JP2001285384A - Demodulator - Google Patents

Demodulator

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JP2001285384A
JP2001285384A JP2000090547A JP2000090547A JP2001285384A JP 2001285384 A JP2001285384 A JP 2001285384A JP 2000090547 A JP2000090547 A JP 2000090547A JP 2000090547 A JP2000090547 A JP 2000090547A JP 2001285384 A JP2001285384 A JP 2001285384A
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JP
Japan
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phase
difference
unit
frequency
phase difference
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Application number
JP2000090547A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Nishizawa
正治 西澤
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a demodulator which can precisely detect frequency differences in semi-synchronous detection and improve the adjustment capability toward noise. SOLUTION: The phase sampling data of π/4 shift QPSK modulated wave which is sampled by a semi-synchronous detector 1 is delayed by the time period required for n-times sampling by a delay unit 3 to obtain the phase difference between the sampling data before and after the delay. Then the phase difference obtained by the delay unit 3 is compared with the basic phase difference stored in the base phase difference storage 51 by a phase comparison unit 5. Based on the time period when preambles are detected by a preamble detector 4, and the comparison result given by the phase comparison unit 5, the frequency difference of a carrier is calculated by a operating unit 6, based on which the frequency of the phase sampling data sampled by the semi-synchronous detector 1 is corrected by a frequency corrector 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、π/4シフトQ
PSK(Quadrature Phase Shift Keying;横軸位相偏移
変調)信号の搬送波周波数を捕捉して周波数差を補正す
る準同期検波方式の復調装置に関する。
The present invention relates to a π / 4 shift Q
The present invention relates to a quasi-synchronous detection type demodulator that captures a carrier frequency of a quadrature phase shift keying (PSK) signal and corrects a frequency difference.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】デジ
タル方式の携帯電話システムやPHS(パーソナルハン
ディフォンシステム)はかなり普及しており、このよう
なデジタル移動体通信システムにおいて用いられるデジ
タル復調回路を備えた復調装置がある。
2. Description of the Related Art Digital mobile telephone systems and PHSs (Personal Handy Phone Systems) have become quite popular, and are equipped with a digital demodulation circuit used in such digital mobile communication systems. There is a demodulator.

【0003】PHSは,比較的低速なフェージング環境
下にあり、その送信電力は携帯電話システムに比べてか
なり小さい。このPHSの変調方式は、π/4シフトQ
PSK変調方式が採用され、図9(a)に示すように、信
号は8相デジタル変調波になっている。この8相デジタ
ル変調波の直交する2チャンネルのIQ信号平面におい
て、図9(b)に示すように、シンボルの位相が直前のシ
ンボルに対してπ/4遷移した後、次のシンボルは−3
π/4遷移することが交互に繰り返される特定のプリア
ンブルパターンを有する。この特定のプリアンブルパタ
ーンは、LCCH(物理制御チャネル)スキャン等の一部
のチャネルを除いて、連続して31シンボルの期間繰り
返される。このことは、復調装置自体の基準タイミング
をもとに受信信号の位相情報を検出して、プリアンブル
パターンのタイミングを特定する方法として、上記連続
したプリアンブルパターンを利用できる。
[0003] The PHS is under a relatively slow fading environment, and its transmission power is considerably smaller than that of a portable telephone system. The modulation scheme of this PHS is π / 4 shift Q
The PSK modulation method is adopted, and the signal is an eight-phase digital modulation wave as shown in FIG. In the orthogonal two-channel IQ signal plane of the eight-phase digital modulation wave, as shown in FIG. 9B, after the phase of the symbol makes a π / 4 transition with respect to the immediately preceding symbol, the next symbol becomes −3.
It has a specific preamble pattern in which π / 4 transition is alternately repeated. This specific preamble pattern is repeated continuously for a period of 31 symbols, except for some channels such as an LCCH (physical control channel) scan. This means that the continuous preamble pattern can be used as a method of detecting the phase information of the received signal based on the reference timing of the demodulator itself and specifying the timing of the preamble pattern.

【0004】上記プリアンブルパターンからタイミング
を検出する方法としては、準同期検波回路を有するPH
S受信機において、受信信号を準同期検波することで位
相サンプリングデータを取り出し、上記位相サンプリン
グデータを1シンボル遅延させて、その遅延させた位相
サンプリングデータと遅延前の位相サンプリングデータ
との位相差を求める演算処理をすることにより、受信信
号をBPSK(BinaryPhase Shift Keying;2相位相変
調)信号として扱い、上記BPSK信号の極性で2値化
して、その2値化された信号の方形波の周波数を算出す
ることで周波数差を求めることが知られている(特開平
9−266499号公報)。
As a method of detecting the timing from the preamble pattern, a method of detecting a timing using a PH
In the S receiver, phase sampling data is extracted by quasi-synchronous detection of the received signal, the phase sampling data is delayed by one symbol, and the phase difference between the delayed phase sampling data and the phase sampling data before delay is calculated. The received signal is processed as a BPSK (Binary Phase Shift Keying) signal by performing the arithmetic processing to obtain the signal, binarized by the polarity of the BPSK signal, and the frequency of the square wave of the binarized signal is calculated. It is known that a frequency difference is obtained by calculation (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-266499).

【0005】また、プリアンブルパターンから位相情報
を取り出す方法としては、シンボル点のみ着目すると、
図9(b)において、シンボル点は円周上とプリアンブル
波形が交差している○●の点であり、2シンボル間の位
相差は図9(b)の図面からπ/2であることが見出され
る。ここで受信信号をシンボル点で検波した場合、上記
検波信号より2シンボル間の遅延検波を行うと、その結
果得られる位相角の情報より周波数誤差を算出すること
が知られている(特許第2643792号公報)。
As a method of extracting phase information from a preamble pattern, focusing only on symbol points,
In FIG. 9 (b), the symbol point is the point of the circle where the preamble waveform intersects the circle, and the phase difference between the two symbols may be π / 2 from the drawing of FIG. 9 (b). Found. It is known that when a received signal is detected at a symbol point, if delay detection between two symbols is performed from the detected signal, a frequency error is calculated from information on a phase angle obtained as a result (Japanese Patent No. 2643792). Publication).

【0006】また、受信信号が情報チャネルになると、
一般に図11(a)〜(b)のようにプリアンブルパターン
が短くなり、プリアンブルパターンより位相情報を取り
出すことが困難となる。そのため、情報チャネルでは、
準同期検波した位相サンプリングデータを遅延検波等し
た後、規則性のない復調データを用いて演算により各サ
ンプリング点での周波数差を求め、これを数10シンボ
ル期間で移動平均を行い、これより周波数差を導き出し
ている。
[0006] When a received signal becomes an information channel,
Generally, as shown in FIGS. 11A and 11B, the preamble pattern becomes short, and it becomes difficult to extract phase information from the preamble pattern. Therefore, in the information channel,
After delay detection of the quasi-synchronous detected phase sampling data, a frequency difference at each sampling point is obtained by an operation using demodulated data having no regularity, and a moving average is calculated for several tens of symbol periods. The difference has been derived.

【0007】ところで、一般的に、復調装置には、コス
タス方式などのクローズドループを用いた同期検波方式
と、回路規模が小さくできる準同期検波を用いた遅延検
波方式や同様の準同期検波にオープンループを加えた同
期検波方式がある。
In general, a demodulator is open to a synchronous detection system using a closed loop such as the Costas system, a delay detection system using a quasi-synchronous detection that can reduce the circuit scale, and similar quasi-synchronous detection. There is a synchronous detection method to which a loop is added.

【0008】図9(b)のプリアンブルパターンは、PH
Sの規格書から作成したものであり、制御チャネルや同
期バーストのプリアンブルにおけるシンボル変化の軌跡
を示している。このプリアンブルは、ビット列が規格に
より定められており、規格書および図9(b)からもシン
ボル点(○および●の点)で、2シンボル間の位相がπ/
2となることが見出せる。この場合、受信信号はシンボ
ル点でサンプリングするためには、クローズドループを
用いた同期検波方式等を採用することが必要である。し
かし、同期検波でない準同期検波においてシンボル点以
外で位相検波される場合を考えると、例えば図9(b)プ
リアンブルの波形で任意の点と2シンボル先の点でA1
点〜B1点やA2点〜B2点となるが、図面からこのA点
〜B点間の位相差に何らかの規則性があることを導きだ
すのは困難である。実際のプリアンブルの軌跡は、計算
すると、図10のような軌跡を示している(ルートナイ
キストフィルタを通した後の波形である)。この図10
(縦軸,横軸は任意目盛)では、サンプル点をマークして
いるので、時間的な軌跡をわかりやすくしているが、図
9(b)のようにマークがなければシンボル点以外の任意
のサンプル点と別のサンプル点との位相差を導き出し
て、位相差の軌跡を求めることは難しく、計算機シミュ
レーションを含めた定量的な方法で位相差を算出して規
則性を導き出すアプローチが必要である。
[0008] The preamble pattern in FIG.
It is created from the S standard and shows the trajectory of symbol change in the preamble of the control channel and the synchronization burst. In this preamble, the bit string is defined by the standard, and from the standard specification and FIG. 9B, the phase between two symbols is π / at the symbol points (points of ○ and ●).
2 can be found. In this case, in order to sample the received signal at the symbol point, it is necessary to adopt a synchronous detection method using a closed loop or the like. However, considering a case where phase detection is performed at a point other than a symbol point in quasi-synchronous detection other than synchronous detection, for example, A 1 at an arbitrary point and a point two symbols ahead in the waveform of the preamble in FIG.
Although a point ~B 1 point and A 2 points ~B 2 points, they are difficult to derive that there is some regularity in the phase difference between the point A ~B point from the drawing. The calculated trajectory of the preamble shows a trajectory as shown in FIG. 10 (a waveform after passing through a root Nyquist filter). This FIG.
In FIG. 9 (b), sample points are marked so that the time trajectory is easy to understand, but if there is no mark as shown in FIG. It is difficult to derive the phase difference between one sample point and another sample point and find the trajectory of the phase difference, and an approach to calculate the phase difference by a quantitative method including computer simulation and derive regularity is necessary. is there.

【0009】このような同期検波の場合は、受信信号は
シンボル点でサンプリングされるので、2シンボルの位
相差を導くことが可能である。しかし、いままでの同期
検波では、クローズドループのPLL(Phase-Locked Lo
op:位相同期回路)を用いた構成であり、フェージング等
の影響によリPLLのロックが外れるという問題が発生
する。このため、PLLのロック外れを制御する等の回
路が必要となるが、どのような受信環境下でも制御でき
るロックはずれ防止回路の設計は難しく限界がある。こ
のため、一般的に準同期検波をした後に遅延検波をする
か、または準同期検波をした後にオープンループ型同期
検波を行う方式が採用されており、いずれも最初に準同
期検波をする方式となっている。
In the case of such synchronous detection, the received signal is sampled at symbol points, so that a phase difference between two symbols can be derived. However, in the conventional synchronous detection, a closed-loop PLL (Phase-Locked Lo
op: a phase-locked loop), which causes a problem that the PLL is unlocked due to fading or the like. For this reason, a circuit for controlling unlocking of the PLL or the like is required. However, it is difficult to design an unlock prevention circuit that can be controlled under any receiving environment, and there is a limit. For this reason, a method of performing delay detection after performing quasi-synchronous detection, or performing open-loop synchronous detection after performing quasi-synchronous detection is generally adopted, and both methods employ quasi-synchronous detection first. Has become.

【0010】また、準同期検波において、周波数差を求
めるサンプル数の量に着目すると、従来の方法では、周
波数差を特定のプリアンブルパターンの31シンボルか
ら求めるが、その処理過程において周波数差のサンプル
数は29〜31サンプルとなる。このため、受信感度が
良好でない環境下では、準同期検波した位相サンプリン
グデータにノイズが多くなり、少ない29〜31の周波
数差のサンプル数からの演算処理をするので、ノイズ量
が演算処理での平均化に大きく影響する。演算処理過程
でノイズが多いサンプルデータを取り除くことも考えら
れるが、そうしたときは、さらにサンプル数の減少によ
り演算結果の精度が落ちるために周波数差の誤差が大き
くなる。エラーレイトが劣化するような受信感度が良好
でない環境下では、プリアンブルパターンのタイミング
を正確に特定してエラーレイトの改善をすることが、例
えば音声の途切れを防止するなどの受信性能の向上につ
ながる。従来の方法では、受信感度がある程度良好な環
境下で有効と考えられる検出を行っているので、受信感
度が良好でない環境下では、プリアンブルパターンのタ
イミングの特定のための周波数差検出精度が落ちること
が考えられる。例えば、従来の技術では、31シンボル
のうち24シンボルの区間の位相差分情報から平均化し
て周波数差情報を検出して、位相雑音に強くしている
が、さらに深いフェージングにより許容ノイズ範囲を越
えた場合、その周波数差情報の信用性が低下する可能性
がある。
In the quasi-synchronous detection, focusing on the number of samples for which the frequency difference is obtained, the frequency difference is obtained from 31 symbols of a specific preamble pattern in the conventional method. Is 29 to 31 samples. For this reason, in an environment where the reception sensitivity is not good, the phase sampling data subjected to quasi-synchronous detection has a large amount of noise, and the arithmetic processing is performed from the number of samples having a small frequency difference of 29 to 31. Significantly affects averaging. It is also conceivable to remove sample data containing a lot of noise in the operation process. In such a case, however, the accuracy of the operation result is reduced due to a further decrease in the number of samples, so that the error of the frequency difference increases. In an environment where reception sensitivity is not good such that the error rate is deteriorated, accurately specifying the timing of the preamble pattern to improve the error rate leads to an improvement in the reception performance such as, for example, preventing interruption of voice. . In the conventional method, detection is considered to be effective in an environment where reception sensitivity is somewhat good, so in an environment where reception sensitivity is not good, the frequency difference detection accuracy for specifying the timing of the preamble pattern may decrease. Can be considered. For example, in the conventional technology, the frequency difference information is detected by averaging from the phase difference information in the section of 24 symbols out of 31 symbols, and the phase noise is strengthened. In this case, the reliability of the frequency difference information may be reduced.

