FFT-Daten 1' bezeichnet) zu erhalten, und dass im zweiten Rahmen und im nachfolgenden dritten Rahmen die gleiche FFT-Wandlung, die gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird, an einem Spitzenwert (Frequenzschätzsignal) in einem dritten Rahmen, entsprechend dem vorstehend erwähnten größten synthetisierten Spitzenwert und dem nächstgrößten synthetisierten Spitzenwert zum Erhalten von zwei Arten geschätzter Frequenzfehlerdaten (nachstehend als FFT-Daten 2 und FFT-Daten 2' bezeichnet) vorgenommen wird, und dass der erste Frequenzfehler durch Synthetisieren der FFT-Daten 1 und der FFT-Daten 2' zu schätzen ist und der zweite Frequenzfehler durch Synthetisieren der FFT-Daten 1' und der FFT-Daten 2' zu schätzen ist. Der dritte Punkt besteht darin, dass gemäß der zweiten Ausführungsform die Frequenz des im CCS-Signal im dritten Rahmen enthaltenen Synchronisationsworts unter Verwendung der vorstehend erwähnten zwei Arten von geschätzten Frequenzfehlerdaten korrigiert wird und die Korrelation zwischen korrigierten Synchronisationswörtern und jenen (dem Signalempfänger bekannten Synchronisationswörtern) des über den von der Signalempfangs- Synchronisationsvorrichtung festgelegten Steuerkanal gesendeten Signals untersucht wird. Wenn der größere Korrelationswert von den beiden Korrelationswerten größer als der Schwellenwert ist, wird die Synchronisation hergestellt, indem der Zeitpunkt berücksichtigt wird, zu dem gezeigt wird, dass der größere Korrelationswert eine Zeit ist, die mit der Zeit der vom Signalsender gegebenen Signale übereinstimmt.
  • Die 9 bis 11 zeigen Einzelheiten von Prozeduren zum Ausführen dieser drei vorstehend beschriebenen Punkte. Konfigurationen, die im vorstehend erwähnten ersten Punkt beschrieben wurden, werden nachstehend anhand des in den 9 bis 11 dargestellten Flussdiagramms beschrieben. Das heißt, dass drei Puffer Buf0, Buf1 und Buf2 bereitgestellt sind. In Schritt SC3 in 9 wird ein im ersten Rahmen erhaltener erster Spitzenwert im Puffer Buf0 des Speichers 16 gespeichert, und in Schritt SC4 wird ein erster synthetisierter Spitzenwert auf diese Weise erhalten. In Schritt SC5 wird ein im zweiten Rahmen erhaltener zweiter Spitzenwert im Puffer Buf1 des Speichers 16 gespeichert, und es kann auf diese Weise ein zweiter synthetisierter Spitzenwert erhalten werden.
  • Wenn in Schritt SC7 i = 2 ist (d.h. wenn "i" auf 2 gesetzt ist), wird ein im zweiten Rahmen erhaltener dritter Spitzenwert im Puffer Buf2 gespeichert, und wenn in Schritt SC9 die Verarbeitung in die erste Verarbeitungsschleife der Verarbeitung, die aus den Schritten SC7 bis SC12 besteht, eintritt, wird der im zweiten Rahmen erhaltene dritte Spitzenwert im Puffer Buf2 gespeichert. In Schritt SC10 werden der dritte Spitzenwert, der in dem in Schritt SC9 gespeicherten zweiten Rahmen erhalten wird, und der dritte Spitzenwert, der im ersten Rahmen erhalten wird, synthetisiert, um einen dritten synthetisierten Spitzenwert zu erhalten.
  • In Schritt SC11 wird der dritte synthetisierte Spitzenwert mit dem ersten und dem zweiten synthetisierten Spitzenwert verglichen ("j! = i" zeigt, dass "j" ein von "i" verschiedener Wert ist), und falls der dritte synthetisierte Spitzenwert kleiner ist als einer der synthetisierten Spit zenwerte (im Fall NEIN in Schritt SC11), kehrt der Schritt zu seiner ersten Verarbeitungsschleife zurück. Falls der dritte synthetisierte Spitzenwert jedoch größer als einer der synthetisierten Spitzenwerte ist, wird der Puffer, der einen synthetisierten minimalen Spitzenwert von dem ersten bis dritten synthetisierten Spitzenwert speichert, als ein temporärer Speicher verwendet, um den synthetisierten Spitzenwert in der folgenden Schleifenverarbeitung in Schritt SC12 zu speichern.
