JP2003179588A - Frame synchronous circuit and method - Google Patents

Frame synchronous circuit and method

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JP2003179588A
JP2003179588A JP2002376934A JP2002376934A JP2003179588A JP 2003179588 A JP2003179588 A JP 2003179588A JP 2002376934 A JP2002376934 A JP 2002376934A JP 2002376934 A JP2002376934 A JP 2002376934A JP 2003179588 A JP2003179588 A JP 2003179588A
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Japan
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frame
address
correlation
value
circuit
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JP2002376934A
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Japanese (ja)
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Masashi Naito
昌志 内藤
Mitsuo Kubo
光生 久保
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frame synchronous circuit and a method which reduce amount of frame timing offset by using a delay wave under environment of Rayleigh fading and multipath fading. <P>SOLUTION: This frame synchronous circuit which detects a synchronous signal of a receiving signal in digital radio communication and sets up frame synchronization is constituted of an address generating circuit for giving an address to a storage device, the storage device which stores a correlation value between the receiving signal and a prescribed synchronous signal pattern every frame unit, on the basis of an address given by the address circuit, and a frame correlation peak detecting circuit which detects a frame peak value showing the maximum value among stored correlation values, every time when correlation values per frame are stored in the storage device and decides an address corresponding to the frame peak value to be a frame synchronous position. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディジタル無線通信に関
するもので、特に時分割多重の同期ワード位置を抽出す
るフレーム同期回路及び方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to digital radio communication, and more particularly to a frame synchronization circuit and method for extracting time division multiplexed sync word positions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来方式の同期ワード検出型フレーム同
期回路の構成を図6に示す。受信IF(中間周波数)信
号は、直交検波器1により直交I,Q信号に分離され
る。直交I,Q信号は、A/D変換器9によりシンボル
速度の2倍以上の周期でディジタル信号に変換され複素
数相関器2に入力し、ここで同期ワードパターンとの複
素数相関計算が行なわれ、時系列に相関値信号aが出力
される。ウィンドウ回路3は、相関値信号aにウインド
ウ範囲b(前後2シンボル〜5シンボル)の窓かけを行
い、フレーム同期再生信号に同期し、フレーム同期再生
信号位置周辺以外の相関電力(以下相関値という)を0
とする回路である。比較器4では同期ワード受信時に相
関ピークが現れるのを利用して、しきい値5(例えば相
関ピーク最大値の25%〜75%程度に設定される)と
の比較によりしきい値を越える位置(相関ピーク検出位
置)を検出し、フレーム位置の粗同期パルスdとして出
力する。PLL(Phase Locked Loop )6は、フレーム
同期再生信号と粗同期パルスの位置関係から、粗同期パ
ルスと位相が同期する方向にフレーム同期信号を微調制
御するものである。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional synchronous word detection type frame synchronization circuit is shown in FIG. The received IF (intermediate frequency) signal is separated by the quadrature detector 1 into quadrature I and Q signals. The quadrature I and Q signals are converted into digital signals by the A / D converter 9 at a cycle twice or more the symbol rate and input to the complex number correlator 2, where complex number correlation calculation with the sync word pattern is performed. The correlation value signal a is output in time series. The window circuit 3 performs windowing of a window range b (2 symbols to 5 symbols before and after) on the correlation value signal a, is synchronized with the frame synchronization reproduction signal, and has correlation power (hereinafter referred to as correlation value) other than the vicinity of the frame synchronization reproduction signal position. ) 0
It is a circuit. In the comparator 4, the fact that a correlation peak appears at the time of receiving a synchronization word is used, and a position exceeding the threshold value is compared with a threshold value 5 (for example, set to about 25% to 75% of the maximum value of the correlation peak). (Correlation peak detection position) is detected and output as a coarse synchronization pulse d at the frame position. A PLL (Phase Locked Loop) 6 finely controls the frame synchronization signal in the direction in which the phase is synchronized with the coarse synchronization pulse based on the positional relationship between the frame synchronization reproduction signal and the coarse synchronization pulse.

