JP2008160488A - Wireless communication device - Google Patents

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JP2008160488A JP2006346813A JP2006346813A JP2008160488A JP 2008160488 A JP2008160488 A JP 2008160488A JP 2006346813 A JP2006346813 A JP 2006346813A JP 2006346813 A JP2006346813 A JP 2006346813A JP 2008160488 A JP2008160488 A JP 2008160488A
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Masayuki Tsuchida
誠幸 土田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless communication device provided with an automatic frequency control function capable of detecting an FSW (frame sync word) by performing frequency shift (correction) into a band even if a frequency shifts in to the extent that the frequency goes out of a band filter, and its control method. <P>SOLUTION: A DC offset amount corresponding to the frequency shift is detected, and when the value exceeds a preset threshold, an oscillation frequency for reception or transmission is subjected to frequency shift (correction) so as to cancel the shift. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信機に関し、詳細には、デジタル無線通信システムに使用して好適な無線通信機及びその周波数補正手段に関する。   The present invention relates to a wireless communication device, and more particularly to a wireless communication device suitable for use in a digital wireless communication system and a frequency correction unit thereof.

近年、業務用陸上移動無線通信機(Land Mobile Radio:LMR)は周波数利用効率の観点から一チャネルあたりの周波数帯域の狭帯域化やデジタル化が進められている。デジタル化に際しては、既存のアナログ方式の無線通信機との共存や既設備の流用、制御の容易さ等からFM変調方式の周波数シフトキーイング方式(Frequency Sift Keying:FSK)を使用した周波数分割多重方式(Frequency Division Multiple Access:FDMA)を採用する場合が多い。また、無線通信機等の高周波信号源としては、温度補償機能をもった電圧制御発振器(Voltage Controlled Oscillator:VCO)や水晶振動子を周波数発振源とする温度補償水晶発振器(Temperature Compensated Crystal Oscillator:TCXO)が使用されるのが一般的である。   In recent years, land mobile radio (LMR) for commercial use has been reduced in frequency band per channel and digitized from the viewpoint of frequency utilization efficiency. When digitizing, frequency division multiplexing using frequency modulation keying (FSK) of FM modulation because of coexistence with existing analog wireless communication devices, diversion of existing equipment, ease of control, etc. (Frequency Division Multiple Access: FDMA) is often employed. Moreover, as a high-frequency signal source for a wireless communication device or the like, a voltage controlled oscillator (VCO) having a temperature compensation function or a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) using a crystal resonator as a frequency oscillation source. ) Is generally used.

一方、PSKやFSK等のように搬送波の位相偏移量や周波数偏移量によって情報伝達を行う通信方式において、受信信号周波数と受信機の局部発振周波数がずれると、検波出力に直流オフセット成分(DCオフセット)が含まれ、正常な同期検出やデータ検出が困難となる。特に、近年のように一チャネルあたりの周波数帯域が狭くなると、許容される位相偏移量や周波数偏移量が小さくなるので、同じ量のDCオフセット成分であっても、その影響が大きくなる。
このような周波数ずれ(または周波数誤差と表現する)が発生する原因としては、受信機側の局部発振回路素子の経年変化や、検波器(周波数変調における検波手段は周波数弁別器)の回路素子の経年変化、温度変化に伴う回路素子値の変動による、中心周波数のずれ等が主たるものと考えられるが、送信側の発振周波数の変動によっても同様の不具合が発生する。
On the other hand, in a communication method in which information transmission is performed by the amount of phase shift or frequency shift of a carrier wave such as PSK or FSK, if the received signal frequency is shifted from the local oscillation frequency of the receiver, a DC offset component ( DC offset) is included, and normal synchronization detection and data detection become difficult. In particular, when the frequency band per channel becomes narrow as in recent years, the allowable amount of phase shift and the amount of frequency shift are reduced, so that even the same amount of DC offset component has a greater effect.
Causes of such frequency deviation (or expressed as frequency error) include the secular change of the local oscillation circuit element on the receiver side and the circuit element of the detector (detection means in frequency modulation is a frequency discriminator). It is considered that the shift of the center frequency due to the change of the circuit element value accompanying the secular change and the temperature change is the main, but the same trouble occurs due to the change of the oscillation frequency on the transmission side.

図14は、4値FSK変調信号を検波したときの、DCオフセットの影響を示した検波波形図であり、周波数ずれがない状態、即ち、DCオフセットがない場合には図14(a)に示すように、各シンボル値が中点0を中心に夫々のシンボル値に対応する箇所(±1、±3)に位置するのに対し、DCオフセットが含まれる場合は図14(b)に示すように、全体的に上下いずれかの方向にずれたものとなるので、正しいシンボル値とは異なる値が検出される。このときのDCオフセット量は、図14(b)に示す例では、中点0からプラス側方向にずれた量ΔDCとなる。
そこで、従来からこのような無線通信機においては送受信機の局部発振周波数を自動的に所望値に制御する自動周波数制御(Automatic Frequency Control:AFC)回路を備えるのが一般的である。AFCの基本的な手段としては、フェーズロックループ(Phase Lock Loop:PLL)回路中のVCOやTCXOを、正確に周波数調整された基地局や無線中継局から送信される無線信号周波数に同期させる方法が使用される。また、受信信号強度検出手段(Receive Signal Strength Indicator:RSSI)を備えた無線通信機においては、このRSSIの値が最良になるように局部発振器の発振周波数を制御する方法も知られている。
FIG. 14 is a detection waveform diagram showing the influence of the DC offset when detecting a quaternary FSK modulation signal. FIG. 14A shows a state where there is no frequency shift, that is, when there is no DC offset. As shown in FIG. 14B, each symbol value is located at a location (± 1, ± 3) corresponding to each symbol value centered on the midpoint 0, whereas a DC offset is included. In addition, since the whole is shifted in either the upper or lower direction, a value different from the correct symbol value is detected. In the example shown in FIG. 14B, the DC offset amount at this time is an amount ΔDC shifted from the midpoint 0 in the plus direction.
Therefore, conventionally, such a wireless communication apparatus is generally provided with an automatic frequency control (AFC) circuit that automatically controls the local oscillation frequency of the transceiver to a desired value. As a basic means of AFC, a method of synchronizing a VCO or TCXO in a phase lock loop (PLL) circuit with a radio signal frequency transmitted from a base station or a radio relay station whose frequency is accurately adjusted. Is used. In addition, in a wireless communication device equipped with a received signal strength detection means (Receive Signal Strength Indicator: RSSI), a method of controlling the oscillation frequency of the local oscillator so that the RSSI value becomes the best is also known.

あるいはFSKデジタル変調方式であって、APCO 25等、LMRの規格等に採用されている4値FSKを例にしたものでは、特許文献1(特開平6−177931)に開示されているものが知られている。これは、フレームの先頭に特定の信号配列パターンを有するフレーム同期ワード(Frame Sync Word:FSW)を配置して送信し、受信機側では、検波出力信号中の上記フレーム同期ワードを検出することにより同期を確立する際に、DCオフセットから周波数のずれ(周波数誤差量)も検出し、このDCオフセットが小さくなるように局部発振周波数を直接制御するものである。   Alternatively, an FSK digital modulation system that uses 4-level FSK adopted in the LMR standard, such as APCO 25, is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-177931). It has been. This is because a frame sync word (FSW) having a specific signal arrangement pattern is arranged and transmitted at the head of the frame, and the receiver side detects the frame sync word in the detection output signal. When establishing synchronization, a frequency shift (frequency error amount) is also detected from the DC offset, and the local oscillation frequency is directly controlled so that the DC offset becomes small.

図15は、従来の自動周波数制御の方法、即ち、フレーム同期ワードを検出し同期確立する際に、DCオフセット成分から周波数のずれを検出し、DCオフセットが小さくなるように局部発振周波数を直接制御する手段を備えた無線通信機の一例を示したブロック図である。この例に示す無線通信機は、アンテナ101と、このアンテナ101によって受信した高周波信号を第一の局部発振器102の出力と混合して第一中間周波数信号を生成する第一混合器(MIX)103及び帯域フィルタ104と、更に、周波数変換のために第二局部発振器105の出力と混合して第二中間周波数信号を生成するための第二混合器(MIX)106及び帯域フィルタ107と、上記第二中間周波数信号を検波するFM検波器108と、後述するようにFM検波信号からDCオフセット成分を減算する減算器109と、減算器の信号からFSWを検出するFSW同期検出回路110と、FSW同期検出回路110の出力からシンボルを検出するシンボル検出回路111と、上記FM検波器108の出力信号からDCオフセット量を検出するLPF112と、このDCオフセット量を示す信号と、上記FSW同期検出回路111から取り出したDCオフセット量を表わす信号とから周波数補正信号を生成するAFC制御回路113と、この周波数補正信号によって発振周波数を制御するTCXO制御回路114とを備えており、上記LPF112によって検出したDCオフセット信号を減算器109に供給することによって、検FM検波器108に含まれるDCオフセット成分を除去した状態で、FSW同期検出を行うように構成し制御するものである。
特開平6−177931号公報
FIG. 15 shows a conventional automatic frequency control method, that is, when a frame synchronization word is detected and synchronization is established, a frequency shift is detected from the DC offset component, and the local oscillation frequency is directly controlled so that the DC offset is reduced. It is the block diagram which showed an example of the radio | wireless communication apparatus provided with the means to do. A wireless communication apparatus shown in this example includes an antenna 101 and a first mixer (MIX) 103 that generates a first intermediate frequency signal by mixing a high-frequency signal received by the antenna 101 with an output of a first local oscillator 102. And a band filter 104, a second mixer (MIX) 106 and a band filter 107 for mixing with the output of the second local oscillator 105 for frequency conversion to generate a second intermediate frequency signal, FM detector 108 for detecting the two intermediate frequency signals, subtractor 109 for subtracting the DC offset component from the FM detection signal as will be described later, FSW synchronization detection circuit 110 for detecting FSW from the signal of the subtractor, and FSW synchronization A symbol detection circuit 111 for detecting a symbol from the output of the detection circuit 110, and a DC offset from the output signal of the FM detector 108 , An AFC control circuit 113 that generates a frequency correction signal from a signal indicating the DC offset amount, and a signal indicating the DC offset amount extracted from the FSW synchronization detection circuit 111, and oscillation by this frequency correction signal And a TCXO control circuit 114 for controlling the frequency, and by supplying the DC offset signal detected by the LPF 112 to the subtractor 109, the DC offset component contained in the detection FM detector 108 is removed, and the FSW It is configured and controlled to perform synchronization detection.
JP-A-6-177931

しかしながら、図15に示したようにFSW同期検出回路110の出力に基づいてDCオフセット量を検出し、その値が小さくなるように局部発振器102や105の出力信号周波数を調整する方法は、FSW同期検出できることが前提であるので、周波数誤差が大きくなってFSW同期が得られない場合は、目的を達成することができない。
即ち、図16に示すように、更に周波数ずれが大きくなって、受信信号の帯域の一部が帯域フィルタ104や107の減衰域により除去されると、FM検波器108に完全な受信信号が供給されないので、DCオフセット量そのものの検出が不可能となって、その補正もできない状態となる。
図17はこの不具合を説明するための図であり、受信チャネルの帯域フィルタ120の帯域内に自チャネル受信信号121が位置する場合は、図15に示したようにFM検波器108とLPF112及び減算器109によるDCオフセット成分キャンセルが可能であるが、図17の122に示すように、受信信号が帯域フィルタの通過帯域外に位置する場合は、そもそもFM検波器に受信信号が供給されないことになって、周波数補正機能が働かない状態となり、従って、DCオフセット検出もできない状態が継続することになる。
However, as shown in FIG. 15, the method of detecting the DC offset amount based on the output of the FSW synchronization detection circuit 110 and adjusting the output signal frequency of the local oscillators 102 and 105 so that the value becomes smaller is the FSW synchronization. Since it is assumed that it can be detected, the object cannot be achieved if the frequency error becomes large and FSW synchronization cannot be obtained.
That is, as shown in FIG. 16, when the frequency shift further increases and a part of the band of the received signal is removed by the attenuation band of the band filter 104 or 107, the complete received signal is supplied to the FM detector 108. As a result, the DC offset amount itself cannot be detected and cannot be corrected.
FIG. 17 is a diagram for explaining this problem. When the own channel reception signal 121 is located within the band of the band filter 120 of the reception channel, the FM detector 108, the LPF 112, and the subtraction are performed as shown in FIG. Although the DC offset component can be canceled by the detector 109, as shown at 122 in FIG. 17, when the received signal is located outside the pass band of the band filter, the received signal is not supplied to the FM detector in the first place. Thus, the frequency correction function does not work, and therefore the state where DC offset cannot be detected continues.

