JP2005176225A - Signal correcting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号補正装置に関し、より特定的には、データスライサなどから出力された、矩形状に変化する信号の変化タイミングを変更する信号補正装置に関する。 The present invention relates to a signal correction apparatus, and more particularly to a signal correction apparatus that changes a change timing of a signal that is output from a data slicer or the like and changes to a rectangular shape.
デジタル無線通信システムで使用される受信器は、変調されたアナログ信号に基づき、送信されたデジタルデータを再生するために、復調器を備えている。図6は、従来のFSK(Frequency Shift Keying)復調器の構成を示すブロック図である。このFSK復調器は、受信フロントエンド部1、IF(Intermediate Frequency)フィルタ2、FM復調器3、ベースバンドフィルタ4、データスライサ5、およびビット同期回路6を備えている。
A receiver used in a digital radio communication system is equipped with a demodulator for reproducing the transmitted digital data based on the modulated analog signal. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional FSK (Frequency Shift Keying) demodulator. The FSK demodulator includes a reception
図6に示すFSK復調器には、アンテナ(図示せず)などで受信したRF(Radio Frequency )信号が入力される。入力されたRF信号は、まず、受信フロントエンド部1でIF信号(中間周波信号)に変換される。このIF信号は、IFフィルタ2でフィルタリングされ、さらにFM復調器3でアナログベースバンド信号に変換される。このアナログベースバンド信号は、ベースバンドフィルタ4で帯域制限を受けた後、データスライサ5で矩形状に変化する2値の信号に変換される。ビット同期回路6は、データスライサ5の出力信号からビット同期を検出し、検出したビット同期を用いて、送信器から送信された元のデジタルデータを再生する。
An RF (Radio Frequency) signal received by an antenna (not shown) or the like is input to the FSK demodulator shown in FIG. The input RF signal is first converted into an IF signal (intermediate frequency signal) by the reception
データスライサ5は、FM復調されたアナログベースバンド信号を、ハイレベルおよびローレベルの2種類の値を取る信号(2値の信号)に変換する。より詳細には、データスライサ5は、スライシングレベルと呼ばれるしきい値を有しており、ベースバンドフィルタ4の出力信号とスライシングレベルとの比較結果に応じて、データスライサ5の出力信号をハイレベルまたはローレベルに切り替える。
The data slicer 5 converts the FM demodulated analog baseband signal into a signal (a binary signal) that takes two kinds of values, a high level and a low level. More specifically, the
データスライサ5の構成を簡単にするためには、スライシングレベルをある値に固定することが好ましい。しかし、FM復調器3の出力端におけるDCレベルは、不特定の送信器からの送信信号を受信するために生じる周波数のずれや、ドリフトによる変動などの影響を受ける。このため、実用的な復調器では、スライシングレベルをある値に固定することはできない。したがって、データスライサ5は、受信信号の状態に応じてスライシングレベルを最適な値に変更する必要がある。
In order to simplify the configuration of the
図7は、データスライサ5の詳細な構成の一例を示す回路図である。このデータスライサは、一般的に使用されるRC積分方式の適用型データスライサであり、コンパレータ7、抵抗8、およびコンデンサ9を含んでいる。抵抗8とコンデンサ9とは、RC積分回路を構成する。入力端子INには、ベースバンドフィルタ4から出力されたアナログベースバンド信号が入力される。RC積分回路は、入力端子INから入力されたアナログベースバンド信号の平均DC電圧を求める。求めた平均DC電圧は、コンパレータ7におけるスライシングレベルとして使用される。コンパレータ7は、ベースバンドフィルタ4から出力されたアナログベースバンド信号とスライシングレベルとを比較し、前者のほうが大きいときには値「1」を、後者のほうが大きいときには値「0」を出力する。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a detailed configuration of the
図6に示す復調器において、出力信号のビット誤り率(Bit Error Rate:以下、BERという)を良好に保つためには、データスライサ5は、できる限り正確に、送信された元のデータと一致するように、アナログ信号を2値の信号に変換する必要がある。例えば、データスライサ5の出力信号のデューティが乱れると、ビット同期回路6で検出されるビット同期に異常が生じ、出力信号のBERが劣化する。したがって、スライシングレベルがアナログベースバンド信号の平均DC電圧から乖離しないようにするために、データスライサ5に含まれるRC積分回路の時定数を重く(大きく)する必要がある。
