JP2002040066A - 信号周波数算出方法および信号処理装置 - Google Patents
信号周波数算出方法および信号処理装置Info
- Publication number
- JP2002040066A JP2002040066A JP2000225871A JP2000225871A JP2002040066A JP 2002040066 A JP2002040066 A JP 2002040066A JP 2000225871 A JP2000225871 A JP 2000225871A JP 2000225871 A JP2000225871 A JP 2000225871A JP 2002040066 A JP2002040066 A JP 2002040066A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spectrum
- frequency
- signal
- peak
- discrete
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡略な計算で離散スペクトルの周波数刻み以上
の精度で信号周波数を算出することができる信号周波数
算出方法を提供する。 【解決手段】スペクトル値が最大をとるピークスペクト
ルＳ(128) とこれに低周波側に隣接するスペクトルＳ(1
27) とを比例配分して下側補間スペクトルＳ(SB)を求め
るとともに、ピークスペクトルＳ(128) とこれに高周波
側に隣接するスペクトルＳ(129) とを比例配分して上側
補間スペクトルＳ(SA)を求める。さらに、下側補間スペ
クトルＳ(SB)と上側補間スペクトルＳ(SA)とを比例配分
して修正されたピークスペクトルＳ(SR)を求め、このＳ
(SR)の周波数を信号周波数とする。
の精度で信号周波数を算出することができる信号周波数
算出方法を提供する。 【解決手段】スペクトル値が最大をとるピークスペクト
ルＳ(128) とこれに低周波側に隣接するスペクトルＳ(1
27) とを比例配分して下側補間スペクトルＳ(SB)を求め
るとともに、ピークスペクトルＳ(128) とこれに高周波
側に隣接するスペクトルＳ(129) とを比例配分して上側
補間スペクトルＳ(SA)を求める。さらに、下側補間スペ
クトルＳ(SB)と上側補間スペクトルＳ(SA)とを比例配分
して修正されたピークスペクトルＳ(SR)を求め、このＳ
(SR)の周波数を信号周波数とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＦＦＴで求めた
離散スペクトルに基づいて信号周波数を決定する場合に
おいて、離散スペクトルの周波数刻みで決定される周波
数分解能以上の精度で信号周波数を算出する信号周波数
算出方法および信号処理装置に関する。
離散スペクトルに基づいて信号周波数を決定する場合に
おいて、離散スペクトルの周波数刻みで決定される周波
数分解能以上の精度で信号周波数を算出する信号周波数
算出方法および信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＦＴを用いて信号周波数を割り出す場
合において、周波数分解能（離散スペクトルの周波数刻
み）は一般的にＦＦＴに用いるサンプル点数で決定され
る。したがって、長い信号から多点のサンプルデータを
取り出してＦＦＴを行うと精度よく信号周波数を割り出
すことができるが、たとえばインマルサット通信におい
て到来した信号のプリアンブルでキャリア捕捉を行い、
続くデータ本体を復調する場合などは、短いサンプル点
数で高精度のキャリア周波数の算出が要求され、且つ短
い処理時間でキャリア周波数を算出することが要求され
る。
合において、周波数分解能（離散スペクトルの周波数刻
み）は一般的にＦＦＴに用いるサンプル点数で決定され
る。したがって、長い信号から多点のサンプルデータを
取り出してＦＦＴを行うと精度よく信号周波数を割り出
すことができるが、たとえばインマルサット通信におい
て到来した信号のプリアンブルでキャリア捕捉を行い、
続くデータ本体を復調する場合などは、短いサンプル点
数で高精度のキャリア周波数の算出が要求され、且つ短
い処理時間でキャリア周波数を算出することが要求され
る。
【０００３】サンプリング点数で決定される周波数刻み
以上の精度で周波数を決定する方法として補間法がある
が、この補間法の一つとして田部井・上田の方式（電子
情報通信学会論文誌Ａ Vol.J70-A No.5 pp.798-805 19
87年5 月）がよく知られている。
以上の精度で周波数を決定する方法として補間法がある
が、この補間法の一つとして田部井・上田の方式（電子
情報通信学会論文誌Ａ Vol.J70-A No.5 pp.798-805 19
87年5 月）がよく知られている。
【０００４】この方式は、周波数成分の補間を厳密な補
間公式を用いることにより、サンプリング周期以上の分
解能で周波数を決定することができるものである。
間公式を用いることにより、サンプリング周期以上の分
解能で周波数を決定することができるものである。
【０００５】以下、田部井・上田の方式について概説す
る。入力信号系列に対してハニング窓をかけてＦＦＴを
行って離散スペクトル列Ｇ(k) を求め、このなかのスペ
クトル値が最大のスペクトルＧ(kmax ) とその低周波側
に隣接するスペクトルＧ(kma x -1) とを用いて、
る。入力信号系列に対してハニング窓をかけてＦＦＴを
行って離散スペクトル列Ｇ(k) を求め、このなかのスペ
クトル値が最大のスペクトルＧ(kmax ) とその低周波側
に隣接するスペクトルＧ(kma x -1) とを用いて、
【０００６】
【数１】
【０００７】の演算をすることにより、補間された信号
周波数を求めるものである。
