JP2020178212A - Frequency deviation detection circuit, receiver including the same, frequency deviation detection method, and frequency deviation detection program - Google Patents
Frequency deviation detection circuit, receiver including the same, frequency deviation detection method, and frequency deviation detection program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020178212A JP2020178212A JP2019078638A JP2019078638A JP2020178212A JP 2020178212 A JP2020178212 A JP 2020178212A JP 2019078638 A JP2019078638 A JP 2019078638A JP 2019078638 A JP2019078638 A JP 2019078638A JP 2020178212 A JP2020178212 A JP 2020178212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency deviation
- frequency
- synchronization word
- unit
- received signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、周波数偏差検出回路、それを備えた受信機、周波数偏差検出方法、及び、周波数偏差検出プログラムに関する。 The present invention relates to a frequency deviation detection circuit, a receiver including the same, a frequency deviation detection method, and a frequency deviation detection program.
無線通信システムにおいて、受信機は、送信機から送信された無線信号の周波数と、受信機によって受信された無線信号(受信信号)の周波数と、のずれ(周波数偏差)を検出し、そのずれを補正した後、受信信号を復調させている。そのため、受信機には、周波数偏差を精度良く検出することが求められている。 In a wireless communication system, the receiver detects a deviation (frequency deviation) between the frequency of the radio signal transmitted from the transmitter and the frequency of the radio signal (received signal) received by the receiver, and detects the deviation. After the correction, the received signal is demolished. Therefore, the receiver is required to detect the frequency deviation with high accuracy.
特許文献1には、シングルキャリア伝送における、同期ワード(SW:Synchronous Word)を用いた周波数偏差の検出方法が開示されている。特許文献1に開示された周波数偏差検出方法は、高SN比環境下や周波数偏差が小さい場合、受信信号に含まれる同期ワードと、既知の同期ワードと、の間の強い相関関係によって、受信信号に含まれる同期ワードの位置を特定することができる。それにより、この周波数偏差検出方法は、同期ワードの伝送路応答を推定して、周波数偏差を算出することができる。なお、SN比とは、Signal to Noise ratioの略であり、信号対雑音比のことである。 Patent Document 1 discloses a method for detecting a frequency deviation using a synchronous word (SW: Synchronous Word) in single carrier transmission. The frequency deviation detection method disclosed in Patent Document 1 is based on a strong correlation between a synchronization word included in a reception signal and a known synchronization word in a high SN ratio environment or when the frequency deviation is small. The position of the synchronization word contained in can be specified. Thereby, this frequency deviation detection method can estimate the transmission line response of the synchronous word and calculate the frequency deviation. The signal-to-noise ratio is an abbreviation for Signal to Noise ratio, and is a signal-to-noise ratio.
その他、特許文献2及び特許文献3にも、周波数偏差の検出方法が開示されている。
In addition,
しかしながら、特許文献1に開示された周波数偏差検出方法は、低SN比環境下や周波数偏差が大きい場合には、受信信号に含まれる同期ワードと、既知の同期ワードと、の相関が弱くなるため、受信信号に含まれる同期ワードの位置を特定することができない。そのため、特許文献1に開示された周波数偏差検出方法では、周波数偏差を精度良く検出することができないという課題があった。 However, in the frequency deviation detection method disclosed in Patent Document 1, the correlation between the synchronization word included in the received signal and the known synchronization word becomes weak in a low SN ratio environment or when the frequency deviation is large. , The position of the synchronization word included in the received signal cannot be specified. Therefore, the frequency deviation detection method disclosed in Patent Document 1 has a problem that the frequency deviation cannot be detected with high accuracy.
特にビットレート(シンボルレート)に対する搬送波の周波数が高い場合には、周波数偏差が大きくなるため、この課題は顕著になる。例えば、搬送波の周波数が100MHz、変調方式がQPSK、シンボルレートが1ksym/s、送受信クロック偏差が1ppm、送信機及び受信機によって遅延検波される場合、受信機における最大周波数偏差は100(=1^8×1^(−6))Hzとなる。なお、QPSKは、Quadrature Phase Shift Keyingの略である。つまり、この場合、周波数偏差はシンボルレートの10%となる。これは、コンスタレーション点の位相が10%(36°)回転してしまうことを意味している。それにより、変調次数が高くなるほど、変調エラー率(MER:Modulation Error Ratio)が上昇してしまう。 In particular, when the frequency of the carrier wave with respect to the bit rate (symbol rate) is high, the frequency deviation becomes large, so this problem becomes remarkable. For example, when the carrier frequency is 100 MHz, the modulation method is QPSK, the symbol rate is 1 ksym / s, the transmission / reception clock deviation is 1 ppm, and delay detection is performed by the transmitter and receiver, the maximum frequency deviation in the receiver is 100 (= 1 ^). It becomes 8 × 1 ^ (-6)) Hz. QPSK is an abbreviation for Quadrature Phase Shift Keying. That is, in this case, the frequency deviation is 10% of the symbol rate. This means that the phase of the constellation point is rotated by 10% (36 °). As a result, the higher the modulation order, the higher the modulation error rate (MER: Modulation Error Ratio).
