JP2009033380A - Demodulator and demodulating method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a demodulator and a demodulating method capable of estimating a receiving level with high accuracy and at a high speed. <P>SOLUTION: The demodulator including means for estimating the receiving level of a multivalued orthogonal amplitude modulation signal and setting an amplitude threshold level for identifying a modulation signal point on the basis of the receiving level is provided with first equalizing means for calculating the power of a known signal to equalize the power; discriminating means for calculating the power about a signal other than the known signal and discriminating a signal in which the calculated power is included in a prescribed range; second equalizing means for selectively equalizing the signal discriminated by the discriminating means; third equalizing means for equalizing an output signal obtained from the first equalizing means and an output signal obtained from the second equalizing means; and selecting means for selecting an output of the third equalizing means as an estimated value of a receiving level when the discriminating means discriminates the signal, and selecting the output of the first equalizing means as an estimated value of the receiving level in other cases. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信システムにおける多値直交振幅変調信号を受信復調する復調装置および復調方法に関する。   The present invention relates to a demodulation device and a demodulation method for receiving and demodulating a multilevel quadrature amplitude modulation signal in a wireless communication system.

無線通信システムにおける変調方式として、直交位相の変調と振幅変調とを組み合わせた多値直交変調(QAM:Quadrature Amplitude Modulation)方式が知られており、その多値数としては、16値、64値、256値などが実用化されている。   As a modulation method in a wireless communication system, a multi-level quadrature modulation (QAM) method in which quadrature phase modulation and amplitude modulation are combined is known. 256 values and the like have been put into practical use.

図4(A)に示した無線通信システムの伝送フォーマットの一例では、フレームは、先頭のプリアンブルに相当するRampと、これに続く既知信号SWと、その後に続く情報フィールド(Information Field)とから構成されている。また、多値数を16とした16QAMでは、16個の信号点が、図4(B)に示すように配置されている。   In an example of the transmission format of the wireless communication system shown in FIG. 4A, a frame is composed of a Ramp corresponding to the first preamble, a known signal SW that follows this, and an information field that follows it. Has been. In 16QAM with 16 multilevel values, 16 signal points are arranged as shown in FIG.

上述した既知信号SWは、図4(C)に一例を示すような既知パターンの同期ワードであり、例えば、この同期ワードを構成する各シンボル(10シンボルで構成されている場合に、SW1〜SW10)にそれぞれ最大振幅値を示す信号点0、8、A(図4(B)参照)が割り当てられている。   The above-described known signal SW is a synchronization word having a known pattern as shown in FIG. 4C. For example, each symbol constituting the synchronization word (in the case of 10 symbols, SW1 to SW10). ) Are assigned signal points 0, 8, and A (see FIG. 4B) indicating the maximum amplitude values.

図4(B)において、上述した信号点0、8、Aに信号点2を加えた最大振幅値を示す信号点は、I=±3、Q=±3の交点に相当しており、図4(B)に点線で示した円周上の点である。また、図4(A)に示した情報フィールドに、所定の間隔で挿入されるパイロット信号(図4(A)において矢印で示す)も、上述した最大振幅値を示す信号点0、2、8、Aのいずれかが割り当てられている。   In FIG. 4B, the signal point indicating the maximum amplitude value obtained by adding signal point 2 to signal points 0, 8 and A described above corresponds to the intersection of I = ± 3 and Q = ± 3. 4 (B) is a point on the circumference indicated by a dotted line. Also, pilot signals (indicated by arrows in FIG. 4 (A)) inserted at predetermined intervals in the information field shown in FIG. 4 (A) are signal points 0, 2, 8 indicating the maximum amplitude values described above. , A is assigned.

したがって、上述した同期ワードSWおよびパイロット信号を検出することにより、受信レベルを推定することができる。そして、推定した受信レベルを基に、I、Q軸上の0レベルと±2レベルに対応する振幅閾値レベル(図4(B)において破線で示す)を設定し、この振幅閾値レベルと信号レベルとを比較して、信号点位置対応の復号データを得ることができる。   Therefore, the reception level can be estimated by detecting the synchronization word SW and the pilot signal described above. Based on the estimated reception level, amplitude threshold levels (indicated by broken lines in FIG. 4B) corresponding to 0 level and ± 2 levels on the I and Q axes are set, and the amplitude threshold level and signal level are set. And the decoded data corresponding to the signal point position can be obtained.