【0003】モード制御回路7は次の3モードの動作を
制御するものである。 初期位相引込み待ちモード フレーム同期開始時、ウィンドウ回路3をスルーとする
ように切り換えスイッチ8を設定し、複素数相関器2か
ら相関値信号aを直接、比較器4へ入力する。さらに、
比較器4の出力dがH(しきい値を越える相関値が発
生)となるのを監視する。 初期位相引込みモード 比較器4の出力dがHとなった時点でPLL6をリセッ
トし、フレーム同期再生信号の位相を合わせる。次に、
切り換えスイッチ8をウィンドウ回路3の出力側とし、
比較器4への入力をウィンドウ回路3の出力に切り換
え、ウィンドウ範囲外の相関値を0とする。 前方保護モード ウィンドウ内での相関ピークを検知するために、比較器
4の出力を毎フレーム監視し、監視フレーム数N(Nは
5以上の整数値)の区間に比較器4の出力がHとなる回
数を内蔵のカウンタによりカウントする。このカウント
値eがK未満(Kは1〜Nの整数値)であった場合、フ
レーム同期不良と判断し、に戻るが、K以上であった
場合、フレーム同期良好としての動作を繰り返す制御
出力fによりスイッチ8を制御する。
The mode control circuit 7 controls the following three modes of operation. Initial phase pull-in waiting mode When the frame synchronization is started, the changeover switch 8 is set so that the window circuit 3 is in the through state, and the correlation value signal a is directly input from the complex number correlator 2 to the comparator 4. further,
It is monitored that the output d of the comparator 4 becomes H (a correlation value exceeding the threshold value is generated). When the output d of the initial phase pull-in mode comparator 4 becomes H, the PLL 6 is reset and the phase of the frame synchronization reproduction signal is adjusted. next,
The changeover switch 8 is the output side of the window circuit 3,
The input to the comparator 4 is switched to the output of the window circuit 3, and the correlation value outside the window range is set to zero. In order to detect the correlation peak in the forward protection mode window, the output of the comparator 4 is monitored every frame, and the output of the comparator 4 becomes H in the section of the number N of monitored frames (N is an integer value of 5 or more). The number of times is counted by an internal counter. When the count value e is less than K (K is an integer value of 1 to N), it is determined that the frame synchronization is bad, and the process returns to. However, when it is K or more, the control output for repeating the frame synchronization is repeated. The switch 8 is controlled by f.

【0004】上記動作を信号の流れとして示すと、図7
のようになる。相関値信号aはフレーム同期で相関ピー
クを持つ信号となるので、初期位相引込み待ちモード
では最初にしきい値をこえる相関ピーク位置検出待ちと
なる。しきい値を越える相関ピークを入力した時点で比
較器4の出力dがHとなり、の初期位相引込みモード
動作であるウィンドウ範囲bの設定、及び比較器4への
入力をウィンドウ通過後とする切り換えを行う。その後
はの前方保護モードとなり、フレーム同期良好カウン
タ値eの監視により同期良否をチェックする動作をす
る。
FIG. 7 shows the above operation as a signal flow.
become that way. Since the correlation value signal a becomes a signal having a correlation peak in the frame synchronization, in the initial phase pull-in waiting mode, the correlation peak position detection that exceeds the threshold value first is awaited. When the correlation peak exceeding the threshold value is input, the output d of the comparator 4 becomes H, and the window range b which is the initial phase pull-in mode operation is set, and the input to the comparator 4 is switched after passing the window. I do. After that, the forward protection mode is entered, and the quality of the synchronization is checked by monitoring the frame synchronization good counter value e.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上の動作により送信
フレームに同期したフレーム同期再生信号の出力が可能
となる。しかし従来方式を移動通信回線に適用する場合
には次のような問題点がある。 レイリーフェージングにおけるレベル変動によるタイ
ミングオフセット。 マルチパスフェージングにおける遅延波の影響による
タイミングオフセット。
With the above operation, it is possible to output a frame synchronization reproduction signal synchronized with the transmission frame. However, when the conventional method is applied to a mobile communication line, there are the following problems. Timing offset due to level fluctuation in Rayleigh fading. Timing offset due to the effect of delayed waves in multipath fading.

【0006】図8に相関ピーク特性例を示す。フレーム
同期位置(0)からの時間ずれ(横軸)対相関値(縦
軸)を示す。シミュレーション条件は、相関器入力のサ
ンプリング速度=シンボル速度×8、同期ワード長=1
0シンボルである。図よりわかるように、相関ピーク特
性は、フレーム同期位置(0)にピークを持つ、約2T
の幅を持つ山型特性である。従来方式のようなしきい値
によるピーク検出では、レイリーフェージングによるピ
ーク値のレベル変動を考慮して、通常ピーク値の25〜
75%をしきい値に設定して検出漏れを防ぐ必要があ
り、その結果ピーク位置よりも時間的に少し手前で検出
されることになる。レベル変動がなければそのタイミン
グオフセット量は固定的な量であるので遅延回路によ
り、ある程度の調整が可能である。しかし、レベル変動
により検出位置が常に変動し、タイミングオフセットの
原因となる。
FIG. 8 shows an example of correlation peak characteristics. The time deviation from the frame synchronization position (0) (horizontal axis) versus the correlation value (vertical axis) is shown. The simulation conditions are: correlator input sampling rate = symbol rate × 8, sync word length = 1
It is a 0 symbol. As can be seen from the figure, the correlation peak characteristic has a peak at the frame synchronization position (0) of about 2T.
It is a mountain-shaped characteristic with a width of In the peak detection by the threshold value as in the conventional method, in consideration of the level fluctuation of the peak value due to Rayleigh fading, the normal peak value of 25 to
It is necessary to set 75% as a threshold value to prevent detection omission, and as a result, detection is performed slightly before the peak position in time. If there is no level fluctuation, the timing offset amount is a fixed amount, and can be adjusted to some extent by the delay circuit. However, the detected position is constantly changed due to the level change, which causes a timing offset.