本開示の目的は、上述した課題を解決する周波数偏差検出回路、それを備えた受信機、周波数偏差検出方法、及び、周波数偏差検出プログラムを提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a frequency deviation detection circuit for solving the above-mentioned problems, a receiver provided with the same, a frequency deviation detection method, and a frequency deviation detection program.
一実施の形態によれば、周波数偏差検出回路は、予め取得されている所定の同期ワードと、シングルキャリア伝送によって無線受信された受信信号に含まれる、前記所定の同期ワードに対応する同期ワードと、をスライドさせながらシンボル毎に比較することにより、シンボル毎に伝送路応答の推定を行う伝送路応答推定部と、前記伝送路応答推定部によって推定された前記伝送路応答の推定値に基づいて、前記受信信号の周波数偏差を算出する周波数偏差算出部と、前記周波数偏差算出部によって算出された前記周波数偏差の算出値に基づいて、シンボル毎に前記受信信号の周波数を補正する第1周波数補正部と、前記第1周波数補正部によって周波数補正された前記受信信号に含まれる前記同期ワードと、前記所定の同期ワードと、の間の相関関係から、前記受信信号に含まれる前記同期ワードを検出する同期ワード検出部と、前記同期ワード検出部によって前記同期ワードが検出されたタイミングに同期して、前記周波数偏差算出部によって算出された前記周波数偏差の算出値を取り込んで出力する周波数保持部と、を備える。 According to one embodiment, the frequency deviation detection circuit includes a predetermined synchronization word acquired in advance and a synchronization word corresponding to the predetermined synchronization word included in the received signal wirelessly received by the single carrier transmission. Based on the transmission line response estimation unit that estimates the transmission line response for each symbol and the transmission line response estimation value estimated by the transmission line response estimation unit by comparing each symbol while sliding. First frequency correction that corrects the frequency of the received signal for each symbol based on the frequency deviation calculation unit that calculates the frequency deviation of the received signal and the calculated value of the frequency deviation calculated by the frequency deviation calculation unit. The synchronization word included in the reception signal is detected from the correlation between the unit, the synchronization word included in the reception signal frequency-corrected by the first frequency correction unit, and the predetermined synchronization word. A synchronization word detection unit and a frequency holding unit that captures and outputs the calculated value of the frequency deviation calculated by the frequency deviation calculation unit in synchronization with the timing at which the synchronization word is detected by the synchronization word detection unit. , Equipped with.
一実施の形態によれば、周波数偏差検出方法は、予め取得されている所定の同期ワードと、シングルキャリア伝送によって無線受信された受信信号に含まれる、前記所定の同期ワードに対応する同期ワードと、をスライドさせながらシンボル毎に比較することにより、シンボル毎に伝送路応答の推定を行う伝送路応答推定ステップと、推定された前記伝送路応答の推定値に基づいて、前記受信信号の周波数偏差を算出する周波数偏差算出ステップと、算出された前記周波数偏差の算出値に基づいて、シンボル毎に前記受信信号の周波数を補正する周波数補正ステップと、周波数補正された前記受信信号に含まれる前記同期ワードと、前記所定の同期ワードと、の間の相関関係から、前記受信信号に含まれる前記同期ワードを検出する同期ワード検出ステップと、前記同期ワードが検出されたタイミングに同期して、周波数偏差算出ステップにおいて算出された前記周波数偏差の算出値を取り込んで出力する周波数偏差出力ステップと、を備える。 According to one embodiment, the frequency deviation detection method includes a predetermined synchronization word acquired in advance and a synchronization word corresponding to the predetermined synchronization word included in the received signal wirelessly received by the single carrier transmission. The frequency deviation of the received signal based on the transmission line response estimation step for estimating the transmission line response for each symbol and the estimated value of the estimated transmission line response by comparing each symbol while sliding. The frequency deviation calculation step for calculating the frequency deviation, the frequency correction step for correcting the frequency of the received signal for each symbol based on the calculated calculated value of the frequency deviation, and the synchronization included in the frequency-corrected received signal. From the correlation between the word and the predetermined synchronization word, the frequency deviation is synchronized with the synchronization word detection step for detecting the synchronization word included in the reception signal and the timing at which the synchronization word is detected. It includes a frequency deviation output step that takes in and outputs the calculated value of the frequency deviation calculated in the calculation step.