【0011】また、受信信号の情報チャネルにおいて
は、プリアンブル期間が非常に短くなり、PHSでは、
SS(スタートビット)を含めて4シンボルになる。図1
1(a),(b)は制御チャネル等と情報チャネルの各スロ
ットの構成を示したものである。図11(b)に示す情報
チャネルにおいてプリアンブルが短くなるのは、すでに
基地局との間で同期がとれ、リンクが確立されて送受信
が可能な状態であると想定され、スロット内のプリアン
ブルを短くしてデータ等に充てることで多くの情報を送
信しようとするためである。図11(b)では、情報チャ
ネルのプリアンブルが4シンボルしかない。変調波の位
相は、前後約8〜10シンボル点で単発パルスの畳み込
みをすると作成できるが、情報チャネルの4シンボル期
間のプリアンプルでは、前後のシンボル点からの畳み込
みの影響によって、正確にπ/4遷移した後、次のシン
ボルは−3π/4遷移するような位相軌跡を描かない。
In the information channel of the received signal, the preamble period becomes very short.
There are four symbols including the SS (start bit). FIG.
1 (a) and 1 (b) show the configuration of each slot of a control channel and the like and an information channel. The reason why the preamble is shortened in the information channel shown in FIG. 11 (b) is that synchronization has already been established with the base station, a link has been established and transmission and reception are possible, and the preamble in the slot has been shortened. This is because it is intended to transmit a lot of information by assigning it to data or the like. In FIG. 11B, the preamble of the information channel has only four symbols. The phase of the modulated wave can be created by convolving a single pulse at about 8 to 10 symbol points before and after. However, in the preamble of the information channel for 4 symbol periods, the π / phase is accurately influenced by the convolution from the preceding and following symbol points. After four transitions, the next symbol does not draw a phase trajectory that makes a -3π / 4 transition.

【0012】また、図12に示すように、情報チャネル
のプリアンブル期間(図12のPR)の位相は波打ってお
り、一定の位相に収束していないため、情報チャネルに
おいては、プリアンブルパターンからタイミングを特定
することが困難である。したがって、従来、情報チャネ
ルでは、準同期検波した位相サンプリングデータを遅延
検波等した後の規則性のない復調データを用いて、演算
により各サンプリング点での周波数差を求め、これを数
10シンボル期間で移動平均を行い、これより周波数差
として導き出しているが、精度および正確性が低下して
誤差も大きいという問題がある。
Further, as shown in FIG. 12, the phase of the preamble period (PR in FIG. 12) of the information channel is wavy and does not converge to a fixed phase. Is difficult to identify. Therefore, conventionally, in the information channel, a frequency difference at each sampling point is obtained by calculation using demodulated data having no regularity after delay detection of phase sampling data subjected to quasi-synchronous detection, and this is calculated for several tens of symbol periods. , And a frequency difference is derived from the moving average. However, there is a problem that accuracy and precision are reduced and an error is large.

【0013】そこで、この発明の目的は、準同期検波に
おいてプリアンブルから正確に周波数差を検出でき、雑
音に対する余裕度を向上できる復調装置を提供すること
にある。
It is an object of the present invention to provide a demodulator capable of accurately detecting a frequency difference from a preamble in quasi-synchronous detection and improving a margin for noise.

【0014】また、この発明のもう1つ目的は、準同期
検波においてプリアンブルパターンが短い情報チャネル
のユニークワードから正確に周波数差を検出でき、雑音
に対する余裕度を向上できる復調装置を提供することに
ある。
It is another object of the present invention to provide a demodulator capable of accurately detecting a frequency difference from a unique word of an information channel having a short preamble pattern in quasi-synchronous detection and improving a margin for noise. is there.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の復調装置は、受信したπ/4シフトQP
SK変調波を入力信号として受け、基準発振器から生成
されたサンプリングクロックを用いて、上記入力信号の
位相を2シンボル当たりn(nは2以上の整数)回のサン
プリング間隔でサンプリングする準同期検波部と、上記
準同期検波部によりサンプリングされた位相サンプリン
グデータをn回のサンプリングに要する時間だけ遅延さ
せ、その遅延させた位相サンプリングデータと遅延前の
位相サンプリングデータとの位相差を求める遅延差分部
と、上記入力信号のシンボルの位相が直前のシンボルに
対してπ/4遷移し、次のシンボルの位相が−3π/4
遷移することが交互に繰り返される特定パターンのプリ
アンブルを検出するプリアンブル検出部と、送信機側か
ら送信されるπ/4シフトQPSK変調波の条件に基づ
いて、予め定められた上記プリアンブルにおける2シン
ボル間の基準位相差を格納する基準位相差格納部と、上
記遅延差分部により求められた位相差と、上記基準位相
差格納部に格納された上記基準位相差とを比較する位相
比較部と、上記プリアンブル検出部によりプリアンブル
が検出された期間、上記位相比較部の比較結果に基づい
て搬送波の周波数差を演算する周波数差演算部と、上記
周波数差演算部により演算された上記搬送波の周波数差
に基づいて、上記準同期検波部によりサンプリングされ
た上記位相サンプリングデータに対して周波数を補正す
る周波数補正部と、上記周波数補正部で補正された位相
サンプリングデータを用いて復調クロックを再生し、そ
の復調クロックに基づいて上記補正された位相サンプリ
ングデータから復調データを得る復調部とを備えたこと
を特徴としている。
In order to achieve the above object, a demodulation apparatus according to the present invention comprises a π / 4 shift QP
A quasi-synchronous detector that receives an SK modulated wave as an input signal and samples the phase of the input signal at a sampling interval of n (n is an integer of 2 or more) per two symbols using a sampling clock generated from a reference oscillator. A delay difference unit that delays the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit by a time required for n times of sampling, and calculates a phase difference between the delayed phase sampling data and the phase sampling data before the delay. , The phase of the symbol of the input signal makes a π / 4 transition with respect to the immediately preceding symbol, and the phase of the next symbol becomes -3π / 4.
A preamble detection unit that detects a preamble of a specific pattern in which transitions are alternately repeated; and a preamble detection unit that detects a preamble between two symbols in the predetermined preamble based on a condition of a π / 4 shift QPSK modulated wave transmitted from a transmitter. A reference phase difference storage unit that stores the reference phase difference, a phase difference calculated by the delay difference unit, and a phase comparison unit that compares the reference phase difference stored in the reference phase difference storage unit, A period in which the preamble is detected by the preamble detector, a frequency difference calculator that calculates a frequency difference of the carrier based on the comparison result of the phase comparator, and a frequency difference of the carrier calculated by the frequency difference calculator. A frequency correction unit that corrects the frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit. Using the phase sampling data corrected by the frequency correction unit reproduces the demodulation clock, and characterized in that a demodulator for obtaining a demodulated data from said corrected phase sampled data based on the demodulation clock.

【0016】上記構成の復調装置によれば、上記準同期
検波部は、π/4シフトQPSK変調波を入力信号とし
て受け、基準発振器から生成されたサンプリングクロッ
クを用いて、上記入力信号の位相を2シンボル当たりn
(nは2以上の整数)回サンプリングする。この入力信号
の制御チャネルや同期バーストでは、直交する2チャネ
ルの信号成分のIQ信号平面上において、シンボルがπ
/4遷移し次に−3π/4遷移するように交互に繰り返
される特定パターンのプリアンブルを有する。上記遅延
差分部は、この準同期検波した位相サンプリングデータ
をn回のサンプリングに要する時間(2シンボル分)だけ
遅延させ、その遅延させた位相サンプリングデータと遅
延前の位相サンプリングデータと位相差を求める。この
場合、入力信号がプリアンブルである場合、サンプリン
グ点がシンボル点上であれば、受信したシンボルに対し
てπ/4遷移した後、次のシンボルは−3π/4遷移す
るように交互に繰り返される特定パターンであるため、
遅延差分値(2シンボル間の位相差)はπ/2になる。こ
こでシンボル点以外の位相差を求めようとすると、図9
(b)に示すプリアンブルパターンの軌跡から導き出すこ
とは困難であり、実際にπ/4シフトQPSK変調波の
特定プリアンブルパターンの波形を計算して作成し、任
意のサンプリング点におけるnサンプル間隔の遅延差分
値を求めることを要する。図10は、π/4シフトQP
SK変調波で特定プリアンブルパターンの波形を計算し
て作成したものである。この特定プリアンブルパターン
のスタートは、スロットのランプ(立ち上がり)から始ま
るため、IQ座標で(0,0)からスタートをして、+π
/4遷移した後に次に−π/4遷移するように交互に繰
り返される「クローバ波形」となっている。そこで、2
シンボル当たりn回のサンプリング間隔で位相差を求め
て、図13に示している(横軸がサンプル、縦軸が位相
差)。各サンプル点の波形は、ほぼ前後8〜10シンボ
ルの孤立単発波形の畳み込みから生成される。このこと
は、プリアンブル区間31シンボルのうちの最初および
最後の数シンボルは、プリアンブル区間外のデータから
畳み込まれることになるため、nサンプリング間隔で遅
延差分部の位相差が一定値に収束しないが、プリアンブ
ルが4〜5シンボル目以降になれば、図13の横軸で8
1サンプル以降に示す如く、一定な位相角(90°)に収
束してくる。この一定の位相角は、搬送波の周波数誤差
により変動することに着目して、プリアンブルの位相角
から搬送波の周波数誤差を推定する。
According to the demodulation device having the above configuration, the quasi-synchronous detector receives the π / 4 shift QPSK modulated wave as an input signal, and uses the sampling clock generated from the reference oscillator to determine the phase of the input signal. N per two symbols
(n is an integer of 2 or more) sampling. In the control channel and synchronization burst of this input signal, the symbol is π on the IQ signal plane of the signal components of two orthogonal channels.
It has a preamble of a specific pattern that is alternately repeated to make a / 4 transition and then a -3π / 4 transition. The delay difference unit delays the quasi-synchronous detected phase sampling data by a time required for n times of sampling (two symbols), and obtains a phase difference between the delayed phase sampling data and the phase sampling data before delay. . In this case, when the input signal is a preamble, if the sampling point is on a symbol point, the received symbol makes a π / 4 transition, and then the next symbol is alternately repeated so as to make a -3π / 4 transition. Because it is a specific pattern,
The delay difference value (phase difference between two symbols) is π / 2. Here, when trying to obtain the phase difference other than the symbol points, FIG.
It is difficult to derive from the trajectory of the preamble pattern shown in (b). Actually, the waveform of the specific preamble pattern of the π / 4 shift QPSK modulation wave is calculated and created, and the delay difference of n sample intervals at an arbitrary sampling point is obtained. It is necessary to determine a value. FIG. 10 shows a π / 4 shift QP
It is created by calculating the waveform of a specific preamble pattern using the SK modulation wave. Since the start of this specific preamble pattern starts from the ramp (rising) of the slot, it starts from (0, 0) in IQ coordinates, and
This is a “crowbar waveform” that is alternately repeated so as to make a −π / 4 transition after a / 4 transition. So 2
The phase difference is obtained at n sampling intervals per symbol and is shown in FIG. 13 (the horizontal axis is the sample, and the vertical axis is the phase difference). The waveform at each sample point is generated from convolution of an isolated single-shot waveform of approximately 8 to 10 symbols before and after. This means that the first and last few symbols of the 31 symbols in the preamble section are convolved with data outside the preamble section, so that the phase difference of the delay difference section does not converge to a constant value at n sampling intervals. If the preamble is the fourth or fifth symbol or later, the horizontal axis in FIG.
As shown after one sample, it converges to a constant phase angle (90 °). Paying attention to the fact that the fixed phase angle fluctuates due to the frequency error of the carrier, the frequency error of the carrier is estimated from the phase angle of the preamble.

【0017】まず、送信機側から送信されるπ/4シフ
トQPSK変調波の条件に基づいて、予め計算等により
求めた2シンボル間の基準位相差を基準位相差格納部に
格納して、プリアンブルが検出されたときに、上記位相
比較部によりnサンプリング間隔の位相差と上記基準位
相差との比較を行い、その位相比較部の比較結果に基づ
いて、周波数差演算部により搬送波の周波数差を導き出
す。上記周波数差演算部により演算された上記搬送波の
周波数差に基づいて、上記周波数補正部により準同期検
波部で検波された位相サンプリングデータに対して周波
数を補正する。これにより、位相サンプリングデータの
周波数が補正され、補正された位相サンプリングデータ
を用いて、復調部により、復調クロックを生成し、復調
クロックに基づいて復調データを得る。
First, a reference phase difference between two symbols obtained in advance by calculation or the like based on the conditions of a π / 4 shift QPSK modulated wave transmitted from the transmitter is stored in a reference phase difference storage unit, and a preamble is stored. Is detected, the phase comparison unit compares the phase difference of n sampling intervals with the reference phase difference, and based on the comparison result of the phase comparison unit, calculates the frequency difference of the carrier by the frequency difference calculation unit. derive. The frequency correction unit corrects the frequency of the phase sampling data detected by the quasi-synchronous detection unit based on the carrier frequency difference calculated by the frequency difference calculation unit. As a result, the frequency of the phase sampling data is corrected, a demodulation clock is generated by the demodulation unit using the corrected phase sampling data, and the demodulation data is obtained based on the demodulation clock.

【0018】したがって、簡単な構成で、準同期検波に
おいてプリアンブルから正確に周波数差を検出でき、雑
音に対する余裕度を向上できる。
Therefore, with a simple configuration, the frequency difference can be accurately detected from the preamble in the quasi-coherent detection, and the margin for noise can be improved.