【0007】さらにマルチパスフェージングにおいて
は、上記レベル変動に加え、遅延波(反射波等)の影響
が問題を複雑にする。先行波レベルが低い場合には、先
行波(直達波)ではなく遅延波位置でピークを検出する
こととなり、フェージングの状況により、平均的な相関
ピーク検出位置は先行波と遅延波の間で変動することに
なる。しかも伝搬環境(レイリーフェージングとマルチ
パスフェージング)によりフレーム同期位置が大きく異
なるのは大きな問題である。遅延波自体の復調器への影
響は、等化器の導入によって遅延波による影響を取り除
くことにより、誤り率の劣化を改善することが可能であ
るが、その場合でもフレーム再生信号のタイミングオフ
セットによる誤り率に関する等化器性能の劣化は大きな
問題である。
Further, in the multipath fading, the influence of a delayed wave (reflected wave or the like) complicates the problem in addition to the above level fluctuation. When the level of the preceding wave is low, the peak is detected not at the preceding wave (direct wave) but at the delayed wave position, and the average correlation peak detection position varies between the preceding and delayed waves depending on the fading situation. Will be done. Moreover, it is a big problem that the frame synchronization positions are greatly different depending on the propagation environment (Rayleigh fading and multipath fading). The influence of the delayed wave itself on the demodulator can be improved by removing the influence of the delayed wave by introducing an equalizer, but even in that case, the timing offset of the frame reproduction signal can be used. Degradation of equalizer performance with respect to error rate is a major problem.

【0008】本発明は、このような欠点を改善するた
め、レイリーフェージングやマルチパスフェージング環
境下においても、遅延波によるフレームタイミングオフ
セット量を軽減するフレーム同期回路及び方法を提供す
るものである。
In order to improve such drawbacks, the present invention provides a frame synchronization circuit and method for reducing the frame timing offset amount due to a delayed wave even in a Rayleigh fading or multipath fading environment.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明によるフレーム同期回路は、ディジタル無線
通信における受信信号の同期信号を検出しフレーム同期
をとるフレーム同期回路において、メモリにアドレスを
与えるアドレス発生回路と、前記受信信号と所定の同期
信号パターンとの相関値を前記アドレス回路で与えられ
たアドレスに従ってフレーム単位に蓄積するメモリと、
前記メモリに1フレーム分の相関値が蓄積される毎に、
該蓄積された相関値の中で最大値を示すフレームピーク
値を検出し、当該フレームピーク値に対応したアドレス
をフレーム同期位置と判定するフレーム相関ピーク検出
回路と、を備えたことを特徴とする構成を有している。
また、本発明によるフレーム同期回路は、ディジタル無
線通信における受信信号の同期信号を検出しフレーム同
期をとるフレーム同期回路において、メモリにアドレス
を与えるアドレス発生回路と、前記受信信号と所定の同
期信号パターンとの相関値を前記アドレス回路で与えら
れたアドレスに従ってフレーム単位に蓄積するメモリ
と、前記メモリに1フレーム分の相関値が蓄積される毎
に、該蓄積された相関値の中で最大値を示すフレームピ
ーク値を検出し、当該フレームピーク値に対応したアド
レスをフレーム同期位置と判定するフレーム相関ピーク
検出回路と、前記フレーム同期位置のアドレスをセンタ
アドレスとしてその前後の近傍を検出範囲とするウイン
ドウを設定し、前記ウインドウ内の相関値の中で最大値
を示すウインドウピーク値とそのウインドウピークアド
レスとを検出し、所定のフレーム数Nにわたって前記ウ
インドウピーク値と前記フレームピーク値とを比較し、
前記ウインドウピーク値が前記フレームピーク値より大
きいフレームの数が予め定められた設定数K以上のとき
同期状態と見なして前記ウインドウピークアドレスをフ
レーム同期位置として判定し、前記設定数K未満のとき
は同期はずれと判定するウインドウ相関ピーク検出回路
と、を備えたことを特徴とする構成を有している。
To achieve this object, a frame synchronization circuit according to the present invention detects an address of a received signal in digital radio communication and establishes a frame synchronization by assigning an address to a memory. An address generating circuit for giving, a memory for accumulating the correlation value between the received signal and a predetermined synchronizing signal pattern in frame units according to the address given by the address circuit,
Each time the correlation value for one frame is accumulated in the memory,
A frame correlation peak detection circuit that detects a frame peak value showing the maximum value among the accumulated correlation values and determines an address corresponding to the frame peak value as a frame synchronization position. Have a configuration.
Further, the frame synchronization circuit according to the present invention detects an synchronization signal of a received signal in digital radio communication and establishes frame synchronization. In the frame synchronization circuit, an address generation circuit for giving an address to a memory, the received signal and a predetermined synchronization signal pattern. A memory that accumulates the correlation value between and in a frame unit according to the address given by the address circuit, and every time the correlation value for one frame is accumulated in the memory, the maximum value among the accumulated correlation values A frame correlation peak detection circuit that detects the frame peak value shown and determines the address corresponding to the frame peak value as the frame synchronization position, and a window that uses the address of the frame synchronization position as the center address and the vicinity before and after the detection range. Is set, and the window pin showing the maximum value among the correlation values in the window is displayed. Detecting a click value and the window peak address, comparing the frame peak value and the window peak value over a predetermined number of frames N,
When the number of frames whose window peak value is larger than the frame peak value is equal to or greater than a predetermined set number K, the window peak address is determined to be the frame synchronization position, and the window peak address is determined to be the frame synchronization position. And a window correlation peak detection circuit for determining out of synchronization.