また、16QAMを適用した移動無線通信システムの移動局において、基地局から、制御チャネルによってデータチャネルとパイロットチャネルとの電力比情報を送信し、移動局は、この電力比情報を基に復調時の信号点識別を行う構成が知られている。また、基地局から制御チャネルによる電力比情報を送信することなく、移動局において、受信したパイロット信号とデータ信号との電力比を算出し、この電力比を基に、復調時の信号点識別を行う復調装置も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−166004号公報
Also, in the mobile station of the mobile radio communication system to which 16QAM is applied, the power ratio information between the data channel and the pilot channel is transmitted from the base station through the control channel, and the mobile station performs demodulation based on this power ratio information. A configuration for performing signal point identification is known. Also, without transmitting power ratio information by the control channel from the base station, the mobile station calculates the power ratio between the received pilot signal and data signal, and based on this power ratio, identifies the signal point at the time of demodulation. A demodulating device that performs this has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-166004 A

QAM信号の復調処理の精度を向上するためには、受信レベルの推定精度を高くして、振幅閾値レベルの設定を行うことが必要である。なぜなら、無線通信システムは、有線通信システムに比べて受信レベルの変動が大きいので、受信復号するための振幅閾値レベル設定は、上述したように受信レベルを推定して得るものだからである。   In order to improve the accuracy of QAM signal demodulation processing, it is necessary to increase the estimation accuracy of the reception level and set the amplitude threshold level. This is because the wireless communication system has a larger reception level fluctuation than the wired communication system, and therefore, the amplitude threshold level setting for reception decoding is obtained by estimating the reception level as described above.

この受信レベルの推定手法としては、既知信号である同期ワードとパイロット信号との双方を用いて求める方法が一般的であるが、処理を簡単化するために、それらのいずれか一方を用いることも可能である。また、上述した既知信号(同期ワードおよびパイロット信号)に加えて、他の信号についての受信レベル推定を行うことも可能である。   As a method for estimating the reception level, a method of using both a synchronization word and a pilot signal, which are known signals, is generally used, but in order to simplify the processing, either one of them may be used. Is possible. In addition to the known signals (synchronization word and pilot signal) described above, it is also possible to estimate reception levels for other signals.

いずれの手法を採用した場合でも、受信レベルの推定精度を維持するためには、所定の期間にわたる平均化処理が必要である。特に、既知信号と他の信号とを全て用いて受信信号レベルを推定する場合には、受信レベル推定精度を向上することが期待できる半面、平均化処理を行う期間を長くする必要がある。一方、既知信号のみを用いて受信レベルの推定を行う場合には、平均化処理に要する期間は比較的短いものの、受信レベル推定精度が低下するおそれがある。   Regardless of which method is used, averaging processing over a predetermined period is necessary to maintain the estimation accuracy of the reception level. In particular, when the received signal level is estimated using all known signals and other signals, it is expected to improve the received level estimation accuracy, but it is necessary to lengthen the period of the averaging process. On the other hand, when the reception level is estimated using only known signals, although the period required for the averaging process is relatively short, the reception level estimation accuracy may be reduced.

本発明は、受信レベルを高精度でかつ高速に推定可能な復調装置および復調方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a demodulation device and a demodulation method capable of estimating a reception level with high accuracy and high speed.

本発明にかかわる第1の復調装置は、多値直交振幅変調信号の受信レベルを推定し、該受信レベルを基に変調信号点を識別するための振幅閾値レベルを設定する手段を含む復調装置において、既知の信号の電力算出を行って平均化する第1の平均化手段と、前記既知の信号以外の信号について電力算出を行い、算出された電力が所定の範囲に含まれる信号を判別する判別手段と、前記判別手段によって判別された信号について選択的に平均化する第2の平均化手段と、前記第1の平均化手段から得られる出力信号と前記第2の平均化手段から得られる出力信号とについて平均化処理を行う第3の平均化手段と、前記判別手段によって前記信号が判別された場合に前記第3の平均化手段の出力を受信レベルの推定値として選択し、他の場合に、前記第1の平均化手段の出力を前記受信レベルの推定値として選択する選択手段とを備える。   A first demodulating device according to the present invention is a demodulating device including means for estimating a reception level of a multi-level quadrature amplitude modulation signal and setting an amplitude threshold level for identifying a modulation signal point based on the reception level. A first averaging unit that calculates and averages the power of a known signal and a determination that performs power calculation on a signal other than the known signal and discriminates a signal in which the calculated power is included in a predetermined range Means, a second averaging means for selectively averaging the signals discriminated by the discrimination means, an output signal obtained from the first averaging means, and an output obtained from the second averaging means A third averaging unit that performs an averaging process on the signal, and when the signal is discriminated by the discriminating unit, the output of the third averaging unit is selected as an estimated value of the reception level; In addition, The output of the serial first averaging means and selecting means for selecting as an estimate of the received level.

このように構成された第1の復調装置では、判別手段により、例えば、既知の信号の電力値を含む所定の範囲の電力を持つ信号が判別され、第2の平均化手段によってその電力を選択的に平均化される。この第2の平均化手段で得られた平均値を第1の平均化手段によって既知の信号について得られた平均値とともに第3の平均化手段の処理に供することにより、既知の信号の電力と既知の信号以外の信号から適切に選択された信号の電力の双方を受信レベルの推定値に反映し、判別手段による判別結果に応じて、既知信号の電力のみに基づく推定値に代えることができる。   In the first demodulator configured as described above, the discrimination unit discriminates, for example, a signal having a predetermined range of power including the power value of the known signal, and the second averaging unit selects the power. Averaged. By supplying the average value obtained by the second averaging means together with the average value obtained for the known signal by the first averaging means to the processing of the third averaging means, Both of the power of the signal appropriately selected from signals other than the known signal can be reflected in the estimated value of the reception level, and can be replaced with the estimated value based only on the power of the known signal according to the determination result by the determining means. .