【0019】また、一実施形態の復調装置は、上記遅延
差分部が、上記準同期検波部によりサンプリングされた
上記位相サンプリングデータを上記サンプリングクロッ
クでn段シフトすることにより遅延させるシフトレジス
タと、そのシフトレジスタにより遅延された位相サンプ
リングデータと遅延前の上記位相サンプリングデータと
の位相差を演算する位相差演算部とを有し、上記プリア
ンブル検出部は、上記位相差演算部により演算された位
相差が、上記基準位相差格納部に格納された上記基準位
相差の上側に設定された上限値および上記基準位相差の
下側に設定された下限値からなる検出窓に入っているか
否かを判定するプリアンブル検出窓部と、上記プリアン
ブル検出窓部が上記位相差が上記検出窓に入っていると
判定すると、カウントアップし、上記プリアンブル検出
窓部が上記位相差が上記検出窓に入っていないと判定す
ると、カウントダウンするアップダウンカウンタと、そ
のアップダウンカウンタのカウント値が所定値を越えた
ときにプリアンブルを検出したと判定するプリアンブル
判定部とを有することを特徴としている。
In one embodiment of the present invention, in the demodulation device, the delay difference section delays the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection section by shifting the phase sampling data by n stages with the sampling clock; A phase difference calculation unit for calculating a phase difference between the phase sampling data delayed by the shift register and the phase sampling data before the delay, wherein the preamble detection unit includes a phase difference calculated by the phase difference calculation unit. Is determined to be in a detection window including an upper limit value set above the reference phase difference stored in the reference phase difference storage unit and a lower limit value set below the reference phase difference. When the preamble detection window and the preamble detection window determine that the phase difference is within the detection window, When the preamble detection window unit determines that the phase difference is not within the detection window, the preamble is detected when the count value of the up / down counter that counts down and the count value of the up / down counter exceeds a predetermined value. And a preamble determination unit that determines

【0020】上記実施形態の復調装置によれば、上記準
同期検波部によりサンプリングされた上記位相サンプリ
ングデータを上記シフトレジスタによりサンプリングク
ロックでn段シフトする。次に、上記位相差演算部によ
って、シフトレジスタにより遅延された位相サンプリン
グデータと遅延前の位相サンプリングデータとの位相差
を演算する。上記位相差演算部により演算された位相差
が、上記基準位相差格納部の基準位相差の上側に設定さ
れた上限値および上記基準位相差の下側に設定された下
限値からなる検出窓に入っているか否かをプリアンブル
検出窓部により判定する。つまり、上記位相差演算部に
より演算された位相差が上限値以下かつ下限値以上の範
囲内であるか否かを判定する。そして、上記プリアンブ
ル検出窓部が上記位相差が検出窓に入っていると判定す
ると、上記アップダウンカウンタをカウントアップする
一方、上記プリアンブル検出窓部が上記位相差が検出窓
に入っていないと判定すると、上記アップダウンカウン
タをカウントダウンする。こうして、上記アップダウン
カウンタのカウント値が所定値を越えたとき、プリアン
ブル判定部がプリアンブルを検出したと判定する。した
がって、簡単な構成でプリアンブルを確実に検出でき
る。
According to the demodulation device of the embodiment, the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit is shifted by the sampling clock by the shift register by n stages. Next, the phase difference calculator calculates the phase difference between the phase sampling data delayed by the shift register and the phase sampling data before the delay. The phase difference calculated by the phase difference calculation unit is a detection window consisting of an upper limit value set above the reference phase difference in the reference phase difference storage unit and a lower limit value set below the reference phase difference. It is determined by the preamble detection window whether or not there is an entry. That is, it is determined whether or not the phase difference calculated by the phase difference calculation unit is within the range between the upper limit and the lower limit. When the preamble detection window unit determines that the phase difference is within the detection window, the up-down counter is counted up, while the preamble detection window unit determines that the phase difference is not within the detection window. Then, the up / down counter counts down. Thus, when the count value of the up / down counter exceeds a predetermined value, it is determined that the preamble determination unit has detected the preamble. Therefore, the preamble can be reliably detected with a simple configuration.

【0021】また、一実施形態の復調装置は、上記位相
比較部が、上記プリアンブル検出部によりプリアンブル
が検出された期間、上記遅延差分部により求めた位相差
と上記基準位相差格納部に格納された上記基準位相差と
の差分をとって2値化し、その2値化された差分のビッ
ト値毎に正負に応じてカウントアップ信号,カウントダ
ウン信号を出力する位相比較レベルヒストグラム部であ
って、上記周波数差演算部が、上記位相比較レベルヒス
トグラム部で2値化された差分の絶対値が同じものをペ
アとし、そのペアに対応するカウントアップ信号により
カウントアップする一方、そのペアに対応するカウント
ダウン信号によりカウントダウンする複数の差分用アッ
プダウンカウンタと、上記複数の差分用アップダウンカ
ウンタのカウント値に対して上記2値化された差分の絶
対値に応じて重み付けをした後、重み付けされた上記各
差分用アップダウンカウンタのカウント値を積算する位
相差積算部とを有することを特徴としている。
In one embodiment of the present invention, in the demodulation device, the phase comparison section stores the phase difference obtained by the delay difference section and the reference phase difference storage section during a period in which the preamble is detected by the preamble detection section. A phase comparison level histogram unit for taking a difference from the reference phase difference and binarizing the same, and outputting a count-up signal and a count-down signal in accordance with positive or negative for each bit value of the binarized difference, A frequency difference calculation unit pairs the pair having the same absolute value of the difference binarized by the phase comparison level histogram unit and counts up by a count-up signal corresponding to the pair, while counting down by a count-up signal corresponding to the pair. Up / down counters for counting down, and count values of the up / down counters for difference And a phase difference accumulating unit for accumulating the weighted count values of the differential up / down counters after weighting according to the absolute value of the binarized difference.

【0022】上記実施形態の復調装置によれば、上記位
相比較レベルヒストグラム部は、上記プリアンブル検出
部によりプリアンブルが検出された期間、上記遅延差分
部により求めた位相差と基準位相差格納部に格納された
基準位相差との差分をとって2値化し、その2値化され
た差分のビット値毎に正負に応じてカウントアップ信
号,カウントダウン信号を出力する。そして、上記位相
比較レベルヒストグラム部で2値化された差分の絶対値
が同じで符号の異なるものをペアとし、そのペアに各差
分用アップダウンカウンタを対応させ、そのペアに対応
するカウントアップ信号により各差分用アップダウンカ
ウンタをカウントアップする一方、そのペアに対応する
カウントダウン信号により各差分用アップダウンカウン
タをカウントダウンする。上記位相差積算部は、各差分
用アップダウンカウンタのカウント値に対して上記2値
化された差分の絶対値に応じて重み付けをする。すなわ
ち、差分が例えば2ビットの場合は、そのカウンタ値を
2倍にする重み付けをし、差分が1ビットの場合はその
カウンタ値をそのまま(1倍)にする重み付けをする。そ
うして重み付けされた上記各差分用アップダウンカウン
タのカウント値を積算する。そうすることによって、上
記遅延差分部により求めた位相差と基準位相差格納部に
格納された基準位相差との差分の積算値が簡単な構成で
得られ、回路規模を小さくできる。
According to the demodulation device of the embodiment, the phase comparison level histogram section stores the phase difference obtained by the delay difference section and the reference phase difference storage section during the period when the preamble is detected by the preamble detection section. A binary value is obtained by taking the difference from the reference phase difference, and a count-up signal and a count-down signal are output according to the sign of each bit value of the binary difference. Then, pairs having the same absolute value of the difference binarized by the phase comparison level histogram unit but different signs are paired, and the pair is associated with each difference up / down counter, and a count-up signal corresponding to the pair is provided. , Each differential up / down counter is counted up, while each differential up / down counter is counted down by a countdown signal corresponding to the pair. The phase difference accumulator weights the count value of each differential up / down counter in accordance with the absolute value of the binarized difference. That is, when the difference is, for example, 2 bits, the counter value is weighted to double, and when the difference is 1 bit, the counter value is weighted (1 time) as it is. The weighted count values of the difference up / down counters are integrated. By doing so, the integrated value of the difference between the phase difference obtained by the delay difference unit and the reference phase difference stored in the reference phase difference storage unit can be obtained with a simple configuration, and the circuit scale can be reduced.

【0023】また、一実施形態の復調装置は、上記周波
数差演算部が、上記位相差積算部により積算された積算
カウント値を、上記プリアンブル検出部がプリアンブル
を検出した期間のサンプル数で除算することによって、
周波数差の単位サンプリング当たりの平均値を演算する
平均値演算部を有し、上記周波数補正部は、上記平均値
演算部により演算された上記周波数差の単位サンプリン
グ当たりの平均値に基づいて、上記準同期検波部により
サンプリングされた上記位相サンプリングデータの周波
数を補正することを特徴としている。
In one embodiment, the frequency difference calculating section divides the integrated count value integrated by the phase difference integrating section by the number of samples in a period during which the preamble detecting section detects the preamble. By
An average value calculating unit that calculates an average value per unit sampling of the frequency difference, wherein the frequency correction unit is configured to calculate the average value per unit sampling of the frequency difference calculated by the average value calculating unit. The frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detector is corrected.

【0024】上記実施形態の復調装置によれば、上記平
均値演算部は、上記位相差積算部により積算された積算
カウント値を上記プリアンブル検出部によりプリアンブ
ルを検出した期間のサンプル数で除算することで、周波
数差の単位サンプリング当たりの平均値を演算する。そ
して、その周波数差の単位サンプリング当たりの平均値
に基づいて、周波数補正部によって、準同期検波部でサ
ンプリングされた位相サンプリングデータの周波数を補
正する。したがって、上記位相差積算部により積算され
た積算カウント値から位相サンプリングデータの周波数
を容易に補正できる。
According to the demodulation device of the above embodiment, the average value calculating section divides the integrated count value integrated by the phase difference integrating section by the number of samples in a period during which the preamble is detected by the preamble detecting section. Then, the average value of the frequency difference per unit sampling is calculated. Then, the frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit is corrected by the frequency correction unit based on the average value of the frequency difference per unit sampling. Therefore, the frequency of the phase sampling data can be easily corrected from the integrated count value integrated by the phase difference integrating unit.

【0025】また、一実施形態の復調装置は、上記位相
比較レベルヒストグラム部が、上記遅延差分部により求
めた位相差と上記基準位相差格納部に格納された上記基
準位相差との差分に対して差分上限値および差分下限値
を設定し、上記差分上限値および差分下限値の範囲から
外れた差分を除外し、上記平均値演算部は、上記プリア
ンブル検出部の検出期間における総サンプル数から上記
位相比較レベルヒストグラム部で除外された差分のサン
プル数だけ減算されたサンプル数で上記積算カウント値
を除算することで、周波数差の単位サンプリング当たり
の平均値を演算することを特徴としている。
In one embodiment of the present invention, in the demodulation device, the phase comparison level histogram section calculates a difference between the phase difference obtained by the delay difference section and the reference phase difference stored in the reference phase difference storage section. The difference upper limit value and the difference lower limit value are set, and the difference out of the range of the difference upper limit value and the difference lower limit value is excluded, and the average value calculation unit calculates the difference from the total number of samples in the detection period of the preamble detection unit. An average value per unit sampling of the frequency difference is calculated by dividing the integrated count value by the number of samples obtained by subtracting the number of samples of the difference excluded in the phase comparison level histogram section.

【0026】上記実施形態の復調装置によれば、上記位
相比較レベルヒストグラム部は、上記遅延差分部により
求めた位相差と基準位相差格納部に格納された基準位相
差との差分に対して差分上限値および差分下限値を設定
し、上記差分上限値および差分下限値の範囲から外れた
差分を除外する。そして、上記プリアンブル検出部の検
出期間における総サンプル数から上記位相比較レベルヒ
ストグラム部で除外された差分のサンプル数だけ減算さ
れたサンプル数で、上記積算カウント値を上記平均値演
算部により除算することで、周波数差の単位サンプリン
グ当たりの平均値を演算する。これによって、上記位相
サンプリングデータにノイズが重畳した場合、遅延差分
部により求めた位相差から基準位相差より大きくはずれ
たものを除外することが可能となる。また、基準位相差
からはずれた位相サンプルデータの数だけ総サンプル数
から除外したサンプル数(総サンプル数−除外したサン
プル数)で積算カウント値を除算することにより、周波
数差の単位サンプリング当たりの平均値を求める。した
がって、プリアンブルにノイズに起因するエラーが発生
しても、その位相サンプリングデータを除去するので、
雑音に対する余裕度をさらに向上できる。
According to the demodulation apparatus of the above embodiment, the phase comparison level histogram section calculates the difference between the phase difference obtained by the delay difference section and the reference phase difference stored in the reference phase difference storage section. An upper limit value and a difference lower limit value are set, and a difference out of the range of the difference upper limit value and the difference lower limit value is excluded. Then, the integrated count value is divided by the average value calculation unit by the number of samples obtained by subtracting the number of samples of the difference excluded by the phase comparison level histogram unit from the total number of samples in the detection period of the preamble detection unit. Then, the average value of the frequency difference per unit sampling is calculated. Thus, when noise is superimposed on the phase sampling data, it is possible to exclude a phase difference that is larger than the reference phase difference from the phase difference obtained by the delay difference unit. Also, by dividing the accumulated count value by the number of samples excluded from the total number of samples by the number of phase sample data that deviates from the reference phase difference (total number of samples minus the number of excluded samples), the average of the frequency difference per unit sampling is obtained. Find the value. Therefore, even if an error caused by noise occurs in the preamble, the phase sampling data is removed.
The margin for noise can be further improved.