【0010】さらに、本発明によるフレーム同期方法
は、ディジタル無線通信における受信信号の同期信号を
検出しフレーム同期をとるフレーム同期方法において、
前記受信信号と所定の同期信号パターンとの相関値を前
記アドレス回路で与えられたアドレスに従ってフレーム
単位にメモリに蓄積し、前記メモリに1フレーム分の相
関値が蓄積される毎に、該蓄積された相関値の中で予め
定められた閾値よりも大きい相関値を検出し、当該相関
値に対応したアドレスからフレーム同期位置を決定する
ことを特徴とする構成を有している。
Furthermore, a frame synchronization method according to the present invention is a frame synchronization method for detecting a synchronization signal of a received signal in digital radio communication to establish frame synchronization,
A correlation value between the received signal and a predetermined synchronization signal pattern is stored in a memory in frame units according to an address given by the address circuit, and the correlation value is stored every time one frame of the correlation value is stored in the memory. Among the correlation values, a correlation value larger than a predetermined threshold value is detected, and the frame synchronization position is determined from the address corresponding to the correlation value.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を詳細に説明
する。本発明のフレーム同期回路の一実施例を図1に示
す。複素数相関後の相関値信号aは、アドレス発生回路
10の発生するアドレスdi に従い、メモリ11に時系
列信号として順次供給され、相関値a i が蓄積される。
1フレーム分の相関値ai を蓄積した時点で、フレーム
相関ピーク検出回路12により、1フレーム中の最大値
(フレームピーク値p)を与えるメモリアドレスgを検
出し、フレーム同期位置hと判定する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below.
To do. An embodiment of the frame synchronization circuit of the present invention is shown in FIG.
You The correlation value signal a after complex number correlation is the address generation circuit.
10 generated addresses diAccording to the
Sequentially supplied as a column signal, the correlation value a iIs accumulated.
Correlation value a for one frameiFrame when the
Maximum value in one frame by the correlation peak detection circuit 12
The memory address g that gives (frame peak value p) is detected.
And the frame synchronization position h is determined.

【0012】本発明のフレーム同期回路において、ノイ
ズによる誤検出を改善する実施例を図2に示す。複素数
相関後の相関値信号aは、アドレス発生器20の発生す
るアドレスdi に従い、メモリ21に時系列信号として
順次供給され、相関値ai が格納される。1フレーム分
の相関値ai を格納した時点で毎フレーム、以下の処理
を行う。フレーム相関ピーク検出回路22により、フレ
ームピーク値p及びそれをメモリ21に格納したときの
アドレス(以下フレームピークアドレスgとする)を検
出し、ウィンドウ相関ピーク検出回路23によりウィン
ドウセンタアドレスhで指定されるウィンドウ範囲での
最大値を与えるウィンドウピーク値c’及びそれをメモ
リ21に格納したときのアドレス(以下ウィンドウピー
クアドレスkとする)を検出する。次に、フレームピー
ク値p及びウィンドウピーク値c’はモード制御回路2
4に入力し、フレームピークアドレスg及びウィンドウ
ピークアドレスkは位相制御回路25に入力する。位相
制御回路25ではモード制御回路24の情報によりフレ
ームピークアドレスg及びウィンドウピークアドレスk
の情報を元にフレーム同期位置(=ウィンドウセンタア
ドレスh)を出力する。
FIG. 2 shows an embodiment for improving erroneous detection due to noise in the frame synchronization circuit of the present invention. The correlation value signal a after the complex number correlation is sequentially supplied to the memory 21 as a time series signal according to the address d i generated by the address generator 20, and the correlation value a i is stored. The following processing is performed for each frame when the correlation value a i for one frame is stored. The frame correlation peak detection circuit 22 detects the frame peak value p and the address when it is stored in the memory 21 (hereinafter referred to as the frame peak address g), and the window correlation peak detection circuit 23 specifies the window center address h. The window peak value c ′ that gives the maximum value in the window range and the address when it is stored in the memory 21 (hereinafter referred to as window peak address k) are detected. Next, the frame peak value p and the window peak value c ′ are determined by the mode control circuit 2
4, and the frame peak address g and the window peak address k are input to the phase control circuit 25. The phase control circuit 25 uses the information from the mode control circuit 24 to determine the frame peak address g and the window peak address k.
The frame synchronization position (= window center address h) is output based on the information of.