このようにして、第2の平均化手段において平均化処理の対象とする信号をその電力に基づいて適切な範囲に絞り込むことにより、振幅値が予め知られている既知の信号以外の信号を受信レベルの推定に利用する際に必要とされる平均値を収束させるために要する時間を短縮することができる。これにより、受信レベルの推定に既知の信号以外の信号を利用することによる推定精度の向上と、推定処理の高速化との両立を図ることができる。   In this way, a signal other than a known signal whose amplitude value is known in advance is received by narrowing down the signal to be averaged into an appropriate range based on the power in the second averaging means. It is possible to shorten the time required for converging the average value required for use in level estimation. As a result, it is possible to achieve both improvement in estimation accuracy by using a signal other than a known signal for estimation of the reception level and speeding up of the estimation process.

本発明にかかわる第2の復調装置は、上述した第1の復調装置において、前記第1の平均化手段は、所定の周期で伝送される既知のパイロット信号を既知の信号として検出する検出手段と、前記検出手段によって検出されたパイロット信号について電力算出を行って平均化演算を実行する演算手段を備え、前記判別手段は、前記演算手段で得られたパイロット信号の電力値あるいはその平均値に基づいて、前記第2の平均化手段による平均化処理に供する信号を判別するための判別範囲を設定する設定手段を備える。   According to a second demodulating device of the present invention, in the first demodulating device described above, the first averaging means includes a detecting means for detecting a known pilot signal transmitted at a predetermined period as a known signal. And calculating means for calculating power for the pilot signal detected by the detecting means and executing an averaging operation, wherein the determining means is based on the power value of the pilot signal obtained by the calculating means or the average value thereof. And setting means for setting a discrimination range for discriminating a signal to be subjected to the averaging process by the second averaging means.

このように構成された第2の復調装置では、検出手段によって検出されたパイロット信号が演算手段による電力算出処理および平均化演算処理に供され、第1の平均化手段により、パイロット信号に基づく受信レベルの推定値が得られる。また、演算手段の処理の過程で得られたパイロット信号の電力値あるいはその平均値を、設定手段によって設定される判別範囲に反映することにより、パイロット信号以外の信号から最大振幅値を示す信号点に相当する電力を持つ信号を高い精度で判別し、第2の平均化手段の処理に供することができる。   In the second demodulator configured as described above, the pilot signal detected by the detection unit is subjected to power calculation processing and averaging calculation processing by the calculation unit, and reception based on the pilot signal is performed by the first averaging unit. An estimate of the level is obtained. Also, the signal point indicating the maximum amplitude value from signals other than the pilot signal by reflecting the power value of the pilot signal obtained in the process of the calculation means or the average value thereof in the discrimination range set by the setting means. Can be determined with high accuracy and used for the processing of the second averaging means.

本発明にかかわる復調方法は、多値直交振幅変調信号の受信レベルを推定し、該受信レベルを基に変調信号点を識別するための振幅閾値レベルを設定する手段を含む復調方法において、既知の信号の電力算出を行って平均化して第1の平均値を求め、前記既知の信号以外の信号について電力算出を行い、算出された電力が所定の範囲に含まれる信号を判別し、判別された信号について選択的に平均化して第2の平均値を求め、前記第1の平均値と前記第2の平均値とを平均して第3の平均値を求め、前記信号の判別に応じて前記第3の平均値を受信レベルの推定値として選択し、他の場合に、前記第1の平均値を前記受信レベルの推定値として選択する。   A demodulation method according to the present invention is a known demodulation method including means for estimating a reception level of a multi-level quadrature amplitude modulation signal and setting an amplitude threshold level for identifying a modulation signal point based on the reception level. The signal power is calculated and averaged to obtain the first average value, the power is calculated for signals other than the known signal, and the signal in which the calculated power is included in the predetermined range is determined. A signal is selectively averaged to obtain a second average value, the first average value and the second average value are averaged to obtain a third average value, and the signal is determined according to the determination of the signal The third average value is selected as the estimated value of the reception level, and in other cases, the first average value is selected as the estimated value of the reception level.

このように構成された復調方法では、例えば、既知の信号の電力値を含む所定の範囲の電力を持つ信号を判別し、その電力を選択的に平均化して得られる第2の平均値と、既知の信号について得られた第1の平均値とを平均化することにより、既知の信号以外の信号電力を反映した第3の平均値を求め、これを受信レベルの推定値として選択することができる。   In the demodulation method thus configured, for example, a second average value obtained by discriminating a signal having a predetermined range of power including the power value of a known signal and selectively averaging the power, It is possible to obtain a third average value reflecting signal power other than the known signal by averaging the first average value obtained for the known signal and select this as an estimated value of the reception level. it can.