また更に、上述したようにバンドパスフィルタ(BPF)によって中間周波信号を取り出し、該バンドパスフィルタ出力レベルが最大になるように、局部発振器の発振周波数を制御する方法では、隣接チャネルにレベルに大きな信号が存在すると、その隣接チャネルを引き込むように動作し、誤って隣接チャネルに同期してしまう虞もあった。
本発明は、従来の周波数補正機能を備えた無線通信機における諸問題点を解決するためになされたものであって、フレーム同期ワード(FSW)が検出されない程度に大きく周波数誤差(周波数ずれ)が生じた場合であっても、それを正常に補正し、同期が得られるように構成した無線通信機を提供することを目的としている。
Furthermore, as described above, in the method of taking out the intermediate frequency signal by the band pass filter (BPF) and controlling the oscillation frequency of the local oscillator so that the output level of the band pass filter becomes the maximum, the level of the adjacent channel is greatly increased. When there is a signal, it operates to pull in the adjacent channel, and there is a possibility that it is erroneously synchronized with the adjacent channel.
The present invention has been made in order to solve various problems in a wireless communication apparatus having a conventional frequency correction function, and the frequency error (frequency shift) is so large that a frame synchronization word (FSW) is not detected. An object of the present invention is to provide a wireless communication device configured so that even if it occurs, it can be corrected normally and synchronization can be obtained.

本発明はかかる課題を解決するために、請求項1記載の無線通信機は、受信信号に局部発振信号を混合して中間周波数信号を生成する周波数変換手段と、中間周波数信号から所要帯域の信号を取り出す帯域フィルタと、該帯域フィルタ出力信号を検波する検波手段と、該検波信号から既知のフレーム同期ワード信号を検出するフレーム同期ワード検出手段と、を備えた無線通信機において、前記検波信号から周波数ずれに対応した直流信号を抽出するフィルタ手段と、該直流信号値又はそれを周波数ずれ量に変換した値を予め設定した閾値と比較する周波数ずれ比較手段と、該周波数ずれが閾値を越えている場合、前記局部発振信号周波数を予め設定した量シフトする局部周波数補正手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の無線通信機において、局部周波数補正手段においてシフトする周波数の最大値を設定すると共に、シフトする周波数値として段階的に増大する複数の値を設定し、前記周波数ずれ比較手段によって得られた値に対応して、いずれかの値を選択して周波数補正するように構成したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a wireless communication device according to claim 1, wherein a frequency converting means for generating an intermediate frequency signal by mixing a local oscillation signal with a received signal, and a signal in a required band from the intermediate frequency signal. In a wireless communication device comprising: a band filter for extracting a band filter; a detection unit for detecting the band filter output signal; and a frame synchronization word detection unit for detecting a known frame synchronization word signal from the detection signal. Filter means for extracting a DC signal corresponding to the frequency deviation, frequency deviation comparison means for comparing the DC signal value or a value obtained by converting the DC signal value into a frequency deviation amount, with a preset threshold value, and the frequency deviation exceeds the threshold value. If there is, a local frequency correcting means for shifting the local oscillation signal frequency by a preset amount is provided.
According to a second aspect of the present invention, in the wireless communication device according to the first aspect, the maximum value of the frequency to be shifted is set in the local frequency correction means, and a plurality of values that increase stepwise are set as the frequency value to be shifted. The frequency correction is performed by selecting one of the values corresponding to the value obtained by the frequency deviation comparing means.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の無線通信機において、更に、受信信号波形から同期ワード候補シンボルデータを取得する同期ワード候補取得手段と、該同期ワード候補取得手段によって得たフレーム同期ワード候補の各シンボル値と記憶したフレーム同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算手段と、シンボル誤差演算手段によって求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算手段と、シンボル誤差演算手段によって求めた、フレーム同期ワード候補の各シンボル誤差から上記シンボル誤差平均値を減算してオフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算手段と、フレーム同期ワード候補の各シンボルについて上記シンボル誤差平均減算手段によって求めたオフセット補正値を自乗する補正値自乗演算手段と、その補正値自乗演算手段によって求めた結果をフレーム同期ワード候補全シンボルについて加算して同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算手段と、シンボル誤差合算手段によって求めた同期ワードシンボル誤差と予め設定した閾値と比較し、当該フレーム同期ワード候補がフレーム同期ワードであるか否かを判断する同期ワード判断手段を備えたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication device according to the first or second aspect, the synchronization word candidate acquisition unit for acquiring the synchronization word candidate symbol data from the received signal waveform, and the synchronization word candidate acquisition unit Symbol error calculation means for calculating a symbol error between each symbol value of the frame synchronization word candidate and each symbol corresponding value of the stored frame synchronization word, and symbol error average for calculating a symbol error average value for all symbols obtained by the symbol error calculation means For each symbol of the frame synchronization word candidate, a calculation means, a symbol error average subtraction means for subtracting the symbol error average value from each symbol error of the frame synchronization word candidate obtained by the symbol error calculation means, and obtaining an offset correction value Obtained by the above symbol error average subtraction means Correction value square calculating means for squaring the facet correction value, symbol error adding means for adding a result obtained by the correction value square calculating means for all symbols of the frame synchronization word candidate to obtain a synchronization word symbol error, and symbol error adding means And a synchronization word determination unit that compares the synchronization word symbol error obtained by the above with a preset threshold value and determines whether or not the frame synchronization word candidate is a frame synchronization word.

請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の無線通信機において、更に、フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた信号を得る周波数ずれ検出手段と、該周波数ずれ検出手段により取得した周波数ずれ成分を受信信号又は検波後のフレーム同期ワード信号から減算してフレーム同期ワードを検出する周波数ずれ補正同期検出手段と、周波数ずれ検出手段出力に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定手段と、受信検波したフレーム同期信号におけるデータ位置を判断するシンボルカウンタと、このシンボルカウンタと周波数補正量設定手段に基づいて局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正手段とを備え、このシンボルカウンタと周波数補正量設定手段に基づいて局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication device according to any one of the first to third aspects, the frame synchronization word signal further corresponds to a frequency shift between the reception signal frequency and the oscillation frequency of the local oscillation means. A frequency shift detection means for obtaining a signal, a frequency shift correction synchronization detection means for detecting a frame synchronization word by subtracting a frequency shift component acquired by the frequency shift detection means from a received signal or a frame synchronization word signal after detection, and a frequency Frequency correction amount setting means for calculating the frequency correction amount of the local oscillating means based on the deviation detection means output, a symbol counter for determining the data position in the received frame synchronization signal, and the symbol counter and frequency correction amount setting means Frequency correction means for controlling the oscillation frequency correction timing and frequency correction amount of the local oscillation means based on With the door, and controlling the oscillation frequency correction timing and frequency correction amount of the local oscillation means on the basis of the symbol counter and frequency correction amount setting means.

本発明は上述したように構成するので、夫々次のような効果が得られる。即ち、請求項1記載の発明では、周波数変換手段と、帯域フィルタと、検波手段と、フレーム同期ワード検出手段と、を備えた無線通信機において、FSWが検出できない状態でも、検波信号から周波数ずれに応じた直流信号(DCオフセット)を検出するとともに閾値と比較し、この周波数ずれに応じた直流信号の量が予め設定した閾値を越えたとき、周波数変換用の局部発振信号周波数を、補正して周波数ずれをキャンセルするように構成したので、受信信号が、周波数帯域用のバンドパスフィルタをはみ出すように大きく周波数がずれた場合においても、そのずれを補正してFSW検出を可能とし、更に、FSW検出による自動周波数補正機能によって正確にFSW同期維持が継続され、データの復調をおこなうことができる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の無線通信機において、局部周波数補正手段においてシフトする周波数の最大値を設定すると共に、シフトする周波数値として段階的に増大する複数の値を設定し、前記周波数ずれ比較手段によって得られた値に対応して、いずれかの値を選択して周波数補正するように構成したので、誤って隣接チャネル信号を引き込む不具合を回避することが可能となる。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. That is, according to the first aspect of the present invention, even in a state where the FSW cannot be detected in the wireless communication device including the frequency conversion unit, the bandpass filter, the detection unit, and the frame synchronization word detection unit, the frequency shift from the detection signal. A DC signal (DC offset) corresponding to the frequency difference is detected and compared with a threshold value. When the amount of DC signal corresponding to the frequency deviation exceeds a preset threshold value, the local oscillation signal frequency for frequency conversion is corrected. Therefore, even when the received signal is greatly shifted in frequency so as to protrude from the bandpass filter for the frequency band, it is possible to detect the FSW by correcting the shift, and further, With the automatic frequency correction function based on FSW detection, the FSW synchronization can be accurately maintained and data can be demodulated.
According to a second aspect of the present invention, in the wireless communication device according to the first aspect, the maximum value of the frequency to be shifted is set in the local frequency correction means, and a plurality of values that increase stepwise are set as the frequency value to be shifted. Since any one of the values is selected and the frequency is corrected in accordance with the value obtained by the frequency deviation comparing means, it is possible to avoid the problem of erroneously drawing the adjacent channel signal.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の無線通信機において、更に、フレーム同期ワード候補シンボルデータを取得する同期ワード候補取得手段と、このフレーム同期ワード候補の各シンボル値と予め記憶したフレーム同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算手段とによって、求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求め、フレーム同期ワード候補の各シンボル誤差からシンボル誤差平均値を減算してオフセット補正値を求めるとともに、シンボル誤差平均減算手段によって求めたオフセット補正値を自乗し、その補正値自乗演算結果をフレーム同期ワード候補全シンボルについて加算して同期ワードシンボル誤差を求め、更に、同期ワードシンボル誤差と予め設定した閾値と比較することによって、当該フレーム同期ワード候補がフレーム同期ワードであるか否かを判断する同期ワード判断手段を備えたので、受信品質が悪化した状態でもFSW検出を可能にした同一出願人の第一の既出願発明を併用して、迅速且つ正確にフレーム同期ワードの検出及び、その後のシンボル値検出が可能となる。   According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication device according to the first or second aspect, synchronization word candidate acquisition means for acquiring frame synchronization word candidate symbol data, and each symbol value of the frame synchronization word candidate are stored in advance. The symbol error calculation means for calculating the symbol error with the corresponding value of each symbol of the frame synchronization word is used to determine the symbol error average value for all the calculated symbols, and the symbol error average value is subtracted from each symbol error of the frame synchronization word candidate. To calculate the offset correction value, square the offset correction value obtained by the symbol error average subtracting means, add the square calculation result of the correction value for all the symbols in the frame synchronization word candidate to obtain the synchronization word symbol error, and Compare word symbol error to a preset threshold Therefore, since the synchronization word determination means for determining whether or not the frame synchronization word candidate is a frame synchronization word is provided, it is possible to detect the FSW even when the reception quality is deteriorated. In combination with the invention, it is possible to quickly and accurately detect the frame synchronization word and then detect the symbol value.

請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の無線通信機において、更に、同一出願人の第二の既出願発明を併用し、フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた信号を得る周波数ずれ検出手段と、該周波数ずれ検出手段により取得した周波数ずれ成分を受信信号又は検波後のフレーム同期ワード信号から減算してフレーム同期ワードを検出する周波数ずれ補正同期検出手段と、周波数ずれ検出手段出力に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定手段と、受信検波したフレーム同期信号におけるデータ位置を判断するシンボルカウンタと、このシンボルカウンタと周波数補正量設定手段に基づいて局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正手段とを備え、このシンボルカウンタと周波数補正量設定手段に基づいて局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御するように構成したので、フレーム同期ワード検出後に、処理中のデータの棄損を防止するタイミングで、周波数補正を行うことが可能となる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication device according to any one of the first to third aspects of the present invention, in addition to the second prior invention of the same applicant, the received signal frequency is determined from the frame synchronization word signal. A frequency shift detector that obtains a signal corresponding to the frequency shift between the oscillation frequency of the local oscillator and the local oscillator, and a frame obtained by subtracting the frequency shift component acquired by the frequency shift detector from the received signal or the frame synchronization word signal after detection. Frequency deviation correction synchronization detecting means for detecting a synchronization word, frequency correction amount setting means for calculating the frequency correction amount of the local oscillation means based on the output of the frequency deviation detection means, and determining the data position in the received frame synchronization signal And the oscillation frequency correction timing of the local oscillation means based on the symbol counter and the frequency correction amount setting means Since the frequency correction means for controlling the frequency correction amount is provided and the oscillation frequency correction timing and the frequency correction amount of the local oscillating means are controlled based on the symbol counter and the frequency correction amount setting means. After word detection, frequency correction can be performed at a timing that prevents loss of data being processed.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図1は本発明に係る無線通信機の基本的な考え方を説明する図である。先ず図1(a)は、本発明の無線通信機において使用する周波数シフト回路の構成例を示すブロック図であり、この例ではFSK変調信号を検波するFM検波器1から検波信号を取り出し、その信号からLPF(低域フィルタ)2により直流成分を検出する。検波信号の直流成分には図1(b)に示すように、周波数のずれ(誤差)に対応するDCオフセット成分が含まれるので、このDCオフセット成分の量を周波数ずれ量として周波数ずれ検出回路3において監視するとともに、予め設定した閾値と比較する。監視の結果閾値を越えた場合、予め設定した量、局部発振信号の周波数を補正するようにAFC制御回路4を制御する。なお、周波数がずれる原因については既に説明した通りである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .
FIG. 1 is a diagram for explaining the basic concept of a wireless communication device according to the present invention. First, FIG. 1A is a block diagram showing a configuration example of a frequency shift circuit used in the wireless communication apparatus of the present invention. In this example, a detection signal is extracted from an FM detector 1 that detects an FSK modulation signal, and A direct current component is detected from the signal by an LPF (low-pass filter) 2. As shown in FIG. 1B, the DC component of the detection signal includes a DC offset component corresponding to the frequency shift (error). Therefore, the frequency shift detection circuit 3 uses the amount of this DC offset component as the frequency shift amount. And monitoring with a preset threshold value. When the threshold value is exceeded as a result of monitoring, the AFC control circuit 4 is controlled so as to correct the preset amount and the frequency of the local oscillation signal. The cause of the frequency shift is as already described.