In the demodulator shown in FIG. 6, in order to maintain a good bit error rate (hereinafter referred to as BER) of the output signal, the
しかし一方では、例えばBluetooth (R)のように、タイムスロットが短いパケットを送受信する無線通信システムでは、RC積分回路の時定数を十分に重くすることはできない。なぜならば、データスライサ5におけるスライシングレベルは、プリアンブルなどの受信中に調整されるが、タイムスロットが短いパケットを送受信する無線通信システムでは、プリアンブル自体が短く、スライシングレベルを短時間で調整する必要があるからである。このため、データスライサ5に含まれるRC積分回路の時定数を軽く(小さく)せざるを得ない。ところが、RC積分回路の時定数を軽くすると、上述したように、データスライサ5の出力信号のデューティが乱れ、ビット同期回路6で検出されるビット同期に異常が生じ、復調器の出力信号のBERが劣化してしまう。
However, on the other hand, the time constant of the RC integration circuit cannot be made sufficiently heavy in a wireless communication system that transmits and receives packets with short time slots, such as Bluetooth (R). This is because the slicing level in the
図8は、データスライサ5に含まれるRC積分回路の時定数を軽くした場合に、データスライサ5の出力信号のデューティが乱れる様子を示す図である。RC積分回路の時定数が十分に重い場合には、RC積分回路は、スライシングレベルとして入力信号の平均DC電圧(図8では、理想的なスライシングレベル)を正確かつ安定的に求め、データスライサ5の出力信号は、正確なデューティを有する信号(図8では、理想的な出力信号)となる。これに対して、RC積分回路の時定数が軽い場合には、RC積分回路におけるスライシングレベルは図8に示すように変動し(図8では、レベル変動時のスライシングレベル)、このため、データスライサ5の出力信号のデューティが乱れる(図8では、レベル変動時の出力信号)。
FIG. 8 is a diagram illustrating how the duty of the output signal of the
図9は、ビット同期回路6におけるサンプリングタイミングを示す図である。図9において、時間Cは、理想的な入力信号の信号レベルが変化する時間間隔の最小値(以下、単位時間という)を表し、上向き矢印は、ビット同期回路6におけるサンプリングタイミングを表す。図9(a)に示すように、デューティが乱れてない信号が入力された場合、ビット同期回路6は、入力信号を等間隔でサンプリングし、正常なデータを出力する。これに対して、図9(b)および(c)に示すように、デューティが乱れた信号が入力された場合、信号幅(信号レベルが一定である期間の長さ)が1単位時間より短くなることがある。
FIG. 9 is a diagram showing the sampling timing in the
一般に、データスライサ5の出力信号の信号幅を単位時間の整数倍に揃えることは困難である。このため、ビット同期回路6は、1単位時間ごとに設定された固定化されたタイミングでサンプリングを行う(図9(b)を参照)ことに代えて、ある程度の信号幅の乱れに対応可能な方法でサンプリングを行う。例えば、図9(c)に示す例では、ビット同期回路6は、入力信号の変化タイミングよりも所定の時間αだけ後のタイミングでサンプリングを行う。また、1単位時間が経過しても入力信号の信号レベルが変化しない場合には、ビット同期回路6は、直前にサンプリングを行ったタイミングから1単位時間を経過したタイミングでサンプリングを行う。
In general, it is difficult to align the signal width of the output signal of the data slicer 5 to an integral multiple of unit time. For this reason, the
ビット同期回路6が上記の方法で正しくサンプリングを行えるのは、サンプリングされるべき信号レベルが、1単位時間の約50%以上に亘って入力される場合に限られる。例えば、上記の方法は、サンプリングされるべき信号レベルが、1単位時間の20%程度しか入力されておらず、残りの80%の期間内にサンプリングを行うとデータに誤りが生じる状況には、対応することができない。
The
このように、1単位時間のうち短い時間しかサンプリングされるべきレベルの信号が入力されていない場合には、誤ったレベルの信号が入力されているときにサンプリングを行ったり(図9(b)の時刻Ta)、入力信号が不安定なときにサンプリングを行ったり(図9(b)の時刻Tb)、1単位時間の間に複数回のサンプリングを行ったり(図9(c)の時刻Tcおよび時刻Td)する不具合が発生する。 As described above, when a signal having a level to be sampled for only a short time in one unit time is input, sampling is performed when a signal having an incorrect level is input (FIG. 9B). Sampling is performed when the input signal is unstable (time Tb in FIG. 9B), or sampling is performed a plurality of times during one unit time (time Tc in FIG. 9C). And a time Td) occurs.
