JP3113106B2 - 移動無線受信機及び該受信機付き無線伝送系 - Google Patents
移動無線受信機及び該受信機付き無線伝送系Info
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- JP3113106B2 JP3113106B2 JP04325405A JP32540592A JP3113106B2 JP 3113106 B2 JP3113106 B2 JP 3113106B2 JP 04325405 A JP04325405 A JP 04325405A JP 32540592 A JP32540592 A JP 32540592A JP 3113106 B2 JP3113106 B2 JP 3113106B2
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- H04L27/00—Modulated-carrier systems
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- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/233—Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation
- H04L27/2332—Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation using a non-coherent carrier
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- H04L27/0014—Carrier regulation
- H04L2027/0024—Carrier regulation at the receiver end
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- H04L2027/0028—Correction of carrier offset at passband only
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- H04L2027/0044—Control loops for carrier regulation
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無線伝送系用の移動無線
受信器2であって受信デジタル信号に対する識別用の認
識(識別)回路装置及び周波数推定回路装置を有し、前
記認識回路は上記デジタル信号中に所定周波数を以って
含まれている周波数補正バーストのパルス(i)に対し
て当該受信デジタル信号をしらべ(識別、捜査サーチ)
し該信号の受信位置を検出するものであり、また上記周
波数推定回路装置は当該の所定周波数に対する周波数推
定値を生成するために設けられているものに関する。更
に本発明はそのような移動無線受信機を備えた無線伝送
系にも関する。
受信器2であって受信デジタル信号に対する識別用の認
識(識別)回路装置及び周波数推定回路装置を有し、前
記認識回路は上記デジタル信号中に所定周波数を以って
含まれている周波数補正バーストのパルス(i)に対し
て当該受信デジタル信号をしらべ(識別、捜査サーチ)
し該信号の受信位置を検出するものであり、また上記周
波数推定回路装置は当該の所定周波数に対する周波数推
定値を生成するために設けられているものに関する。更
に本発明はそのような移動無線受信機を備えた無線伝送
系にも関する。
【0002】
【従来の技術】この種移動無線受信機は例えば、ドイツ
連邦共和国における汎ヨーロッパ移動無線D−ネットワ
ークのため必要である。上記無線系では例えば通話信号
は時分割多重接続方式(TDMA)により他のデジタル
信号と共にデジタル化形態で伝送される。この目的のた
め、利用可能な周波数帯域は別個の帯域に細分化され、
所定数の加入者チャネルが時分割多重方式で各々の別個
の周波数帯域内に収容される。無線セル(細胞状領域)
内のアクセス方式は同期的であり、即ち別個のタイムス
ロットがフレーム内で構成編成されている。基地局と移
動無線局との間で接続が形成される場合、初期同期化の
問題が起こる。
連邦共和国における汎ヨーロッパ移動無線D−ネットワ
ークのため必要である。上記無線系では例えば通話信号
は時分割多重接続方式(TDMA)により他のデジタル
信号と共にデジタル化形態で伝送される。この目的のた
め、利用可能な周波数帯域は別個の帯域に細分化され、
所定数の加入者チャネルが時分割多重方式で各々の別個
の周波数帯域内に収容される。無線セル(細胞状領域)
内のアクセス方式は同期的であり、即ち別個のタイムス
ロットがフレーム内で構成編成されている。基地局と移
動無線局との間で接続が形成される場合、初期同期化の
問題が起こる。
【0003】論文、タイトル“Anfangssynchronisatio
n der Mobilstation im D-Netz",G.Frank,W.Koc
h,PKI Technische Mitteilungen 1/1990,pp.43 t
o 49,中には冒頭に述べた形式の移動無線受信機が記載
されている。その種配置構成における初期同期化のため
周波数補正バーストないし周波数チェック信号(FC
B)が、放送制御チャネル(BCHh)を介して基地局
と移動無線機との間で他の情報信号と共に伝送される。
上記周波数補正バーストは基地局と移動無線受信機との
微(精密)周波数同期化のためと、タイムスロット位置
に関する粗−同期化のために用いられる。周波数補正バ
ーストは148のゼロのシーケンスから成り、それらの
ゼロは所定の変調方式例えばGMSK変調により純然た
る正弦波信号(これは当該周波数補正バーストの周波数
だけ受信デジタル信号の搬送周波数に対して相対的にシ
フトされている)に変換される。周波数補正バーストを
検出するため、もって、放送制御チャネル(BCCh)
と通常称せられるものを識別するため、BCChととい
う名称の認識回路装置が設けられる。上記装置は周波数
補正バーストに基づくパルスに就いて、受信されたデジ
タル信号から導出され得る信号をサーチ(捜査検出)す
る。このサーチ動作は複数の順次の観測間隔にてなされ
る。当該時間上の位置及び当該最大値が決定されるべき
パルスは周波数補正バーストから導出される。実際に受
信された補正バーストに対する基準尺度はパルスの高さ
から平均化により求まる。周波数補正バーストが見出さ