DCオフセット成分から周波数のずれを検出するために、好ましくはLPF2として数Hz単位の精度で低周波数を弁別できるものを使用する方が制御精度も向上する。現在、フィルタリング手段もデジタル化が進み、DSP等によって極めて高精度に周波数分析が可能であるので、それらを使用することもできる。ここで検出するDC成分(DCオフセット)は、FSWの部分に限らず、検波信号の所定時間毎のDCオフセット量を検出すれば、そのときの周波数ずれを検出することができる。なお、一般にFSWについては周波数ずれが含まれない場合にDCオフセット量がゼロになるように設定され、あるいはそうなるように検波器が構成される場合が多いが、変調方式やデータ符号化方式によって、それと異なる場合は、適宜オフセット量としての検出に工夫を要する。
しかし、ここで行う周波数ずれ検出や周波数シフトは、比較的大きく周波数がずれた場合を対象にしているので、FSW検出やそれに伴うDCオフセット検出処理に比べれば、多少の誤差の存在は問題にならない。本発明は、周波数ずれの程度を、検波信号に含まれるDC成分を監視するとともに、そのDC成分を予め設定した閾値と比較し、閾値を越えた場合、AFC制御回路4においてその周波数ずれをキャンセルする方向に局部発振器の周波数をある程度大きく補正することによって、受信帯域外に周波数が大きくずれた場合にも対応できるように構成したものである。
In order to detect a frequency shift from the DC offset component, it is preferable to use LPF 2 that can discriminate a low frequency with accuracy of several Hz. At present, the filtering means are also digitized, and frequency analysis can be performed with extremely high accuracy by a DSP or the like, so that they can also be used. The DC component (DC offset) detected here is not limited to the FSW portion, and if the amount of DC offset per predetermined time of the detection signal is detected, the frequency shift at that time can be detected. In general, the FSW is often set so that the DC offset amount becomes zero when the frequency deviation is not included, or the detector is configured to be so. However, depending on the modulation method and the data encoding method, If this is not the case, it is necessary to devise appropriate detection as an offset amount.
However, since the frequency shift detection and the frequency shift performed here are for a case where the frequency is relatively large, the presence of some errors is not a problem compared to the FSW detection and the accompanying DC offset detection processing. . The present invention monitors the DC component included in the detection signal for the degree of frequency deviation, compares the DC component with a preset threshold value, and cancels the frequency deviation in the AFC control circuit 4 when the threshold value is exceeded. In this direction, the frequency of the local oscillator is corrected to a certain extent to cope with a case where the frequency greatly deviates outside the reception band.

図1(c)は上述した制御の様子を示したもので、AFC制御(自動周波数補正)処理が行われない状態で、実線5に示すように検波出力に含まれるDC成分が時間経過に伴って増大し、更に大きくずれて+側の閾値6を越えた場合、本発明では破線7にて示すように、DC成分をキャンセルする方向に局部発振信号周波数を補正する。
なお、上述したような一部帯域外の信号の引き込みを行う際には、誤って隣接チャネル信号帯域に移動するまで周波数補正しないように(誤って隣接チャネル信号を引き込まないように)、周波数補正量に制限を設ける必要がある。図2はその様子を説明するもので、図中8は自チャネルのBPF受信帯域、9は隣接チャネルのBPF受信帯域であり、隣接チャネル引き込み防止のため、この例では、自チャネル帯域の中心周波数f0から通過帯域のカットオフまでの周波数量Aを第一の周波数シフト値(閾値1)とし、第一の周波数シフト量Aから更に、両チャネルの中間の周波数ftまでの周波数量Bを第二の周波数シフト値(閾値2)として、最大の周波数シフト値をA+Bに設定しておく。
また、実際の周波数シフトの方法としては種々のものが考えられる。例えば上述したように、DCオフセット量が閾値を越えたとき、その閾値とほぼ同じ量に相当する周波数を一度にシフトする方法や、一回分の周波数シフト量として少ない量を予め設定しておき、数回に分けて周波数シフトする方法、あるいは閾値を越えたとき比較的大きな量の周波数シフトを行い、その後、徐々にシフト量を減少しながら数回の周波数シフトを行う等の方法が考えられる。
FIG. 1C shows the state of the control described above, and the DC component included in the detection output is shown as time elapses as shown by the solid line 5 in a state where the AFC control (automatic frequency correction) processing is not performed. In the present invention, as indicated by the broken line 7, the local oscillation signal frequency is corrected in the direction of canceling the DC component.
It should be noted that when the signal outside the partial band as described above is drawn, the frequency correction is performed so that the frequency correction is not performed until the signal is erroneously moved to the adjacent channel signal band (so that the adjacent channel signal is not erroneously drawn). There is a need to limit the amount. FIG. 2 illustrates this state, in which 8 is the BPF reception band of the own channel and 9 is the BPF reception band of the adjacent channel. In this example, in order to prevent the adjacent channel from being pulled in, the center frequency of the own channel band is used. The frequency amount A from f0 to the cut-off of the passband is set as the first frequency shift value (threshold value 1), and the frequency amount B from the first frequency shift amount A to the intermediate frequency ft between both channels is set to the second frequency amount B. As the frequency shift value (threshold 2), the maximum frequency shift value is set to A + B.
Various methods of actual frequency shifting are conceivable. For example, as described above, when the DC offset amount exceeds the threshold value, a method of shifting the frequency corresponding to almost the same amount as the threshold value at a time, or a small amount as a frequency shift amount for one time is set in advance. A method of frequency shifting in several times, or a method of performing a relatively large amount of frequency shifting when a threshold value is exceeded, and then performing frequency shifting several times while gradually decreasing the amount of shift can be considered.

図3は、本発明に係る無線通信機の要部の一構成例を示すブロック図である。この例に示す無線通信機10は、アンテナ11と、このアンテナ11によって受信した高周波信号を第一の局部発振器12の出力と混合して第一中間周波数を生成する第一混合器(MIX)13及び帯域フィルタ14と、更に、周波数変換のために第二局部発振器15の出力と混合して第二中間周波数信号を生成するための第二混合器(MIX)16及び帯域フィルタ17と、第二中間周波数信号を検波するFM検波器18と、このFM検波器の出力信号からフレーム同期ワードを検出して同期信号を生成するフレーム同期ワード検出器(FSW同期検出器)19と、上記FM検波器18の出力からDCオフセット成分を減算するDCオフセット調整器20と、DCオフセット成分が除去された信号から目的とするシンボルを検出するシンボル検出器21と、上記FM検波器18の信号からDCオフセット成分を含む直流成分を取り出すLPF22と、そのDCオフセット量を予め設定した閾値と比較するとともに、閾値を越えたとき、周波数シフト信号を出力する周波数ずれ検出回路23と、その周波数シフト信号に基づいて周波数調整データを生成するAFC制御回路24と、この周波数調整データによって周波数を補正する機能をもったTCXO制御回路25と、を備えたもので、TCXO制御回路25の信号によって、上記第一の局部発振器12の周波数を制御するように構成したものである。なお、無線通信機として送信部26を備える場合は、その送信周波数を制御する送信用発振器27の周波数を上記TCXO制御回路25によって補正するように構成することもできる。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of the wireless communication device according to the present invention. A wireless communication device 10 shown in this example includes an antenna 11 and a first mixer (MIX) 13 that generates a first intermediate frequency by mixing a high-frequency signal received by the antenna 11 with an output of a first local oscillator 12. And a band filter 14, and a second mixer (MIX) 16 and a band filter 17 for mixing with the output of the second local oscillator 15 for frequency conversion to generate a second intermediate frequency signal, An FM detector 18 for detecting an intermediate frequency signal, a frame synchronization word detector (FSW synchronization detector) 19 for detecting a frame synchronization word from the output signal of the FM detector and generating a synchronization signal, and the FM detector A DC offset adjuster 20 that subtracts the DC offset component from the output of 18 and a symbol that detects a target symbol from the signal from which the DC offset component has been removed. The detector 21, the LPF 22 that extracts a DC component including a DC offset component from the signal of the FM detector 18, the DC offset amount is compared with a preset threshold value, and a frequency shift signal is output when the threshold value is exceeded. And a TCXO control circuit 25 having a function of correcting the frequency based on the frequency adjustment data, the AFC control circuit 24 for generating frequency adjustment data based on the frequency shift signal. Thus, the frequency of the first local oscillator 12 is controlled by the signal of the TCXO control circuit 25. When the transmitter 26 is provided as a wireless communication device, the TCXO control circuit 25 can correct the frequency of the transmission oscillator 27 that controls the transmission frequency.

また、以上の構成には受信高周波回路等の記載は省略しているが、以下説明する本発明の機能を満たす範囲で必要に応じて適宜構成を変更すること、あるいは不要なブロックを削除すること、更に、各ブロック処理をデジタル処理するようにマイクロコンピュータを含むICにより構成し、ソフトウエア処理すること等は自由である。また、前記第一局部発振器12がTCXO制御回路25の一部であること、あるいはTCXOそのもの、又は、TCXO制御回路25をその構成の一部とするPLL発振回路であってもよい。更に、FSW同期検出器19以降の処理をデジタル信号に変換して行ってもよい。
上記構成において、基本的な動作については従来技術の例に関連して説明し、また既によく知られているので説明を省略するが、本発明における特徴は、おおきく周波数ずれが発生し、受信帯域の一部が受信帯域外にはみ出すような状況であっても、フレーム同期ワード検出を可能にしたものである。そのために、図1に示したように、FM検波器18、LPF22、周波数すれ検出回路23、AFC制御回路24により、検波器の出力に含まれるDC成分を監視するとともに、その量が一定値を越えたとき、それをキャンセルするように発振周波数を補正するものである。
In addition, although the description of the reception high-frequency circuit and the like is omitted in the above configuration, the configuration is appropriately changed as necessary within the range satisfying the functions of the present invention described below, or unnecessary blocks are deleted. In addition, each block processing is configured by an IC including a microcomputer so as to perform digital processing, and software processing is free. The first local oscillator 12 may be a part of the TCXO control circuit 25, or the TCXO itself or a PLL oscillation circuit having the TCXO control circuit 25 as a part of its configuration. Further, the processing after the FSW synchronization detector 19 may be converted into a digital signal.
In the above configuration, the basic operation will be described in relation to an example of the prior art, and will not be described because it is already well known. However, a feature of the present invention is that a significant frequency shift occurs and the reception band is Even if a part of the frame protrudes outside the reception band, frame synchronization word detection is possible. For this purpose, as shown in FIG. 1, the FM detector 18, the LPF 22, the frequency drift detection circuit 23, and the AFC control circuit 24 monitor the DC component included in the output of the detector, and the amount thereof has a constant value. When it exceeds, the oscillation frequency is corrected so as to cancel it.

以下、図3を参照しながら、信号波形を示す図4に基づいて本発明の実施例の動作について説明する。
即ち、図4は、本発明の無線通信機の制御例を説明する模式的な信号波形図であり、この例においては上述したAPCO25規格に基づいた信号形式を使用する場合を説明する。この規格では、図4(a)の受信信号シーケンス図に示すように、所定間隔(所定周期)で先頭にFSW部を配置し、その後にフレームデータ部が続いて送信される。
図4(b)はLPF22の出力波形図であり、図4(c)はTCXO調整データ信号図である。先ず、時間t0においては未だFSW同期が確立していない状態を示しており、何等かの原因によって受信周波数と局部発振周波数のずれが徐々に大きくなり、時間t1においてプラス側閾値越え、更に、周波数ずれが拡大している状況を示している。閾値の設定値にもよるが、この状態ではFSW検出は困難であり、従来のようにFSW検出に基づいてDCオフセット量を補正する手段は有効に機能しない。
The operation of the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 4 showing signal waveforms with reference to FIG.
That is, FIG. 4 is a schematic signal waveform diagram illustrating an example of control of the wireless communication device of the present invention. In this example, a case where a signal format based on the above-mentioned APCO25 standard is used will be described. In this standard, as shown in the received signal sequence diagram of FIG. 4A, an FSW unit is arranged at the head at a predetermined interval (predetermined period), and then a frame data unit is transmitted.
FIG. 4B is an output waveform diagram of the LPF 22, and FIG. 4C is a TCXO adjustment data signal diagram. First, the FSW synchronization is not yet established at time t0, and the deviation between the reception frequency and the local oscillation frequency gradually increases due to some cause, exceeds the positive threshold at time t1, It shows the situation where the gap is expanding. Although depending on the set value of the threshold value, it is difficult to detect the FSW in this state, and the conventional means for correcting the DC offset amount based on the FSW detection does not function effectively.

