JP2002290485A - 周波数誤差推定を行う受信機および周波数誤差の推定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】受信信号に対する局所発振器の周波数誤差を、
データ伝送効率を低下させることなく正確に推定するこ
とが可能な、受信機及び周波数誤差推定方法を得る。 【解決手段】受信信号を順次標本化する標本化手段と、
各々異なる大きさの周波数補正値が予め設定され、該周
波数補正値に従って前記標本化信号の周波数を各々補正
し、周波数補正後の標本化信号を各々別個に復調して、
該受信信号の判定値と信頼度情報とを出力し、前記判定
値から受信信号に挿入された既知の同期語を各々検出す
る複数の復調処理手段と、該複数の復調処理手段各々か
ら出力された複数の信頼度情報及び同期語検出結果に基
づいて、複数の判定値から一の最終判定値を選択する判
定値選択手段と、該最終判定値に対応した復調処理手段
の周波数補正値に基づいて、当該受信信号の周波数誤差
を推定する周波数誤差検出手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信や移動体
通信等で用いられる受信機に関するものであり、特に、
受信機の局部発振器の周波数と受信信号の搬送波周波数
との間に生じる周波数誤差を推定する受信機及び周波数
誤差の推定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、例えば「Performance of a S
imple Delay-Multiply-Average Technique for Frequen
cy Estimation」、S.N.Crozier他、Canadian Conferenc
e on Electrical and Computer Engineering, paper WM
10.3, Sept. 13-16, 1992に示されている従来の周波数
誤差推定回路の構成図である。図１０において、１は受
信信号、２は受信信号１をシンボルレートで標本化する
標本化部、１０１は標本化された受信信号３を逓倍処理
して変調成分を除去する逓倍器、１０２は逓倍器１０１
の出力を順次遅延検波処理する遅延検波器、１０３は遅
延検波器１０２の出力を平均化し雑音成分を抑圧する平
均化フィルタ、１０４は平均化フィルタ１０３の出力に
基づいて受信信号の位相成分を算出する座標変換器、１
０５は前記受信信号の位相成分から周波数誤差値を算出
する除算器である。

【０００３】次に、前記従来の周波数誤差推定回路の動
作を説明する。まず受信信号１は、Ｍ相ＰＳＫ（Phase
Shift Keying）変調方式によって変調処理されており、
下記式１によって規定される。 r(t) = A(t)exp[j{θ(t)+Δωt}] ・・・式１ 但し、r(t)は受信信号１、A(t)は振幅成分、θ(t)は変
調位相成分である。また、受信信号の位相成分には、周
波数誤差Δωtが含まれている。なお、説明の簡単のた
め受信信号１には雑音成分が付加されていないものとす
る。

【０００４】次に標本化部２は、上記受信信号１をシン
ボルレートで順次標本化する。標本化後の受信信号３は
下記式２で表される。 r(nT) = A(nT)exp[j{θ(nT)+ΔωnT}] ・・・式２ 但し、r(nT)は標本化後の受信信号３であり、Tはシンボ
ル周期、ｎは自然数を表す。ここで変調位相成分θ(nT)
は、Ｍ相ＰＳＫ変調方式に従い、 θ(nT) = 2πｋ／Ｍ ・・・式３ （ｋ＝０，１，・・・，Ｍ−１） となり、０〜２πの範囲で等間隔に全Ｍ通りの値をと
る。

【０００５】次に逓倍器１０１は、受信信号３の変調位
相成分を除去するために所定の変調多値数Ｍで逓倍処理
する。逓倍後の信号r_１(nT)は下記式４で表される。 r_１(nT) = A(nT)exp[jＭ{θ(nT)+ΔωnT}] ・・・式４ ここで、Ｍ逓倍された変調位相成分Ｍθ(nT)は、上記式
３より２πの整数倍となることが明らかでり、当該成分
は無視できる。即ち、逓倍後の信号r_１(nT)は下記式５
で表される。 r_１(nT) = A(nT)exp(jＭΔωnT) ・・・式５

【０００６】次に遅延検波器１０２は、Ｍ逓倍された信
号r_１(nT)を、予め定められたシンボル周期数分にわた
り遅延検波処理する。当該遅延検波処理におけるシンボ
ル周期数をＤとすると、遅延検波後の復調信号d_１(nT)
は、 d_１(nT) = r_１(nT)r_１ ^*(nT−ＤT) = A(nT)A(nT−ＤT)exp(jＭＤΔωT) 但し、r_１ ^*(nT−ＤT)はr_１(nT−ＤT)の共役複素値を表
す。ここで、前記標本化部２におけるサンプリングタイ
ミングとしてナイキスト点が選択されていると仮定する
と、受信信号の振幅成分A(nT)が常時一定となるため、
復調信号d_１(nT)は下記式６で表される。 d_１(nT) = exp(jＭＤΔωT) ・・・式６

【０００７】次に平均化フィルタ１０３は、遅延検波後
の復調信号d_１(nT)を所定時間にわたり平均化すること
により受信信号に付加された雑音成分を抑圧する。な
お、ここでは受信信号には雑音成分が付加されないもの
と想定しているため、当該平均化フィルタ１０３からは
復調信号d_１(nT)がそのまま出力される。

【０００８】次に座標変換器１０４は、位相平面上にお
いて直交座標系で表現されている復調信号d_１(nT)を極
座標表現に座標変換し、復調信号d_１(nT)の位相成分Ｍ
ＤΔωTを算出する。最後に除算器１０５は、復調信号
の位相成分ＭＤΔωTをＭＤで除算し、当該受信信号の
１シンボル周期Ｔ間の周波数誤差ΔωTを出力する。こ
こで、周波数誤差の推定範囲Δf（＝Δω／２π）は下
記式７で表される。 ｜Δf｜＜f_Ｓ／２ＭＤ ・・・式７ 但し、f_Ｓは受信信号のシンボルレート 従って、例えばＱＰＳＫ変調方式（変調多値数Ｍ＝４）
において、遅延検波処理のシンボル周期数Ｄ＝１とした
場合、シンボルレートf_Ｓの１／８までの周波数誤差の
推定が可能である。このように推定された周波数誤差
は、例えばＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）
等のような受信機の局所発振器の制御に用いられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の周波数誤差
推定回路では、周波数誤差の推定範囲Δfを広くするた
めに、遅延検波器１０３におけるシンボル周期数Ｄをで
きるだけ小さくする必要がある。しかしながら、シンボ
ルレートが低い移動体通信において周波数設定精度が低
い局所発振器を用いる場合や、移動体衛星通信のように
受信信号が大きなドップラーシフトを受けるような場合
には、受信信号に対する局所発振器の周波数誤差は、上
記式７で規定される周波数誤差推定回路の推定範囲Δf
よりも大きくなることがあり、周波数誤差を正確に推定
できないといった問題があった。

【００１０】これに対し、従来の周波数誤差推定回路で
大きな周波数誤差を推定するために、逓倍器１０１によ
る受信信号の逓倍処理を省き、周波数誤差の推定範囲Δ
fをＭ倍に広げる方法がとられるが、この方法では、周
波数誤差の推定処理を行うために、通常のデータとは別
に、周波数誤差推定用の既知パターンを送信する必要が
あるため、データ伝送効率が大幅に低下するといった問
題があった。

【００１１】また通常データの受信中には周波数誤差を
推定することができないため、例えば、通信中に受信機
が移動して周波数誤差が変動した場合には、正しく周波
数誤差を補正することができず通信品質が劣化するとい
った問題があった。

【００１２】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、受信信号と受信機の局所発振器との間
に大きな周波数誤差が生じる場合であっても、データ転
送効率を低下させることなく、周波数誤差を正確に推定
することが可能な受信機および周波数誤差推定方法を提
供するものである。

【課題を解決するための手段】

【００１３】前記の課題を解決し、目的を達成するため
に、本発明にかかる受信機にあっては、所定の方式で変
調された受信信号を順次標本化する標本化手段と、各々
異なる大きさの周波数補正値が予め設定され、該周波数
補正値に従って前記標本化信号の周波数を各々補正し、
周波数補正後の標本化信号を各々別個に復調して、該受
信信号の判定値と信頼度情報とを出力し、前記判定値か
ら受信信号に挿入された既知の同期語を各々検出する、
複数の復調処理手段と、前記複数の復調処理手段各々か
ら出力された複数の信頼度情報と同期語検出結果とに基
づいて、複数の判定値から一の最終判定値を選択する判
定値選択手段と、該最終判定値に対応した復調処理手段
の周波数補正値に基づいて、当該受信信号の周波数誤差
を推定する周波数誤差検出手段とを備えたことを特徴と
する。

