JP2015226197A - Frame synchronizing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、通信装置におけるフレーム同期技術に関する。 The present invention relates to a frame synchronization technique in a communication apparatus.
従来、無線通信では通信品質を向上させるための複数の送信アンテナ、受信アンテナを用いるダイバーシチが数多く提案されている。送信ダイバーシチでは送信機が複数のアンテナを用いて信号を送信することでダイバーシチ効果を得る。送信ダイバーシチの1つに時空間符号(STBC:Space Time Block Codes)を用いる方式がある。STBCでは、例えば2個の送信アンテナを用いる場合、変調信号の2シンボルを1ブロックとしたブロック単位で符号化された信号が送信機から送信される。そして、受信機で伝送路推定値を用いた処理で受信した各ブロックのSTBCの復号が行われ、符号化前のシンボルが取り出される。
また、STBCでは復号処理において必要な伝送路推定値を取得する処理の負荷が高いという問題があり、この問題に対応する送信ダイバーシチとして差動時空間符号(DSTBC:Differential STBC )を用いる方式が提案されている(非特許文献1)。DSTBCでは、送信機において送信するブロックとその直前に送信したブロックを用いたDSTBCの符号化(DSTBC符号化)が行われ、受信機において受信したブロックとその直前に受信したブロックを用いたDSTBCの復号(DSTBC復号)が行われて符号化前のシンボルが取り出される。
Conventionally, in radio communication, many diversity methods using a plurality of transmission antennas and reception antennas for improving communication quality have been proposed. In transmission diversity, the transmitter transmits a signal using a plurality of antennas to obtain a diversity effect. There is a method using space time block codes (STBC) as one of transmission diversity. In STBC, for example, when two transmission antennas are used, a signal encoded in block units in which two symbols of a modulated signal are one block is transmitted from a transmitter. Then, STBC decoding of each block received by the processing using the channel estimation value is performed by the receiver, and a symbol before encoding is extracted.
Further, STBC has a problem that the processing load for obtaining a transmission path estimation value necessary for decoding processing is high, and a method using differential space-time code (DSTBC: Differential STBC) as a transmission diversity corresponding to this problem is proposed. (Non-Patent Document 1). In DSTBC, DSTBC encoding (DSTBC encoding) is performed using the block transmitted at the transmitter and the block transmitted immediately before (DSTBC encoding), and the DSTBC using the block received at the receiver and the block received immediately before is encoded. Decoding (DSTBC decoding) is performed to extract symbols before encoding.
通信装置の受信機では、対向する送信機が送信したフレーム(送信フレーム)の開始位置を検出する処理(フレーム同期)が行われる。フレーム同期の手法として、同期ワード(Sync Word )やプリアンブルといった受信機において既知の特定のパターン(既知系列)を検出する手法が一般的に用いられている。なお、以降ではこのようなフレーム同期に用いられる既知系列をSWと称することとする。 In the receiver of the communication device, processing (frame synchronization) is performed to detect the start position of the frame (transmission frame) transmitted by the opposite transmitter. As a method of frame synchronization, a method of detecting a specific pattern (known sequence) known in a receiver such as a synchronization word (Sync Word) or a preamble is generally used. Hereinafter, such a known sequence used for frame synchronization is referred to as SW.
上述のDSTBCでは送信するブロックとその直前に送信したブロックの差分をとって符号化が行われることから、SWの変調信号の符号化後の信号点配置はその直前に送信したブロックに依存して変わることになる。このため、DSTBCの符号化前において検出精度の良いSWであっても符号化後では検出精度が悪くなる可能性があり、DSTBC符号化された受信信号についてフレームの開始位置を精度よく特定することが困難であるという問題があった。 In the above-mentioned DSTBC, encoding is performed by taking the difference between the block to be transmitted and the block transmitted immediately before, so that the signal point arrangement after encoding of the modulation signal of SW depends on the block transmitted immediately before Will change. For this reason, even if the SW has good detection accuracy before the DSTBC encoding, the detection accuracy may deteriorate after the encoding, and the start position of the frame is accurately identified for the DSTBC encoded received signal. There was a problem that was difficult.