上記問題を解決するために、従来から、RC積分回路の時定数を動的に切り替えることにより、スライシングレベルをある状況下では急速に変化させ、他の状況下では安定化させる方法が知られている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、特許文献1に記載された方法では、時定数を決定する要素である抵抗およびキャパシタの特性が、製造プロセスや温度などの要因によって変動するので、データスライサの出力信号の信号幅の変動を十分に抑制できないことがある。また、どのようなタイミングでどのようなパターンで変化する信号を受信するのかがわからない場合には、時定数を制御するための信号を生成することが困難である。このため、時定数の切り替えとは異なる方法で、データスライサの出力信号の信頼性を向上させる技術が必要である。
However, in the method described in
それ故に、本発明は、タイムスロットが短いパケットを送受信する無線通信システムに含まれるデータスライサなどから出力された、矩形状に変化する信号の変化タイミングを高速に正しく補正する信号補正装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a signal correction device that corrects the change timing of a signal that changes in a rectangular shape output from a data slicer included in a wireless communication system that transmits and receives a packet having a short time slot at high speed. For the purpose.
本発明の信号補正装置は、入力信号を遅延させる遅延部と、入力信号の信号幅を取得する信号幅取得部と、信号幅の履歴を管理する信号幅履歴管理部と、取得した信号幅および信号幅の履歴に基づき、補正を行うか否かを判定する判定部と、補正を行う時間の長さを補正量として管理する補正量管理部と、判定部における判定結果に従い、補正量管理部で管理される補正量の分だけ、遅延させた入力信号を補正する補正実行部とを備える。 The signal correction apparatus of the present invention includes a delay unit that delays an input signal, a signal width acquisition unit that acquires the signal width of the input signal, a signal width history management unit that manages a history of the signal width, the acquired signal width, and A determination unit that determines whether to perform correction based on a history of signal width, a correction amount management unit that manages the length of time for correction as a correction amount, and a correction amount management unit according to the determination result in the determination unit A correction execution unit that corrects the delayed input signal by the amount of correction managed in step (b).
この場合、判定部は、信号幅が第1のしきい値以下であるときは第1の方法で、信号幅が第2のしきい値以上で、かつ、次の信号幅が第1のしきい値より大きいときは第2の方法で補正を行うと判定し、補正量管理部は、第1および第2の補正量を管理し、補正実行部は、第1の方法で補正を行うときには第1の補正量を、第2の方法で補正を行うときには第2の補正量を用いてもよい。また、補正実行部は、第1の方法で補正を行うときには、信号幅を時間的に前後に伸ばし、第2の方法で補正を行うときには、信号幅を時間的に後に伸ばしてもよい。 In this case, the determination unit uses the first method when the signal width is equal to or smaller than the first threshold value, the signal width is equal to or larger than the second threshold value, and the next signal width is equal to the first threshold value. When it is larger than the threshold value, it is determined that the correction is performed by the second method, the correction amount management unit manages the first and second correction amounts, and the correction execution unit performs the correction by the first method. When the first correction amount is corrected by the second method, the second correction amount may be used. The correction execution unit may extend the signal width back and forth in time when performing the correction by the first method, and extend the signal width later in time when performing the correction by the second method.
あるいは、信号補正装置は、補正された信号の符号誤り率を求める誤り率測定部をさらに備え、補正量管理部は、符号誤り率に基づき補正量を変化させてもよい。 Alternatively, the signal correction apparatus may further include an error rate measurement unit that obtains the code error rate of the corrected signal, and the correction amount management unit may change the correction amount based on the code error rate.
あるいは、信号補正装置は、補正を行わないと判定する状態が所定の時間だけ継続したときに、強制終了信号を出力する強制終了判定部をさらに備え、補正実行部は、強制終了信号が出力されたときに、補正を停止してもよい。 Alternatively, the signal correction device further includes a forced termination determination unit that outputs a forced termination signal when a state in which it is determined that no correction is performed continues for a predetermined time, and the correction execution unit outputs the forced termination signal. Correction may be stopped.