上述した第2の平均値を求める際に、平均化処理の対象とする信号をその電力に基づいて適切な範囲に絞り込むことにより、平均値を収束させるために要する時間を短縮することができる。これにより、受信レベルの推定に既知の信号以外の信号を利用することによる推定精度の向上と、推定処理の高速化との両立を図ることができる。   When obtaining the above-mentioned second average value, the time required to converge the average value can be shortened by narrowing down the signal to be averaged into an appropriate range based on the power. As a result, it is possible to achieve both improvement in estimation accuracy by using a signal other than a known signal for estimation of the reception level and speeding up of the estimation process.

本発明にかかわる復調装置および復調方法によれば、受信レベルの推定に既知の信号以外の信号を利用することによる推定精度の向上と、推定処理の高速化との両立を図ることができる。これにより、フェージングなどによる受信レベルの変動に追従し、多値直交振幅変調信号の変調信号点を識別するための振幅閾値レベルを高速かつ精密に設定することが可能となるので、移動通信端末における正確な自律パワーコントロールを実現することができる。   According to the demodulating apparatus and the demodulating method according to the present invention, it is possible to achieve both improvement in estimation accuracy by using a signal other than a known signal for estimation of the reception level and speeding up of the estimation process. As a result, it is possible to follow the fluctuation of the reception level due to fading and the like, and to set the amplitude threshold level for identifying the modulation signal point of the multilevel quadrature amplitude modulation signal at high speed and precisely. Accurate autonomous power control can be realized.

図1に、本発明にかかわる復調信号処理装置の構成図を示す。また、図2に、本発明にかかわる復調装置の主要部の詳細構成を示す。更に、図3に、本発明にかかわる受信レベル推定処理の説明図を示す。   FIG. 1 shows a configuration diagram of a demodulated signal processing apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows the detailed configuration of the main part of the demodulator according to the present invention. Further, FIG. 3 shows an explanatory diagram of the reception level estimation processing according to the present invention.

無線周波数の受信信号は、無線受信部(図示せず)によって中間周波数信号IFに変換され、バンドパスフィルタ(BPF)1を介してアナログデジタル変換器(ADC)2に入力され、このADC2によってデジタル信号に変換される。   A radio frequency reception signal is converted into an intermediate frequency signal IF by a radio reception unit (not shown), and is input to an analog / digital converter (ADC) 2 through a band pass filter (BPF) 1. Converted to a signal.

このデジタル信号を直交検波部3に入力して得られるI、Q信号は、それぞれフィルタ4、5を介して複素相関器6に入力され、同期ワード(SW)を検出するための相関演算に供される。図1に示したフレーム検出部7は、この複素相関器6による相関演算結果に基づいてフレームの先頭を検出し、その検出信号をクロック再生器21とフレーム同期監視部13と動作イネーブル信号生成部14とに送出する。   The I and Q signals obtained by inputting this digital signal to the quadrature detection unit 3 are input to the complex correlator 6 through the filters 4 and 5, respectively, and are used for correlation calculation for detecting the synchronization word (SW). Is done. The frame detection unit 7 shown in FIG. 1 detects the head of the frame based on the correlation calculation result by the complex correlator 6, and uses the detection signal as the clock regenerator 21, the frame synchronization monitoring unit 13, and the operation enable signal generation unit. 14 and send it out.

また、上述したフィルタ4、5を通過したI、Q信号は、AFC補正部8による周波数および位相誤差についての補正処理を経てデマッピング部12に入力され、変調信号点の識別処理に供される。このデマッピング部12による変調信号点の識別処理には、閾値&レベル算出器20によって後述するようにして求められる振幅閾値レベルが用いられる。また、デマッピング部12によって得られた復号データは、FIFO23を介して復号出力として出力され、受信信号処理部(図示せず)の処理に供される。   Further, the I and Q signals that have passed through the filters 4 and 5 described above are input to the demapping unit 12 through correction processing for frequency and phase errors by the AFC correction unit 8 and used for identification processing of modulation signal points. . For the identification process of the modulation signal point by the demapping unit 12, an amplitude threshold level obtained by the threshold & level calculator 20 as described later is used. The decoded data obtained by the demapping unit 12 is output as a decoded output via the FIFO 23 and used for processing of a received signal processing unit (not shown).

このFIFO23の書込読出処理は、デマッピング部12で生成されるライトイネーブル信号(WE)と上述したクロック再生器21で生成されるリードイネーブル信号(RE)に従って行われる。また、デマッピング部12、上述した複素相関器6およびAFC補正部8の動作は、動作イネーブル信号生成部14によって生成される動作イネーブル信号に従って制御される。また、上述した復号データは、フレーム同期監視部13にも入力されており、上述したフレーム検出器7で得られた検出信号とこの復号データとに基づくフレーム同期監視処理が行われる。このフレーム同期監視処理によってフレーム同期はずれが検出された場合には、フレーム同期監視部13によりリセット信号が生成され、これに応じて、フレーム検出器7によるフレーム検出処理が再開させられる。   The write / read processing of the FIFO 23 is performed according to the write enable signal (WE) generated by the demapping unit 12 and the read enable signal (RE) generated by the clock regenerator 21 described above. The operations of the demapping unit 12, the complex correlator 6 and the AFC correction unit 8 described above are controlled according to the operation enable signal generated by the operation enable signal generation unit 14. The decoded data described above is also input to the frame synchronization monitoring unit 13, and a frame synchronization monitoring process based on the detection signal obtained by the frame detector 7 and the decoded data is performed. When frame synchronization loss is detected by this frame synchronization monitoring process, a reset signal is generated by the frame synchronization monitoring unit 13, and the frame detection process by the frame detector 7 is resumed accordingly.