【0027】また、この発明の復調装置は、受信したπ
/4シフトQPSK変調波を入力信号として受け、受信
機の基準発振器から生成されたサンプリングクロックを
用いて、上記入力信号の位相をサンプリングする準同期
検波部と、上記入力信号の情報チャネルのユニークワー
ドにおいて、上記準同期検波部によりサンプリングされ
た位相サンプリングデータから時間軸方向に略対称な位
相変化を有するユニークワード領域を検出するUW対称
検出部と、上記UW対称検出部により検出された上記略
対称な位相変化を有するユニークワード領域の位相サン
プリングデータについて、互いに対称関係にある位相サ
ンプリングデータの位相差を求めるユニークワード差分
部と、送信機側から送信されるπ/4シフトQPSK変
調波の条件に基づいて、上記略対称な位相変化を有する
ユニークワード領域の位相サンプリングデータについ
て、互いに対称関係にある位相サンプリングデータの位
相差を予め定めて、その位相差を基準ユニークワード位
相差として格納する基準ユニークワード格納部と、上記
ユニークワード差分部により求めた上記互い対称関係に
ある位相サンプリングデータの位相差および上記基準ユ
ニークワード格納部に格納された上記基準ユニークワー
ド位相差に基づいて、搬送波の周波数差を演算するUW
周波数差演算部と、上記UW周波数差演算部により演算
された上記搬送波の周波数差に基づいて、上記準同期検
波部によりサンプリングされた上記位相サンプリングデ
ータに対して周波数を補正するUW周波数補正部と、上
記UW周波数補正部により補正された位相サンプリング
データを用いて復調クロックを再生し、その復調クロッ
クに基づいて上記補正された位相サンプリングデータか
ら復調データを得る復調部とを備えたことを特徴として
いる。
Further, the demodulation device of the present invention can
A quasi-synchronous detector for receiving a / 4 shift QPSK modulated wave as an input signal and sampling the phase of the input signal using a sampling clock generated from a reference oscillator of a receiver, and a unique word of an information channel of the input signal. , A UW symmetry detecting section for detecting a unique word area having a phase change substantially symmetric in the time axis direction from the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detecting section, and the substantially symmetric detecting section detected by the UW symmetry detecting section. A unique word difference unit for calculating a phase difference between phase sampling data having a symmetrical relationship with each other for phase sampling data in a unique word region having a large phase change, and a condition of a π / 4 shift QPSK modulated wave transmitted from a transmitter. Based on the above, a unique word region having a substantially symmetric phase change For the phase sampling data, the phase difference between the phase sampling data having a symmetrical relationship with each other is determined in advance, and the phase difference is stored as a reference unique word phase difference. UW for calculating a frequency difference of a carrier based on the phase difference between phase sampling data having a symmetrical relationship and the reference unique word phase difference stored in the reference unique word storage unit.
A frequency difference calculation unit, and a UW frequency correction unit that corrects the frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit based on the carrier frequency difference calculated by the UW frequency difference calculation unit. A demodulation unit that reproduces a demodulated clock using the phase sampling data corrected by the UW frequency correction unit and obtains demodulated data from the corrected phase sampling data based on the demodulated clock. I have.

【0028】上記構成の復調装置によれば、上記準同期
検波部は、基準発振器から生成されたサンプリングクロ
ックを用いて、π/4シフトQPSK変調波の位相をサ
ンプリングする。そして、上記入力信号の情報チャネル
を識別するためのユニークワードにおいて、時間軸方向
に略対称な位相変化を有する領域に着目する。図14は
この情報チャネルのユニークワードの位相変化を表して
いるが、時間aを中心に時間軸方向に左右の位相が矢印
期間の領域でほぼ対称になっている(図14の縦軸は位
相、横軸は時間)。また、図15はこのユニークワード
領域の互いに対称な関係の位相サンプリングデータの差
分をとったものであり、矢印のUW差分期間の位相差は
ほぼ0になっている(図15の縦軸は位相差、横軸は時
間)。このUW差分期間の位相差は、搬送波の周波数誤
差により変動することになり、周波数誤差を推定するの
に利用することが可能となる。
According to the demodulation device having the above configuration, the quasi-synchronous detector samples the phase of the π / 4 shift QPSK modulated wave using the sampling clock generated from the reference oscillator. Then, in the unique word for identifying the information channel of the input signal, attention is paid to a region having a phase change substantially symmetric in the time axis direction. FIG. 14 shows the phase change of the unique word of this information channel. The left and right phases in the time axis direction around time a are almost symmetrical in the region of the arrow period (the vertical axis in FIG. , The horizontal axis is time). FIG. 15 shows the difference between the phase sampling data having a symmetrical relationship with each other in the unique word area. The phase difference during the UW difference period indicated by the arrow is almost 0 (the vertical axis in FIG. 15 indicates the position). Phase difference, horizontal axis is time). The phase difference in the UW difference period fluctuates due to the frequency error of the carrier, and can be used for estimating the frequency error.

【0029】送信機側のπ/4シフトQPSK変調波の
条件に基づいて、位相変化が略対称なユニークワード領
域の位相差の基準値を予め計算等により定めて、基準ユ
ニークワード位相差として基準ユニークワード格納部に
格納する。上記ユニークワード差分部により求めた上記
互い対称関係にある位相サンプリングデータの位相差と
上記基準ユニークワード格納部に格納された上記基準ユ
ニークワード位相差に基づいて、UW周波数差演算部に
より搬送波の周波数差を演算する。そして、上記UW周
波数差演算部により演算された上記搬送波の周波数差に
基づいて、上記UW周波数補正部によって、準同期検波
部によりサンプリングされた位相サンプリングデータに
対して周波数を補正する。次に、上記UW周波数補正部
で補正された位相サンプリングデータを用いて復調クロ
ックを再生し、その復調クロックに基づいて復調データ
を得るものである。
Based on the conditions of the π / 4 shift QPSK modulated wave on the transmitter side, the reference value of the phase difference of the unique word area whose phase change is substantially symmetric is determined in advance by calculation or the like, and the reference value is set as the reference unique word phase difference. Store in the unique word storage. Based on the phase difference between the symmetrically-phased sampling data obtained by the unique word difference section and the reference unique word phase difference stored in the reference unique word storage section, the frequency of the carrier wave is calculated by a UW frequency difference calculation section. Calculate the difference. Then, based on the frequency difference of the carrier calculated by the UW frequency difference calculator, the UW frequency corrector corrects the frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detector. Next, a demodulation clock is reproduced using the phase sampling data corrected by the UW frequency correction section, and demodulation data is obtained based on the demodulation clock.

【0030】したがって、準同期検波においてプリアン
ブルパターンが短い情報チャネルのユニークワードから
正確に周波数差を検出でき、雑音に対する余裕度を向上
できる。
Therefore, in quasi-synchronous detection, the frequency difference can be accurately detected from the unique word of the information channel having a short preamble pattern, and the margin for noise can be improved.

【0031】また、一実施形態の復調装置は、上記UW
周波数差演算部が、上記情報チャネルのユニークワード
の期間、上記ユニークワード差分部により求めた位相差
と上記基準ユニークワード格納部に格納された上記基準
ユニークワード位相差との差分をとって2値化し、その
2値化されたビット値毎に差分の正負に応じてカウント
アップ信号,カウントダウン信号を出力するUW位相比
較レベルヒストグラム部と、上記UW位相比較レベルヒ
ストグラム部で2値化された差分の絶対値が同じものを
ペアとし、そのペアに対応するカウントアップ信号によ
りカウントアップする一方、そのペアに対応するカウン
トダウン信号によりカウントダウンする複数のアップダ
ウンカウンタと、上記複数のアップダウンカウンタのカ
ウント値に対して上記2値化された差分の絶対値に応じ
て重み付けをした後、重み付けされた上記カウント値を
積算するUW位相差積算部とを有することを特徴として
いる。
In one embodiment, the demodulation device is provided with the UW
A frequency difference calculating unit calculates a binary value by taking a difference between the phase difference obtained by the unique word difference unit and the reference unique word phase difference stored in the reference unique word storage unit during the unique word period of the information channel. A UW phase comparison level histogram section that outputs a count-up signal and a count-down signal in accordance with the sign of the difference for each of the binarized bit values, and a difference between the binarized difference in the UW phase comparison level histogram section. A pair having the same absolute value is paired, and while counting up by a count-up signal corresponding to the pair, a plurality of up-down counters that count down by a count-down signal corresponding to the pair, and a count value of the plurality of up-down counters After weighting according to the absolute value of the binarized difference And a UW phase difference integrating section for integrating the weighted count value.

【0032】上記実施形態の復調装置によれば、上記U
W位相比較レベルヒストグラムは、情報チャネルのユニ
ークワードの期間、上記ユニークワード差分部により求
めた位相差と上記基準ユニークワード格納部に格納され
た基準ユニークワード位相差との差分をとって2値化
し、その2値化されたビット値毎に差分の正負に応じて
カウントアップ信号,カウントダウン信号を出力する。
次に、上記UW位相比較レベルヒストグラム部で2値化
された差分の絶対値が同じものをペアとし、そのペアに
各アップダウンカウンタを対応させて、そのペアに対応
するカウントアップ信号により各アップダウンカウンタ
をカウントアップする一方、そのペアに対応するカウン
トダウン信号により各アップダウンカウンタをカウント
ダウンする。そうして、上記UW位相差積算部は、各ア
ップダウンカウンタのカウント値に対して上記2値化さ
れた差分の絶対値に応じて重み付けをする。すなわち、
差分が例えば2ビットの場合は、そのカウンタ値を2倍
にする重み付けをし、差分が1ビットの場合はそのカウ
ンタ値をそのまま(1倍)にする重み付けをする。そうし
て重み付けされた上記カウント値を積算する。そうする
ことによって、上記遅延差分部により求めた位相差と基
準ユニークワード格納部に格納された基準ユニークワー
ド位相差との差分の積算値が簡単な構成で得られ、回路
規模を小さくできる。
According to the demodulation device of the above embodiment, the U
The W phase comparison level histogram is binarized by taking the difference between the phase difference obtained by the unique word difference section and the reference unique word phase difference stored in the reference unique word storage section during the unique word period of the information channel. And outputs a count-up signal and a count-down signal in accordance with the sign of the difference for each of the binarized bit values.
Next, pairs having the same absolute value of the binarized difference in the UW phase comparison level histogram section are paired, each pair is associated with each up-down counter, and each up-down counter is associated with a count-up signal corresponding to the pair. While counting down the down counter, each up / down counter is counted down by a countdown signal corresponding to the pair. Then, the UW phase difference integrating unit weights the count value of each up / down counter according to the absolute value of the binarized difference. That is,
When the difference is, for example, 2 bits, the counter value is weighted to double, and when the difference is 1 bit, the counter value is weighted as it is (1 time). Then, the weighted count value is integrated. By doing so, the integrated value of the difference between the phase difference obtained by the delay difference section and the reference unique word phase difference stored in the reference unique word storage section can be obtained with a simple configuration, and the circuit scale can be reduced.

【0033】また、一実施形態の復調装置は、上記UW
周波数差演算部が、上記UW位相差積算部により積算さ
れた積算カウント値を、上記UW対称検出部によりユニ
ークワード領域を検出した期間の1/2のサンプル数で
除算することで、周波数差の単位サンプリング当たりの
平均値を算出するUW平均値演算部を有し、上記周波数
補正部は、上記UW平均値演算部により演算された上記
周波数差の単位サンプリング当たりの平均値に基づい
て、上記準同期検波部によりサンプリングされた上記位
相サンプリングデータの周波数を補正することを特徴と
している。
In one embodiment, the demodulation device includes the UW
The frequency difference calculating unit divides the integrated count value integrated by the UW phase difference integrating unit by half the number of samples in the period in which the unique word area is detected by the UW symmetry detecting unit. A UW average value calculation unit for calculating an average value per unit sampling; the frequency correction unit based on the average value per unit sampling of the frequency difference calculated by the UW average value calculation unit; The frequency of the phase sampling data sampled by the synchronous detection unit is corrected.

【0034】上記実施形態の復調装置によれば、上記U
W平均値演算部によって、UW位相差積算部により積算
された積算カウント値を、上記UW対称検出部によりユ
ニークワード領域が検出された期間の1/2のサンプル
数で除算することで、周波数差の単位サンプリング当た
りの平均値を算出する。そして、上記周波数補正部は、
上記UW平均値演算部により演算された上記周波数差の
単位サンプリング当たりの平均値に基づいて、上記準同
期検波部によりサンプリングされた位相サンプリングデ
ータの周波数を補正する。したがって、UW位相差積算
部により積算された積算カウント値から位相サンプリン
グデータの周波数を容易に補正できる。
According to the demodulation device of the above embodiment, the U
By dividing the accumulated count value accumulated by the UW phase difference accumulating section by the W average value computing section by サ ン プ ル the number of samples in the period in which the unique word area is detected by the UW symmetry detecting section, the frequency difference is calculated. Calculate the average value per unit sampling. And the frequency correction unit is
The frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit is corrected based on the average value per unit sampling of the frequency difference calculated by the UW average value calculation unit. Therefore, the frequency of the phase sampling data can be easily corrected from the integrated count value integrated by the UW phase difference integrating unit.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、この発明の復調装置を図示
の実施の形態により詳細に説明する。なお、この実施の
形態では、RCR(財団法人電波システム開発センター)
・STD28に基づくPHSに適用することを前提とし
ている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a demodulator according to the present invention. In this embodiment, RCR (Radio System Development Center)
-It is assumed that it is applied to PHS based on STD28.

【0036】(第1実施形態)図1はこの発明の第1実施
形態の復調装置の構成を示すブロック図である。図1に
おいて、1はπ/4シフトQPSK変調信号の位相を2
シンボル当たりn(nは2以上の整数)回のサンプリング
間隔でサンプリングする準同期検波部、2は上記準同期
検波部1にサンプリングクロックを出力するキャリア発
生部、3は上記準同期検波部1からの位相サンプリング
データを2シンボル分遅延させ、遅延された位相サンプ
リングデータと遅延前の位相サンプリングデータとの位
相差を求める遅延差分部、4は上記遅延差分部3からの
位相差に基づいてプリアンブルを検出するプリアンブル
検出部、5は上記遅延差分部3からの位相差と基準位相
差格納部51に格納された基準位相差とを比較する位相
比較部、6は上記位相比較部5の比較結果に基づいて搬
送波の周波数差を演算する周波数差演算部、7は上記周
波数差演算部6により演算された周波数差に基づいて、
上記位相サンプリングデータの周波数を補正する周波数
補正部、8は上記周波数補正部7により補正された位相
サンプリングデータからデータを復調するデータ復調
部、9は上記周波数補正部7により補正された位相サン
プリングデータに基づいて、復調クロックを再生し、そ
の復調クロックを上記データ復調部8に供給するクロッ
ク再生部である。上記準同期検波部1とキャリア発生部
2で準同期検波回路ブロック10を構成し、データ復調
部8とクロック再生部で復調部としての復調回路ブロッ
ク20を構成している。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a demodulation device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 indicates the phase of the π / 4 shift QPSK modulation signal as 2
A quasi-synchronous detection unit that samples at n (n is an integer of 2 or more) sampling intervals per symbol, a carrier generation unit that outputs a sampling clock to the quasi-synchronous detection unit 1, and a quasi-synchronous detection unit 3 Is delayed by two symbols, and a delay difference unit 4 for calculating a phase difference between the delayed phase sampling data and the phase sampling data before delay is used to generate a preamble based on the phase difference from the delay difference unit 3. A preamble detector 5 for detecting the phase difference is a phase comparator for comparing the phase difference from the delay difference unit 3 with the reference phase difference stored in the reference phase difference storage 51, and 6 is a comparison result of the phase comparator 5. A frequency difference calculator 7 for calculating the frequency difference of the carrier based on the frequency difference calculated by the frequency difference calculator 6,
A frequency correction unit for correcting the frequency of the phase sampling data, 8 is a data demodulation unit for demodulating data from the phase sampling data corrected by the frequency correction unit 7, and 9 is a phase sampling data corrected by the frequency correction unit 7. Is a clock reproducing unit that reproduces a demodulated clock based on the demodulated clock and supplies the demodulated clock to the data demodulating unit 8. The quasi-synchronous detection unit 1 and the carrier generation unit 2 constitute a quasi-synchronous detection circuit block 10, and the data demodulation unit 8 and the clock recovery unit constitute a demodulation circuit block 20 as a demodulation unit.