本発明の信号補正装置によれば、入力信号の信号幅およびその履歴に基づき、補正を行うか否かを判断することにより、前段回路で出力信号を生成するときに参照されるしきい値(例えば、データスライサにおけるスライシングレベル)が変化したために、入力信号のデューティが乱れた場合でも、入力信号を高速に正しく補正することができる。 According to the signal correction apparatus of the present invention, a threshold (referred to when an output signal is generated in the preceding circuit is determined by determining whether to perform correction based on the signal width of the input signal and its history. For example, even when the duty of the input signal is disturbed because the slicing level in the data slicer has changed, the input signal can be corrected correctly at high speed.
また、前段回路の特性に依存することなく、入力信号を高速に正しく補正することができる。このように前段回路の特性ばらつきを吸収することにより、前段回路のサンプル試作回数を減らし、開発期間を短縮することができる。 In addition, the input signal can be correctly corrected at high speed without depending on the characteristics of the previous circuit. In this way, by absorbing the characteristic variation of the preceding circuit, the number of sample trial productions of the preceding circuit can be reduced, and the development period can be shortened.
上記誤り率測定部を備えることとすれば、通信状態に応じて、入力信号の補正量および補正判定で使用するしきい値を好適な値に設定し、様々の状況下で入力信号に対して最適な補正を行うことができる。 If the error rate measuring unit is provided, the input signal correction amount and the threshold value used in the correction determination are set to suitable values according to the communication state, and the input signal under various circumstances is set. Optimal correction can be performed.
上記強制判定終了部を備えることとすれば、遅延入力信号に対する補正を行う必要がない間は補正実行部を停止させることにより、装置の消費電力を削減することができる。 If the compulsory determination end unit is provided, the power consumption of the apparatus can be reduced by stopping the correction execution unit while it is not necessary to perform correction on the delayed input signal.
以下、図面を参照して、本発明の第1〜第3の実施形態に係る信号補正装置を説明する。各実施形態に係る信号補正装置は、入力信号の1単位時間(理想的な入力信号の信号レベルが変化する時間間隔の最小値)よりも短い時間を1サイクルとして動作する。以下では、例えば、入力信号の1単位時間は1マイクロ秒であり、信号補正装置は13分の1マイクロ秒を1単位時間として(すなわち、13MHzで)動作するものとする。 Hereinafter, signal correction devices according to first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The signal correction apparatus according to each embodiment operates with a time shorter than one unit time of the input signal (minimum value of the time interval at which the signal level of the ideal input signal changes) as one cycle. In the following, for example, it is assumed that one unit time of the input signal is 1 microsecond, and the signal correction apparatus operates with one-third microsecond as one unit time (that is, at 13 MHz).
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る信号補正装置の構成を示すブロック図である。図1に示す信号補正装置10は、遅延部11、信号幅取得部12、信号幅履歴管理部13、補正量管理部14、判定部15、および補正実行部16を備えている。信号補正装置10は、例えば、デジタル無線通信システムの受信器に含まれる復調器において、前段にデータスライサ5を、後段にビット同期回路6を設けた状態で使用される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the signal correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. A