【００１４】次の発明にかかる受信機にあっては、標本
化手段は、受信信号を各シンボル毎に複数のサンプリン
グタイミングでオーバーサンプリングして標本化信号を
順次出力し、さらに、前記標本化信号をサンプリングタ
イミングに従って順次分配し、複数の分配信号を出力す
る分配手段を備え、該複数の分配信号は、それぞれに、
周波数補正値の大きさが各々異なる複数の復調処理手段
によって復調処理されることを特徴とする。

【００１５】次の発明にかかる受信機にあっては、所定
の方式で変調された受信信号を順次標本化する標本化手
段と、該標本化信号を一定時間に亘って順次保持する記
憶手段と、所定の周波数補正値により前記記憶手段に記
憶された標本化信号の周波数を順次補正し、周波数補正
後の標本化信号を復調して、該標本化信号の判定値と信
頼度情報とを出力し、前記判定値から受信信号に挿入さ
れた既知の同期語を検出する復調処理手段と、前記復調
処理手段の周波数補正値を切替えながら、前記復調処理
手段に前記記憶部の標本化信号を複数回繰り返して復調
処理させる復調制御手段と、複数の周波数補正値各々に
関する判定値、信頼度情報及び同期語検出結果をそれぞ
れ記憶する判定値記憶手段と、該判定値記憶手段に記憶
された複数の信頼度情報と同期語検出結果とに基づい
て、複数の判定値から一の最終判定値を選択する判定値
選択手段と、該最終判定値に対応する周波数補正値に基
づいて、当該受信信号の周波数誤差を推定する周波数誤
差検出手段とを備えたことを特徴とする。

【００１６】次の発明にかかる受信機にあっては、復調
処理手段は、既知の同期語パターンを複数の異なる位相
シフト量でそれぞれに位相シフトさせた複数の既知パタ
ーンに基づいて判定値に対する同期語検出処理を行うと
ともに、同期語検出された既知パターンの位相シフト量
を特定し、周波数誤差検出手段は、判定値選択手段によ
って選択された最終判定値に対応する周波数補正値を前
記特定された位相シフト量で補正して、当該受信信号の
周波数誤差を推定する構成とされたことを特徴とする。

【００１７】次の発明にかかる受信機にあっては、最終
判定値に対応する同期語検出結果に基づいて、当該受信
機が同期状態にあるか否かを判別する同期検出手段を備
え、復調処理手段は、前記同期状態判別結果に応じて周
波数補正値を切替える構成とされたことを特徴とする。

【００１８】次の発明にかかる周波数誤差推定方法にあ
っては、所定の方式で変調された受信信号を順次標本化
する標本化工程と、各々異なる大きさの周波数補正値が
予め設定され、該周波数補正値に従って前記標本化信号
の周波数を各々補正し、周波数補正後の標本化信号を各
々別個に復調して、該受信信号の判定値と信頼度情報と
を出力し、前記判定値から受信信号に挿入された既知の
同期語を各々検出する、複数の復調処理工程と、前記複
数の復調処理工程各々によって出力された複数の信頼度
情報と同期語検出結果とに基づいて、複数の判定値から
一の最終判定値を選択する判定値選択工程と、該最終判
定値に対応した復調処理工程の周波数補正値に基づい
て、当該受信信号の周波数誤差を推定する周波数誤差検
出工程とを備えたことを特徴とする。

【００１９】次の発明にかかる周波数誤差推定方法にあ
っては、標本化工程は、受信信号を各シンボル毎に複数
のサンプリングタイミングでオーバーサンプリングして
標本化信号を順次出力し、さらに、前記標本化信号をサ
ンプリングタイミングに従って順次分配し、複数の分配
信号を出力する分配工程を備え、該複数の分配信号は、
それぞれに、周波数補正値の大きさが各々異なる複数の
復調処理工程によって復調処理されることを特徴とす
る。

【００２０】次の発明にかかる周波数誤差推定方法にあ
っては、所定の方式で変調された受信信号を順次標本化
する標本化工程と、該標本化信号を一定時間に亘って順
次保持する記憶工程と、所定の周波数補正値により前記
記憶工程で記憶された標本化信号の周波数を補正し、周
波数補正後の標本化信号を復調して、該標本化信号の判
定値と信頼度情報とを出力し、前記判定値から受信信号
に挿入された既知の同期語を検出する復調処理工程と、
前記周波数補正値を切替えながら、前記前記復調処理工
程を複数回繰り返して実行させる復調制御工程と、複数
の周波数補正値各々に関する判定値、信頼度情報及び同
期語検出結果をそれぞれ記憶する判定値記憶工程と、該
判定値記憶工程に記憶された複数の信頼度情報と同期語
検出結果とに基づいて、複数の判定値から一の最終判定
値を選択する判定値選択工程と、該最終判定値に対応す
る周波数補正値に基づいて、当該受信信号の周波数誤差
を推定する周波数誤差検出工程とを備えたことを特徴と
する。

【００２１】次の発明にかかる周波数誤差推定方法にあ
っては、復調処理工程は、既知の同期語パターンを複数
の異なる位相シフト量でそれぞれに位相シフトさせた複
数の既知パターンに基づいて判定値に対する同期語検出
処理を行うとともに、同期語検出された既知パターンの
位相シフト量を特定し、周波数誤差検出工程は、判定値
選択工程によって選択された最終判定値に対応する周波
数補正値を前記特定された位相シフト量で補正して、当
該受信信号の周波数誤差を推定することを特徴とする。

【００２２】次の発明にかかる周波数誤差推定方法にあ
っては、最終判定値に対応する同期語検出結果に基づい
て、当該受信機が同期状態にあるか否かを判別する同期
検出工程を備え、復調処理工程は、前記同期状態判別結
果に応じて周波数補正値を切替えることを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本実施の
形態１に係る受信機の構成図である。図１において、１
は受信信号、２は受信信号１をシンボルレートで順次標
本化する標本化部、３は標本化信号、２０は前記標本化
信号を各々別個に復調する復調処理部であり、当該復調
処理部２０は複数設けられている。

【００２４】また、各復調処理部２０において、４は予
め設定された周波数補正値に従って前記標本化信号３を
周波数補正処理する周波数補正部、５は周波数補正後の
標本化信号、６は前記周波数補正後の標本化信号５を復
調し、受信信号の復調結果である硬判定値８及びその信
頼度情報７を出力する信頼度情報付復調部、９は受信信
号に挿入された既知の同期語（ＳＷ）を前記硬判定値８
から検出し同期語検出結果１０を出力する位相シフト付
ＳＷ検出部である。なお本実施の形態１では、実際には
全Ｎ個（＃１〜＃Ｎ）の復調処理手段を備え、各復調処
理手段からそれぞれに信頼度情報７、硬判定値８及び同
期語検出結果１０が出力されるが、図１では簡単のため
２個の復調処理手段２０（＃１、＃Ｎ）のみが示されて
いる。

【００２５】また、１１は各復調処理部２０から出力さ
れた信頼度情報７及び同期語検出結果１０に基づいて、
全Ｎ個の硬判定値８からひとつの最終判定値１２を選択
し、これに対応する同期語検出結果１３を出力するとと
もに、当該受信機の局所発信器の受信信号に対する推定
周波数誤差１４を検出する判定値選択および周波数誤差
検出部である。

【００２６】以下で、上記の通り構成される本実施の形
態１の受信機の動作について説明する。なお、受信信号
１は所定データ長のフレーム構造を有し、各フレーム毎
に既知の同期語が挿入されており、受信機において各フ
レームの同期語検出を行うことにより、送受信機間の同
期を確立することができるものとする。また説明を簡単
にするため、本実施の形態１において、受信信号１は差
動符号化ＱＰＳＫ方式によって変調されているものとす
る。