そこで、本発明では、予め設定した閾値を越えたことを検出したとき(時間t1)、その周波数ずれをキャンセルする方向に、局部発振周波数を補正する。この例では周波数がプラス方向にずれているので、局部発振周波数も同様にプラス方向にずらす(補正する)ことになる。この補正量をαとすると、周波数補正した時点で、BPFによるチャネル信号の部分的削除が無くなり、検波信号には受信チャネル信号の全ての帯域信号が含まれるので、検波信号の劣化は無くなる。図1(c)はその様子を示している。
この状態になると、上述した従来のDCオフセット補正方法と同じように、FM検波器18の出力に基づいて行われるFSW同期検出回路19のFSW検出機能と、検出したFSWからDCオフセット量を求め、FSW検出タイミングの次のシンボルからDCオフセット量を加減算する処理を備えたDCオフセット調整回路20の機能によって、DCオフセット量を減少させるようにAFC制御回路24を制御し、その結果に基づいてTCXO制御回路25が機能するので、自動的にDCオフセット量が減少して理想的にはゼロになり、安定してFSW同期検出が行われてデータシンボルが正確に検出される。
Therefore, in the present invention, when it is detected that a preset threshold value is exceeded (time t1), the local oscillation frequency is corrected in a direction to cancel the frequency deviation. In this example, since the frequency is shifted in the positive direction, the local oscillation frequency is similarly shifted (corrected) in the positive direction. When this correction amount is α, the channel signal is not partially deleted by the BPF at the time of frequency correction, and the detection signal includes all band signals of the reception channel signal, so that the detection signal is not deteriorated. FIG. 1C shows this state.
In this state, as in the conventional DC offset correction method described above, the FSW detection function of the FSW synchronization detection circuit 19 performed based on the output of the FM detector 18 and the DC offset amount are obtained from the detected FSW. The AFC control circuit 24 is controlled to reduce the DC offset amount by the function of the DC offset adjustment circuit 20 having a process of adding / subtracting the DC offset amount from the symbol next to the FSW detection timing, and TCXO control is performed based on the result. Since the circuit 25 functions, the DC offset amount is automatically reduced and ideally becomes zero, and the FSW synchronization detection is performed stably and the data symbol is accurately detected.

なお、上述したように、周波数シフトの方法は、DCオフセット量が閾値を越えたとき、その閾値とほぼ同じ量に該当する分周波数をシフトする方法、一回の周波数シフトの量を予め設定しておき、数回に分けて周波数シフトする方法、あるいは閾値を越えたとき比較的大きな量の周波数シフトを行い、その後、徐々にシフト量を減少しながら数回の周波数シフトを行う等の方法があるが、隣接チャネルへの誤調整を行わないようにするためには、DCオフセット量の減少を確認しながら数回に分けて周波数シフトを実行することが好ましいであろう。更に、周波数シフトの回数は、AFC制御回路24によって管理すればよいが、周波数シフトの回数や最大シフト回数は、発振回路の発振子の経年変化や隣接チャネル周波数との関係に基づいて予め設定しておき、最大回数を超えるときは、シフト回数を制限することによって隣接チャネルに移行するような誤制御を防止することも有用であろう。   As described above, when the DC offset amount exceeds the threshold value, the frequency shift method is a method of shifting the frequency corresponding to the same amount as the threshold value, and the frequency shift amount is set in advance. A method of shifting the frequency in several steps, or a method of performing a relatively large amount of frequency shift when the threshold value is exceeded, and then performing a frequency shift several times while gradually decreasing the shift amount, etc. However, in order not to perform misadjustment to the adjacent channel, it is preferable to perform the frequency shift in several steps while confirming the decrease in the DC offset amount. Furthermore, the number of frequency shifts may be managed by the AFC control circuit 24, but the number of frequency shifts and the maximum number of shifts are set in advance based on the relationship with the secular change of the oscillator of the oscillation circuit and the adjacent channel frequency. If the maximum number of times is exceeded, it may be useful to prevent erroneous control such as shifting to an adjacent channel by limiting the number of shifts.

また、TCXO制御を行うタイミングは、データ受信中に行うと周波数変化によってデータが異なったものになるので、後述するようにシンボルカウンタを用いて検出するFSW先頭から、LPFやその他の回路の遅延時間を考慮した所定時間経過後に、データ処理に影響を及ぼさないタイミングでTCXOの発振周波数を調整(補正)することが必要である。更に、本発明は送信機についても同様に周波数制御を行うことができ、基地局送信機等の正確に周波数管理された無線信号を受信して、その検波器出力に含まれるDCオフセット量から、基地局周波数と自局の局部発振信号周波数との周波数のずれ(誤差)を検出し、そのずれを上述した方法で補正すれば、正確な基地局からの送信周波数に一致させる制御を行うこともできる。
なお、レピータのように、周波数安定度が確保されおり、AFC機能を備えていない装置において、同様の周波数シフト補正を行う場合は、図5に示すように、予め設定した周波数のシフト量をずらせた周波数の複数の発振器と、それを自在に切替えるスイッチを備えたキャリアシフト回路を用意すればよい。
Also, the timing for performing the TCXO control becomes different depending on the frequency change if the TCXO control is performed. As described later, the delay time of the LPF and other circuits from the FSW head detected using a symbol counter is used. It is necessary to adjust (correct) the oscillation frequency of the TCXO at a timing that does not affect the data processing after a lapse of a predetermined time considering the above. Furthermore, the present invention can also perform frequency control for the transmitter in the same manner, receiving a radio signal whose frequency is accurately managed, such as a base station transmitter, and from the DC offset amount included in the detector output, If a frequency shift (error) between the base station frequency and the local oscillation signal frequency of the local station is detected and the shift is corrected by the above-described method, control can be performed so as to match the accurate transmission frequency from the base station. it can.
When a similar frequency shift correction is performed in a device such as a repeater in which frequency stability is ensured and does not have an AFC function, a preset frequency shift amount is shifted as shown in FIG. A carrier shift circuit having a plurality of oscillators having different frequencies and a switch for freely switching between them may be prepared.

図6は、上記図5に示したキャリアシフト回路を使用したレピータ装置(無線通信機)の一例を示すブロック図である。上記図3に示したものと同一部分には同一符号を付して、説明は省略するが、レピータ等では正確な発振周波数を確保するために内部を一定温度に保つ機能をもった恒温槽型水晶発振器(Oven Controlled Crystal Oscillator)29を使用することが多いので、任意の周波数量だけ周波数をシフトする機能を備えないことが多い。そこで、図6に示すように、例えば第二混合器(MIX)16と第二帯域フィルタ(BPF)17の間に、上述した図5のキャリアシフト回路28を挿入し、そのスイッチSWをAFC制御回路24から出力する信号によって制御するものである。
なお、この例に限らず、第二混合機16とそれに局部発振信号を供給するOCXOに代えて(除去して)、上記図5のキャリアシフト回路28を使用しても、同様に目的は達成できる。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a repeater device (wireless communication device) using the carrier shift circuit shown in FIG. The same parts as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. However, in a repeater or the like, a constant temperature bath type having a function of keeping the inside at a constant temperature in order to ensure an accurate oscillation frequency. Since the crystal oscillator (Oven Controlled Crystal Oscillator) 29 is often used, the function of shifting the frequency by an arbitrary frequency amount is often not provided. Therefore, as shown in FIG. 6, for example, the carrier shift circuit 28 of FIG. 5 described above is inserted between the second mixer (MIX) 16 and the second band filter (BPF) 17, and the switch SW is controlled by AFC. It is controlled by a signal output from the circuit 24.
Note that the present invention is not limited to this example, and the object can be similarly achieved even if the carrier shift circuit 28 of FIG. 5 is used instead of (removed) the second mixer 16 and the OCXO that supplies the local oscillation signal thereto. it can.

なお、通信システムの形態として、無線通信機同士の相互通信(コンベンショナル形態)、レピータから無線通信機への送信(コンベンショナル&トランキング形態)、無線通信機からレピータへの送信(コンベンショナル形態)、無線通信機からレピータへの送信(トランキング形態)といった組み合わせがあり得るが、通常レピータでは上述したように、レピータから送信する周波数は、極めて高精度の周波数に管理されており、周波数ずれは少ない。この点を考慮すると、レピータからの無線信号を受信する無線通信機において、FM検波器出力に含まれるDCオフセットは自無線通信機の周波数ずれとなる。そこで、その周波数ずれを補正した結果得られる周波数信号は、レピータの送信周波数と一致したものとなるので、基準周波数信号(センター周波数)として使用することができ、PLL回路の基準信号として使用する他、内蔵するクロック信号源の更正、その他の正確な周波数信号を必要とする回路において利用することができる。
以上説明したように本発明によれば、無線通信機の回路の経年変化等により発振周波数や検波器の中心周波数がずれて、FSWの検出ができない状況においても、発振周波数や中間周波数を補正して、FSW検出可能な状態に復帰させることが可能となる。また、本発明を使用してレピータ等の正確な周波数に基づいて自局無線通信機の基準周波数を補正できるシステムにおいては、周波数安定度が劣る無線通信機であっても正確な発振周波数を維持可能となる。
As communication system forms, communication between wireless communication apparatuses (conventional form), transmission from a repeater to a wireless communication apparatus (conventional & trunking form), transmission from a wireless communication apparatus to a repeater (conventional form), wireless communication There may be a combination such as transmission from a communication device to a repeater (trunking form). However, in a normal repeater, as described above, the frequency transmitted from the repeater is managed to an extremely high accuracy frequency, and the frequency deviation is small. Considering this point, in a wireless communication device that receives a wireless signal from a repeater, the DC offset included in the FM detector output is a frequency shift of the own wireless communication device. Therefore, since the frequency signal obtained as a result of correcting the frequency deviation coincides with the transmission frequency of the repeater, it can be used as a reference frequency signal (center frequency), and can be used as a reference signal for a PLL circuit. It can be used in a circuit that requires correction of a built-in clock signal source or other accurate frequency signal.
As described above, according to the present invention, the oscillation frequency and the intermediate frequency are corrected even in a situation where the oscillation frequency and the center frequency of the detector are shifted due to aging of the circuit of the wireless communication device and the FSW cannot be detected. Thus, it is possible to return to a state where FSW detection is possible. In addition, in a system that can correct the reference frequency of the local radio communication device based on an accurate frequency such as a repeater using the present invention, an accurate oscillation frequency is maintained even if the radio communication device has poor frequency stability. It becomes possible.

[第一の既出願発明]
ところで、同一出願人は、特願2005−339435「同期ワード検出装置、同期ワード検出方法、プログラム及び記録媒体」(以下「第一の既出願発明」)として、迅速にFSW検出を行う手段を出願済みである。これは、少ないフレーム同期ワードであっても誤検出が少なく、また、受信信号に周波数ずれ等に起因する直流成分(DCオフセット成分)が含まれる場合であっても同期捕捉性能を保つことができるフレーム同期ワード検出装置及びフレーム同期ワード検出方法であり、本発明に併用すれば、更に迅速且つ正確にFSW同期検出処理が可能となるので、その概要について説明する。
なお、以下の説明においては、既出願明細書の記載内容に倣って、例えば「フレーム同期ワード」を単に「同期ワード」、「FSW」等と表記したように、上述した本発明の説明におけるテクニカルターム表記と必ずしも一致していない場合もあるが、異なる表記であっても技術的に同一の場合もある。
[First invention already filed]
By the way, the same applicant filed a means for rapidly detecting FSW as Japanese Patent Application No. 2005-339435 “Synchronized Word Detection Device, Synchronized Word Detection Method, Program and Recording Medium” (hereinafter “first invention of the already filed application”). It is done. This is because there are few false detections even with a small number of frame synchronization words, and synchronization acquisition performance can be maintained even when the received signal contains a direct current component (DC offset component) due to frequency shift or the like. A frame synchronization word detection apparatus and a frame synchronization word detection method, and when used in combination with the present invention, FSW synchronization detection processing can be performed more quickly and accurately.
In the following description, following the description in the specification of the application, for example, “frame synchronization word” is simply expressed as “synchronization word”, “FSW”, etc. Although it may not necessarily match the term notation, even different notations may be technically the same.