一実施の形態によれば、周波数偏差検出処理プログラムは、予め取得されている所定の同期ワードと、シングルキャリア伝送によって無線受信された受信信号に含まれる、前記所定の同期ワードに対応する同期ワードと、をスライドさせながらシンボル毎に比較することにより、シンボル毎に伝送路応答の推定を行う伝送路応答推定処理と、推定された前記伝送路応答の推定値に基づいて、前記受信信号の周波数偏差を算出する周波数偏差算出処理と、算出された前記周波数偏差の算出値に基づいて、シンボル毎に前記受信信号の周波数を補正する周波数補正処理と、周波数補正された前記受信信号に含まれる前記同期ワードと、前記所定の同期ワードと、の間の相関関係から、前記受信信号に含まれる前記同期ワードを検出する同期ワード検出処理と、前記同期ワードが検出されたタイミングに同期して、周波数偏差算出処理において算出された前記周波数偏差の算出値を取り込んで出力する周波数偏差出力処理と、をコンピュータに実行させる。 According to one embodiment, the frequency deviation detection processing program includes a predetermined synchronization word acquired in advance and a synchronization word corresponding to the predetermined synchronization word included in the received signal wirelessly received by the single carrier transmission. And, by comparing each symbol while sliding, the transmission line response estimation process that estimates the transmission line response for each symbol, and the frequency of the received signal based on the estimated estimated value of the transmission line response. The frequency deviation calculation process for calculating the deviation, the frequency correction process for correcting the frequency of the received signal for each symbol based on the calculated calculated value of the frequency deviation, and the frequency correction process included in the frequency-corrected received signal. The frequency is synchronized with the synchronization word detection process for detecting the synchronization word included in the received signal from the correlation between the synchronization word and the predetermined synchronization word, and the timing at which the synchronization word is detected. The computer is made to execute the frequency deviation output process of fetching and outputting the calculated value of the frequency deviation calculated in the deviation calculation process.
前記一実施の形態によれば、受信信号の周波数偏差を精度良く検出することが可能な周波数偏差検出回路、それを備えた受信機、周波数偏差検出方法、及び、周波数偏差検出プログラムを提供することができる。 According to the above embodiment, a frequency deviation detection circuit capable of accurately detecting the frequency deviation of a received signal, a receiver provided with the same, a frequency deviation detection method, and a frequency deviation detection program are provided. Can be done.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Since the drawings are simple, the technical scope of the embodiments should not be narrowly interpreted based on the description of the drawings. Further, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明する。ただし、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。 In the following embodiments, when necessary for convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not unrelated to each other, and one has a relationship of a part or all of the other, a modified example, an application example, a detailed explanation, a supplementary explanation, and the like. In addition, in the following embodiments, when the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.) is referred to, when it is specified in particular, or when it is clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, the number is not limited to the specific number, and may be more than or less than the specific number.
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(動作ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等(個数、数値、量、範囲等を含む)についても同様である。 Furthermore, in the following embodiments, the components (including operation steps and the like) are not necessarily essential unless otherwise specified or clearly considered to be essential in principle. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of a component or the like, the shape is substantially the same unless otherwise specified or when it is considered that it is not apparent in principle. Etc., etc. shall be included. This also applies to the above numbers (including the number, numerical value, quantity, range, etc.).
<実施の形態1>
まず、図1を用いて、実施の形態1に係る受信機に搭載された周波数偏差検出部(周波数偏差検出回路)の概要について説明する。図1は、実施の形態1に係る周波数偏差検出部23の概要を示すブロック図である。周波数偏差検出部23は、無線通信システムの受信機に設けられ、送信機から送信された無線信号の周波数と、受信機によって受信された当該無線信号(受信信号)の周波数と、のずれ(周波数偏差)を検出する。受信機では、周波数偏差検出部23によって検出された周波数偏差を用いて受信信号の周波数が補正された後、当該受信信号が復調される。
<Embodiment 1>
First, the outline of the frequency deviation detection unit (frequency deviation detection circuit) mounted on the receiver according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the frequency
なお、本実施の形態では、変調方式として、位相偏移変調方式や直交振幅変調方式が採用されている場合を例に説明する。また、本実施の形態では、伝送方式として、シングルキャリア伝送が採用されている。 In the present embodiment, a case where a phase shift keying method or a quadrature amplitude modulation method is adopted as the modulation method will be described as an example. Further, in the present embodiment, single carrier transmission is adopted as the transmission method.
さらに、本実施の形態では、受信信号のデータ構造として、図2に例示されるようなフレームが用いられる場合を例に説明する。具体的には、伝送される1つのフレームには、伝送されるデータに加えて、既知の同期ワード(SW)が含まれている。ここで、同期ワードは、同期対象となる送信機及び受信機において共通の固定化されたビットパターンを示している。なお、図2の例では、フレームの先頭以外の位置に同期ワードが配置されているが、フレームの先頭の位置に同期ワードが配置されていても良い。 Further, in the present embodiment, a case where a frame as illustrated in FIG. 2 is used as the data structure of the received signal will be described as an example. Specifically, one frame to be transmitted contains a known synchronization word (SW) in addition to the data to be transmitted. Here, the synchronization word indicates a fixed bit pattern common to the transmitter and the receiver to be synchronized. In the example of FIG. 2, the synchronization word is arranged at a position other than the beginning of the frame, but the synchronization word may be arranged at the beginning of the frame.