れない場合は制御ユニットはさらなるサーチのための新
たな周波数チャネルを用いる。周波数補正バーストが認
識(識別)されると、周波数補正バーストの時間シフト
は識別、検出されたパルスの最大値の時間位置に基づい
て決定される。それにひきつづいて周波数推定回路装置
が作動されそれによって、周波数補正バーストの周波数
に対する周波数推定値が計算される。次いで、当該周波
数推定回路装置の多数の周波数推定値に基づいて移動無
線受信機の高周波数(領域)部に配置された局部発振器
周波数トラッキング(追跡検出)値が、求められる。
n der Mobilstation im D-Netz",G.Frank,W.Koc
h,PKI Technische Mitteilungen 1/1990,pp.43 t
o 49,中には冒頭に述べた形式の移動無線受信機が記載
されている。その種配置構成における初期同期化のため
周波数補正バーストないし周波数チェック信号(FC
B)が、放送制御チャネル(BCHh)を介して基地局
と移動無線機との間で他の情報信号と共に伝送される。
上記周波数補正バーストは基地局と移動無線受信機との
微(精密)周波数同期化のためと、タイムスロット位置
に関する粗−同期化のために用いられる。周波数補正バ
ーストは148のゼロのシーケンスから成り、それらの
ゼロは所定の変調方式例えばGMSK変調により純然た
る正弦波信号(これは当該周波数補正バーストの周波数
だけ受信デジタル信号の搬送周波数に対して相対的にシ
フトされている)に変換される。周波数補正バーストを
検出するため、もって、放送制御チャネル(BCCh)
と通常称せられるものを識別するため、BCChととい
う名称の認識回路装置が設けられる。上記装置は周波数
補正バーストに基づくパルスに就いて、受信されたデジ
タル信号から導出され得る信号をサーチ(捜査検出)す
る。このサーチ動作は複数の順次の観測間隔にてなされ
る。当該時間上の位置及び当該最大値が決定されるべき
パルスは周波数補正バーストから導出される。実際に受
信された補正バーストに対する基準尺度はパルスの高さ
から平均化により求まる。周波数補正バーストが見出さ
れない場合は制御ユニットはさらなるサーチのための新
たな周波数チャネルを用いる。周波数補正バーストが認
識(識別)されると、周波数補正バーストの時間シフト
は識別、検出されたパルスの最大値の時間位置に基づい
て決定される。それにひきつづいて周波数推定回路装置
が作動されそれによって、周波数補正バーストの周波数
に対する周波数推定値が計算される。次いで、当該周波
数推定回路装置の多数の周波数推定値に基づいて移動無
線受信機の高周波数(領域)部に配置された局部発振器
周波数トラッキング(追跡検出)値が、求められる。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的とするところは冒頭に述べ
た形式の受信機において当該移動無線受信機と基地局と
の初期同期化を改善することにある。
た形式の受信機において当該移動無線受信機と基地局と
の初期同期化を改善することにある。
【0005】
【発明の構成】上記課題の解決のため本発明によれば、
冒頭に述べた形式の移動無線受信機において、上記認識
回路は順次の観測間隔において求められた(決定され
た)複数パルス位置を重みファクタ(係数)で平均化す
るため平均化回路を有しており、上記重みファクタは上
記パルスの個々のパルス高さに依存しているのである。
冒頭に述べた形式の移動無線受信機において、上記認識
回路は順次の観測間隔において求められた(決定され
た)複数パルス位置を重みファクタ(係数)で平均化す
るため平均化回路を有しており、上記重みファクタは上
記パルスの個々のパルス高さに依存しているのである。
【0006】当該認識回路の入力信号は例えばデジタル
信号、又は受信されたデジタル信号から導出され得る信
号であり得、そして、受信されたデジタル信号のベース
バンド信号の通常及び直交成分から形成される。受信さ
れたデジタル信号から導出され得る信号は狭いバンドパ
ルスフィルタを用いてフィルタリングされ得、その際そ
れの帯域幅は周波数補正バーストに基づくパルスについ
て予期し得る最大周波数トレランスに整合、調和(ハー
モナイズ)される。次いでフィルタリングされた信号の
値が求められ(決定され)、その結果、周波数補正バー
ストの/タイムスロット長の短形パルス特性波が生成さ
れる。そのような短形パルスはマッチドフィルタを用い
てろ波される。パルス位置の検出は或1つの観測インタ
ーバル内におけるマッチドフィルタの出力信号の最大値
を求めることにより行われる。その際1つの観測インタ
ーバル(間隔)は周波数補正バーストに基づく2つの順
次のパルス間の最大距離(間隔)と少なくとも同じ長さ
でなるべき長さを有する。当該観測インターバルにおけ
る最大値の位置を決定することによってはパルス位置に
ついての情報が与えられる。その際最大値によっては常
に周波数補正バーストの終端が特徴づけられる。順次の
観測インターバル内で求められた各パルス位置の重み付
けられた平均化によっては高い評価精度が得られる。平
均化の回数が増大されれば高められた精度が得られる。
そのような高められた精度によっても基地局と移動無線
受信機との改善された初期同期化が行なわれ得る。
信号、又は受信されたデジタル信号から導出され得る信
号であり得、そして、受信されたデジタル信号のベース
バンド信号の通常及び直交成分から形成される。受信さ
れたデジタル信号から導出され得る信号は狭いバンドパ
ルスフィルタを用いてフィルタリングされ得、その際そ
れの帯域幅は周波数補正バーストに基づくパルスについ
て予期し得る最大周波数トレランスに整合、調和(ハー
モナイズ)される。次いでフィルタリングされた信号の
値が求められ(決定され)、その結果、周波数補正バー
ストの/タイムスロット長の短形パルス特性波が生成さ
れる。そのような短形パルスはマッチドフィルタを用い
てろ波される。パルス位置の検出は或1つの観測インタ
ーバル内におけるマッチドフィルタの出力信号の最大値
を求めることにより行われる。その際1つの観測インタ
ーバル(間隔)は周波数補正バーストに基づく2つの順
次のパルス間の最大距離(間隔)と少なくとも同じ長さ
でなるべき長さを有する。当該観測インターバルにおけ
る最大値の位置を決定することによってはパルス位置に
ついての情報が与えられる。その際最大値によっては常
に周波数補正バーストの終端が特徴づけられる。順次の
観測インターバル内で求められた各パルス位置の重み付
けられた平均化によっては高い評価精度が得られる。平
均化の回数が増大されれば高められた精度が得られる。