【0013】モード制御回路24の詳細動作について説
明する。 初期位相引込みモード 動作スタート後、最初の1フレーム分の相関値を受信
後、最初のフレームにおけるフレームピークアドレスg
をフレーム同期位置とするように位相制御回路25に指
示し前方保護モードに移る(処理Aとする)。 前方保護モード ウィンドウ内ピーク値とフレーム内ピーク値×α(αは
0<α≦1.0)の値を大小比較しその結果、ウィンド
ウ内ピーク値が大きい場合、図1の前方保護動作と同様
に、フレーム同期良好回数をカウントアップし(処理B
とする)。フレーム回数をNカウント中、K未満であっ
た場合、フレーム同期不良と判断し、に戻る。K以上
であった場合フレーム同期良好として位相制御回路25
に、以降のフレームにおいてウィンドウピークアドレス
kをフレーム同期位置として出力するように指示し、
の動作を繰り返す(処理C)。
The detailed operation of the mode control circuit 24 will be described. After receiving the correlation value for the first one frame after the start of the initial phase pull-in mode operation, the frame peak address g in the first frame
Is instructed to the phase control circuit 25 to set the frame synchronization position to shift to the forward protection mode (process A). Forward protection mode The peak value in the window and the peak value in the frame × α (α is 0 <α ≦ 1.0) are compared in size. As a result, when the peak value in the window is large, it is the same as the forward protection operation in FIG. Then, the number of times of good frame synchronization is counted up (process B
And). If the number of frames is less than K during N counts, it is determined that the frame synchronization is bad, and the process returns to. When it is K or more, the phase control circuit 25 determines that the frame synchronization is good.
To output the window peak address k as the frame synchronization position in the subsequent frames,
Is repeated (process C).

【0014】以上の動作を図3に処理フローチャートで
示す。図のブロック40〜42は初期位相引込みモード
の処理(処理A)、ブロック43〜46がウィンドウ内
ピーク値のチェック処理(処理B)、ブロック47〜5
0が同期良否の判定(処理C)に相当するものである。
さらに、位相制御回路25の出力としてウィンドウピー
クアドレスkを平均化して出力する機能を持たせること
により、ウィンドウピークアドレスkの変動を吸収し、
安定的にフレーム同期位置(h)を出力することが可能
となる。それは前フレームで設定したフレーム同期位置
(h)とウィンドウピークアドレスkとの比較により位
相の進遅を判定し、進遅の統計的処理によりフレーム同
期位置(h)を以下説明のように±1微調整することに
より受信信号とフレーム同期位置との相対位置が一致す
る方向に制御するものである。
The above operation is shown in a processing flowchart in FIG. Blocks 40 to 42 in the figure are processes for the initial phase pull-in mode (process A), blocks 43 to 46 are processes for checking the peak value in the window (process B), and blocks 47 to 5
0 corresponds to the determination of whether the synchronization is good or bad (process C).
Further, by providing a function of averaging and outputting the window peak address k as the output of the phase control circuit 25, the fluctuation of the window peak address k is absorbed,
It is possible to stably output the frame synchronization position (h). It judges whether the phase is advanced or delayed by comparing the frame synchronization position (h) set in the previous frame with the window peak address k, and the frame synchronization position (h) is ± 1 as described below by statistical processing of the advance or delay. The fine adjustment is performed so that the relative position between the received signal and the frame synchronization position coincides with each other.

【0015】具体的実施例としてはウィンドウピークア
ドレスkと前フレームでのフレーム同期位置hを比較
し、ウィンドウピークアドレスkが時間系列として前方
にある場合に1を減算し、後方にある場合1を加算する
位相比較カウンタを設け、位相比較カウンタの値が設定
値L(Lは2以上の整数値)以上となったときウィンド
ウピークアドレスkに1を加算し、−L以下となったと
きウィンドウピークアドレスkから1を減算することに
よりウィンドウピークアドレスkの位置変動を平均化し
フレーム同期位置とするものである。上記構成により真
の相関ピーク(最適フレーム同期位置)の高い精度での
安定的な検出が可能となり、問題点で示したレイリー
フェージングにおけるレベル変動によるタイミングオフ
セットの問題を解決することができる。
As a concrete example, the window peak address k and the frame synchronization position h in the previous frame are compared, 1 is subtracted when the window peak address k is in the front in the time series, and 1 when it is behind. A phase comparison counter for addition is provided, and when the value of the phase comparison counter is equal to or greater than the set value L (L is an integer value of 2 or more), 1 is added to the window peak address k, and when it is equal to or less than -L, the window peak The position variation of the window peak address k is averaged by subtracting 1 from the address k to obtain the frame synchronization position. With the above configuration, a true correlation peak (optimum frame synchronization position) can be stably detected with high accuracy, and the problem of timing offset due to level fluctuation in Rayleigh fading, which is the problem, can be solved.