図1に示すように、周波数偏差検出部23は、伝送路応答推定部231と、周波数偏差算出部232と、周波数補正部233と、同期ワード検出部235と、周波数保持部236と、を備える。
As shown in FIG. 1, the frequency
伝送路応答推定部231は、予め取得されている既知の同期ワードSWと、シングルキャリア伝送によって無線受信された受信信号RSのシンボルデータに含まれる、既知の同期ワードSWに対応する同期ワードと、をスライドさせながらシンボル毎に比較する。それにより、伝送路応答推定部231は、シンボル毎に伝送路応答の推定を行って伝送路応答の推定値を出力する。なお、詳しくは後述するが、伝送路応答推定部231に入力される受信信号RSのシンボルデータとは、受信信号RSをベースバンド信号に変換した後、波形成形等の処理を行うことによって生成された受信信号RSのシンボル系列のことである。
The transmission line
周波数偏差算出部232は、伝送路応答推定部231によって推定された伝送路応答の推定値に基づいて、受信信号RSの周波数偏差を算出する。
The frequency
周波数補正部233は、周波数偏差算出部232によって算出された周波数偏差の算出値に基づいて、シンボル毎に、受信信号RSのシンボルデータに対する周波数の補正を行う。
The
同期ワード検出部235は、周波数補正されたシンボルデータを復調することにより得られたビットデータに含まれる同期ワードと、予め取得されている既知(所定)の同期ワードと、の間の相関関係から、当該ビットデータに含まれる同期ワードを検出する。
The synchronization
周波数保持部236は、同期ワード検出部235によって同期ワードが検出されたタイミングに同期して、周波数偏差算出部232によって算出された周波数偏差の算出値を取り込んで出力する。
The
このように、本実施の形態に係る周波数偏差検出部23は、受信信号RSのシンボルデータに対して、スライディングウィンドウ方式を用いてシンボル毎に伝送路応答の推定、周波数偏差の算出、及び、周波数の補正を行っている。それにより、本実施の形態に係る周波数偏差検出部23は、低SN比環境下や周波数偏差が大きい場合でも、受信信号RSの同期ワードと、既知の同期ワードと、の間の相関関係を高めることができるため、受信信号RSの同期ワードを正確に検出することができる。そのため、本実施の形態に係る周波数偏差検出部23は、受信信号RSに含まれる同期ワードの検出タイミングにおける周波数偏差を正確に取得することができる。
As described above, the frequency
≪周波数偏差検出部23が搭載された無線通信システム100の例≫
図3は、周波数偏差検出部23が受信機に搭載された無線通信システム100の構成例を示すブロック図である。
<< Example of
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the
図3に示すように、無線通信システム100は、送信機1と、受信機2と、を備える。送信機1は、デジタル変調部11と、ベースバンド信号処理部12と、RF信号送信部13と、アンテナA1と、を少なくとも備える。受信機2は、RF信号受信部21と、ベースバンド信号処理部22と、周波数偏差検出部23と、周波数補正部24と、デジタル復調部25と、アンテナA2と、を少なくとも備える。
As shown in FIG. 3, the
送信機1において、デジタル変調部11は、入力された送信データに対して変調処理を行い、シンボル系列(シンボルデータ)を出力する。ベースバンド信号処理部12は、デジタル変調部11から出力されたシンボル系列に対して、波形整形等の処理を行って、ベースバンド信号を出力する。RF信号送信部13は、ベースバンド信号処理部12から出力されたベースバンド信号に対して、周波数変換及び電力増幅等の処理を行って、RF(Radio Frequency)信号を出力する。このRF信号は、アンテナA1を介して、無線送信される。
In the transmitter 1, the
受信機2は、送信機1から送信されたRF信号(以下、受信信号RSと称す)を、アンテナA2を介して受信する。RF信号受信部21は、アンテナA2を介して受信した受信信号RSに対して、周波数変換、電力増幅、及び、帯域制限等の処理を行って、ベースバンド信号を出力する。ベースバンド信号処理部22は、RF信号受信部21から出力されベースバンド信号に対して、波形整形等の処理を行って、シンボル系列を出力する。周波数偏差検出部23は、ベースバンド信号処理部22から出力された受信信号RSのシンボル系列に含まれる同期ワードのシンボル系列と、既知の同期ワードのシンボル系列と、の間の相関関係から、受信信号RSの周波数偏差を検出する。周波数補正部24は、受信信号RSのシンボル系列に対して、周波数偏差検出部23により検出された周波数偏差を用いて補正処理を行って、補正後の受信信号RSのシンボル系列を出力する。デジタル復調部25は、周波数補正部24から出力された補正後の受信信号RSのシンボル系列に対して復調処理を行って、受信データとして出力する。
The
≪周波数偏差検出部23の詳細≫
図4は、周波数偏差検出部23の詳細を周波数偏差検出部23aとして示すブロック図である。
<< Details of frequency
FIG. 4 is a block diagram showing the details of the frequency
図4に示すように、周波数偏差検出部23aは、伝送路応答推定部231と、周波数偏差算出部232と、周波数補正部233と、デジタル復調部234と、同期ワード検出部235と、周波数保持部236と、を備える。また、周波数偏差検出部23aは、遅延部237と、遅延部238と、遅延部239と、スイッチSW1,SW2と、をさらに備える。
As shown in FIG. 4, the frequency
スイッチSW1,SW2は、ベースバンド信号処理部22から出力された受信信号RSのシンボル系列を、当該シンボル系列から周波数偏差を検出する経路、及び、周波数偏差の検出に要する時間分遅延させて出力する経路、の何れかに周期的に切り替えて出力する。
The switches SW1 and SW2 output the symbol sequence of the received signal RS output from the baseband
伝送路応答推定部231は、予め取得されている既知の同期ワードSWと、シングルキャリア伝送によって無線受信された受信信号RSのシンボル系列に含まれる、既知の同期ワードSWに対応する同期ワードと、をスライドさせながらシンボル毎に比較する。それにより、伝送路応答推定部231は、シンボル毎に伝送路応答の推定を行って伝送路応答の推定値を出力する。
The transmission line
周波数偏差算出部232は、伝送路応答推定部231によって推定された伝送路応答の推定値に基づいて、受信信号RSの周波数偏差を算出する。
The frequency
遅延部237は、受信信号RSのシンボルデータを、伝送路応答推定部231及び周波数偏差算出部232の処理に要する時間分遅延させて出力する。
The
周波数補正部233は、周波数偏差算出部232によって算出された周波数偏差の算出値に基づいて、シンボル毎に、受信信号RSのシンボルデータに対する周波数の補正を行う。