周波数を求めるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように田部井・上
田の方式では、各サンプルデータに窓関数（ハニング
窓）を掛けるというサンプル点数分の前処理が必要であ
るうえ補間計算も複雑であることからプロセッサの負担
が大きく、信号周波数の計算に時間が掛かってしまうと
いう問題点があった。
田の方式では、各サンプルデータに窓関数（ハニング
窓）を掛けるというサンプル点数分の前処理が必要であ
るうえ補間計算も複雑であることからプロセッサの負担
が大きく、信号周波数の計算に時間が掛かってしまうと
いう問題点があった。
【０００９】この発明は、簡略な計算で離散スペクトル
の周波数刻み以上の精度で信号周波数を算出することが
できる信号周波数算出方法および信号処理装置を提供す
ることを目的とする。
の周波数刻み以上の精度で信号周波数を算出することが
できる信号周波数算出方法および信号処理装置を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、入力信号を
ＡＤ変換したサンプルデータを用いて前記入力信号の周
波数を求める方法であって、（１）サンプリングデータ
に対してＦＦＴ演算を行い、サンプル点数分の離散スペ
クトルを算出する。（２）上記離散スペクトル中からス
ペクトル値が最大値となるピークスペクトルを探す。
（３）上記ピークスペクトルと、このピークスペクトル
の低周波に隣接する離散スペクトルとを比例配分した下
側補間スペクトルを求める。（４）上記ピークスペクト
ルと、このピークスペクトルの高周波に隣接する離散ス
ペクトルとを比例配分した上側補間スペクトルを求め
る。（５）上記上側補間スペクトルおよび下側補間スペ
クトルを比例配分した修正ピークスペクトルを求め、こ
の修正ピークスペクトルの周波数を前記入力信号の周波
数とする。以上の手順で信号周波数を求めることを特徴
とする。
ＡＤ変換したサンプルデータを用いて前記入力信号の周
波数を求める方法であって、（１）サンプリングデータ
に対してＦＦＴ演算を行い、サンプル点数分の離散スペ
クトルを算出する。（２）上記離散スペクトル中からス
ペクトル値が最大値となるピークスペクトルを探す。
（３）上記ピークスペクトルと、このピークスペクトル
の低周波に隣接する離散スペクトルとを比例配分した下
側補間スペクトルを求める。（４）上記ピークスペクト
ルと、このピークスペクトルの高周波に隣接する離散ス
ペクトルとを比例配分した上側補間スペクトルを求め
る。（５）上記上側補間スペクトルおよび下側補間スペ
クトルを比例配分した修正ピークスペクトルを求め、こ
の修正ピークスペクトルの周波数を前記入力信号の周波
数とする。以上の手順で信号周波数を求めることを特徴
とする。
【００１１】また、この発明は、上記（３）、（４）、
（５）の手順における比例配分の演算は、一方の離散ス
ペクトルの周波数およびレベルをｆ1 ，ｐ1 、他方の離
散スペクトルの周波数およびレベルをｆ2 ，ｐ2 とした
とき、補間されたスペクトルの周波数ｆ0 およびレベル
ｐ0 を、 ｆ0 ＝（ｆ1*ｐ1 ＋ｆ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） ｐ0 ＝（ｐ1*ｐ1 ＋ｐ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） の演算式で求めることを特徴とする。
（５）の手順における比例配分の演算は、一方の離散ス
ペクトルの周波数およびレベルをｆ1 ，ｐ1 、他方の離
散スペクトルの周波数およびレベルをｆ2 ，ｐ2 とした
とき、補間されたスペクトルの周波数ｆ0 およびレベル
ｐ0 を、 ｆ0 ＝（ｆ1*ｐ1 ＋ｆ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） ｐ0 ＝（ｐ1*ｐ1 ＋ｐ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） の演算式で求めることを特徴とする。
【００１２】また、この発明は、入力信号が、インマル
サットＢサービスのキャリア信号であることを特徴とす
る。
サットＢサービスのキャリア信号であることを特徴とす
る。
【００１３】この発明では、単純な比例配分によって信
号周波数を求める。離散スペクトル中のスペクトル値が
最大であるピークスペクトルとその低周波側のスペクト
ルとを補間するとともに、ピークスペクトルとその高周
波側のスペクトルとを補間する。さらにこの補間によっ
て求められた（仮想的な）スペクトル同士を補間して信
号周波数を求める。このようにピークスペクトルの上下
両側に隣接するスペクトルとの補間によって信号周波数
を求めるようにしたことにより、比例配分という簡略な
演算によっても高精度に信号周波数を求めることができ
る。
号周波数を求める。離散スペクトル中のスペクトル値が
最大であるピークスペクトルとその低周波側のスペクト
ルとを補間するとともに、ピークスペクトルとその高周
波側のスペクトルとを補間する。さらにこの補間によっ
て求められた（仮想的な）スペクトル同士を補間して信
号周波数を求める。このようにピークスペクトルの上下
両側に隣接するスペクトルとの補間によって信号周波数
を求めるようにしたことにより、比例配分という簡略な
演算によっても高精度に信号周波数を求めることができ
る。
【００１４】また、上記３回の補間演算を全て同じ演算
式で行うことができるため、プロセッサは同じ関数をコ
ールすればよくプログラムも簡略化される。
式で行うことができるため、プロセッサは同じ関数をコ
ールすればよくプログラムも簡略化される。
【００１５】このように簡略な処理で信号周波数を求め
ることができるため、インマルサットＢサービスのよう
に、短いプリアンブルののちデータ本体が送られてくる