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、DSTBCなどで時空間符号化された信号についてフレームの開始位置の検出を精度良く行うことができるフレーム同期装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a frame synchronization apparatus that can accurately detect the start position of a frame for a signal that is space-time encoded by DSTBC or the like. And
この発明のフレーム同期装置は、フレームとフレームの先頭を示す既知系列とを含み、Nシンボル(Nは2以上の自然数)を1ブロックとする時空間符号で符号化された入力信号に対して、1シンボルの単位で遅延時間が異なる遅延を付与した遅延入力信号を生成する遅延部と、入力信号と遅延入力信号について時空間符号の復号を行ってそれぞれの復号信号を出力する復号部と、復号信号のいずれかから既知系列を検出する検出部と、検出部の既知系列の検出結果に基づいて復号信号からいずれか一つを選択して、選択した復号信号から前記フレームを抽出する抽出部と、を備えるようにしたものである。 The frame synchronization apparatus of the present invention includes a frame and a known sequence indicating the head of the frame, and for an input signal encoded with a space-time code having N symbols (N is a natural number of 2 or more) as one block, A delay unit that generates a delayed input signal with a delay having a different delay time in units of one symbol, a decoding unit that decodes the space-time code for the input signal and the delayed input signal, and outputs each decoded signal; A detection unit that detects a known sequence from any of the signals, and an extraction unit that selects any one of the decoded signals based on a detection result of the known sequence of the detection unit, and extracts the frame from the selected decoded signals; Are provided.
この発明のフレーム同期装置によれば、N(Nは2以上の自然数)シンボルを1ブロックとする時空間符号化された入力信号と入力信号を1シンボルの単位で遅延させた遅延入力信号をそれぞれ復号して、復号後の信号のいずれかから入力信号に含まれるフレームの先頭を示す既知系列を検出するようにしたので、時空間符号のブロックの単位で復号処理した信号から既知系列を検出することが可能となり、時空間符号化された入力信号について精度よくフレーム同期をすることができる。 According to the frame synchronization apparatus of the present invention, a space-time-encoded input signal having N (N is a natural number of 2 or more) symbols as one block and a delayed input signal obtained by delaying the input signal in units of one symbol, respectively. Since a known sequence indicating the beginning of a frame included in the input signal is detected from one of the decoded signals after decoding, the known sequence is detected from the signal decoded in units of space-time code blocks. Therefore, it is possible to perform frame synchronization with high accuracy for an input signal that is space-time encoded.
以下、この発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明で参照する図面においては、同一もしくは相当する部分には同一の符号を付している。
以下の説明では、2シンボルを1ブロックとした場合のDSTBC(Differential Space Time Block Codes )を例に説明するが、この発明はDSTBCの1ブロックのシンボル数を2に限定するものではなく、N(Nは2以上の自然数)シンボルが1ブロックであってもよい。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
In the following description, DSTBC (Differential Space Time Block Codes) when two symbols are one block will be described as an example. However, the present invention does not limit the number of symbols in one block of DSTBC to two, and N ( N is a natural number greater than or equal to 2) The symbol may be one block.
実施の形態1.
この発明の実施の形態1について説明する。図1は、この発明の実施の形態1に関わるフレーム同期装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。図1においてフレーム同期装置100は遅延部3、復号部4および復号部5、相関処理部6および相関処理部7、検出部8、抽出部9を備えている。なお、図1はフレーム同期装置100を適用した受信装置の構成も示しており、この受信装置はフレーム同期装置100、受信アンテナ1、受信処理部2、判定部10を備えている。
フレーム同期装置100が備える上述の各ブロックはASIC(Application Specific Integrated Circuit )等を用いたハードウェアで実現することが可能であるし、あるいは上述のブロックの少なくとも一部をメモリ等の周辺回路が接続されたプロセッサとプロセッサ上で実行されるプログラムで実現することが可能である。
Each of the above-described blocks included in the
受信アンテナ1は対向する送信機から送信されるDSTBC符号化された無線信号を受信し、受信処理部2は受信アンテナ1で受信された無線信号に対して周波数変換、帯域制限などの受信処理を実施して、伝送速度がシンボルレートの信号である入力信号を出力する。入力信号はフレーム同期装置100の遅延部3と復号部4に入力される。遅延部3は受信処理部2から出力された入力信号に1シンボルの伝送に要する時間(1シンボル時間)の遅延を付与した遅延入力信号を出力する。なお、ここでは入力信号をシンボルレートとしているが必ずしもシンボルレートである必要はなく、入力信号の伝送速度における1シンボルの伝送に要する時間の遅延を付与した遅延入力信号が出力されるように構成されていればよい。
The
復号部4は入力信号に対して2シンボル分の信号を単位としてDSTBC復号を行い、復号信号(第1の復号信号)を出力する。復号信号は相関処理部6に入力され、相関処理部6は復号信号とSWとの相関を求めた相関値(第1の相関値)を出力する。同様に、復号部5は遅延入力信号に対してDSTBC復号を行って遅延復号信号(第2の復号信号)を出力し、相関処理部7は遅延復号信号とSWとの相関を求めた遅延系統相関値(第2の相関値)を出力する。なお以降では、入力信号を処理する系統を第1の処理系統、遅延入力信号を処理する系統を第2の処理系統と称す。
The decoding unit 4 performs DSTBC decoding on the input signal in units of signals for two symbols, and outputs a decoded signal (first decoded signal). The decoded signal is input to the correlation processing unit 6, and the correlation processing unit 6 outputs a correlation value (first correlation value) obtained from the correlation between the decoded signal and SW. Similarly, the
検出部8は相関値と遅延系統相関値と設定されたしきい値に基づいて、復号信号または遅延復号信号についてSWの検出を行い、SWを検出した処理系統(すなわち復号信号と遅延復号信号のいずれか)とSWの検出位置とを示すSW検出情報を出力する。抽出部9はSW検出情報にしたがって、復号信号もしくは遅延復号信号から受信したフレーム(受信フレーム)を抽出して出力する。
The detection unit 8 detects the SW of the decoded signal or the delayed decoded signal based on the correlation value, the delay system correlation value, and the set threshold value, and the processing system that detects the SW (that is, the decoded signal and the delayed decoded signal). SW detection information indicating any one of them and the SW detection position is output. The
抽出部9から出力された受信フレームは判定部10に入力され、判定部10は受信フレームに対して対向する送信機が送信した信号を判定する判定処理(第1の判定処理)を行って復調データを出力する。
The reception frame output from the
次に、フレーム同期装置100の動作を説明する。まず、フレーム同期装置100に入力される信号(入力信号)について説明する。入力信号は、受信アンテナ1によって受信されたアナログの無線信号に対し、受信処理部2がアナログデジタル変換(A/D変換)、周波数変換、帯域制限、シンボルタイミングの再生などの受信処理を行うことで得られるシンボルレートのデジタル信号である。なお、これらの受信処理部2が行う受信処理は既知の処理方法で行えばよい。
Next, the operation of the
受信処理部2で得られた入力信号は、フレーム同期装置100の遅延部3と復号部4に入力される。図2は入力信号を受信したこの実施の形態のフレーム同期装置100の処理フローを示すフローチャートである。なお、このフローチャートは一例として示すものであり、例えばパイプライン化して各ステップが並列に実行されるようにするなどしてもよい。
An input signal obtained by the
遅延部3は受信した入力信号を1シンボル時間だけ遅延させ、遅延入力信号を出力する(ST1)。入力信号は2シンボルを1ブロックとしてDSTBC符号化された信号であるので、入力信号がシンボルレートであるとき、例えば図3(a)にブロックA、ブロックB、ブロックCと示すように1ブロックは2シンボル時間を使用して伝送される。一方、復号部4と復号部5は図3(c)に示す周期X、X+1、X+2のように2シンボル時間の周期でDSTBC復号処理を実施する。このとき、例えば図3(a)に示すブロックAと図3(c)に示す周期Xのようにタイミングが1シンボル時間ずれる可能性がある。
The
この実施の形態のフレーム同期装置100によれば、上述のように入力信号を1シンボル時間遅延させた遅延入力信号を生成することで、入力信号と遅延入力信号のうちのいずれか一方では復号部4もしくは復号部5におけるDSTBC復号処理の実施タイミングとブロックの境界が一致するようになり、一致した方の処理系統ではブロックごとのDSTBC復号処理を行うことができる。なお、このようにDSTBC復号処理のタイミングとブロックの境界が一致する状態を以降ではブロック同期と称する。
According to the
復号部4は入力信号から2シンボル分のデータを取り出して、前回の復号処理で取り出した2シンボル分のデータと合わせて4シンボル分のデータを用いてDSTBC復号を行い、復号信号を得る(ST2)。また、ST2では復号部5も同様に遅延入力信号から2シンボルのデータを取り出して、前回の処理で取り出した2シンボル分のデータと合わせて4シンボル分のデータを用いてDSTBC復号を行い、遅延復号信号を得る。ここで、復号部4と復号部5が行うDSTBC復号の処理は例えば非特許文献1に記載された方法で行えばよい。
The decoding unit 4 extracts data for 2 symbols from the input signal, performs DSTBC decoding using the data for 4 symbols together with the data for 2 symbols extracted in the previous decoding process, and obtains a decoded signal (ST2 ). Similarly, in ST2, the
なお、この実施の形態は1ブロックが2シンボルである場合の例であるが、DSTBCの1ブロックがNシンボルである場合、入力信号に1シンボル時間からN−1シンボル時間まで1シンボルの単位で遅延時間の異なる遅延を付与したN−1個の遅延入力信号を生成し、入力信号と合わせてN個の処理系統を設けるようにすればよい。 This embodiment is an example in which one block is 2 symbols. However, when 1 block of DSTBC is N symbols, the input signal is in units of 1 symbol from 1 symbol time to N-1 symbol time. N-1 delayed input signals with different delay times may be generated, and N processing systems may be provided together with the input signals.
