JP2004207956A - Synchronization method and receiver - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル無線通信の同期方法及び受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタル無線通信により伝送しようとするデータをフレームデータ単位で伝送する場合、通常送信機においてユニークワードを各フレームデータに付加する。ユニークワードの付加の方法としては、バースト誤りに対する耐性向上のため、ユニークワードを分割した分割ユニークワードをフレームデータ内に分散配置する方法が存在する(例えば、特許文献1を参照)。この場合、受信機は、受信したデータ系列中の分割ユニークワードの全てを検出することでフレームデータ位置を同定する(同期状態)。そして、同定されたフレームデータ位置に存在するフレームデータを検出し、検出した各フレームデータから所望のデータを再現する。ここで、この分割ユニークワードを検出する際、所定ビット数の不一致も許容するようにする。このようにすれば、バースト誤りが発生しても分割ユニークワードの大部分を検出できる。従って、ユニークワード不検出が低減され、高い確率でフレームデータを検出することができる。そして、同期状態の維持は、同期状態の確立と同じく、分割ユニークワードの全てを検出することで行われる。
【0003】
【特許文献1】
特願平10−522402(第8−11頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように同期状態の維持を同期状態の確立と同じ方法で行った場合、同期維持の信頼性は確保できる。しかし、この場合一旦同期状態が確立された後もフレームデータ位置を検出し続ける必要があるため、受信したデータの処理が遅延するという問題が生じる。特に、このような処理の遅延は、音声通信などのリアルタイム性の要求される通信では致命的である。
本発明の目的は、受信データ処理の遅延を低減させることが可能なフレームデータの同期方法及び受信機を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る同期方法は、所定のユニークワードを分割してなる複数の分割ユニークワードの各々と所望の送信データである単位データとが配置されているサブフレームを複数有するフレームデータを受信する受信機が行う同期方法であって、同期確立ステップと、抽出ステップと、決定ステップと、比較ステップと、出力ステップとを備えている。
同期確立ステップは、所定のユニークワードに基づいてフレームデータの同期を確立する。抽出ステップは、分割ユニークワードが配置された位置に対応するフレームデータ中の所定の位置から、分割ユニークワードと同じ長さのデータを抽出する。決定ステップは、抽出ステップで抽出されたデータである抽出データとデータビットを比較するためのビット列であって分割ユニークワードに対応する比較ユニークワードを決定する。比較ステップは、抽出データと、比較ユニークワードとを比較する。出力ステップは、比較の結果に応じ、比較ユニークワードに対応する単位データをフレームデータから抽出して出力する。
【0006】
ここでは、所定のユニークワードに基づいてフレームデータの同期が確立される。分割ユニークワードと同じ長さのデータがフレームデータの所定の位置から抽出される。所定の位置とは、例えばフレームデータ中で分割ユニークワードが配置されている位置である。比較ユニークワードが決定される。比較ユニークワードの決定は、例えば同期が確立したフレームデータの先頭に配置された分割ユニークワードを比較ユニークワードとすることができる。抽出データと、比較ユニークワードが比較される。比較は、例えば抽出データと比較ユニークワードとのデータビットが一致する数または一致しない数を計数することで行われる。比較の結果に応じ、比較ユニークワードに対応する単位データがフレームデータから抽出されて出力される。比較の結果に応じてとは、例えば抽出データと比較ユニークワードとのデータビットが一致する数が所定数以上である場合や、抽出データと比較ユニークワードとのデータビットが一致しない数が所定数以下である場合などである。
【0007】
このように、ここでは抽出データと比較ユニークワードとの比較の結果に応じて単位データを出力するため、フレームデータ全体が揃わなくてもフレームデータに含まれる単位データを出力して順次処理できる。従って、フレームデータ単位でデータを記憶するバッファも不要となり、データ処理の遅延を低減できる。また、ユニークワード単位での比較結果によるフレームデータ出力よりも簡略に単位データ出力を行える。
請求項2に係る同期方法は、請求項1に記載の同期方法において、比較の結果に応じ、同期確立ステップを再び行う同期再確立ステップをさらに備えている。
【0008】
ここでは、比較の結果に応じて同期確立ステップが再び行われる。
このように、ここでは、例えば同期を維持するか非同期状態に戻して再び同期を確立するかの処理を比較の結果に応じて行うことができる。