The
図5は、周波数偏差算出部232の具体的な構成例を示すブロック図である。周波数偏差算出部232は、数値制御発振器2331と、複素乗算器2332と、を有する。図5を参照すると、数値制御発振器2331は、周波数偏差算出部232によって算出された周波数偏差の算出値に応じた周波数の発振信号を出力する。複素乗算器2332は、数値制御発振器2331から出力された発振信号と、受信信号RSのシンボルデータと、の間で複素乗算処理を行って、周波数補正後のシンボルデータを出力する。
FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration example of the frequency
図6は、周波数偏差検出部23に設けられた伝送路応答推定部231、周波数偏差算出部232、及び、周波数補正部233による処理フローを示す図である。図6に示すように、周波数偏差検出部23では、受信信号RSのシンボルデータに対して、スライディングウィンドウ方式を用いてシンボル毎に伝送路応答の推定、周波数偏差の算出、及び、周波数の補正が行われている。それにより、受信信号RSのシンボルデータに含まれる同期ワードの最後のシンボルのタイミングにおいてのみ、正確な周波数の補正が可能となる。
FIG. 6 is a diagram showing a processing flow by the transmission line
デジタル復調部234は、周波数補正部233から出力された周波数補正されたシンボルデータに対して復調処理を行って、ビットデータを出力する。
The
同期ワード検出部235は、デジタル復調部234から出力されたビットデータに含まれる同期ワードと、予め取得されている既知の同期ワードと、の間の相関関係から、当該ビットデータに含まれる同期ワードを検出する。なお、同期ワード検出部235は、波形相関から、ビットデータに含まれる同期ワードを検出しても良い。
The synchronization
遅延部238は、周波数偏差算出部232から出力された周波数偏差の算出値を、周波数補正部233、デジタル復調部234、及び、同期ワード検出部235の処理に要する時間分遅延させて出力する。
The
周波数保持部236は、同期ワード検出部235により同期ワードが検出されたタイミング(より詳細には、同期ワードの最後のシンボルが検出されたタイミング)に同期して、周波数偏差算出部232により算出された周波数偏差の算出値を取り込んで出力する。
The
遅延部239は、受信信号RSのシンボルデータを、周波数補正部233、デジタル復調部234、同期ワード検出部235、及び、周波数保持部236の処理に要する時間分遅延させて出力する。
The
それにより、周波数偏差検出部23aは、受信信号RSのシンボル系列及びそれに対応する周波数偏差を出力する。その後、周波数補正部24は、周波数偏差検出部23から出力された受信信号RSのシンボル系列に対して、同じく周波数偏差検出部23から出力された周波数偏差を用いて補正処理を行って、補正後の受信信号RSのシンボル系列を出力する。
As a result, the frequency
このように、本実施の形態に係る周波数偏差検出部23aは、受信信号RSのシンボルデータに対して、スライディングウィンドウ方式を用いてシンボル毎に伝送路応答の推定、周波数偏差の算出、及び、周波数の補正を行っている。それにより、本実施の形態に係る周波数偏差検出部23aは、低SN比環境下や周波数偏差が大きい場合でも、受信信号RSの同期ワードと既知の同期ワードとの間の相関関係を高めることができるため、受信信号RSの同期ワードを正確に検出することができる。そのため、本実施の形態に係る周波数偏差検出部23aは、受信信号RSに含まれる同期ワードの検出タイミングにおける周波数偏差を正確に取得することができる。
As described above, the frequency
なお、周波数偏差検出部23(23a)は、シンボル毎に、仮の伝送路応答の推定、周波数偏差の算出、及び、周波数の補正を行ったうえで同期ワードの検出を行うことにより、受信信号RSの同期ワードと、既知の同期ワードと、の間の相関関係を高めている。このような手法は、シンボル毎に直接同期ワードの検出を行う特許文献2や、特許文献3の手法とは異なる。
The frequency deviation detection unit 23 (23a) detects the synchronous word after estimating the temporary transmission line response, calculating the frequency deviation, and correcting the frequency for each symbol, thereby detecting the received signal. It enhances the correlation between the RS sync word and the known sync word. Such a method is different from the methods of
本実施の形態では、受信機2が、自動周波数制御(AFC:Automatic Frequency Control)の機能を有していない場合について説明したが、これに限られない。受信機2は、自動周波数制御の機能を有していても良い。その場合、例えば、受信機2に設けられたRF信号受信部21は、フィードバックされた周波数偏差算出部232による周波数偏差の算出値を観測しながら、当該周波数偏差の算出値が小さくなるように受信信号RSの周波数を調整するように構成される。受信信号RSの周波数の調整は、例えば、RF信号受信部21に設けられた発振器から出力される発振信号の発振周波数を調整することによって行われる。
In the present embodiment, the case where the
以上、図面を参照して、本開示の実施の形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等が可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes are made without departing from the gist of the present disclosure. Etc. are possible.
上述の実施の形態では、本開示をハードウェアの構成として説明したが、本開示は、これに限定されるものではない。本開示は、周波数偏差検出部23の全部又は一部の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
In the above-described embodiment, the present disclosure has been described as a hardware configuration, but the present disclosure is not limited thereto. The present disclosure can also be realized by causing a CPU (Central Processing Unit) to execute a computer program for all or part of the processing of the frequency