【0016】次に、問題点のマルチパスフェージング
環境における動作について、以下に示す。上記構成で、
遅延波を含む受信信号を受信した場合の信号の流れを、
図4に示す。相関値信号a’はフレーム周期で相関ピー
クPa1,Pa2,Pa3,Pa4…を持つ信号となるが、先行
波と遅延波の各々の位置に相関ピークが出現する。例と
して先行波と遅延波の平均レベル比が0dBであった場
合、ウィンドウ範囲b’内で、先行波と遅延波のいずれ
もほぼ均等の確率でピークとして選ばれることとなる。
Next, the operation in the problematic multipath fading environment will be described below. With the above configuration,
The flow of the signal when receiving the received signal including the delayed wave,
As shown in FIG. The correlation value signal a ′ is a signal having correlation peaks P a1 , P a2 , P a3 , P a4 ... In the frame period, but the correlation peaks appear at the positions of the preceding wave and the delayed wave. As an example, when the average level ratio of the preceding wave and the delayed wave is 0 dB, both the preceding wave and the delayed wave are selected as peaks with almost equal probability within the window range b ′.

【0017】その場合、位相制御回路25では両者の中
央にフレーム同期位置(h)がくるように制御が働くこ
ととなり、本来の先行波位置に同期することができな
い。本発明の第2の特徴として、このような欠点を解決
するためウィンドウ範囲bi ’を図5のように、前後均
等ではなく、ウィンドウセンタアドレスh(=フレーム
同期位置)より前方部のウィンドウ幅をbi ’のように
F (WF ≧τ:τは対象とする遅延波の最大遅延
量)、ウィンドウセンタアドレスhより後方部のウィン
ドウ幅をWB (WB はTS 〜τ/2:TS はA/Dのサ
ンプリング間隔=1/fS )となるように設定するもの
である。このようなウィンドウ設定により、ウィンドウ
ピークci ’は常に先行波のピーク位置を示すことによ
り遅延波の影響を軽減し、マルチパス環境においても先
行波に同期するフレーム同期回路を実現することが可能
となる。
In this case, the phase control circuit 25 operates so that the frame synchronization position (h) is located at the center of the two, and the phase cannot be synchronized with the original preceding wave position. As a second feature of the present invention, in order to solve such a drawback, the window range b i 'is not equal to the front and rear as shown in FIG. 5, but the window width in front of the window center address h (= frame synchronization position). As b i ′, W F (W F ≧ τ: τ is the maximum delay amount of the target delay wave), and the window width behind the window center address h is W B (W B is T S ˜τ / 2: T S is set so that the sampling interval of A / D = 1 / f S ). With such a window setting, the window peak c i 'always shows the peak position of the preceding wave to reduce the influence of the delayed wave, and it is possible to realize a frame synchronization circuit that synchronizes with the preceding wave even in a multipath environment. Becomes

【0018】またWB の設定(TS 〜τ/2)により、
先行波レベルが低下し、遅延波のレベルが高い状況が連
続的に長時間に亘って発生した場合には、位相制御回路
25によりウィンドウセンタの遅延波位置への移動が可
能であり、同期はずれを回避することができる。WF
設定は、その後の先行波レベル復活後、ウィンドウ範囲
b’内に先行波位置が入るように設定されており、位相
制御回路25により同期はずれを起こすことなく先行位
置への復帰を可能にする。
Further, depending on the setting of W B (T S to τ / 2),
When the level of the preceding wave decreases and the level of the delayed wave is high for a long time continuously, the phase control circuit 25 can move the window center to the delayed wave position, and the synchronization is lost. Can be avoided. The setting of W F is set so that the position of the preceding wave will be within the window range b ′ after the subsequent restoration of the preceding wave level, and the phase control circuit 25 can return to the preceding position without loss of synchronization. To

【0019】[0019]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、レイリーフェージングやマルチパス
フェージングの環境における遅延波の影響によるフレー
ム同期位置ずれを大幅に軽減するため、その効果は著し
く大きい。
As described in detail above, by carrying out the present invention, the frame synchronization position shift due to the influence of the delayed wave in the environment of Rayleigh fading or multipath fading is significantly reduced, so that the effect is remarkable. large.

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

【図1】本発明のフレームピーク検出型フレーム同期回
路の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a frame peak detection type frame synchronization circuit of the present invention.

【図2】本発明のフレームピーク,ウィンドウピーク検
出型フレーム同期回路の一実施例図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a frame peak / window peak detection type frame synchronization circuit of the present invention.

【図3】本発明のフレームピーク,ウィンドウピーク検
出型フレーム同期回路の処理説明用処理フローチャート
である。
FIG. 3 is a processing flowchart for explaining processing of the frame peak / window peak detection type frame synchronization circuit of the present invention.

【図4】従来のウィンドウの問題点を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a problem of a conventional window.

【図5】本発明のウィンドウの効果を示す説明例図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an effect of the window of the present invention.

【図6】従来のフレーム同期回路の構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a conventional frame synchronization circuit.