請求項3に係る同期方法は、請求項1に記載の同期方法において、比較の結果に応じて抽出ステップ、決定ステップ、比較ステップ及び出力ステップを繰り返す繰り返しステップをさらに備えている。
ここでは、比較の結果に応じて抽出ステップ、決定ステップ、比較ステップ及び出力ステップが繰り返される。繰り返しは、例えば次のように行うことができる。分割ユニークワードが、ユニークワードのデータ先頭よりn等分して得られる第1分割ユニークワード、・・、k分割ユニークワード、・・第n分割ユニークワードである場合、まず、第k分割ユニークワード(1≦k≦n)について抽出ステップ、比較ステップ及び出力ステップを実行する。なお、kの初期値は1とする。次に、1≦k≦n−1の場合、比較の結果に応じて第k+1分割ユニークワードについて抽出ステップ、比較ステップ及び出力ステップを実行する。そして、k=nの場合、比較の結果に応じて再び第1分割ユニークワードについて抽出ステップ、決定ステップ、比較ステップ及び出力ステップを実行する。以下同様にして第2分割ユニークワード、第3分割ユニークワード、・・について抽出ステップ、決定ステップ、比較ステップ及び出力ステップを実行する。
【0009】
このように、ここでは比較ステップでの比較結果に応じ複数のフレームデータに含まれる複数の単位データを連続して出力できる。
請求項4に係る同期方法は、請求項1に記載の同期方法において、比較ステップは、抽出データと比較ユニークワードの全データビットとが完全に一致するか、または抽出データと比較ユニークワードの全データビットとが完全に一致しないが一致しないデータビットの数が所定数以下のとき、抽出データと比較ユニークワードとが一致すると判断する判断ステップを有し、出力ステップは、抽出データと比較ユニークワードとが一致すると判断された場合、比較ユニークワードに対応する単位データを抽出して出力する。
【0010】
ここでは、抽出データと比較ユニークワードの全データビットとが完全に一致するか、または抽出データと比較ユニークワードの全データビットとが完全に一致しないが一致しないデータビットの数が所定数以下のとき、抽出データと比較ユニークワードとが一致すると判断される。そして、抽出データと比較ユニークワードとが一致すると判断された場合、比較ユニークワードに対応する単位データが抽出されて出力される。
このように、ここでは不一致のビット数が所定数以下の場合も一致すると判断することで、単位データが出力されずデータ処理が行えない確率を低減でき、バースト誤りにも強くなる。
【0011】
請求項5に係る同期方法は、請求項1に記載の同期方法において、単位データは音声データである。
ここでは、リアルタイム性が要求される音声通信においてディレイの発生を抑えることができ、音声無線通信のリアルタイム性が向上する。
請求項6に係る受信機は、受信部と、復調部と、クロック再生部と、同期確立部と同期維持部とを有するUW検出部と、処理部とを備えている。同期確立部は、同期確立手段を含む。同期維持部は、抽出手段と、決定手段と、比較手段と、単位データ出力手段とを含む。受信部は、所定のユニークワードを分割してなる複数の分割ユニークワードの各々と所望の送信データである単位データとが配置されているサブフレームを複数有するフレームデータの高周波信号を受信する。復調部は、受信部が受信した高周波信号を復調し、復調信号を出力する。クロック再生部は、復調部が出力した復調信号からクロック信号を再生し出力する。同期確立部は、クロック信号に従い、フレームデータの同期を確立する。同期維持部は、同期が確立された後にフレームデータに含まれる単位データを出力する。処理部は、UW検出部から出力された単位データを処理して出力する。同期確立手段は、所定のユニークワードに基づいてフレームデータの同期を確立する。抽出手段は、分割ユニークワードが配置された位置に対応するフレームデータ中の所定の位置から、分割ユニークワードと同じ長さのデータを抽出する。決定手段は、抽出手段により抽出されたデータである抽出データとデータビットを比較するためのビット列であって分割ユニークワードに対応する比較ユニークワードを決定する。比較手段は、抽出データと、比較ユニークワードとを比較する。単位データ出力手段は、比較の結果に応じ、比較ユニークワードに対応する単位データをフレームデータから抽出して出力する。
【0012】
ここでは、抽出データと比較ユニークワードとの比較の結果に応じて単位データを処理部に出力するため、フレームデータ単位でデータを記憶するバッファも不要となり、データ処理の遅延を低減できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
(1)概略構成