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non−transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体は、例えば、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリを含む。磁気記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブなどである。光磁気記録媒体は、例えば光り磁気ディスクなどである。半導体メモリは、例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory)などである。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 In addition, the above-mentioned programs can be stored and supplied to a computer using various types of non-transitory computer readable media (non-transitory computer readable media). Non-transient computer-readable media include various types of tangible storage media (tangible storage media). Non-temporary computer-readable media include, for example, magnetic recording media, opto-magnetic recording media, CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / Ws, and semiconductor memories. The magnetic recording medium is, for example, a flexible disk, a magnetic tape, a hard disk drive, or the like. The optical magnetic recording medium is, for example, an optical magnetic disk. The semiconductor memory is, for example, a mask ROM, a PROM (Programmable ROM), an EPROM (Erasable PROM), a flash ROM, a RAM (Random Access Memory), or the like. The program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer readable media (transitory computer readable media). Examples of temporary computer-readable media include electrical, optical, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the invention of the present application has been described above with reference to the embodiments, the invention of the present application is not limited to the above. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made within the scope of the invention in the configuration and details of the invention of the present application.
100 無線通信システム
1 送信機
2 受信機
11 デジタル変調部
12 ベースバンド信号処理部
13 RF信号送信部
21 RF信号受信部
22 ベースバンド信号処理部
23 周波数偏差検出部
23a 周波数偏差検出部
24 周波数補正部
25 デジタル復調部
231 伝送路応答推定部
232 周波数偏差算出部
233 周波数補正部
234 デジタル復調部
235 同期ワード検出部
236 周波数保持部
237 遅延部
238 遅延部
239 遅延部
2331 数値制御発振器
2332 複素乗算器
A1 アンテナ
A2 アンテナ
SW1 スイッチ
SW2 スイッチ
100 Radio communication system 1
Claims (7)
前記伝送路応答推定部によって推定された前記伝送路応答の推定値に基づいて、前記受信信号の周波数偏差を算出する周波数偏差算出部と、
前記周波数偏差算出部によって算出された前記周波数偏差の算出値に基づいて、シンボル毎に前記受信信号の周波数を補正する第1周波数補正部と、
前記第1周波数補正部によって周波数補正された前記受信信号に含まれる前記同期ワードと、前記所定の同期ワードと、の間の相関関係から、前記受信信号に含まれる前記同期ワードを検出する同期ワード検出部と、
前記同期ワード検出部によって前記同期ワードが検出されたタイミングに同期して、前記周波数偏差算出部によって算出された前記周波数偏差の算出値を取り込んで出力する周波数保持部と、
を備えた、周波数偏差検出回路。 By comparing the predetermined synchronization word acquired in advance and the synchronization word corresponding to the predetermined synchronization word included in the received signal wirelessly received by the single carrier transmission for each symbol while sliding the symbol. A transmission line response estimation unit that estimates the transmission line response for each
A frequency deviation calculation unit that calculates the frequency deviation of the received signal based on the estimated value of the transmission line response estimated by the transmission line response estimation unit.