【００２７】まず標本化部２は、差動符号化ＱＰＳＫ方
式によって変調されている受信信号１をシンボルレート
Ｔで標本化し、上述した式２によって表される標本化信
号３を、全Ｎ個の復調処理部２０各々に対して出力す
る。ここで、当該標本化信号３には、推定対象となる周
波数誤差成分ΔωTが含まれている。前記標本化信号３
から周波数誤差成分ΔωTを除去するためには、標本化
信号３に位相回転成分exp(−jΔωnT)を乗算すればよ
い。しかし、該周波数誤差成分ΔωTの大きさは未知で
あるため、適切な位相回転成分を予め決定することはで
きない。

【００２８】そこで、本実施の形態１では、全Ｎ個の復
調処理部２０の周波数補正部４に、それぞれ異なる周波
数補正値Δφ_ｉ（ｉ＝１、２、．．．、Ｎ）を予め設定
し、当該周波数補正値Δφ_ｉに従ってそれぞれ別個に前
記標本化信号３の周波数補正処理を行う。

【００２９】ここで、当該受信機で予め推定すべき周波
数誤差の最大値をΔω_ｍａｘとすると、推定される周波
数誤差ΔωTの許容範囲は下記式８で与えられる。 ｜ΔωT｜＜Δω_ｍａｘ ・・・式８ かかる範囲の周波数誤差ΔωTを全Ｎ個の周波数補正部
４で均等に網羅するために、各周波数補正部４の周波数
補正値Δφ_ｉを下記式９で規定する。

【数１】

【００３０】各周波数補正部４は、それぞれに、上記周
波数補正値Δφ_ｉによって規定される位相回転成分exp
(−jΔφ_ｉn)を標本化信号３に乗算し、周波数補正後の
標本化信号５を信頼度情報付復調部６に対して出力す
る。

【００３１】次に各信頼度情報付復調部６は周波数補正
後の標本化信号５を復調処理する。本実施の形態１で
は、伝搬路において受信信号１に付加される遅延波の遅
延時間がシンボル周期Ｔと比較して十分に小さく、当該
遅延波の影響は無視できるものと仮定し、復調方式とし
て遅延検波方式を採用した場合について説明する。

【００３２】図２は、遅延検波方式による信頼度情報付
復調部６の構成図である。図２において、２１は周波数
補正後の標本化信号５を１シンボル周期Ｔ分遅延させる
遅延部、２２は前記標本化信号５と遅延部２１の出力信
号の共役複素数とを複素乗算する乗算器、２３は複素乗
算結果と理想的な変調信号点との間の２乗誤差値を累積
加算し、信頼度情報７を出力するメトリック累積加算
部、２４は前記複素乗算結果から硬判定値８を作成する
硬判定部である。

【００３３】次に、上記の通り構成される信頼度情報付
復調部６の動作について説明する。まず乗算器２２は、
前記周波数補正後の標本化信号５と遅延部２１の出力の
共役複素数とを複素乗算し、遅延検波結果を出力する。
次に硬判定部２４は、複素平面上におけるＱＰＳＫ方式
の４つの変調信号点のうち、前記遅延検波結果に最も近
接する変調信号点を選択して硬判定値８として出力す
る。

【００３４】一方、メトリック累積加算部２３は、前記
硬判定値８として選択された変調信号点と前記遅延検波
結果と間の２乗ユークリッド距離を、メトリックとして
算出する。次にメトリック累積加算部２３は、該メトリ
ックを所定シンボル数分に亘って順次累積加算し、メト
リック累積値を前記該硬判定値８がどの程度信頼できる
のか（正しいのか）を示す信頼度情報７として出力す
る。

【００３５】上記復調処理の結果、全Ｎ個の復調処理部
２０それぞれから、硬判定値８及び信頼度情報７が出力
される。ここで、復調対象の標本化信号３は、各復調処
理部２０毎にそれぞれ別個の周波数補正値Δφ_ｉで周波
数補正されているので、各復調処理部２０の信頼度情報
７はそれぞれ異なる値をとる。即ち、推定対象となる周
波数誤差ΔωTに最も近い周波数補正値Δφ_ｉが設定さ
れた復調処理部の信頼度情報７は信頼度最高（メトリッ
ク累積値最小）となり、周波数誤差ΔωTと周波数補正
値Δφ_ｉとの差が大きい復調処理部の信頼度情報７は信
頼度が低下（メトリック累積値増大）する。

【００３６】一方、検出対象となる周波数誤差の範囲が
大きく、 Δω_ｍａｘ≧π／４ となるような場合には、周波数誤差ΔωTと周波数補正
値Δφ_ｉとの差が大きいにも関わらず信頼度情報７が高
信頼度となる場合がある。例えば、周波数補正部の周波
数補正値Δφ_ｉと周波数誤差ΔωTの間において、 Δφ_ｉ = ΔωT−π／２ ・・・式１０ なる関係が成立する場合には、周波数補正後の標本化信
号５（＝r₁(nT)）は下記式１１で表される。 r₁(nT) = A(nT)exp[j{θ(nT)+(ΔωnT−Δφ_ｉn)}] = A(nT)exp[j{θ(nT)+nπ／2}] ・・・式１１ 式１１に示す通り、周波数補正後の標本化信号５には、
変調位相成分θ(nT)の他に、位相回転成分nπ／２が残
存する。このような場合に、硬判定部２４で硬判定処理
すると、前記位相回転成分nπ／２の影響により、本来
の受信データと異なる誤った変調信号点が硬判定値８と
して選択され、正確な硬判定値８は得られない。以下で
は、周波数誤差の標本化信号５に残存する位相回転成分
nπ／２を、「誤判定位相成分」と呼ぶ

【００３７】しかし、ＱＰＳＫ方式では、各変調信号点
が複素平面上において等位相間隔π／２で配置されるの
で、上記式１１の様に、誤判定位相成分が残存している
場合は、復調後の信号は本来判定されるべき変調信号点
以外の誤った変調信号点と近接しメトリックが小さくな
る。このような場合には、実際には正確な硬判定値８が
得られていないにも拘らず、対応する信頼度情報７が高
い信頼度となってしまうため、当該信頼度情報７のみを
拠所として、周波数誤差ΔωTに最も近接する周波数補
正値Δφ_ｉを特定することはできない。

【００３８】そこで本実施の形態１では、位相シフト付
きＳＷ検出部９が、受信信号１に予め挿入されている既
知の同期語（ＳＷパターン）を前記硬判定値８から検出
し、当該検出結果を基に上記誤判定位相成分の大きさを
特定する。

【００３９】図３は位相シフト付ＳＷ検出部９の構成図
である。図３において、３０は既知のＳＷパターン３１
を発生するＳＷパターン発生部、３２、３３は前記ＳＷ
パターン３１をそれぞれπ／２、−π／２だけシフトす
る位相シフト部、３４はπ／２位相シフトしたＳＷパタ
ーン、３５は−π／２位相シフトしたＳＷパターン、３
６ａ、３６ｂ、３６ｃは硬判定値８と前記各ＳＷパター
ンとの相関値３７ａ、３７ｂ、３７ｃを各々算出する相
関器、３８は該相関値３７ａ、３７ｂ、３７ｃから何れ
の位相シフト量のＳＷパターンにより同期語検出された
か判定するＳＷ判定部である。

【００４０】以下で、当該位相シフト付ＳＷ検出器９の
動作について説明する。まずＳＷパターン発生部３０
は、前記同期語をＱＰＳＫ変調方式で変調したＳＷパタ
ーン３１を生成する。次に位相シフト部３２、３３は、
当該ＳＷパターン３１をそれぞれに位相シフト処理し、
π／２位相シフトしたＳＷパターン３４と−π／２位相
シフトしたＳＷパターン３５とを出力する。

【００４１】次に相関器３６ａは、硬判定値８と位相シ
フトされていないＳＷパターン３１との相関値３７ａを
順次算出する。その結果、前記標本化信号５に誤判定位
相成分が残存しておらず、正確な判定値８が得られた場
合には、硬判定値８中の同期語に相当するデータ部分に
おいて当該相関値３７ａが大きくなる。一方、前記標本
化信号５に誤判定位相成分が残存している場合には、硬
判定値８中の同期語に相当するデータ部分でも相関値３
７ａが大きくならない。