図1は、本発明を利用した受信機10の概略構成図である。受信機10は、RF受信部2と、クロック再生部3と、ユニークワード(UW)検出部4と、信号処理部5と、D/A変換器6と、増幅器7と、受信機マスタクロック9を備えている。RF受信部2は、アンテナ1と接続されており、アンテナ1が受信した高周波信号を復調し、復調信号をクロック再生部3に出力する。この復調信号は、図3に示すような構造のフレームデータを含んでいる。このフレームデータには、後述するkビットの分割ユニークワード(UW)DUW1、・・、DUWjが含まれている。そして、2つの分割UWの間には、iビットのデータユニットDATA1、・・、DATAjが介在する。なお、分割ユニークワードDUWnとデータユニットDATAn(1≦n≦j)との組み合わせをサブフレームという。分割ユニークワードのビット数k及びデータユニットのビット数iは、受信機10の使用条件、使用目的などに応じて変化させてもよい。分割ユニークワードDUW1、・・、DUWjは、それぞれデータユニットDATA1、・・、DATAjのデータ位置を同定する。一方、RF受信部2は、公知のRSSI回路を有しており、RSSI信号を出力する。クロック再生部3は、図示しないクロック再生回路を有しており、受信機マスタクロック9から出力されるマスタクロックを用いて復調信号からクロック信号(CLK)を再生し、UW検出部4に出力する。UW検出部4は、復調信号に含まれるユニークワード(UW)に基づき、フレームの同期状態確立及び同期状態維持を行う。UW検出部4の構成及び動作については後述する。信号処理部5は、分割ユニークワードDUWn(1≦n≦j)に基づいてデータユニットDATAn(1≦n≦j)の位置を同定し、データユニットDATAnを抽出する。そして、抽出されたデータユニットDATAnの誤りの検出及びBER信号の出力、データユニットDATAnの誤りの訂正、RF受信部2から出力されるRSSI信号またはBER信号が所定の基準レベル以下の場合の音声ミュート、音声圧縮処理(デコード)、ゲイン調整など、所定の処理を行う。そして、所定の処理がされたデータユニットDATAnをD/A変換器6に出力する。D/A変換器6は、データユニットDATAnをアナログ音声信号に変換し増幅器7に出力する。増幅器7は、スピーカ8と接続されており、アナログ音声信号を増幅しスピーカ8に出力する。スピーカ8は、アナログ音声信号を空気中に拡声する。
【0014】
(2)詳細構成
図2は、UW検出部4の詳細な構成図である。UW検出部4は、同期確立部61と、同期維持部62とを備えている。同期確立部61は、第1スイッチ(SW)21と、第1シフトレジスタ(SR)22と、第2SW23と、第1カウンタ24と、第1データ抽出部25と、第1一致判定部26と、UWメモリ27と、第1制御部40と、第2制御部28とを有している。第1SW21は、第1SR側端子21aと第2SR側端子21bとを含んでおり、クロック再生部3から入力された復調信号のデータ系列を第1SR側端子21aまたは第2SR側端子21bに出力する。この出力の切り換えは、後述の第1制御部40及び第3制御部42により行われる。第1SR22は、クロック再生部3から出力されたデータをCLKに同期して、1ビットずつ第2SW23にシフト出力する。第2SW23は、第1SR22と第1データ抽出部25との間に設けられている。第2制御部28は、第2SW23を所定の時間間隔でオンまたはオフにし、第1データ抽出部25の分割UWの受け取りタイミングを生成する。第2SW23のオン・オフは、図7(a)に例示するように、第1SR22がkビットのデータをシフト出力するのに要する時間だけオンにし、第1SR22がiビットのデータをシフト出力するのに要する時間だけオフにするようなタイミングとすることができる。
【0015】
UWメモリ27は、図4に示すj*kビットのユニークワード(UW)を記憶する。第1データ抽出部25は、第2制御部28により所定のタイミングでオンにされた第2SW23を介して第1SR22から1ビットずつデータを受け取り、第1一致判定部26に出力する。第1一致判定部26は、第1データ抽出部25が順次出力したデータをj*kビット記憶し、このデータ(以下、第1抽出データという)とUWメモリ27に記憶されたUWとを比較し、これらが完全に一致するか、または完全に一致しないが一致しないビット数が所定の範囲内の場合一致すると判断する。第1カウンタ24は、上記一致したと判断された回数mを計数する。なお、mのデフォルト値は0である。第1制御部40は、一致したと判断された回数mが所定数m0を超えた場合、第1SW21を第1SR側端子21aから第2SR側端子1bへ切り換える。以下、第1SW21が第2SR側端子21bへ切り換えられた状態を同期確立状態という。
【0016】
同期維持部62は、第2シフトレジスタ(SR)29と、第3スイッチ(SW)30と、第2データ抽出部31と、第2一致判定部32と、分割UWメモリ33と、第4スイッチ(SW)34と、第2カウンタ35と、第5スイッチ(SW)36と、第3制御部42とを有している。第2SR29は、クロック再生部3から出力されたデータをCLKに同期して、1ビットずつ第3SW30または第5SW36にシフト出力する。ここで、第3SW30は、第2SR29と第2データ抽出部31との間に設けられている。また、第5SW36は、第2SR29と信号処理部5との間に設けられている。前述の第2制御部28は、第3SW29を所定のタイミングでオンまたはオフにし、第2データ抽出部31の分割UWの受け取りタイミングを生成する。このオン・オフの同期は、例えば前述の第1SW21のオン・オフの同期と同じにすることができる。第2データ抽出部31は、第2制御部28により所定のタイミングでオンにされた第3SW30を介して第2SR29から1ビットずつデータを受け取り、第2一致判定部32に出力する。分割UWメモリ33は、複数の分割UWを記憶するDUW1メモリ、DUW2メモリ、・・、DUWjメモリを有する。ここで、分割UWとは、図4に示すようにUWを前方よりkビットずつj個に等分割したDUW1、DUW2、・・、DUWjのいずれかである。なお、この分割は等分割ではなく、不均等であってもよい。第2カウンタ35は、第2一致判定部32に接続するDUWnメモリを指定する数n(1≦n≦j)を計数する。なお、nは自然数であり、デフォルト値は1である。