そのような高められた精度によっても基地局と移動無線
受信機との改善された初期同期化が行なわれ得る。
【0007】適正な初期同期化を行なわせ得るため重み
付けファクタ(係数)を個々のパルス高さに依存される
ことは次のようにして行なわれる、即ち上記重みファク
タ(係数)は上記パルスの個々のパルス高さに比例して
いる。
付けファクタ(係数)を個々のパルス高さに依存される
ことは次のようにして行なわれる、即ち上記重みファク
タ(係数)は上記パルスの個々のパルス高さに比例して
いる。
【0008】更なる改善された評価精度は次のようにし
て達成される、即ち上記認識回路装置は所定の限界値を
越えるパルス高さを有するパルスのみを考慮するための
限界値生成回路を有しているのである。
て達成される、即ち上記認識回路装置は所定の限界値を
越えるパルス高さを有するパルスのみを考慮するための
限界値生成回路を有しているのである。
【0009】精確なパルス位置の精確な検出は次のよう
にして行なわれ得る、即ち、上記認識回路装置および/
又は周波数推定回路装置は上記デジタル信号及びこれか
ら導出され得る信号をフィルタリングするためのバンド
パルスフィルタ、又はデジタル信号又は当該デジタル信
号から導出され得る信号の、所定の混合信号による複素
乗算用の周波数混合器並びに後続のローパスフィルタ、
特定的には周波数の関数として直線的位相特性付きのも
のを有しているのである。
にして行なわれ得る、即ち、上記認識回路装置および/
又は周波数推定回路装置は上記デジタル信号及びこれか
ら導出され得る信号をフィルタリングするためのバンド
パルスフィルタ、又はデジタル信号又は当該デジタル信
号から導出され得る信号の、所定の混合信号による複素
乗算用の周波数混合器並びに後続のローパスフィルタ、
特定的には周波数の関数として直線的位相特性付きのも
のを有しているのである。
【0010】当該乗算によっては受信デジタル信号から
導出され得る信号の周波数シフトが生ぜしめられ、それ
により高価なバンドパスフィルタの代わりに2つの直交
成分のローパスフィルタリングのみが必要である。ロー
パスフィルタの周波数の関数としての著しく直線的な位
相シフトに基づき、即ち、できるだけ平坦(フラット)
な群遅延に基づき、精確なパルス位置の精確な検出が可
能である。特に、ベッセル(関数)特性を有するフィル
タがローパスフィルタとして用いられ得る。
導出され得る信号の周波数シフトが生ぜしめられ、それ
により高価なバンドパスフィルタの代わりに2つの直交
成分のローパスフィルタリングのみが必要である。ロー
パスフィルタの周波数の関数としての著しく直線的な位
相シフトに基づき、即ち、できるだけ平坦(フラット)
な群遅延に基づき、精確なパルス位置の精確な検出が可
能である。特に、ベッセル(関数)特性を有するフィル
タがローパスフィルタとして用いられ得る。
【0011】その場合周波数補正バーストのパルス位置
を検出するために用いられる、1タイムスロットの持続
時間を有する短形状パルスは次のようにして得られる、
即ち、上記認識回路は夫々バンドパスフィルタ及びロー
パスフィルタの後に、値発生器、又は2乗回路を夫々有
するようにするのである。更に検出信頼度は値発生の代
わりに2乗動作を用いて高められる。パルスの高速且信
頼度の高い検出は次のようにして行なわれる、即ち上記
認識回路は第1の決定回路装置を有しており、該第1決
定回路装置は所定の観測間隔にて少なくも1つの被検出
パルスが所定限界値を越えたか否かをチェックすること
により、当該周波数補正バースト(周波数チェック信
号)の検出ないし決定の際に考慮される第1決定信号を
決定するために設けられているのである。
を検出するために用いられる、1タイムスロットの持続
時間を有する短形状パルスは次のようにして得られる、
即ち、上記認識回路は夫々バンドパスフィルタ及びロー
パスフィルタの後に、値発生器、又は2乗回路を夫々有
するようにするのである。更に検出信頼度は値発生の代
わりに2乗動作を用いて高められる。パルスの高速且信
頼度の高い検出は次のようにして行なわれる、即ち上記
認識回路は第1の決定回路装置を有しており、該第1決
定回路装置は所定の観測間隔にて少なくも1つの被検出
パルスが所定限界値を越えたか否かをチェックすること
により、当該周波数補正バースト(周波数チェック信
号)の検出ないし決定の際に考慮される第1決定信号を
決定するために設けられているのである。
【0012】上記構成によってはパルスシミュレーショ
ンの確実性ないし確率が高められ、そして、識別されな
いパルスの確率は比例関係性以上に大きな程度で低減さ
れる。
ンの確実性ないし確率が高められ、そして、識別されな
いパルスの確率は比例関係性以上に大きな程度で低減さ
れる。
【0013】周波数補正バーストが存在するか否かにつ
いての決定に関連する一層大きな信頼度は次のようにし
て達成される、即ち、上記周波数推定回路装置は各々の
求められた周波数推定値に割付けられた品質パラメータ
を形成するための手段を有し、上記品質パラメータも、
周波数補正バースト(周波数チェック信号)を求めるた
めにも使用され得るのである。当該周波数バーストの検
出に対するさらに高められた信頼度は次のようにして得
られる、即ち、上記周波数推定装置は周波数補正バース
トを求めるため考慮される第2決定信号を導出するため
第2決定回路装置部を有するようにするのである。
いての決定に関連する一層大きな信頼度は次のようにし
て達成される、即ち、上記周波数推定回路装置は各々の
求められた周波数推定値に割付けられた品質パラメータ
を形成するための手段を有し、上記品質パラメータも、
周波数補正バースト(周波数チェック信号)を求めるた
めにも使用され得るのである。当該周波数バーストの検
出に対するさらに高められた信頼度は次のようにして得
られる、即ち、上記周波数推定装置は周波数補正バース
トを求めるため考慮される第2決定信号を導出するため
第2決定回路装置部を有するようにするのである。
【0014】品質パラメータを計算する1つの可能な手
法によれば品質パラメータを形成するための手段は推定
された及び実際の位相変化の逆数から品質パラメータを
求めるために設けられた逆数形成回路ないし反転回路を
有するのである。
法によれば品質パラメータを形成するための手段は推定
された及び実際の位相変化の逆数から品質パラメータを
求めるために設けられた逆数形成回路ないし反転回路を
有するのである。
【0015】局部発振器と基地局の発振器との間の周波
数偏差の信頼度の高い決定は次のようにしてなされる、
即ち、上記周波数推定回路装置は検出された周波数補正
バーストの所定数の周波数推定値から、また、個別に割
