JP2001057577A - 通信システムの位相変調信号の復調方法 - Google Patents
通信システムの位相変調信号の復調方法Info
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- JP2001057577A JP2001057577A JP2000174767A JP2000174767A JP2001057577A JP 2001057577 A JP2001057577 A JP 2001057577A JP 2000174767 A JP2000174767 A JP 2000174767A JP 2000174767 A JP2000174767 A JP 2000174767A JP 2001057577 A JP2001057577 A JP 2001057577A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
- H04L7/033—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
- H04L7/0334—Processing of samples having at least three levels, e.g. soft decisions
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイヤレス通信システムのＱＰＳＫ信号のよ
うな位相変調信号を、周波数復調することにより生成さ
れた、周波数情報に基づいたサンプルタイミングを用い
て復調する方法を提供する。 【解決手段】 本発明の方法によれば、位相変調信号
は、２つの部分に分けられ、第１部分は位相復調され、
第２部分は周波数復調される。これにより、位相変調信
号の瞬時周波数の測定値を生成する。この瞬時周波数の
測定値を処理して、シンボル遷移を特定し、この特定さ
れた遷移を用いて、サンプリングタイミングを確立し
て、適正なシンボルのサンプリングを確保する。
うな位相変調信号を、周波数復調することにより生成さ
れた、周波数情報に基づいたサンプルタイミングを用い
て復調する方法を提供する。 【解決手段】 本発明の方法によれば、位相変調信号
は、２つの部分に分けられ、第１部分は位相復調され、
第２部分は周波数復調される。これにより、位相変調信
号の瞬時周波数の測定値を生成する。この瞬時周波数の
測定値を処理して、シンボル遷移を特定し、この特定さ
れた遷移を用いて、サンプリングタイミングを確立し
て、適正なシンボルのサンプリングを確保する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムに関
し、特に、差分直交位相シフトキーイング（differenti
al quadrature phase-shift-keyed：ＤＱＰＳＫ）、あ
るいは他の種類の位相変調を用いる、ワイヤレス時分割
多重アクセス（time division multiple access：ＴＤ
ＭＡ）システムのような通信システムに関する。
し、特に、差分直交位相シフトキーイング（differenti
al quadrature phase-shift-keyed：ＤＱＰＳＫ）、あ
るいは他の種類の位相変調を用いる、ワイヤレス時分割
多重アクセス（time division multiple access：ＴＤ
ＭＡ）システムのような通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】π／４ＤＱＰＳＫとして知られる位相変
調技術を用いて、ワイヤレスＴＤＭＡシステムのよう
な、ある種の通信システムにおいて、デジタルデータを
伝送している。この技術によれば、データは、変調され
た信号の位相を変えることにより伝送される。特定の時
間間隔にわたる各位相シフトは、シンボルと称する。こ
の技術は、位相が直交する状態で、２つの信号を多重化
することにより、スペクトラム効率を増加させている。
２つの信号、すなわち同位相（Ｉ）信号とは９０°ずれ
ている直交（Ｑ）信号は、ＱＰＳＫ信号を形成する、キ
ャリア信号に変調される。π／４ＤＱＰＳＫの場合に
は、４個の位相シフトは、±π／４（±４５°）と、±
３π／４（±１３５°）であり、従来のＩＳ−１３６、
あるいはＩＳ−５４ワイヤレスＴＤＭＡシステムにおけ
る、シンボル期間Ｔは、４１．２μｓである。
調技術を用いて、ワイヤレスＴＤＭＡシステムのよう