【0017】
第3制御部42は、第2カウンタ35のnを参照し、第4SW34を制御して第2一致判定部32をDUWnメモリ(1≦n≦j)に接続させる。第2一致判定部32は、第2データ抽出部31が順次出力したデータをkビット記憶し、このデータ(以下、第2抽出データという)とDUWnメモリに記憶された分割ユニークワードDUWn(以下、比較UWという)とを比較する。そして、これらが完全に一致するか、または完全に一致しないが一致しないビット数が所定の範囲内の場合一致すると判断し、それ以外の場合一致しないと判断する。第3制御部42は、第2一致判定部32の判断結果に応じ、第1SW21を第2SR側端子21bから第1SR側端子21aへ切り換える。また、第3制御部42は、第2一致判定部32の判断結果に応じ、第5SW36を所定の時間間隔でオンまたはオフにし、信号処理部5のデータユニットDATAn(1≦n≦j)の受け取りタイミングを生成する。ここで、第5SW36のオン・オフは、図8に例示するように、第2SR29がiビットのデータを信号処理部5にシフト出力するのに要する時間だけオンにし、第2SR29がkビットのデータを信号処理部5にシフト出力するのに要する時間だけオフにするようなタイミングとすることができる。以下、第1SW21が第1SR側端子1aへ切り換えられた状態を非同期状態という。
【0018】
(3)UW検出部の動作
(3−1)同期確立部の動作
以下、同期確立部61の動作の一例を図5に示すフローチャートを用いて説明する。この動作は、受信機10の電源が投入されたとき、または同期確立部61の第2制御部28が同期維持部62の第3制御部42から出力された同期確立開始信号を入力したときに開始する。
ステップS1:第1データ抽出部25は、第2制御部28により所定の時間間隔でオンとなった第2SW23により接続された第1シフトレジスタ22から1ビットずつシフト出力されたデータを受け取り、第1一致判定部26に出力する。
【0019】
ステップS2:第1一致判定部26は、第1データ抽出部25から出力されたデータである第1抽出データと、UWメモリ27に記憶されているUWとの同一性を逐次j*kビット分比較し、第1抽出データとUWとが一致するか否かを判断する。一致すると判断した場合、同期確立部61はステップS3の動作へ移行する。一致しないと判断した場合、同期確立部61はステップS8の動作へ移行する。なお、完全に一致しないが所定の許容範囲内である場合も一致したと判断するようにしてもよい。
【0020】
ステップS3:第1一致判定部26は、一致信号を第1カウンタ24に出力する。
ステップS4:第1カウンタ24は、一致信号を入力した回数mをインクリメントする。
ステップS5:第1制御部40は、第1カウンタ24のmを参照し、m>m0か否かを判断する。m>m0の場合、同期確立部61はステップS6の動作へ移行する。m≦m0の場合、同期確立部61はステップS1の動作へ戻る。なお、データユニットから抽出されたデータとUWとが偶然一致する場合もあるため、通信の信頼性確保の観点からは、m0は2以上の自然数とすることが好ましい。
【0021】
ステップS6:第1制御部40は、第1SW21を第1SR側端子21aから第2SR側端子21bへ切り換え、同期確立完了信号を第2制御部28へ出力する。
ステップS7:第1カウンタ24は、同期確立完了信号の入力に応じてm=0とする。そして、同期確立部61は動作を終了する。
ステップS8:第1一致判定部26は、不一致信号を第2制御部28に出力する。
【0022】
ステップS9:第2制御部28は、不一致信号の入力に応じ、第2SW23のオン・オフのタイミングを所定時間ずらす。なお、このずらす時間は、例えば図7(b)に示すように、第1SR22がΔkビット分のデータを第2SW23にシフト出力するのに要する時間とすることができる。また、ずらす時間は、受信機10の使用条件、使用目的などに応じて変化させてもよい。
ステップS10:第1カウンタ24は、不一致信号の入力に応じてm=0とする。そして、同期確立部61は、ステップS1の動作へ戻る。
【0023】
同期確立部61において上記のような動作が行われれば、第1抽出データとUWとが一致すると判断された回数mがm0回に達した場合同期確立状態となる。
(3−2)同期維持部の動作
以下、同期維持部62の動作の一例を図6に示すフローチャートを用いて説明する。この動作は、第2制御部28が同期確立完了信号を入力したときに開始する。
ステップS11:第2データ抽出部31は、第2制御部28により所定の時間間隔でオンとなった第3SW30により接続された第2シフトレジスタ29から1ビットずつシフト出力されたデータを受け取り、第2一致判定部32に出力する。
【0024】