  • In Schritt SC12 wird der temporäre Puffer, abhängig davon, ob i = j ist (in dem Fall, in dem PBufj kleiner ist) oder PBufj = Pn ist, geschaltet. Beispielsweise wird in einem Zustand, in dem der größte synthetisierte Spitzenwert im Puffer Buf0 gespeichert ist und der nächstgrößte synthetisierte Spitzenwert im Puffer Buf1 gespeichert ist und der N-te synthetisierte Spitzenwert im zweiten Rahmen im Puffer Buf2 in der vorhergehenden Verarbeitungsschleife gespeichert ist, falls Pn größer als PBuf1 ist, jeder der temporären Puffer so geschaltet, dass der größte synthetisierte Spitzenwert im Puffer Buf0 gespeichert wird und der nächstgrößte synthetisierte Spitzenwert im Puffer Buf2 gespeichert wird und der (n + 1)-te synthetisierte Spitzenwert im Puffer Buf1 in der nächsten Verarbeitungsschleife gespeichert wird, während, falls Pn größer als PBuf0 ist, jeder der Puffer so geschaltet wird, dass der größte synthetisierte Spitzenwert im Puffer Buf2 gespeichert wird, der nächstgrößte synthetisierte Spitzenwert im Puffer Buf0 gespeichert wird und in der nachfolgenden Verarbeitungsschleife der (n + 1)-te synthetisierte Spitzenwert im Puffer Buf1 gespeichert wird.
  • Die in dem vorstehend erwähnten zweiten Punkt beschriebenen Konfigurationen werden nachstehend auch anhand des in den 9 bis 11 dargestellten Flussdiagramms beschrieben. In Schritt SC13 beginnt, nachdem der größte synthetisierte Spitzenwert und der nächstgrößte synthetisierte Spitzenwert aus n synthetisierten Spitzenwerten als Kandidaten in zwei Puffern, die durch die vorstehend beschriebene Schaltverarbeitung festgelegt wurden, gespeichert wurden, wenn der größte Spitzenwert größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, die Schätzung des Frequenzfehlers. Die Verarbeitung in den Schritten SC15, SC17 und SC19 wird ausgeführt, um eine Schätzung der Frequenzfehler im größten synthetisierten Spitzenwert auszuführen. Das heißt, dass, nachdem die Frequenzfehlerdaten (FFT-Daten 1) durch die FFT-Wandlung des Frequenzschätzsignals, das in dem Puffer enthalten ist, der den Spitzenwert speichert, welcher dem größten synthetisierten Spitzenwert entspricht (in Schritt SC15), erhalten wurden, die Frequenzfehlerdaten (FFT-Daten 2) durch die FFT-Wandlung des Frequenzschätzsignals, das in dem Puffer enthalten ist, der den Spitzenwert speichert, welcher dem vorstehend erwähnten größten synthetisierten Spitzenwert in dem dritten Rahmen entspricht (in Schritt SC17), erhalten werden. Danach werden die FFT-Daten 1 und die FFT-Daten 2 synthetisiert und der erste Frequenzfehler geschätzt (Schritt SC19).
  • Weiterhin werden, nachdem die Frequenzfehlerdaten (FFT-Daten 1') durch die FFT-Wandlung des Frequenzschätzsignals, das in dem Puffer enthalten ist, der den Spitzenwert speichert, welcher dem nächstgrößten synthetisierten Spitzenwert entspricht (in Schritt SC16), erhalten wurden, die Frequenzfehlerdaten (FFT-Daten 2') durch die FFT-Wandlung des Frequenzschätzsignals, das in dem Puffer enthalten ist, der den Spitzenwert speichert, welcher dem vorstehend erwähnten nächstgrößten synthetisierten Spitzenwert in dem dritten Rahmen entspricht (in Schritt SC18), erhalten. Danach werden die FFT-Daten 1' und die FFT-Daten 2' synthetisiert, um den zweiten Frequenzfehler zu schätzen (Schritt SC20).
  • Die im vorstehend erwähnten dritten Punkt beschriebenen Konfigurationen werden nachstehend auch anhand des in den 9 bis 11 dargestellten Flussdiagramms beschrieben.
  • In Schritt SC21 werden im CCS-Signal im nachfolgenden Rahmen enthaltene Synchronisationswörter unter Verwendung des in Schritt SC19 geschätzten ersten Frequenzfehlers korrigiert, und die Korrelation wird zwischen korrigierten Synchronisationswörtern und Synchronisationswörtern (jenen, die dem Signalempfänger bekannt sind), die in einem Steuersignal enthalten sind, das durch den Steuerkanal zu senden ist, welcher von der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung über einen vorgegebenen Bereich von Signalen festgelegt wurde, untersucht, um einen Korrelationswert Corr0 zu erhalten (Schritt SC21).
  • In Schritt SC22 werden im CCS-Signal im nachfolgenden Rahmen enthaltene Synchronisationswörter unter Verwendung des in Schritt SC20 geschätzten ersten Frequenzfehlers korrigiert, und die Korrelation wird zwischen korrigierten Synchronisationswörtern und Synchronisationswörtern (jenen, die dem Signalempfänger bekannt sind), die in einem Steuersignal enthalten sind, das durch den Steuerkanal zu senden ist, welcher von der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung über einen vorgegebenen Bereich von Signalen festgelegt wurde, untersucht, um einen Korrelationswert Corr1 zu erhalten (Schritt SC22).