付けられた(所属の)品質パラメータから、当該受信機
の発振器のトラッキング(追跡走査)のため重み付けら
れた平均化推定値を生成するために設けられた平均化回
路を有しているのである。
数偏差の信頼度の高い決定は次のようにしてなされる、
即ち、上記周波数推定回路装置は検出された周波数補正
バーストの所定数の周波数推定値から、また、個別に割
付けられた(所属の)品質パラメータから、当該受信機
の発振器のトラッキング(追跡走査)のため重み付けら
れた平均化推定値を生成するために設けられた平均化回
路を有しているのである。
【0016】当該周波数の決定は次のようにして改善さ
れる、即ち上記周波数推定回路装置は所定限界値を越え
る品質パラメータのみを考慮するために設けられている
第2限界値生成回路を有するようにするのである。
れる、即ち上記周波数推定回路装置は所定限界値を越え
る品質パラメータのみを考慮するために設けられている
第2限界値生成回路を有するようにするのである。
【0017】
【実施例】次に図示の実施例を用いて本発明を説明す
る。
る。
【0018】図1は基地局1及び移動無線受信機2を有
する伝送系を示す。移動無線受信機2のうち初期同期に
係わるブロックと共に初期同期のための基本的配置構成
のみが示してある。そのような移動無線受信機2は例え
ばGSMシステム(方式)において用いられ得る。受信
されたデジタル信号eは最初HF(高周波)−受信部3
に加えられる。通常の及び直交成分I、Qに対する回路
4により、ベースバンドに対する2チャネル変換は例え
ばDE−A3938126.9にて述べられているよう
に実施される。直交成分I、QはA/D変換器5におい
て標本化され、デジタル化される。次いで、A/D変換
器5a出力側にて信号zが取出されこの信号は実成分
(=通常成分)及び虚成分(=直交成分)を有する。上
記信号zは認識(識別)回路6及び周波数推定回路7に
加えられる。
する伝送系を示す。移動無線受信機2のうち初期同期に
係わるブロックと共に初期同期のための基本的配置構成
のみが示してある。そのような移動無線受信機2は例え
ばGSMシステム(方式)において用いられ得る。受信
されたデジタル信号eは最初HF(高周波)−受信部3
に加えられる。通常の及び直交成分I、Qに対する回路
4により、ベースバンドに対する2チャネル変換は例え
ばDE−A3938126.9にて述べられているよう
に実施される。直交成分I、QはA/D変換器5におい
て標本化され、デジタル化される。次いで、A/D変換
器5a出力側にて信号zが取出されこの信号は実成分
(=通常成分)及び虚成分(=直交成分)を有する。上
記信号zは認識(識別)回路6及び周波数推定回路7に
加えられる。
【0019】上記認識回路6において上記デジタル信号
zは受信されたデジタル信号e中に含まれている周波数
補正バーストのパルスについてしらべられる(識別捜査
サーチされる)。上記認識回路は周波数補正バーストの
パルス位置を特徴づける(表示する)信号Tを発生し、
かつ、第1の決定信号aを発生する。
zは受信されたデジタル信号e中に含まれている周波数
補正バーストのパルスについてしらべられる(識別捜査
サーチされる)。上記認識回路は周波数補正バーストの
パルス位置を特徴づける(表示する)信号Tを発生し、
かつ、第1の決定信号aを発生する。
【0020】当該周波数推定に基づいて上記周波数推定
回路7は周波数偏差fのみならず第2の決定信号bをも
決定する(求める)。上記決定信号a,bは評価回路8
aに供給され、この評価回路の出力信号によっては制御
回路8が励振される。上記認識回路6の出力信号T及び
周波数卯推定回路7の出力信号fも制御回路8に加えら
れる。上記制御回路8はまた移動無線受信機2のHF−
受信部3にて用いられる局部発振器の周波数が送信機1
の発振器に追従するように当該HF受信部に接続されて
おりクロック信号t1,t2を、認識回路6及び周波数
推定回路7に供給する。
回路7は周波数偏差fのみならず第2の決定信号bをも
決定する(求める)。上記決定信号a,bは評価回路8
aに供給され、この評価回路の出力信号によっては制御
回路8が励振される。上記認識回路6の出力信号T及び
周波数卯推定回路7の出力信号fも制御回路8に加えら
れる。上記制御回路8はまた移動無線受信機2のHF−
受信部3にて用いられる局部発振器の周波数が送信機1
の発振器に追従するように当該HF受信部に接続されて
おりクロック信号t1,t2を、認識回路6及び周波数
推定回路7に供給する。
【0021】移動受信機2と基地局1との間の基本初期
同期を基準としての移動無線受信機2の動作モードにつ
いては論文題目、“Anfangssynchronisation der Mob
ilstation im D-Netz”,G.Frank,W.Koch,PKI
Technische Mitteilungen 1/1990.中に記載されてい
る。上記認識回路6及び周波数推定回路7の動作様式に
ついては図2及び図3を開いて説明する。
同期を基準としての移動無線受信機2の動作モードにつ
いては論文題目、“Anfangssynchronisation der Mob
ilstation im D-Netz”,G.Frank,W.Koch,PKI
Technische Mitteilungen 1/1990.中に記載されてい
る。上記認識回路6及び周波数推定回路7の動作様式に
ついては図2及び図3を開いて説明する。
【0022】図2は図1に示すような移動無線機2用の
認識回路6の実施例を示す。図1に関連して用いられる
参照符号は図2にも用いられている。認識回路6は受信
されたデジタル信号から取出された信号zの供給を受け
る。この取出された信号は周波数混合器9において所定
の第1の混合信号m1と乗算される。値発生器12はロ
ーパスフィルタ11の後置接続された振幅制御回路10
の後に設けられている更に認識回路6はさらに最適マッ
チド(整合)フィルタ13(MF)を有する。マッチド
フィルタ13は出力信号i(これは周波数補正バースト
に基づくパルスを特徴付けている)を発生し、その結果
以下、参照番号iも当該パルスを参照するために用いら
れる。出力信号iは最大値−認識回路15に伝送され
る。この最大値認識回路は第1のクロック信号t1a供
給を受ける。最大値−認識回路15の出力側にて、信号
t,Uが出力され、上記信号tは周波数補正バーストに
基づくパルスiのパルス位置情報であり、上記信号Uは
所属のパルス高さを特徴づけるためのものであり、その
結果、参照符号tもパルス位置(情報)、即ち特定化
(確定)パルスを同定識別するために用いられ、参照符
号Uは所属のパルス高さを表わすために用いられる。信