【００４２】一方相関器３６ｂは、判定値８とπ／２位
相シフトしたＳＷパターン３４との相関値３７ｂを順次
算出する。その結果、前記標本化信号５にπ／２の誤判
定位相成分が残存している場合には、当該相関値３７ｂ
が大きくなるが、誤判定位相成分がπ／２以外である場
合には当該相関値３７ｂは大きくならない。同様に相関
器３６ｃは、判定値８と−π／２位相シフトしたＳＷパ
ターン３５との相関値３７ｃを順次算出する。その結
果、前記標本化信号５に−π／２の誤判定位相成分が残
存している場合には、当該相関値３７ｃが大きくなる
が、誤判定位相成分が−π／２以外である場合には当該
相関値３７ｃは大きくならない。

【００４３】ＳＷ判定部３８には、同期語検出判定のた
めに各相関値の閾値が予め保存されており、前記各相関
値３７ａ〜３７ｃを当該閾値と比較し、相関値が該閾値
よりも大きい場合に同期語検出と判定する。

【００４４】その結果、位相シフトされていないＳＷパ
ターン３１に関する相関値３７ａで同期語検出判定され
た場合には、前記硬判定値８に誤判定位相成分が残存し
ておらず、当該硬判定値８に関する信頼度情報７の信頼
度が正確であると判断し、同期語検出結果１０として
「同期語正常検出：誤判定位相成分０」を示す情報を出
力する。一方、π／２位相シフトしたＳＷパターン３４
に関する相関値３７ｂで同期語検出判定がされた場合に
は、前記硬判定値８に誤判定位相成分π／２が残存して
おり信頼度情報７が正確ではないと判断し、同期語検出
結果１０として「同期語検出補正値不当：誤判定位相成
分π／２」を示す情報を出力する。また、−π／２位相
シフトしたＳＷパターンに関する相関値３７ｃで同期語
検出判定がされた場合には、前記硬判定値８に誤判定位
相成分−π／２が残存しており信頼度情報７が正確では
ないと判断し、同期語検出結果１０として「同期語検出
補正値不当：誤判定位相成分−π／２」を示す情報を出
力する。さらに、何れの相関値３７ａ〜３７ｃについて
も同期語検出と判定されない状態では、同期語検出結果
１０として「同期語不検出」を示す情報を出力する。

【００４５】以上、位相シフト付ＳＷ検出器９による同
期語検出処理の結果、全Ｎ個の復調処理部２０それぞれ
から、同期語検出結果１０が出力される。

【００４６】次に、判定値選択および周波数誤差検出部
１１は、全Ｎ個の復調処理部２０それぞれから、前記信
頼度情報７、硬判定値８及び同期語検出結果１０を入力
し、最終判定値の選択処理と周波数誤差の推定処理とを
行う。

【００４７】図４は、判定値選択及び周波数誤差検出部
１１の構成図である。図４において、４１は信頼度情報
７に基づいて最も信頼度の高い最尤判定値４２を選択す
る判定値選択部、４５は前記最尤判定値４２を位相シフ
トして最終判定値１２を出力する判定値位相シフト部、
４６は各変調処理部２０の周波数補正値及び同期語検出
結果１０に基づいて、周波数誤差を推定する周波数誤差
推定部である。

【００４８】以下で、判定値選択及び周波数誤差検出部
１１の動作について説明する。まず、判定値選択部４１
は、全Ｎ個の同期語検出結果１０から「同期語正常検
出」又は「同期語検出補正値不当」であるものを全て抽
出する。次に当該抽出された同期語検出結果１０それぞ
れに対応する信頼度情報７の中から、最も信頼度の高い
信頼度情報７を最尤信頼度として特定するとともに、当
該最尤信頼度に対応した判定値８を最尤判定値４２とし
て出力する。

【００４９】次に判定値選択部４１は、前記最尤信頼度
に対応する同期語検出結果１０を特定し、当該同期語検
出結果１０に含まれる誤判定位相成分を、前記最尤判定
値４２に関する誤判定位相成分４４として特定する。例
えば、前記最尤信頼度に対応する同期語検出結果が「同
期語正常検出：誤判定位相成分０」である場合には、当
該最尤判定値４２の誤判定位相成分４４は０であると特
定する。また、前記最尤信頼度に対応する同期語検出結
果が「同期語検出補正値不当：誤判定位相成分π／２」
である場合には、最尤判定値４２の誤判定位相成分４４
はπ／２であると特定する。

【００５０】次に判定値位相シフト部４５は、前記最尤
判定値４２から誤判定位相成分４４を補償するために位
相シフト処理を処理を行う。例えば、誤判定位相成分４
４はπ／２である場合には、最尤判定値４２に位相回転
成分exp(−jπ／２)を乗算し、誤判定位相成分４４は−
π／２である場合には、最尤判定値４２に位相回転成分
exp(jπ／２)を乗算することにより、誤判定位相成分４
４を除去する。一方、誤判定位相成分４４が０である場
合には、最尤判定値４２に対する位相シフト処理を行わ
ない。その結果、誤判定位相成分４４が除去された判定
値を最終判定値１２として出力する。

【００５１】これに対し、入力された全Ｎ個の同期語検
出結果１０が全て「同期語不検出」であった場合には、
判定値選択部４１は、全ての信頼度情報７を対象として
最尤信頼度を特定し、該最尤信頼度に対応する硬判定値
８を最尤判定値４２として出力する。この場合には、判
定値位相シフト部４５は、最尤判定値４２に対する位相
シフト処理を行わず、該最尤判定値４２をそのまま最終
判定値１２として出力する。

【００５２】次に判定値選択部４１は、前記最尤信頼度
に対応する同期語検出結果１０を、当該最終判定値に関
する同期語検出結果１３として出力する。

【００５３】一方、周波数誤差検出部４６には、各復調
処理部２０の周波数補正部４それぞれに設定された周波
数補正値Δφ_ｉ（ｉ＝１、２、．．．、Ｎ）が予め記憶
されている。判定値選択部４１によって最尤信頼度が特
定されると、周波数誤差検出４６は当該最尤信頼度に対
応した復調処理部２０の周波数補正値Δφ_ｉを特定す
る。次に、当該周波数補正値Δφ_ｉと前記誤判定値位相
成分４４とに基づいて、当該受信機の局所発信器と受信
信号１との間の推定周波数誤差１４を推定して出力す
る。推定周波数誤差１４は、下記式１２によって得られ
る。 Δωe = （Δφ_ｉ＋θs）／T ・・・式１２ 但し、Δωe推定周波数誤差１４、θsは前記判定値位相
シフト部４５における位相シフト量、Ｔはシンボル周期
である。

【００５４】以上のように、本実施の形態１によれば、
複数の復調処理部２０を備え、各復調処理部２０でそれ
ぞれ異なる周波数補正値Δφ_ｉで標本化信号３を周波数
補正した後、それぞれ別個に復調処理を行い、その結果
得られた複数の硬判定値８の中で最も信頼度の高い最終
判定値１２を特定し、当該最終判定値１２に対応した周
波数補正値Δφ_ｉに基づいて、当該受信信号１の推定周
波数誤差１４を検出する。従って、各復調処理部２０の
周波数補正値Δφ_ｉを、予め設定された推定対象となる
周波数誤差の最大値Δω_ｍａｘに基づいて決定すること
により、推定周波数誤差１４を当該周波数誤差の推定範
囲内で正確に検出することができる。

【００５５】また、同期語を位相シフト処理したＳＷパ
ターンを変調方式に応じて複数個生成し、当該複数のＳ
Ｗパターンそれぞれによる同期語検出結果を考慮して推
定周波数誤差１４の補正を行うことにより、周波数誤差
の推定精度を向上させることができる。

【００５６】さらに、伝送データの同期確立のために受
信信号１に挿入されている既知の同期語のみを用いて推
定周波数誤差１４を検出するので、伝送データに周波数
誤差推定用の特定パターンを挿入する必要がなく、デー
タ伝送効率を低下させずに周波数誤差の補正が可能であ
り、移動体通信システム等の様に通信中に周波数誤差が
変動する場合であっても正確に周波数誤差を推定するこ
とが可能である。

【００５７】なお、本実施の形態１では、変調方式とし
て差動符号化ＱＰＳＫ方式が採用されている場合につい
て説明したが、変調方式はこれに限定されるものではな
く、この他の変調方式であっても同様の効果を得ること
が可能である。