  • Falls der in den Schritten SC21 und SC22 erhaltene große Korrelationswert größer als der vorgegebene Schwellenwert ist (im Fall "großer Korrelationswert" in Schritt SC23), wird die Synchronisation hergestellt (Schritt SC24).
  • Weiterhin gleichen die Konfigurationen der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung gemäß dieser zweiten Ausführungsform denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Die in den Flussdiagrammen in den 9 bis 11 dargestellten Signalempfangs-Synchronisationsprozeduren sind in einem ROM (Nurlesespeicher) gespeichert, welcher einen digitalen Signalprozessor 28 bildet, und sie werden aus dem ROM ausgelesen und einem Speicher (RAM) (Direktzugriffsspeicher) des digitalen Signalprozessors 28 zugeführt und durch diesen ausgeführt, um die Verarbeitung für die Signalempfangssynchronisation durch den Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15, den Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 18, den Zeitschätzabschnitt 19, den Signalextraktionsabschnitt 20, den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22, den Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23, den Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25, den Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 26 und den Zeitschätzabschnitt 27 auszuführen.
  • Die Verarbeitung des Schritts SC1 in 9 wird durch den Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung des Schritts SC2 wird durch den Speicher 16 und den Zeitschätzabschnitt 19 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der Schritte SC3 und SC5 in 9 und des Schritts SC9 in 10 wird durch den Signalextraktionsabschnitt 20 und den Speicher 21 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der Schritte SC4 und SC6 in 9 und des Schritts SC10 in 10 wird durch den Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 und den Speicher 16 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der Schritte SC7, SC8, SC11 und SC12 in 10 wird durch den Speicher 21 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung des Schritts SC13 in 11 wird durch den Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 18 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der Schritte SC15 bis SC20 in 11 wird durch den Speicher 21 und den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der Schritte SC21 und SC22 in 11 wird durch den Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23, den Speicher 24, den Synchronisationswort-Korrelationsabschnitt 25 und den Zeitschätzabschnitt 27 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung des Schritts SC23 in 11 wird durch den Signalerfassungs-Beurteilungsabschnitt 26 in 1 ausgeführt. Die Verarbeitung der Schritte SC14 und SC25 wird durch die CPU 32 und den Frequenzsynthesizer 12 in 1 ausgeführt.
  • Als nächstes werden Verarbeitungsvorgänge gemäß dieser Ausführungsform mit Bezug auf die 1, 2 und 7 bis 11 beschrieben.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform werden Digitalsignale in der gleichen Weise wie gemäß der ersten Ausführungsform von der Antennen- und RF-Schaltung 11 zugeführt und dann über den Abwärtswandler 13 und die A/D-Wandlerschaltung 14 dem digitalen Signalprozessor 28 zugeführt.
  • Weiterhin werden gemäß der zweiten Ausführungsform in der gleichen Weise wie gemäß der ersten Ausführungsform Spitzenwerte einschließlich Werten von dem größten Spitzenwert bis zum N-ten Spitzenwert von Spitzenwerten von Signalen, die durch Bilden eines gleitenden Mittelwerts von Spitzenwerten von Pegeln in den digitalen Signalprozessor 28 eingegebener digitaler Signale durch Bewegen eines Fensters (in 7 nicht dargestellt) mit einer vorgegebenen Länge in einem ersten Rahmen (d.h. einer Periode 50, die durch die Bezugszahl 2 in 7 dargestellt ist), wodurch das vorstehend erwähnte Digitalsignal gebildet ist, erhalten werden, von dem Signalintensitäts-Erfassungsabschnitt 15 erhalten, und diese Spitzenwerte und ihre Zeitwerte werden in zeitlicher Abfolge im Puffer BufA des Speichers 16 gespeichert (Schritte SC1 und SC2 in 9). In der folgenden Beschreibung ist N beispielsweise auf 7 gesetzt.
  • Wenn der Arbeitsvorgang zur Verarbeitung des zweiten Rahmens übergeht (d.h. einer durch die Bezugszahl 2 in 7 dargestellten Periode 51), ist der Zeitschätzabschnitt 19 dafür eingerichtet, sequenziell Inhalt des Puffers BufA des Speichers 16 von seinem oberen Teil an auszulesen und ihn dem Signalextraktionsabschnitt 20 zuzuführen. Der Signalextraktionsabschnitt 20 wird verwendet, um unter Verwendung erster und zweiter Zeitwerte den Spitzenwert im zweiten Rahmen, der diesen Zeitwerten entspricht, zu extrahieren, den extrahierten Spitzenwert und den entsprechenden Spitzenwert im ersten Rahmen zu synthetisieren und sie in den Puffern Buf0 und Buf1 des Speichers 21 zu speichern (in den Schritten SC3 bis SC6).