ステップS12:第2一致判定部32は、第2データ抽出部31から出力されたデータである第2抽出データと、分割UWメモリ33に記憶されている分割ユニークワードのうち第2カウンタ35の計数nにより定まる分割ユニークワードである比較ユニークワードDUWn(1≦n≦j)との同一性を逐次kビット分比較する。そして、第2抽出データと比較ユニークワードパターンとが完全に一致したかまたは完全には一致しないが所定の許容範囲内である場合一致したと判断し、それ以外の場合不一致であると判断する。一致したと判断した場合、同期維持部62はステップS13の動作へ移行する。不一致と判断した場合、同期維持部62はステップS20の動作へ移行する。
【0025】
ステップS13:第2一致判定部26は、一致信号を第3制御部42及び第2カウンタ35に出力する。
ステップS14:第3制御部42は、一致信号の入力に応じ、第5SW36を所定の時間間隔オンにした後オフにする。
ステップS15:第2カウンタ35は、一致信号の入力に応じ、カウンタ数値nをインクリメントする。
ステップS16:第3制御部42は、第2カウンタ35のカウンタ数値nを参照し、n>jであるか否かを判断する。n>jの場合、同期維持部62はステップS18の動作へ移行する。n≦jの場合、同期維持部62はステップS17の動作へ移行する。
【0026】
ステップS17:第3制御部42は、第4SW34を制御して第2一致判定部32をDUWnメモリに接続する。そして、同期維持部62はステップS11の動作へ戻る。
ステップS18:第3制御部42は、第4SW34を制御して第2一致判定部32をDUW1メモリに接続する。そして、第3制御部42は、第2カウンタ35に初期化信号を出力する。
ステップS19:第2カウンタ35は、初期化信号の入力に応じてn=1とする。そして、同期維持部62はステップS11の動作へ戻る。
【0027】
ステップS20:第2一致判定部26は、不一致信号を第3制御部42に出力する。
ステップS21:第3制御部42は、第1SW21を第2SR側端子21bから第1SR側端子21aへ切り換える。
ステップS22:第3制御部42は、第2カウンタ35に初期化信号を出力する。第2カウンタ35は、初期化信号の入力に応じてn=1とする。
ステップS23:第3制御部42は、同期確立開始信号を第2制御部28に出力する。そして、同期維持部62は動作を終了する。
【0028】
同期維持部62において上記のような動作が行われれば、第2抽出データと比較ユニークワードDUWn(1≦n≦j)とが不一致と判断された場合、非同期状態となる。即ち、第2抽出データと比較ユニークワードDUWnとが一致しないと判断された場合、同期確立状態は維持されず、同期確立のための動作であるステップS1〜9が再び実行される。一方、データパターンと比較ユニークワードDUWnとが一致したと判断された場合、同期確立状態が維持される。
従って、同期維持の判断が比較ユニークワードごとに行われ、同期維持の判断が簡略化される。そして、同期確立状態が維持された場合、信号処理部5においてフレームデータに含まれるn番目のデータユニットDATAnから順次抽出して処理でき、フレームデータに含まれる全てのデータユニットDATA1、DATA2、・・、DATAjを記憶するバッファも不要となる。従って、1フレームデータ中の全データユニットの蓄積を待たずに同期維持の判断ができ、同期維持判断に起因する音声出力の遅延を減らすことができる。
【0029】
<その他の実施形態>
(A)前記第1実施形態のフレームデータに含まれるデータDATA1、・・、DATAjは、音声データであった。しかし、DATA1、・・、DATAjは、データ画像データなどの音声データ以外のデータであってもよい。この場合においても、データ処理の遅延を低減させることが可能である。
(B)前記第1実施形態の第1シフトレジスタ22、第2シフトレジスタ29、第1データ抽出部25、第2データ抽出部31、第1一致判定部26、第2一致判定部32、第1カウンタ24、第2カウンタ35などの動作は、電気回路などのハードウェアだけでなく、ソフトウェアによる情報処理によっても実現できる。
【0030】
【発明の効果】
本発明を用いれば、同期の確立に所定のユニークワード全体で処理し、同期の維持に分散したユニークワード単位で処理を行うので、受信データ処理の遅延を低減させることが可能な同期を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】受信機の概略構成図。
【図2】UW検出部の詳細な構成図。
【図3】フレームデータの概略図。
【図4】ユニークワード及び分割ユニークワードの概略図。
【図5】同期確立部61による同期確立の動作を示すフローチャート。
【図6】同期維持部62による同期維持の動作を示すフローチャート。
【図7】第2スイッチ23のオン・オフのタイミングの一例。
【図8】第5スイッチ36のオン・オフのタイミングの一例。
【符号の説明】
4:UW検出部
42:第3制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital wireless communication synchronization method and a receiver.