号tは平均化回路14に供給され、それの出力側には周
波数補正バーストのパルス位置を表わす信号Tが現われ
る。信号Uは回路装置16に供給されこの装置16によ
っては所定の限界値を欠除している(所定の限界値に達
していない)際のパルス高さTが考慮外においかれる
(無視される。上記装置16の出力側には整形された信
号Usが現われこの信号Usは重み付け平均化のため平
均化回路14に供給される。整形された信号Usは決定
(判定)回路17〜19に供給されこの決定(判定)回
路の出力側に第1の決定(判定)信号aが現われる。決
定(判定)回路17〜19は限界値スイッチ17、後続
カウンタ18、決定(判定)回路部19を有する。
認識回路6の実施例を示す。図1に関連して用いられる
参照符号は図2にも用いられている。認識回路6は受信
されたデジタル信号から取出された信号zの供給を受け
る。この取出された信号は周波数混合器9において所定
の第1の混合信号m1と乗算される。値発生器12はロ
ーパスフィルタ11の後置接続された振幅制御回路10
の後に設けられている更に認識回路6はさらに最適マッ
チド(整合)フィルタ13(MF)を有する。マッチド
フィルタ13は出力信号i(これは周波数補正バースト
に基づくパルスを特徴付けている)を発生し、その結果
以下、参照番号iも当該パルスを参照するために用いら
れる。出力信号iは最大値−認識回路15に伝送され
る。この最大値認識回路は第1のクロック信号t1a供
給を受ける。最大値−認識回路15の出力側にて、信号
t,Uが出力され、上記信号tは周波数補正バーストに
基づくパルスiのパルス位置情報であり、上記信号Uは
所属のパルス高さを特徴づけるためのものであり、その
結果、参照符号tもパルス位置(情報)、即ち特定化
(確定)パルスを同定識別するために用いられ、参照符
号Uは所属のパルス高さを表わすために用いられる。信
号tは平均化回路14に供給され、それの出力側には周
波数補正バーストのパルス位置を表わす信号Tが現われ
る。信号Uは回路装置16に供給されこの装置16によ
っては所定の限界値を欠除している(所定の限界値に達
していない)際のパルス高さTが考慮外においかれる
(無視される。上記装置16の出力側には整形された信
号Usが現われこの信号Usは重み付け平均化のため平
均化回路14に供給される。整形された信号Usは決定
(判定)回路17〜19に供給されこの決定(判定)回
路の出力側に第1の決定(判定)信号aが現われる。決
定(判定)回路17〜19は限界値スイッチ17、後続
カウンタ18、決定(判定)回路部19を有する。
【0023】デジタル信号zは実質的にPKI Techni
sche Mitteilungen 1/1990,pp. 43to 49,にて既に述べ
られた手法で処理される(最大−値認識回路15の出力
側における信号t、Uの決定(判定)の場合を除く)。
ローパスフィルタ11の出力信号の通常値a代わりに2
乗化値のみを発生することにより、値発生器12は検出
信頼度を高めることができる。更にローパスフィルタ1
1はより特定的に可能な限り周波数の関数として線形的
(直線)位相シフト特性を有し、ローパスフィルタ11
はベッセル(関数)特性を有する。最大値認識回路15
は各第1のクロック信号t1に対して相対的なパルス位
置を判定し、ここにおいて、クロック信号t1の周期期
間は観測時間間隔の長さに相当する。最大認識回路15
の最大値サーチ捜査(識別)動作は次のような観測時間
間隔に関連付けられる、即ち、少なくとも1つの周波数
補正バーストを含むような長さに選択される観測時間間
隔に関連付けられる。検出信頼度を増大するため最大値
認識回路15は複数の順次連続する観測時間間隔におい
て最大値の識別捜索サーチを繰返す。
sche Mitteilungen 1/1990,pp. 43to 49,にて既に述べ
られた手法で処理される(最大−値認識回路15の出力
側における信号t、Uの決定(判定)の場合を除く)。
ローパスフィルタ11の出力信号の通常値a代わりに2
乗化値のみを発生することにより、値発生器12は検出
信頼度を高めることができる。更にローパスフィルタ1
1はより特定的に可能な限り周波数の関数として線形的
(直線)位相シフト特性を有し、ローパスフィルタ11
はベッセル(関数)特性を有する。最大値認識回路15
は各第1のクロック信号t1に対して相対的なパルス位
置を判定し、ここにおいて、クロック信号t1の周期期
間は観測時間間隔の長さに相当する。最大認識回路15
の最大値サーチ捜査(識別)動作は次のような観測時間
間隔に関連付けられる、即ち、少なくとも1つの周波数
補正バーストを含むような長さに選択される観測時間間
隔に関連付けられる。検出信頼度を増大するため最大値
認識回路15は複数の順次連続する観測時間間隔におい
て最大値の識別捜索サーチを繰返す。
【0024】平均化回路14は重み係数を以てパルス位
置tを平均化する。当該パルス高さUが所定の限界値を
欠除している(所定限界値に達しない)パルスtは重み
付け平均化のため考慮外におかれる。それらのパルスt
に割付けられたパルス高さUsであって、上記回路16
により決定(判定)さるべき限界値を越えるパルス高さ
Usは残りのパルスtに対する重み係数として用いられ
る。斯くて、下記のことは認識回路6の出力信号Tの形
式について成立ち、上記の出力信号は周波数補正バース
トのパルス位置を特徴付けるものである:T=Σt.U
s/ΣUs周波数補正バースト(周波数チェック信号)
に基づくパルスが検出されるか否かを決定(判定)する
ため上記装置16の出力信号Usは決定回路装置17〜
19において限界スイッチ17、カウンタ18、決定回
路(部)19を介して評価される。上記決定回路(部)
19の出力側において取出される第1の決定信号aは図
1においてなされるように、また、図1に関連して説明
されたように、図1で示す評価回路8aにより評価され
る。図2に関連して記載した手段によっては明確にパル
ス位置の検出信頼度が改善され、総合的作用効果として
は移動無線受信機と基地局との初期同期の改善である。
置tを平均化する。当該パルス高さUが所定の限界値を
欠除している(所定限界値に達しない)パルスtは重み
付け平均化のため考慮外におかれる。それらのパルスt
に割付けられたパルス高さUsであって、上記回路16
により決定(判定)さるべき限界値を越えるパルス高さ
Usは残りのパルスtに対する重み係数として用いられ
る。斯くて、下記のことは認識回路6の出力信号Tの形
式について成立ち、上記の出力信号は周波数補正バース
トのパルス位置を特徴付けるものである:T=Σt.U
s/ΣUs周波数補正バースト(周波数チェック信号)