A first frequency correction unit that corrects the frequency of the received signal for each symbol based on the calculated value of the frequency deviation calculated by the frequency deviation calculation unit.
A synchronization word that detects the synchronization word included in the reception signal from the correlation between the synchronization word included in the reception signal frequency-corrected by the first frequency correction unit and the predetermined synchronization word. With the detector
A frequency holding unit that captures and outputs the calculated value of the frequency deviation calculated by the frequency deviation calculation unit in synchronization with the timing at which the synchronization word is detected by the synchronization word detection unit.
A frequency deviation detection circuit equipped with.
請求項1に記載の周波数偏差検出回路。 The frequency holding unit captures and outputs the calculated value of the frequency deviation calculated by the frequency deviation calculating unit in synchronization with the timing when the last symbol of the synchronization word is detected by the synchronization word detecting unit. Is composed of,
The frequency deviation detection circuit according to claim 1.
前記周波数偏差検出回路によって検出された周波数偏差の検出値に基づいて、前記受信信号の周波数を補正する第2周波数補正部と、
を備えた、受信機。 The frequency deviation detection circuit according to claim 1 or 2.
A second frequency correction unit that corrects the frequency of the received signal based on the detection value of the frequency deviation detected by the frequency deviation detection circuit.
Equipped with a receiver.
請求項1又は2に記載の周波数偏差検出回路と、
を備え、
前記RF信号受信部は、前記周波数偏差検出回路に設けられた前記周波数偏差算出部によって算出された前記周波数偏差の算出値を観測しながら、当該周波数偏差の算出値が小さくなるように前記受信信号の周波数を調整するように構成されている、
受信機。 An RF signal receiver that receives the received signal and
The frequency deviation detection circuit according to claim 1 or 2.
With
The RF signal receiving unit observes the calculated value of the frequency deviation calculated by the frequency deviation calculating unit provided in the frequency deviation detecting circuit, and reduces the calculated value of the frequency deviation so that the received signal becomes smaller. Is configured to adjust the frequency of
Receiving machine.
請求項4に記載の受信機。 A second frequency correction unit that corrects the frequency of the received signal based on the detection value of the frequency deviation detected by the frequency deviation detection circuit is further provided.
The receiver according to claim 4.
推定された前記伝送路応答の推定値に基づいて、前記受信信号の周波数偏差を算出する周波数偏差算出ステップと、
算出された前記周波数偏差の算出値に基づいて、シンボル毎に前記受信信号の周波数を補正する周波数補正ステップと、
周波数補正された前記受信信号に含まれる前記同期ワードと、前記所定の同期ワードと、の間の相関関係から、前記受信信号に含まれる前記同期ワードを検出する同期ワード検出ステップと、
前記同期ワードが検出されたタイミングに同期して、周波数偏差算出ステップにおいて算出された前記周波数偏差の算出値を取り込んで出力する周波数偏差出力ステップと、
を備えた、周波数偏差検出方法。 By comparing the predetermined synchronization word acquired in advance and the synchronization word corresponding to the predetermined synchronization word included in the received signal wirelessly received by the single carrier transmission for each symbol while sliding the symbol. A transmission line response estimation step that estimates the transmission line response for each,
A frequency deviation calculation step for calculating the frequency deviation of the received signal based on the estimated value of the transmission line response, and a frequency deviation calculation step.
A frequency correction step that corrects the frequency of the received signal for each symbol based on the calculated value of the frequency deviation, and
A synchronization word detection step for detecting the synchronization word included in the reception signal from the correlation between the synchronization word included in the frequency-corrected reception signal and the predetermined synchronization word.
A frequency deviation output step that takes in and outputs the calculated value of the frequency deviation calculated in the frequency deviation calculation step in synchronization with the timing at which the synchronization word is detected.
A frequency deviation detection method.