[0002]
[Prior art]
When data to be transmitted by digital wireless communication is transmitted in frame data units, a unique word is usually added to each frame data in a transmitter. As a method of adding a unique word, there is a method of distributing and dividing divided unique words in frame data in order to improve resistance to burst errors (for example, see Patent Document 1). In this case, the receiver identifies the frame data position by detecting all of the divided unique words in the received data sequence (synchronous state). Then, frame data existing at the identified frame data position is detected, and desired data is reproduced from each detected frame data. Here, when detecting the divided unique word, a mismatch of a predetermined number of bits is allowed. In this way, even if a burst error occurs, most of the divided unique words can be detected. Therefore, unique word non-detection is reduced, and frame data can be detected with a high probability. The synchronization state is maintained by detecting all of the divided unique words as in the establishment of the synchronization state.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 10-522402 (pages 8-11, Fig. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the synchronization state is maintained in the same manner as the establishment of the synchronization state as described above, the reliability of the synchronization maintenance can be ensured. However, in this case, since it is necessary to continue detecting the frame data position even after the synchronization state is once established, there is a problem that the processing of the received data is delayed. In particular, such a processing delay is fatal in communication that requires real-time properties such as voice communication.
An object of the present invention is to provide a method of synchronizing frame data and a receiver capable of reducing a delay in received data processing.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The synchronization method according to
The synchronization establishing step establishes synchronization of frame data based on a predetermined unique word. The extracting step extracts data having the same length as the divided unique word from a predetermined position in the frame data corresponding to the position where the divided unique word is arranged. The determination step determines a comparison unique word that is a bit string for comparing data bits with the extracted data, which is the data extracted in the extraction step, and that corresponds to the divided unique word. The comparison step compares the extracted data with a comparison unique word. The output step extracts and outputs unit data corresponding to the comparison unique word from the frame data according to the result of the comparison.
[0006]
Here, synchronization of frame data is established based on a predetermined unique word. Data having the same length as the divided unique word is extracted from a predetermined position in the frame data. The predetermined position is, for example, a position where the divided unique word is arranged in the frame data. A comparison unique word is determined. For the determination of the comparison unique word, for example, a divided unique word arranged at the head of frame data in which synchronization is established can be used as a comparison unique word. The extracted data is compared with the comparison unique word. The comparison is performed, for example, by counting the number of data bits that match the extracted data and the number of data bits that do not match the comparison unique word. According to the result of the comparison, unit data corresponding to the comparison unique word is extracted from the frame data and output. According to the result of the comparison, for example, when the number of data bits that match the extracted data and the comparison unique word is equal to or more than a predetermined number, or when the number of data bits that do not match the extracted data and the comparison unique word is a predetermined number For example:
[0007]
As described above, since the unit data is output according to the result of the comparison between the extracted data and the comparison unique word, the unit data included in the frame data can be output and sequentially processed even if the entire frame data is not prepared. Therefore, a buffer for storing data in units of frame data is not required, and delay in data processing can be reduced. Also, unit data output can be performed more easily than frame data output based on the comparison result in unique word units.
A synchronization method according to a second aspect is the synchronization method according to the first aspect, further comprising a synchronization re-establishment step of performing the synchronization establishment step again according to a result of the comparison.
[0008]
Here, the synchronization establishing step is performed again according to the result of the comparison.
In this way, here, for example, the process of maintaining the synchronization or returning to the asynchronous state and establishing the synchronization again can be performed according to the result of the comparison.
A synchronization method according to a third aspect is the synchronization method according to the first aspect, further comprising a repetition step of repeating an extraction step, a determination step, a comparison step, and an output step according to a result of the comparison.
Here, the extraction step, the determination step, the comparison step, and the output step are repeated according to the result of the comparison. The repetition can be performed, for example, as follows. If the divided unique word is a first divided unique word obtained by dividing the data of the unique word into n equal parts,..., K divided unique words,. An extraction step, a comparison step, and an output step are executed for (1 ≦ k ≦ n). Note that the initial value of k is 1. Next, when 1 ≦ k ≦ n−1, an extraction step, a comparison step, and an output step are executed for the (k + 1) -th divided unique word according to the comparison result. When k = n, the extraction step, the determination step, the comparison step, and the output step are executed again on the first divided unique word according to the result of the comparison. In the same manner, the extraction step, the determination step, the comparison step, and the output step are executed for the second divided unique word, the third divided unique word, and so on.
[0009]
As described above, a plurality of unit data included in a plurality of frame data can be continuously output according to the comparison result in the comparison step.
According to a fourth aspect of the present invention, in the synchronization method according to the first aspect, the comparing step is performed such that the extracted data completely matches all data bits of the comparison unique word, or the extracted data and all data bits of the comparison unique word. When the number of data bits that do not completely match the data bits but does not match is equal to or less than a predetermined number, the determination step determines that the extracted data matches the comparison unique word. The output step includes extracting the extraction data and the comparison unique word. Is determined to match, the unit data corresponding to the comparison unique word is extracted and output.