【００５８】また、本実施の形態１において、受信信号
１に付加された遅延波の遅延時間がシンボル周期Ｔと比
較して十分に小さく遅延波の影響を無視できるものと仮
定し、信頼度情報付復調部６の復調方式として遅延検波
方式が採用された場合について説明したが、これはこの
ような構成に限定されるものではない。例えば、遅延波
の遅延時間がシンボル周期Ｔとの対比において無視でき
ない大きさである場合には、信頼度情報付復調部６とし
て適応等化器を採用するような構成であってもよい。

【００５９】図５は、適応等化器を採用した場合の信頼
度情報付復調部６の構成図である。図５において、４７
は前記周波数補正後の標本化信号５を入力し、マルチパ
ス伝搬路環境下における波形歪の補償を行い、硬判定値
８とメトリック４８とを出力するブラインド等化器、２
３はメトリック４８を累積加算し信頼度情報７を出力す
るメトリック累積加算部である。図５において、ブライ
ンド等化器４７は、前記標本化信号５を等化・復調処理
し、硬判定値１８とメトリック４８を出力する。この
際、ブラインド等化器４７は、トレーニング系列を利用
して伝送路の推定を行う一般的な等化器とは異なり、通
常の伝送データから伝送路推定処理と等化・復調処理と
を同時に行うことが可能である。このようなブラインド
等化器４７の詳細な構成及び動作については、例えば、
「Adaptive maximum-likelihood sequence estimation
by means of combined equalization and decoding in
fading environments」、久保他、IEEE JSAC, pp. 102-
109, 1995に開示されている。また、ブラインド等化器
４７は、ビタビアルゴリズムによって得られる最小のパ
スメトリックをメトリック４８として出力し、メトリッ
ク累積加算部２３は、該メトリック４８を累積加算し信
頼度情報７として出力する。

【００６０】さらに、本実施の形態１では、各復調処理
部２０の周波数補正値Δφ_ｉは、推定対象となる周波数
誤差の最大値Δω_ｍａｘに基づき上記式９に従って算出
されたが、各周波数補正値Δφ_ｉの算出方法は式９に示
される方法に限定されるものではなく、例えば、受信機
に搭載されたＶＣＯに関する温度−周波数誤差特性が予
め明らかであり、受信信号１に対する周波数誤差が大ま
かに予測可能な場合には、当該予測される周波数誤差の
近傍において複数の周波数補正値Δφ_ｉを密に配置し、
周波数誤差の推定精度を高めるような構成であってもよ
い。

【００６１】実施の形態２．上記実施の形態１では、各
復調処理部において、予め設定された推定対象となる周
波数誤差の最大値Δω_ｍａｘによって定められる周波数
補正値Δφ_ｉを固定的に用いたが、本実施の形態２で
は、受信機が同期確立状態にあるか否か判定し、当該判
定結果に基づいて各復調処理部の周波数補正値Δφ_ｉを
切替える。なお本実施の形態２は、上記実施の形態１と
は、同期確立状態の検出を行い当該検出結果に基づき各
復調処理部の周波数補正値Δφ_ｉを切替える点のみが異
なるものであり、その他の構成は全く同一であるので、
以下では同期確立状態の検出処理及び各周波数補正値Δ
φ_ｉの切替え処理についてのみ説明し、同一の構成につ
いては同一の符号を付して説明を省略する。

【００６２】図６は、本実施の形態２の受信機の構成図
である。図６において、５０は同期語検出結果１３及び
周波数誤差検出値１４を入力し、当該受信機の同期状態
を検出して周波数補正値５１（＝Δφ_ｉ）を出力する同
期検出部である。

【００６３】始めに、受信機が受信信号１の復調処理を
行っておらず非同期状態にある場合には、各復調処理部
２０の周波数補正部４には、推定対象となる周波数誤差
の最大値Δω_ｍａｘに基づき上記式９に従って予め定め
られた周波数補正値Δφ_ｉが各々設定されている。当該
受信機が復調処理を開始すると、各復調処理部２０は標
本化信号３をそれぞれ周波数補正値Δφ_ｉで周波数補正
した後に復調処理し、判定値選択および周波数誤差検出
部１１は最終判定値１２、同期語検出結果１３及び推定
周波数誤差１４を出力する。以下では、非同期状態にお
いて推定対象とする周波数誤差の最大値Δω_ｍａｘを
「非同期時最大周波数誤差」と呼ぶ。

【００６４】ここで、判定値選択および周波数誤差検出
部１１によって算出される推定周波数誤差１４は、実際
の周波数誤差ΔωTと復調処理部２０の周波数補正値Δ
φ_ｉとの間の差が小さいほど、高精度で推定される。一
般に、周波数誤差ΔωTと周波数補正値Δφ_ｉと差の期
待値は、各周波数補正値Δφ_ｉ相互間の周波数間隔に依
存するものであり、当該周波数間隔は、例えば上述した
式９に従い、非同期時最大周波数誤差Δω_ｍａｘによっ
て決定される。即ち、非同期時最大周波数誤差Δω
_ｍａｘを小さくすることにより、推定周波数誤差１４の
推定精度を高めることができる。

【００６５】その一方、受信機が非同期状態にある場合
には、受信信号１に対する局所発振器の周波数誤差Δω
Tが予測できないため、広範囲の周波数誤差を推定対象
とする必要があり、非同期時最大周波数誤差Δω_ｍａｘ
に小さな値を設定することができない。

【００６６】そこで本実施の形態２では、上記非同期時
最大周波数誤差Δω_ｍａｘと別個に、同期状態おける周
波数誤差の最大値Δω_ｃｏｎｎを同期検出部５０に予め
記憶しておき、当該受信機が同期確立状態にある場合に
は、推定対象となる周波数誤差の最大値をΔω_ｃｏｎｎ
に切替えて周波数誤差の推定を行う。以下では同期状態
における周波数誤差の最大値Δω_ｃｏｎｎを「同期時最
大周波数誤差」と呼ぶ。ここで、同期確立状態における
推定周波数誤差１４の推定精度を高めるために、同期時
最大周波数誤差Δω_ｃｏｎｎは、上記非同期時最大周波
数誤差Δω_{ｍａ ｘ}よりも小さな値が設定される。

【００６７】受信機が復調処理を開始すると、同期検出
部５０は判定値選択および周波数誤差検出部１１から同
期語検出結果１３及び推定周波数誤差１４を入力し、同
期語が連続して検出されたフレーム数をカウントする。
一方、同期検出部５０には、当該受信機の同期確立を検
出するため連続同期語検出フレーム数ｊと、非同期状態
検出のための連続同期語不検出フレーム数ｋとが予め保
存されている。

【００６８】同期検出フレームの連続カウント数が、上
記連続同期語検出フレーム数ｊよりも大きくなった場合
には、当該受信機が同期確立したと判定し、上記同期時
最大周波数誤差Δω_ｃｏｎｎ及び推定周波数誤差１４に
基づいて、下記式１３に従い各復調処理部２０の周波数
補正値Δφ_{ｃｏｎｎ_ｉ}を算出する。

【数２】 但し、Δωeは推定周波数誤差１４、ｉは復調処理部を
特定する番号（ｉ＝１、２、．．．、Ｎ）である。次
に、算出された周波数補正値５１（＝Δ
φ_{ｃｏｎｎ_ｉ}）は、各復調処理部２０の周波数補正部
４に設定される。これ以降、当該受信機が同期確立状態
を維持している間は、各復調処理部２０は更新後の周波
数補正値５１従って周波数補正及び復調処理を行い、判
定値選択及び周波数誤差検出部１１は最終判定値１２及
び推定周波数誤差１４を出力する。該推定周波数誤差１
４は、例えばＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillato
r）等のような受信機の局所発振器の制御に使用され
る。

【００６９】次に通信断等によって受信機が同期語を検
出できなくなった場合には、同期検出部５０は、同期語
検出結果１３に基づいて同期語が連続して不検出だった
フレーム数をカウントする。その結果、同期語不検出フ
レームの連続カウント数が、上記連続同期語不検出フレ
ーム数ｋよりも大きくなった場合には、当該受信機が非
同期状態に遷移したものと判定し、上述した式９に従っ
て周波数補正値Δφ_ｉを算出し各復調処理部２０に設定
する。

【００７０】以上のように、本実施の形態２によれば、
受信機の同期／非同期状態を判別し、非同期状態では非
同期時最大周波数誤差Δω_ｍａｘに基づいて広い範囲の
周波数誤差推定を行う一方、同期確立時には、同期時最
大周波数誤差Δω_ｃｏｎｎに基づいて周波数誤差を高精
度で推定することが可能である。