第一の既出願発明のフレーム同期ワード検出装置では、受信検波したデジタル無線信号の所定位置に挿入された同期ワードを検出する同期ワード検出装置において、既知の同期ワードを予め記憶しておく同期ワード記憶手段と、受信信号波形から同期ワード候補シンボルデータを取得する同期ワード候補取得手段と、上記同期ワード候補取得手段によって得た同期ワード候補の各シンボル値と記憶した同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算手段と、シンボル誤差演算手段によって求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算手段と、シンボル誤差演算手段によって求めた、同期ワード候補の各シンボル誤差から上記シンボル誤差平均値を減算してオフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算手段と、同期ワード候補の各シンボルについて上記シンボル誤差平均減算手段によって求めたオフセット補正値を自乗する補正値自乗演算手段と、その補正値自乗演算手段によって求めた結果を同期ワード候補全シンボルについて加算して同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算手段と、同期シンボル誤差合算手段によって求めた同期ワードシンボル誤差と予め設定した閾値と比較し、当該同期ワード候補が同期ワードであるか否かを判断する同期ワード判断手段を備えている。   In the frame synchronization word detecting device of the first invention, the synchronization word detecting device detects a synchronization word inserted at a predetermined position of a received digital radio signal, and stores a known synchronization word in advance. Storage means, synchronization word candidate acquisition means for acquiring synchronization word candidate symbol data from the received signal waveform, each symbol value of the synchronization word candidate obtained by the synchronization word candidate acquisition means, and each symbol corresponding value of the stored synchronization word From the symbol error calculation means for calculating the symbol error, the symbol error average calculation means for calculating the symbol error average value for all symbols obtained by the symbol error calculation means, and the symbol errors of the synchronization word candidates obtained by the symbol error calculation means Calculate the offset correction value by subtracting the above symbol error average value. Symbol error average subtracting means, correction value square calculating means for squaring the offset correction value obtained by the symbol error average subtracting means for each symbol of the synchronization word candidate, and the result obtained by the correction value square calculating means for the synchronization word candidate The symbol error summing means for adding all the symbols to obtain the sync word symbol error, and comparing the sync word symbol error obtained by the sync symbol error summing means with a preset threshold value, and whether or not the sync word candidate is a sync word There is a synchronization word judging means for judging whether or not.

また、上記第一の同期ワード検出装置において、受信信号から抽出したクロック信号に基づいてクロック信号を再生するクロック再生部と、該クロック再生部の発振周波数を調整する周波数調整部とを備え、前記シンボル誤差平均演算手段によって求めた同期ワード候補の全シンボルに対するシンボル誤差平均値を受信信号の周波数オフセット量とみなし、シンボル誤差平均値で前記周波数調整部を制御する手段を備えている。
これらの同期ワード検出装置/方法によれば、周波数ずれに対応したDCオフセット量を検出すると共に、その影響を除去しつつ、真性のフレーム同期ワードと見なし得る範囲の誤差を許容して、フレーム同期ワード検出を行うので、実質的に正しいフレーム同期ワードを効率良く検出可能となる。従って、本発明に利用すれば、簡単な演算によって同期ワードを検出して同期するまでの時間も短縮することができ、またDCオフセット量検出手段の利用も可能である。
また、フレーム同期ワード検出装置/方法では、平均演算手段によって求めた同期ワード候補の全シンボルに対するシンボル誤差平均値を受信信号の周波数オフセット量とみなし、シンボル誤差平均値で前記周波数調整部を制御する手段を備えたので、受信信号の周波数がずれている場合においても、その周波数を自動的に補正することができ、より一層同期確率までの時間を短縮する効果が得られる。
The first synchronous word detection device includes a clock recovery unit that recovers a clock signal based on a clock signal extracted from a received signal, and a frequency adjustment unit that adjusts an oscillation frequency of the clock recovery unit, Means for controlling the frequency adjusting unit with the symbol error average value is considered with the symbol error average value for all symbols of the synchronization word candidate obtained by the symbol error average calculating means as the frequency offset amount of the received signal.
According to these synchronization word detection devices / methods, while detecting the DC offset amount corresponding to the frequency shift and removing the influence, an error in a range that can be regarded as an intrinsic frame synchronization word is allowed, and frame synchronization is performed. Since word detection is performed, a substantially correct frame synchronization word can be detected efficiently. Therefore, by using the present invention, it is possible to reduce the time required to detect and synchronize the synchronization word by a simple calculation, and it is also possible to use DC offset amount detection means.
Further, in the frame synchronization word detection device / method, the symbol error average value for all symbols of the synchronization word candidate obtained by the average calculation means is regarded as the frequency offset amount of the received signal, and the frequency adjustment unit is controlled by the symbol error average value. Since the means is provided, even when the frequency of the received signal is deviated, the frequency can be automatically corrected, and the effect of further shortening the time to the synchronization probability can be obtained.

以下、第一の既出願発明を図7乃至図10を参照しつつ簡単に説明する。
第一の既出願発明は、基本的には、受信検波して得た受信信号に重畳するオフセットの影響を除去するために、式(1)に示す演算に基づいて、同期ワード検出を行うものである。
D=Σ[(ai−Si)−{Σ(aj−Sj)/n}]2
但し、i、jは1からnの値をとる・・・式(1)
この式の右辺の、Σ(ai−Si)は、同右辺の{Σ(aj−Sj)/n}は、フレーム同期ワード候補の全てのシンボル値と正規の同期ワードのシンボル対応値夫々の相違度(誤差)を全シンボル分について加算し、サンプル数nで除したもので、誤差の平均値を意味し、この値が同期ワード候補のシンボルに含まれるオフセット量になり、式(1)は、同期ワード候補と正規の同期ワードとの誤差からオフセット量を減じたものである。従って、この式(1)に基づいて同期ワード候補と既知の同期ワードと比較すれば、受信信号に周波数のずれ等による直流信号等のオフセットが含まれる場合においても、その影響を除去して同期ワード検出が可能となることを意味する。
Hereinafter, the first invention will be briefly described with reference to FIGS.
The first invention of the prior application basically performs synchronous word detection based on the calculation shown in Equation (1) in order to eliminate the effect of offset superimposed on the received signal obtained by reception detection. It is.
D = Σ [(a i −S i ) − {Σ (a j −S j ) / n}] 2
However, i and j take values from 1 to n. Equation (1)
Σ (a i −S i ) on the right side of this equation is {Σ (a j −S j ) / n} on the right side, and all symbol values of frame synchronization word candidates correspond to symbols of normal synchronization words. The difference (error) of each value is added for all symbols and divided by the number of samples n, which means the average value of errors, and this value becomes the offset amount included in the symbol of the synchronization word candidate. (1) is obtained by subtracting the offset amount from the error between the synchronization word candidate and the regular synchronization word. Therefore, if the synchronization word candidate is compared with the known synchronization word based on this equation (1), even if the received signal includes an offset of a DC signal or the like due to a frequency shift or the like, the influence is removed and synchronization is performed. This means that word detection is possible.

図7は第一の既出願発明において提案した同期ワード検出方法の一実施態様例を示すフローチャートである。図7において、フローがスタートすると、無線受信機の受信高周波ブロックから供給された受信信号が検波手段によって検波され(S41)、この信号波形から同期ワード候補データを得、これらの受信信号波形から同期ワード候補のシンボルデータ(ai)を取得する(S42)。この(ai)から、予め記憶されている同期ワードに対応する値(Si)を減算してシンボル誤差(ai−Si)を演算する(S43)。次に、シンボル誤差平均値を計算するが、これは前記シンボル誤差の演算と同様の考え方に基づいて、n個のシンボル値について(aj−Sj)を計算し、jを1からnについて全てを加算した上で、シンボル数nで割り算することによって式(2)に示すシンボル誤差平均値を求める(S44)。
off=Σ(aj−Sj)/n(但し、jは1からn)・・・式(2)
この値は、周波数のずれ等によるオフセット量(DCオフセット)に該当するものであるので、このシンボル誤差平均値(オフセット量)Foffを、前記S43において計算したシンボル誤差から減算して、受信信号波形から同期ワードの候補として抽出した波形のオフセット補正値である(ai−Si)−{Σ(aj−Sj)/n}の値を求める(S45)。
FIG. 7 is a flow chart showing an example of an embodiment of the synchronization word detection method proposed in the first invention of the previous application. In FIG. 7, when the flow starts, the reception signal supplied from the reception high-frequency block of the wireless receiver is detected by the detection means (S41), synchronization word candidate data is obtained from this signal waveform, and synchronization is performed from these reception signal waveforms. The word candidate symbol data (a i ) is acquired (S42). From this (a i ), a symbol error (a i −S i ) is calculated by subtracting a value (S i ) corresponding to a previously stored synchronization word (S 43). Next, an average symbol error value is calculated. This is based on the same concept as the calculation of the symbol error, and (a j −S j ) is calculated for n symbol values, and j is changed from 1 to n. After adding all, the symbol error average value shown in Expression (2) is obtained by dividing by the number of symbols n (S44).
F off = Σ (a j −S j ) / n (where j is 1 to n) (2)
Since this value corresponds to an offset amount (DC offset) due to a frequency shift or the like, the symbol error average value (offset amount) F off is subtracted from the symbol error calculated in S43 to obtain a received signal. A value of (a i −S i ) − {Σ (a j −S j ) / n} which is an offset correction value of the waveform extracted as a synchronization word candidate from the waveform is obtained (S 45).

更に、この値の自乗値を求め(S46)、前記式(1)に示した、同期ワードシンボル誤差をシンボル数nについて全てを加算する(S47)。この式(1)値は、オフセットが排除された同期ワード候補のシンボル値と、既知の正規の同期ワードとの相違度を示す誤差であるから、これを予め設定した閾値と比較して(S49)、閾値より小さい場合は(S49Yes)、当該同期ワード候補が正しい同期ワードであると判断して、次の処理に移行する(S50)。また、前記S49の判定において、閾値より大きい場合は、当該同期ワード候補が同期ワードではないと判断し(S49No)、受信信号波形から1シンボル分シフトして新たな同期ワード候補を取り出し(S51)、前記S41に戻って、以下同様の処理を行う。   Further, a square value of this value is obtained (S46), and all the synchronization word symbol errors shown in the above equation (1) are added for the number of symbols n (S47). Since the value of the equation (1) is an error indicating the difference between the symbol value of the synchronization word candidate from which the offset is eliminated and the known regular synchronization word, it is compared with a preset threshold value (S49). If the value is smaller than the threshold (Yes in S49), it is determined that the synchronization word candidate is a correct synchronization word, and the process proceeds to the next process (S50). If the determination in S49 is greater than the threshold, it is determined that the synchronization word candidate is not a synchronization word (No in S49), and a new synchronization word candidate is extracted after shifting by one symbol from the received signal waveform (S51). Returning to S41, the same processing is performed thereafter.

図8は、以上の処理に基づいて同期ワード検出を行った場合の結果を図示したもので、この方法の効果を明らかにするために、従来行われていた他の演算による例も記載している。図8において、結果的に正しい同期ワード候補である第一信号波形201については、前記図同様に同期タイミングとなるべきタイミングt8において最小値の“0”となっており、正しく同期ワードであることが判別できる。また、オフセット量が含まれた第三信号波形203については、シンボル値aiは第一信号波形とは異なる配列になるが、同期タイミングt8において最小値の“0”となり、正しく同期ワードであることが判別できる。
一方、第二信号波形202では、タイミングt8において最小値の“3”となっているが、閾値を例えば2以下に設定しておくことにより、十分に誤同期判定を排除することができる。なお、この例では、同期ワードのシンボル数nを四個にしたので、第一、第三信号波形と第二信号波形との演算結果に大きな差が出なかったものと考えられるが、シンボル値が通常の同期ワードのように多くなると、許容範囲の設定は大きな意味を有する。
FIG. 8 shows the result when synchronous word detection is performed based on the above processing, and in order to clarify the effect of this method, an example of another operation conventionally performed is also described. Yes. In FIG. 8, the first signal waveform 201 which is a correct synchronization word candidate as a result is the minimum value “0” at the timing t 8 that should be the synchronization timing as in the above-described case, and is the synchronization word correctly. Can be determined. For the third signal waveform 203 including the offset amount, the symbol values a i are arranged differently from the first signal waveform, but at the synchronization timing t 8 , the minimum value is “0”, and the synchronization word is correctly set. It can be determined that there is.
On the other hand, in the second signal waveform 202, the minimum value is “3” at the timing t 8 , but by setting the threshold value to 2 or less, for example, the erroneous synchronization determination can be sufficiently eliminated. In this example, since the number n of symbols in the synchronization word is four, it is considered that there is no significant difference between the calculation results of the first and third signal waveforms and the second signal waveform. However, as the normal synchronization word increases, the setting of the tolerance range has a significant meaning.