通信方式に適用した場合でも、プリアンブルの期間内に
信号周波数を求めることができ、データ本体を取りこぼ
すことがない。
ることができるため、インマルサットＢサービスのよう
に、短いプリアンブルののちデータ本体が送られてくる
通信方式に適用した場合でも、プリアンブルの期間内に
信号周波数を求めることができ、データ本体を取りこぼ
すことがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１はこの発明が適用される衛星
通信システムの概略ブロック図である。この図では衛星
通信システムのうち受信経路のみを示している。この衛
星通信システムは、たとえばインマルサットＢサービス
に使用されるものである。アンテナ１および受信回路２
は船舶の甲板またはマスト上に設置される。受信回路２
はアンテナ１が受信した１．６ＧＨｚ帯の信号を１０．
７ＭＨｚの中間周波数にダウンコンバートしケーブルを
介して船室内の設備に入力する。船室内の設備はモデム
３およびデータ処理装置４からなっている。モデム３
は、受信回路２から入力された信号を増幅するアンプ１
１、信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングす
るＡＤコンバータ１２およびサンプリングされた信号か
らベースバンドのデータを復調し、データ処理装置４に
入力するＤＳＰ１３からなっている。ＤＳＰ１３は、Ａ
Ｄコンバータ１２から入力されたサンプルデータからキ
ャリア周波数を割り出して捕捉し、ベースバンドデータ
を復調する。インマルサットＢサービスの場合、音声、
テレックス、ファックス、データの伝送が可能であるた
め、データ処理装置４としては、伝送されるデータの種
類に応じたもの（たとえはデジタル電話機、ファックス
機など）が接続され対応する処理を実行する。
通信システムの概略ブロック図である。この図では衛星
通信システムのうち受信経路のみを示している。この衛
星通信システムは、たとえばインマルサットＢサービス
に使用されるものである。アンテナ１および受信回路２
は船舶の甲板またはマスト上に設置される。受信回路２
はアンテナ１が受信した１．６ＧＨｚ帯の信号を１０．
７ＭＨｚの中間周波数にダウンコンバートしケーブルを
介して船室内の設備に入力する。船室内の設備はモデム
３およびデータ処理装置４からなっている。モデム３
は、受信回路２から入力された信号を増幅するアンプ１
１、信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングす
るＡＤコンバータ１２およびサンプリングされた信号か
らベースバンドのデータを復調し、データ処理装置４に
入力するＤＳＰ１３からなっている。ＤＳＰ１３は、Ａ
Ｄコンバータ１２から入力されたサンプルデータからキ
ャリア周波数を割り出して捕捉し、ベースバンドデータ
を復調する。インマルサットＢサービスの場合、音声、
テレックス、ファックス、データの伝送が可能であるた
め、データ処理装置４としては、伝送されるデータの種
類に応じたもの（たとえはデジタル電話機、ファックス
機など）が接続され対応する処理を実行する。
【００１７】インマルサットＢを介した通信の場合１デ
ータパケットは約８０ｍｓであり、そのうち先頭の９〜
１８ｍｓがプリアンブルになっている。ＤＳＰ１３は信
号が入力されてきたとき、先頭のプリアンブルから２５
６点のサンプルデータを取り出してキャリア周波数を割
り出す。この割り出されたキャリア周波数を用いてＰＬ
Ｌをロックし続いて入力されるデータ本体を復調する。
ータパケットは約８０ｍｓであり、そのうち先頭の９〜
１８ｍｓがプリアンブルになっている。ＤＳＰ１３は信
号が入力されてきたとき、先頭のプリアンブルから２５
６点のサンプルデータを取り出してキャリア周波数を割
り出す。この割り出されたキャリア周波数を用いてＰＬ
Ｌをロックし続いて入力されるデータ本体を復調する。
【００１８】以下、図２、図３を参照して、ＤＳＰ１３
がキャリア周波数を算出する手順について説明する。図
２はＤＳＰ１３が実行するキャリア周波数算出の手順を
示すフローチャートである。また、図３はスペクトルの
補間方法を説明する図である。図２において、サンプル
データが入力されると２５６点のＦＦＴを行い、サンプ
ル点数分の離散スペクトルを算出する（ｓ１）。このＦ
ＦＴで算出された離散スペクトルを図３に実線で示す。
このなかから、スペクトル値が最大のスペクトルである
ピークスペクトルＳ(M) を検索する（ｓ２）。このピー
クスペクトルに対して低周波側に隣接するスペクトルＳ
(M-1) のスペクトル値ｐ(M-1) とピークスペクトルのス
ペクトル値ｐ(M) との比を求め（ｓ３）、この比でｐ(M
-1) とｐ(M) を比例配分して下側補間スペクトルＳＢの
スペクトル値ｐ(SB)を求めるとともに、ピークスペクト
ルＳ(M) の周波数ｆ(M) と低周波側に隣接するスペクト
ルＳ(M-1) の周波数ｆ(M-1) とを比例配分して下側補間
スペクトルＳＢの周波数ｆ(SB)を求める。この演算は、
一般式： ｆ0 ＝（ｆ1*ｐ1 ＋ｆ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） ｐ0 ＝（ｐ1*ｐ1 ＋ｐ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） にｐ(M-1) 、ｐ(M) 、ｆ(M-1) 、ｆ(M) を代入すること
により、 ｆ(SB)＝（ｆ(M-1)*ｐ(M-1) ＋ｆ(M)*ｐ(M) ）／（ｐ(M
-1) ＋ｐ(M) ） ｐ(SB)＝（ｐ(M-1)*ｐ(M-1) ＋ｐ(M)*ｐ(M) ）／（ｐ(M
-1) ＋ｐ(M) ） で一気に算出することができる。
がキャリア周波数を算出する手順について説明する。図