また、図1に示したゼロクロス検出器18は、上述したAFC補正部8による補正処理が施されたI信号のパターン効果を利用して、前シンボルと現シンボルとの符号反転ポイントを検出し、タイミング補正器17により、ランダムウォークフィルタを利用して送信側とタイミング同期をとっている。また、このゼロクロス検出器18によって検出されたゼロクロス点に対応して、フィルタテーブル16から適切なフィルタ係数が読み出され、このフィルタ係数に従って、上述したフィルタ4、5の特性が制御される。   Further, the zero cross detector 18 shown in FIG. 1 detects the sign inversion point between the previous symbol and the current symbol by using the pattern effect of the I signal subjected to the correction processing by the AFC correction unit 8 described above, The timing corrector 17 uses the random walk filter to achieve timing synchronization with the transmission side. Corresponding to the zero cross point detected by the zero cross detector 18, an appropriate filter coefficient is read from the filter table 16, and the characteristics of the filters 4 and 5 are controlled according to the filter coefficient.

図1において、上述したAFC補正部8による補正処理が施されたI、Q信号は、パイロット検出器19にも入力され、このパイロット検出器19により、図4(A)に示したように情報フィールドに所定の周期で挿入された既知のパイロット信号が検出される。図1に示したパイロット検出部19によって得られるパイロット検出信号は、上述したフレーム検出器7に入力されるとともに、閾値&レベル算出器20に入力され、この閾値&レベル算出器20による受信レベルの推定処理および振幅閾値レベルの算出処理に供される。   In FIG. 1, the I and Q signals that have been subjected to the correction processing by the AFC correction unit 8 described above are also input to the pilot detector 19, and the pilot detector 19 provides information as shown in FIG. A known pilot signal inserted in the field at a predetermined period is detected. A pilot detection signal obtained by the pilot detection unit 19 shown in FIG. 1 is input to the frame detector 7 and also input to the threshold & level calculator 20, and the reception level of the threshold & level calculator 20 is determined. It is used for estimation processing and amplitude threshold level calculation processing.

また、図1に示した閾値&レベル算出器20によって得られるRSSI(Received Signal Strength Indicator)は、この閾値&レベル算出器20で生成される書込イネーブル信号WEに従ってFIFO22に書き込まれ、上述したクロック再生器21で生成されるリードイネーブル信号(RE)に従って読み出されて、受信信号処理部(図示せず)に渡される。   In addition, RSSI (Received Signal Strength Indicator) obtained by the threshold & level calculator 20 shown in FIG. It is read in accordance with a read enable signal (RE) generated by the regenerator 21 and passed to a received signal processing unit (not shown).

図1に示した直交検波部3、フィルタ4、5、複素相関器6、フレーム検出器7、AFC補正部8、デマッピング部12、フレーム同期監視部13、動作イネーブル信号生成器14、フィルタテーブル16、タイミング補正器17、ゼロクロス検出器18、パイロット検出器19および閾値&レベル算出器20は、DSP(Digital Signal Processor)のファームウェアによって実現することが可能である。また、これらの各部の機能をデジタル信号処理回路によって実現することも可能である。   The quadrature detection unit 3, the filters 4, 5, the complex correlator 6, the frame detector 7, the AFC correction unit 8, the demapping unit 12, the frame synchronization monitoring unit 13, the operation enable signal generator 14, and the filter table shown in FIG. 16, timing corrector 17, zero cross detector 18, pilot detector 19 and threshold & level calculator 20 can be realized by DSP (Digital Signal Processor) firmware. The functions of these units can also be realized by a digital signal processing circuit.

以下、本発明にかかわる復調装置の主要部の構成および動作について詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration and operation of the main part of the demodulator according to the present invention will be described in detail.

図2に示した閾値&レベル算出器20において、電力算出部31は、AFC補正部8から出力されたI、Q信号に基づいて受信電力を求め、スイッチ回路32を介してパイロット信号用の平均演算部33とその他のデータ信号用の平均演算部34とのいずれか一方に送出する。   In the threshold & level calculator 20 shown in FIG. 2, the power calculation unit 31 obtains received power based on the I and Q signals output from the AFC correction unit 8, and averages the pilot signal via the switch circuit 32. The data is sent to either the calculation unit 33 or the average calculation unit 34 for other data signals.

図2に示したスイッチ回路32は、上述したパイロット検出器19からの検出信号によってパイロット信号が検出されたことが示されたときに、電力算出部31と平均演算部33とを接続し、その他の場合には、閾値判別部35を介して電力算出部31と平均演算部34とを接続する。   The switch circuit 32 shown in FIG. 2 connects the power calculation unit 31 and the average calculation unit 33 when the detection signal from the pilot detector 19 indicates that the pilot signal has been detected. In this case, the power calculation unit 31 and the average calculation unit 34 are connected via the threshold value determination unit 35.