図9はこの方法を実現するための同期ワード検出装置の要部概要構成図である。この例に示す実施例は、式(1)に示す計算結果が、受信信号に含まれる周波数のずれに応じた信号であることに着目し、この値によって受信信号の周波数を補正するか、あるいは式(1)の値が最小になるように、例えば検波信号の直流レベルをプラス方向かマイナス方向にシフトする等の処理によって、同期ワード検出時間を短縮することが可能となる。
図9はそのための同期ワード検出装置の構成例を示すものである。同図に示すようにこの例では、少なくとも、受信信号から信号波形を復調する検波部31と、同期ワードを検出する同期語(同期ワード)検出部32と、周波数調整部33と、クロック再生部34と、シンボル判定部(ビット変換部)35とを備えている。この構成において、検波部31は、受信信号から検波信号を出力する機能を有するものである。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a main part of a synchronous word detecting apparatus for realizing this method. In the embodiment shown in this example, attention is paid to the fact that the calculation result shown in the equation (1) is a signal corresponding to a frequency shift included in the received signal, and the frequency of the received signal is corrected by this value, or The synchronization word detection time can be shortened, for example, by shifting the DC level of the detection signal in the positive direction or the negative direction so that the value of the expression (1) is minimized.
FIG. 9 shows an example of the configuration of a synchronization word detection apparatus for that purpose. As shown in the figure, in this example, at least a detection unit 31 that demodulates a signal waveform from a received signal, a synchronization word (synchronization word) detection unit 32 that detects a synchronization word, a frequency adjustment unit 33, and a clock recovery unit 34 and a symbol determination unit (bit conversion unit) 35. In this configuration, the detection unit 31 has a function of outputting a detection signal from the received signal.

また、周波数調整部33は、無線送受信機には通常水晶発振器等の機能として備えられているもので、可変容量素子等の可変リアクタンス回路素子の電圧等を変化することによって、発振周波数を調整するものである。クロック再生部34は、受信信号中に含まれるクロック信号成分を抽出して、周波数調整部33等から供給される発振信号に同期させて正確なクロック信号を生成する等の機能を備えたものである。
更に、シンボル判定部35は、同期ワードが検出された後、受信したシンボル値を、それに対応するビット値に変換するもので、例えば、4値FSK変調では、一シンボル値が2ビットを示すように決められている場合は、受信したシンボル値に応じて“00”、“01”、“10”、“11”の四つのうちのいずれかの組のビットに変換するものである。
このような構成において、前記式(1)に示すFoff=Σ(aj−Sj)/n(但し、jは1からn)なる演算を実行し、その結果を周波数調整部33に供給することによって受信信号の周波数ずれを補正し、受信信号と一致したクロック信号を再生すれば、オフセットがない検波信号出力が得られることになるので、同期ワード検出処理を迅速に実行することができる。
The frequency adjustment unit 33 is usually provided as a function of a crystal oscillator or the like in a wireless transceiver, and adjusts the oscillation frequency by changing the voltage of a variable reactance circuit element such as a variable capacitance element. Is. The clock recovery unit 34 has a function of extracting a clock signal component included in the received signal and generating an accurate clock signal in synchronization with the oscillation signal supplied from the frequency adjustment unit 33 or the like. is there.
Furthermore, the symbol determination unit 35 converts the received symbol value into a bit value corresponding to the detected symbol value after the synchronization word is detected. For example, in 4-level FSK modulation, one symbol value indicates 2 bits. Is converted into any one of four sets of bits “00”, “01”, “10”, and “11” according to the received symbol value.
In such a configuration, an operation of F off = Σ (a j −S j ) / n (where j is 1 to n) shown in the formula (1) is executed, and the result is supplied to the frequency adjustment unit 33. By correcting the frequency shift of the received signal and reproducing the clock signal that matches the received signal, a detection signal output without an offset can be obtained, so that the synchronization word detection process can be executed quickly. .

図10は、このためのフローチャートであり、処理がスタートすると、無線高周波ブロックから供給された受信信号が検波されて(S60)、この信号波形から同期ワード候補データが得られるので、これらの受信信号波形から同期ワード候補のシンボルデータ(ai)を取得する(S61)。同期ワード候補のシンボルデータが得られると、この(ai)から、予め記憶されている同期ワードの対応する値(Si)を減算してシンボル誤差(ai−Si)を演算する(S62)。次に、シンボル誤差平均値を計算するが、これは前記シンボル誤差の演算と同様の考え方に基づいて、n個のシンボル値について(aj−Sj)を計算し、jを1からnにつて全てを加算した上で、シンボル数nで割り算することによって式(1)に示すシンボル誤差平均値を求める(S63)。 FIG. 10 is a flowchart for this purpose. When the processing is started, the received signal supplied from the radio high frequency block is detected (S60), and synchronization word candidate data is obtained from this signal waveform. The symbol data (a i ) of the synchronization word candidate is acquired from the waveform (S61). When the symbol data of the synchronization word candidate is obtained, the symbol error (a i −S i ) is calculated by subtracting the corresponding value (S i ) of the synchronization word stored in advance from (a i ) ( S62). Next, an average symbol error value is calculated. Based on the same concept as the calculation of the symbol error, (a j −S j ) is calculated for n symbol values, and j is changed from 1 to n. Then, after adding all, the symbol error average value shown in Expression (1) is obtained by dividing by the number of symbols n (S63).

式(1)は、Foff=Σ(aj−Sj)/n(但し、jは1からn)であり、既に説明したように、式(1)の値は、周波数のずれ等によるオフセット量に該当するので、この処理結果を周波数調整部33に供給し(S64)、同期ワード検出に使用するクロック信号を生成するクロック再生部34を制御する(S65)。この結果、上述したように、同期ワード検出促進効果を得ることが可能となる。なお、オフセット検出信号の利用方法は発振周波数の調整以外にも種々考えられるので、適宜利用すれば機能を向上した無線通信機を構成する上で有用である。以上説明したように、第一の既出願発明のフレーム同期ワード検出手は、簡便な構成や方法で、フレーム同期ワード検出やDCオフセット成分の検出、更には、周波数ずれ補正手段を実現可能であるので、第一の既出願発明の全体や、そのDCオフセット検出手段、あるいは周波数調整手段等、必要に応じて部分的に適宜選択して利用すれば、本発明の実施に際して有用である。 Equation (1) is F off = Σ (a j −S j ) / n (where j is 1 to n), and as already explained, the value of equation (1) is due to a frequency shift or the like. Since this corresponds to the offset amount, the processing result is supplied to the frequency adjustment unit 33 (S64), and the clock reproduction unit 34 that generates the clock signal used for the synchronization word detection is controlled (S65). As a result, as described above, the synchronization word detection promoting effect can be obtained. Note that there are various methods of using the offset detection signal other than the adjustment of the oscillation frequency. Therefore, if used appropriately, it is useful in configuring a wireless communication device with improved functions. As described above, the frame synchronization word detector of the first invention of the present application can realize frame synchronization word detection, DC offset component detection, and further frequency deviation correction means with a simple configuration and method. Therefore, if the entire first invention of the present application, its DC offset detecting means, frequency adjusting means, etc. are partially selected as necessary and used, it is useful in the practice of the present invention.

[第二の既出願発明]
更に、同一出願人は、特願2006−19851「無線通信機及びその周波数制御方法」(以下「第二の既出願発明」)として、データ検出に影響を与えないタイミングで周波数シフトする手段について出願済みであり、この手段も本発明に併用すれば、更に、高い機能の無線通信機を構成することができるので、概要について説明する。
第二の既出願発明は、受信信号に局部発振手段の出力信号を混合して所望の中間周波数信号を抽出する周波数変換手段と、中間周波数信号から既知のフレーム同期ワード信号を検出するフレーム同期ワード検出手段とを備えた無線通信機において、フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた信号を得る周波数ずれ検出手段と、この周波数ずれ検出手段により取得した周波数ずれ成分を受信信号又は検波後のフレーム同期ワード信号から減算してフレーム同期ワードを検出する周波数ずれ補正同期検出手段と、周波数ずれ検出手段出力に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定手段と、受信検波したフレーム信号におけるデータ位置を判断するシンボルカウンタと、このシンボルカウンタと周波数補正量設定手段に基づいて局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正手段とを備え、このシンボルカウンタと周波数補正量設定手段に基づいて局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御することを特徴としたものである。
[Second invention already filed]
Furthermore, the same applicant filed as a Japanese Patent Application No. 2006-19851 “Radio Communication Device and Frequency Control Method Therefor” (hereinafter “second already filed invention”) regarding means for frequency shifting at a timing that does not affect data detection. If this means is also used in the present invention, it is possible to construct a wireless communication device with higher function, so an outline will be described.
The second invention of the present application includes frequency conversion means for extracting a desired intermediate frequency signal by mixing the output signal of the local oscillation means with the received signal, and a frame synchronization word for detecting a known frame synchronization word signal from the intermediate frequency signal. In a wireless communication device comprising a detecting means, a frequency deviation detecting means for obtaining a signal corresponding to a frequency deviation between the received signal frequency and the oscillation frequency of the local oscillating means from the frame synchronization word signal, and the frequency deviation detecting means Frequency deviation correction synchronization detecting means for detecting the frame synchronization word by subtracting the frequency deviation component from the received signal or the detected frame synchronization word signal, and calculating the frequency correction amount of the local oscillation means based on the output of the frequency deviation detection means Frequency correction amount setting means for determining the data position in the received and detected frame signal And frequency correction means for controlling the oscillation frequency correction timing and the frequency correction amount of the local oscillation means based on the symbol counter and the frequency correction amount setting means, and based on the symbol counter and the frequency correction amount setting means. It is characterized by controlling the oscillation frequency correction timing and the frequency correction amount of the local oscillating means.

また、上記周波数補正手段は、ファーストモード補正手段とトラッキングモード補正手段を備え、ファーストモード補正手段では周波数補正量設定手段の出力に基づいて次のフレーム信号の周波数ずれが局部発振手段の周波数補正可能範囲内であるか否かを判断する手段と、受信チャネル情報に基づいて隣接チャネル信号へのチャネル引き込みを防止する隣接チャネル引込防止手段とを含み、トラッキングモード補正手段は、複数のフレーム信号処理における周波数ずれ成分又は直流オフセット信号成分の平均値を求める平均値算出手段と、その平均値を所定の閾値と比較する比較手段と、この比較手段の出力に基づいて局部発振手段の周波数を補正するトラッキング周波数補正手段と、局部発振手段の発振周波数が前記トラッキング周波数補正範囲を越えたときはファーストモード補正手段による制御に切替えるように構成してもよい。   The frequency correction means includes a first mode correction means and a tracking mode correction means. The first mode correction means can correct the frequency deviation of the next frame signal based on the output of the frequency correction amount setting means. Means for determining whether or not the signal is within the range, and adjacent channel pull-in preventing means for preventing channel pull-in to the adjacent channel signal based on the received channel information. Average value calculating means for obtaining an average value of the frequency shift component or DC offset signal component, comparison means for comparing the average value with a predetermined threshold, and tracking for correcting the frequency of the local oscillating means based on the output of the comparison means The oscillation frequency of the frequency correction means and the local oscillation means is the tracking frequency. The positive range may be configured to switch the control of the first mode correcting means when exceeded.

あるいは、受信信号波形からフレーム同期ワード候補シンボルデータを取得するフレーム同期ワード候補取得手段と、この手段によって得たフレーム同期ワード候補の各シンボル値と記憶したフレーム同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算手段と、この演算手段によって求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算手段と、このシンボル誤差演算手段によって求めた、フレーム同期ワード候補の各シンボル誤差から前記シンボル誤差平均値を減算して直流オフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算手段と、フレーム同期ワード候補の各シンボルについて上記シンボル誤差平均減算手段によって求めたオフセット補正値を自乗する補正値自乗演算手段と、その補正値自乗演算手段によって求めた結果をフレーム同期ワード候補全シンボルについて加算してフレーム同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算手段と、シンボル誤差合算手段によって求めたフレーム同期ワードシンボル誤差と予め設定した閾値とを比較し、そのフレーム同期ワード候補がフレーム同期ワードであるか否かを判断する同期ワード判断手段を備えた無線通信機である。   Alternatively, a symbol of frame synchronization word candidate acquisition means for acquiring frame synchronization word candidate symbol data from the received signal waveform, and each symbol value of the frame synchronization word candidate obtained by this means and each symbol corresponding value of the stored frame synchronization word Symbol error calculation means for obtaining an error, symbol error average calculation means for obtaining an average symbol error value for all symbols obtained by the calculation means, and each symbol error of the frame synchronization word candidate obtained by the symbol error calculation means Symbol error average subtracting means for subtracting the symbol error average value to obtain a DC offset correction value; correction value square calculating means for squaring the offset correction value obtained by the symbol error average subtracting means for each symbol of the frame synchronization word candidate; , Its correction value A symbol error summing means for obtaining a frame synchronization word symbol error by adding the results obtained by the multiplication means for all symbols of the frame synchronization word candidate, a frame synchronization word symbol error obtained by the symbol error summing means, and a preset threshold value. The wireless communication device includes a synchronization word determination unit that compares and determines whether the frame synchronization word candidate is a frame synchronization word.

