JP2005198136A - フレーム同期回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 １フレーム長の検出範囲内で相関を取り、最大値を検出する処理を効率良く行うフレーム同期回路を提供する。
【解決手段】 受信したフレーム信号を間欠的に蓄積する信号蓄積メモリ１０５と、信号蓄積メモリに蓄積のフレーム信号と同期ワードとの相関を取る相関器１０６と、相関器の相関出力の最大値を検出する最大値検出器１０７と、最大値検出器で得た最大値と予め設定した閾値とを比較して該閾値より大きな最大値を検出する比較器１０９と、比較器で検出した大きな最大値に基づきプリセット信号を出力するプリセット信号生成器１１０と、プリセット信号生成器からのプリセット信号でプリセットされるサンプルカウンタ１１２と、サンプルカウンタからのクロックで蓄積起動信号を生成し蓄積起動信号で受信したフレーム信号とフレーム同期を行う蓄積起動信号生成器１１１とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタル無線受信部におけるフレーム同期回路に関するものである。

図４，図５を用いて、従来技術を説明する（文献公知発明に係るものではない）。

図４は、従来技術のフレーム同期回路の構成を示すブロック図である。図４において、４０１はＡ／Ｄ変換器、４０２は受信フィルタ、４０３は復調器、４０４は受信した信号と同期ワードの固定パターンとの相関を取る相関器である。４０５は最大値検出器で相関出力における最大値を検出する。４０６は同期ワードを発生させる同期ワード発生器、４０７はプリセット信号生成器、４０８はサンプルカウンタで同期ワードの位置を推定し、相関器４０４に対して動作クロックとして動作する。

図５は、１フレームを２５６シンボルとし、フレームの先頭に３２シンボルの同期ワードを付加した場合における、相関器４０４、最大値検出器４０５、プリセット信号生成器４０７、サンプルカウンタ４０８のタイミング動作を示す図である。図５に示した相関器４０４の相関出力の信号波形においては、同期ワードＳＷの最終シンボルの位置でピークが出力されている。

図５において、同期検出範囲（５−１）５０１は同期ワード検出開始時の相関値算出範囲、同期検出範囲（５−２）５０２、同期検出範囲（５−３）５０３は開始時の同期ワード検出後の相関値算出範囲である。ＳＷは同期ワードを示している。

従来技術のフレーム同期回路では、図４のように受信信号をＡ／Ｄ変換器４０１でアナログ信号をデジタル信号に変換し、受信フィルタ４０２を介して相関器４０４に入力する。相関器４０４では、図５の１フレーム長の同期検出範囲（５−１）５０１で受信した信号と、同期ワード発生器４０６で出力される同期ワードとの相関値を算出し、最大値検出器４０５において最大値を検出する。この検出動作を複数回繰り返し、最大値の検出タイミングが同じタイミングとなった場合に、最大値が検出された位置を同期ワードの最終シンボルと判定する。
この判定タイミングにより、プリセット信号生成器４０７からフレームの先頭位置のタイミングにプリセット信号を出力し、サンプルカウンタ４０８がプリセットされる。図５では同期ワードＳＷが検出されたフレームの次のフレームの先頭でサンプルカウンタの値が０に置き換えられており、以降はフレームの先頭でサンプルカウンタ４０８の値は０となる。

開始時の同期ワード検出後の同期検出範囲（５−２）５０２、同期検出範囲（５−３）５０３は、サンプルカウンタ４０８の出力が０であるフレームの先頭位置より数シンボル前から、同期ワード最終シンボルより数シンボル後の範囲と定義され、以降は設定されたサンプルカウンタ４０８の値を基に図５の同期検出範囲（５−２）５０２、同期検出範囲（５−３）５０３が決定され、それらの範囲で受信信号と同期ワードとの相関算出を行い、最大値を検出することで同期ワードを検出する。上記のように、サンプルカウンタ４０８は相関算出のタイミングを制御し、動作クロックを与えている。