したがって、パイロット信号に対応して電力算出部31によって算出された電力値は、スイッチ回路32を介して平均演算部33に入力され、所定期間にわたる平均化処理に供され、これにより、図3に示した信号点配置の座標(3、3)の0信号点に相当する受信レベルが算出される。すなわち、検出手段に相当するパイロット検出器19による検出信号でスイッチ回路32を切り替えて、パイロット信号に対応して得られる電力算出部31の出力を演算手段に相当する平均演算部33による平均化処理に供することにより、本発明にかかわる第1の平均化手段の機能が果たされる。   Therefore, the power value calculated by the power calculation unit 31 corresponding to the pilot signal is input to the average calculation unit 33 via the switch circuit 32 and is subjected to an averaging process over a predetermined period. The reception level corresponding to the zero signal point of the coordinates (3, 3) of the signal point arrangement shown is calculated. That is, the switching circuit 32 is switched by the detection signal from the pilot detector 19 corresponding to the detection means, and the output of the power calculation unit 31 obtained corresponding to the pilot signal is averaged by the average calculation unit 33 corresponding to the calculation means. By serving, the function of the first averaging means according to the present invention is fulfilled.

一方、パイロット信号以外の信号に対応して電力算出部31によって算出された電力値は閾値判別部35に入力され、図3に網掛けを付して示す範囲、即ち、最大振幅値に対応する信号点0、8、A、2の信号が分布する可能性が高い範囲に含まれる信号に対応する電力値が判別される。このようにして判別された電力値は、選択的に平均演算部34に入力されて所定期間にわたる平均化処理に供され、これにより、図3に示した信号点配置の座標(3、3)の0信号点に相当する受信レベルが算出される。すなわち、パイロット検出器19による検出信号でスイッチ回路32を切り替えて、パイロット信号以外の信号に対応して得られる電力算出部31の出力を閾値判別部35による判別処理に供することにより、本発明にかかわる判別手段の機能が果たされる。特に、この閾値判別部35において、平均演算部33で得られたパイロット信号の電力値の平均値を基準として、上述した範囲(図3参照)に基づく判別を行うように設定することにより、本発明にかかわる設定手段の機能が果たされ、最大振幅値に対応する信号について算出された電力値を高い精度で判別し、選択的に第2の平均化手段に相当する平均演算部34による平均化処理に供することができる。   On the other hand, the power value calculated by the power calculation unit 31 corresponding to a signal other than the pilot signal is input to the threshold value determination unit 35 and corresponds to the range indicated by shading in FIG. 3, that is, the maximum amplitude value. A power value corresponding to a signal included in a range in which the signals of signal points 0, 8, A, and 2 are highly likely to be distributed is determined. The power value discriminated in this way is selectively inputted to the average calculation unit 34 and subjected to the averaging process over a predetermined period, whereby the coordinates (3, 3) of the signal point arrangement shown in FIG. The reception level corresponding to the zero signal point is calculated. That is, the switch circuit 32 is switched by a detection signal from the pilot detector 19 and the output of the power calculation unit 31 obtained in response to a signal other than the pilot signal is subjected to a determination process by the threshold determination unit 35. The function of the discriminating means concerned is fulfilled. In particular, the threshold discriminating unit 35 is set to perform discrimination based on the above-described range (see FIG. 3) with reference to the average value of the pilot signal power values obtained by the average calculating unit 33. The function of the setting means according to the invention is fulfilled, the power value calculated for the signal corresponding to the maximum amplitude value is discriminated with high accuracy, and the average by the average calculating unit 34 corresponding to the second averaging means is selectively used. It can be used for the chemical treatment.

また、図2において、上述した2つの平均演算部33、34の出力は、第3の平均化手段に相当する平均演算部36に入力され、所定の期間にわたって平均化処理される。この平均演算部36によって得られた平均値は、上述した平均演算部33によって得られたパイロット信号の電力値についての平均値とともにマルチプレクサ37に入力され、マルチプレクサ制御回路38からの制御信号に応じて、いずれか一方が選択的に出力されてFIFO22に入力される。   In FIG. 2, the outputs of the above-described two average calculation units 33 and 34 are input to an average calculation unit 36 corresponding to a third averaging unit, and are averaged over a predetermined period. The average value obtained by the average calculation unit 36 is input to the multiplexer 37 together with the average value for the power value of the pilot signal obtained by the average calculation unit 33 described above, and according to the control signal from the multiplexer control circuit 38. , Either one is selectively output and input to the FIFO 22.

