JP2890104B2 - QAM demodulator - Google Patents

QAM demodulator

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JP2890104B2
JP2890104B2 JP7151107A JP15110795A JP2890104B2 JP 2890104 B2 JP2890104 B2 JP 2890104B2 JP 7151107 A JP7151107 A JP 7151107A JP 15110795 A JP15110795 A JP 15110795A JP 2890104 B2 JP2890104 B2 JP 2890104B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、直交振幅変調(QA
M)による変調波信号を復調するQAM復調装置に関
し、特に、同期シンボルやパイロットシンボルを簡易な
構成及び演算処理で生成し得るQAM復調装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a quadrature amplitude modulation (QA).
More particularly, the present invention relates to a QAM demodulator that can generate a synchronization symbol and a pilot symbol by a simple configuration and arithmetic processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】MCA(Multi Channel Access)システ
ムは異なるユーザが複数のチャネルを共同で利用するシ
ステムであり、業務用としても広く使用されている。ま
た、このMCAシステムでは音声用無線通信のほかに各
種のデータ通信としても利用されている。
2. Description of the Related Art An MCA (Multi Channel Access) system is a system in which different users jointly use a plurality of channels, and is widely used for business use. In addition, this MCA system is used not only for voice wireless communication but also for various data communication.

【0003】そして、このMCAシステムにおいて利用
者数は近年急速に増大してきており、またデータ転送に
適したシステムの要求も多い。そこで、ディジタルMC
Aシステムの仕様が決定され、実用化されることとなっ
た。
The number of users in this MCA system has been rapidly increasing in recent years, and there are many demands for a system suitable for data transfer. Therefore, digital MC
The specifications of the A system were determined and put into practical use.

【0004】このようなシステムでは、多値QAM(Qu
adrature Amplitude Modulation )が使用され、例え
ば、90度位相が異なる搬送波信号でそれぞれ4値の振
幅変調をかけ、16値の状態を有するようにした多値直
交振幅変調が使用される。
In such a system, multi-level QAM (Qua
For example, multi-level quadrature amplitude modulation in which four-value amplitude modulation is performed on carrier signals having phases different by 90 degrees to have a 16-value state is used.

【0005】また、ディジタルMCAシステムの変調方
式として、RCR(Research & Development Center fo
r Radio Systems:財団法人・電波システム開発センタ
ー)の標準規格として定められたSTD−32のディジ
タルMCAシステムでは、M16QAM方式が使用され
ており、4つのサブキャリアを使用することになってい
る。
As a modulation method of the digital MCA system, RCR (Research & Development Center fo
(R Radio Systems: Radio System Development Center) In the STD-32 digital MCA system defined as a standard, the M16QAM system is used and four subcarriers are used.

【0006】ところで、無線通信では伝播状況の変化に
より受信側の信号強度が大きく変化することがあり、受
信信号の処理において自動利得調整(automatic gain c
ontrol:AGC)を欠かすことはできない。
[0006] In wireless communication, the signal strength on the receiving side may change greatly due to a change in propagation conditions.
ontrol (AGC) is indispensable.

【0007】例えば、周波数変調や位相変調による信号
のAGCを実現するAGC回路1は図5に示したような
回路により実現される。すなわち、可変利得増幅器2の
出力の積分値が一定になるように、積分器3の積分結果
をローパスフィルタ4で処理した後に可変利得増幅器2
の利得制御端子に入力して利得を調整するようにしてい
た。この場合、周波数変調や位相変調による信号は振幅
が常に一定であるため、このような処理が実現可能にな
っている。
For example, an AGC circuit 1 for realizing AGC of a signal by frequency modulation or phase modulation is realized by a circuit as shown in FIG. That is, after the integration result of the integrator 3 is processed by the low-pass filter 4 so that the integration value of the output of the variable gain amplifier 2 becomes constant, the variable gain amplifier 2
To the gain control terminal to adjust the gain. In this case, since the amplitude of a signal obtained by frequency modulation or phase modulation is always constant, such processing can be realized.

【0008】ところで、QAM信号では振幅値にも情報
を持っているために、振幅値の積分値は常時安定した値
にはならない。従って、上述した図5のように信号の振
幅値を積分した値を用いてはAGCを実現することはで
きない。
By the way, since the QAM signal also has information on the amplitude value, the integrated value of the amplitude value is not always a stable value. Therefore, AGC cannot be realized using a value obtained by integrating the amplitude value of the signal as shown in FIG.

【0009】ここで、多値QAM変調信号は以下の式で
表すことができる。 I(t)=A(t)cosφ(t) Q(t)=A(t)sinφ(t) すなわち、この多値QAM変調信号は位相と振幅との情
報を有するように変調されている。
Here, the multilevel QAM modulated signal can be expressed by the following equation. I (t) = A (t) cosφ (t) Q (t) = A (t) sinφ (t) That is, this multi-level QAM modulation signal is modulated so as to have information on phase and amplitude.

【0010】このように、振幅成分にも情報を有する多
値QAM変調信号についてのAGCと位相補正は、図6
に示したような回路を用いて以下のように行うことが一
般的であった。
As described above, AGC and phase correction for a multi-level QAM modulated signal having information also in an amplitude component are performed according to FIG.
In general, the following operation is performed using a circuit as shown in FIG.

【0011】まず、復調回路4によって直交復調を行っ
て同相成分I(T)と直交成分Q(T)とに分離する。
そして、同期検出器5がI(T)及びQ(T)から同期
シンボルを検出し、更に、この同期シンボルからタイミ
ング抽出器6が同期シンボルのタイミングを求める。そ
して、予め分かっている同期シンボルの振幅値や位相値
を用いて位相/振幅補正器7においてI(T)及びQ
(T)の振幅補正(AGC)と位相補正とを行うように
していた。
First, the demodulation circuit 4 performs quadrature demodulation to separate an in-phase component I (T) and a quadrature component Q (T).
Then, the synchronization detector 5 detects a synchronization symbol from I (T) and Q (T), and the timing extractor 6 determines the timing of the synchronization symbol from the synchronization symbol. The phase / amplitude corrector 7 uses the amplitude value and the phase value of the synchronization symbol that are known in advance to obtain I (T) and Q (Q).
The amplitude correction (AGC) and the phase correction of (T) are performed.

【0012】この場合、AGCを行う以前の振幅値が不
定の状態で同期検出器5で同期検出を行わなければなら
ず、非常に困難な処理であった。すなわち、同期シンボ
ルは振幅値と位相角との双方で定められていることを利
用して検出を行うものであるのに、これらが不定の状態
で検出を行うことは処理回路のハードウェア及び処理ア
ルゴリズムの点で複雑なものが要求される問題を有して
いた。
In this case, synchronization detection must be performed by the synchronization detector 5 in a state where the amplitude value before performing AGC is indefinite, which is a very difficult process. That is, although the detection is performed using the fact that the synchronization symbol is determined by both the amplitude value and the phase angle, it is not possible to perform the detection in an undefined state. There was a problem that a complicated thing was required in terms of an algorithm.

【0013】すなわち、所定の位相になる同期シンボル
を同期検出器5で検出するには、以下のように行う。こ
こで、振幅をA(T),位相をφ(T)とすると、 tanφ(T) =(A(T)sinφ(t)/A(T)cosφ(t) =(Q(T)/I(T)) となる。
That is, the detection of a synchronization symbol having a predetermined phase by the synchronization detector 5 is performed as follows. Here, assuming that the amplitude is A (T) and the phase is φ (T), tan φ (T) = (A (T) sin φ (t) / A (T) cos φ (t) = (Q (T) / I (T)).

【0014】従って、 φ(T)=Arctan(Q(T)/I(T)) となる。Therefore, φ (T) = Arctan (Q (T) / I (T)).

【0015】このように、振幅A(T)とは無関係にI
(T),Q(T)からφ(T)を求めることが可能であ
り、この位相φ(T)を検出する処理は図7の位相検出
部5aで行われる。また、このようにして検出された位
相φ(T)と位相テーブル5cから読み出された同期シ
ンボルの位相とが位相比較器5bで比較され、同期シン
ボルの位置が検出される。
Thus, I is independent of the amplitude A (T).
It is possible to obtain φ (T) from (T) and Q (T), and the process of detecting the phase φ (T) is performed by the phase detector 5a in FIG. Further, the phase φ (T) detected in this way is compared with the phase of the synchronization symbol read from the phase table 5c by the phase comparator 5b, and the position of the synchronization symbol is detected.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】このような同期検出処
理では、振幅値A(T)を除去するために除算が必要に
なる問題を有している。この除算を実現する回路は積算
等の処理に比べても一般的に複雑なものである。更に、
位相φ(T)を求めるためにArctanの演算が必要
になるため処理が複雑である。そして、テーブル参照等
の処理にも多くの処理時間を必要とする。
In such a synchronization detection process, there is a problem that a division is required to remove the amplitude value A (T). A circuit for realizing this division is generally more complicated than a process such as integration. Furthermore,
Since the operation of Arctan is required to obtain the phase φ (T), the processing is complicated. Also, a large amount of processing time is required for processing such as table reference.

【0017】また、以上の位相による同期検出に加え、
振幅からの検出も付随的に行なわれることがある。この
場合、振幅値が最大になる同期シンボルを同期検出器5
で検出する必要が有り、最低でも1フレーム分の振幅値
情報を記憶しておいて、その記憶内容の中から探す必要
がある。従って、この振幅からの同期検出も回路が大規
模化する問題を有している。
Further, in addition to the above-described phase-based synchronization detection,
Detection from amplitude may also be performed incidentally. In this case, the synchronization symbol having the maximum amplitude value is detected by the synchronization detector 5.
It is necessary to detect at least one frame of amplitude value information, and to search from the stored contents. Accordingly, the synchronization detection from the amplitude also has a problem that the circuit becomes large-scale.

【0018】従って、DSPで実現する場合であって
も、演算処理が面倒になり、高速演算を必要とする不具
合を有していた。
Therefore, even in the case of realizing with a DSP, the arithmetic processing becomes troublesome and there is a problem that high-speed arithmetic is required.

【0019】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、簡単な構成及び演算で、正確なAGC
を行なって変調波信号を復調することが可能なQAM復
調装置を実現することである。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an accurate AGC with a simple configuration and calculation.
To realize a QAM demodulator capable of demodulating a modulated wave signal.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本件出願の発明者は、従
来のQAM復調装置でのAGCにおける演算及び処理回
路の複雑さの欠点を改良すべく鋭意研究を行った結果、
同期シンボルの振幅に着目して正確なAGCを行う新た
な手法を見出し、本発明を完成させたものである。
The inventor of the present application has conducted intensive studies to improve the disadvantages of the complexity of the arithmetic and processing circuits in AGC in a conventional QAM demodulator,
The present invention has been completed by finding a new technique for performing accurate AGC by focusing on the amplitude of the synchronization symbol.

【0021】従って、上記の課題を解決するための手段
である本発明は以下に説明するように構成されたもので
ある。
Accordingly, the present invention, which is means for solving the above-mentioned problems, is configured as described below.

【0022】すなわち、課題を解決する手段である本発
明は、信号空間座標上の最大振幅のシンボルを通る円周
上にそれぞれ所定の位相角で、連続した任意の数のシン
ボルで構成されるフレームの同期シンボルと、位相補正
を容易にするためにフレームの途中に挿入されたパイロ
ット・シンボルとを含むQAM信号を復調するQAM復
調装置において、送信側のシンボルタイミングにほぼ同
期したシンボルタイミング再生信号によって、直交する
成分I(T)とQ(T)とからなるシンボル信号を再生
する再生回路と、所定の期間の中で最大振幅となるよう
定められた同期シンボルとパイロットシンボルとがM個
である場合に、上記シンボル信号の振幅値について所定
の期間の中で上位M個の値を抽出し、この抽出されたM
個のシンボル信号の振幅値の平均値若しくは積算値を用
いて利得調整を行うAGC回路を備えたことを特徴とす
るものである。
That is, the present invention, which is a means for solving the problem, comprises a frame composed of an arbitrary number of continuous symbols at a predetermined phase angle on a circle passing through a symbol having a maximum amplitude on a signal space coordinate. In a QAM demodulator for demodulating a QAM signal including a synchronization symbol and a pilot symbol inserted in the middle of a frame to facilitate phase correction, a QAM signal demodulated by a symbol timing reproduction signal substantially synchronized with a symbol timing on a transmission side. , A reproduction circuit for reproducing a symbol signal composed of orthogonal components I (T) and Q (T), and M synchronization and pilot symbols determined to have the maximum amplitude within a predetermined period. In this case, the upper M values of the amplitude value of the symbol signal in a predetermined period are extracted, and the extracted M
An AGC circuit for performing gain adjustment using an average value or an integrated value of the amplitude values of the symbol signals is provided.

【0023】[0023]

【作用】課題を解決する手段であるQAM復調装置で
は、所定の期間の中で最大振幅となるよう定められた同
期シンボルとパイロットシンボルとが所定のM個である
QAM信号を受信する場合に、所定の期間の中の振幅値
の上位M個の振幅値に着目して、これを記憶して、記憶
した振幅値の平均値若しくは積算値と、復調側で最大振
幅と判定する値との誤差が0に近づくように、可変の利
得を調整する。
In a QAM demodulator which is means for solving the problem, when receiving a QAM signal in which a predetermined number M of synchronization symbols and pilot symbols are determined to have a maximum amplitude within a predetermined period, Focusing on the upper M amplitude values of the amplitude value during a predetermined period , storing the values, and calculating the error between the average or integrated value of the stored amplitude values and the value determined to be the maximum amplitude on the demodulation side. Is adjusted so that approaches zero.

【0024】[0024]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明のQAM復調装置の主要部の
原理的構成を示す構成図であり、図2は本発明のQAM
復調装置の全体構成を示す構成図である。尚、図1及び
図2において同一物には同一番号を付してある。尚、こ
の実施例では、サブキャリアの個数を4である場合を例
にして説明を行うことにする。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle configuration of the main part of the QAM demodulator according to the present invention, and FIG. 2 is the QAM demodulator according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an overall configuration of a demodulation device. In FIGS. 1 and 2, the same components are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, a case where the number of subcarriers is 4 will be described as an example.

【0026】まず、図2を参照してQAM復調装置の全
体構成とその動作及び処理手順の概略を説明し、その後
に本発明の特徴部分であるAGCについて図1を参照し
て説明を行う。
First, the overall configuration of the QAM demodulator and its operation and processing procedure will be outlined with reference to FIG. 2, and then AGC, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIG.

【0027】図2に示すQAM復調装置は大きく分け
て、サブキャリアの分離と直交復調を行う直交復調部8
と、シンボルデータの抽出を行うシンボル抽出部9と、
振幅値についてAGCを行うAGC回路10と、位相補
正を行う位相補正部20と、データ復調を行うデータ復
調部30とに分けられる。尚、再生回路は、直交復調部
8とシンボル抽出部9とで構成されている。以下、各部
に分けて説明を行う。
The QAM demodulator shown in FIG. 2 is roughly divided into a quadrature demodulator 8 for performing subcarrier separation and quadrature demodulation.
A symbol extracting unit 9 for extracting symbol data;
An AGC circuit 10 that performs AGC on the amplitude value, a phase correction unit 20 that performs phase correction, and a data demodulation unit 30 that performs data demodulation. The reproducing circuit includes a quadrature demodulation unit 8 and a symbol extraction unit 9. The description will be made below for each part.

【0028】[サブキャリア分離]図2において、図示
されていないアンテナで受信されて電気信号に変換され
た受信信号は周波数変換されて中間周波数fR’の変調
波信号にされて、直交復調部8に供給される。そして、
この直交変調部8でサブキャリアと同数の復調信号とし
て同相成分(I信号:I1 (t),I2 (t),I3
(t),I4 (t))と直交成分(Q信号:Q1
(t),Q2 (t),Q3 (t),Q4 (t))とが得
られる。
[Subcarrier Separation] In FIG. 2, a received signal received by an antenna (not shown) and converted into an electric signal is frequency-converted into a modulated wave signal having an intermediate frequency fR ′, Supplied to And
In the quadrature modulator 8, in-phase components (I signals: I1 (t), I2 (t), I3
(T), I4 (t)) and a quadrature component (Q signal: Q1
(T), Q2 (t), Q3 (t), Q4 (t)).

【0029】図3はこのサブキャリアの配置を模式的に
示した説明図であり、搬送波の周波数f0 の周囲に4つ
のサブキャリア(Sub1〜Sub4)が配置されている。ここ
では、各サブキャリアは4.5kHz毎の間隔で配置さ
れており、それぞれの先の中心周波数はf0 −6.75
kHz,f0 −2.25kHz,f0 +2.25kH
z,f0 +6.75kHzになっている。
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the arrangement of the subcarriers. Four subcarriers (Sub1 to Sub4) are arranged around the carrier frequency f0. Here, the subcarriers are arranged at intervals of 4.5 kHz, and the preceding center frequency is f0-6.75.
kHz, f0 -2.25 kHz, f0 +2.25 kHz
z, f0 +6.75 kHz.

【0030】このようなサブキャリアを有する変調波信
号を復調するには、従来の一般的な装置ではサブキャリ
アと同数の4つの直交復調器に供給される。この4つの
直交復調器のそれぞれには、中間周波信号の周波数f
R’と所望のサブキャリアの周波数との差の周波数fL
(1)〜fL(4)の直交信号(位相が90度異なる2
信号(sin成分とcos成分))を発生する局部発振
器からの局部発振信号も供給されている。このようにし
て、直交復調とサブキャリアの分離とがなされる。
In order to demodulate a modulated wave signal having such subcarriers, in a conventional general device, the signals are supplied to four quadrature demodulators equal in number to the subcarriers. Each of the four quadrature demodulators has a frequency f of the intermediate frequency signal.
The frequency fL of the difference between R 'and the frequency of the desired subcarrier
(1) to quadrature signals of fL (4) (2
A local oscillation signal from a local oscillator that generates signals (sin component and cos component) is also supplied. Thus, quadrature demodulation and subcarrier separation are performed.

【0031】但し、このような従来の一般的な復調(サ
ブキャリア分離)方式では、サブキャリアを分離するに
はサブキャリアと同数の局部発振器を必要としており、
回路構成が複雑化する問題も有していた。
However, such a conventional general demodulation (subcarrier separation) method requires the same number of local oscillators as the number of subcarriers to separate the subcarriers.
There was also a problem that the circuit configuration became complicated.

【0032】このために、本件出願の発明者は、既に平
成7年4月21日付けでサブキャリアの個数より少ない
局部発振器でサブキャリアの分離を行う方式を提案して
おり、この技術を使用することが可能である。
To this end, the inventor of the present application has already proposed a method of separating subcarriers with a local oscillator having a smaller number of subcarriers on April 21, 1995, and uses this technique. It is possible to

【0033】すなわち、複数のサブキャリアを使用する
変調波信号について直交復調を行うQAM復調装置にお
いて、サブキャリアを分離する以前に変調波信号につい
て第1の直交復調を行って同相成分と直交成分とを抽出
する直交復調器と、この同相成分と直交成分とについ
て、変調波信号の中心周波数とサブキャリアの差分の周
波数による第2の直交復調を、サブキャリアの数より少
ない局部発振器からの信号を用いて行う直交復調器と、
この第2の直交復調により得られた結果を演算処理する
演算処理回路と、この演算処理結果をサブキャリアの帯
域幅でフィルタ処理するLPFとを備え、サブキャリア
の分離と、目的の同相成分と直交成分との復調とを行う
ようにする。
That is, in a QAM demodulator for performing quadrature demodulation on a modulated wave signal using a plurality of subcarriers, a first quadrature demodulation is performed on the modulated wave signal before separating the subcarriers, and an in-phase component and a quadrature component are separated. And a second quadrature demodulation for the in-phase component and the quadrature component using the frequency of the difference between the center frequency of the modulated wave signal and the subcarrier, and a signal from a local oscillator smaller than the number of subcarriers. Using a quadrature demodulator,
An arithmetic processing circuit for arithmetically processing the result obtained by the second quadrature demodulation; and an LPF for filtering the arithmetic processing result with the bandwidth of the subcarrier. Demodulation with orthogonal components is performed.

【0034】このようにすることで、複数のサブキャリ
アを使用する変調波信号についてサブキャリアの個数よ
り少ない個数の発振器でサブキャリアの分離を行うこと
が可能になる。以上のことにより、発振器の個数を減ら
すことができ、回路構成及び規模を削減することができ
る。また、DSPで処理する場合にも有利になる。更
に、サブキャリアを分離するために使用する局部発振器
の各周波数が単純な整数比になる。これは、通常のサブ
キャリアの周波数間隔が等間隔になっているためであ
る。このような結果、分周,てい倍等に使用する大元の
周波数を共有化できるようになる。この点もDSPで処
理する場合に有利に働く。
By doing so, it becomes possible to separate subcarriers with a smaller number of oscillators than the number of subcarriers in a modulated wave signal using a plurality of subcarriers. As described above, the number of oscillators can be reduced, and the circuit configuration and scale can be reduced. It is also advantageous when processing is performed by a DSP. Furthermore, each frequency of the local oscillator used to separate the subcarriers is a simple integer ratio. This is because the frequency intervals of normal subcarriers are equal. As a result, the original frequency used for frequency division, multiplication, etc. can be shared. This also works advantageously in the case of processing by the DSP.

【0035】[シンボル抽出]送信側では、図4(a)
に示すように直交符号の同相成分I(T)及び直交成分
Q(T)共に複数の段階状のレベルを有する信号として
生成されている。ここでは、4段階のレベルを示してい
る。これが、直交復調器8で復調された時点では、図4
(b)に示すように傾斜のなだらかなアナログ信号とな
っている。そこで、シンボル抽出部9において、シンボ
ルタイミング再生を行ってシンボルクロックを再生する
(図4(c))。そして、再生されたシンボルクロック
を用いて、アナログ信号の直交符号からそれぞれシンボ
ルを抽出する(図4(d))。このようにして、シンボ
ルが抽出されて、直交符号(I1 (T),I2 (T),
I3 (T),I4 (T),Q1 (T),Q2 (T),Q
3 (T),Q4 (T))が得られる。
[Symbol extraction] On the transmitting side, FIG.
As shown in (1), both the in-phase component I (T) and the quadrature component Q (T) of the orthogonal code are generated as signals having a plurality of stepwise levels. Here, four levels are shown. When this is demodulated by the quadrature demodulator 8, FIG.
The analog signal has a gentle slope as shown in FIG. Therefore, the symbol extraction section 9 performs symbol timing reproduction to reproduce the symbol clock (FIG. 4C). Then, the symbols are extracted from the orthogonal code of the analog signal using the reproduced symbol clock (FIG. 4D). In this way, the symbols are extracted and the orthogonal codes (I1 (T), I2 (T),
I3 (T), I4 (T), Q1 (T), Q2 (T), Q
3 (T), Q4 (T)).

【0036】[AGC]ここで、本発明の特徴部分であ
るAGCについて図1を参照して説明する。
[AGC] The AGC, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIG.

【0037】AGC回路10内には、可変の利得で増幅
を行う可変利得増幅器11が配置されており、利得制御
端子に供給される後述する制御信号によって利得が調整
されてAGCが実現されるようになっている。尚、ここ
では、説明のために4つのサブキャリアについての信号
処理系のうちの1系統のみを図1に示しているが、図2
相当の全体の回路構成においてはサブキャリアに等しい
数の処理を行うものである。
A variable gain amplifier 11 for performing amplification with a variable gain is arranged in the AGC circuit 10, and the gain is adjusted by a control signal, which will be described later, supplied to a gain control terminal so that AGC is realized. It has become. Here, for the sake of explanation, only one of the signal processing systems for four subcarriers is shown in FIG.
In a considerable overall circuit configuration, a number of processes equal to the number of subcarriers are performed.

【0038】まず、振幅値抽出器12が可変利得増幅器
12の出力信号を受けて振幅値を抽出する。この場合の
振幅値の抽出は、I2 (T)+Q2 (T)若しくは(I
2 (T)+Q2 (T))1/2 により行う。
First, the amplitude value extractor 12 receives the output signal of the variable gain amplifier 12 and extracts an amplitude value. The extraction of the amplitude value in this case is performed by I 2 (T) + Q 2 (T) or (I
2 (T) + Q 2 ( T)) carried out by 1/2.

【0039】そして、所定の期間の中で最大振幅となる
よう定められた同期シンボルとパイロットシンボルとが
M個であるQAM信号を受信する場合に、誤差抽出部1
3では振幅値抽出部12からの振幅情報を受けて、所定
の期間の中の振幅値の上位M個の振幅値を記憶する。そ
して、記憶した振幅値の平均値若しくは積算値をとる。
その平均値または積算値と、復調側で最大振幅と判定す
る値との誤差が0に近づくように、可変利得増幅器11
の利得を調整する制御信号を生成する。
When a QAM signal having M synchronization symbols and pilot symbols determined to have the maximum amplitude during a predetermined period is received, the error extraction unit 1
3, receives amplitude information from the amplitude extraction section 12, a predetermined
The upper M amplitude values of the amplitude values during the period are stored. Then, an average value or an integrated value of the stored amplitude values is obtained.
The variable gain amplifier 11 is controlled so that the error between the average value or the integrated value and the value determined as the maximum amplitude on the demodulation side approaches zero.
A control signal for adjusting the gain of the control signal is generated.

【0040】更に、積分器14は、誤差抽出器13で生
成された制御信号を積分することで、このAGC回路の
制御系が安定して動作するような時定数を掛ける。
Further, the integrator 14 integrates the control signal generated by the error extractor 13 and multiplies the time constant so that the control system of the AGC circuit operates stably.

【0041】従って、可変利得増幅器11は、このよう
に調整された制御信号を受けて利得調整を行って、振幅
値が補正された直交符号を生成する。すなわち、このよ
うな処理を各サブキャリアについて行って直交符号(I
1 (T),I2 (T),I3(T),I4 (T),Q1
(T),Q2 (T),Q3 (T),Q4 (T))を得
る。
Therefore, the variable gain amplifier 11 receives the control signal adjusted as described above, performs gain adjustment, and generates an orthogonal code whose amplitude value has been corrected. That is, such processing is performed for each subcarrier, and the orthogonal code (I
1 (T), I2 (T), I3 (T), I4 (T), Q1
(T), Q2 (T), Q3 (T), Q4 (T)).

【0042】このようなAGC処理によれば、従来必要
であった同期検出の手順を経ることなく処理が行なえる
ようになり、しかも、QAM信号に最適な振幅補正を行
うことができる。また、ここで適確な振幅補正を行って
いるために、後段の同期検出や位相補正の処理も容易に
なる。
According to such an AGC process, the process can be performed without going through a synchronization detection procedure which is conventionally required, and the amplitude can be optimally corrected for the QAM signal. In addition, since the proper amplitude correction is performed here, the process of synchronization detection and phase correction at the subsequent stage becomes easy.

【0043】[位相補正]AGC回路10で振幅が補正
された直交符号に対して、位相補正部20が位相の補正
を行う。
[Phase Correction] The phase corrector 20 corrects the phase of the orthogonal code whose amplitude has been corrected by the AGC circuit 10.

【0044】ここで、送信機側のキャリア角周波数をω
c として、受信機側の復調角周波数との差異をθ(t)
とした場合、送信機側及び受信機側の周波数が双方とも
安定しているとすれば、上述のθ(t)は時間tに比例
したものとなる。
Here, the carrier angular frequency on the transmitter side is ω
As c, the difference from the demodulation angular frequency on the receiver side is θ (t)
In this case, if both the frequency on the transmitter side and the frequency on the receiver side are stable, the above θ (t) becomes proportional to the time t.

【0045】通常の場合、公称ベクトルの値が予め分か
っているとき、すなわち、パイロットシンボルIp ,Q
p が送信された時に、このθ(t)の補正が行なわれ
る。この場合、従来の一般的な位相補正部では、パイロ
ットシンボル期間に実際に受信したデータとパイロット
シンボルとの位相差を求め、その位相差データを元にし
て補正(位相推位)を行なうようにしている。
In the normal case, when the value of the nominal vector is known in advance, that is, when the pilot symbols Ip and Q
When p is transmitted, the correction of θ (t) is performed. In this case, a conventional general phase correction unit obtains a phase difference between data actually received during the pilot symbol period and the pilot symbol, and performs correction (phase estimation) based on the phase difference data. ing.

【0046】しかし、このような補正を行うには、常時
三角関数の計算を行わねばならない。このためには、級
数展開若しくはテーブルの参照を常時行う必要が有り、
処理が複雑になる問題を有していた。従って、DSPで
実現する場合であっても、演算処理が面倒になり、高速
演算を必要とする。
However, to perform such a correction, the calculation of the trigonometric function must always be performed. For this purpose, it is necessary to always perform series expansion or table reference,
There was a problem that processing became complicated. Therefore, even when the processing is realized by the DSP, the calculation processing becomes troublesome and a high-speed calculation is required.

【0047】このために、本件出願の発明者は、既に平
成7年4月12日付けで、固定の係数を求めておいて、
この係数に従って位相補正を行う方式を提案しており、
この技術を使用することが可能である。
To this end, the inventor of the present application has already obtained a fixed coefficient on April 12, 1995,
A method of performing phase correction according to this coefficient has been proposed.
It is possible to use this technique.

【0048】すなわち、予め定められた所定の位相及び
振幅のパイロットシンボルIp ,Qp が挿入された多値
QAM変調信号を復調する場合において、多値QAM変
調信号のパイロットシンボルIp ,Qp 受信した際にパ
イロットシンボルIp ,Qpと真値Io ,Qo との位相
差βに応じたsinβ及びcosβを固定値の位相差係
数として求めておいて、この位相差係数sinβ及びc
osβ並びに受信データの各シンボルにおける同相成分
Ir ,直交成分Qr を用いて積算及び加減算により位相
補正を行なって真値Io ,Qo を求めることが可能であ
る。これにより、積算と加減算との単純な演算により、
精度の高い位相補正を行なうことが可能になる。
That is, when demodulating a multilevel QAM modulated signal into which pilot symbols Ip, Qp having predetermined phases and amplitudes are inserted, when the pilot symbols Ip, Qp of the multilevel QAM modulated signal are received, Sinβ and cosβ corresponding to the phase difference β between the pilot symbols Ip and Qp and the true values Io and Qo are determined as fixed-value phase difference coefficients, and the phase difference coefficients sinβ and c
The true values Io and Qo can be obtained by performing phase correction by integration and addition / subtraction using osβ and the in-phase component Ir and quadrature component Qr in each symbol of the received data. Thus, by a simple operation of addition and addition / subtraction,
Highly accurate phase correction can be performed.

【0049】尚、位相補正に上述のいずれの手法を用い
たとしても、既に振幅の補正がなされているため、処理
回路の構成及び処理内容が簡単になり、また正確に位相
補正を行うことが可能になる。
Even if any of the above-described techniques is used for the phase correction, since the amplitude has already been corrected, the configuration and processing contents of the processing circuit are simplified, and the phase correction can be performed accurately. Will be possible.

【0050】[データ復調]そして、以上のようにし
て、振幅及び位相が補正された直交符号をデータ復調器
30で所定のアルゴリズムに従って復調してビットスト
リーム出力のディジタルデータを得る。
[Data Demodulation] As described above, the orthogonal code whose amplitude and phase have been corrected is demodulated by the data demodulator 30 in accordance with a predetermined algorithm to obtain bit stream output digital data.

【0051】[効果:従来例との比較] 以上説明してきたように、所定の期間の中で最大振幅と
なるよう定められた同期シンボルとパイロットシンボル
とがM個であるQAM信号を受信する場合に、誤差抽出
部13では振幅値抽出部12からの振幅情報を受けて、
所定の期間の中の振幅値の上位M個の振幅値に着目し
て、これを記憶して、記憶した振幅値の平均値若しくは
積算値と、復調側で最大振幅と判定する値との誤差が0
に近づくように、可変利得増幅器11の利得を調整す
る。
[Effect: Comparison with Conventional Example] As described above, when a QAM signal having M synchronization and pilot symbols determined to have the maximum amplitude during a predetermined period is received. Meanwhile, the error extracting unit 13 receives the amplitude information from the amplitude value extracting unit 12,
Focusing on the upper M amplitude values of the amplitude value during a predetermined period , storing the values, and calculating the error between the average or integrated value of the stored amplitude values and the value determined to be the maximum amplitude on the demodulation side. Is 0
, The gain of the variable gain amplifier 11 is adjusted.

【0052】この結果、AGCの処理自体も容易かつ適
確に行なえるようになる。また、AGCで振幅値が補正
された状態で同期検出を行なえるようになり、同期検出
処理が容易になる。従って、従来の装置に比較して、処
理回路のハードウェア及び処理アルゴリズムの点で簡易
な構成を使用することが可能になる。
As a result, the AGC process itself can be performed easily and accurately. Further, the synchronization detection can be performed in a state where the amplitude value is corrected by the AGC, and the synchronization detection processing is facilitated. Therefore, it is possible to use a simple configuration in terms of hardware of a processing circuit and a processing algorithm as compared with a conventional device.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明では、
所定の期間の中で最大振幅となるよう定められた同期シ
ンボルとパイロットシンボルとがM個であるQAM信号
を受信する場合に、所定の期間の中の振幅値の上位M個
の振幅値に着目して、これを記憶して、記憶した振幅値
の平均値若しくは積算値と、復調側で最大振幅と判定す
る値との誤差が0に近づくように、可変利得増幅器の利
得を調整するようにした。
As described in detail above, in the present invention,
When receiving a QAM signal in which the number of synchronization symbols and pilot symbols determined to have the maximum amplitude in a predetermined period is M, pay attention to the upper M amplitude values of the amplitude values in the predetermined period. Then, this is stored, and the gain of the variable gain amplifier is adjusted so that the error between the average or integrated value of the stored amplitude values and the value determined as the maximum amplitude on the demodulation side approaches zero. did.

【0054】この結果、AGCの処理自体も容易かつ適
確に行なえるようになり、更に、AGCで振幅値が補正
された状態で同期検出を行なえるようになり、同期検出
処理が容易になる。従って、従来の装置に比較して、処
理回路のハードウェア及び処理アルゴリズムの点で簡易
な構成を使用することが可能になる。従って、簡単な構
成及び演算で、正確なAGCを行なって変調波信号を復
調することが可能なQAM復調装置を実現することであ
る。
As a result, the AGC process itself can be easily and accurately performed, and furthermore, the synchronization detection can be performed with the amplitude value corrected by the AGC, and the synchronization detection process is facilitated. . Therefore, it is possible to use a simple configuration in terms of hardware of a processing circuit and a processing algorithm as compared with a conventional device. Accordingly, it is an object of the present invention to realize a QAM demodulator capable of demodulating a modulated wave signal by performing accurate AGC with a simple configuration and calculation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のQAM復調装置の主要部の構成を示す
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a main part of a QAM demodulation device of the present invention.

【図2】本発明のQAM復調装置の全体の構成を示す構
成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an overall configuration of a QAM demodulation device of the present invention.

【図3】4つのサブキャリアの配置を示した説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an arrangement of four subcarriers.

【図4】シンボル抽出の様子を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of symbol extraction.

【図5】従来のAGC回路の構成を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional AGC circuit.

【図6】従来の振幅補正とAGCとを実行する回路の構
成を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional circuit for performing amplitude correction and AGC.

【図7】従来の位相検出の回路を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional phase detection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 直交復調部 9 シンボル抽出部 10 AGC回路 20 位相補正部 30 データ復調部 8 Quadrature demodulation unit 9 Symbol extraction unit 10 AGC circuit 20 Phase correction unit 30 Data demodulation unit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 信号空間座標上の最大振幅のシンボルを
通る円周上にそれぞれ所定の位相角で、連続した任意の
数のシンボルで構成されるフレームの同期シンボルと、
位相補正を容易にするためにフレームの途中に挿入され
たパイロット・シンボルとを含むQAM信号を復調する
QAM復調装置において、 送信側のシンボルタイミングにほぼ同期したシンボルタ
イミング再生信号によって、直交する成分I(T)とQ
(T)とからなるシンボル信号を再生する再生回路と、 所定の期間の中で最大振幅となるよう定められた同期シ
ンボルとパイロットシンボルとがM個である場合に、上
記シンボル信号の振幅値について所定の期間の中で上位
M個の値を抽出し、この抽出されたM個のシンボル信号
の振幅値の平均値若しくは積算値を用いて利得調整を行
うAGC回路を備えたことを特徴とするQAM復調装
置。
1. A synchronization symbol of a frame composed of an arbitrary number of continuous symbols at a predetermined phase angle on a circle passing through a symbol having a maximum amplitude on signal space coordinates.
In a QAM demodulator for demodulating a QAM signal including a pilot symbol inserted in the middle of a frame in order to facilitate phase correction, a quadrature component I is obtained by a symbol timing reproduction signal substantially synchronized with a symbol timing on a transmission side. (T) and Q
(T) a reproducing circuit for reproducing a symbol signal comprising: (M) a synchronizing symbol and a pilot symbol determined to have a maximum amplitude within a predetermined period; An AGC circuit for extracting the upper M values within a predetermined period and performing gain adjustment using the average value or integrated value of the amplitude values of the extracted M symbol signals. QAM demodulator.
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