上記の従来技術は、同期ワードの検出開始時に、１フレーム長の検出範囲内で常に相関を取り、最大値を検出する処理を行うため、消費電力が大きく、さらに、受信信号と平行して検出処理を行うため、高速なデバイスが必要とされるという課題があった。

本発明の目的は、１フレーム長の検出範囲内で相関を取り、最大値を検出する処理を効率良く行うフレーム同期回路を提供することにある。

□本発明は、受信したフレーム信号を間欠的に蓄積する信号蓄積メモリと、該信号蓄積メモリに蓄積のフレーム信号と同期ワードとの相関を取る相関器と、該相関器の相関出力の最大値を検出する最大値検出器と、該最大値検出器で得た最大値と予め設定した閾値とを比較して該閾値より大きな最大値を検出する比較器と、該比較器で検出した大きな最大値に基づきプリセット信号を出力するプリセット信号生成器と、該プリセット信号生成器からのプリセット信号でプリセットされるサンプルカウンタと、該サンプルカウンタからのクロックで蓄積起動信号を生成し該蓄積起動信号で前記受信したフレーム信号とフレーム同期を行う蓄積起動信号生成器とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、１フレーム長の検出範囲内で相関を取り、最大値を検出する処理を効効率良く行うフレーム同期回路を得ることができる。

本発明に係る実施の形態について、以下、図１，図２，図３を用いて説明する。

図１は、本発明のフレーム同期回路の実施の形態の構成を示すブロック図である。図１において、１０１はＡ／Ｄ変換器、１０２は受信フィルタ、１０３は復調器、１０４はスイッチ、１０５はスイッチ１０４が閉じている間に受信した信号を蓄積する信号蓄積メモリ、１０６は信号蓄積メモリ１０５に蓄積されている信号と同期ワードとの相関を取る相関器である。１０７は最大値検出器で相関出力に対して最大値を検出する。１０８は同期ワード発生器で同期ワードを発生させる。

１０９は最大値検出器１０７において得られた最大値を閾値と比較することで同期ワードかどうかを判断する比較器である。１１０はプリセット信号生成器である。１１１は蓄積起動信号生成器で信号蓄積メモリ１０５に対して動作クロックとして動作する。１１２はサンプルカウンタで同期ワードの位置を推定し、蓄積起動信号生成器１１１にカウンタの値を通知する。

図２は、１フレームを２５６シンボルとし、フレームの先頭に３２シンボルの同期ワードを付加したフレーム信号において、1フレームを６分割したものを示した図である。蓄積起動信号生成器１１１の制御によって、図２の斜線の付いた部分の信号を信号蓄積メモリ１０５に蓄積する。

図３は、１フレームを上記のフレーム信号と同様の構成とした場合における、信号蓄積メモリ１０５、相関器１０６、比較器１０９、プリセット信号生成器１１０、蓄積起動信号生成器１１１、サンプルカウンタ１１２のタイミング動作を示す図である。

図３において、同期検出範囲（３−１）３０１、同期検出範囲（３−２）３０２は同期ワード検出開始時の相関値算出範囲、同期検出範囲（３−３）３０３は開始時の同期ワード検出後の相関値算出範囲である。ＳＷは同期ワードを示している。

まず、図１のように受信信号をＡ／Ｄ変換器１０１でアナログ信号をデジタル信号に変換し、受信フィルタ１０２を介し、蓄積起動信号生成器１１１によって決められる範囲でスイッチ１０４が閉じ、受信フィルタ１０２の出力を信号蓄積メモリ１０５に蓄積する。

蓄積起動信号生成器１１１で決められる範囲外ではスイッチ１０４は開き、スイッチ１０４が開いている間は信号蓄積メモリ１０５に蓄積されている信号を相関器１０６に入力し、相関器１０６に入力された信号と同期ワード発生器１０８で発生される同期ワードとの相関を取り、最大値検出器１０７において相関出力の最大値を検出する。