【0037】また、図2は上記準同期検波回路ブロック
10の構成の詳細を示すブロック図であり、この準同期
検波部1は、π/4シフトQPSK変調信号が一方の入
力端子に入力された排他的論理和回路11と、上記排他
的論理和回路11の出力が入力されたローパスフィルタ
12と、上記ローパスフィルタ12の出力が入力された
第1位相サンプリング部13と、上記ローパスフィルタ
12の出力が入力された第2位相サンプリング部14
と、上記第1,第2位相サンプリング部の出力の位相サ
ンプリングデータを平均する位相平均部15と、上記位
相平均部15から出力された位相サンプリングデータを
サンプリングクロックに応じて保持するラッチ16とを
有している。また、キャリア発生部2は、基準発振器2
1と、上記基準発振器21からの基準信号を1/h分周
し、分周された信号を上記排他的論理和回路11の他方
の入力端子に入力する分周器22と、上記基準発振器2
1からの基準信号をカウントし、カウント出力を上記第
2位相サンプリング部14に出力するカウンタ23と、
上記カウンタ23の出力をπ/2位相を遅らす位相器2
4と、上記基準発振器21からの基準信号を1/g分周
し、分周された信号をシステムクロックとして出力する
分周器25とを有している。上記システムクロックは、
ラッチ16のクロック入力端子に入力される。
FIG. 2 is a block diagram showing details of the configuration of the quasi-synchronous detection circuit block 10. In the quasi-synchronous detection unit 1, a π / 4 shift QPSK modulation signal is input to one input terminal. An exclusive-OR circuit 11, a low-pass filter 12 to which the output of the exclusive-OR circuit 11 is input, a first phase sampling unit 13 to which an output of the low-pass filter 12 is input, and an output of the low-pass filter 12. Is input to the second phase sampling unit 14
A phase averaging unit 15 that averages the phase sampling data output from the first and second phase sampling units, and a latch 16 that holds the phase sampling data output from the phase averaging unit 15 in accordance with a sampling clock. Have. Further, the carrier generation unit 2 includes a reference oscillator 2
1, a frequency divider 22 for dividing the reference signal from the reference oscillator 21 by 1 / h and inputting the frequency-divided signal to the other input terminal of the exclusive OR circuit 11, and the reference oscillator 2
A counter 23 that counts the reference signal from 1 and outputs a count output to the second phase sampling unit 14;
A phase shifter 2 for delaying the output of the counter 23 by π / 2 phase
4 and a frequency divider 25 for dividing the reference signal from the reference oscillator 21 by 1 / g and outputting the frequency-divided signal as a system clock. The above system clock is
The signal is input to the clock input terminal of the latch 16.

【0038】図2において、準同期検波部1は、キャリ
ア信号を基準としたπ/4シフトQPSK変調信号の位
相差(以下、瞬時位相と呼ぶ)を検出して出力するもので
ある。また、キャリア発生部2は、π/4シフトQPS
K変調信号と非同期であるがπ/4シフトQPSK変調
信号の搬送波とほぼ同じ周波数にする。一般的な同期検
波方式では、キャリア発生部をPLL(Phase-Locked Lo
op:位相同期ループ)で構成し、入力されたπ/4シフト
QPSK変調信号の位相に同期したキャリア信号を発生
するが、構成の簡単化およびクローズドループのPLL
におけるロックはずれの観点から、この第1実施形態で
は、入力されたπ/4シフトQPSK変調信号に対して
非同期のキャリアを発生することとしている。
In FIG. 2, a quasi-synchronous detection unit 1 detects and outputs a phase difference (hereinafter, referred to as an instantaneous phase) of a π / 4 shift QPSK modulation signal based on a carrier signal. Further, the carrier generation unit 2 performs the π / 4 shift QPS
The frequency is asynchronous with the K modulation signal, but is substantially the same as the carrier of the π / 4 shift QPSK modulation signal. In a general synchronous detection method, a carrier generation section is controlled by a PLL (Phase-Locked Lo
op: a phase locked loop) to generate a carrier signal synchronized with the phase of the input π / 4 shift QPSK modulation signal.
In the first embodiment, a carrier that is asynchronous with respect to the input π / 4-shifted QPSK modulation signal is generated from the viewpoint of loss of lock.

【0039】上記準同期検波回路ブロック10におい
て、π/4シフトQPSK変調波の入力信号を、基準発
振器から生成されたサンプリングクロックを用いて、2
シンボル当たりn(nは2以上の整数)回のサンプリング
間隔でサンプリングする。そして、上記準同期検波回路
ブロック10からの瞬時位相信号である位相サンプリン
グデータは、遅延差分部3(図1に示す)に入力される。
In the quasi-synchronous detection circuit block 10, the input signal of the π / 4 shift QPSK modulation wave is converted into 2 by using the sampling clock generated from the reference oscillator.
Sampling is performed at a sampling interval of n (n is an integer of 2 or more) times per symbol. Then, the phase sampling data as the instantaneous phase signal from the quasi-synchronous detection circuit block 10 is input to the delay difference section 3 (shown in FIG. 1).

【0040】また、図3は上記遅延差分部3の構成を示
すブロック図であり、この遅延差分部3は、位相サンプ
リングデータをサンプリングクロックに応じてシフトす
るn段シフトレジスタ31と、そのn段シフトレジスタ
31の出力から位相サンプリングデータを減算するため
の加算器32とを有している。上記位相サンプリングデ
ータ(瞬時位相信号)のサンプリング周期は、2シンボル
当たり25サンプルになっており、n段シフトレジスタ
31は25段で構成されている。このn段シフトレジス
タ31により位相サンプリングデータを2シンボル分遅
延させる。そうして、上記遅延させた位相サンプリング
データおよび上記遅延前の位相サンプリングデータとの
位相差が加算器32により求められる。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the delay difference section 3. The delay difference section 3 includes an n-stage shift register 31 for shifting phase sampling data in accordance with a sampling clock, and an n-stage shift register 31. And an adder 32 for subtracting the phase sampling data from the output of the shift register 31. The sampling cycle of the phase sampling data (instantaneous phase signal) is 25 samples per two symbols, and the n-stage shift register 31 has 25 stages. The n-stage shift register 31 delays the phase sampling data by two symbols. Then, a phase difference between the delayed phase sampling data and the phase sampling data before the delay is obtained by the adder 32.

【0041】また、図4はプリアンブル検出部4の構成
を示すブロック図であり、このプリアンブル検出部4
は、PR_DETゲート41と、アップダウンカウンタ
42と、スレッシュレベル判定部43と、PR_DET
回路コントロール44とを有している。このプリアンブ
ル検出部4は、31シンボルのプリアンブルパターンを
有する制御チャネルや同期バーストを受信したとき、そ
れを検出する。
FIG. 4 is a block diagram showing the structure of the preamble detector 4.
Is a PR_DET gate 41, an up / down counter 42, a threshold level determination unit 43, and a PR_DET
A circuit control 44. When receiving a control channel or a synchronization burst having a preamble pattern of 31 symbols, the preamble detector 4 detects it.

【0042】上記PR_DETゲート41は、基準位相
差に対して上側に設定された上限値および下側に設定さ
れた下限値からなる検出窓を定めて、遅延差分部3(図
3に示す)から入力された位相差が検出窓に入っている
か否かを判定して、その判定結果をアップダウンカウン
タ42によりカウントする。すなわち、入力された位相
差が検出窓に入っているとき、アップダウンカウンタ4
2をカウントアップする一方、入力された位相差が検出
窓に入っていないとき、アップダウンカウンタ42をカ
ウントダウンするである。そうして、アップダウンカウ
ンタ42のカウント値がスレッシュレベルの所定値ThB
を超えたときに、スレッシュレベル判定部43により受
信信号(π/4シフトQPSK変調信号)がプリアンブル
パターンの期間であると判定する。そして、スレッシュ
レベル判定部43により受信信号がプリアンブルパター
ンの期間であると判定すると、PR_DET回路コント
ロール44よりPR_DETコントロール信号を出力す
ると共に、PR_DETゲート41でカウントされたサ
ンプル数およびプリアンブル期間を定めるPRウィンド
ウに基づいてPR(プリアンブル)サンプル数を出力す
る。なお、フラッグ/TCHは、情報チャネル以外のと
きにアクティブとなり、情報チャネルになると、このプ
リアンブル検出部4の動作は止まる。
The PR_DET gate 41 determines a detection window including an upper limit value set on the upper side and a lower limit value set on the lower side with respect to the reference phase difference, and outputs the detection window from the delay difference section 3 (shown in FIG. 3). It is determined whether or not the input phase difference is within the detection window, and the determination result is counted by the up / down counter 42. That is, when the input phase difference is within the detection window, the up-down counter 4
On the other hand, when the input phase difference does not fall within the detection window, the up / down counter 42 counts down. Then, the count value of the up / down counter 42 becomes the predetermined value ThB of the threshold level.
Is exceeded, the threshold level determination unit 43 determines that the received signal (π / 4 shift QPSK modulation signal) is in the period of the preamble pattern. When the threshold level determination unit 43 determines that the received signal is in the period of the preamble pattern, the PR_DET control signal is output from the PR_DET circuit control 44 and the PR window which determines the number of samples counted by the PR_DET gate 41 and the preamble period. And outputs the number of PR (preamble) samples based on. It should be noted that the flag / TCH is active when the channel is other than the information channel, and when the channel becomes the information channel, the operation of the preamble detector 4 stops.

【0043】また、図5は位相比較部5と周波数差演算
部6の構成を示すブロック図である。上記周波数差演算
部6は、上記位相比較部5からの比較結果に基づいてア
ップダウンする差分用アップダウンカウンタ61,62
と、上記差分用アップダウンカウンタ61の出力をカウ
ント値を2倍する乗算器63と、上記乗算器63から出
力されたカウント値と差分用アップダウンカウンタ62
から出力されたカウント値とを加算する加算器64と、
上記加算器64の加算結果をPR(プリアンブル)サンプ
ル数で除算する平均値演算部65とを有している。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the phase comparing section 5 and the frequency difference calculating section 6. The frequency difference calculation unit 6 includes difference up / down counters 61 and 62 that perform up / down operations based on the comparison result from the phase comparison unit 5.
A multiplier 63 for doubling the count value of the output of the difference up / down counter 61; and a count value output from the multiplier 63 and a difference up / down counter 62.
An adder 64 for adding the count value output from
An average value calculator 65 divides the addition result of the adder 64 by the number of PR (preamble) samples.

【0044】上記位相比較部5は、プリアンブルが検出
された期間、上記遅延差分部5により求められた位相差
と基準位相差との差分である位相比較結果を振り分ける
回路である。すなわち、上記位相比較部5は、基準位相
差に対して上側に差分上限値(+2ビット)が設定され、
基準位相差に対して下側に差分下限値(−2ビット)が設
定された位相比較レベルヒストグラム部であって、+2
ビット,+1ビット,−1ビットおよび−2ビットのそれ
ぞれの差分が通過するゲート5a〜5dを有している。上
記各ゲート5a〜5dを通過した差分の絶対値が同じもの
をペア(+2/−2、+1/−1)とし、そのペアの差分
の符号のプラスマイナスに合わせて、差分用アップダウ
ンカウンタ61,62でカウントする。すなわち、+2
に対応するゲート5aの出力のカウントアップ信号によ
り差分用アップダウンカウンタ61をカウントアップす
る一方、+−2に対応するゲート5dの出力のカウント
ダウン信号により差分用アップダウンカウンタ61をカ
ウントダウンすると共に、+1に対応するゲート5bの
出力カウントアップ信号により差分用アップダウンカウ
ンタ62をカウントアップする一方、−1に対応するゲ
ート5cの出力のカウントダウン信号により差分用アッ
プダウンカウンタ62をカウントダウンするのである。
この場合、差分0ビットは、積算したカウント値にどの
ような係数を掛け算しても0になり、積算しても0とな
るので、カウントの対象としない。また、カウントする
期間は、プリアンブル検出部4からスタートおよびスト
ップのフラッグ(PR_DETコントロール信号)に基づ
いて、差分用アップダウンカウンタ61,62のカウン
ト動作を有効にさせる。次に、+2/−2,+1/−1
の差分用アップダウンカウンタ61,62の出力に対し
て各差分のビット数に応じて重み付けをした後、すなわ
ち、差分の絶対値が2ビットに対応する差分用アップダ
ウンカウンタ61の出力には、乗算器63により2倍を
かけて重み付け2とする一方、差分の絶対値が1ビット
に対応する差分用アップダウンカウンタ62の出力その
ままの重み付け1とした後、加算器64により加算する
ことにより、2値化された差分の積算値が得られる。
The phase comparing section 5 is a circuit for distributing a phase comparison result which is a difference between the phase difference obtained by the delay difference section 5 and the reference phase difference during a period when the preamble is detected. That is, the phase comparison unit 5 sets a difference upper limit (+2 bits) above the reference phase difference,
A phase comparison level histogram section in which a difference lower limit value (−2 bits) is set below the reference phase difference, wherein +2
It has gates 5a to 5d through which the respective differences of bits, +1 bit, -1 bit and -2 bit pass. A pair (+ 2 / −2, + 1 / −1) having the same absolute value of the difference passed through each of the gates 5a to 5d is defined as a pair (+ 2 / −2, + 1 / −1). , 62. That is, +2
, The difference up / down counter 61 is counted up by the count up signal of the output of the gate 5a corresponding to +2, while the count up of the difference up / down counter 61 is counted down by the count down signal of the output of the gate 5d corresponding to + −2, The differential up / down counter 62 is counted up by the output count-up signal of the gate 5b corresponding to (1), while the differential up-down counter 62 is counted down by the count-down signal of the output of the gate 5c corresponding to -1.
In this case, the difference 0 bit is 0 even if the multiplied count value is multiplied by any coefficient, and becomes 0 even if the multiplied count value is multiplied. During the counting period, the counting operation of the differential up / down counters 61 and 62 is enabled based on the start and stop flags (PR_DET control signal) from the preamble detector 4. Next, + 2 / -2, + 1 / -1
After weighting the outputs of the difference up / down counters 61 and 62 according to the number of bits of each difference, that is, the output of the difference up / down counter 61 whose absolute value of the difference corresponds to 2 bits includes: The multiplier 63 multiplies the weight by 2 to obtain a weight of 2, while the absolute value of the difference becomes the weight 1 as it is as the output of the differential up / down counter 62 corresponding to 1 bit. An integrated value of the binarized difference is obtained.