  • Der dritte synthetisierte Spitzenwert im zweiten Rahmen wird im Puffer Buf2 des Speichers 16 gespeichert (Schritt SC10). Dann wird der dritte synthetisierte Spitzenwert mit dem ersten und dem zweiten synthetisierten Spitzenwert verglichen, und falls der dritte synthetisierte Spitzenwert kleiner ist als einer von dem ersten und dem zweiten synthetisierten Spitzenwert (im Fall NEIN in Schritt SC11), kehrt der Arbeitsvorgang zum ersten Schritt der Verarbeitungsschleife zurück. Falls der dritte synthetisierte Spitzenwert größer als der erste und der zweite synthetisierte Spitzenwert ist (im Fall JA in Schritt SC11), wird der vierte synthetisierte Spitzenwert in dem Puffer gespeichert, in dem der kleinste synthetisierte Spitzenwert gespeichert ist, wobei der größte Spitzenwert und der nächstgrößte Spitzenwert von dem ersten bis dritten synthetisierten Spitzenwert im Puffer Buf2 verbleiben.
  • Der Puffer wird in Schritt SC12 derart umgeschaltet, dass, wenn PBuf0 > PBuf2 > PBuf1 ist, wie vorstehend beschrieben wurde, der größte synthetisierte Spitzenwert und der nächstgrößte synthetisierte Spitzenwert unverändert in den Puffern Buf0 und Buf2 verbleiben, ein durch den nächsten Zeitwert erhaltener synthetisierter Spitzenwert im Puffer Buf1 gespeichert werden kann.
  • Das Umschalten wird so ausgeführt, dass der Puffer zum Speichern des vierten Spitzenwerts zum Puffer für das Speichern des siebten Spitzenwerts umgeschaltet wird. Wenn N > 7 ist (in Schritt SC8), werden zwei Kandidaten für den größten synthetisierten Spitzenwert und den nächstgrößten synthetisierten Spitzenwert in einer in zweien der Puffer Buf0, Buf1 und Buf2 beobachteten Periode Tc gespeichert.
  • Wenn der größte synthetisierte Spitzenwert kleiner als der Schwellenwert ist (d.h. im Fall "kleiner" in Schritt SC13), wird das CCS-Signal auf der Grundlage der Frequenz, die der dem Steuerkanal zugewiesenen Frequenz am nächsten liegt, gesucht (in Schritt SC14).
  • Wenn der größte synthetisierte Spitzenwert größer als der Schwellenwert ist (im Fall "größer" in Schritt SC13), werden die ersten Frequenzfehlerdaten (FFT-Daten 1) und die zweiten Frequenzfehlerdaten (FFT-Daten 1') durch die FFT-Wandlung des größten synthetisierten Spitzenwerts und des nächstgrößten synthetisierten Spitzenwerts, die in den Puffern gespeichert sind (Schritte SC15 und SC16) erhalten und dritte Frequenzfehlerdaten (FFT-Daten 2) und vierte Frequenzfehlerdaten (FFT-Daten 2') durch die FFT-Wandlung des Spitzenwerts während einer Periode, die einer Beobachtungsperiode folgt, entsprechend der Zeit der Daten erhalten (Schritte SC17 und SC18). Anschließend wird der geschätzte erste Frequenzfehler durch Synthetisieren der FFT-Daten 1 und der FFT-Daten 2 erhalten (in Schritt SC19) und durch Synthetisieren der FFT- Daten 1' und der FFT-Daten 2' ein geschätzter zweiter Frequenzfehler erhalten (in Schritt SC20).
  • Die Korrelationswerte Corr0 und Corr1 werden zwischen einem durch Korrigieren einer Frequenz des in den Speicher 24 geschriebenen Synchronisationsworts (in einer durch die Bezugszahl 4 in 7 dargestellten Periode 55), entsprechend dem geschätzten ersten Frequenzfehler und dem geschätzten zweiten Frequenzfehler (d.h. des Synchronisationsworts, das einem Spitzenwert nach der Beobachtungsperiode Tc von einem Zeitpunkt des größten synthetisierten Spitzenwerts und des nächstgrößten synthetisierten Spitzenwerts folgt) und eines Synchronisationsworts des von der Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung festgelegten Steuerkanals (d.h. des dem Signalempfänger bekannten Synchronisationsworts) über eine vorgegebene Periode (d.h. eine Periode "a" in 8) in den Schritten SC21 und SC22 erhalten.