信号補正装置10の前段に設けられたデータスライサ5は、入力されたアナログ信号(図示せず)と内部で求めたスライシングレベルとを比較し、前者のほうが大きいときには値「1」を、後者のほうが大きいときには値「0」を出力する。データスライサ5の出力信号が、信号補正装置10の入力信号100となる。
A
遅延部11は、入力信号100を所定の時間Dだけ遅延させて、遅延入力信号101を出力する。このため、遅延部11は、入力信号100を時系列順に蓄積し、蓄積した信号を時系列順に出力する。なお、遅延部11における遅延時間Dは、後述する信号幅の取得、信号幅の履歴の更新、および補正要否の判定を行った後でも、遅延入力信号101を正しく補正できる値に決定される。
The
信号幅取得部12は、入力信号100の信号幅(信号レベルが一定である期間の長さ)102を取得する。より詳細には、信号幅取得部12は、遅延部11に蓄積された入力信号100に基づき、入力信号100が変化したことを検出するたびに、13分の1マイクロ秒の幅を有するパルス信号を生成し、直前に生成したパルス信号との時間差を13分の1マイクロ秒単位で表した値を信号幅情報102として出力する。なお、信号幅取得部12は、遅延部11に蓄積された入力信号100に代えて、入力信号100に対して上記処理を行ってもよい。
The signal
信号幅履歴管理部13は、信号幅取得部12で取得した信号幅の履歴を管理する。より詳細には、信号幅履歴管理部13は、信号幅取得部12から順次出力される信号幅情報102を、判定部15における判定で必要とされる数だけ蓄積し、その結果を信号幅履歴情報103として出力する。
The signal width
補正量管理部14は、補正実行部16で補正を行う時間の長さを管理する。より詳細には、補正量管理部14は、予め定めた固定値(あるいは、信号補正装置10の外部から供給された固定値)を保持し、保持した値を補正量104として判定部15に出力する。
The correction
判定部15は、信号幅取得部12から出力された信号幅情報102、信号幅履歴管理部13から出力された信号幅履歴情報103、および内部に保持したしきい値に基づき、補正を行うか否かを判定する。判定部15は、補正を行うと判定したときには、補正量管理部14から出力された補正量104の時間に亘って、補正命令105を出力する。
Whether the
補正実行部16は、補正命令105が出力されている間は、遅延入力信号101に対して補正を実行し、補正後の信号を出力信号106として出力する。なお、上記の構成に代えて、補正実行部16は、補正量管理部14から補正量104を直接受け取り、補正命令105を受け取ったときには、補正量104の時間に亘って、遅延入力信号101に対して補正を実行することとしてもよい。
The
補正実行部16の出力信号106は、信号補正装置10の出力信号となる。信号補正装置10の後段に接続されたビット同期回路6は、出力信号106からビット同期を検出し、検出したビット同期を用いて、送信器(図示せず)から送信された元のデジタルデータを再生する。
The
以下、信号補正装置10における補正処理の詳細を説明する。補正量管理部14は、内部に2種類の補正量ΔYおよびΔWを有し、これら2種類の補正量を補正量104として判定部15に出力する。信号幅取得部12は、信号幅情報102として、入力信号100から最後に取得した信号幅(最新の信号幅)を出力する。信号幅履歴管理部13は、信号幅履歴情報103として、入力信号100から以前に取得した信号幅(信号幅の履歴)を出力する。
Hereinafter, details of the correction processing in the
判定部15は、内部に2種類のしきい値LおよびKを有している。判定部15は、信号幅情報102、信号幅履歴情報103、およびこれら2種類のしきい値に基づき、補正を行うか否かを判定する。より詳細には、信号幅がしきい値L以下である場合には、判定部15は、信号幅を時間的に前後に伸ばす補正(図2(a)を参照。以下、第1の補正という)を行うと判定する。また、信号幅がしきい値K以上である場合には、判定部15は、信号幅を時間的に後に伸ばす補正(図2(b)を参照。以下、第2の補正という)を行うと判定する。ただし、信号幅がしきい値K以上であっても、1つ後の信号幅がしきい値L以下である場合には、判定部15は、第2の補正を行わないと判定する(図2(c)を参照)。
The
判定部15は、第1の補正を行うと判断したときには、しきい値L以下の信号幅が遅延部11から出力されるよりも前と、しきい値L以下の信号幅が出力された後とに、それぞれΔY/2の時間だけ補正命令105を出力する。また、判定部15は、第2の補正を行うと判断した場合には、しきい値K以上の信号幅が遅延部11から出力された後に、ΔWの時間だけ補正命令105を出力する。補正実行部16は、補正命令105が出力されている間は、遅延入力信号101を異なる信号レベルに(すなわち、ローレベルであればハイレベルに、ハイレベルであればローレベルに)補正する。
When the
これらの補正処理をまとめると、以下のようになる。信号幅がしきい値L以下であるとき、判定部15は、第1の方法で補正を行うと判断し、補正実行部16は、信号幅が第1の補正量ΔYだけ時間的に前後に伸びるように、遅延入力信号101を補正する。また、信号幅が第2のしきい値K以上で、かつ、次の信号幅が第1のしきい値Lより大きいときは、判定部15は、第2の方法で補正を行うと判定し、補正実行部16は、信号幅が第2の補正量ΔWだけ時間的に後に伸びるように、遅延入力信号101を補正する。
These correction processes are summarized as follows. When the signal width is equal to or smaller than the threshold value L, the
図2は、信号補正装置10における補正処理の例を示す図である。なお、図2では、補正後の信号は、破線で描かれている。信号補正装置10は、矩形状に変化する入力信号100を、遅延部11における遅延時間Dだけ遅延させた出力信号106を出力する。図2(a)に示すように、入力信号100にしきい値L以下の信号幅W1が含まれている場合には、出力信号106では、この信号幅はΔYだけ時間的に前後に伸ばされる。具体的には、補正を行わないとした場合の、しきい値L以下の信号幅の開始時刻をT1、終了時刻をT2としたとき、実際に補正を行った後の、しきい値L以下の信号幅の開始時刻は(T1−ΔY/2)、終了時刻は(T2+ΔY/2)となる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of correction processing in the