検出された最大値は比較器１０９において閾値と比較され、閾値より小さければ、蓄積起動信号生成器１１１の制御によって、図２のように、信号を蓄積する場所を変えた上で、上記の処理を繰り返し、閾値よりも大きな最大値が検出されるまで繰り返す。閾値よりも大きな最大値が検出されると、その最大値が検出された位置を同期ワードの最終シンボルと判定する。

この判定タイミングにより、プリセット信号生成器１１０からフレームの先頭位置のタイミングにプリセット信号を出力し、サンプルカウンタ１１２をプリセットする。これは図３のサンプルカウンタの値が示す通りであり、図３では同期ワードが検出されたフレームの次のフレームの先頭でサンプルカウンタの値が０に置き換えられており、以降はフレームの先頭でサンプルカウンタ１１２の値は０となる。

開始時の同期ワード検出後の同期検出範囲（３−３）３０３はサンプルカウンタ１１２の出力が０であるフレームの先頭位置より数シンボル前から、同期ワード最終シンボルより数シンボル後の範囲と定義され、以降は設定されたサンプルカウンタ１１２の値を基に図3の同期検出範囲（３−３）３０３が決定され、この時、蓄積起動信号生成器１１１によって蓄積起動信号が生成され、部分的に蓄積された受信信号と同期ワードの相関を取り、最大値を検出し、閾値と比較することで同期ワードを検出する。

本実施の形態によれば、信号蓄積メモリ１０５において蓄積された信号の処理を、蓄積完了後に行えば良いので、従来技術のように受信信号と同じ速度で検出処理を行う必要は無く、高速なデバイスは必要で無くなる。また、検出範囲を狭くすることが出来るので消費電力を抑えることも可能である。

本発明のフレーム同期回路の実施の形態の構成を示すブロック図である。 図１におけるフレーム信号の信号蓄積タイミングを示す図である。 図１のフレーム同期回路の動作を示す動作タイミング図である。 従来技術のフレーム同期回路の構成を示すブロック図である。 従来技術のフレーム同期回路の動作を示す動作タイミング図である。

符号の説明

１０１：Ａ／Ｄ変換器、１０２：受信フィルタ、１０３：復調器、１０４：スイッチ、１０５：信号蓄積メモリ、１０６：相関器、１０７：最大値検出器、１０８：同期ワード発生器、１０９：比較器、１１０：プリセット信号生成器、１１１：蓄積起動信号生成器、１１２：サンプルカウンタ、３０１：同期検出範囲（３−１）、３０２：同期検出範囲（３−２）、３０３：同期検出範囲（３−３）、４０１：Ａ／Ｄ変換器、４０２：受信フィルタ、４０３：復調器、４０４：相関器、４０５：最大値検出器、４０６：同期ワード発生器、４０７：プリセット信号生成器、４０８：サンプルカウンタ、５０１：同期検出範囲（５−１）、５０２：同期検出範囲（５−２）、５０３：同期検出範囲（５−３）。

Claims (1)

1. 受信したフレーム信号を間欠的に蓄積する信号蓄積メモリと、該信号蓄積メモリに蓄積のフレーム信号と同期ワードとの相関を取る相関器と、該相関器の相関出力の最大値を検出する最大値検出器と、該最大値検出器で得た最大値と予め設定した閾値とを比較して該閾値より大きな最大値を検出する比較器と、該比較器で検出した大きな最大値に基づきプリセット信号を出力するプリセット信号生成器と、該プリセット信号生成器からのプリセット信号でプリセットされるサンプルカウンタと、該サンプルカウンタからのクロックで蓄積起動信号を生成し該蓄積起動信号で前記受信したフレーム信号とフレーム同期を行う蓄積起動信号生成器とを備えたことを特徴とするフレーム同期回路。
   

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