図11は、第二の既出願に係る無線通信機のブロック図の例である。この例に示す受信機は、上記図3と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。この構成の特徴は、FSW同期検出器19からFSW検出タイミング情報を供給し、TCXO調整データ設定器37に出力タイミング信号を供給するシンボルカウンタ36を備えた点であり、同期が確立したことを検知した後、シンボルカウンタ36の計数に基づいてフレーム同期ワードに続くデータビットの開始にタイミングを合わせて前記AFC制御回路35において生成した周波数ずれ情報に基づいてTCXO22の発振周波数を制御するように構成したものである。   FIG. 11 is an example of a block diagram of a wireless communication device according to the second already-filed application. In the receiver shown in this example, the same parts as those in FIG. A feature of this configuration is that it includes a symbol counter 36 that supplies FSW detection timing information from the FSW synchronization detector 19 and supplies an output timing signal to the TCXO adjustment data setting unit 37, and detects that synchronization has been established. After that, the oscillation frequency of the TCXO 22 is controlled based on the frequency shift information generated in the AFC control circuit 35 in synchronization with the start of the data bit following the frame synchronization word based on the count of the symbol counter 36. Is.

図12は、このように構成した無線通信機におけるフレーム同期ワード検出と局部発振器としてのTCXO22の周波数制御の具体的一例を示す図であり、(a)は受信高周波回路に入力したフレーム信号、(b)は検波処理後のフレーム信号、(c)は局部発振器の周波数調整信号に含まれるDCオフセット調整データ、(d)は実際に局部発振器に供給される周波数調整データの供給タイミングを示す図である。
この例に示すように第二の既出願発明では、検波後のフレーム信号からフレーム同期ワードを検出し、それに基づいてフレームデータを復調するが、その際には、検波したデータに含まれるDCオフセット成分を検出し、データ信号からDCオフセット成分を減算することによって、DCオフセットを含む場合にも、正しくデータを復調する。また、次のフレーム同期ワード検出に際して、タイミングT5において生成したDCオフセット調整データ(図12のc)を実際に局部発振器に制御信号として供給するタイミングをT6又はT7、あるいはその間の所要タイミングとする(図12のd)。
この方法によれば、最初のフレーム同期ワード検出に続くデータビット復調時には、検出したDC成分を検波データから減算した上で、シンボル値検出を行うことによって、正常な復調を可能とする。従って、データビット検波中に、局部発振器10の周波数を変更しないので、誤った検波出力を発生することがない。
なお、フレーム同期ワード検出は、既知のビットパターンとの比較を行うので、比較的多くノイズが混入した状態でも正常に検出可能であるし、それに含まれるDCオフセット成分を検出することも容易である。
フレーム同期ワード検出に際して、それに含まれるDCオフセット成分を検出する手段は、上述した第一の既出願発明を使用できる。
FIG. 12 is a diagram showing a specific example of frame synchronization word detection and frequency control of the TCXO 22 as a local oscillator in the wireless communication device configured as described above, and (a) is a frame signal input to the reception high-frequency circuit, ( (b) is a frame signal after detection processing, (c) is DC offset adjustment data included in the frequency adjustment signal of the local oscillator, and (d) is a diagram showing the supply timing of the frequency adjustment data actually supplied to the local oscillator. is there.
As shown in this example, in the second invention, the frame synchronization word is detected from the detected frame signal, and the frame data is demodulated based on the detected frame synchronization word. In this case, the DC offset included in the detected data is detected. By detecting the component and subtracting the DC offset component from the data signal, the data is correctly demodulated even when the DC offset is included. When the next frame synchronization word is detected, the timing at which the DC offset adjustment data (c in FIG. 12) generated at timing T5 is actually supplied as a control signal to the local oscillator is T6 or T7, or a required timing therebetween ( FIG. 12 d).
According to this method, at the time of data bit demodulation following the first frame synchronization word detection, normal demodulation can be performed by subtracting the detected DC component from the detected data and then performing symbol value detection. Accordingly, since the frequency of the local oscillator 10 is not changed during data bit detection, an erroneous detection output is not generated.
Note that since the frame synchronization word detection is compared with a known bit pattern, it can be detected normally even in a relatively large amount of noise, and it is easy to detect the DC offset component included in it. .
As the means for detecting the DC offset component included in the frame synchronization word detection, the above-described first invention of the previous application can be used.

図13は、図11のAFC制御部35の制御例を示すフローチャートである。この例に示す制御ではフローがスタートすると先ず、周波数ずれを検出する。ここでは、周波数ずれをTCXO調整データからFSW検出の際に求めたDCオフセットデータを引き算した値、即ち、「TCXO調整データ」−「FSWのDCオフセットデータ」として処理する(S71)。
その計算結果がTCXOの周波数補正能力(の絶対値)の範囲内であるか否か、即ち、周波数ずれ>|TCXO可動周波数範囲|であるか否かを判断し(S72)、周波数ずれ≦|TCXO可動周波数範囲|である場合は(S72 No)、周波数ずれを微分計算し(S73)、周波数ずれ微分計算値が周波数トラッキング解除閾値より大きいか否かを判断する(S74)。この判断の結果、周波数ずれの微分計算結果がトラッキング解除閾値より小さい場合は(S74 No)、ファーストモード、即ち、DC調整データとTCXO調整データの両方を設定して、局部発振器の周波数を所望周波数に近づける制御を行い(S75)、更に、TCXO調整設定データとしては、TCXO調整データとTCXOの1digit周波数データとを設定する(S76)。
なお、ファーストモード処理中は、発振周波数が所望周波数からずれていることがあり、データ復調や送信のための搬送波生成には適当でないので、データ復調や送信処理を禁止する処理等を行うことも有用である。
FIG. 13 is a flowchart showing a control example of the AFC control unit 35 of FIG. In the control shown in this example, when the flow starts, first, a frequency shift is detected. Here, the frequency shift is processed as a value obtained by subtracting the DC offset data obtained at the time of FSW detection from the TCXO adjustment data, that is, “TCXO adjustment data” − “DCW data of FSW” (S71).
It is determined whether or not the calculation result is within the range of the frequency correction capability (absolute value thereof) of the TCXO, that is, whether or not the frequency deviation> | TCXO movable frequency range | (S72), and the frequency deviation ≦ | If it is the TCXO movable frequency range | (S72 No), the frequency deviation is differentially calculated (S73), and it is determined whether or not the frequency deviation differential calculated value is larger than the frequency tracking cancellation threshold value (S74). As a result of the determination, if the differential calculation result of the frequency deviation is smaller than the tracking cancellation threshold (No in S74), the fast mode, that is, both DC adjustment data and TCXO adjustment data are set, and the frequency of the local oscillator is set to the desired frequency. (S75), and TCXO adjustment data and 1 digit frequency data of TCXO are set as TCXO adjustment setting data (S76).
During fast mode processing, the oscillation frequency may deviate from the desired frequency and is not suitable for data demodulation or generation of a carrier wave for transmission. Therefore, processing for prohibiting data demodulation or transmission processing may be performed. Useful.

なお、前記処理S72における判断の結果、周波数ずれ>|TCXO可動周波数範囲|である場合(S72Yes)は、DC調整データとしてAFC可動周波数からTCXO調整データを引き算し(S77)、前記処理S6に移行する。また、前記処理S4における判断の結果、周波数ずれの微分計算結果がトラッキング解除閾値より大きい場合は(S74Yes)、周波数ずれ微分計算結果がトラッキング突入閾値より大きいか否かを判断し(S78)、Noの場合は前記処理S5に移行するが、Yesの場合、即ち、周波数ずれ微分計算結果がトラッキング突入閾値より大きいときは(S78Yes)、トラッキングモードに移行し、トラッキングモードとしてのDC調整データとTCXO調整データとを設定し(S79)、前記処理S76に移行する。   If the result of determination in step S72 is that frequency deviation> | TCXO movable frequency range | (S72 Yes), TCXO adjustment data is subtracted from the AFC movable frequency as DC adjustment data (S77), and the process proceeds to step S6. To do. If the result of the determination in step S4 indicates that the frequency shift differential calculation result is larger than the tracking cancellation threshold value (S74 Yes), it is determined whether or not the frequency shift differential calculation result is greater than the tracking entry threshold value (S78). If YES, that is, if the frequency deviation differential calculation result is larger than the tracking inrush threshold (S78 Yes), the tracking mode is entered and the DC adjustment data and TCXO adjustment as the tracking mode are entered. Data is set (S79), and the process proceeds to the process S76.

また、図示は省略するが、AFCファーストモードの処理の一例を説明すれば、ファーストモードは、フレーム同期ワード検出処理において得られるDCオフセットデータを一括して局部発振器の周波数調整値として用い、周波数ずれを高速に補正するモードである。フレーム同期ワード検出処理においてDCオフセット成分が求まると共に、TCXOの調整データが設定されるので、その両者を加算した値である周波数誤差が予め設定したトラッキング突入閾値以内であるか否かを判断する。誤差がトラッキング閾値以下の場合はトラッキング処理に移行し、高速に局部発振器(TCXO22)の周波数を所望値に近づける処理を行う。
また、この際チャネル情報等に基づいて、周波数調整範囲を制限する等の処理を含めることによって、隣接チャネルの強力な信号レベルが存在する場合においても、それに引き込まれることを防止することも、安定した動作をもたらす上で有用である。
Although not shown in the drawing, an example of the AFC first mode processing will be described. In the first mode, the DC offset data obtained in the frame synchronization word detection processing is collectively used as the frequency adjustment value of the local oscillator, and the frequency shift This mode corrects the image at high speed. In the frame synchronization word detection process, the DC offset component is obtained and the TCXO adjustment data is set. Therefore, it is determined whether or not the frequency error that is the sum of the two is within a preset tracking entry threshold. When the error is equal to or smaller than the tracking threshold, the process shifts to a tracking process, and a process of bringing the frequency of the local oscillator (TCXO 22) close to a desired value at high speed is performed.
In addition, by including processing such as limiting the frequency adjustment range based on channel information at this time, even when a strong signal level of an adjacent channel exists, it can be prevented from being pulled in. This is useful for bringing

更に、ファーストモードに続いて制御されるトラッキングモード処理の例を説明すれば、この処理は、ファーストモードを経て、所望周波数範囲に維持された状態においては、比較的小さい周波数誤差に対して迅速に周波数を一定値に保つ処理を行っているが、電波環境が急激に悪化する場合や、瞬時的な周波数の変動に、必要以上に反応して大きく発振周波数が振れることがある。このトラッキングモードでは、そのような不安定な周波数制御が発生しないようにするため、FSW検出の際に得られるDCオフセットデータを数フレームにわたって積算し平均したデータに基づいて、その平均値の正負を判断し、その方向性に従って、突発的に逆方向に発生する周波数誤差情報に対する反応を抑圧する機能を持たせたものである。
以上のように第二の既出願発明を利用すれば、処理中のデータに影響を与えることなく、迅速に同期を確立してデータの検出を行うことができるので、本発明に併用することによって、より一層、的確な同期検出が可能となる。
Further, an example of the tracking mode process controlled following the first mode will be described. This process can be quickly performed with respect to a relatively small frequency error in a state where the process is performed in the first mode and maintained in the desired frequency range. Although processing is performed to maintain the frequency at a constant value, the oscillation frequency may greatly fluctuate in response to an unnecessarily high frequency environment or an instantaneous frequency fluctuation. In this tracking mode, in order to prevent such an unstable frequency control from occurring, the DC offset data obtained at the time of FSW detection is accumulated over several frames and averaged, and the average value is determined to be positive or negative. In accordance with the directionality, the function to suppress the response to the frequency error information that occurs suddenly in the reverse direction is provided.
As described above, if the second invention of the present invention is used, it is possible to quickly establish synchronization and detect data without affecting the data being processed. This makes it possible to detect synchronization more accurately.

本発明は、上述した実施形態のみに限定されたものではなく種々の変形が可能である。また、FM検波器出力から直接に周波数ずれに対応したDCオフセット成分を取り出す方法や、FSW同期検波の際に周波数ずれに対応するDCオフセット成分を取り出す方法は、実施例に示した以外の方法でもよく、適用する無線通信機の構成も実施例に限られるものではない。
更に、上述した実施形態の無線通信機、その自動周波数制御装置、本発明において利用する自動周波数装置や方法を実現する各機能・方法を、それぞれプログラム化し、あらかじめCD−ROM等の記録媒体に書き込んでおき、コンピュータに搭載したCD−ROMドライブのような媒体駆動装置に、このCD−ROM等を装着して、これらのプログラムをコンピュータのメモリあるいは記憶装置に格納し実行することによって、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. In addition, the method for extracting the DC offset component corresponding to the frequency shift directly from the output of the FM detector and the method for extracting the DC offset component corresponding to the frequency shift at the time of FSW synchronous detection may be methods other than those shown in the embodiments. The configuration of the wireless communication device to be applied is not limited to the embodiment.
Further, the wireless communication device of the above-described embodiment, its automatic frequency control device, and each function / method for realizing the automatic frequency device and method used in the present invention are programmed and written in advance on a recording medium such as a CD-ROM. The CD-ROM or the like is mounted on a medium drive device such as a CD-ROM drive mounted on a computer, and these programs are stored in a computer memory or storage device and executed. It goes without saying that the objective is achieved.