【００７１】なお、本実施の形態２において、推定周波
数誤差１４（＝Δωe）に基づくＶＣＯ（Voltage Contr
olled Oscillator）の制御の結果、上記同期検出部５０
の同期語検出カウント数が連続同期語検出フレーム数ｊ
よりも大きく、かつ前記推定周波数誤差１４が上記同期
時最大周波数誤差Δω_ｃｏｎｎと比較して無視できる程
度まで十分に小さくなった場合には、当該受信機の局所
発振器の調整は不要であると判定し、当該ＶＣＯの制御
を停止するような構成であってもよい。このような場合
には、上記式１３で示された各復調処理部２０の周波数
補正値Δφ_{ｃ ｏｎｎ_ｉ}の算出処理において、当該推定
周波数誤差１４（＝Δωe）をゼロとする。

【００７２】実施の形態３．上記実施の形態２では、複
数の復調処理部を備え、各周波数補正部においてそれぞ
れ相異なる補正値Δφ_ｉで標本化信号の周波数補正処理
を行い各信頼度情報付復調部で並行して復調処理を行っ
たが、本実施の形態３では、一つの復調処理部を備え、
標本化信号を一旦記憶した後に、周波数補正値Δφ_ｉを
順次切替えながら周波数補正処理及び復調処理を複数回
繰り返して実行する。なお本実施の形態３は、上記実施
の形態２とは、一つの復調処理部を備え、周波数補正値
Δφ_ｉを切替えながら周波数補正処理及び復調処理を複
数回繰り返して行う点のみが異なるものであり、その他
の構成は全く同一であるので、以下では復調処理部の周
波数補正処理及び復調処理についてのみ説明し、その他
の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【００７３】図７は本実施の形態３の受信機の構成図で
ある。図７において、６０は標本化部２から出力された
標本化信号３を一旦記憶する記憶部、６２は復調処理部
２０から出力された信頼度情報７、硬判定値８及び同期
語検出結果１０を記憶ずる判定値記憶部、６３は同期語
検出部５０から出力される同期状態判定結果、６４は同
期語検出タイミング信号、６８は周波数補正部４に設定
される周波数補正値５１の切替え制御を行う周波数補正
値制御部である。

【００７４】以下で、上記の通り構成される本実施の形
態３の受信機の動作について説明する。まず同期検出部
５０は、判定値選択および周波数誤差検出部１１から出
力された同期語検出１３に基づいて同期語検出タイミン
グ信号６４を生成する。ここで同期検出部５０は、受信
機が非同期状態にある場合には、受信信号の１フレーム
時間Ｔ_ｆを１周期として独自のタイミングで同期検出タ
イミング信号を生成する。

【００７５】次に記憶部６０は、前記同期語検出タイミ
ング信号６４に従い、１フレーム分の標本化信号３を一
単位として順次記憶していく。

【００７６】次に復調処理部２０は、記憶部６０から１
フレーム分の標本化信号を読み出して、周波数補正値Δ
φ_ｉを順次切替えながら、周波数補正処理及び復調処理
を予め設定された復調処理回数Ｎだけ繰り返し行う。以
下で、復調処理部２０及び周波数補正値制御部６８によ
って繰り返し実行される復調処理について説明する。

【００７７】まず周波数補正値制御部６８には、前記非
同期時最大周波数誤差Δω_ｍａｘ及び同期時最大周波数
誤差Δω_ｃｏｎｎが予め保存されており、同期検出部５
０から入力された同期状態判定結果６３を基に当該受信
機の同期状態を把握し、当該受信機が非同期状態にある
場合には、非同期時最大周波数誤差Δω_ｍａｘに基づき
前述の式９に従って全Ｎ個の周波数補正値Δφ_ｉを生成
する。一方、当該受信機が同期状態にある場合には、同
期時最大周波数誤差Δω_ｃｏｎｎ及び推定周波数誤差１
４に基づき前述の式１３に従って全Ｎ個の周波数補正値
Δφ_{ｃｏｎｎ_ ｉ}を生成する。当該算出された全Ｎ個の
周波数補正値Δφ_ｉ（又はΔφ_{ｃｏｎｎ _ｉ}）のうち、
一つの当該周波数補正値５１が周波数補正部４に設定さ
れる。

【００７８】次に、同期語検出タイミング信号６４が入
力されると、周波数補正部４は前記記憶部６０に記憶さ
れた１フレーム分の標本化信号を読み出し、当該標本化
信号を周波数補正値５１により周波数補正処理する。次
に信頼度情報付復調部６及び位相シフト付きＳＷ検出部
９は、周波数補正された標本化信号５より、信頼度情報
７、硬判定値８及び同期語検出結果１０を生成する。一
つの周波数補正値５１に関して生成された信頼度情報
７、硬判定値８及び同期語検出結果１０は、判定値記憶
部６２に一旦記憶される。

【００７９】周波数補正値制御部６８は、予め作成され
ている全Ｎ個の周波数補正値Δφ_ｉ（又はΔφ
_{ｃｏｎｎ_ｉ}）を順次切替え、復調処理部２０は、記憶
部６０に記憶された１フレーム分の標本化信号に関する
周波数補正処理及び復調処理を、全Ｎ回繰り返して実行
する。その結果、判定値記憶部６２には、全Ｎ個の周波
数補正値５１各々に対応する信頼度情報７、硬判定値８
及び同期語検出結果１０が順次保存される。ここで復調
処理部２０は、1フレーム分の標本化信号に関する全Ｎ
回の復調処理が１フレーム時間Ｔ_ｆよりも短い時間で完
了するために、十分高速な処理速度で動作するものとす
る。

【００８０】次に判定値選択及び周波数誤差検出部１１
は、前記判定値記憶手段に記憶された、全Ｎ個の周波数
補正値Δφ_ｉ（又はΔφ_{ｃｏｎｎ_ｉ}）各々に対応す
る、１フレーム分の信頼度情報７、硬判定値８及び同期
語検出結果１０に基づいて、最終判定値１２、該最終判
定値に対応する同期語検出結果１３及び推定周波数誤差
１４を出力する。

【００８１】なお本実施の形態３において、記憶部６０
は、標本化信号３を１フレーム単位で順次記憶する書込
み処理と、当該標本化信号３を１フレーム時間Ｔ_ｆの間
に全Ｎ回繰り返す読出し処理とを、並行して行う必要が
ある。このような処理は、一般にデュアルポートＲＡＭ
と呼ばれる書込み処理と読出し処理とを並行して実行可
能な記憶素子を記憶部６０として適用することによって
実現される。

【００８２】以上のように、本実施の形態３によれば、
１フレーム分の標本化信号を記憶部６０に一旦記憶した
後に、周波数補正値を順次切替えながら複数回繰り返し
て復調処理し、その結果得られた複数の信頼度情報７と
同期語検出結果１０に基づいて、複数の硬判定値８から
一の最終判定値１２を特定するとともに、当該受信信号
の推定周波数誤差１４を検出する。したがって、受信信
号に対する当該周波数誤差を、予め定められた周波数誤
差の推定範囲内で周波数誤差を正確に推定することがで
きる。また、受信信号に挿入されている既知の同期語の
みを用いて、推定周波数誤差１４を検出するので、伝送
データに特定の周波数誤差推定用パターンを挿入する必
要がなく、データ伝送効率を低下させずに周波数誤差の
補正が可能である。

【００８３】さらに本実施の形態３によれば、周波数補
正処理及び復調処理を、複数の周波数補正値Δφ_ｉを順
次切替えながら、一つの復調処理部２０により複数回繰
り返し実行するような構成としたことにより、推定周波
数誤差１４の検出に要する回路規模を大幅に削減するこ
とができる。