[0010]
Here, the extracted data and all data bits of the comparison unique word completely match, or the extracted data and all data bits of the comparison unique word do not completely match but the number of unmatched data bits is equal to or less than a predetermined number. At this time, it is determined that the extracted data matches the comparison unique word. If it is determined that the extracted data matches the comparison unique word, unit data corresponding to the comparison unique word is extracted and output.
As described above, when the number of mismatched bits is equal to or less than the predetermined number, it is determined that they match, so that the probability that data processing cannot be performed because unit data is not output can be reduced, and burst errors can be increased.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the synchronization method of the first aspect, the unit data is audio data.
Here, the occurrence of delay can be suppressed in voice communication requiring real-time performance, and the real-time performance of voice wireless communication is improved.
The receiver according to claim 6 includes a receiving unit, a demodulating unit, a clock reproducing unit, a UW detecting unit having a synchronization establishing unit and a synchronization maintaining unit, and a processing unit. The synchronization establishing unit includes a synchronization establishing unit. The synchronization maintaining unit includes an extraction unit, a determination unit, a comparison unit, and a unit data output unit. The receiving unit receives a high-frequency signal of frame data having a plurality of subframes in which each of a plurality of divided unique words obtained by dividing a predetermined unique word and unit data as desired transmission data is arranged. The demodulation unit demodulates the high-frequency signal received by the reception unit and outputs a demodulated signal. The clock recovery unit recovers and outputs a clock signal from the demodulated signal output by the demodulation unit. The synchronization establishing unit establishes synchronization of the frame data according to the clock signal. The synchronization maintaining unit outputs unit data included in the frame data after the synchronization is established. The processing unit processes and outputs the unit data output from the UW detection unit. The synchronization establishing means establishes synchronization of frame data based on a predetermined unique word. The extracting means extracts data having the same length as the divided unique word from a predetermined position in the frame data corresponding to the position where the divided unique word is arranged. The determining means determines a comparison unique word corresponding to the divided unique word, which is a bit string for comparing the extracted data, which is the data extracted by the extracting means, with the data bits. The comparing means compares the extracted data with a comparison unique word. The unit data output means extracts and outputs unit data corresponding to the comparison unique word from the frame data according to the result of the comparison.
[0012]
Here, since the unit data is output to the processing unit in accordance with the result of the comparison between the extracted data and the comparison unique word, a buffer for storing data in units of frame data is not required, and a delay in data processing can be reduced.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<First embodiment>
(1) Schematic configuration
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
[0014]
(2) Detailed configuration
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the UW detection unit 4. The UW detection unit 4 includes a synchronization establishing unit 61 and a
[0015]
The UW memory 27 stores the j * k-bit unique word (UW) shown in FIG. The first
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
(3) Operation of UW detector
(3-1) Operation of synchronization establishment unit
Hereinafter, an example of the operation of the synchronization establishing unit 61 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This operation is performed when the power of the
Step S1: The first
[0019]
Step S2: The first
[0020]
Step S3: The first
Step S4: The first counter 24 increments the number m of times of input of the coincidence signal.
Step S5: The
[0021]
Step S6: The
Step S7: The first counter 24 sets m = 0 according to the input of the synchronization establishment completion signal. Then, the synchronization establishing unit 61 ends the operation.
Step S8: The first
[0022]
Step S9: The
Step S10: The first counter 24 sets m = 0 according to the input of the mismatch signal. Then, the synchronization establishing unit 61 returns to the operation of Step S1.
[0023]
If the above-described operation is performed in the synchronization establishing unit 61, the number m of times that the first extracted data is determined to match the UW is m 0 When the number of times has been reached, synchronization is established.
(3-2) Operation of synchronization maintaining unit
Hereinafter, an example of the operation of the
Step S11: The second
[0024]
Step S <b> 12: The second
[0025]
Step S13: The second
Step S14: The
Step S15: The
Step S16: The
[0026]
Step S17: The
Step S18: The
Step S19: The
[0027]
Step S20: The second
Step S21: The
Step S22: The
Step S23: The
[0028]
If the above-described operation is performed in the
Therefore, the determination of maintaining the synchronization is made for each comparison unique word, and the determination of maintaining the synchronization is simplified. When the synchronization establishment state is maintained, the signal processing unit 5 can sequentially extract and process the data units from the n-th data unit DATAn included in the frame data, and can process all data units DATA1, DATA2,. , DATAj are not required. Therefore, it is possible to determine the synchronization maintenance without waiting for the accumulation of all data units in one frame data, and it is possible to reduce the delay of the audio output due to the synchronization maintenance determination.
[0029]
<Other embodiments>
(A) The data DATA1,..., DATAj included in the frame data of the first embodiment are audio data. However, DATA1,..., DATAj may be data other than audio data such as data image data. Also in this case, it is possible to reduce delay in data processing.
(B) The
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, the synchronization is established by processing the entire predetermined unique word, and the processing is performed in units of unique words distributed to maintain the synchronization, so that synchronization that can reduce the delay of the received data processing can be realized. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a receiver.