【0045】この場合におけるPR(プリアンブル)サン
プル数は、(プリアンブルが検出された期間の総サンプ
ル数)−(位相比較部で設定された検出窓からはずれたサ
ンプル数)で与えられる。そして、平均値演算部65
は、加算器64の出力を上記総サンプル数で除算して平
均値を求め、単位サンプリング当たりの周波数差を算出
する。
The number of PR (preamble) samples in this case is given by (total number of samples during the period in which the preamble is detected)-(number of samples outside the detection window set by the phase comparator). Then, the average value calculation unit 65
Calculates the average value by dividing the output of the adder 64 by the total number of samples, and calculates the frequency difference per unit sampling.

【0046】次に、図6は上記周波数補正部7のブロッ
ク図を示しており、この周波数補正部7は、位相サンプ
リングデータを遅延させる遅延部71と、上記遅延部7
1により遅延された位相サンプリングデータの周波数を
補正する補正部72と、上記平均値演算部65(図5に
示す)からの周波数差を1サンプル当たりの位相差に変
換する位相差/1サンプル部73と、上記位相差/1サ
ンプル部73からの1サンプル当たりの位相差が一方の
入力端子に入力され、出力が上記補正部71に入力され
る加算器74と、上記加算器74の出力を遅延させて、
加算器74の他方の入力端子に入力する遅延器75とを
有している。
FIG. 6 is a block diagram of the frequency compensator 7. The frequency compensator 7 includes a delay unit 71 for delaying phase sampling data and a delay unit 7 for delaying the phase sampling data.
A correction unit 72 for correcting the frequency of the phase sampling data delayed by 1; and a phase difference / 1 sample unit for converting a frequency difference from the average value calculation unit 65 (shown in FIG. 5) into a phase difference per sample. 73, an adder 74 whose phase difference per sample from the phase difference / one sample unit 73 is input to one input terminal and whose output is input to the correction unit 71, and an output of the adder 74. Delay
And a delay unit 75 for inputting to the other input terminal of the adder 74.

【0047】まず、上記位相差/1サンプル部73によ
って、平均値演算部65(図5に示す)により演算された
周波数差を単位サンプリング時間における単位位相差に
変換をする。上記遅延部71により位相サンプリングデ
ータを上記位相差/1サンプル部73の演算処理をする
間遅延させて、遅延させた位相サンプリングデータに上
記補正部72で単位位相差をm回を加(減)算し、累積し
た位相差により位相サンプリングデータの周波数を補正
する(ここで、mは1から位相サンプリングデータ毎に
スロットの終わりまでインクリメントされる整数)。な
お、次の制御チャネルや同期バーストのスロットでは、
この値を初期値として、準同期検波出力の直後に加(減)
算する構成もある。
First, the frequency difference calculated by the average value calculating section 65 (shown in FIG. 5) is converted into a unit phase difference at a unit sampling time by the phase difference / 1 sampling section 73. The phase sampling data is delayed by the delay unit 71 during the arithmetic processing of the phase difference / 1 sampling unit 73, and the correction unit 72 adds (decreases) the unit phase difference m times to the delayed phase sampling data. Then, the frequency of the phase sampling data is corrected by the accumulated phase difference (where m is an integer that is incremented from 1 to the end of the slot for each phase sampling data). In the next control channel and synchronization burst slot,
With this value as the initial value, add (decrease) immediately after the quasi-synchronous detection output.
There is also a configuration to calculate.

【0048】次に、情報チャネルに移ると、新たな周波
数差検出および補正は行われず、直前の制御チャネルや
同期バーストで得られた周波数補正値を用いて一定値の
補正を続ける。ここで、受信感度が悪化して情報チャネ
ルが維持できなくなると、再び基地局から同期バースト
が送られるので、周波数補正値はアップデイトされる。
また、ハンドオーバーにより基地局が変わる場合、周波
数補正値はリセットされ、再び基地局から同期バースト
により、新たな周波数補正値を得る。
Next, when moving to the information channel, new frequency difference detection and correction are not performed, and correction of a constant value is continued using the frequency correction value obtained in the immediately preceding control channel or synchronization burst. Here, if the reception channel is deteriorated and the information channel cannot be maintained, a synchronization burst is sent again from the base station, so that the frequency correction value is updated.
When the base station changes due to handover, the frequency correction value is reset, and a new frequency correction value is obtained again from the base station by a synchronization burst.

【0049】このように、上記復調装置では、準同期検
波においてプリアンブルから正確に周波数差を検出で
き、雑音に対する余裕度を向上できる。
As described above, in the demodulator, the frequency difference can be accurately detected from the preamble in the quasi-synchronous detection, and the margin for noise can be improved.

【0050】また、上記プリアンブル検出部4の簡単な
構成でプリアンブルを確実に検出することができる。
Further, the preamble can be reliably detected by the simple configuration of the preamble detection section 4.

【0051】また、上記位相比較部5(位相比較レベル
ヒストグラム部)と周波数差演算部6(差分用アップダウ
ンカウンタ61,62と乗算器63、加算器64、平均
値演算部65)の簡単な構成で、遅延差分部3により求
めた位相差と基準位相差格納部51に格納された基準位
相差との差分の積算値が得られ、回路規模を小さくでき
る。
Further, the phase comparison section 5 (phase comparison level histogram section) and the frequency difference calculation section 6 (difference up / down counters 61 and 62, multiplier 63, adder 64, and average value calculation section 65) are simplified. With this configuration, an integrated value of the difference between the phase difference obtained by the delay difference unit 3 and the reference phase difference stored in the reference phase difference storage unit 51 can be obtained, and the circuit scale can be reduced.

【0052】また、上記乗算器63,加算器64で構成
された位相差積算部により積算された積算カウント値か
ら位相サンプリングデータの周波数を容易に補正するこ
とができる。
Further, the frequency of the phase sampling data can be easily corrected from the accumulated count value accumulated by the phase difference accumulating section constituted by the multiplier 63 and the adder 64.

【0053】さらに、上記平均値演算部65では、差分
上限値以下かつ差分下限値以上の範囲からはずれた位相
サンプルデータの数だけ総サンプル数から除外したPR
サンプル数で積算カウント値を除算することによって、
周波数差の単位サンプリング当たりの平均値を求めるの
で、プリアンブルにノイズに起因するエラーが発生して
も、その位相サンプリングデータを除去するので、雑音
に対する余裕度をさらに向上できる。
Further, in the average value calculating section 65, the PR which excludes from the total number of samples the number of phase sample data which is out of the range of not more than the difference upper limit value and not less than the difference lower limit value.
By dividing the accumulated count value by the number of samples,
Since the average value of the frequency difference per unit sampling is obtained, even if an error due to noise occurs in the preamble, the phase sampling data is removed, so that the margin for noise can be further improved.

【0054】(第2実施形態)図7はこの発明の第2実施
形態の復調装置のブロック図を示している。上記第1実
施形態では、制御チャネルや同期バーストにおいて、規
則的なプリアンブルパターンを用いてそのタイミングを
特定したが、この第2実施形態では、情報チャネルにお
けるユニークワードの対称的な位相変化に着目して、タ
イミングを特定して周波数差を検出する。
(Second Embodiment) FIG. 7 is a block diagram showing a demodulator according to a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the timing is specified using a regular preamble pattern in the control channel and the synchronization burst. In the second embodiment, the symmetric phase change of the unique word in the information channel is focused. Then, the timing is specified and the frequency difference is detected.

【0055】図7において、1はπ/4シフトQPSK
変調信号の位相を2シンボル当たりn(nは2以上の整
数)回のサンプリング間隔でサンプリングする準同期検
波部、2は上記準同期検波部1にサンプリングクロック
を出力するキャリア発生部、101は制御チャンネルや
同期バーストの周波数補正値による周波数補正を行うプ
リアンブル周波数補正部、102は上記プリアンブル周
波数補正部101から出力された位相サンプリングデー
タにおいて、時間軸方向にほぼ対称な位相変化を有する
ユニークワード領域を検出するUW対称検出部、103
は基準ユニークワード位相差を格納する基準ユニークワ
ード格納部、104は上記UW対称検出部102の検出
結果に基づいてユニークワードの周波数差を演算するU
W周波数差演算部、105は上記プリアンブル周波数補
正部101により補正された位相サンプリングデータの
周波数を補正するUW周波数補正部、8は上記UW周波
数補正部105により補正された位相サンプリングデー
タからデータを復調するデータ復調部、9は上記UW周
波数補正部105により補正された位相サンプリングデ
ータから復調クロックを再生し、その復調クロックをデ
ータ復調部8に供給するクロック再生部である。
In FIG. 7, 1 is a π / 4 shift QPSK.
A quasi-synchronous detection unit that samples the phase of the modulated signal at n (n is an integer of 2 or more) sampling intervals per two symbols, 2 is a carrier generation unit that outputs a sampling clock to the quasi-synchronous detection unit 1, and 101 is a control unit. The preamble frequency corrector 102 performs a frequency correction based on the frequency correction value of the channel or the synchronization burst. In the phase sampling data output from the preamble frequency corrector 101, a unique word area having a phase change substantially symmetric in a time axis direction is obtained. UW symmetry detection unit to detect, 103
Is a reference unique word storage unit that stores a reference unique word phase difference, and 104 is a U that calculates a frequency difference between unique words based on the detection result of the UW symmetry detection unit 102.
A W frequency difference calculating unit, 105, a UW frequency correcting unit for correcting the frequency of the phase sampling data corrected by the preamble frequency correcting unit 101, and 8, a demodulation of data from the phase sampling data corrected by the UW frequency correcting unit 105 The data demodulating unit 9 reproduces a demodulated clock from the phase sampling data corrected by the UW frequency correcting unit 105, and supplies the demodulated clock to the data demodulating unit 8.

【0056】上記プリアンブル周波数補正部101で
は、制御チャネルや同期バーストでの周波数補正値が情
報チャネルにおいても保持されており、フラッグ/TC
Hがアクティブのときは、毎スロットごとに同一の補正
がされている。復調後のデータを処理するベースバンド
部(図示せず)は、情報チャネルになると、その情報チャ
ネルよりユニークワードを検出して情報チャネルと判断
して、フラッグTCHを立てる。フラッグTCHが立つ
と情報チャネルと判断して、図7のUW周波数補正部1
05等が動作を始める一方、プリアンブル周波数補正部
101が停止する。
In the preamble frequency correction section 101, the frequency correction value in the control channel and the synchronization burst is held in the information channel, and the flag / TC
When H is active, the same correction is made for each slot. When a demodulated data is processed, a baseband unit (not shown) detects a unique word from the information channel when the information channel is reached, determines that the channel is an information channel, and sets a flag TCH. When the flag TCH is set, it is determined that the channel is an information channel, and the UW frequency correction unit 1 shown in FIG.
05 and the like start operating, while the preamble frequency correction unit 101 stops.

【0057】また、図8はUW対称検出部102とUW
周波数差演算部104および基準ユニークワード格納部
103のブロックの具体的構成を示すブロック図であ
り、位相サンプリングデータをサンプルクロックでシフ
トするレジスタ111と、上記レジスタ111からの出
力の差分(位相差)をとる複数の差分ブロック112aを
有するユニークワード差分部112と、上記ユニークワ
ード差分部112の各差分ブロック112aから出力さ
れる位相差を基準ユニークワード位相差と比較する複数
の比較ブロック113aを有するユニークワード比較部
113と、上記ユニークワード比較部113の各比較ブ
ロック113aの比較結果を加算する加算器114と、
上記加算器114の加算結果およびフラッグTCHに基
づいて、略対称な位相変化を有するユニークワード領域
か否かを判定するUW判定部115と、上記UW判定部
115の判定結果に基づいて、上記加算器114の加算
結果の平均値を演算する平均値演算部116とを備えて
いる。
FIG. 8 shows the UW symmetry detector 102 and the UW
FIG. 4 is a block diagram illustrating a specific configuration of blocks of a frequency difference calculation unit 104 and a reference unique word storage unit 103. The register 111 shifts phase sampling data by a sample clock, and the difference (phase difference) between outputs from the register 111. A unique word difference unit 112 having a plurality of difference blocks 112a for calculating a unique word difference unit 112, and a plurality of comparison blocks 113a for comparing a phase difference output from each difference block 112a of the unique word difference unit 112 with a reference unique word phase difference. A word comparing unit 113, an adder 114 for adding the comparison result of each comparing block 113a of the unique word comparing unit 113,
A UW determination unit 115 that determines whether or not the word region has a unique symmetrical phase change based on the addition result of the adder 114 and the flag TCH, and based on the determination result of the UW determination unit 115, And an average value calculation unit 116 for calculating the average value of the addition result of the unit 114.