【図7】従来方式の同期処理説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of synchronization processing of a conventional method.

【図8】相関ピーク波形図である。FIG. 8 is a correlation peak waveform diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直交検波器 2 複素数相関器 3 ウィンドウ回路 4 比較器 5 しきい値 6 PLL 7,24 モード制御回路 8 切換えスイッチ 9 A/D変換器 10,20 アドレス発生器 11,21 メモリ 12,22 フレーム相関ピーク検出回路 23 ウィンドウ相関ピーク検出回路 25 位相制御回路 1 Quadrature detector 2 Complex number correlator 3 window circuit 4 comparator 5 threshold 6 PLL 7, 24 mode control circuit 8 Changeover switch 9 A / D converter 10,20 address generator 11,21 memory 12,22 frame correlation peak detection circuit 23 Window correlation peak detection circuit 25 Phase control circuit

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成15年1月24日(2003.1.2
4)
[Submission date] January 24, 2003 (2003.1.2
4)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項】 ディジタル無線通信における受信信号の
同期信号を検出し、前記受信信号と所定の同期信号パタ
ーンとの相関信号の最大値を検出する際に、予めウイン
ドウ幅を設定し、前記ウインドウ幅内の期間で前記相関
信号の最大値を検出するフレーム同期方法であって、 前記受信信号の相関値を前記アドレス回路で与えられた
アドレスに従ってフレーム単位にメモリに蓄積し、 前記メモリに1フレーム分の相関値が蓄積される毎に、
該蓄積された相関値を前記ウインドウ幅の期間内で検索
し、当該検索結果のうち予め定められた相関値の閾値よ
りも大きい相関値を検出し、 当該相関値に対応したアドレスからフレーム同期位置を
決定することを特徴とするフレーム同期方法。
4. A sync signal of a received signal in digital wireless communication is detected, and the received signal and a predetermined sync signal pattern are detected.
Before detecting the maximum value of the correlation signal with the
Set the dough width and set the correlation within the window width.
Met frame synchronizing method for detecting the maximum value of the signal, the correlation value of the received signal stored in the memory on a frame-by-frame basis according to the address given by the address circuit, the correlation values for one frame in the memory storage Every time
Search for the accumulated correlation value within the window width period
Then, the frame synchronization method is characterized by detecting a correlation value larger than a threshold value of a predetermined correlation value in the search result and determining a frame synchronization position from an address corresponding to the correlation value.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】さらに、本発明により、ディジタル無線通
信における受信信号の同期信号を検出し、前記受信信号
と所定の同期信号パターンとの相関信号の最大値を検出
する際に、予めウインドウ幅を設定し、前記ウインドウ
幅内の期間で前記相関信号の最大値を検出する同期回路
であって、 前記相関信号には直達波と遅延波のピーク値を含んでお
り、前記遅延波のピーク値の位置に基づいて前記ウイン
ドウ幅より小さいウインドウ幅を設定する位相制御回路
を備え、 前記小さいウインドウ幅内の期間で前記相関信号の最大
値を検出することを特徴とする同期回路を構成すること
ができる。また、 本発明によるフレーム同期方法は、デ
ィジタル無線通信における受信信号の同期信号を検出
前記受信信号と所定の同期信号パターンとの相関信号の
最大値を検出する際に、予めウインドウ幅を設定し、前
記ウインドウ幅内の期間で前記相関信号の最大値を検出
するフレーム同期方法であって、 前記受信信号の相関値を前記アドレス回路で与えられた
アドレスに従ってフレーム単位にメモリに蓄積し、 前記メモリに1フレーム分の相関値が蓄積される毎に、
該蓄積された相関値を前記ウインドウ幅の期間内で検索
し、当該検索結果のうち予め定められた相関値の閾値よ
りも大きい相関値を検出し、 当該相関値に対応したアドレスからフレーム同期位置を
決定することを特徴とする構成を有している。
Further, according to the present invention, digital wireless communication is provided.
Signal to detect the synchronization signal of the received signal,
And detects the maximum value of the correlation signal between the specified sync signal pattern
When setting the window width beforehand,
Synchronous circuit for detecting the maximum value of the correlation signal within a range
Therefore , the correlation signal contains the peak values of the direct wave and the delayed wave.
Based on the position of the peak value of the delayed wave,
Phase control circuit that sets the window width smaller than the dough width
Maximum of the correlation signal in a provided period of the smaller the window width
Constructing a synchronization circuit characterized by detecting a value
You can The frame synchronization method according to the present invention detects the synchronizing signal of a received signal in a digital radio communication
Of the correlation signal between the received signal and a predetermined synchronization signal pattern
When detecting the maximum value, set the window width in advance and
The maximum value of the correlation signal is detected within the window width
A Sulf frame synchronization method, the correlation value of the received signal stored in the memory on a frame-by-frame basis according to the address given by the address circuit, each time a correlation value for one frame in the memory is stored,
Search for the accumulated correlation value within the window width period
Then, a correlation value larger than a predetermined correlation value threshold value is detected from the search result, and the frame synchronization position is determined from the address corresponding to the correlation value.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディジタル無線通信における受信信号の