な、ある種の通信システムにおいて、デジタルデータを
伝送している。この技術によれば、データは、変調され
た信号の位相を変えることにより伝送される。特定の時
間間隔にわたる各位相シフトは、シンボルと称する。こ
の技術は、位相が直交する状態で、２つの信号を多重化
することにより、スペクトラム効率を増加させている。
２つの信号、すなわち同位相（Ｉ）信号とは９０°ずれ
ている直交（Ｑ）信号は、ＱＰＳＫ信号を形成する、キ
ャリア信号に変調される。π／４ＤＱＰＳＫの場合に
は、４個の位相シフトは、±π／４（±４５°）と、±
３π／４（±１３５°）であり、従来のＩＳ−１３６、
あるいはＩＳ−５４ワイヤレスＴＤＭＡシステムにおけ
る、シンボル期間Ｔは、４１．２μｓである。
【０００３】従来のπ／４ＤＱＰＳＫ復調器は、キャリ
ア信号を抑制して、Ｉ信号とＱ信号を再生している。こ
のＩ信号とＱ信号は、π／４のインターバルでサンプリ
ングされ、Ａ／Ｄ変換器を用いてデジタル化されてい
る。その後、このデジタル化されたサンプルは、デジタ
ル信号プロセッサＤＳＰ内で処理され、シンボルの位相
と強度を再生している。図１は、あるＩ信号、またはＱ
信号のπ／４サンプリングプロセスを示す。このＩ信
号、またはＱ信号は、Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１、Ｎ＋２で示
されるシンボルのストリームを含む。ＩまたはＱ信号の
各シンボルは、π／４のインターバルでサンプリングさ
れる。
ア信号を抑制して、Ｉ信号とＱ信号を再生している。こ
のＩ信号とＱ信号は、π／４のインターバルでサンプリ
ングされ、Ａ／Ｄ変換器を用いてデジタル化されてい
る。その後、このデジタル化されたサンプルは、デジタ
ル信号プロセッサＤＳＰ内で処理され、シンボルの位相
と強度を再生している。図１は、あるＩ信号、またはＱ
信号のπ／４サンプリングプロセスを示す。このＩ信
号、またはＱ信号は、Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１、Ｎ＋２で示
されるシンボルのストリームを含む。ＩまたはＱ信号の
各シンボルは、π／４のインターバルでサンプリングさ
れる。
【０００４】一般的に、ワイヤレスＴＤＭＡシステムに
おいて、基地局と移動局との間で、ＤＱＰＳＫ復調器の
シンボルのπ／４サンプリングは、送信されたシンボル
に関して、通常同期していない。図２に示すような最適
の状況は、あるシンボルに対し、π／４のサンプルの４
つともが、現在のシンボル、すなわちシンボルＮの最も
安定した部分で取り出されることである。図３に示すよ
うな最悪の場合は、π／４サンプルの１つが、現在のシ
ンボルＮと、前のシンボルＮ−１、あるいは後のシンボ
ルＮ＋１の間の遷移時に取り出されることである。サン
プルを、同期を取らずに取り出すときには、奇数サンプ
ル対（図３のサンプル１と３）と、偶数サンプル対（図
３のサンプル２と４）を、４個のπ／４サンプルのすべ
ての組にわたって、品質を比較することにより、最悪の
場合に対し備え、各シンボルに対し最適の対のみを保持
する。このアプローチにより、シンボル間隔の間取られ
た、４個のπ／４サンプルのシンボルあたり、少なくと
も２つの許容可能なサンプルが得られ、これにより、π
／２のサンプリング品質を保証している。π／４サンプ
リング品質を有効に確保するために、より高いπ／８サ
ンプリングレートを用いるアプローチが用いられている
が、よりパワフルなＡ／ＤコンバータとＤＳＰが通常必
要とされ、復調器の複雑さおよびコストが増加すること
になる。
おいて、基地局と移動局との間で、ＤＱＰＳＫ復調器の
シンボルのπ／４サンプリングは、送信されたシンボル
に関して、通常同期していない。図２に示すような最適
の状況は、あるシンボルに対し、π／４のサンプルの４
つともが、現在のシンボル、すなわちシンボルＮの最も
安定した部分で取り出されることである。図３に示すよ
うな最悪の場合は、π／４サンプルの１つが、現在のシ
ンボルＮと、前のシンボルＮ−１、あるいは後のシンボ
ルＮ＋１の間の遷移時に取り出されることである。サン
プルを、同期を取らずに取り出すときには、奇数サンプ
ル対（図３のサンプル１と３）と、偶数サンプル対（図
３のサンプル２と４）を、４個のπ／４サンプルのすべ
ての組にわたって、品質を比較することにより、最悪の
場合に対し備え、各シンボルに対し最適の対のみを保持
する。このアプローチにより、シンボル間隔の間取られ
た、４個のπ／４サンプルのシンボルあたり、少なくと
も２つの許容可能なサンプルが得られ、これにより、π
／２のサンプリング品質を保証している。π／４サンプ
リング品質を有効に確保するために、より高いπ／８サ
ンプリングレートを用いるアプローチが用いられている
が、よりパワフルなＡ／ＤコンバータとＤＳＰが通常必
要とされ、復調器の複雑さおよびコストが増加すること
になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、復調
プロセスにおいて、コストがかからず、かつ複雑さが増
加することがないような、受信シンボルに対しサンプリ
ングプロセスを同期させる、位相復調技術を提供するこ
とである。
プロセスにおいて、コストがかからず、かつ複雑さが増
加することがないような、受信シンボルに対しサンプリ
ングプロセスを同期させる、位相復調技術を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、通信システム
において、ＱＰＳＫ信号、あるいは他の種類の位相変調
信号とともに用いられる、位相変調技術を改善すること
である。この位相変調技術は、サンプルタイミングを用
い、これは、位相変調信号を周波数復調することにより
生成された、周波数情報に、少なくとも一部は依存して
いる。本発明の一実施例においては、位相変調信号は、
第１部分と第２部分に分離される。第１部分は、位相復
調されて、復調シンボルを生成するが、第２部分は、周
波数復調されて、位相復調信号の瞬時周波数の測定値を
与える。その後、この瞬時周波数測定値を処理して、１
つあるいは複数のシンボル遷移を特定し、この特定され
たシンボル遷移を用いて、シンボルの適切なサンプリン
グが確保できるようなサンプルタイミングを確立する。
例えば、位相変調信号の瞬時周波数の測定値は、システ
ムで使用される、特定の同期ワードに関連するシグニチ
ャーを有する信号であり、ＤＳＰ内、あるいは他の処理
回路内で使用される情報を生成し、復調されたシンボル
をサンプリングする際に用いられるサンプルクロックを
生成し、調整し、あるいは制御する。
において、ＱＰＳＫ信号、あるいは他の種類の位相変調
信号とともに用いられる、位相変調技術を改善すること
である。この位相変調技術は、サンプルタイミングを用
い、これは、位相変調信号を周波数復調することにより
生成された、周波数情報に、少なくとも一部は依存して
いる。本発明の一実施例においては、位相変調信号は、
第１部分と第２部分に分離される。第１部分は、位相復
調されて、復調シンボルを生成するが、第２部分は、周
波数復調されて、位相復調信号の瞬時周波数の測定値を
与える。その後、この瞬時周波数測定値を処理して、１
つあるいは複数のシンボル遷移を特定し、この特定され
たシンボル遷移を用いて、シンボルの適切なサンプリン
グが確保できるようなサンプルタイミングを確立する。
例えば、位相変調信号の瞬時周波数の測定値は、システ
ムで使用される、特定の同期ワードに関連するシグニチ
ャーを有する信号であり、ＤＳＰ内、あるいは他の処理
回路内で使用される情報を生成し、復調されたシンボル
をサンプリングする際に用いられるサンプルクロックを
生成し、調整し、あるいは制御する。
【０００７】復調プロセスで、適切なシンボルタイミン
グを確保することにより、本発明は、受信データのビッ
トエラーレート（ＢＥＲ）性能を大幅に改善できる。例
えば、π／４ＤＱＰＳＫ変調を用いたシステムにおいて
は、本発明によれば、復調器の複雑さ、および製造コス
トを増加させることなく、あるいはサンプリングレート
を増加させることなく、所望のπ／４サンプリングが確
保できる。本発明は、ワイヤレスＴＤＭＡシステムのよ
うなアプリケーションで使用するのに適しているが、通
信システムのアプリケーション以外の多くのアプリケー
ションで類似の利点を提供する。
グを確保することにより、本発明は、受信データのビッ
トエラーレート（ＢＥＲ）性能を大幅に改善できる。例
えば、π／４ＤＱＰＳＫ変調を用いたシステムにおいて
は、本発明によれば、復調器の複雑さ、および製造コス
トを増加させることなく、あるいはサンプリングレート
を増加させることなく、所望のπ／４サンプリングが確
保できる。本発明は、ワイヤレスＴＤＭＡシステムのよ
うなアプリケーションで使用するのに適しているが、通
信システムのアプリケーション以外の多くのアプリケー
ションで類似の利点を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図４は、本発明の一実施例による
ＱＰＳＫ受信器１００のブロック図である。このＱＰＳ
Ｋ受信器１００を用いて、図１−３に記載したようなπ
／４ＤＱＰＳＫ信号、あるいは他の種類のＱＰＳＫ信号
を復調する。受信用アンテナ１０２を介して受信したＱ
ＰＳＫ復調されたキャリア信号は、ミキサ（ダウンコン
バータ）１０４内でダウンコンバートされ、フィルタ１
０６内でバンドパスフィルタ処理されて、ＱＰＳＫ信号
を再生する。このＱＰＳＫ信号はその後、１：２スプリ
ッタ１０８内で２つのパワーが１／２の部分に分割され
る。このＱＰＳＫ信号の第１部分は、従来のＱＰＳＫ復
調器１１０に加えられ、このＱＰＳＫ復調器１１０によ
り生成された同位相（Ｉ）信号と直交（Ｑ）信号が、Ａ
／Ｄコンバータ１１２に加えられ、このＡ／Ｄコンバー
タ１１２が、対応するシンボルをサンプリングして、デ
ジタルＩ出力とＱ出力を生成して、それをＦＩＦＯメモ
リ１１４内に記憶させる。
ＱＰＳＫ受信器１００のブロック図である。このＱＰＳ
Ｋ受信器１００を用いて、図１−３に記載したようなπ
／４ＤＱＰＳＫ信号、あるいは他の種類のＱＰＳＫ信号
を復調する。受信用アンテナ１０２を介して受信したＱ
ＰＳＫ復調されたキャリア信号は、ミキサ（ダウンコン
バータ）１０４内でダウンコンバートされ、フィルタ１
０６内でバンドパスフィルタ処理されて、ＱＰＳＫ信号
を再生する。このＱＰＳＫ信号はその後、１：２スプリ
ッタ１０８内で２つのパワーが１／２の部分に分割され
る。このＱＰＳＫ信号の第１部分は、従来のＱＰＳＫ復
調器１１０に加えられ、このＱＰＳＫ復調器１１０によ
り生成された同位相（Ｉ）信号と直交（Ｑ）信号が、Ａ
／Ｄコンバータ１１２に加えられ、このＡ／Ｄコンバー
タ１１２が、対応するシンボルをサンプリングして、デ
ジタルＩ出力とＱ出力を生成して、それをＦＩＦＯメモ
リ１１４内に記憶させる。
【０００９】本発明によれば、ＱＰＳＫ信号の第２部分
は、ＦＭ復調器１２０を通過して、伝送されたデータを
含む位相から、位相の微分値である瞬時周波数の測定値
を生成する。ＦＭ復調器１２０は、ＦＭディスクリミネ
ータおよび／または公知のＦＭ復調回路を有する。ＦＭ
復調器１２０からの瞬時周波数出力はその後、ピーク検
出器１２４に加えられる。このピーク検出器１２４は、
デジタル信号プロセッサ１２６に加えられるシグニチャ
ーを生成する。このデジタル信号プロセッサ１２６は、
このシグネチャーを用いて、適宜のサンプルタイミング
信号を生成し、これをサンプルタイミング生成器１２８
に与える。このサンプルタイミング信号は、サンプルタ
イミングはピーク検出器１２４からのシグネチャーに基
づいて進んでいるか、あるいは遅れているかを示す。デ
ジタル信号プロセッサ１２６は、従来のゼロクロッシン
グディテクタと、適宜の論理回路を含み、ピーク検出器
１２４に供給されたシグニチャーに基づいて適切なサン
プルタイミングを決定する。シグニチャーは、シンボル
ストリーム内の、あるシンボルのスタート、あるいは終
了点を決定するのに用いられる。
は、ＦＭ復調器１２０を通過して、伝送されたデータを
含む位相から、位相の微分値である瞬時周波数の測定値
を生成する。ＦＭ復調器１２０は、ＦＭディスクリミネ
ータおよび／または公知のＦＭ復調回路を有する。ＦＭ
復調器１２０からの瞬時周波数出力はその後、ピーク検
出器１２４に加えられる。このピーク検出器１２４は、
デジタル信号プロセッサ１２６に加えられるシグニチャ
ーを生成する。このデジタル信号プロセッサ１２６は、
このシグネチャーを用いて、適宜のサンプルタイミング
信号を生成し、これをサンプルタイミング生成器１２８
に与える。このサンプルタイミング信号は、サンプルタ
イミングはピーク検出器１２４からのシグネチャーに基
づいて進んでいるか、あるいは遅れているかを示す。デ
ジタル信号プロセッサ１２６は、従来のゼロクロッシン
グディテクタと、適宜の論理回路を含み、ピーク検出器
１２４に供給されたシグニチャーに基づいて適切なサン
プルタイミングを決定する。シグニチャーは、シンボル
ストリーム内の、あるシンボルのスタート、あるいは終
了点を決定するのに用いられる。
【００１０】本発明の他の実施例においては、ゼロクロ
ッシング検出器、論理回路、あるいは他の処理回路の１
つ、あるいはそれらの複数のものは、デジタル信号プロ
セッサ１２６とは別に実現される。さらにまた、回路の
様々な他の構成を用いて、位相変調信号の周波数の測定
値を生成できる。用語「周波数の測定値」は、サンプル
タイミングを制御するために用いられ、位相変調信号か
ら得られたあらゆる種類の周波数情報を含む。そのため
周波数の測定値とは、サンプルタイミングを制御する際
に用いられるのに適した瞬時周波数の測定値、あるいは
他の種類の周波数情報である。
ッシング検出器、論理回路、あるいは他の処理回路の１
つ、あるいはそれらの複数のものは、デジタル信号プロ
セッサ１２６とは別に実現される。さらにまた、回路の
様々な他の構成を用いて、位相変調信号の周波数の測定
値を生成できる。用語「周波数の測定値」は、サンプル
タイミングを制御するために用いられ、位相変調信号か
ら得られたあらゆる種類の周波数情報を含む。そのため
周波数の測定値とは、サンプルタイミングを制御する際
に用いられるのに適した瞬時周波数の測定値、あるいは
他の種類の周波数情報である。
【００１１】サンプルタイミング生成器１２８は、サン
プルクロックを生成し、これが、Ａ／Ｄコンバータ１１
２に加えられ、そしてＩ信号シンボルとＱ信号シンボル
をサンプリングするのに用いられる。サンプルクロック
のタイミングは、ピーク検出器１２４に与えられるシグ
ニチャーに基づいており、そして、あるシンボル内での
所望のπ／４サンプリングを提供する。ＦＩＦＯメモリ
１１４から出力されたデジタルＩとＱは、デジタル信号
プロセッサ１２６に送られ、そこで更に処理される。例
えば所望のフォーマットの出力デジタルデータビットス
トリームを生成する。
プルクロックを生成し、これが、Ａ／Ｄコンバータ１１
２に加えられ、そしてＩ信号シンボルとＱ信号シンボル
をサンプリングするのに用いられる。サンプルクロック
のタイミングは、ピーク検出器１２４に与えられるシグ
ニチャーに基づいており、そして、あるシンボル内での
所望のπ／４サンプリングを提供する。ＦＩＦＯメモリ
１１４から出力されたデジタルＩとＱは、デジタル信号
プロセッサ１２６に送られ、そこで更に処理される。例
えば所望のフォーマットの出力デジタルデータビットス
トリームを生成する。
【００１２】図５は、図４の受信器内で生成されたＦＭ
復調器出力であり、対応するＩとＱの復調出力信号を示
す。図５のプロットの水平方向の分割点は、２Ｔ、すな
わちシンボル期間Ｔの２倍の時間に対応する。図５の上
側の信号は、図４のＦＭ復調器１２０内のＦＭディスク
リミネータ回路の信号出力を表し、変調されたデータ
が、特定の同期ワード、すなわち図７の同期ワード１に
対応するときに、ＱＰＳＫ信号の第２部分から生成され
たものである。図５に示されるＩ信号とＱ信号は、同一
のＱＰＳＫ信号の第１部分から生成された、ＱＰＳＫ復
調器１１０の対応するＩ出力とＱ出力である。
復調器出力であり、対応するＩとＱの復調出力信号を示
す。図５のプロットの水平方向の分割点は、２Ｔ、すな
わちシンボル期間Ｔの２倍の時間に対応する。図５の上
側の信号は、図４のＦＭ復調器１２０内のＦＭディスク
リミネータ回路の信号出力を表し、変調されたデータ
が、特定の同期ワード、すなわち図７の同期ワード１に
対応するときに、ＱＰＳＫ信号の第２部分から生成され
たものである。図５に示されるＩ信号とＱ信号は、同一
のＱＰＳＫ信号の第１部分から生成された、ＱＰＳＫ復
調器１１０の対応するＩ出力とＱ出力である。
【００１３】図６は、図１の同期ワード１のシンボル間
変化に関連する、瞬時周波数変化をシュミレートしたも
のである。図５に示されるＦＭディスクリミネータの信
号出力は、図６に示されるシミュレートした瞬時周波数
変化にきわめてよく対応している。図７の表はＴＩＡ／
ＥＩＡ６２７標準、ＩＳ−１３６．２−Ａに記載された
ような、ＩＳ−１３６ＴＤＭＡシステムの同期ワード、
１ないし６に対する１４個のシンボル、Ｓ０ないしＳ１
３の組に対する位相変化を示す。図７では、「π」は、
省いてある。
変化に関連する、瞬時周波数変化をシュミレートしたも
のである。図５に示されるＦＭディスクリミネータの信
号出力は、図６に示されるシミュレートした瞬時周波数
変化にきわめてよく対応している。図７の表はＴＩＡ／
ＥＩＡ６２７標準、ＩＳ−１３６．２−Ａに記載された
ような、ＩＳ−１３６ＴＤＭＡシステムの同期ワード、
１ないし６に対する１４個のシンボル、Ｓ０ないしＳ１
３の組に対する位相変化を示す。図７では、「π」は、
省いてある。
【００１４】図７の表に示された同期ワードのおのおの
は、ＱＰＳＫ受信器１００内で用いられるユニークなシ
グニチャーを与え、適切なサンプルタイミング情報を生
成する。ピーク検出器の出力点における、同期ワードシ
グニチャーは、あるシンボルにおける位相変化の開始点
の正確な時（moment）を捕獲するのに用いられる。上記
したように、デジタル信号プロセッサ１２６は、従来の
ゼロクロッシング検出器と、このような決定を行うため
の論理回路を含む。図７の同期ワード１に対する位相変
化は、図５、６に示される瞬時周波数変化となる。例え
ば、４個のシンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、それぞ
れ図７に示すように−π／４、−π／４、−π／４と、
３π／４の位相シフトを有する。その結果、シンボルＳ
０、Ｓ１、Ｓ２は、瞬時周波数の大きな変化とはならな
いが、シンボルＳ３は、図６に示すような瞬時周波数の
大きな変化となる。同期ワード１に対応するシグニチャ
ーの検出を用いて、シンボルＳ３のスタートを決定し、
この情報を用いて、後続の受信シンボルのＴ／４のサン
プルタイミングを確立する。
は、ＱＰＳＫ受信器１００内で用いられるユニークなシ
グニチャーを与え、適切なサンプルタイミング情報を生
成する。ピーク検出器の出力点における、同期ワードシ
グニチャーは、あるシンボルにおける位相変化の開始点
の正確な時（moment）を捕獲するのに用いられる。上記
したように、デジタル信号プロセッサ１２６は、従来の
ゼロクロッシング検出器と、このような決定を行うため
の論理回路を含む。図７の同期ワード１に対する位相変
化は、図５、６に示される瞬時周波数変化となる。例え
ば、４個のシンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、それぞ
れ図７に示すように−π／４、−π／４、−π／４と、
３π／４の位相シフトを有する。その結果、シンボルＳ
０、Ｓ１、Ｓ２は、瞬時周波数の大きな変化とはならな
いが、シンボルＳ３は、図６に示すような瞬時周波数の
大きな変化となる。同期ワード１に対応するシグニチャ
ーの検出を用いて、シンボルＳ３のスタートを決定し、
この情報を用いて、後続の受信シンボルのＴ／４のサン
プルタイミングを確立する。
【００１５】サンプルタイミングを生成するために、こ
のような同期ワードを用いることにより、π／４サンプ
リングは、所望のタイミング、例えば、図２に示すよう
な最良の場合のＴ／４サンプルタイミングに対応するこ
とが出来るようになる。これにより受信データのＢＥＲ
性能が著しく向上するが、復調プロセスに関連するサン
プルレート、あるいは複雑さ、およびコストが増加する
ことはない。
のような同期ワードを用いることにより、π／４サンプ
リングは、所望のタイミング、例えば、図２に示すよう
な最良の場合のＴ／４サンプルタイミングに対応するこ
とが出来るようになる。これにより受信データのＢＥＲ
性能が著しく向上するが、復調プロセスに関連するサン
プルレート、あるいは複雑さ、およびコストが増加する
ことはない。
【００１６】ＦＭ復調器１２０の出力は、位相の微分値
である信号の瞬時周波数であるため、自動ゲイン制御、
あるいは自動周波数修正は必要ではない。このことは、
本発明のサンプルタイミング生成技術は、ゲイン変動、
フェード、スピード、距離、フィルタグループ遅延、送
信側の処理時間等の外乱ファクタに対し、耐性を有す
る。
である信号の瞬時周波数であるため、自動ゲイン制御、
あるいは自動周波数修正は必要ではない。このことは、
本発明のサンプルタイミング生成技術は、ゲイン変動、
フェード、スピード、距離、フィルタグループ遅延、送
信側の処理時間等の外乱ファクタに対し、耐性を有す
る。
【００１７】本発明は、ワイヤレスＴＤＭＡシステムに
適したものであるが、他のアプリケーションにも用いる
ことが出来る。さらにまた、本発明のシステムは、複数
の基地局と移動局、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴ
Ｎ）に基地局を接続する移動交換機センタ（ＭＳＣ）
と、システムプログラム、あるいはコンフィグレーショ
ンデータ、ユーザデータ、課金情報等を記憶するメモ
リ、あるいは他の記憶装置も含むこともできる。さらに
また、本発明は、多くの異なる方法を用いても実現で
き、ダウンコンバータ、信号ソース、フィルタ、復調
器、検出器、信号プロセッサ、等も含むことが出来る。
さらに、本発明の他の実施例では、位相変調信号から周
波数の測定値を生成し、この周波数測定値に、少なくと
も一部が依存する、適宜のサンプルタイミングを生成す
る別の種類の回路を用いることが出来る。
適したものであるが、他のアプリケーションにも用いる
ことが出来る。さらにまた、本発明のシステムは、複数
の基地局と移動局、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴ
Ｎ）に基地局を接続する移動交換機センタ（ＭＳＣ）
と、システムプログラム、あるいはコンフィグレーショ
ンデータ、ユーザデータ、課金情報等を記憶するメモ
リ、あるいは他の記憶装置も含むこともできる。さらに
また、本発明は、多くの異なる方法を用いても実現で
き、ダウンコンバータ、信号ソース、フィルタ、復調
器、検出器、信号プロセッサ、等も含むことが出来る。
さらに、本発明の他の実施例では、位相変調信号から周
波数の測定値を生成し、この周波数測定値に、少なくと
も一部が依存する、適宜のサンプルタイミングを生成す
る別の種類の回路を用いることが出来る。
【図１】従来のπ／４ＤＱＰＳＫ変調技術によるシンボ
ルのサンプリングを表す図。
ルのサンプリングを表す図。
【図２】従来のπ／４ＤＱＰＳＫ変調技術によるシンボ
ルのサンプリングを表す図。
ルのサンプリングを表す図。
【図３】従来のπ／４ＤＱＰＳＫ変調技術によるシンボ
ルのサンプリングを表す図。
ルのサンプリングを表す図。
【図４】本発明による受信器のブロック図。
【図５】図４の受信器内で生成されたＦＭ復調器の復調
されたＩ出力信号とＱ出力信号を表す図。
されたＩ出力信号とＱ出力信号を表す図。
【図６】図５のＦＭ復調器出力をシュミレートした図。
【図７】本発明により、ＴＤＭＡシステム用の図４の受
信器のサンプルタイミングを提供するために用いられ
る、同期ワードの組を表す表。
信器のサンプルタイミングを提供するために用いられ
る、同期ワードの組を表す表。
１００ ＱＰＳＫ受信器 １０２ 受信用アンテナ １０４ ミキサ（ダウンコンバータ） １０６ フィルタ １０８ １：２スプリッタ １１０ ＱＰＳＫ復調器 １１２ Ａ／Ｄコンバータ １１４ ＦＩＦＯメモリ １２０ ＦＭ復調器 １２４ ピーク検出器 １２６ デジタル信号プロセッサ １２８ サンプルタイミング生成器
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 トマス ウィリアム ゴエデル アメリカ合衆国、07704 ニュージャージ ー、フェア ヘブン、マッカーター アベ ニュー 31 (72)発明者 アレックス マツセビッヒ アメリカ合衆国、07950 ニュージャージ ー、モリス プレインズ、アベレル ドラ イブ 55 (72)発明者 モーセン サラフ アメリカ合衆国、07760 ニュージャージ ー、ラムソン、サークル ドライブ 32 (72)発明者 ジョナサン マイケル トビアス アメリカ合衆国、07932 ニュージャージ ー、フォールハム パーク、ビーチウッド ロード 63 (72)発明者 シェング−ツァイ アメリカ合衆国、08807 ニュージャージ ー、ブリッジウォーター、ソロモン ドラ イブ 30
Claims (22)
- 【請求項１】 （Ａ）位相変調信号の周波数の測定値を
生成するステップと、 （Ｂ）位相変調信号を、位相復調することにより生成さ
れた復調シンボルをサンプリングするためのサンプルタ
イミングを制御するために前記位相変調信号の周波数の
測定値を用いるステップと、を有することを特徴とする
通信システムの位相変調信号の復調方法。 - 【請求項２】 前記位相変調信号の周波数の測定値は、
位相変調信号の瞬時周波数の測定値であることを特徴と
する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記システムは、ワイヤレスＴＤＭＡ通
信システムであることを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 前記位相変調信号は、直交位相シフトキ
ーイングＱＰＳＫ信号であることを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項５】 前記位相変調信号は、π／４差分直交位
相シフトキーイングＱＰＳＫ信号であることを特徴とす
る請求項５記載の方法。 - 【請求項６】 前記（Ａ）のステップは、 （Ａ１）前記位相変調信号を、第１部分と第２部分に分