に基づくパルスが検出されるか否かを決定(判定)する
ため上記装置16の出力信号Usは決定回路装置17〜
19において限界スイッチ17、カウンタ18、決定回
路(部)19を介して評価される。上記決定回路(部)
19の出力側において取出される第1の決定信号aは図
1においてなされるように、また、図1に関連して説明
されたように、図1で示す評価回路8aにより評価され
る。図2に関連して記載した手段によっては明確にパル
ス位置の検出信頼度が改善され、総合的作用効果として
は移動無線受信機と基地局との初期同期の改善である。
【0025】図3は図1に示す移動無線受信機用の周波
数推定回路装置7の実施例を示す。周波数推定回路は信
号z(これは受信されたデジタル信号eから導出され得
る)の供給を受ける。それにつづいて、帯域制限は周波
数混合器20及び後続のローパスフィルタ21を有する
等価回路により実施される。周波数混合器20は信号z
と、第2の混合信号m2との供給を受ける。ローパスフ
ィルタ21の後、位相計算回路22,23(Cordi
cアルゴリズム及びphase unwrappin
g)が設けられ、上記回路22はそれ出力信号として位
相を特徴づける信号ψを生じ、この信号ψからは一定の
位相変化を有する位相ψ2が回路23にて計算される。
更に、周波数推定回路7は下記文献として既に記載され
たような直線的回帰を実施するための回路装置24を有
する;論文タイトル“Anfangssynchronisation der M
obilstation im D-Netz",PKI Technische Mitte
ilungen 1/1990,pp.43 to 49.直線的回帰を実施するた
めの回路24の出力側にて、信号s∧,SNが出力可能
である。上記信号s∧は周波数推定値を表わし、信号S
Nは推定された及び実際の位相変化の2乗距離を表わ
し、その結果以下、第1の周波数推定値を特徴づけるた
め参照符号S∧が用いられ、参照符号SNは2乗距離を
特徴づけるため用いられる。信号s∧は平均化回路25
に供給され、それの出力側にて信号fは周波数偏差を表
わす情報として取出される。信号SNは24に供給され
る。26の出力側にて、信号gが取出され、この信号当
該の周波数推定の信頼度を表わすための品質パラメータ
として用いられる。上記信号gも、以下品質パラメータ
と参照付けられる。品質パラメータは回路27に伝送さ
れこの回路によっては所定a限界値の欠除している(所
定限界値に達していない)際の品質パラメータの信号値
が考慮外におかれる。上記装置27の出力側にて整形変
化された品質パラメータgsが取出されこれは重付けら
れた平均化のため平均化回路25に供給される。更に、
整形変化されたパラメータgsは決定回路装置28〜3
0に供給されそれの出力側には第2決定信号bが取出さ
れる。上記決定回路装置28〜30は加算器28、後続
限界値スイッチ29、決定回路(部)30を有する。
数推定回路装置7の実施例を示す。周波数推定回路は信
号z(これは受信されたデジタル信号eから導出され得
る)の供給を受ける。それにつづいて、帯域制限は周波
数混合器20及び後続のローパスフィルタ21を有する
等価回路により実施される。周波数混合器20は信号z
と、第2の混合信号m2との供給を受ける。ローパスフ
ィルタ21の後、位相計算回路22,23(Cordi
cアルゴリズム及びphase unwrappin
g)が設けられ、上記回路22はそれ出力信号として位
相を特徴づける信号ψを生じ、この信号ψからは一定の
位相変化を有する位相ψ2が回路23にて計算される。
更に、周波数推定回路7は下記文献として既に記載され
たような直線的回帰を実施するための回路装置24を有
する;論文タイトル“Anfangssynchronisation der M
obilstation im D-Netz",PKI Technische Mitte
ilungen 1/1990,pp.43 to 49.直線的回帰を実施するた
めの回路24の出力側にて、信号s∧,SNが出力可能
である。上記信号s∧は周波数推定値を表わし、信号S
Nは推定された及び実際の位相変化の2乗距離を表わ
し、その結果以下、第1の周波数推定値を特徴づけるた
め参照符号S∧が用いられ、参照符号SNは2乗距離を
特徴づけるため用いられる。信号s∧は平均化回路25
に供給され、それの出力側にて信号fは周波数偏差を表
わす情報として取出される。信号SNは24に供給され
る。26の出力側にて、信号gが取出され、この信号当
該の周波数推定の信頼度を表わすための品質パラメータ
として用いられる。上記信号gも、以下品質パラメータ
と参照付けられる。品質パラメータは回路27に伝送さ
れこの回路によっては所定a限界値の欠除している(所
定限界値に達していない)際の品質パラメータの信号値
が考慮外におかれる。上記装置27の出力側にて整形変
化された品質パラメータgsが取出されこれは重付けら
れた平均化のため平均化回路25に供給される。更に、
整形変化されたパラメータgsは決定回路装置28〜3
0に供給されそれの出力側には第2決定信号bが取出さ
れる。上記決定回路装置28〜30は加算器28、後続
限界値スイッチ29、決定回路(部)30を有する。
【0026】デジタル信号zは処理され信号g,bの決
定(判定)がなされる。(PKITechnische Mitteil
ungen 1/1990,pp.43 to 49.において既に述べたよう
に)。移動無線受信機の局部発振器と基地局との間の周
波数偏差fは周波数推定回路装置7にて求められる(ベ
ースバンドへの変換の後及び生起した周波数信号の可能
なパルス位置が認識回路6にて求められた後)。周波数
補正バーストに由来しない値は考慮外におかれる(無視
される)。位相計算回路22においては先ず第1に例え
ばCORDICアルゴリズムを用いての、複合ベースバ
ンド信号の位相の主値の計算が行なわれる。それにつづ
いて、連続的位相変化ψが次のようにして処理形成され
る、即ち、計算された位相ψZにおけるすべての位相ジ
ャンプが考慮外におかれる(無視される)ようにするの
である。当該の位相ジャンプは当該の処理扱いを受け
て、位相ψZの計算された主値がレインジ±πに制限さ
れ、一方、受信されたデジタル信号の捜査識別された位
相が連続的な変化を呈しランダムな値を取り得るように
するものである。連続的な位相変化に対して装置24は
周波数推定値S∧を計算するため直線回帰を実施する
(このことは論文タイトル“Anfangssynchronisation
der Mobilstation im D-Netz",1/1990,pp.43to 49.