  • Falls der größere Korrelationswert von diesen beiden Korrelationswerten Corr0 und Corr1 größer als der Schwellenwert ist (im Fall "großer Korrelationswert" in Schritt SC23), wird die Synchronisation hergestellt (Schritt SC24). Sobald die Synchronisation hergestellt wurde, wird der Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 29 in die Lage versetzt, Steuerdaten in dem in einem Schlitz 2, der Tc nach einem Schlitz existiert, der einem Schlitz am nächsten liegt, der durch ein vom Zeitschätzabschnitt 19 ausgegebenes Zeitsignal dargestellt ist, enthaltenen CCS-Signal (in einer durch die Bezugszahl 4 in 7 dargestellten Periode 55) zu extrahieren, und die in dem CCS-Signal enthaltenen extrahierten Steuerdaten werden unter Verwendung eines vom Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 zugeführten Frequenzfehlers korrigiert, und es werden die frequenzkorrigierten Daten ausgegeben. Der Demodulator 30 wird verwendet, um die vom Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt ausgegebenen Steuerdaten zu demodulieren. Falls der größere der beiden Korrelationswerte Corr0 und Corr1 weiterhin kleiner als der Schwellenwert ist (d.h. in dem Fall "kleiner Korrelationswert"), wird das CCS-Signal auf der Grundlage der Fre quenz gesucht, die der dem Steuerkanal zugewiesenen Frequenz am nächsten liegt (Schritt SC25).
  • Weil die Zeit, die zum Extrahieren von Kandidaten für ein Frequenzschätzsignal verwendet wird, durch Synthetisieren von einander entsprechenden Spitzenwerten aus Spitzenwerten, die durch Bilden des gleitenden Mittelwerts von Spitzenwerten zwischen zwei Rahmen erhalten werden und durch Extrahieren des Frequenzschätzsignals unter Verwendung des größten synthetisierten Spitzenwerts und des nächstgrößten synthetisierten Spitzenwerts bereitgestellt wird, kann dementsprechend gemäß dieser zweiten Ausführungsform die zum Erhalten des Zeitablaufs erforderliche Speicherkapazität verringert werden, wird die zeitliche Genauigkeit für das Erfassen des Frequenzschätzsignals verbessert, eine zuverlässigere Synchronisation erreicht und eine gute Erweiterbarkeit der zeitlichen Extraktion auf bis zu drei oder mehr Rahmen erhalten.
  • Weil weiterhin die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers beim Schätzen von Frequenzen durch Synthetisieren von Frequenzdaten eines Kandidaten für eine auf der Grundlage von zwei Frequenzschätzsignalen, die von zwei Rahmen des Steuersignals erhalten wurden, geschätzte Frequenz und Frequenzdaten eines Kandidaten für eine auf der Grundlage von Frequenzschätzsignalen, die in Bezug auf die Zeit einem Kandidaten für zwei Frequenzschätzsignale in einem Rahmen, der den zwei Rahmen folgt, entsprechen, geschätzte Frequenz, um den Frequenzfehler zu schätzen, und weiter durch Ausführen der Synchronisationsverarbeitung auf der Grundlage des geschätzten Frequenzfehlers verringert werden kann, kann die erforderliche Genauigkeit des Schätzens von Frequenzen gegenüber derjenigen bei dem Signalempfangs-Synchronisationsverfahren, das im vorstehend erwähnten europäischen Patentanmeldungsdokument offenbart ist, verbessert werden. Weil demgemäß, nachdem die effektive Verarbeitung ausgeführt wurde und die Korrelation zwischen Synchronisationswörtern untersucht wurde, beurteilt wird, ob die Synchronisation hergestellt werden kann, kann die Signalempfangssynchronisation zuverlässiger erreicht werden.