図2に示したマルチプレクサ制御回路38は、閾値判別部35によって上述した範囲に含まれる電力値が判別された旨の判別信号に応じて、マルチプレクサ37に平均演算部36の出力を選択する旨を指示し、他の場合は、平均演算部33の出力を選択する旨を指示する。このように、マルチプレクサ制御回路38が、閾値判別部35からの判別信号に応じてマルチプレクサ37の切り替えを制御することにより、本発明にかかわる選択手段の機能が果たされる。   The multiplexer control circuit 38 shown in FIG. 2 indicates that the multiplexer 37 selects the output of the average calculation unit 36 in response to the determination signal that the threshold value determination unit 35 has determined the power value included in the above-described range. Instructs to select the output of the average calculation unit 33 in other cases. In this way, the multiplexer control circuit 38 controls the switching of the multiplexer 37 in accordance with the determination signal from the threshold determination unit 35, thereby fulfilling the function of the selection means according to the present invention.

このようにして、パイロット信号と同等の振幅値を持つデータ信号の受信に応じて、このデータ信号の電力とパイロット信号の電力との双方を反映した受信レベルを算出して受信レベルの推定値とすることにより、受信レベルの推定精度の向上を図ることができる。   In this way, in response to reception of a data signal having an amplitude value equivalent to that of the pilot signal, a reception level that reflects both the power of the data signal and the power of the pilot signal is calculated to obtain an estimated value of the reception level. By doing so, it is possible to improve the estimation accuracy of the reception level.

なお、マルチプレクサ制御部38は、チャネル切り替え信号が入力されたときと、電源投入の初期状態とにおいては、平均演算部33の出力を選択して出力するようにマルチプレクサ37を制御する。   Note that the multiplexer control unit 38 controls the multiplexer 37 so as to select and output the output of the average calculation unit 33 when the channel switching signal is input and in the initial state of power-on.

ここで、上述した平均演算部34には、閾値判別部35によって最大振幅値に対応する信号点に対応する電力値が選択的に入力される。したがって、平均演算部34に入力される電力値のばらつきは、パイロット信号用の平均演算部33に入力される電力値と同様に小さいので、この平均演算部34において行う平均化処理の期間を平均演算部33に適用される程度の期間にまで短縮して、パイロット信号などの既知信号以外の信号を用いた受信レベル推定処理の高速化を図ることができる。   Here, the power value corresponding to the signal point corresponding to the maximum amplitude value is selectively input to the above-described average calculation unit 34 by the threshold discrimination unit 35. Therefore, since the variation in the power value input to the average calculation unit 34 is as small as the power value input to the average calculation unit 33 for pilot signals, the averaging processing period performed in the average calculation unit 34 is averaged. By shortening the period to the extent applicable to the arithmetic unit 33, it is possible to speed up the reception level estimation process using a signal other than a known signal such as a pilot signal.

したがって、図1、2に示した本発明にかかわる実施形態では、電源投入時やチャネル切り替え時には、パイロット信号のみに基づいて高速に受信レベルを推定し、定常状態においては、パイロット信号以外のデータ信号の電力値とパイロット信号の電力値との双方を利用した高精度な受信レベルの推定を、パイロット信号のみに基づく受信レベル推定処理と同程度の高速性で実現することができる。   Accordingly, in the embodiment according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2, when the power is turned on or when the channel is switched, the reception level is estimated at high speed based only on the pilot signal, and in the steady state, the data signal other than the pilot signal is estimated. It is possible to achieve high-accuracy reception level estimation using both the power value of the pilot signal and the power value of the pilot signal with the same high speed as the reception level estimation processing based only on the pilot signal.

なお、本発明は、上述した実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、多値数が64値、256値などのQAM復調装置にも適用可能である。また、既知の信号として、上述したパイロット信号に加えて同期ワードを含めて受信レベルの推定を行うことも可能である。   Note that the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and can be applied to, for example, a QAM demodulator having a multi-value number of 64 values, 256 values, or the like. Further, as a known signal, it is possible to estimate the reception level by including a synchronization word in addition to the pilot signal described above.

以上に説明したように、本発明にかかわる復調装置および復調方法によれば、パイロット信号などの既知信号以外の信号を用いた受信レベル推定処理の高速化を図ることにより、受信レベル推定処理の高速化と高精度化とを両立させることができる。これにより、例えば、移動無線通信システムの移動局における自律パワーコントロールをより正確に行うことができるので、デジタル通信システムの妨害波抑制技術などの分野において寄与するところが大きい。   As described above, according to the demodulation device and the demodulation method according to the present invention, the reception level estimation process using a signal other than a known signal such as a pilot signal is accelerated, thereby increasing the reception level estimation process. And high accuracy can be achieved at the same time. As a result, for example, autonomous power control in a mobile station of a mobile radio communication system can be performed more accurately, which greatly contributes to fields such as interference wave suppression technology of a digital communication system.

本発明にかかわる復調装置の実施形態を示す図である。It is a figure which shows embodiment of the demodulation apparatus concerning this invention. 本発明にかかわる復調装置の主要部の詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the principal part of the demodulation apparatus concerning this invention. 本発明にかかわる受信レベル推定処理の説明図である。It is explanatory drawing of the reception level estimation process concerning this invention. 伝送フォーマット、信号点配置および同期ワードの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a transmission format, signal point arrangement | positioning, and a synchronization word.