本発明の動作原理を説明するための図であり、(a)はDCオフセット周波数シフト回路の一例を示すブロック図、(b)はLPF出力のDC成分を含む波形図、(c)はDCオフセット成分の時間的変化を示す図。It is a figure for demonstrating the operation | movement principle of this invention, (a) is a block diagram which shows an example of a DC offset frequency shift circuit, (b) is a wave form diagram containing the DC component of LPF output, (c) is DC offset. The figure which shows the time change of a component. 本発明における、隣接チャネル引き込み防止を説明する周波数帯域図。The frequency band figure explaining the adjacent channel pull-in prevention in this invention. 本発明にかかる無線通信機の一実施態様例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of 1 embodiment of the radio | wireless communication apparatus concerning this invention. 本発明にかかる無線通信機の一実施態様例を説明する図で、(a)は受信高周波回路に入力するフレーム信号のタイミング図、(b)は検波後のLPF出力波形図、(c)はTCXO調整信号波形図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the example of 1 embodiment of the radio | wireless communication apparatus concerning this invention, (a) is a timing diagram of the frame signal input into a receiving high frequency circuit, (b) is a LPF output waveform figure after a detection, (c) is a figure. TCXO adjustment signal waveform diagram. 本発明の変形実施例において使用するキャリアシフト回路の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the carrier shift circuit used in the deformation | transformation Example of this invention. 本発明の変形実施例を示す無線通信機のブロック図。The block diagram of the radio | wireless communication apparatus which shows the deformation | transformation Example of this invention. 本発明において使用する第一の既出願発明のフレーム同期ワード検出手順を説明するフローチャート。6 is a flowchart for explaining a frame synchronization word detection procedure according to the first invention of the first application used in the present invention. 第一の既出願発明のフレーム同期ワード検出手段を説明するための信号波形ならびにデータ図。The signal waveform and data figure for demonstrating the frame synchronous word detection means of 1st already-mentioned application. 第一の既出願発明のフレーム同期ワード検出手段の構成例を示す概要ブロック図。The outline block diagram which shows the structural example of the frame synchronous word detection means of 1st already invention of an application. 本発明において使用する第一の既出願発明のフレーム同期ワード検出手順の他の例を説明するフローチャート。The flowchart explaining the other example of the frame synchronous word detection procedure of the 1st already applied invention used in this invention. 第二の既出願発明のフレーム同期ワード検出手順を使用した無線通信機のブロック図。The block diagram of the radio | wireless communication apparatus using the frame synchronous word detection procedure of 2nd already invention. 第二の既出願発明のフレーム同期ワード検出手順を説明する図で、(a)は受信高周波回路に入力するフレーム信号のタイミング図、(b)は検波後のフレームタイミング図、(c)はDCオフセットデータを示す図、(d)は局部発振器(TCXO)の周波数調整データを示す図。FIG. 6 is a diagram for explaining a frame synchronization word detection procedure according to the second invention, in which (a) is a timing diagram of a frame signal input to a reception high-frequency circuit, (b) is a frame timing diagram after detection, and (c) is DC The figure which shows offset data, (d) is a figure which shows the frequency adjustment data of a local oscillator (TCXO). 第二の既出願発明のフレーム同期ワード検出手順を説明するフローチャート。10 is a flowchart for explaining a frame synchronization word detection procedure according to the second invention of the previous application. 検波器出力信号波形図で、(a)は周波数ずれのない状態の検波波形図、(b)はDCオフセットを含んだ検波波形図。It is a detector output signal waveform diagram, (a) is a detected waveform diagram without a frequency shift, (b) is a detected waveform diagram including a DC offset. 従来のAFC制御機能を備えた無線通信機のブロック図。The block diagram of the radio | wireless communication apparatus provided with the conventional AFC control function. 周波数ずれが大きい場合の検波出力信号の模式図。The schematic diagram of a detection output signal when a frequency shift is large. 隣接チャネル除去フィルタ(BPF)による受信信号除去作用の様子を示す周波数スペクトル図。The frequency spectrum figure which shows the mode of the received signal removal effect | action by an adjacent channel removal filter (BPF).

符号の説明Explanation of symbols

1、18 FM検波器、2、22 LPF、3 周波数ずれ検出回路、4、24 AFC制御回路、5 検波出力信号、6 閾値、7 周波数補正後のDCオフセット、8 自チャネル帯域、9 隣接チャネル帯域、10 無線通信機、11 アンテナ、12、15 局部発振器、13、16 混合機(MIX)、14、17 帯域フィルタ(BPF)、19 FSW同期検出回路、20 DCオフセット調整回路、21 シンボル検出回路、23、35 周波数ずれ検出回路、25、37 TCXO制御回路、28 キャリアシフト回路、36 シンボルカウンタ。   1, 18 FM detector, 2, 22 LPF, 3 frequency shift detection circuit, 4, 24 AFC control circuit, 5 detection output signal, 6 threshold, 7 DC offset after frequency correction, 8 own channel band, 9 adjacent channel band 10 wireless communication devices, 11 antennas, 12, 15 local oscillators, 13, 16 mixers (MIX), 14, 17 band filters (BPF), 19 FSW synchronization detection circuits, 20 DC offset adjustment circuits, 21 symbol detection circuits, 23, 35 Frequency shift detection circuit, 25, 37 TCXO control circuit, 28 carrier shift circuit, 36 symbol counter.

Claims (4)

受信信号に局部発振信号を混合して中間周波数信号を生成する周波数変換手段と、中間周波数信号から所要帯域の信号を取り出す帯域フィルタと、該帯域フィルタ出力信号を検波する検波手段と、該検波信号から既知のフレーム同期ワード信号を検出するフレーム同期ワード検出手段と、を備えた無線通信機において、
前記検波信号から周波数ずれに対応した直流信号を抽出するフィルタ手段と、該直流信号値又はそれを周波数ずれ量に変換した値を予め設定した閾値と比較する周波数ずれ比較手段と、該周波数ずれが閾値を越えている場合、前記局部発振信号周波数を予め設定した量シフトする局部周波数補正手段と、を備えたことを特徴とする無線通信機。
Frequency conversion means for generating an intermediate frequency signal by mixing a local oscillation signal with a received signal, a band filter for extracting a signal of a required band from the intermediate frequency signal, detection means for detecting the band filter output signal, and the detection signal A frame synchronization word detecting means for detecting a known frame synchronization word signal from a wireless communication device comprising:
Filter means for extracting a DC signal corresponding to a frequency deviation from the detection signal, frequency deviation comparison means for comparing the DC signal value or a value obtained by converting the DC signal value into a frequency deviation amount, and a preset threshold value, and the frequency deviation. And a local frequency correcting means for shifting the local oscillation signal frequency by a preset amount when the threshold is exceeded.
前記局部周波数補正手段においてシフトする周波数の最大値を設定すると共に、シフトする周波数値として段階的に増大する複数の値を設定し、前記周波数ずれ比較手段によって得られた値に対応して、いずれかの値を選択して周波数補正するように構成したことを特徴とする請求項1記載の無線通信機。   In addition to setting a maximum value of the frequency to be shifted in the local frequency correction means, a plurality of values that increase stepwise are set as the frequency value to be shifted, and in accordance with the value obtained by the frequency deviation comparison means, 2. The wireless communication device according to claim 1, wherein the frequency is corrected by selecting one of the values. 請求項1又は2記載の無線通信機において、更に、受信信号波形から同期ワード候補シンボルデータを取得する同期ワード候補取得手段と、該同期ワード候補取得手段によって得たフレーム同期ワード候補の各シンボル値と記憶したフレーム同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算手段と、シンボル誤差演算手段によって求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算手段と、該シンボル誤差演算手段によって求めた、フレーム同期ワード候補の各シンボル誤差から上記シンボル誤差平均値を減算してオフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算手段と、フレーム同期ワード候補の各シンボルについて上記シンボル誤差平均減算手段によって求めたオフセット補正値を自乗する補正値自乗演算手段と、該補正値自乗演算手段によって求めた結果をフレーム同期ワード候補全シンボルについて加算して同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算手段と、該シンボル誤差合算手段によって求めた同期ワードシンボル誤差と予め設定した閾値と比較し、当該フレーム同期ワード候補がフレーム同期ワードであるか否かを判断する同期ワード判断手段と、を備えたことを特徴とする無線通信機。   3. The wireless communication device according to claim 1, further comprising: synchronization word candidate acquisition means for acquiring synchronization word candidate symbol data from the received signal waveform; and each symbol value of the frame synchronization word candidate obtained by the synchronization word candidate acquisition means. A symbol error calculation means for calculating a symbol error between each symbol corresponding value of the stored frame synchronization word, a symbol error average calculation means for calculating a symbol error average value for all symbols obtained by the symbol error calculation means, and the symbol error calculation Means for subtracting the symbol error average value from each symbol error of the frame synchronization word candidate to obtain an offset correction value, and the symbol error average subtraction means for each symbol of the frame synchronization word candidate. The offset correction value obtained is automatically Correction value square calculating means, symbol error summing means for adding a result obtained by the correction value square computing means for all symbols of the frame synchronization word candidate to obtain a synchronization word symbol error, and synchronization obtained by the symbol error summing means A wireless communication device comprising: synchronization word determination means for comparing a word symbol error with a preset threshold value and determining whether or not the frame synchronization word candidate is a frame synchronization word. 請求項1乃至3の何れか一項に記載の無線通信機において、更に、フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた信号を得る周波数ずれ検出手段と、該周波数ずれ検出手段により取得した周波数ずれ成分を受信信号又は検波後のフレーム同期ワード信号から減算してフレーム同期ワードを検出する周波数ずれ補正同期検出手段と、該周波数ずれ検出手段の出力に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定手段と、受信検波したフレーム同期信号におけるデータ位置を判断するシンボルカウンタと、該シンボルカウンタと前記周波数補正量設定手段に基づいて局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正手段とを備え、前記シンボルカウンタと周波数補正量設定手段に基づいて局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御することを特徴とする無線通信機。   4. The radio communication device according to claim 1, further comprising: a frequency shift detection unit that obtains a signal corresponding to a frequency shift between the reception signal frequency and the oscillation frequency of the local oscillation unit from the frame synchronization word signal. A frequency deviation correction synchronization detecting means for detecting a frame synchronization word by subtracting a frequency deviation component acquired by the frequency deviation detection means from a received signal or a detected frame synchronization word signal, and based on an output of the frequency deviation detection means A frequency correction amount setting means for calculating a frequency correction amount of the local oscillation means, a symbol counter for determining a data position in the received frame synchronization signal, and a local oscillation based on the symbol counter and the frequency correction amount setting means. Frequency correction means for controlling the oscillation frequency correction timing and the frequency correction amount of the means. Wireless communication device and controlling the oscillation frequency correction timing and frequency correction amount of the local oscillation means on the basis of the bolt counter and frequency correction amount setting means.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010278622A (en) * 2009-05-27 2010-12-09 Kenwood Corp Afc circuit for digital radio set and afc control method
JP2011109516A (en) * 2009-11-19 2011-06-02 Hitachi Kokusai Electric Inc Wireless communication system
JP2014027530A (en) * 2012-07-27 2014-02-06 Lapis Semiconductor Co Ltd Radio communication device and reception signal processing method
JP2015142287A (en) * 2014-01-29 2015-08-03 アイコム株式会社 Radio receiver and frequency correction method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06177931A (en) * 1992-12-09 1994-06-24 Fujitsu Ten Ltd Receiver for digital radio communication
JPH0983401A (en) * 1995-09-08 1997-03-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Receiver
JP2000349840A (en) * 1999-06-03 2000-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Base band signal offset correction circuit, its method and fsk receiver provided with this correction circuit
JP2001285032A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Toshiba Corp Digital broadcasting receiver
JP2004523962A (en) * 2001-02-21 2004-08-05 ケンブリッジ シリコン ラジオ リミテッド Frequency offset estimator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06177931A (en) * 1992-12-09 1994-06-24 Fujitsu Ten Ltd Receiver for digital radio communication
JPH0983401A (en) * 1995-09-08 1997-03-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Receiver
JP2000349840A (en) * 1999-06-03 2000-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Base band signal offset correction circuit, its method and fsk receiver provided with this correction circuit
JP2001285032A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Toshiba Corp Digital broadcasting receiver
JP2004523962A (en) * 2001-02-21 2004-08-05 ケンブリッジ シリコン ラジオ リミテッド Frequency offset estimator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010278622A (en) * 2009-05-27 2010-12-09 Kenwood Corp Afc circuit for digital radio set and afc control method
JP2011109516A (en) * 2009-11-19 2011-06-02 Hitachi Kokusai Electric Inc Wireless communication system
JP2014027530A (en) * 2012-07-27 2014-02-06 Lapis Semiconductor Co Ltd Radio communication device and reception signal processing method
JP2015142287A (en) * 2014-01-29 2015-08-03 アイコム株式会社 Radio receiver and frequency correction method thereof

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