PKI Technische Mitteilungenにて記載されてい
る)。周波数推定値S∧は次の方程式に従って計算され
得る。
定(判定)がなされる。(PKITechnische Mitteil
ungen 1/1990,pp.43 to 49.において既に述べたよう
に)。移動無線受信機の局部発振器と基地局との間の周
波数偏差fは周波数推定回路装置7にて求められる(ベ
ースバンドへの変換の後及び生起した周波数信号の可能
なパルス位置が認識回路6にて求められた後)。周波数
補正バーストに由来しない値は考慮外におかれる(無視
される)。位相計算回路22においては先ず第1に例え
ばCORDICアルゴリズムを用いての、複合ベースバ
ンド信号の位相の主値の計算が行なわれる。それにつづ
いて、連続的位相変化ψが次のようにして処理形成され
る、即ち、計算された位相ψZにおけるすべての位相ジ
ャンプが考慮外におかれる(無視される)ようにするの
である。当該の位相ジャンプは当該の処理扱いを受け
て、位相ψZの計算された主値がレインジ±πに制限さ
れ、一方、受信されたデジタル信号の捜査識別された位
相が連続的な変化を呈しランダムな値を取り得るように
するものである。連続的な位相変化に対して装置24は
周波数推定値S∧を計算するため直線回帰を実施する
(このことは論文タイトル“Anfangssynchronisation
der Mobilstation im D-Netz",1/1990,pp.43to 49.
PKI Technische Mitteilungenにて記載されてい
る)。周波数推定値S∧は次の方程式に従って計算され
得る。
【0027】
【数1】
【0028】ここにおいてNは周波数補正バーストごと
の測定された値の数を示す。直線回帰は周波数補正バー
ストの持続時間中のみ実施される。初期係数cは測定さ
れた値を校正するため選択された装置化によって与えら
れる比例制御要因(ファクタ)を考慮する。それにつづ
いて、平均化回路25において、装置24の出力側にて
取出されるすべての周波数推定値S∧について重み付け
られた平均化が実施され、その結果平均化回路25の出
力側にて次の値が周波数偏差f′に対して形成される。
の測定された値の数を示す。直線回帰は周波数補正バー
ストの持続時間中のみ実施される。初期係数cは測定さ
れた値を校正するため選択された装置化によって与えら
れる比例制御要因(ファクタ)を考慮する。それにつづ
いて、平均化回路25において、装置24の出力側にて
取出されるすべての周波数推定値S∧について重み付け
られた平均化が実施され、その結果平均化回路25の出
力側にて次の値が周波数偏差f′に対して形成される。
【0029】
【数2】
【0030】ここでIは行なたわれ測定の数を表わす。
重み付けられた平均化a結果は平均化回路25の出力側
にて信号f′として取出され、上記信号f′は局部発振
器と基地局の発振器との間の周波数偏差を特徴づける。
重み付けられた平均化に対して、各周波数推定値S∧は
重み(これは周波数推定の値の整形変化された品質パラ
メータgsに相応する)を以って平均化される。上記の
品質パラメータを求めるため、装置24も周波数偏差S
Nのほかに付加的に推定された及び位相変化の2乗距離
SNを求める。SNを計算する可能な手法の1つによれば
重み付けられた平均化a結果は平均化回路25の出力側
にて信号f′として取出され、上記信号f′は局部発振
器と基地局の発振器との間の周波数偏差を特徴づける。
重み付けられた平均化に対して、各周波数推定値S∧は
重み(これは周波数推定の値の整形変化された品質パラ
メータgsに相応する)を以って平均化される。上記の
品質パラメータを求めるため、装置24も周波数偏差S
Nのほかに付加的に推定された及び位相変化の2乗距離
SNを求める。SNを計算する可能な手法の1つによれば
【0031】
【数3】
【0032】反転回路(逆数生成回路)26においては2
乗距離SNの逆数値が計算される。そのようにして、品
質パラメータgは当該周波数推定の信頼度を判断(判
定)するために得られる。当該の品質パラメータg又は
修整された品質パラメータgが平均化回路25における
重み付けられた平均化に対して増大するとはじめて、フ
ェージングの状況下で周波数偏差f′の測定のための所
要の精度が得られる。平均化される前に上記装置27に
て適当に選択された限界値により当該品質パラメータg
が修整されると周波数判定(決定)のさらなる第2の改
善が達成される。当該限界値を欠除している(これに到
達してない)すべての値が零にされる。図3に示すよう
に、決定回路装置28〜30(これは図2に関連して説
明された決定回路装置に相応する手法で動作する)を用
いて第2決定信号bとしても品質パラメータgが用いら
れ得る。上記決定信号bも周波数補正バーストを判定
(決定)/検出するために用いられそして、信号aに対し
て相補的に周波数補正バーストが見出されたか否かにつ
いて検出するための第2の決定信号を生成する(図1に
示すようにまた図1に関連して説明されたように)。決
定信号bを発生するためすべての求められた品質パラメ
ータが加算器28において相加えられる。加算器28の
出力信号は限界値スイッチ29及び後続の決定回路部3
0に供給される。
乗距離SNの逆数値が計算される。そのようにして、品
質パラメータgは当該周波数推定の信頼度を判断(判
定)するために得られる。当該の品質パラメータg又は
修整された品質パラメータgが平均化回路25における
重み付けられた平均化に対して増大するとはじめて、フ
ェージングの状況下で周波数偏差f′の測定のための所
要の精度が得られる。平均化される前に上記装置27に
て適当に選択された限界値により当該品質パラメータg
が修整されると周波数判定(決定)のさらなる第2の改
善が達成される。当該限界値を欠除している(これに到
達してない)すべての値が零にされる。図3に示すよう
に、決定回路装置28〜30(これは図2に関連して説
明された決定回路装置に相応する手法で動作する)を用
いて第2決定信号bとしても品質パラメータgが用いら
れ得る。上記決定信号bも周波数補正バーストを判定
(決定)/検出するために用いられそして、信号aに対し
て相補的に周波数補正バーストが見出されたか否かにつ
いて検出するための第2の決定信号を生成する(図1に
示すようにまた図1に関連して説明されたように)。決
定信号bを発生するためすべての求められた品質パラメ
ータが加算器28において相加えられる。加算器28の