２はＤＳＰ１３が実行するキャリア周波数算出の手順を
示すフローチャートである。また、図３はスペクトルの
補間方法を説明する図である。図２において、サンプル
データが入力されると２５６点のＦＦＴを行い、サンプ
ル点数分の離散スペクトルを算出する（ｓ１）。このＦ
ＦＴで算出された離散スペクトルを図３に実線で示す。
このなかから、スペクトル値が最大のスペクトルである
ピークスペクトルＳ(M) を検索する（ｓ２）。このピー
クスペクトルに対して低周波側に隣接するスペクトルＳ
(M-1) のスペクトル値ｐ(M-1) とピークスペクトルのス
ペクトル値ｐ(M) との比を求め（ｓ３）、この比でｐ(M
-1) とｐ(M) を比例配分して下側補間スペクトルＳＢの
スペクトル値ｐ(SB)を求めるとともに、ピークスペクト
ルＳ(M) の周波数ｆ(M) と低周波側に隣接するスペクト
ルＳ(M-1) の周波数ｆ(M-1) とを比例配分して下側補間
スペクトルＳＢの周波数ｆ(SB)を求める。この演算は、
一般式： ｆ0 ＝（ｆ1*ｐ1 ＋ｆ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） ｐ0 ＝（ｐ1*ｐ1 ＋ｐ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） にｐ(M-1) 、ｐ(M) 、ｆ(M-1) 、ｆ(M) を代入すること
により、 ｆ(SB)＝（ｆ(M-1)*ｐ(M-1) ＋ｆ(M)*ｐ(M) ）／（ｐ(M
-1) ＋ｐ(M) ） ｐ(SB)＝（ｐ(M-1)*ｐ(M-1) ＋ｐ(M)*ｐ(M) ）／（ｐ(M
-1) ＋ｐ(M) ） で一気に算出することができる。
【００１９】次に、ピークスペクトルに対して高周波側
に隣接するスペクトルＳ(M+1) のスペクトル値ｐ(M+1)
とピークスペクトルのスペクトル値ｐ(M) との比を求め
（ｓ５）、この比でｐ(M) とｐ(M+1) を比例配分して上
側補間スペクトルＳＡのスペクトル値ｐ(SA)を求めると
ともに、ピークスペクトルＳ(M) の周波数ｆ(M) と高周
波側に隣接するスペクトルＳ(M+1) の周波数ｆ(M+1) と
を比例配分して上側補間スペクトルＳＡの周波数ｆ(SA)
を求める（ｓ６）。この演算は、一般式： ｆ0 ＝（ｆ1*ｐ1 ＋ｆ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） ｐ0 ＝（ｐ1*ｐ1 ＋ｐ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） にｐ(M) 、ｐ(M+1) 、ｆ(M) 、ｆ(M+1) を代入すること
により、 ｆ(SA)＝（ｆ(M)*ｐ(M) ＋ｆ(M+1)*ｐ(M+1) ）／（ｐ
(M) ＋ｐ(M+1) ） ｐ(SA)＝（ｐ(M)*ｐ(M) ＋ｐ(M+1)*ｐ(M+1) ）／（ｐ
(M) ＋ｐ(M+1) ） で一気に算出することができる。
に隣接するスペクトルＳ(M+1) のスペクトル値ｐ(M+1)
とピークスペクトルのスペクトル値ｐ(M) との比を求め
（ｓ５）、この比でｐ(M) とｐ(M+1) を比例配分して上
側補間スペクトルＳＡのスペクトル値ｐ(SA)を求めると
ともに、ピークスペクトルＳ(M) の周波数ｆ(M) と高周
波側に隣接するスペクトルＳ(M+1) の周波数ｆ(M+1) と
を比例配分して上側補間スペクトルＳＡの周波数ｆ(SA)
を求める（ｓ６）。この演算は、一般式： ｆ0 ＝（ｆ1*ｐ1 ＋ｆ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） ｐ0 ＝（ｐ1*ｐ1 ＋ｐ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） にｐ(M) 、ｐ(M+1) 、ｆ(M) 、ｆ(M+1) を代入すること
により、 ｆ(SA)＝（ｆ(M)*ｐ(M) ＋ｆ(M+1)*ｐ(M+1) ）／（ｐ
(M) ＋ｐ(M+1) ） ｐ(SA)＝（ｐ(M)*ｐ(M) ＋ｐ(M+1)*ｐ(M+1) ）／（ｐ
(M) ＋ｐ(M+1) ） で一気に算出することができる。
【００２０】このようにして算出した下側補間スペクト
ルＳＢ、上側補間スペクトルＳＡのスペクトル値の比を
求め（ｓ７）、この比を用いて信号の真のピークスペク
トルと考えられる修正ピークスペクトルＳＲの周波数ｆ
(SR)を求める（ｓ８）。
ルＳＢ、上側補間スペクトルＳＡのスペクトル値の比を
求め（ｓ７）、この比を用いて信号の真のピークスペク
トルと考えられる修正ピークスペクトルＳＲの周波数ｆ
(SR)を求める（ｓ８）。
【００２１】この演算は、一般式： ｆ0 ＝（ｆ1 ｐ1 ＋ｆ2 ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） にｐ(SA)、ｐ(SB)、ｆ(SA)、ｆ(SB)を代入することによ
り、 ｆ(SR)＝（ｆ(SA)ｐ(SA)＋ｆ(SB)ｐ(SB)）／（ｐ(SA)＋
ｐ(SB)） で一気に算出することができる。このとき同時に修正ピ
ークスペクトルＳＲのスペクトル値を求めるようにして
もよい。このようにして算出された周波数ｆ(SR)をＰＬ
Ｌなど他の処理に出力する（ｓ９）。
り、 ｆ(SR)＝（ｆ(SA)ｐ(SA)＋ｆ(SB)ｐ(SB)）／（ｐ(SA)＋
ｐ(SB)） で一気に算出することができる。このとき同時に修正ピ
ークスペクトルＳＲのスペクトル値を求めるようにして
もよい。このようにして算出された周波数ｆ(SR)をＰＬ
Ｌなど他の処理に出力する（ｓ９）。
【００２２】ここで、たとえば、離散スペクトルの周波
数刻みが１００Ｈｚ、Ｓ(M) が１２８番目のスペクトル
Ｓ(128) であり、そのスペクトル値ｐ(128) が１２００
０、周波数ｆ(128) ＝１００×１２８＝１２８００Ｈ
ｚ、ｐ(M-1) ＝ｐ(127) ＝３０００、ｆ(M-1) ＝ｆ(12