同期信号を検出しフレーム同期をとるフレーム同期回路
において、 メモリにアドレスを与えるアドレス発生回路と、 前記受信信号と所定の同期信号パターンとの相関値を前
記アドレス回路で与えられたアドレスに従ってフレーム
単位に蓄積するメモリと、 前記メモリに1フレーム分の相関値が蓄積される毎に、
該蓄積された相関値の中で最大値を示すフレームピーク
値を検出し、当該フレームピーク値に対応したアドレス
をフレーム同期位置と判定するフレーム相関ピーク検出
回路と、 を備えたことを特徴とするフレーム同期回路。
1. A frame synchronization circuit for detecting a synchronization signal of a received signal in digital wireless communication to establish frame synchronization, an address generation circuit for giving an address to a memory, and a correlation value between the received signal and a predetermined synchronization signal pattern. A memory for accumulating in frame units according to the address given by the address circuit, and each time a correlation value for one frame is accumulated in the memory,
A frame correlation peak detection circuit that detects a frame peak value showing the maximum value among the accumulated correlation values and determines an address corresponding to the frame peak value as a frame synchronization position, Frame synchronization circuit.
【請求項2】 ディジタル無線通信における受信信号の
同期信号を検出しフレーム同期をとるフレーム同期回路
において、 メモリにアドレスを与えるアドレス発生回路と、 前記受信信号と所定の同期信号パターンとの相関値を前
記アドレス回路で与えられたアドレスに従ってフレーム
単位に蓄積するメモリと、 前記メモリに1フレーム分の相関値が蓄積される毎に、
該蓄積された相関値の中で最大値を示すフレームピーク
値を検出し、当該フレームピーク値に対応したアドレス
をフレーム同期位置と判定するフレーム相関ピーク検出
回路と、 前記フレーム同期位置のアドレスをセンタアドレスとし
てその前後の近傍を検出範囲とするウインドウを設定
し、前記ウインドウ内の相関値の中で最大値を示すウイ
ンドウピーク値とそのウインドウピークアドレスとを検
出し、所定のフレーム数Nにわたって前記ウインドウピ
ーク値と前記フレームピーク値とを比較し、前記ウイン
ドウピーク値が前記フレームピーク値より大きいフレー
ムの数が予め定められた設定数K以上のとき同期状態と
見なして前記ウインドウピークアドレスをフレーム同期
位置として判定し、前記設定数K未満のときは同期はず
れと判定するウインドウ相関ピーク検出回路と、 を備えたことを特徴とするフレーム同期回路。
2. A frame synchronization circuit for detecting a synchronization signal of a received signal in digital wireless communication to establish frame synchronization, an address generation circuit for giving an address to a memory, and a correlation value between the received signal and a predetermined synchronization signal pattern. A memory for accumulating in frame units according to the address given by the address circuit, and each time a correlation value for one frame is accumulated in the memory,
A frame correlation peak detection circuit that detects a frame peak value indicating the maximum value among the accumulated correlation values and determines an address corresponding to the frame peak value as a frame synchronization position; A window having a detection range in the vicinity before and after the address is set as an address, the window peak value showing the maximum value among the correlation values in the window and the window peak address thereof are detected, and the window is detected over a predetermined number N of frames. The peak value is compared with the frame peak value, and when the number of frames with the window peak value larger than the frame peak value is equal to or more than a predetermined set number K, the window peak address is regarded as a synchronization state and the window peak address is determined as a frame synchronization position. If it is less than the set number K, it is determined to be out of synchronization. 1. A frame synchronization circuit, comprising:
【請求項3】 ディジタル無線通信における受信信号の
同期信号を検出しフレーム同期をとるフレーム同期方法
において、 前記受信信号と所定の同期信号パターンとの相関値を前
記アドレス回路で与えられたアドレスに従ってフレーム
単位にメモリに蓄積し、 前記メモリに1フレーム分の相関値が蓄積される毎に、
該蓄積された相関値の中で予め定められた閾値よりも大
きい相関値を検出し、 当該相関値に対応したアドレスからフレーム同期位置を
決定することを特徴とするフレーム同期方法。
3. A frame synchronization method for detecting a synchronization signal of a received signal in digital wireless communication to perform frame synchronization, wherein a correlation value between the received signal and a predetermined synchronization signal pattern is a frame according to an address given by the address circuit. Each time the correlation value for one frame is stored in the memory,
A frame synchronization method characterized by detecting a correlation value larger than a predetermined threshold value from the accumulated correlation values and determining a frame synchronization position from an address corresponding to the correlation value.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010028348A (en) * 2008-07-17 2010-02-04 Oki Electric Ind Co Ltd Communication device, communication method, program, and communication system
JP2011015038A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Fujitsu Ltd Peak detector and radio receiver

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