また、図2(b)に示すように、入力信号100にしきい値K以上の信号幅W2が含まれている場合には、出力信号106では、この信号幅はΔWだけ時間的に後に伸ばされる。具体的には、補正を行わないとした場合の、しきい値K以上の信号幅の終了時刻をT3としたとき、実際に補正を行った後の、しきい値K以上の信号幅の終了時刻は(T3+ΔW)となる。
Also, as shown in FIG. 2B, when the
しかし、入力信号100にしきい値K以上の信号幅W3が含まれており、次の信号幅W4がしきい値L以下である場合にも、信号補正装置10が補正を行うとすると、図3に示すように、出力信号106では、しきい値L以下の信号幅が消滅する場合がある。そこで、図2(c)に示すように、入力信号100にしきい値K以上の信号幅W3が含まれていても、次の信号幅W4がしきい値L以下である場合には、出力信号106では、信号幅W3は変更されず、信号幅W4だけが変更される。
However, if the
以上に示すように、本実施形態に係る信号補正装置によれば、入力信号の信号幅およびその履歴に基づき、補正を行うか否かを判断することにより、前段回路で出力信号を生成するときに参照されるしきい値(例えば、データスライサにおけるスライシングレベル)が変化したために、入力信号のデューティが乱れた場合でも、入力信号を高速に正しく補正することができる。 As described above, according to the signal correction apparatus according to the present embodiment, when the output signal is generated in the preceding circuit by determining whether to perform correction based on the signal width of the input signal and its history. Even when the duty of the input signal is disturbed due to a change in the threshold value referred to (for example, the slicing level in the data slicer), the input signal can be corrected correctly at high speed.
また、前段回路の特性に依存することなく、入力信号を高速に正しく補正することができる。このように前段回路の特性ばらつきを吸収することにより、前段回路のサンプル試作回数を減らし、開発期間を短縮することができる。 In addition, the input signal can be correctly corrected at high speed without depending on the characteristics of the previous circuit. In this way, by absorbing the characteristic variation of the preceding circuit, the number of sample trial productions of the preceding circuit can be reduced, and the development period can be shortened.
(第2の実施形態)
図4は、本発明の第2の実施形態に係る信号補正装置の構成を示すブロック図である。図4に示す信号補正装置20は、第1の実施形態に係る信号補正装置10(図1)に対して、誤り率測定部27を追加し、補正量管理部14および判定部15を、それぞれ、補正量管理部24および判定部25に置換したものである。本実施形態の構成要素のうち、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。以下、誤り率測定部27、補正量管理部24、および判定部25の詳細を説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a signal correction apparatus according to the second embodiment of the present invention. The
信号補正装置20に入力される入力信号100には、既知のデータパターン(以下、調整用パターンという)が、適宜含まれている。誤り率測定部27は、調整用パターンの正解データを内部に蓄積しており、信号補正装置20に調整用パターンが入力されたときには、補正実行部16から出力された出力信号106と上記正解データとを比較することにより、出力信号106の誤り率を測定する。誤り率測定部27は、測定した誤り率を誤り率情報207として出力する。
The
補正量管理部24は、第1の実施形態で説明した補正量管理部14に、補正量204を適宜切り替える機能を追加したものである。補正量管理部24における補正量ΔYの最小値および最大値をそれぞれΔYm、ΔYMとした場合、補正量管理部24は、誤り率情報207に基づき、最適な補正量ΔYとしてΔYm以上ΔYM以下の値を出力する。補正量ΔWについても、これと同様である。
The correction
判定部25は、第1の実施形態で説明した判定部15に、2種類のしきい値を適宜切り替える機能を追加したものである。判定部25におけるしきい値Lの最小値および最大値をそれぞれLm、LMとした場合、判定部25は、誤り率情報207に基づき、最適なしきい値としてLm以上LM以下の値を出力する。しきい値Kについても、これと同様である。
The
信号補正装置20に調整用パターンが入力されている間、誤り率測定部27では出力信号106の誤り率が測定され、補正量管理部24における補正量、および判定部25におけるしきい値(補正判定で使用する下限値および上限値)は、誤り率情報207に基づき好適な値に調整される。また、信号補正装置20に調整用パターンが入力されていない間は、補正量管理部24における補正量、および判定部25におけるしきい値は、固定される。