出力信号は限界値スイッチ29及び後続の決定回路部3
0に供給される。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば当該移動無線受信機と基
地局との初期同期化を改善できるという効果が奏され
る。
地局との初期同期化を改善できるという効果が奏され
る。
【0034】おな、本明細書において、「S∧」および
「s∧」なる表記は、
「s∧」なる表記は、
【0035】
【数4】
【0036】を表わす。
【図1】基地局と移動無線受信機を有する無線伝送系の
概念図である。
概念図である。
【図2】移動無線受信機の認識回路装置の実施例のブロ
ック持続図である。
ック持続図である。
【図3】移動無線受信機の認識回路装置の実施例のブロ
ック持続図である。
ック持続図である。
1 基地局 2 移動無線受信機 3 高周波数受信部 4 直常及び直交成分に対する回路 5 A/D変換器 6 認識回路装置 7 周波数推定回路装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Groenewoudseweg 1, 5621 BA Eindhoven, T he Netherlands (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38
Claims (10)
- 【請求項1】 無線伝送系用の移動無線受信機(2)で
あって、受信デジタル信号に対する識別用の認識(識
別)回路装置(6)及び周波数推定回路装置を有し、前
記認識回路(6)は上記デジタル信号(e)中に所定周
波数を以って含まれている周波数補正バーストのパルス
(i)に対して当該受信デジタル信号(e)をしらべ
(識別捜査サーチし、)該信号のパルス位置を検出する
ものであり、また上記周波数推定回路装置(7)は当該
の所定周波数に対する周波数推定値(S∧)を生成する
ために設けられているものにおいて、上記認識回路
(6)は順次の観測間隔において求められた(決定され
た)複数パルス位置(t)を重みファクタ(係数)(U
s)で平均化するため平均化回路(14)を有してお
り、上記重みファクタ(Us)は上記パルス(i)の個
々のパルス高さ(U)に依存していることを特徴とする
移動無線受信機。 - 【請求項2】 上記重みファクタ(係数)(Us)は上
記パルス(i)の個々のパルス高さ(U)に比例してい
る請求項1記載の受信機。 - 【請求項3】 上記認識回路装置(6)は所定の限界値
を越えるパルス高さ(U)を有するパルス(i)のみを
考慮するための限界値生成回路(16)を有している請
求項1又は2記載の受信機。 - 【請求項4】 上記認識回路装置(6)および/又は周
波数推定回路装置(7)は上記デジタル信号(e)及び
これから導出され得る信号(z)をフィルタリングする
ためのバンドパスフィルタ、又はデジタル信号(e)又
は当該デジタル信号(e)から導出され得る信号(z)
と所定の混合信号(m1,m2)との複素乗算用の周波
数混合器(9,20)、並びに後続のローパスフィルタ
(11,21)、特定的には周波数の関数として直線的
位相特性付きのものを有している請求項1から3までの
うちいずれか1項記載の受信機。 - 【請求項5】 上記認識回路装置(6)はバンドパスフ
ィルタ及びローパスフィルタ(11,21)につづいて
値生成(形成)回路又は値2乗化回路(12,2)を有
し、および/又は上記認識回路(6)は第1の決定回路
装置(17,18,19)を有しており、該第1決定回
路装置は所定の観測(時間)間隔にて少なくとも1つの
被検出パルス(i)が所定限界値を越えたか否かをチェ
ックすることにより、当該周波数補正バースト(周波数
チェック信号)の検出ないし決定の際に考慮される第1
決定信号aを決定するために設けられている請求項1か
ら4までのうちいずれか1項記載の受信機。 - 【請求項6】 上記周波数推定回路装置(7)は各々の
求められた周波数推値に割付けられた(対応付けられ
た)品質パラメータ(g)を形成するための手段(2
4,25)を有し、上記品質パラメータも、周波数補正
バースト(周波数チェック信号)を求めるためにも使用
され得、および/又は、上記回路装置(7)は周波数補
正バースト(周波数チェック信号)を検出するため考慮
される第2決定信号(b)を導出するための第2決定回
路装置部(28,29,30)を有している請求項1か
ら5までのうちいずれか1項に記載の受信機。 - 【請求項7】 上記の品質パラメータ(g)を形成するた
めの手段は推定された及び実際の位相変化の2乗距離
(SN)の逆数から品質パラメータを決定するための逆数
形成回路ないし反転回路(24)を有する請求項6記載の
受信機。 - 【請求項8】 上記周波数推定回路装置(7)は検出さ
れた周波数補正バーストの所定数の周波数推定値から、
また、当該受信機(2)の発振器のトラッキング(追跡
走査)のための個別に割付けられた品質パラメータ
(g)から、重み付けられた平均化推定値(f′)を生
成するために設けられた平均化回路(25)を有してい
る請求項6又は7記載の受信機。 - 【請求項9】 上記周波数推定回路装置(7)は所定限
界値を越える品質パラメータ(g)のみを考慮するため
に設けられている第2限界値生成回路(27)を有する
請求項1から8までのうちいずれか1項記載の受信機。 - 【請求項10】 請求項1から9までのうちいずれか1
項に記載の少なくとも1つの移動無線受信機(2)及び
少なくとも1つの基地局(1)を有している無線伝送系
において、上記無線通信系は上記基地局(1)と移動無
線受信機(2)との間で無線信号を伝送するため構成さ
れている無線伝送系。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4140389 | 1991-12-07 | ||
DE4140389.4 | 1991-12-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05316032A JPH05316032A (ja) | 1993-11-26 |
JP3113106B2 true JP3113106B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=6446515
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