7) ＝１００×１２７＝１２７００Ｈｚ、ｐ(M+1) ＝ｐ
(129) ＝４０００、ｆ(M+1) ＝ｆ(129) ＝１００×１２
９＝１２９００Ｈｚであったとすると、 ｆ(SB)＝ (12700*3000＋12800*12000)／( 3000＋12000)
＝１２７８０ ｐ(SB)＝ ( 3000*3000＋12000*12000)／( 3000＋12000)
＝１０２００ となり、 ｆ(SA)＝ (12800*12000+12900*4000) ／(12000＋4000)
＝１２８２５ ｐ(SA)＝ (12000*12000+ 4000*4000）／(12000＋4000)
＝１００００ となる。これらに基づいて、修正ピーク周波数ｆ(SR)を
求めると、 ｆ(SR)＝ (12780*10200 ＋12825*10000)／(10200＋1000
0)≒１２８０３ と求められる。
数刻みが１００Ｈｚ、Ｓ(M) が１２８番目のスペクトル
Ｓ(128) であり、そのスペクトル値ｐ(128) が１２００
０、周波数ｆ(128) ＝１００×１２８＝１２８００Ｈ
ｚ、ｐ(M-1) ＝ｐ(127) ＝３０００、ｆ(M-1) ＝ｆ(12
7) ＝１００×１２７＝１２７００Ｈｚ、ｐ(M+1) ＝ｐ
(129) ＝４０００、ｆ(M+1) ＝ｆ(129) ＝１００×１２
９＝１２９００Ｈｚであったとすると、 ｆ(SB)＝ (12700*3000＋12800*12000)／( 3000＋12000)
＝１２７８０ ｐ(SB)＝ ( 3000*3000＋12000*12000)／( 3000＋12000)
＝１０２００ となり、 ｆ(SA)＝ (12800*12000+12900*4000) ／(12000＋4000)
＝１２８２５ ｐ(SA)＝ (12000*12000+ 4000*4000）／(12000＋4000)
＝１００００ となる。これらに基づいて、修正ピーク周波数ｆ(SR)を
求めると、 ｆ(SR)＝ (12780*10200 ＋12825*10000)／(10200＋1000
0)≒１２８０３ と求められる。
【００２３】このように３回の比例配分の演算のみとい
う簡略な演算でＦＦＴの周波数分解能以上の精度で信号
周波数を求めることができ、たとえばインマルサットの
プリアンブル程度の短いサンプル数であっても精度よ
く、且つデータ本体が到来するまでの短時間に信号周波
数を検出することができる。インマルサットＢサービス
に用いられるモデムの場合、ＤＳＰが行うＦＦＴの周波
数分解能は６４．７Ｈｚ程度であるが、上記の比例配分
処理でキャリア周波数を求めた場合、最良の条件下で３
Ｈｚ程度の誤差、最悪の場合でも２０Ｈｚ程度の誤差で
キャリア周波数を求めることができる。
う簡略な演算でＦＦＴの周波数分解能以上の精度で信号
周波数を求めることができ、たとえばインマルサットの
プリアンブル程度の短いサンプル数であっても精度よ
く、且つデータ本体が到来するまでの短時間に信号周波
数を検出することができる。インマルサットＢサービス
に用いられるモデムの場合、ＤＳＰが行うＦＦＴの周波
数分解能は６４．７Ｈｚ程度であるが、上記の比例配分
処理でキャリア周波数を求めた場合、最良の条件下で３
Ｈｚ程度の誤差、最悪の場合でも２０Ｈｚ程度の誤差で
キャリア周波数を求めることができる。
【００２４】なお、この実施形態ではインマルサットＢ
サービス等に用いられる衛星通信システムを例にあげて
説明したが、この発明はこれに限定されず、ＦＦＴを用
いて信号周波数を求める全ての分野に適用可能なもので
あり、それは全てこの発明の技術的範囲に含まれるもの
である。
サービス等に用いられる衛星通信システムを例にあげて
説明したが、この発明はこれに限定されず、ＦＦＴを用
いて信号周波数を求める全ての分野に適用可能なもので
あり、それは全てこの発明の技術的範囲に含まれるもの
である。
【００２５】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、窓関数
を掛けることなくＦＦＴ演算を行い、且つ３回の比例配
分演算のみで信号周波数を求めることができるため、プ
ロセッサに負担をかけることなく極めて高速に信号周波
数を求めることができる。
を掛けることなくＦＦＴ演算を行い、且つ３回の比例配
分演算のみで信号周波数を求めることができるため、プ
ロセッサに負担をかけることなく極めて高速に信号周波
数を求めることができる。
【図１】この発明が適用される衛星通信システムの概略
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】衛星通信システムのモデム（ＤＳＰ）が実行す
るキャリア周波数算出処理を示すフローチャートであ
る。
るキャリア周波数算出処理を示すフローチャートであ
る。
【図３】キャリア周波数算出処理におけるスペクトルの
補間方法を説明する図である。
補間方法を説明する図である。
１…アンテナ、２…受信回路、３…モデム、４…データ
処理装置 １１…アンプ、１２…ＡＤコンバータ、１３…ＤＳＰ
処理装置 １１…アンプ、１２…ＡＤコンバータ、１３…ＤＳＰ
Claims (6)
- 【請求項１】 入力信号をＡＤ変換したサンプルデータ
を用いて前記入力信号の周波数を求める方法であって、 （１） サンプリングデータに対してＦＦＴ演算を行
い、サンプル点数分の離散スペクトルを算出する （２） 上記離散スペクトル中からスペクトル値が最大
値となるピークスペクトルを探す （３） 上記ピークスペクトルと、このピークスペクト
ルの低周波に隣接する離散スペクトルとを比例配分した
下側補間スペクトルを求める （４） 上記ピークスペクトルと、このピークスペクト
ルの高周波に隣接する離散スペクトルとを比例配分した
上側補間スペクトルを求める （５） 上記上側補間スペクトルおよび下側補間スペク
トルを比例配分した修正ピークスペクトルを求め、この
修正ピークスペクトルの周波数を前記入力信号の周波数
とする 以上の手順で信号周波数を求めることを特徴とする信号
周波数算出方法。 - 【請求項２】 上記（３）、（４）、（５）の手順にお
ける比例配分の演算は、一方の離散スペクトルの周波数
およびレベルをｆ1 ，ｐ1 、他方の離散スペクトルの周
波数およびレベルをｆ2 ，ｐ2 としたとき、補間された
スペクトルの周波数ｆ0 およびレベルｐ0 を、 ｆ0 ＝（ｆ1*ｐ1 ＋ｆ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） ｐ0 ＝（ｐ1*ｐ1 ＋ｐ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） の演算で求める請求項１に記載の信号周波数算出方法。 - 【請求項３】 入力信号は、インマルサットＢサービス
のキャリア信号である請求項１または請求項２に記載の
信号周波数算出方法。 - 【請求項４】 入力信号をＡＤ変換したサンプルデータ
を用いて前記入力信号の周波数を求める装置であって、 （１） サンプリングデータに対してＦＦＴ演算を行
い、サンプル点数分の離散スペクトルを算出する （２） 上記離散スペクトル中からスペクトル値が最大
値となるピークスペクトルを探す （３） 上記ピークスペクトルと、このピークスペクト
ルの低周波に隣接する離散スペクトルとを比例配分した
下側補間スペクトルを求める （４） 上記ピークスペクトルと、このピークスペクト
ルの高周波に隣接する離散スペクトルとを比例配分した
上側補間スペクトルを求める （５） 上記上側補間スペクトルおよび下側補間スペク
トルを比例配分した修正ピークスペクトルを求め、この
修正ピークスペクトルの周波数を前記入力信号の周波数
とする 以上の手順で信号周波数を求める演算手段を備えたこと
を特徴とする信号処理装置。 - 【請求項５】 前記演算手段は、上記（３）、（４）、
（５）の手順における比例配分の演算は、一方の離散ス
ペクトルの周波数およびレベルをｆ1 ，ｐ1 、他方の離
散スペクトルの周波数およびレベルをｆ2 ，ｐ2 とした
とき、補間されたスペクトルの周波数ｆ0 およびレベル
ｐ0 を、 ｆ0 ＝（ｆ1*ｐ1 ＋ｆ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） ｐ0 ＝（ｐ1*ｐ1 ＋ｐ2*ｐ2 ）／（ｐ1 ＋ｐ2 ） の演算で求める請求項１に記載の信号処理装置。 - 【請求項６】 入力信号は、インマルサットＢサービス
のキャリア信号である請求項４または請求項５に記載の
信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225871A JP2002040066A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 信号周波数算出方法および信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225871A JP2002040066A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 信号周波数算出方法および信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002040066A true JP2002040066A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18719583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000225871A Pending JP2002040066A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 信号周波数算出方法および信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002040066A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006047304A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-02-16 | Chube Univ | 周波数測定装置 |
| JP2006234811A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Nemerix Sa | 入力信号と基準周波数との周波数差を得る方法並びにこの方法を実行する弁別装置、ｇｐｓ受信機及びコンピュータプログラム |
| JP2007024532A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Yaskawa Electric Corp | 振動周波数測定方法および装置 |
| JP2007198799A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Daishinku Corp | 圧電振動部品の周波数測定方法 |
| CN101825660A (zh) * | 2010-05-05 | 2010-09-08 | 天津大学 | 欠采样下的正弦信号频率的高效测量方法及实施装置 |
| JP2012068035A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | 周波数解析装置 |
| CN112730979A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 太原航空仪表有限公司 | 一种基于stm32的等精度频率测量方法 |
| CN115480224A (zh) * | 2021-06-16 | 2022-12-16 | 中国海洋大学 | 一种离散频谱校正方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01257274A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-13 | Nec Corp | 周波数推定方式 |
| JPH02165753A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Hitachi Ltd | 周波数多重信号の復調方法とその装置 |
| JPH0783972A (ja) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Nippon Seiko Kk | 周波数スペクトル分析装置 |
| JPH1010276A (ja) * | 1996-06-19 | 1998-01-16 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 原子炉炉心の冷却材流量計測方法及びその冷却材流量計測システム |
| JPH10213613A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-08-11 | Anritsu Corp | 周波数測定装置 |
| JPH10253758A (ja) * | 1997-03-13 | 1998-09-25 | Furuno Electric Co Ltd | 周波数推定方法、周波数推定装置、ドップラソナーおよび潮流計 |
| JPH10319059A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-04 | Furuno Electric Co Ltd | 信号処理方法、信号処理装置およびドップラソナー |
| JP2000041019A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-02-08 | Fumio Takahata | マルチキャリア伝送システム及び受信装置 |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000225871A patent/JP2002040066A/ja active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01257274A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-13 | Nec Corp | 周波数推定方式 |
| JPH02165753A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Hitachi Ltd | 周波数多重信号の復調方法とその装置 |
| JPH0783972A (ja) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Nippon Seiko Kk | 周波数スペクトル分析装置 |
| JPH1010276A (ja) * | 1996-06-19 | 1998-01-16 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 原子炉炉心の冷却材流量計測方法及びその冷却材流量計測システム |
| JPH10213613A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-08-11 | Anritsu Corp | 周波数測定装置 |
| JPH10253758A (ja) * | 1997-03-13 | 1998-09-25 | Furuno Electric Co Ltd | 周波数推定方法、周波数推定装置、ドップラソナーおよび潮流計 |
| JPH10319059A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-04 | Furuno Electric Co Ltd | 信号処理方法、信号処理装置およびドップラソナー |
| JP2000041019A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-02-08 | Fumio Takahata | マルチキャリア伝送システム及び受信装置 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006047304A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-02-16 | Chube Univ | 周波数測定装置 |
| JP2006234811A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Nemerix Sa | 入力信号と基準周波数との周波数差を得る方法並びにこの方法を実行する弁別装置、ｇｐｓ受信機及びコンピュータプログラム |
| JP2012168187A (ja) * | 2005-02-25 | 2012-09-06 | Qualcomm Inc | 入力信号と基準周波数との周波数差を得る方法並びにこの方法を実行する弁別装置、ｇｐｓ受信機及びコンピュータプログラム |
| JP2007024532A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Yaskawa Electric Corp | 振動周波数測定方法および装置 |
| JP2007198799A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Daishinku Corp | 圧電振動部品の周波数測定方法 |
| CN101825660A (zh) * | 2010-05-05 | 2010-09-08 | 天津大学 | 欠采样下的正弦信号频率的高效测量方法及实施装置 |
| CN101825660B (zh) * | 2010-05-05 | 2013-01-09 | 天津大学 | 欠采样下的正弦信号频率的高效测量方法及实施装置 |
| JP2012068035A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | 周波数解析装置 |
| CN112730979A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 太原航空仪表有限公司 | 一种基于stm32的等精度频率测量方法 |
| CN115480224A (zh) * | 2021-06-16 | 2022-12-16 | 中国海洋大学 | 一种离散频谱校正方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0551803B1 (en) | A method of synchronizing and channel estimation in a TDMA radio communication system | |
| JP2808954B2 (ja) | 無変調信号検出及び周波数引き込み装置 | |
| US4408284A (en) | Signal processing system | |
| EP0045801B1 (en) | Digital pseudo continuous tone detector | |
| JP2008136234A (ja) | 受信方法及び受信器 | |
| DE602004010840T2 (de) | Vorrichtung zur bestimmung eines frequenzoffsetfehlers und darauf basierender empfänger | |
| JP2721498B2 (ja) | 無線チャネルにおける監視音声トーンの検出 | |
| JP2002040066A (ja) | 信号周波数算出方法および信号処理装置 | |
| CN111983646A (zh) | 一种接收装置、终端装置和计算机可读存储介质 | |
| EP0820051B1 (en) | Method and apparatus for measuring the noise content of transmitted speech | |
| EP0885496B1 (en) | Method for calculating impulse response, and receiver | |
| US9112762B2 (en) | Digital mobile passive leak detection for broadband communication system | |
| US6192226B1 (en) | Carrier squelch processing system and apparatus | |
| JPH09162940A (ja) | ダイレクトシーケンススペクトル拡散受信器用の信号品質評価方法 | |
| JP2001111465A (ja) | 無線受信機およびダイバーシチ受信機 | |
| EP1435687B1 (en) | Direct conversion receiver | |
| RU2241310C2 (ru) | Гомодинный радиоприемник | |
| JP2001285153A (ja) | 受信装置 | |
| US6246366B1 (en) | Direction determination in cellular mobile communications network | |
| US4403333A (en) | Method for recognizing digital information in transmission in mobile radio communications systems | |
| RU2706939C1 (ru) | Способ оценки параметров модели замираний радиоканала по закону накагами по многочастотному сигналу | |
| US4432094A (en) | Method for recognizing digital information transmitted in a mobile radio communication system | |
| US6850616B2 (en) | Frequency error detection methods and systems using the same | |
| US3997844A (en) | Signal selection in diversity transmission systems | |
| US10833800B1 (en) | Method and system for channel detection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070712 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100706 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101109 |