【００８４】実施の形態４．上記実施の形態２におい
て、標本化部２は受信信号１をシンボルレートで標本化
し、複数の復調処理部２０は、同一の標本化信号３をそ
れぞれ別個の周波数補正値Δφ_ｉで周波数補正し復調処
理したが、本実施の形態４において、標本化部２は、受
信信号をシンボル周期Ｔよりサンプリング周期Ｔ_ｓでオ
ーバサンプリングし、各サンプリングタイミングそれぞ
れに関する標本化信号を、それぞれに複数の復調処理部
で周波数補正及び復調処理し、推定周波数誤差１４を検
出する。なお本実施の形態４は、上記実施の形態２とは
受信信号をオーバサンプリングし、各サンプリングタイ
ミングそれぞれに関する標本化信号をそれぞれに複数の
復調処理部で周波数補正及び復調処理する点のみが異な
るものであり、その他の構成は全く同一であるので、以
下では、受信信号のオーバサンプリング処理、標本化信
号の分配処理及び各標本化信号の復調処理についてのみ
説明し、同一の構成については同一の符号を付して説明
を省略する。

【００８５】図８は、本実施の形態４の受信機の構成図
である。図８において、７０は標本化部２によってオー
バサンプル数Ｍで標本化された標本化信号３を分配し全
Ｍ個の分配信号７１を出力する分配器、７２は周波数補
正値Δφ_ｉが各々異なるＮ個の復調処理部２０によって
一の分配信号７１を復調処理する分配信号処理部、７３
は各復調処理部２０から出力された信頼度情報７、硬判
定値８及び同期語検出結果１０からなる復調処理データ
である。本実施の形態４の受信機では、分配器７０から
出力された分配信号７１各々に対応して全Ｍ個の分配信
号処理部７２を備えるものとし、受信機全体としてＭ×
Ｎ個の復調処理部２０を備える。なお図８では簡単のた
め、一つの分配信号処理部７２（サンプリングタイミン
グｔ_０）のみ内部構成を示したが、Ｍ個の分配信号処理
部７２は全て同一の構成を有するものとする。また各復
調処理部２０の構成は、前述の図６に示す構成と同一で
あるものとする。

【００８６】以下で上記の通り構成される本実施の形態
４の受信機の動作について説明する。まず標本化部２
は、受信信号１をオーバサンプル数Ｍで標本化し標本化
信号３を出力する。ここで標本化部２によるオーバサン
プリング処理を説明図９に従って説明する。図９は、オ
ーバサンプル数Ｍ＝４とした場合の受信信号１のオーバ
サンプリング処理について示している。受信信号１はシ
ンボル周期Ｔで変調処理されているが、標本化部４は１
シンボル周期Ｔあたりｔ_０〜ｔ_３の４つのサンプリング
ポイントで受信信号を標本化する。

【００８７】次に分配器７０は、Ｍ倍オーバサンプリン
グされた標本化信号３を、各サンプリングポイント毎に
順次分配し全Ｍ個の分配信号７１を生成する。図９の例
では、４倍オーバサンプリングされた標本化信号が分配
処理され、各サンプリングポイントｔ_０〜ｔ_３それぞれ
に関する４つの分配信号が生成されている。ここで、各
分配信号７１は受信信号１をシンボルレートで標本化さ
れた信号と等価となる。

【００８８】各分配信号処理部７２のＮ個の復調処理部
２０には、同期検出部５０によって各々相異なる周波数
補正値５１（＝Δφ_ｉ）が設定されている。該同期検出
部５０は、受信機の同期確立状態に応じて、各復調処理
部の周波数補正値５１を切替える。

【００８９】次に各分配信号処理部７２は、対応する分
配信号７１をＮ個の復調処理部２０にそれぞれ入力す
る。各復調処理部２０では、上記周波数補正値５１に従
い周波数誤差を補正した後、復調処理を行い、信頼度情
報７、硬判定値８及び同期語検出結果１０からなる復調
処理データ７３を出力する。この結果、一つの分配信号
処理部７２からはＮ個の復調処理データ７３が出力され
る。

【００９０】次に判定値選択および周波数誤差検出部１
１は、各分配信号処理部７２から出力された全Ｍ×Ｎ個
の復調処理データ７３に基づいて、上述の実施の形態１
に示す方法により、最終判定値１２の選択と、推定誤差
１４の検出を行う。

【００９１】以上のように、本実施の形態４では、受信
信号１をオーバサンプリングして複数の分配信号７１を
生成し、当該分配信号をそれぞれ別個に周波数補正及び
復調処理して周波数誤差を推定する。従って、周波数誤
差検出の対象となる復調処理データ７３の総数を増やす
ことによって、周波数誤差の推定精度を高めることが可
能である。

【００９２】なお、本実施の形態４では、各分配信号処
理部７２はそれぞれＮ個の復調処理部２０を備え、分配
信号７１を並行して周波数補正及び復調処理する構成と
したが、これはこのような構成に限定されるものではな
く、例えば上記実施の形態３のように、一つの復調処理
部２０と分配信号を記憶する記憶部を備え、当該記憶部
に記憶された分配信号を、周波数補正値Δφ_ｉを切替切
替えながら複数回繰り返して周波数補正及び復調処理を
行うような構成であってもよい。

【００９３】また判定値選択および周波数誤差検出部１
１は、全Ｍ×Ｎ個の復調処理データ７３に基づいて最終
判定値１２及び推定周波数誤差１４を算出したが、例え
ば、「状態毎伝送路推定による適応形最尤系列推定を用
いたブラインド復調方式」、久保他、信学技報、RCS99-
185、pp.37-44、2000に開示されている方法を適用し、
推定周波数誤差１４の他に受信信号１のシンボルタイミ
ングを推定するような構成であってもよい。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
復調処理手段を備え、当該復調処理手段それぞれにおい
て異なる周波数補正値で標本化信号を周波数補正した
後、それぞれ別個に復調処理を行い、その結果得られた
複数の判定値の中で、最も信頼度の高い最終判定値に対
応する復調処理手段の周波数補正値に基づいて、受信信
号の周波数誤差を推定する。従って、各復調処理部の周
波数補正値によって規定される所定の周波数誤差推定範
囲内で、周波数誤差を正確に推定することができるとい
った効果を奏する。さらに、受信信号に挿入されている
既知の同期語のみを用いて周波数誤差の推定を行うの
で、伝送データに周波数誤差推定用の特定パターンを挿
入する必要がなく、データ伝送効率を低下させずに周波
数誤差の補正が可能であり、移動体通信システム等の様
に通信中に周波数誤差が変動する場合であっても正確に
周波数誤差を推定することができるといった効果を奏す
る。

【００９５】また、次の発明によれば、受信信号をオー
バサンプリングして複数の分配信号を生成し、当該分配
信号を、それぞれ別個に複数の復調処理手段により周波
数補正及び復調処理して周波数誤差を推定する。従っ
て、周波数誤差検出の対象となるデータ総数を増やすこ
とによって、周波数誤差の推定精度を高めることが可能
であるといった効果を奏する。

【００９６】また、次の発明によれば、複数の相異なる
周波数補正値それぞれに関する周波数補正処理及び復調
処理を、周波数補正値を順次切替えながら複数回繰り返
し実行するような構成としたことにより、周波数誤差の
推定に要する回路規模を大幅に削減することができると
いった効果を奏する。

【００９７】また、次の発明によれば、既知の同期語パ
ターンを複数の異なる位相シフト量でそれぞれに位相シ
フトさせた複数の既知パターンに基づいて判定値に対す
る同期語検出処理を行うとともに、同期語検出された既
知パターンの位相シフト量に基づいて推定周波数誤差の
補正を行う構成としたことにより、周波数誤差の推定精
度を向上させることができるといった効果を奏する。

【００９８】また、次の発明によれば、当該受信機の同
期／非同期状態を判別する同期検出手段を備え、復調処
理手段の周波数補正部は同期状態判別結果に基づいて周
波数補正値を切替える構成としたことにより、受信機の
同期状態に応じて周波数誤差の推定精度を切替えること
ができるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の受信機の構成図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態１の遅延検波方式による信
頼度情報付復調部の構成図である。

【図３】本発明の実施の形態１の位相シフト付ＳＷ検出
部の構成図である。

【図４】本発明の実施の形態１の判定値選択及び周波数
誤差検出部の構成図である。

【図５】本発明の実施の形態１の適用等化器を採用した
信頼度情報付復調部の構成図である。

【図６】本発明の実施の形態２の受信機の構成図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態３の受信機の構成図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態４の受信機の構成図であ
る。