  • Es wird verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern abgeändert und modifiziert werden kann, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die Anzahl der Messungen der Signalstärke, abhängig vom C/N-Verhältnis, erhöht oder verringert werden. Der Schwellenwert für den Korrelationswert kann abhängig vom geschätzten C/N-Verhältnis geändert werden. Durch die vorstehend beschriebene Verarbeitung kann die für die Synchronisation erforderliche Zeit verkürzt werden. Weiterhin kann der Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 so konfiguriert werden, dass er in einen ersten Signalextraktionsabschnitt und einen ersten Frequenzkorrekturabschnitt unterteilt wird, und der Speicher 24 kann zwischen dem ersten Signalextraktionsabschnitt und dem ersten Frequenzkorrekturabschnitt angeordnet werden. In dem ersten Signalextraktionsabschnitt mit dieser Konfiguration wird das von der A/D-Wandlerschaltung 14 zugeführte Signal durch den Zeitwert von dem Zeitschätzabschnitt extrahiert und im Speicher gespeichert, und die Frequenz des Signals wird unter Verwendung des durch den Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 erhaltenen Frequenzfehlers korrigiert. Weiterhin kann der Signalextraktions- und Frequenzkorrekturabschnitt 23 so konfiguriert werden, dass er in einen zweiten Signalextraktionsabschnitt und einen zweiten Frequenzkorrekturabschnitt unterteilt wird. In dem zweiten Signalextraktionsabschnitt mit dieser Konfiguration wird das von der A/D-Wandlerschaltung 14 zugeführte Signal durch die Zeit extrahiert, die durch die vom Zeitschätzabschnitt 19 bereitgestellte grobe Zeit und die vom Zeitschätzabschnitt 27 bereitgestellte feine Zeit definiert ist, und im zweiten Frequenzkorrekturabschnitt wird die Frequenz extrahierter Signale durch den vom Frequenzfehler-Schätzabschnitt 22 erhaltenen Frequenzfehler korrigiert.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß den Konfigurationen der vorliegenden Erfindung, weil die Zeitextraktion für das Frequenzschätzsignal auf der Grundlage des größten synthetisierten Spitzenwerts und des nächstgrößten synthetisierten Spitzenwerts erhalten werden kann, die zum Erhalten der Zeit erforderliche Speicherkapazität verringert werden, wird die zeitliche Genauigkeit für das Erfassen des Frequenzschätzsignals verbessert, wird eine zuverlässigere Synchronisation erreicht und kann eine gute Erweiterbarkeit der zeitlichen Extraktion auf bis zu drei oder mehr Rahmen erhalten werden.
  • Weil weiterhin die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers beim Schätzen von Frequenzen verringert werden kann, indem eine Schätzung durch Synthetisieren von einer oder zwei Kandidatenfrequenzen, die auf der Grundlage von einem oder zwei Frequenzschätzsignalen geschätzt werden, die von den vorstehend erwähnten zwei Rahmen erhalten wurden, und von einer oder zwei Kandidatenfrequenzen, die auf der Grundlage des Frequenzschätzsignals geschätzt werden, das von dem Rahmen, der den vorstehend erwähnten zwei Rahmen folgt, erhalten wurde, und durch anschließendes Ausführen der Synchronisationsverarbeitung auf der Grundlage der wie vorstehend erwähnt geschätzten Frequenzen vorgenommen wird, kann die Genauigkeit der Frequenzschätzung verbessert werden.
  • Die Genauigkeit der Frequenzschätzung kann weiter verbessert werden, indem eine zeitliche Verschiebung berücksichtigt wird, die durch Untersuchen der Korrelation erreicht wird, und die Genauigkeit der Frequenzschätzung kann weiter verbessert werden, wenn die Frequenz durch Synthetisieren einer Kandidatenfrequenz und der anderen Kandidatenfrequenz, die auf der Grundlage des Frequenzschätzsignals geschätzt wird, das in einem Rahmen erhalten wird, der den vorstehend erwähnten zwei Rahmen folgt, geschätzt wird.
  • Weil demgemäß beurteilt wird, ob die Synchronisation hergestellt werden kann oder nicht, nachdem die effektive Verarbeitung ausgeführt wurde und nachdem die Korrelation zwischen Synchronisationswörtern untersucht wurde, kann die Signalempfangssynchronisation zuverlässiger erreicht werden.

Claims (13)

  1. Signalempfangs-Synchronisationsverfahren zum Herstellen einer Synchronisation zwischen einem Signalsender und einem Signalempfänger, wobei das Verfahren serielle Rahmen (1), welche Steuersignale aufweisen, verwendet, wobei jeder Rahmen (1) ein Frequenzschätzsignal (6) und ein Synchronisationswort (5) enthält, wobei das Verfahren auf dem Frequenzschätzsignal (6) beruht, das auf der Grundlage einer vorgegebenen Anzahl von Leistungsspitzenwerten erfasst wird, wobei die Leistungsspitzenwerte erhalten werden, indem ein gleitender Mittelwert eines Zugs der von dem Signalsender zu dem Signalempfänger gesendeten Steuersignale erhalten wird, und das Verfahren weiter auf dem Synchronisationswort (5) beruht, das nach dem Frequenzschätzsignal (6) erfasst wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Synthetisieren der Leistungsspitzenwerte, die einander in zwei Rahmen in dem Steuersignal entsprechen, und b) Erfassen des Frequenzschätzsignals (6) auf der Grundlage des größten synthetisierten Leistungsspitzenwerts von mehreren synthetisierten Leistungsspitzenwerten.
  2. Signalempfangs-Synchronisationsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte: Erfassen eines Kandidaten für das Frequenzschätzsignal (6) auf der Grundlage des größten synthetisierten Leistungsspitzenwerts, der durch Synthetisieren von Leistungsspitzenwerten in den zwei Rahmen (1) erhalten wird, und Erfassen des Frequenzschätzsignals, das einem Kandidaten für das Frequenzschätzsignal (6) in einem nach den zwei Rahmen existierenden dritten Rahmen entspricht, auf der Grundlage des Kandidaten für das Frequenzschätzsignal (6).