相関処理部6は、DSTBC復号された復号信号についてSWとの相関を複素平面で求めて相関値を出力する(ST3)。ここで相関値とはSWと一致する割合であるものとする。また、ST3では相関処理部7が同様に遅延復号信号についてSWとの相関値(遅延系統相関値)を求めて出力する。第1の処理系統と第2の処理系統のいずれか一方はブロック同期した信号であり、ブロック同期した処理系統においてはブロックごとのDSTBC復号を行うことができることから、相関値と遅延系統相関値のいずれか一方で高い相関を得ることができる。
Correlation processing unit 6 obtains the correlation with SW for the DSTBC decoded decoded signal on the complex plane and outputs the correlation value (ST3). Here, it is assumed that the correlation value is a ratio that matches the SW. In ST3,
なお、復号信号はBPSK(二位相偏移変調)やQPSK(四位相偏移変調)などで変調された信号であるため、SWについても変調された状態にして相関値を求める必要がある。変調された状態のSWについては、相関処理部6でSWの系列に対する変調処理を行ってもよいし、予め変調信号の状態にしたSWを記憶するようにしてもよいし、その他、SWの系列を変調処理して相関処理部6に入力するなどの構成にすることも可能である。これは遅延復号信号についても同様である。 Since the decoded signal is a signal modulated by BPSK (two-phase shift keying) or QPSK (four-phase shift keying), it is necessary to obtain a correlation value with SW also being modulated. With respect to the SW in the modulated state, the correlation processing unit 6 may perform modulation processing on the SW sequence, may store the SW that has been in the modulated signal state in advance, or otherwise may include the SW sequence. It is also possible to make a configuration such that the signal is modulated and input to the correlation processing unit 6. The same applies to the delayed decoded signal.
検出部8では相関処理部6と相関処理部7で求めた相関値と遅延系統相関値に基づいてSWの検出を行い、検出結果をSW検出情報として出力する(ST4)。具体的には、相関値と遅延相関値についてその値が設定されたしきい値以上となった場合に、しきい値以上となった処理系統とその処理系統の復号信号におけるSWの位置情報(SW検出位置)をSW検出情報として出力する。なお、同時に2つの処理系統で相関値がしきい値を超えた場合には、いずれか一方の処理系統を優先するようにしておくか、相関値の高い方を選択するか、あるいはある期間で相関値がしきい値以上となる回数が一定数以上となった処理系統を選択するようにするなどして一方の処理系統を選択するようにすれば良い。なお、ある期間で相関値がしきい値以上となる回数が一定数以上となった処理系統を選択するようにした場合、SWの誤検出確率を下げる効果が期待できる。
The detection unit 8 detects SW based on the correlation value obtained by the correlation processing unit 6 and the
抽出部9では検出部8が出力したSW検出情報にしたがって、復号信号もしくは遅延復号信号の一方を選択し、選択した信号からSW検出位置を基準にして受信フレームを抽出して出力する(ST5)。なお、抽出部9から出力する受信フレームにはSWを含めても、含めなくても良い。
また、検出部8と抽出部9はSWを検出して復号信号または遅延復号信号から受信フレームを抽出して出力できる機能があれば良く、検出部8が出力するSW検出情報が抽出部9の処理に反映されるタイミングは任意のタイミングで良い。さらに、抽出部9が判定部10に出力する受信フレームの開始位置も例えばSW検出位置の直後からにするなど任意の位置から開始するようにしても良い。
The
The detection unit 8 and the
そして、抽出部9が出力した受信フレームについて判定部10が判定処理を行う。ここで判定処理とは対向する送信機が送信したデータが何であったかを判定する処理であり、硬判定でもよいし、軟判定であってもよい。判定部10は判定処理した結果を復調データとして出力する。なお、判定部10を抽出部9の前段に配置するように構成してもこの実施の形態と同様の効果を得ることができる。
And the
以上説明したようにこの実施の形態のフレーム同期装置は、DSTBC符号化された入力信号と入力信号を1シンボル時間遅延させた遅延入力信号の双方をそれぞれDSTBC復号し、復号後のそれぞれの信号とSWとの相関を求めて、求めた相関に基づいて入力信号または遅延入力信号の復号後の信号からSWを検出してフレーム同期を行い、フレーム同期をした信号から受信フレームを抽出するようにした。 As described above, the frame synchronizer of this embodiment performs DSTBC decoding on both the DSTBC-encoded input signal and the delayed input signal obtained by delaying the input signal by one symbol time, Correlation with SW is obtained, SW is detected from the decoded signal of the input signal or delayed input signal based on the obtained correlation, frame synchronization is performed, and received frames are extracted from the frame-synchronized signal. .
これにより、入力信号もしくは遅延入力信号のいずれかについては復号処理の処理タイミングとDSTBCのブロックの境界が一致したブロック同期状態での復号処理が可能となり、DSTBCで符号化された入力信号について精度よくフレーム同期をすることができる。
また、図4に例を示すようにDSTBC符号化後では符号化前よりも信号点間の距離が短くなるが、DSTBC符号化前に戻した状態でSWの検出を行うので、信号点間の距離が長い状態で精度良くSWを検出してフレーム同期を行うことができる。
また、入力信号と遅延入力信号をそれぞれDSTBC復号して、復号後の信号とSWとの相関を求め、この相関に基づいてSWを検出するという簡易な処理でフレーム同期をすることができる。
As a result, for either the input signal or the delayed input signal, it is possible to perform the decoding process in a block synchronization state in which the processing timing of the decoding process and the boundary of the DSTBC block coincide with each other, and the input signal encoded with DSTBC can be accurately Frame synchronization can be performed.
Also, as shown in FIG. 4, after DSTBC encoding, the distance between signal points is shorter than before encoding, but since SW is detected in a state returned before DSTBC encoding, Frame synchronization can be performed by accurately detecting SW in a long distance state.
Also, frame synchronization can be achieved by a simple process in which the input signal and the delayed input signal are each DSTBC decoded, the correlation between the decoded signal and the SW is obtained, and the SW is detected based on this correlation.
なお、この実施の形態では入力信号を1シンボル時間遅延させた遅延入力信号を生成して復号部5が復号処理をするようにしたが、復号部5に復号部4と同じ信号を入力し、復号部4と復号部5の処理タイミングを1シンボル時間ずらすように構成を変更することも可能である。
In this embodiment, the input signal is delayed by one symbol time to generate a delayed input signal and the
なお、この実施の形態では第1の処理系統と第2の処理系統についてそれぞれ相関処理部6と相関処理部7が処理を行う構成としたが、ブロック内のシンボルの信号電力の和が一定になるDSTBC符号化の性質を用いて、この2つの処理系統について2シンボルずつ信号電力の和を計算し、計算結果の分散値が小さくなる処理系統をブロック同期した処理系統として選択して、選択した処理系統について相関をとってフレーム同期をした受信信号を得る構成にすることも可能である。
In this embodiment, the correlation processing unit 6 and the
なお、上述の実施の形態ではDSTBCで符号化された入力信号について説明したが、DSTBCをSTBCに置き換えても良い。 In the above-described embodiment, the input signal encoded by DSTBC has been described. However, DSTBC may be replaced with STBC.
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2について説明する。図5は、この発明の実施の形態2に関わるフレーム同期装置100aの機能構成の一例を示すブロック図である。実施の形態1の説明で図1に示したフレーム同期装置100と図5のフレーム同期装置100aとの差異は、復号部4と相関処理部6の間と、復号部5と相関処理部7の間にそれぞれ復号された信号に仮の判定処理(第2の判定処理)を行う判定部11、判定部12を備える点である。なお、この実施の形態では相関処理部6と相関処理部7は実施の形態1と同様に相関を求める処理を行うが、処理の対象が判定部11、判定部12で処理された信号となる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the
次に、この実施の形態のフレーム同期装置100aの動作を説明する。なお、受信アンテナ1によるアナログの無線信号の受信から復号部4、復号部5の処理までは実施の形態1と同様であり、また、検出部8と抽出部9以降の処理も実施の形態1と同様であるので、実施の形態1との差分に注目して説明することとする。
Next, the operation of the
判定部11と判定部12は、それぞれ復号部4と復号部5が出力する復号信号に対して仮の判定を行う。仮の判定処理は硬判定と軟判定のどちらでも良い。また複素平面上に原点を通る軸を一つ作り、その軸に対する復号信号の正負の判定を行うようにしても良い。正負の判定を行う場合、例えばBPSKのように変調信号の同相成分について正負を判定し、負なら0、正なら1を出力するようにする。
The determination unit 11 and the
相関処理部6と相関処理部7ではそれぞれ判定部11と判定部12で仮の判定処理がなされた信号に対してSWの系列との相関を算出する。なお、判定部11と判定部12で硬判定または軟判定をした場合は、SWをそのままの系列で使用して相関を求めればよい。また、正負判定をした場合は実施の形態1のようにSWの系列を変調したのち、変調した信号について正負判定を行った結果との相関を求めるようにする。このとき、SWの系列を変調した信号の正負判定結果については予め求めた判定結果をメモリに保存して用いると計算量を少なくできる。
The correlation processing unit 6 and the
正負判定は特に8PSKや16QAMといった1シンボルあたりの値の数が多い変調が用いられている場合に、硬判定または軟判定と比較して判定の処理量を少なくすることができる。また、例えば変調信号が16PSKの場合で、信号点がA×exp(2πi×(22.5×n+11.25)÷360)で表され、Aは変調信号の振幅、nは0を含む15以下の自然数、iは虚数単位とするときの正負判定を同相成分で行う条件においては、SWの系列を同相成分の絶対値が最も大きいn=0,7,8,15の信号点のみで構成されるように選択することでSW検出の精度を向上することができる。 In the positive / negative determination, particularly when modulation with a large number of values per symbol such as 8PSK or 16QAM is used, the processing amount of the determination can be reduced as compared with the hard determination or the soft determination. For example, when the modulation signal is 16PSK, the signal point is represented by A × exp (2πi × (22.5 × n + 11.25) ÷ 360), A is the amplitude of the modulation signal, and n is 15 or less including 0 When i is an imaginary number unit and i is an imaginary unit, the SW sequence is composed only of signal points of n = 0, 7, 8, 15 having the largest absolute value of the in-phase component. By selecting so that the accuracy of SW detection can be improved.
検出部8では実施の形態1と同様に求められた第1または第2の相関値が一定以上の場合にSW検出したものとしてSW検出情報を出力する。なお、判定部11、判定部12が硬判定または正負判定を用いている場合は、SWの総ビット数に対して不一致となったビット数が一定以下になる場合にSW検出できたものとしても良い。抽出部9と判定部10は実施の形態1と同様の処理をして復調データを出力する。
The detection unit 8 outputs SW detection information on the assumption that the SW is detected when the first or second correlation value obtained in the same manner as in the first embodiment is a certain value or more. In addition, when the determination unit 11 and the
以上説明したように、この実施の形態のフレーム同期装置は、DSTBC符号化された入力信号と入力信号を1シンボル時間遅延させた遅延入力信号の双方をそれぞれDSTBC復号し、復号後の信号をそれぞれ判定したのちにSWとの相関を求めて、求めた相関に基づいて入力信号または遅延入力信号の復号後の信号からSWを検出してフレーム同期を行い、フレーム同期をした信号から受信フレームを抽出するようにした。
これにより、実施の形態1で説明した効果に加えて、相関処理部が変調された信号ではなく復調された信号について相関を求めればよいことから相関処理部の処理量を低減することが可能になるという効果を奏する。
As described above, the frame synchronization apparatus according to this embodiment performs DSTBC decoding on both the DSTBC-encoded input signal and the delayed input signal obtained by delaying the input signal by one symbol time, and each of the decoded signals. After the determination, the correlation with SW is obtained, SW is detected from the decoded signal of the input signal or delayed input signal based on the obtained correlation, frame synchronization is performed, and the received frame is extracted from the frame-synchronized signal I tried to do it.
As a result, in addition to the effects described in the first embodiment, the correlation processing unit only has to obtain the correlation for the demodulated signal instead of the modulated signal, so that the processing amount of the correlation processing unit can be reduced. The effect of becoming.
この実施の形態の変形例として、図6に示すフレーム同期装置100bのように判定部11、判定部12で判定処理を行った信号をそれぞれ相関処理部6、相関処理部7に入力するとともに、抽出部9に入力するようにしても良い。
このようにした場合には、判定部11、判定部12では硬判定あるいは軟判定を行う。また、抽出部9は検出部8が出力するSW検出情報に従って、判定部11と判定部12が出力する判定処理後の復調された信号から受信フレームを抽出して復調データとして出力する。なおこの場合では図5に示した判定部10は不要である。
As a modification of this embodiment, the signals subjected to the determination processing by the determination unit 11 and the
In such a case, the determination unit 11 and the
実施の形態3.
次にこの発明の実施の形態3について説明する。図7はこの実施の形態に関わるフレーム同期装置100dの機能構成の一例を示すブロック図である。図7において図1と同じ符号を付した部分は実施の形態1と同様である。この実施の形態のフレーム同期装置100dは、遅延部21と復号部22と復号部23を備える点が実施の形態1と異なっている。この実施の形態ではフレーム同期装置100dに、実施の形態1に示した入力信号に加えて、対向する送信機がDSTBC符号化して無線送信した信号に対し受信アンテナ19および受信処理部20で受信アンテナ1および受信処理部2と同様の処理がなされた第2の入力信号が入力される。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the
遅延部21は遅延部3と同様に入力された第2の入力信号を1シンボル時間遅延させて第2の遅延入力信号を出力する。復号部22は、入力信号と第2の入力信号が入力され、入力された2つの信号に対して受信ダイバーシチ処理をした後で実施の形態1と同様のDSTBC復号を行う。また、復号部23は、遅延入力信号と第2の遅延入力信号が入力され、復号部22と同様に受信ダイバーシチ処理をした後にDSTBC復号を行う。以降の相関処理部6、相関処理部7と、検出部8と抽出部9は実施の形態1と同様である。また、判定部10も実施の形態1と同様である。
The
次に、この実施の形態のフレーム同期装置100dの動作を実施の形態1との差分を中心に説明する。受信アンテナ1の処理は実施の形態1と同様であり、受信アンテナ19は受信アンテナ1と同様の処理をする。受信処理部2の処理は実施の形態1と同様であり入力信号をフレーム同期装置100dに出力する。受信処理部20は受信処理部2と同様の処理をして第2の入力信号をフレーム同期装置100dに出力する。遅延処理部3の処理は実施の形態1と同様であり、遅延入力信号を出力する。遅延部21の処理は遅延部3と同様であり、第2の入力信号を遅延させた第2の遅延入力信号を出力する。
Next, the operation of the
復号部22には入力信号と第2の入力信号が入力され、復号部22は入力された2つの信号の受信ダイバーシチ処理をした後に、実施の形態1の復号部4と同様のDSTBC復号を行う。復号部23も同様に遅延入力信号と第2の遅延入力信号が入力され、入力された2つの信号を受信ダイバーシチ処理した後に実施の形態1の復号部5と同様のDSTBC復号を行う。なお、受信ダイバーシチ処理では、入力された信号のいずれかを選択してもよいし、入力された信号の合成をしても良い。
The decoding unit 22 receives the input signal and the second input signal, and the decoding unit 22 performs DSTBC decoding similar to that of the decoding unit 4 of the first embodiment after receiving diversity processing of the two input signals. . Similarly, the
この例では受信アンテナ1で受信された信号に基づく入力信号と、受信アンテナ19で受信された信号に基づく第2の入力信号が入力される場合を説明したが、3個以上のアンテナで受信された信号に基づく、3個以上の入力信号が入力される場合でも同様の構成にすることが可能である。
相関処理部6、相関処理部7、検出部8、抽出部9の処理は実施の形態1と同様である。また、判定部10の処理も実施の形態1と同様である。
In this example, the case where the input signal based on the signal received by the receiving
The processes of the correlation processing unit 6, the
以上説明したように、この実施の形態のフレーム同期装置は、複数の受信アンテナで受信された信号に基づく複数の入力信号が入力され、複数の入力信号のそれぞれから1シンボル時間遅延させた遅延入力信号を生成し、入力信号同士を受信ダイバーシチ処理し、遅延入力信号同士を受信ダイバーシチ処理して、それぞれの受信ダイバーシチ処理後の信号のDSTBC復号を行い、DSTBC復号後の信号それぞれとSWの相関を求めて、求めた相関に基づいて復号信号または遅延復号信号からSWを検出してフレーム同期を行い、フレーム同期をした信号から受信フレームを抽出するようにした。
これにより、実施の形態1で示した効果に加えて、受信アンテナが2以上の場合においても簡易な処理でフレーム同期をすることが可能になる。
As described above, in the frame synchronization apparatus of this embodiment, a plurality of input signals based on signals received by a plurality of receiving antennas are input, and a delay input that is delayed by one symbol time from each of the plurality of input signals. Signals are generated, input signals are subjected to reception diversity processing, delay input signals are subjected to reception diversity processing, DSTBC decoding of the signals after each reception diversity processing is performed, and a correlation between each of the signals after DSTBC decoding and SW is correlated. Then, SW is detected from the decoded signal or the delayed decoded signal based on the obtained correlation, frame synchronization is performed, and a received frame is extracted from the frame-synchronized signal.
Thereby, in addition to the effect shown in
なお、実施の形態2で示した同期装置100b、同期装置100cに実施の形態3と同様の構成を適用することも可能である。
Note that the same configuration as that of the third embodiment can be applied to the
なお、この実施の形態では復号部22と復号部23において受信ダイバーシチ処理を実施したが、第1の入力信号と第2の入力信号を受信ダイバーシチ処理したのちに、実施の形態1で示した入力信号とするように構成することも可能である。
In this embodiment, the reception diversity processing is performed in the decoding unit 22 and the
1,19 受信アンテナ、2,20 受信処理部、3,21 遅延部、4,5,22,23 復号部、6,7 相関処理部、8 検出部、9 抽出部、10,11,12 判定部、100、100a、100b、100c、100d フレーム同期装置。 1,19 reception antenna, 2,20 reception processing unit, 3,21 delay unit, 4, 5, 22, 23 decoding unit, 6,7 correlation processing unit, 8 detection unit, 9 extraction unit, 10, 11, 12 judgment Part, 100, 100a, 100b, 100c, 100d Frame synchronization apparatus.
Claims (7)
前記入力信号と前記遅延入力信号について前記時空間符号の復号を行ってそれぞれの復号信号を出力する復号部と、
前記復号信号のいずれかから前記既知系列を検出する検出部と、
前記検出部の前記既知系列の検出結果に基づいて前記復号信号からいずれか一つを選択して、選択した復号信号から前記フレームを抽出する抽出部と、
を備えることを特徴とするフレーム同期装置。 A delay time in units of one symbol with respect to an input signal including a frame and a known sequence indicating the head of the frame and encoded with a space-time code having N symbols (N is a natural number of 2 or more) as one block A delay unit that generates a delayed input signal with different delays, and
A decoding unit that decodes the space-time code for the input signal and the delayed input signal and outputs the decoded signals;
A detection unit for detecting the known sequence from any of the decoded signals;
An extraction unit that selects any one of the decoded signals based on the detection result of the known sequence of the detection unit and extracts the frame from the selected decoded signal;
A frame synchronization device comprising:
前記復号部は前記入力信号と前記N−1個の遅延入力信号の前記復号を行ってN個の復号信号を出力する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフレーム同期装置。 The delay unit generates N-1 delayed input signals obtained by adding delays having different delay times up to N-1 symbols in units of one symbol.
The decoding unit performs the decoding of the input signal and the N-1 delayed input signals and outputs N decoded signals.
The frame synchronization apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記検出部は前記判定部の判定処理結果に基づいて前記既知系列を検出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のフレーム同期装置。 A determination unit that performs a determination process of the decoded signal;
The detection unit detects the known sequence based on a determination processing result of the determination unit;
The frame synchronization apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the frame synchronization apparatus is characterized.
前記復号部は、前記複数の入力信号を受信ダイバーシチ処理し、前記複数の入力信号のそれぞれから生成された前記遅延入力信号のうち付与された遅延時間が同じ信号をそれぞれ受信ダイバーシチ処理して、それぞれの前記受信ダイバーシチ処理後の信号について前記復号を行って前記復号信号を出力する、
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のフレーム同期装置。 The delay unit generates the delayed input signal from each of the plurality of input signals received by different antennas,
The decoding unit performs reception diversity processing on the plurality of input signals, performs reception diversity processing on the signals having the same delay time provided among the delayed input signals generated from the plurality of input signals, respectively, Performing the decoding on the signal after the reception diversity processing and outputting the decoded signal,
The frame synchronization apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the frame synchronization apparatus is characterized in that
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