【0058】上記準同期検波回路ブロック10により準
同期検波された位相サンプリングデータは、P段のシフ
トレジスタ111に入力される。このシフトレジスタ1
11のq段目と(P−q+1)段目(qは整数)の出力がP
/2個の差分ブロック112aに夫々入力される。上記
各差分ブロック112aからの位相差がユニークワード
比較部113の比較ブロック113aにより基準ユニー
クワード位相差と比較された後に、加算器114により
加算される。そして、上記UW判定部115は、0の近
傍で例えば±5degのスレッシュレベルを持ち、加算器
114による加算結果がスレッシュレベル内に入れば、
略対称な位相変化を有するユニークワード領域と判断し
て、平均値演算部116により次の周波数差演算の動作
を行う。上記ユニークワード差分部112の差分ブロッ
ク112aの各出力と基準ユニークワード位相差との比
較では、図15に示すように、予め計算された基準ユニ
ークワード位相差との比較(差分)を行う。
The phase sampling data quasi-synchronously detected by the quasi-synchronous detection circuit block 10 is input to a P-stage shift register 111. This shift register 1
The output of the 11th qth stage and (P−q + 1) th stage (q is an integer) is P
/ 2 difference blocks 112a. After the phase difference from each of the difference blocks 112a is compared with the reference unique word phase difference by the comparison block 113a of the unique word comparison unit 113, it is added by the adder 114. Then, the UW determination unit 115 has a threshold level of, for example, ± 5 degrees near 0, and if the addition result by the adder 114 falls within the threshold level,
It is determined that the region is a unique word region having a substantially symmetric phase change, and the average value calculator 116 performs the following frequency difference calculation operation. In the comparison between each output of the difference block 112a of the unique word difference unit 112 and the reference unique word phase difference, a comparison (difference) with the previously calculated reference unique word phase difference is performed as shown in FIG.

【0059】次に、UW周波数補正部105(図7に示
す)により、その単位サンプリング当たりの周波数差を
もとの位相サンプリングデータに加減算することによっ
て、位相サンプリングデータの周波数補正がされる。こ
の周波数補正は、第1実施形態の図6に示す周波数補正
部7と同様な方法で行われる。
Next, the frequency correction of the phase sampling data is performed by adding and subtracting the frequency difference per unit sampling to the original phase sampling data by the UW frequency correction unit 105 (shown in FIG. 7). This frequency correction is performed in the same manner as the frequency correction unit 7 shown in FIG. 6 of the first embodiment.

【0060】このように、上記復調装置では、準同期検
波においてプリアンブルパターンが短い情報チャネルの
ユニークワードから正確に周波数差を検出でき、雑音に
対する余裕度を向上できる。
As described above, in the demodulator, the frequency difference can be accurately detected from the unique word of the information channel having a short preamble pattern in the quasi-synchronous detection, and the margin for noise can be improved.

【0061】また、上記平均値演算部116により加算
器114により積算された積算カウント値から位相サン
プリングデータの周波数を容易に補正することができ
る。
Further, the frequency of the phase sampling data can be easily corrected from the integrated count value integrated by the adder 114 by the average value calculating section 116.

【0062】なお、上記ユニークワード比較部113と
加算器114の代わりに、情報チャネルのユニークワー
ドの期間、ユニークワード差分部112により求めた位
相差と基準ユニークワード格納部103に格納された基
準ユニークワード位相差との差分をとって2値化し、そ
の2値化されたビット値毎に差分の正負に応じてカウン
トアップ信号,カウントダウン信号を出力するUW位相
比較レベルヒストグラム部と、上記2値化された差分の
絶対値が同じものをペアとし、そのペアに対応するカウ
ントアップ信号によりカウントアップする一方、そのペ
アに対応するカウントダウン信号によりカウントダウン
する複数のアップダウンカウンタと、上記複数のアップ
ダウンカウンタのカウント値に対して上記2値化された
差分の絶対値に応じて重み付けをした後、重み付けされ
た上記カウント値を積算するUW位相差積算部とを備え
てもよい。この場合、上記ユニークワード差分部112
により求めた位相差と基準ユニークワード格納部103
に格納された基準ユニークワード位相差との差分の積算
値が簡単な構成で得られ、回路規模を小さくすることが
できる。
It is to be noted that, in place of the unique word comparing section 113 and the adder 114, the phase difference obtained by the unique word difference section 112 and the reference unique word stored in the reference unique word storage section 103 during the unique word period of the information channel. A UW phase comparison level histogram section for binarizing by taking a difference from the word phase difference and outputting a count-up signal and a count-down signal in accordance with the sign of the difference for each binarized bit value; A plurality of up-down counters that count as a pair with the same absolute value of the difference and count down with a count-down signal corresponding to the pair, and count down with a count-down signal corresponding to the pair; According to the absolute value of the binarized difference with respect to the count value of And a UW phase difference integrating unit that integrates the weighted count value after the weighting. In this case, the unique word difference unit 112
Difference and reference unique word storage unit 103 obtained by
Can be obtained with a simple configuration, and the circuit scale can be reduced.

【0063】また、この第2実施形態の情報チャネルの
周波数補正の考え方は、制御チャネルや同期バーストで
の周波数補正がメインであり、補助的に行うものである
ので、ここでの周波数補正値は例えば±2degに制限し
ている(図8の平均値演算部116)。また、ユニークワ
ード比較部113で検出されなかった場合(すなわち、
スレッシュレベルの+5deg以上または−5deg以下の場
合)は、その情報チャネルのスロットのユニークワード
による周波数補正は行わない。
The concept of the frequency correction of the information channel according to the second embodiment is mainly for the frequency correction in the control channel and the synchronization burst, and is supplementarily performed. For example, it is limited to ± 2 deg (the average value calculation unit 116 in FIG. 8). Also, when no unique word is detected by the unique word comparing unit 113 (ie,
(When the threshold level is +5 deg or more or -5 deg or less), the frequency correction by the unique word of the slot of the information channel is not performed.

【0064】上記第1,第2実施形態では、PHSに用
いられる復調装置について述べたが、この発明はPHS
の復調装置に限定されるものではない。
In the first and second embodiments, the demodulation device used for the PHS has been described.
However, the present invention is not limited to this demodulator.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の第
1の復調装置によれば、制御チャネルや同期バーストの
プリアンブルパターン期間では、瞬時位相信号の位相変
化がパターン化している性質を利用して周波数差を補正
するための信号を形成するようにしたもので、サンプリ
ング点がシンボル上に一致していなくても、サンプリン
グ点間隔の差分をとると一定した位相差を検出ができる
方法である。この方法は、位相サンプリングデータの数
が多いため、ノイズが重畳した位相サンプリングデータ
やバーストノイズを含む位相サンプリングデータを容易
に除去することで、周波数差検出時の雑音に対する余裕
を大きくできる。また、位相サンプリングデータの数自
体も多いため、周波数補正の精度を高めることができ
る。また、この復調装置によれば、簡単な構成でプリア
ンブルを検出できると共に、2値化された差分の絶対値
が同じものをペアにとり、そのペア毎にアップダウンカ
ウンタをカウントして、上記差分の積算値を算出する方
法であり、ノイズの多い位相サンプリングデータを容易
に除外でき、正確に周波数差を算出できると共に、アッ
プダウンカウンタを用いて積算するので、回路規模も小
さくすることができる。
As is clear from the above, according to the first demodulator of the present invention, the characteristic that the phase change of the instantaneous phase signal is patterned during the preamble pattern period of the control channel or the synchronization burst is used. A signal for correcting a frequency difference is formed, and even if sampling points do not match on a symbol, a method of detecting a difference between sampling point intervals to detect a constant phase difference. . In this method, since the number of phase sampling data is large, it is possible to easily remove phase sampling data on which noise is superimposed or phase sampling data including burst noise, thereby increasing the margin for noise at the time of frequency difference detection. Further, since the number of phase sampling data itself is large, the accuracy of frequency correction can be improved. Further, according to this demodulation device, the preamble can be detected with a simple configuration, and those having the same absolute value of the binarized difference are paired, and an up / down counter is counted for each pair, and This is a method of calculating an integrated value, in which phase sampling data with a lot of noise can be easily excluded, the frequency difference can be accurately calculated, and the integration is performed using an up-down counter, so that the circuit scale can be reduced.

【0066】また、この発明の第2の復調装置によれ
ば、情報チャネルにおいてはプリアンブルによる周波数
差検出が困難なため、情報チャネルのユニークワード期
間において、時間軸方向に略対称な位相変化を有するユ
ニークワード領域を利用して、周波数差を検出するの
で、復調後の移動平均型の回路と比べて、位相差補正の
精度も高まって、受信機の位相基準軸からずれた位相差
成分を適切に除去できる。
According to the second demodulating apparatus of the present invention, it is difficult to detect a frequency difference due to a preamble in an information channel, so that a unique word period of the information channel has a phase change substantially symmetric in the time axis direction. Since the frequency difference is detected using the unique word area, the accuracy of the phase difference correction is higher than that of the moving average type circuit after demodulation, and the phase difference component shifted from the phase reference axis of the receiver is appropriately detected. Can be removed.

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

【図1】 図1はこの発明の第1実施形態の復調装置の
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a demodulation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図2は上記復調装置の準同期検波回路ブロッ
クのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a quasi-synchronous detection circuit block of the demodulation device.

【図3】 図3は上記復調装置の遅延差分部のブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram of a delay difference unit of the demodulation device.

【図4】 図4は上記復調装置のプリアンブル検出部の
ブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a preamble detector of the demodulation device.

【図5】 図5は上記復調装置の位相比較部と周波数差
演算部のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of a phase comparison unit and a frequency difference calculation unit of the demodulation device.

【図6】 図6は上記復調装置の周波数補正部のブロッ
ク図である。
FIG. 6 is a block diagram of a frequency correction unit of the demodulation device.

【図7】 図7はこの発明の第2実施形態の復調装置の
ブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of a demodulation device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】 図8は上記復調装置のUW対称検出部とユニ
ークワード差分部およびUW周波数差演算部のブロック
図である。
FIG. 8 is a block diagram of a UW symmetry detection unit, a unique word difference unit, and a UW frequency difference calculation unit of the demodulation device.

【図9】 図9(a)は8相デジタル変調波の位相平面の
説明図であり、図9(b)はプリアンブルパターンの位相
平面の説明図である。
9A is an explanatory diagram of a phase plane of an eight-phase digital modulation wave, and FIG. 9B is an explanatory diagram of a phase plane of a preamble pattern.

【図10】 図10はプリアンブルパターンの軌跡を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a trajectory of a preamble pattern.

【図11】 図11(a)は制御チャネル等のスロット構
成を示す図であり、図11(b)は情報チャネルのスロッ
ト構成を示す図である。
FIG. 11A is a diagram illustrating a slot configuration of a control channel and the like, and FIG. 11B is a diagram illustrating a slot configuration of an information channel.

【図12】 図12は情報チャネルのプリアンブル期間
の位相波形を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a phase waveform in a preamble period of an information channel.

【図13】 図13は制御チャネルのプリアンブルの期
間の位相波形を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a phase waveform during a preamble period of a control channel.

【図14】 図14は情報チャネルのユニークワードの
位相波形を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a phase waveform of a unique word of an information channel.