  3. Signalempfangs-Synchronisationsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kandidat für das Frequenzschätzsignal (6), der dem größten synthetisierten Leistungsspitzenwert in dem dritten Rahmen entspricht, der nach zwei Rahmen des Steuersignals existiert, erfasst wird, indem der Betrag der zeitlichen Verschiebung berücksichtigt wird, der durch Berechnung eines Korrelationswerts in dem nach den zwei Rahmen existierenden dritten Rahmen erhalten wird, falls der Korrelationswert zwischen einem erfassten Synchronisationswort (5), dessen Frequenz unter Verwendung eines geschätzten Empfangsfrequenzfehlers korrigiert wurde, und einem Synchronisationswort (5), das durch eine Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung festgelegt wurde und dem Signalempfänger bekannt ist, größer als ein Schwellenwert ist, und indem der Betrag der zeitlichen Verschiebung nicht berücksichtigt wird, der durch Berechnen der Korrelation in dem dritten Rahmen, der nach den zwei Rahmen existiert, erhalten wird, falls der Korrelationswert kleiner als der Schwellenwert ist.
  4. Signalempfangs-Synchronisationsverfahren nach Anspruch 1 mit den folgenden weiteren Schritten: Erfassen des größten synthetisierten Leistungsspitzenwerts und des nächstgrößten synthetisierten Leistungsspitzenwerts von den durch Schritt a) des Verfahrens erhaltenen synthetisierten Leistungsspitzenwerten, Erfassen des Frequenzschätzsignals (6) für den größten erfassten synthetisierten Leistungsspitzenwert und den nächstgrößten erfassten synthetisierten Leistungsspitzenwert und Herstellen der Synchronisation zwischen dem Signalsender und dem Signalempfänger auf der Grundlage der zwei erfassten Frequenzschätzsignale und des Synchronisationsworts (5), das nach zwei erfassten Frequenzschätzsignalen zu erfassen ist.
  5. Signalempfangs-Synchronisationsverfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte: Erfassen der Frequenzschätzsignale, die jedem der beiden synthetisierten Leistungsspitzenwerte entsprechen, auf der Grundlage von Leistungsspitzenwerten, die dem größten synthetisierten Leistungsspitzenwert und dem nächstgrößten synthetisierten Leistungsspitzenwert entsprechen, die in dem dritten Rahmen erhalten werden, der nach den zwei Rahmen in dem Steuersignal existiert, und Herstellen der Synchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger auf der Grundlage von jedem der erfassten Frequenzschätzsignale und dem Synchronisationswort (5), das nach dem Frequenzschätzsignal zu erfassen ist, das im dritten Rahmen erfasst wurde, der nach den zwei Rahmen in dem Steuersignal existiert.
  6. Signalempfangs-Synchronisationsverfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Anzahl von Spitzenwerten einen Bereich vom größten Spitzenwert bis zum N-ten Spitzenwert, die in jedem Rahmen (1) des Steuersignals erhalten werden, aufweist, wobei N eine positive ganze Zahl ist.
  7. Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung zum Herstellen der Synchronisation zwischen einem Signalsender und einem Signalempfänger auf der Grundlage serieller Rahmen (1), die Steuersignale aufweisen, wobei jeder Rahmen (1) ein Frequenzschätzsignal (6) und ein Synchronisationswort (5) enthält, die Vorrichtung auf dem Frequenzschätzsignal (6) beruht, das auf der Grundlage einer vorgegebenen Anzahl von Leistungsspitzenwerten erfasst wurde, wobei die Leistungsspitzenwerte erhalten werden, indem ein gleitender Mittelwert eines Zugs der von dem Signalsender zu dem Signalempfänger gesendeten Steuersignale gebildet wird, und die Vorrichtung weiter auf dem Synchronisationswort (5) beruht, das nach dem Frequenzschätzsignal (6) erfasst wird, wobei die Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: eine Synthetisiereinrichtung (15, 16) zum Synthetisieren von Leistungsspitzenwerten, die einander entsprechen, welche in zwei Rahmen des Steuersignals erhalten werden, und eine Erfassungseinrichtung (19) zum Erfassen des Frequenzschätzsignals (6), das auf dem größten synthetisierten Leistungsspitzenwert von mehreren synthetisierten Leistungsspitzenwerten, die von der Synthetisiereinrichtung (15, 16) synthetisiert wurden, beruht.
  8. Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter aufweist: eine erste Erfassungseinrichtung (19) zum Erfassen eines Kandidaten für ein Frequenzschätzsignal (6) auf der Grundlage des größten in den zwei Rahmen erhaltenen synthetisierten Leistungsspitzenwerts und eine zweite Erfassungseinrichtung (19) zum Erfassen des Frequenzschätzsignals (6) entsprechend einem Kandidaten für das Frequenzschätzsignal (6), der in einem dritten Rahmen erhalten wird, welcher nach den zwei Rahmen existiert, auf der Grundlage eines Kandidaten für das Frequenzschätzsignal (6), der durch die erste Erfassungseinrichtung (19) erfasst wurde.