符号の説明Explanation of symbols

1 バンドパスフィルタ(BPF)
2 AD変換器(ADC)
3 直交検波器
4,5 フィルタ(FIR)
6 複素相関器
7 フレーム検出器
8 AFC補正部
12 デマッピング部
13 フレーム同期監視部
14 動作イネーブル信号生成部
16 フィルタテーブル
17 タイミング補正器
18 ゼロクロス検出器
19 パイロット検出器
20 閾値&レベル算出器
21 クロック再生器
22、23 FIFO
31 電力算出部
32 スイッチ回路
33,34,36 平均演算部
35 閾値判別部
37 マルチプレクサ
38 マルチプレクサ制御回路
1 Band pass filter (BPF)
2 AD converter (ADC)
3 Quadrature detector 4, 5 filter (FIR)
6 Complex Correlator 7 Frame Detector 8 AFC Correction Unit 12 Demapping Unit 13 Frame Synchronization Monitoring Unit 14 Operation Enable Signal Generation Unit 16 Filter Table 17 Timing Corrector 18 Zero Cross Detector 19 Pilot Detector 20 Threshold & Level Calculator 21 Clock Regenerator 22, 23 FIFO
31 Power Calculation Unit 32 Switch Circuits 33, 34, 36 Average Calculation Unit 35 Threshold Determination Unit 37 Multiplexer 38 Multiplexer Control Circuit

Claims (3)

多値直交振幅変調信号の受信レベルを推定し、該受信レベルを基に変調信号点を識別するための振幅閾値レベルを設定する手段を含む復調装置において、
既知の信号の電力算出を行って平均化する第1の平均化手段と、
前記既知の信号以外の信号について電力算出を行い、算出された電力が所定の範囲に含まれる信号を判別する判別手段と、
前記判別手段によって判別された信号について選択的に平均化する第2の平均化手段と、
前記第1の平均化手段から得られる出力信号と前記第2の平均化手段から得られる出力信号とについて平均化処理を行う第3の平均化手段と、
前記判別手段によって前記信号が判別された場合に前記第3の平均化手段の出力を受信レベルの推定値として選択し、他の場合に、前記第1の平均化手段の出力を前記受信レベルの推定値として選択する選択手段と
を備えたことを特徴とする復調装置。
In a demodulator including means for estimating a reception level of a multi-level quadrature amplitude modulation signal and setting an amplitude threshold level for identifying a modulation signal point based on the reception level,
First averaging means for calculating and averaging the power of known signals;
Determining means for performing power calculation on a signal other than the known signal and determining a signal in which the calculated power is included in a predetermined range;
Second averaging means for selectively averaging signals determined by the determination means;
Third averaging means for performing an averaging process on the output signal obtained from the first averaging means and the output signal obtained from the second averaging means;
When the signal is discriminated by the discriminating means, the output of the third averaging means is selected as an estimated value of the reception level. In other cases, the output of the first averaging means is set to the reception level. A demodulating device comprising: selecting means for selecting an estimated value.
請求項1に記載の復調装置において、
前記第1の平均化手段は、
所定の周期で伝送される既知のパイロット信号を既知の信号として検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出されたパイロット信号について電力算出を行って平均化演算を実行する演算手段を備え、
前記判別手段は、前記演算手段で得られたパイロット信号の電力値あるいはその平均値に基づいて、前記第2の平均化手段による平均化処理に供する信号を判別するための判別範囲を設定する設定手段を備えた
ことを特徴とする復調装置。
The demodulator according to claim 1, wherein
The first averaging means includes
Detecting means for detecting a known pilot signal transmitted at a predetermined period as a known signal;
Computation means for performing power calculation on the pilot signal detected by the detection means and performing an averaging computation,
The discriminating unit is configured to set a discriminating range for discriminating a signal to be subjected to the averaging process by the second averaging unit based on the power value of the pilot signal obtained by the arithmetic unit or the average value thereof. A demodulating device comprising means.
多値直交振幅変調信号の受信レベルを推定し、該受信レベルを基に変調信号点を識別するための振幅閾値レベルを設定する手段を含む復調方法において、
既知の信号の電力算出を行って平均化して第1の平均値を求め、
前記既知の信号以外の信号について電力算出を行い、算出された電力が所定の範囲に含まれる信号を判別し、
判別された信号について選択的に平均化して第2の平均値を求め、
前記第1の平均値と前記第2の平均値とを平均して第3の平均値を求め、
前記信号の判別に応じて前記第3の平均値を受信レベルの推定値として選択し、他の場合に、前記第1の平均値を前記受信レベルの推定値として選択する
ことを特徴とする復調方法。
In a demodulation method including means for estimating a reception level of a multi-level quadrature amplitude modulation signal and setting an amplitude threshold level for identifying a modulation signal point based on the reception level,
Calculate and average the power of the known signal to obtain the first average value,
Power calculation is performed for signals other than the known signal, and a signal in which the calculated power is included in a predetermined range is determined.
Selectively averaging the determined signals to obtain a second average value;
Average the first average value and the second average value to obtain a third average value,
The third average value is selected as an estimated value of the reception level in accordance with the discrimination of the signal, and in other cases, the first average value is selected as the estimated value of the reception level. Method.
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