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a UW detection unit.
FIG. 3 is a schematic diagram of frame data.
FIG. 4 is a schematic diagram of a unique word and a divided unique word.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of synchronization establishment by a synchronization establishment unit 61;
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of maintaining synchronization by a synchronization maintaining unit;
FIG. 7 is an example of ON / OFF timing of a second switch 23;
FIG. 8 shows an example of ON / OFF timing of a
[Explanation of symbols]
4: UW detector
42: Third control unit
Claims (6)
前記所定のユニークワードに基づいて前記フレームデータの同期を確立する同期確立ステップと、
前記分割ユニークワードが配置された位置に対応する前記フレームデータ中の所定の位置から、前記分割ユニークワードと同じ長さのデータを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出されたデータである抽出データとデータビットを比較するためのビット列であって前記分割ユニークワードに対応する比較ユニークワードを決定する決定ステップと、
前記抽出データと、前記比較ユニークワードとを比較する比較ステップと、
前記比較の結果に応じ、前記比較ユニークワードに対応する単位データを前記フレームデータから抽出して出力する出力ステップと、
を備えた同期方法。A synchronization method performed by a receiver that receives frame data having a plurality of subframes in which each of a plurality of divided unique words obtained by dividing a predetermined unique word and unit data as desired transmission data is arranged. ,
A synchronization establishing step of establishing synchronization of the frame data based on the predetermined unique word,
An extraction step of extracting data having the same length as the divided unique word from a predetermined position in the frame data corresponding to the position where the divided unique word is arranged;
A determining step of determining a comparison unique word corresponding to the divided unique word, which is a bit string for comparing the extracted data and the data bits, which is the data extracted in the extracting step,
A comparison step of comparing the extracted data with the comparison unique word;
An output step of extracting and outputting unit data corresponding to the comparison unique word from the frame data in accordance with a result of the comparison,
Synchronization method with.
前記出力ステップは、前記抽出データと前記比較ユニークワードとが一致すると判断された場合、前記比較ユニークワードに対応する単位データを抽出して出力する、
請求項1に記載の同期方法。In the comparing step, the extracted data and all the data bits of the comparison unique word completely match, or the extracted data and all the data bits of the comparison unique word do not completely match but are not matched. When the number is equal to or less than a predetermined number, having a determination step of determining that the extracted data and the comparison unique word match,
The output step, when it is determined that the extracted data and the comparison unique word match, extract and output unit data corresponding to the comparison unique word,
The method according to claim 1.
前記受信部が受信した高周波信号を復調し、復調信号を出力する復調部と、
前記復調部が出力した復調信号からクロック信号を再生し出力するクロック再生部と、
前記クロック信号に従い、前記フレームデータの同期を確立する同期確立部と、前記同期が確立された後に前記フレームデータに含まれる単位データを出力する同期維持部とを有するUW検出部と、
前記UW検出部から出力された単位データを処理して出力する処理部と、
を備え、
前記同期確立部は、前記所定のユニークワードに基づいて前記フレームデータの同期を確立する同期確立手段を含み、
前記同期維持部は、
前記分割ユニークワードが配置された位置に対応する前記フレームデータ中の所定の位置から、前記分割ユニークワードと同じ長さのデータを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出されたデータである抽出データとデータビットを比較するためのビット列であって前記分割ユニークワードに対応する比較ユニークワードを決定する決定手段と、
前記抽出データと、前記比較ユニークワードとを比較する比較手段と、
前記比較の結果に応じ、前記比較ユニークワードに対応する単位データを前記フレームデータから抽出して出力する単位データ出力手段と、
を含む、受信機。A receiving unit that receives a high-frequency signal of frame data having a plurality of subframes in which each of a plurality of divided unique words obtained by dividing a predetermined unique word and unit data as desired transmission data are arranged,
A demodulation unit that demodulates the high-frequency signal received by the reception unit and outputs a demodulated signal;
A clock regeneration unit that reproduces and outputs a clock signal from the demodulated signal output by the demodulation unit,
According to the clock signal, a synchronization establishing unit that establishes synchronization of the frame data, and a UW detection unit that has a synchronization maintaining unit that outputs unit data included in the frame data after the synchronization is established,
A processing unit that processes and outputs the unit data output from the UW detection unit;
With
The synchronization establishing unit includes a synchronization establishing unit that establishes synchronization of the frame data based on the predetermined unique word,
The synchronization maintaining unit,
Extracting means for extracting data having the same length as the divided unique word from a predetermined position in the frame data corresponding to the position where the divided unique word is arranged;
Determining means for determining a comparison unique word corresponding to the divided unique word, which is a bit string for comparing extracted data and data bits, which are data extracted by the extracting means,
Comparing means for comparing the extracted data with the comparison unique word;
According to the result of the comparison, unit data output means for extracting and outputting unit data corresponding to the comparison unique word from the frame data,
Including a receiver.
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