  9. Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Erfassungseinrichtung (19) aus Schätzeinrichtungen (20, 21, 22) für einen Empfangsfrequenzfehler, der auf dem größten in den zwei Rahmen erfassten synthetisierten Leistungsspitzenwert beruht, und einer Kandidatenerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Kandidaten für das Frequenzschätzsignal (6) besteht, falls der Korrelationswert zwischen dem erfassten Synchronisationswort (5), dessen Frequenz unter Verwendung des geschätzten Empfangsfrequenzfehlers korrigiert wurde, und dem Synchroni sationswort (5), das durch eine Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung festgelegt wurde und dem Signalempfänger bekannt ist, größer als ein Schwellenwert ist, indem der Betrag der zeitlichen Verschiebung, der durch Berechnen des Korrelationswerts in dem nach den zwei Rahmen existierenden dritten Rahmen erhalten wird, berücksichtigt wird, und indem der Betrag der zeitlichen Verschiebung nicht berücksichtigt wird, der durch Berechnen der Korrelation in dem nach den zwei Rahmen existierenden dritten Rahmen erhalten wird, falls der Korrelationswert kleiner als der Schwellenwert ist.
  10. Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Synthetisiereinrichtung (15, 16) einen Speicher (16) zum Speichern der vorgegebenen Anzahl von Spitzenwerten, die einen Bereich von dem größten Spitzenwert bis zu dem N-ten Spitzenwert umfassen, die in jedem Rahmen (1) des Steuersignals erhalten werden, aufweist, wobei N eine positive ganze Zahl ist, und wobei die Synthetisiereinrichtung (15, 16) verwendet wird, um Spitzenwerte zu synthetisieren, die in dem Speicher (16) gespeichert sind und Spitzenwerten entsprechen, die in einem nachfolgenden Rahmen (1) in dem Steuersignal erhalten werden.
  11. Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung nach Anspruch 7, welche aufweist: eine erste Erfassungseinrichtung (19) zum Erfassen des größten synthetisierten Leistungsspitzenwerts und des nächstgrößten synthetisierten Leistungsspitzenwerts von den Leistungsspitzenwerten, die durch Synthetisieren von Leistungsspitzenwerten, die einander entsprechen, in zwei Rahmen in dem Steuersignal erhalten werden, eine zweite Erfassungseinrichtung (19) zum Erfassen der Frequenzschätzsignale, die jedem der beiden synthetisierten Leistungsspitzenwerte entsprechen, auf der Grundlage des größten synthetisierten Leistungsspitzenwerts und des nächstgrößten synthetisierten Leistungsspitzenwerts, die durch die erste Erfassungseinrichtung (19) erfasst wurden, und eine Synchronisationseinrichtung (23, 24, 25, 26, 27) zum Herstellen der Synchronisation auf der Grundlage von zwei Frequenzschätzsignalen, die von der zweiten Erfassungseinrichtung (19) erfasst werden, und einem Synchronisationswort (5), das nach den zwei Frequenzschätzsignalen erfasst wird.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter aufweist: eine dritte Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Frequenzschätzsignale, die jedem der beiden synthetisierten Leistungsspitzenwerte entsprechen, die in dem dritten Rahmen erfasst werden, der nach den zwei Rahmen existiert, auf der Grundlage des größten synthetisierten Leistungsspitzenwerts und des nächstgrößten synthetisierten Leistungsspitzenwerts, die in dem dritten Rahmen erhalten werden, der nach den zwei Rahmen existiert, und eine Synchronisationseinrichtung (23, 24, 25, 26, 27) zum Herstellen der Synchronisation auf der Grundlage von jedem der Frequenzschätzsignale, die von der dritten Erfassungseinrichtung erfasst werden, und von Synchronisationswörtern, die in dem dritten Rahmen, der dem Frequenzschätzsignal (6) folgt, erfasst werden.
  13. Signalempfangs-Synchronisationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die erste Erfassungseinrichtung (19) einen Speicher zum Speichern der vorgegebenen Anzahl von Spitzenwerten, die einen Bereich von dem größten Spitzenwert bis zu dem N-ten Spitzenwert umfassen, die in jedem Rahmen (1) des Steuersignals erhalten werden, aufweist, wobei N eine positive ganze Zahl ist, und wobei die Synthetisiereinrichtung (15, 16) verwendet wird, um Spitzenwerte zu synthetisieren, die in dem Speicher gespeichert sind und Spitzenwerten in einem dem Rahmen (1) in dem Steuersignal nachfolgenden Rahmen (1) entsprechen.
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