推定された前記伝送路応答の推定値に基づいて、前記受信信号の周波数偏差を算出する周波数偏差算出処理と、
算出された前記周波数偏差の算出値に基づいて、シンボル毎に前記受信信号の周波数を補正する周波数補正処理と、
周波数補正された前記受信信号に含まれる前記同期ワードと、前記所定の同期ワードと、の間の相関関係から、前記受信信号に含まれる前記同期ワードを検出する同期ワード検出処理と、
前記同期ワードが検出されたタイミングに同期して、周波数偏差算出処理において算出された前記周波数偏差の算出値を取り込んで出力する周波数偏差出力処理と、
をコンピュータに実行させる周波数偏差検出処理プログラム。 By comparing the predetermined synchronization word acquired in advance and the synchronization word corresponding to the predetermined synchronization word included in the received signal wirelessly received by the single carrier transmission for each symbol while sliding the symbol. Transmission line response estimation processing that estimates the transmission line response for each,
A frequency deviation calculation process that calculates the frequency deviation of the received signal based on the estimated value of the transmission line response, and
Frequency correction processing that corrects the frequency of the received signal for each symbol based on the calculated value of the frequency deviation,
A synchronization word detection process for detecting the synchronization word included in the reception signal from the correlation between the synchronization word included in the frequency-corrected reception signal and the predetermined synchronization word.
A frequency deviation output process that takes in and outputs the calculated value of the frequency deviation calculated in the frequency deviation calculation process in synchronization with the timing at which the synchronization word is detected.
A frequency deviation detection processing program that causes a computer to execute.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019078638A JP7283741B2 (en) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | Receiver, Reception Method, and Reception Processing Program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019078638A JP7283741B2 (en) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | Receiver, Reception Method, and Reception Processing Program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020178212A true JP2020178212A (en) | 2020-10-29 |
JP7283741B2 JP7283741B2 (en) | 2023-05-30 |
Family
ID=72937133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019078638A Active JP7283741B2 (en) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | Receiver, Reception Method, and Reception Processing Program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7283741B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022085753A1 (en) | 2020-10-23 | 2022-04-28 | 株式会社キャタラー | Hydrocarbon adsorption device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005109639A (en) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Fujitsu General Ltd | Multi-value qam signal receiving method and apparatus |
JP2006522553A (en) * | 2003-03-31 | 2006-09-28 | 松下電器産業株式会社 | Frequency synchronization apparatus and frequency synchronization method |
JP2010041138A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Icom Inc | Fsk receiver |
-
2019
- 2019-04-17 JP JP2019078638A patent/JP7283741B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006522553A (en) * | 2003-03-31 | 2006-09-28 | 松下電器産業株式会社 | Frequency synchronization apparatus and frequency synchronization method |
JP2005109639A (en) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Fujitsu General Ltd | Multi-value qam signal receiving method and apparatus |
JP2010041138A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Icom Inc | Fsk receiver |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022085753A1 (en) | 2020-10-23 | 2022-04-28 | 株式会社キャタラー | Hydrocarbon adsorption device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7283741B2 (en) | 2023-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4291282B2 (en) | Apparatus and method for estimating initial frequency offset in asynchronous mobile communication system | |
JP4179418B2 (en) | Wireless receiver | |
US9692587B2 (en) | Phase tracking | |
EP3182606B1 (en) | Blanking using signal-based thresholding schemes | |
US20170288922A1 (en) | Frequency estimation and tracking in a receiver | |
US7042925B2 (en) | Correlation detection improvement by averaging spread spectrum signals | |
JP7283741B2 (en) | Receiver, Reception Method, and Reception Processing Program | |
JP2002252665A (en) | Method and apparatus for adjusting reference frequency | |
JP2008182533A (en) | Frame synchronizing device, ofdm transmitter-receiver, and frame synchronizing method | |
KR100921544B1 (en) | Frequency error correction system with initial frequency estimation and feedback tracking | |
JP4985535B2 (en) | Demodulator circuit | |
JPWO2005125071A1 (en) | Receiving apparatus and receiving method | |
JP2001119368A (en) | Receiver, receiving method and medium | |
JP6330174B2 (en) | Frequency offset estimation apparatus and radio communication apparatus | |
TWI799170B (en) | Receiver device and signal processing method | |
JP2009141634A (en) | Radio receiver | |
JP2007228332A (en) | Apparatus, method and program for detecting frequency shift | |
JP2008211365A (en) | Demodulator and frame synchronizing method | |
JP2006295549A (en) | Receiving apparatus | |
JP2004364157A (en) | Carrier synchronous circuit | |
CN111064685A (en) | Carrier synchronization method, device and equipment | |
JP6440412B2 (en) | Satellite signal receiver | |
JP2016158048A (en) | Frequency off set estimation apparatus and radio communication apparatus | |
JP4273880B2 (en) | Channel estimation apparatus and channel estimation method | |
JP2023071215A (en) | demodulation circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220304 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230104 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230418 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230511 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7283741 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |