JP2513330B2 - バ―スト復調装置 - Google Patents

バ―スト復調装置

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JP2513330B2 JP29033589A JP29033589A JP2513330B2 JP 2513330 B2 JP2513330 B2 JP 2513330B2 JP 29033589 A JP29033589 A JP 29033589A JP 29033589 A JP29033589 A JP 29033589A JP 2513330 B2 JP2513330 B2 JP 2513330B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバースト復調装置に関し、特にディジタル位
相変調されたバーストを同期検波して復調するバースト
復調装置に関する。
〔従来の技術〕
TDMA方式,ボイスアクチベージョン(Voiceactivatio
n)方式,パケット伝送方式等で情報データをバースト
として搬送波帯伝送する場合、情報データの先頭部にプ
リアンブルを付加して伝送する。受信側では、このプリ
アンブルを用いて復調に必要な搬送波再生及びビットタ
イミング再生のトレーニングを行い、情報データの先頭
部から正確に復調できるよう、短期間で同期を確立す
る。プリアンブルは“捨てビット”になるので、短かけ
れば短かいほど望ましい。
従来用いられてきたプリアンブルは、“1"が連続する
(又は、“0"が連続する)パターンの搬送波再生部と、
“1"と“0"とが交互に繰返すパターンのビットタイミン
グ再生部とから構成されていた。搬送波再生部でバース
トは無変調連続波になるのでこの部分を用いて位相同期
ループで搬送波再生を行い、ビットタイミング再生部で
バーストはビットタイミング情報を最も多く含むのでこ
の部分を用いてタンク回路,位相同期ループ等でビット
タイミング再生を行っていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のバースト復調装置は、搬送波再生用の
位相同期ループの初期周波数の誤差が大きいとき同期確
立に長い時間がかかるのでプリアンブルの搬送波再生部
を長くしておく必要があり、又、搬送波再生部に続いて
ビットタイミング再生部を配置するのでプリアンブルが
更に長くなる欠点がある。
本発明の目的は、短いプリアンブルで搬送波再生及び
ビットタイミング再生を精度よく、いいかえれば、高い
確率で行うことができるバースト復調装置を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のバースト復調装置は、“1"と“0"とが交互に
繰返すパターンのプリアンブルを先頭に有するデータ信
号でディジタル位相変調されているバーストを準同期直
交検波する復調器と、この復調器が出力した2つのベー
スバンド信号のそれぞれを波形再生に十分なサンプリン
グレートでサンプリングしサンプリングデータを出力す
る2つのA/D変換器と、これらA/D変換器が出力したそれ
ぞれの系列の前記サンプルデータを記憶する2つの記憶
装置と、前記ベースバンド信号又は前記サンプルデータ
のいずれか一方を入力しレベル検出及びビットタイミン
グ再生を行うレベル検出及びビットタイミング再生器
と、このビットタイミング再生器が出力したビットタイ
ミングにおいて前記記憶装置のそれぞれに記憶された前
記サンプルデータであり、かつ、前記ビットタイミング
再生器におけるビットタイミング再生と並行して前記レ
ベル検出器が検出したバースト先頭タイミングからあら
かじめ定めた数だけ前記記憶装置のそれぞれから順次読
出した前記サンプルデータに基づき前記復調器の基準搬
送波の周波数オフセット及び初期位相を推定する推定手
段と、この推定手段による前記周波数オフセット及び初
期位相の推定が完了すると前記レベル検出器及び前記ビ
ットタイミング再生器の出力に基づき前記ベースバンド
信号のアイが最も開くタイミングにおける前記サンプル
データが前記記憶装置のそれぞれに記憶されているアド
レスを前記バーストの先頭に遡って算出するアドレス発
生器と、前記推定手段の推定出力を周波数及び初期位相
の初期値とし前記記憶装置のそれぞれから再度始めから
順次読出した前記アドレスの前記サンプルデータに位相
同期した信号を出力する位相同期ループと、この位相同
期ループが出力した信号と前記再度始めから順次読出し
た前記アドレスの前記サンプルデータとを複素乗算する
乗算器と、前記記憶装置からの前記サンプルデータの読
出しを制御する読出し制御器とを備えている。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は第1図に示す実施例の動作を説明するための図であ
る。
第1図に示す実施例は、基準搬送波発生器11及び直交
検波器12を有する復調器10と、波形整形フィルタ21及び
22と、A/D変換器31及び32と、RAM41及び42と、レベル検
出器51と、ビットタイミング再生器52と、アドレス発生
器及び読出し制御器を兼ねるアドレス制御器53と、DFT
演算器54と、位相同期ループ55と、複素乗算器60とを備
えて構成されている。
復調器10に復調すべきバーストを入力する。このバー
ストは、“1"と“0"とが交互に繰返すパターンのプリア
ンブル及びこのプリアンブルに後続するユニークワード
を情報データの前に付加したデータ信号(第2図参照)
で2相位相変調されている。基準搬送波発生器11は復調
すべきバーストの搬送波の周波数に誤差(周波数オフセ
ット)を除いては等しい周波数の基準搬送波を出力す
る。この基準搬送波を用い、直交検波器12は入力バース
トを準同期直交検波し、同相成分及び直交成分の2つの
ベースバンド信号を出力する。波形整形フィルタ21及び
22は、直交検波器12が出力した同相成分及び直交成分の
ベースバンド信号を波形整形する。A/D変換器31及び32
は、波形整形フィルタ21及び22が出力したベースバンド
信号を波形再生に十分なサンプリングレート、例えば、
シンボルレートの100倍のサンプリングレートで高速に
サンプリングし、サンプル値をディジタル化しサンプル
データとして出力する。これら2系列のサンプルデータ
を系列ごとにRAM41,42に順次書込む。
レベル検出器51は、バーストの有無を検出するため、
波形整形フィルタ21,22が出力したベースバンド信号の
レベルを検出する。ベースバンド信号の先頭の部分は第
2図に示すプリアンブルのパターンを含んでいるので、
このパターンを入力したベースバンド信号に掛合わせる
ことによりレベル検出を行う。ビットタイミング再生器
52は、波形整形フィルタ21,22が出力したベースバンド
信号からタンク回路を用いてビットタイミングを再生す
る。
アドレス制御器53は、レベル検出器51から検出信号が
入力した後、ビットタイミング再生器52によりビットタ
イミング再生と並行して、RAM41及び42から1シンボル
に各1つの割合でサンプルデータを読出す。読出すアド
レスはビットタイミング再生器52が出力するビットタイ
ミングでRAM41,42に書込まれたサンプルデータのアドレ
スである。従って、ビットタイミング再生器52によりビ
ットタイミングが完全に再生された時点では、読出され
たサンプルデータはベースバンド信号のアイ(eye)が
最も開くタイミングにおけるサンプルデータになってい
る。なお、プリアンブルの長さはビットタイミング再生
器52によるビットタイミング再生が確立する時間より長
く設定しておく。
DFT演算器54は、レベル検出器51が検出したベースト
の先頭時点からビットタイミング再生器52によるビット
タイミングの確立した時点よりは後でありプリアンブル
の終る時点よりは前である時点までにRAM41,42から上述
したようにして読出したk個のサンプルデータをディジ
タルフーリエ変換し、これらサンプルデータに残留して
いる搬送波の周波数及び初期位相、いいかえれば、基準
搬送波発生器11が出力した基準搬送波の周波数オフセッ
ト及び初期位相を推定する。ディジタルフーリエ変換さ
れるk個のサンプルデータのうち、早い時点で読出され
たサンプルデータはベースバンド信号のアイが最も開く
時点のサンプルデータと必ずしも一致はしないが、読出
し時点が後になるにつれてサンプルデータはベースバン
ド信号のアイが最も開く時点のサンプルデータに近付い
てくるので、DFT演算器54が推定した周波数及び初期位
相は残留搬送波の周波数及び初期位相に近い置になって
いる。
DFT演算器54による演算が完了すると、アドレス制御
器53は、レベル検出器51が検出したバーストの先頭時点
にスライドバックして、RAM41,42から再度サンプルデー
タを、順次、読出す(第2図参照)。この時点ではビッ
トタイミング再生は既に確立しているので、アドレス制
御器53はベースバント信号のアイが最も開く時点でRAM4
1,42に書込まれたサンプルデータのアドレスをバースト
の先頭から出力することができ、従って、読出されたサ
ンプルデータは全てベースバンド信号のアイが最も開く
時点のサンプルデータになっている。位相同期ループ55
は、上述したようにして再度読出されたサンプルデータ
に位相同期して、これらサンプルデータの搬送波、すな
わち、残留搬送波を再生する。DFT演算器54が出力した
周波数及び初期位相の推定位置を位相同期ループ55が再
生する残留搬送波の周波数及び初期位相の初期値として
用いることにより、位相同期が確立する期間を短縮す
る。
複素乗算器60は、位相同期ループ55に入力したのと同
じサンプルデータと位相同期ループが再生した残留搬送
波(の複素表示)とを複素乗算する。その結果、複素乗
算結果の実数部として復調されたデータ信号が得られ
る。
以上、復調すべきバーストが2相位相変調されている
場合について第1図に示す実施例の動作を説明したが、
この実施例はバーストが4相位相変調されている場合に
もそのまま用いることができる。この場合、“1"と“0"
とが交互に繰返すパターンのプリアンブルを同相,直交
2成分のデータ信号のうち少くとも一方に用いる。複素
乗算器60が出力する実数部及び虚数部として同相成分及
び直交成分の復調データ信号が得られる。
第1図に示す実施例は波形整形フィルタ21が出力した
ベースバンド信号をレベル検出器51及びビットタイミン
グ再生器52に入力してレベル検出及びビットタイミング
再生をアナログ的に行っているが、A/D変換器31,32が出
力したサンプルデータを用いてディジタル的にレベル検
出及びビットタイミング再生を行うこともできる。ディ
ジタル的なビットタイミング再生は、アナログ処理にお
けるタンク回路相当のディジタルフィルタ、あるいは、
ディジタル位相同期ループを用いて行うことができる。
又、残留搬送波の周波数及び初期位相を推定するの
に、一次のループフィルタを使用するなどして応答速度
を速くしたディジタル位相同期ループをDFT演算器54の
代りに用いることもできる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、“1"と“0"とが交互に
繰返すパターンのプリアンブルを用い、バーストと準同
期直交検波して得た2つのベースバンド信号と高速サン
プリングしてサンプルデータを記憶装置に記憶すること
によりビットタイミング再生と準同期直交検波における
基準搬送波の周波数オフセット及び初期位相の推定とを
並行して行い、記憶装置から再度読出したサンプルデー
タに位相同期してベースバンド信号に残留する搬送波を
再生する位相同期ループの初期値として推定した周波数
オフセット及び初期位相を用いて位相同期が確率するま
での期間を短縮し、記憶装置から再度読出したサンプル
データに残留する搬送波成分を位相同期ループによって
再生した残留搬送波によって除去することにより、短い
プリアンブルで搬送再生及びビットタイミング再生を高
確率で行うことができ、その結果、プリアンブルを短く
できるので伝送効率を向上できる効果があり、又、本発
明における各種の処理はディジタルシグナルプロセッサ
によって行うのに適しているので、ディジタルプロセッ
サを用いて経済的に実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図に示す実施例の動作を説明するための図である。 10……復調器、21,22……波形整形フィルタ、31,32……
A/D変換器、41,42……RAM、51……レベル検出器、52…
…ビットタイミング再生器、53……アドレス制御器、54
……DFT演算器、55……位相同期ループ、60……複素乗
算器。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】“1"と“0"とが交互に繰返すパターンのプ
    リアンブルを先頭に有するデータ信号でディジタル位相
    変調されているバーストを準同期直交検波する復調器
    と、この復調器が出力した2つのベースバンド信号のそ
    れぞれを波形再生に十分なサンプリングレートでサンプ
    リングしサンプルデータを出力する2つのA/D変換器
    と、これらA/D変換器が出力したそれぞれの系列の前記
    サンプルデータを記憶する2つの記憶装置と、前記ベー
    スバンド信号又は前記サンプルデータのいずれか一方を
    入力しレベル検出及びビットタイミング再生を行うレベ
    ル検出器及びビットタイミング再生器と、このビットタ
    イミング再生器が出力したビットタイミングにおいて前
    記記憶装置のそれぞれに記憶された前記サンプルデータ
    であり、かつ、前記ビットタイミング再生器におけるビ
    ットタイミング再生と並行して前記レベル検出器が検出
    したバースト先頭タイミングからあらかじめ定めた数だ
    け前記記憶装置のそれぞれから順次読出した前記サンプ
    ルデータに基づき前記復調器の基準搬送波の周波数オフ
    セット及び初期位相を推定する推定手段と、この推定手
    段による前記周波数オフセット及び初期位相の推定が完
    了すると前記レベル検出器及び前記ビットタイミング再
    生器の出力に基づき前記ベースバンド信号のアイが最も
    開くタイミングにおける前記サンプルデータが前記記憶
    装置のそれぞれに記憶されているアドレスを前記バース
    トの先頭に遡って算出するアドレス発生器と、前記推定
    手段の推定出力を周波数及び初期位相の初期値とし前記
    記憶装置のそれぞれから再度始めから順次読出した前記
    アドレスの前記サンプルデータに位相同期した信号を出
    力する位相同期ループと、この位相同期ループが出力し
    た信号と前記再度始めから順次読出した前記アドレスの
    前記サンプルデータとを複素乗算する乗算器と、前記記
    憶装置からの前記サンプルデータの読出しを制御する読
    出し制御器とを備えたことを特徴とするバースト復調装
    置。
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CA002018855A CA2018855C (en) 1989-06-14 1990-06-13 Burst demodulator for establishing carrier and clock timing from a sequence of alternating symbols
US07/537,354 US5170415A (en) 1989-06-14 1990-06-13 Burst demodulator for establishing carrier and clock timing from a sequence of alternating symbols
AU57165/90A AU624251B2 (en) 1989-06-14 1990-06-14 Burst demodulator for establishing carrier and clock timing from a sequence of alternating symbols

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