【図９】本発明の実施の形態４のオーバサンプリング処
理の説明図である。

【図１０】従来の周波数誤差推定回路の構成図の構成図
である。

【符号の説明】

１ 受信信号 ２ 標本化部 ３ 標本化信号 ４ 周波数補正部 ５ 周波数補正後の標本化信号 ６ 信頼度情報付復調部 ７ 信頼度情報 ８ 硬判定値 ９ 位相シフト付ＳＷ検出部 １０ 同期検出結果 １１ 判定値選択及び周波数誤差検出部 １２ 最終判定値 １３ 最終判定値に対応する同期語検出結果 １４ 推定周波数誤差 ２０ 復調処理部 ２１ 遅延部 ２２ 乗算器 ２３ メトリック累積加算部 ２４ 硬判定部 ３０ ＳＷパターン発生部 ３１、３４、３５ ＳＷパターン ３２、３３ 位相シフト部 ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ 相関器 ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ 相関値 ３８ ＳＷ判定部 ４１ 判定値選択部 ４２ 最尤判定値 ４４ 誤判定位相成分 ４５ 判定値位相シフト部 ４６ 周波数誤差検出部 ４７ ブラインド等化器 ４８ メトリック ５０ 同期検出部 ５１ 周波数補正値 ６０ 記憶部 ６２ 判定値記憶部 ６３ 同期状態判定結果 ６４ 同期語検出タイミング信号 ６８ 周波数補正値制御部 ７０ 分配器 ７１ 分配信号 ７２ 分配信号処理部 ７３ 復調処理データ １０１ 逓倍器 １０２ 遅延検波器 １０３ 平均化フィルタ １０４ 座標変換器 １０５ 除算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦口 剛 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5K004 AA05 FB01 FD02 FJ01 FJ17

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の方式で変調された受信信号を順次
   標本化する標本化手段と、 各々異なる大きさの周波数補正値が予め設定され、該周
   波数補正値に従って前記標本化信号の周波数を各々補正
   し、 周波数補正後の標本化信号を各々別個に復調して、該受
   信信号の判定値と信頼度情報とを出力し、 前記判定値から受信信号に挿入された既知の同期語を各
   々検出する、複数の復調処理手段と、 前記複数の復調処理手段各々から出力された複数の信頼
   度情報と同期語検出結果とに基づいて、複数の判定値か
   ら一の最終判定値を選択する判定値選択手段と、 該最終判定値に対応した復調処理手段の周波数補正値に
   基づいて、当該受信信号の周波数誤差を推定する周波数
   誤差検出手段とを備えたことを特徴とする受信機。
2. 【請求項２】 標本化手段は、受信信号を各シンボル毎
   に複数のサンプリングタイミングでオーバーサンプリン
   グして標本化信号を順次出力し、 さらに、前記標本化信号をサンプリングタイミングに従
   って順次分配し、複数の分配信号を出力する分配手段を
   備え、 該複数の分配信号は、それぞれに、周波数補正値の大き
   さが各々異なる複数の復調処理手段によって復調処理さ
   れることを特徴とする、請求項１に記載の受信機。
3. 【請求項３】 所定の方式で変調された受信信号を順次
   標本化する標本化手段と、 該標本化信号を一定時間に亘って順次保持する記憶手段
   と、 所定の周波数補正値により前記記憶手段に記憶された標
   本化信号の周波数を順次補正し、 周波数補正後の標本化信号を復調して、該標本化信号の
   判定値と信頼度情報とを出力し、 前記判定値から受信信号に挿入された既知の同期語を検
   出する復調処理手段と、 前記復調処理手段の周波数補正値を切替えながら、前記
   復調処理手段に前記記憶部の標本化信号を複数回繰り返
   して復調処理させる復調制御手段と、 複数の周波数補正値各々に関する判定値、信頼度情報及
   び同期語検出結果をそれぞれ記憶する判定値記憶手段
   と、 該判定値記憶手段に記憶された複数の信頼度情報と同期
   語検出結果とに基づいて、複数の判定値から一の最終判
   定値を選択する判定値選択手段と、 該最終判定値に対応する周波数補正値に基づいて、当該
   受信信号の周波数誤差を推定する周波数誤差検出手段と
   を備えたことを特徴とする受信機。
4. 【請求項４】 復調処理手段は、既知の同期語パターン
   を複数の異なる位相シフト量でそれぞれに位相シフトさ
   せた複数の既知パターンに基づいて判定値に対する同期
   語検出処理を行うとともに、同期語検出された既知パタ
   ーンの位相シフト量を特定し、 周波数誤差検出手段は、判定値選択手段によって選択さ
   れた最終判定値に対応する周波数補正値を前記特定され
   た位相シフト量で補正して、当該受信信号の周波数誤差
   を推定する構成とされたことを特徴とする、請求項１な
   いし３のいずれかに記載の受信機。
5. 【請求項５】 最終判定値に対応する同期語検出結果に
   基づいて、当該受信機が同期状態にあるか否かを判別す
   る同期検出手段を備え、 復調処理手段は、前記同期状態判別結果に応じて周波数
   補正値を切替える構成とされたことを特徴とする、請求
   項１ないし４のいずれかに記載の受信機。
6. 【請求項６】 所定の方式で変調された受信信号を順次
   標本化する標本化工程と、 各々異なる大きさの周波数補正値が予め設定され、該周
   波数補正値に従って前記標本化信号の周波数を各々補正
   し、 周波数補正後の標本化信号を各々別個に復調して、該受
   信信号の判定値と信頼度情報とを出力し、 前記判定値から受信信号に挿入された既知の同期語を各
   々検出する、複数の復調処理工程と、 前記複数の復調処理工程各々によって出力された複数の
   信頼度情報と同期語検出結果とに基づいて、複数の判定
   値から一の最終判定値を選択する判定値選択工程と、 該最終判定値に対応した復調処理工程の周波数補正値に
   基づいて、当該受信信号の周波数誤差を推定する周波数
   誤差検出工程とを備えたことを特徴とする周波数誤差推
   定方法。
7. 【請求項７】 標本化工程は、受信信号を各シンボル毎
   に複数のサンプリングタイミングでオーバーサンプリン
   グして標本化信号を順次出力し、 さらに、前記標本化信号をサンプリングタイミングに従
   って順次分配し、複数の分配信号を出力する分配工程を
   備え、 該複数の分配信号は、それぞれに、周波数補正値の大き
   さが各々異なる複数の復調処理工程によって復調処理さ
   れることを特徴とする、請求項６に記載の周波数誤差推
   定方法。
8. 【請求項８】 所定の方式で変調された受信信号を順次
   標本化する標本化工程と、 該標本化信号を一定時間に亘って順次保持する記憶工程
   と、 所定の周波数補正値により前記記憶工程で記憶された標
   本化信号の周波数を補正し、 周波数補正後の標本化信号を復調して、該標本化信号の
   判定値と信頼度情報とを出力し、 前記判定値から受信信号に挿入された既知の同期語を検
   出する復調処理工程と、 前記周波数補正値を切替えながら、前記前記復調処理工
   程を複数回繰り返して実行させる復調制御工程と、 複数の周波数補正値各々に関する判定値、信頼度情報及
   び同期語検出結果をそれぞれ記憶する判定値記憶工程
   と、 該判定値記憶工程に記憶された複数の信頼度情報と同期
   語検出結果とに基づいて、複数の判定値から一の最終判
   定値を選択する判定値選択工程と、 該最終判定値に対応する周波数補正値に基づいて、当該
   受信信号の周波数誤差を推定する周波数誤差検出工程と
   を備えたことを特徴とする周波数誤差推定方法。
9. 【請求項９】 復調処理工程は、既知の同期語パターン
   を複数の異なる位相シフト量でそれぞれに位相シフトさ
   せた複数の既知パターンに基づいて判定値に対する同期
   語検出処理を行うとともに、同期語検出された既知パタ
   ーンの位相シフト量を特定し、 周波数誤差検出工程は、判定値選択工程によって選択さ
   れた最終判定値に対応する周波数補正値を前記特定され
   た位相シフト量で補正して、当該受信信号の周波数誤差
   を推定することを特徴とする、請求項６ないし８のいず
   れかに記載の周波数誤差推定方法。
10. 【請求項１０】 最終判定値に対応する同期語検出結果
    に基づいて、当該受信機が同期状態にあるか否かを判別
    する同期検出工程を備え、 復調処理工程は、前記同期状態判別結果に応じて周波数
    補正値を切替えることを特徴とする、請求項６ないし９
    のいずれかに記載の周波数誤差推定方法。