While the adjustment pattern is input to the
以上に示すように本実施形態に係る信号補正装置によれば、通信状態に応じて、入力信号の補正量および補正判定で使用するしきい値を好適な値に設定し、様々の状況下で入力信号に対して最適な補正を行うことができる。 As described above, according to the signal correction apparatus according to the present embodiment, the input signal correction amount and the threshold value used for correction determination are set to suitable values according to the communication state, and under various circumstances. Optimal correction can be performed on the input signal.
(第3の実施形態)
図5は、本発明の第3の実施形態に係る信号補正装置の構成を示すブロック図である。図5に示す信号補正装置30は、第1の実施形態に係る信号補正装置10(図5)に対して、強制終了判定部38を追加し、補正実行部16を補正実行部36に置換したものである。本実施形態の構成要素のうち、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。以下、強制終了判定部38、および補正実行部36の詳細を説明する。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a signal correction apparatus according to the third embodiment of the present invention. The
強制終了判定部38は、判定部15から出力される補正命令105を監視し、補正命令105が出力されない状態が所定の時間だけ継続したときに、補正実行部36に強制終了命令308を出力する。
The forced
補正実行部36は、第1の実施形態で説明した補正実行部16に、補正を強制終了する機能を追加したものである。補正実行部36は、強制終了命令308を受け取ると、遅延入力信号101に対する補正を直ちに停止する。また、補正実行部36は、判定部15から補正命令105を受け取ったときに、補正停止状態を解除し、遅延入力信号101に対する補正を再開する。
The
以上に示すように、本実施形態に係る信号補正装置によれば、遅延入力信号101に対する補正を行う必要がない間は、補正実行部36は停止する。これにより、装置の消費電力を削減することができる。
As described above, according to the signal correction apparatus according to the present embodiment, the
なお、強制終了判定部38は、補正命令105が出力されない状態が所定の時間だけ継続したときに、強制終了命令308を出力することに加えて、信号補正装置30の外部から供給された制御信号に応じて、強制終了命令308を出力することとしてもよい。
The forced
例えば、Bluetooth (R)システムでは、アクセスコードが検出された後は、データスライサ5のスライシングレベルを変動させる必要がないので、データスライサ5の時定数を重くする方法が採用される。この方法を採用したシステムでは、アクセスコードが検出された後は、データスライサの出力信号のデューティが大きく乱れることはなく、入力信号を補正する必要がないことが、予め分かっている。したがって、この方法を採用した場合には、アクセスコードを検出した後は、入力信号に対する補正を停止することが好ましい。そこで、強制終了判定部に対してアクセスコード検出終了信号(Bluetooth (R)システムではパケットコントロール信号と呼ばれる)を入力し、アクセスコード検出終了信号が入力されたときに、入力信号に対する補正を強制終了することにより、回路の消費電力を削減することができる。 For example, in the Bluetooth (R) system, it is not necessary to change the slicing level of the data slicer 5 after the access code is detected, so a method of increasing the time constant of the data slicer 5 is adopted. In a system employing this method, it is known in advance that after the access code is detected, the duty of the output signal of the data slicer is not significantly disturbed and the input signal does not need to be corrected. Therefore, when this method is adopted, it is preferable to stop the correction for the input signal after detecting the access code. Therefore, an access code detection end signal (called a packet control signal in the Bluetooth (R) system) is input to the forced end determination unit, and when the access code detection end signal is input, the correction for the input signal is forcibly ended. By doing so, the power consumption of the circuit can be reduced.
本発明に係る信号補正装置は、矩形状に変化する信号を高速に正しく補正できるので、例えば、無線通信システムの受信器に含まれる復調器において、データスライサの出力信号を補正するときなどに使用でき、これ以外にも、コンパレータを用いてアナログデジタル変換を行うことにより得られた2値の信号など、矩形状に変化する信号を補正するときにも広く利用できる。 The signal correction apparatus according to the present invention can correct a signal that changes in a rectangular shape at high speed, and is used, for example, when correcting the output signal of a data slicer in a demodulator included in a receiver of a wireless communication system. In addition to this, the present invention can be widely used for correcting a signal that changes in a rectangular shape, such as a binary signal obtained by performing analog-digital conversion using a comparator.
10、20、30…信号補正装置
11…遅延部
12…信号幅取得部
13…信号幅履歴管理部
14、24…補正量管理部
15、25…判定部
16、36…補正実行部
27…誤り率測定部
38…強制終了判定部
100…入力信号
101…遅延入力信号
102…信号幅情報
103…信号幅履歴情報
104、204…補正量
105…補正命令
106…出力信号
207…誤り率情報
308…強制終了命令
10, 20, 30 ...
Claims (5)
入力信号を遅延させて、遅延入力信号を求める遅延部と、
前記入力信号の信号レベルが一定である期間の長さを信号幅として取得する信号幅取得部と、
前記信号幅取得部で取得した信号幅の履歴を管理する信号幅履歴管理部と、
前記信号幅取得部で取得した信号幅および前記信号幅履歴管理部で管理される信号幅の履歴に基づき、補正を行うか否かを判定する判定部と、
補正を行う時間の長さを補正量として管理する補正量管理部と、
前記判定部における判定結果に従い、前記補正量管理部で管理される補正量の分だけ、前記遅延入力信号を補正する補正実行部とを備えた、信号補正装置。 A signal correction device that changes a change timing of a signal that changes to a rectangular shape,
A delay unit for delaying the input signal to obtain a delayed input signal;
A signal width acquisition unit that acquires, as a signal width, a length of a period in which the signal level of the input signal is constant;
A signal width history management unit for managing the history of the signal width acquired by the signal width acquisition unit;
A determination unit for determining whether to perform correction based on the signal width acquired by the signal width acquisition unit and the history of the signal width managed by the signal width history management unit;
A correction amount management unit that manages the length of time for correction as a correction amount;
A signal correction apparatus comprising: a correction execution unit that corrects the delayed input signal by an amount of correction managed by the correction amount management unit according to a determination result in the determination unit.
前記補正量管理部は、前記補正量として第1および第2の補正量を管理し、
前記補正実行部は、前記第1の方法で補正を行うときには前記第1の補正量の分だけ、前記第2の方法で補正を行うときには前記第2の補正量の分だけ、前記遅延入力信号を補正することを特徴とする、請求項1に記載の信号補正装置。 The determination unit uses the first method when the signal width acquired by the signal width acquisition unit is equal to or less than a first threshold value, the signal width is equal to or greater than a second threshold value, and When the next signal width is larger than the first threshold value, it is determined that correction is performed by the second method,
The correction amount management unit manages the first and second correction amounts as the correction amount,
The correction execution unit is configured to output the delayed input signal by the amount of the first correction amount when performing the correction by the first method, and by the amount of the second correction amount when performing the correction by the second method. The signal correction apparatus according to claim 1, wherein:
前記補正量管理部は、前記誤り率測定部で求めた符号誤り率に基づき、前記補正量を変化させることを特徴とする、請求項1に記載の信号補正装置。 An error rate measurement unit for obtaining a code error rate of the signal corrected by the correction execution unit;
The signal correction apparatus according to claim 1, wherein the correction amount management unit changes the correction amount based on a code error rate obtained by the error rate measurement unit.
前記補正実行部は、前記強制終了信号が出力されたときに、前記遅延入力信号に対する補正を停止することを特徴とする、請求項1に記載の信号補正装置。
A forced termination determination unit that outputs a forced termination signal to the correction execution unit when a state in which the determination unit determines not to perform correction continues for a predetermined time;
The signal correction apparatus according to claim 1, wherein the correction execution unit stops correction of the delayed input signal when the forced end signal is output.
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2003
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