【図15】 図15はユニークワードの位相差の変化を
示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a change in a phase difference of a unique word.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…準同期検波部、 2…キャリア発生部、 3…遅延差分部、 4…プリアンブル検出部、 5…位相比較部、 6…周波数差演算部、 7…周波数補正部、 8…データ復調部、 9…クロック再生部、 10…準同期検波回路ブロック、 11…排他的論理和回路、 12…ローパスフィルタ、 13…第1位相サンプリング部、 14…第2位相サンプリング部、 15…位相平均部、 16…ラッチ、 20…復調回路ブロック、 21…基準発振器、 22…1/h分周器、 23…カウンタ、 24…π/2位相器、 25…1/g分周器、 31…n段シフトレジスタ、 32…加算器、 41…PR_DETゲート、 42,61,62…アップダウンカウンタ、 43…スレッシュレベル判定部、 44…PR_DET回路コントロール 61,62…差分用アップダウンカウンタ、 63…乗算器、 64…加算器、 65…平均値演算部、 71…遅延部、 72…補正部、 73…位相差/1サンプル部、 74…加算器、 75…遅延器、 101…プリアンブル周波数補正部、 102…UW対称検出部、 103…基準ユニークワード格納部、 104…UW周波数差演算部、 105…UW周波数補正部、 111…シフトレジスタ、 112…ユニークワード差分部、 113…ユニークワード比較部、 114…加算器、 115…UW判定部、 116…平均値演算部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semi-synchronous detection part, 2 ... Carrier generation part, 3 ... Delay difference part, 4 ... Preamble detection part, 5 ... Phase comparison part, 6 ... Frequency difference calculation part, 7 ... Frequency correction part, 8 ... Data demodulation part, 9 clock recovery unit 10 quasi-synchronous detection circuit block 11 exclusive OR circuit 12 low-pass filter 13 first phase sampling unit 14 second phase sampling unit 15 phase averaging unit 16 ... Latch, 20 ... Demodulation circuit block, 21 ... Reference oscillator, 22 ... 1 / h frequency divider, 23 ... Counter, 24 ... π / 2 phase shifter, 25 ... 1 / g frequency divider, 31 ... N-stage shift register 32, an adder, 41, a PR_DET gate, 42, 61, 62, an up / down counter, 43, a threshold level judging unit, 44, a PR_DET circuit control 61, 62, a differential up Counter: 63: multiplier; 64: adder; 65: average calculator; 71: delay unit; 72: correction unit; 73: phase difference / one sample unit; 74: adder; ... Preamble frequency corrector 102, UW symmetry detector 103, reference unique word storage 104, UW frequency difference calculator 105, UW frequency corrector 111, shift register 112, unique word difference 113 Unique word comparison unit, 114: adder, 115: UW determination unit, 116: average value calculation unit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受信したπ/4シフトQPSK変調波を
入力信号として受け、基準発振器から生成されたサンプ
リングクロックを用いて、上記入力信号の位相を2シン
ボル当たりn(nは2以上の整数)回のサンプリング間隔
でサンプリングする準同期検波部と、 上記準同期検波部によりサンプリングされた位相サンプ
リングデータをn回のサンプリングに要する時間だけ遅
延させ、その遅延させた位相サンプリングデータと遅延
前の位相サンプリングデータとの位相差を求める遅延差
分部と、 上記入力信号のシンボルの位相が直前のシンボルに対し
てπ/4遷移し、次のシンボルの位相が−3π/4遷移
することが交互に繰り返される特定パターンのプリアン
ブルを検出するプリアンブル検出部と、 送信機側から送信されるπ/4シフトQPSK変調波の
条件に基づいて、予め定められた上記プリアンブルにお
ける2シンボル間の基準位相差を格納する基準位相差格
納部と、 上記遅延差分部により求められた位相差と、上記基準位
相差格納部に格納された上記基準位相差とを比較する位
相比較部と、 上記プリアンブル検出部によりプリアンブルが検出され
た期間、上記位相比較部の比較結果に基づいて搬送波の
周波数差を演算する周波数差演算部と、 上記周波数差演算部により演算された上記搬送波の周波
数差に基づいて、上記準同期検波部によりサンプリング
された上記位相サンプリングデータに対して周波数を補
正する周波数補正部と、 上記周波数補正部で補正された位相サンプリングデータ
を用いて復調クロックを再生し、その復調クロックに基
づいて上記補正された位相サンプリングデータから復調
データを得る復調部とを備えたことを特徴とする復調装
置。
1. A received π / 4-shifted QPSK modulated wave is received as an input signal, and the phase of the input signal is n per two symbols (n is an integer of 2 or more) using a sampling clock generated from a reference oscillator. A quasi-synchronous detector that samples at a sampling interval of one time, and delays the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detector by a time required for n times of sampling, and delays the delayed phase sampling data and the phase sampling before the delay. A delay difference section for calculating a phase difference from data; and the phase of the symbol of the input signal makes a π / 4 transition with respect to the immediately preceding symbol and the phase of the next symbol makes a -3π / 4 transition is alternately repeated. A preamble detection unit for detecting a preamble of a specific pattern, and a π / 4 shift QPS transmitted from a transmitter side A reference phase difference storage unit that stores a reference phase difference between two symbols in the predetermined preamble based on a condition of the modulated wave; a phase difference obtained by the delay difference unit; A phase comparison unit that compares the reference phase difference stored in the preamble detection unit; and a frequency difference calculation unit that calculates a frequency difference of a carrier based on a comparison result of the phase comparison unit during a period in which a preamble is detected by the preamble detection unit. A frequency correction unit that corrects the frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit based on the frequency difference of the carrier wave calculated by the frequency difference calculation unit; and A demodulated clock is reproduced using the corrected phase sampling data, and the corrected phase sampler is reproduced based on the demodulated clock. Demodulating apparatus characterized by comprising a demodulator for obtaining a demodulated data from pulling data.
【請求項2】 請求項1に記載の復調装置において、 上記遅延差分部は、上記準同期検波部によりサンプリン
グされた上記位相サンプリングデータを上記サンプリン
グクロックでn段シフトすることにより遅延させるシフ
トレジスタと、そのシフトレジスタにより遅延された位
相サンプリングデータと遅延前の上記位相サンプリング
データとの位相差を演算する位相差演算部とを有し、 上記プリアンブル検出部は、上記位相差演算部により演
算された位相差が、上記基準位相差格納部に格納された
上記基準位相差の上側に設定された上限値および上記基
準位相差の下側に設定された下限値からなる検出窓に入
っているか否かを判定するプリアンブル検出窓部と、上
記プリアンブル検出窓部が上記位相差が上記検出窓に入
っていると判定すると、カウントアップし、上記プリア
ンブル検出窓部が上記位相差が上記検出窓に入っていな
いと判定すると、カウントダウンするアップダウンカウ
ンタと、そのアップダウンカウンタのカウント値が所定
値を越えたときにプリアンブルを検出したと判定するプ
リアンブル判定部とを有することを特徴とする復調装
置。
2. The demodulation device according to claim 1, wherein the delay difference unit delays the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit by shifting the phase sampling data by n stages with the sampling clock. A phase difference calculator for calculating a phase difference between the phase sampling data delayed by the shift register and the phase sampling data before the delay, wherein the preamble detector is calculated by the phase difference calculator. Whether or not the phase difference is within a detection window including an upper limit value set above the reference phase difference stored in the reference phase difference storage unit and a lower limit value set below the reference phase difference. And a preamble detection window that determines whether the phase difference is within the detection window. When counting up, the preamble detection window unit determines that the phase difference is not within the detection window, and detects an up-down counter that counts down and a preamble when the count value of the up-down counter exceeds a predetermined value. And a preamble determining unit that determines that the demodulation has been performed.
【請求項3】 請求項1または2に記載の復調装置にお
いて、 上記位相比較部は、上記プリアンブル検出部によりプリ
アンブルが検出された期間、上記遅延差分部により求め
た位相差と上記基準位相差格納部に格納された上記基準
位相差との差分をとって2値化し、その2値化された差
分のビット値毎に正負に応じてカウントアップ信号,カ
ウントダウン信号を出力する位相比較レベルヒストグラ
ム部であって、 上記周波数差演算部は、上記位相比較レベルヒストグラ
ム部で2値化された差分の絶対値が同じものをペアと
し、そのペアに対応するカウントアップ信号によりカウ
ントアップする一方、そのペアに対応するカウントダウ
ン信号によりカウントダウンする複数の差分用アップダ
ウンカウンタと、上記複数の差分用アップダウンカウン
タのカウント値に対して上記2値化された差分の絶対値
に応じて重み付けをした後、重み付けされた上記各差分
用アップダウンカウンタのカウント値を積算する位相差
積算部とを有することを特徴とする復調装置。
3. The demodulator according to claim 1, wherein the phase comparison unit stores the phase difference obtained by the delay difference unit and the reference phase difference during a period in which the preamble is detected by the preamble detection unit. A phase comparison level histogram unit that takes a difference from the reference phase difference stored in the unit and binarizes it, and outputs a count-up signal and a count-down signal in accordance with positive or negative for each bit value of the binarized difference The frequency difference calculation unit pairs the pair having the same absolute value of the binarized difference in the phase comparison level histogram unit, and counts up by a count-up signal corresponding to the pair. A plurality of differential up / down counters that count down by a corresponding countdown signal; and the plurality of differential up / down counters. And a phase difference accumulator for accumulating the weighted count values of the differential up / down counters after weighting the count values of the data according to the absolute value of the binarized difference. Characteristic demodulator.
【請求項4】 請求項3に記載の復調装置において、 上記周波数差演算部は、上記位相差積算部により積算さ
れた積算カウント値を、上記プリアンブル検出部がプリ
アンブルを検出した期間のサンプル数で除算することに
よって、周波数差の単位サンプリング当たりの平均値を
演算する平均値演算部を有し、 上記周波数補正部は、上記平均値演算部により演算され
た上記周波数差の単位サンプリング当たりの平均値に基
づいて、上記準同期検波部によりサンプリングされた上
記位相サンプリングデータの周波数を補正することを特
徴とする復調装置。
4. The demodulation device according to claim 3, wherein the frequency difference calculation unit calculates the integrated count value integrated by the phase difference integration unit with the number of samples in a period during which the preamble detection unit detects the preamble. An average value calculating unit for calculating an average value per unit sampling of the frequency difference by dividing the frequency difference unit, wherein the frequency correcting unit calculates an average value per unit sampling of the frequency difference calculated by the average value calculating unit. A demodulator that corrects the frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detector based on
【請求項5】 請求項3または4に記載の復調装置にお
いて、 上記位相比較レベルヒストグラム部は、上記遅延差分部
により求めた位相差と上記基準位相差格納部に格納され
た上記基準位相差との差分に対して差分上限値および差
分下限値を設定し、上記差分上限値および差分下限値の
範囲から外れた差分を除外し、 上記平均値演算部は、上記プリアンブル検出部の検出期
間における総サンプル数から上記位相比較レベルヒスト
グラム部で除外された差分のサンプル数だけ減算された
サンプル数で上記積算カウント値を除算することで、周
波数差の単位サンプリング当たりの平均値を演算するこ
とを特徴とする復調装置。
5. The demodulation device according to claim 3, wherein the phase comparison level histogram section includes a phase difference obtained by the delay difference section and the reference phase difference stored in the reference phase difference storage section. The difference upper limit value and the difference lower limit value are set for the difference, and the difference that is out of the range of the difference upper limit value and the difference lower limit value is excluded. By dividing the integrated count value by the number of samples obtained by subtracting the number of samples of the difference excluded in the phase comparison level histogram section from the number of samples, an average value per unit sampling of the frequency difference is calculated. Demodulator.
【請求項6】 受信したπ/4シフトQPSK変調波を
入力信号として受け、受信機の基準発振器から生成され
たサンプリングクロックを用いて、上記入力信号の位相
をサンプリングする準同期検波部と、 上記入力信号の情報チャネルのユニークワードにおい
て、上記準同期検波部によりサンプリングされた位相サ
ンプリングデータから時間軸方向に略対称な位相変化を
有するユニークワード領域を検出するUW対称検出部
と、 上記UW対称検出部により検出された上記略対称な位相
変化を有するユニークワード領域の位相サンプリングデ
ータについて、互いに対称関係にある位相サンプリング
データの位相差を求めるユニークワード差分部と、 送信機側から送信されるπ/4シフトQPSK変調波の
条件に基づいて、上記略対称な位相変化を有するユニー
クワード領域の位相サンプリングデータについて、互い
に対称関係にある位相サンプリングデータの位相差を予
め定めて、その位相差を基準ユニークワード位相差とし
て格納する基準ユニークワード格納部と、 上記ユニークワード差分部により求めた上記互い対称関
係にある位相サンプリングデータの位相差および上記基
準ユニークワード格納部に格納された上記基準ユニーク
ワード位相差に基づいて、搬送波の周波数差を演算する
UW周波数差演算部と、 上記UW周波数差演算部により演算された上記搬送波の
周波数差に基づいて、上記準同期検波部によりサンプリ
ングされた上記位相サンプリングデータに対して周波数
を補正するUW周波数補正部と、 上記UW周波数補正部により補正された位相サンプリン
グデータを用いて復調クロックを再生し、その復調クロ
ックに基づいて上記補正された位相サンプリングデータ
から復調データを得る復調部とを備えたことを特徴とす
る復調装置。
6. A quasi-synchronous detector that receives the received π / 4-shifted QPSK modulated wave as an input signal and samples the phase of the input signal using a sampling clock generated from a reference oscillator of a receiver. A UW symmetry detection unit for detecting a unique word region having a phase change substantially symmetric in a time axis direction from phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit in a unique word of an information channel of an input signal; A unique word difference section for calculating a phase difference between phase sampling data having a symmetrical relationship with each other with respect to the phase sampling data of the unique word area having a substantially symmetric phase change detected by the section; The above substantially symmetric phase change based on the condition of the 4-shift QPSK modulated wave A phase difference between phase sampling data having a symmetrical relationship with each other with respect to the phase sampling data of the unique word area having the reference word unique storage section for storing the phase difference as a reference unique word phase difference; A UW frequency difference calculation unit that calculates a frequency difference of a carrier based on the phase difference of the phase sampling data and the reference unique word phase difference stored in the reference unique word storage unit, obtained by A UW frequency correction unit that corrects the frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detection unit based on the carrier frequency difference calculated by the UW frequency difference calculation unit; Use the phase sampling data corrected by A demodulation unit that reproduces a demodulated clock and obtains demodulated data from the corrected phase sampling data based on the demodulated clock.
【請求項7】 請求項6に記載の復調装置において、 上記UW周波数差演算部は、上記情報チャネルのユニー
クワードの期間、上記ユニークワード差分部により求め
た位相差と上記基準ユニークワード格納部に格納された
上記基準ユニークワード位相差との差分をとって2値化
し、その2値化されたビット値毎に差分の正負に応じて
カウントアップ信号,カウントダウン信号を出力するU
W位相比較レベルヒストグラム部と、上記UW位相比較
レベルヒストグラム部で2値化された差分の絶対値が同
じものをペアとし、そのペアに対応するカウントアップ
信号によりカウントアップする一方、そのペアに対応す
るカウントダウン信号によりカウントダウンする複数の
アップダウンカウンタと、上記複数のアップダウンカウ
ンタのカウント値に対して上記2値化された差分の絶対
値に応じて重み付けをした後、重み付けされた上記カウ
ント値を積算するUW位相差積算部とを有することを特
徴とする復調装置。
7. The demodulation device according to claim 6, wherein the UW frequency difference calculation unit stores a phase difference obtained by the unique word difference unit and a reference unique word storage unit during a unique word period of the information channel. U which takes the difference from the stored reference unique word phase difference and binarizes it, and outputs a count-up signal and a count-down signal in accordance with the sign of the difference for each binarized bit value
A pair having the same absolute value of the difference binarized by the W phase comparison level histogram unit and the UW phase comparison level histogram unit is paired, and counted up by a count up signal corresponding to the pair. A plurality of up / down counters that count down by a countdown signal to be counted, and weighting the count values of the plurality of up / down counters in accordance with the absolute value of the binarized difference. A demodulation device comprising: a UW phase difference accumulating unit for accumulating.
【請求項8】 請求項6に記載の復調装置において、 上記UW周波数差演算部は、上記UW位相差積算部によ
り積算された積算カウント値を、上記UW対称検出部に
よりユニークワード領域を検出した期間の1/2のサン
プル数で除算することで、周波数差の単位サンプリング
当たりの平均値を算出するUW平均値演算部を有し、 上記周波数補正部は、上記UW平均値演算部により演算
された上記周波数差の単位サンプリング当たりの平均値
に基づいて、上記準同期検波部によりサンプリングされ
た上記位相サンプリングデータの周波数を補正すること
を特徴とする復調装置。
8. The demodulation device according to claim 6, wherein the UW frequency difference calculation unit detects the accumulated count value accumulated by the UW phase difference accumulation unit, and detects a unique word area by the UW symmetry detection unit. A UW average calculating unit for calculating an average value per unit sampling of the frequency difference by dividing by a half of the number of samples of the period, wherein the frequency correcting unit is calculated by the UW average calculating unit A demodulator for correcting the frequency of the phase sampling data sampled by the quasi-synchronous detector based on an average value of the frequency difference per unit sampling.
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