離するステップと、 （Ａ２）復調シンボルを生成するために、第１部分を位
相復調し、瞬時周波数の測定値を生成するために、第２
部分を周波数復調するステップと、を有することを特徴
とする請求項２記載の方法。 - 【請求項７】 前記（Ａ）のステップは、 （Ａ３）瞬時周波数の測定値を生成するために、位相復
調信号を周波数復調するステップを含むことを特徴とす
る請求項２記載の方法。 - 【請求項８】 前記（Ａ）ステップは、 （Ａ４）瞬時周波数の測定値を生成するために、前記位
相変調信号の周波数変調バージョンを処理するステップ
を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記位相変調信号の瞬時周波数の測定値
は、システムで用いられる、特定の同期ワードに関連す
るシグネチャーを有する信号であることを特徴とする請
求項２記載の方法。 - 【請求項１０】 （Ｂ）ステップは、位相変調信号の瞬
時周波数の測定値に、少なくとも部分的に基づいて、前
記復調されたシンボルのサンプリングをするための、サ
ンプルクロックを生成するステップを含むことを特徴と
する請求項２記載の方法。 - 【請求項１１】 （Ｂ）ステップは、位相変調信号の瞬
時周波数の測定値に、少なくとも部分的に基づいて、前
記復調されたシンボルのサンプリングをするための、サ
ンプルクロックを調整するステップを含むことを特徴と
する請求項２記載の方法。 - 【請求項１２】 （Ａ）位相変調信号の周波数の測定値
を生成する復調器と、 （Ｂ）位相変調信号を、位相変調された信号を位相復調
することにより生成された、復調されたシンボルをサン
プリングするためのサンプルタイミングを制御するよう
動作する、復調器の出力に接続された入力を有するサン
プルタイミング生成器と、を有し、 前記サンプルタイミングは、位相変調信号の周波数の測
定値に、少なくとも部分的に依存することを特徴とする
通信システムの位相変調信号の復調する装置。 - 【請求項１３】 前記位相変調信号の周波数の測定値
は、位相変調信号の瞬時周波数の測定値であることを特
徴とする請求項１２記載の装置。 - 【請求項１４】 前記システムは、ワイヤレスＴＤＭＡ
通信システムであることを特徴とする請求項１２記載の
装置。 - 【請求項１５】 前記位相変調信号は、直交位相シフト
キーイング（ＱＰＳＫ）信号であることを特徴とする請
求項１２記載の装置。 - 【請求項１６】 前記位相変調信号は、π／４差分直交
位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）信号であることを特
徴とする請求項１５記載の装置。 - 【請求項１７】 前記復調器は、周波数復調器であり、 前記装置は、 （Ａ１）前記位相変調信号を、第１部分と第２部分に分
離する信号スプリッタと、 （Ａ２）復調シンボルを生成するために、第１部分を位
相復調し、瞬時周波数の測定値を生成するために、第２
部分を復調する位相復調器と、を有することを特徴とす
る請求項１３記載の装置。 - 【請求項１８】 前記復調器は、 （Ａ３）瞬時周波数の測定値を生成するために、位相復
調信号を周波数復調するステップを含むことを特徴とす
る請求項１３記載の装置。 - 【請求項１９】 前記復調器は、 （Ａ４）瞬時周波数の測定値を生成するために、前記位
相変調信号の周波数変調バージョンを処理する処理回路
を含むことを特徴とする請求項１８記載の装置。 - 【請求項２０】 前記位相変調信号の瞬時周波数の測定
値は、システムで用いられる、特定の同期ワードに関連
するシグネチャーを有する信号であることを特徴とする
請求項１３記載の装置。 - 【請求項２１】 前記サンプルタイミング生成器は、位
相変調信号の瞬時周波数の測定値に、少なくとも部分的
に基づいて、前記復調されたシンボルのサンプリングを
するための、サンプルクロックを生成するよう動作する
ことを特徴とする請求項１３記載の装置。 - 【請求項２２】 前記サンプルタイミング生成器は、位
相変調信号の瞬時周波数の測定値に、少なくとも部分的
に基づいて、前記復調されたシンボルのサンプリングを
するための、サンプルクロックを調整するよう動作する
ことを特徴とする請求項１３記載の装置。
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-
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