JP3114861B2 - Adaptive receiver - Google Patents

Adaptive receiver

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JP3114861B2
JP3114861B2 JP09162097A JP16209797A JP3114861B2 JP 3114861 B2 JP3114861 B2 JP 3114861B2 JP 09162097 A JP09162097 A JP 09162097A JP 16209797 A JP16209797 A JP 16209797A JP 3114861 B2 JP3114861 B2 JP 3114861B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、適応整合フィルタ
ーを有する適応受信機に関し、特に衛星通信などによる
揺らぎを持つデータの受信においてその揺らぎを取り除
くことを可能とする適応受信機に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an adaptive receiver having an adaptive matched filter, and more particularly to an adaptive receiver capable of removing the fluctuation when receiving data having fluctuation due to satellite communication or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、受信データの揺らぎを取り除くよ
うにした適応受信機としては、適応整合フィルターを用
い、その出力側においてドップラーバッファを用いてそ
の揺らぎを取り除くように構成するものが実施されてい
る。図3は、このようなドップラーバッファを用いて受
信データを基準クロックであるリファレンスクロックに
同期させるようにした従来の適応受信機の回路構成を示
す図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an adaptive receiver designed to remove fluctuations in received data, an adaptive receiver which employs an adaptive matched filter and uses a Doppler buffer at the output side to remove the fluctuations has been implemented. I have. FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional adaptive receiver in which received data is synchronized with a reference clock as a reference clock using such a Doppler buffer.

【0003】図3において、適応整合フィルター(以
下、「AMF」という。)301は、受信信号を入力と
し時間軸上に分散した信号を基準の判定データ信号の位
相に収束するようにタイミング制御や周波数・位相制御
を行うものであり、また、ダイバーシティを構成してい
る際にはその後の合成器にて信号対雑音電力比(S/N
比)を最大化する最大比合成を行って出力する。
[0003] In FIG. 3, an adaptive matched filter (hereinafter, referred to as "AMF") 301 receives a received signal as an input, and performs timing control or the like to converge a signal dispersed on a time axis to a phase of a reference determination data signal. It performs frequency / phase control, and when diversity is configured, the signal-to-noise power ratio (S / N
Ratio) for maximizing the ratio, and outputting the result.

【0004】判定帰還形等化器(以下、「DFE」とい
う。)302は、AMF301の出力信号を入力とし、
伝搬路で生じた進み波や遅れ波による符号間干渉を除去
した後出力する。
[0004] A decision feedback equalizer (hereinafter referred to as "DFE") 302 receives an output signal of the AMF 301 as an input,
The signal is output after intersymbol interference due to a leading wave or a lagging wave generated in the propagation path is removed.

【0005】判定器303は、DFE302のアナログ
出力信号を入力としデジタル信号に成形して出力する。
ドップラーバッファ304は、前記デジタル信号を入力
とし一旦メモリに蓄積する。蓄積されたデータは、リフ
ァレンスクロックに同期して出力する。
[0005] The determiner 303 receives the analog output signal of the DFE 302 as an input, shapes it into a digital signal, and outputs the digital signal.
The Doppler buffer 304 receives the digital signal and temporarily stores the digital signal in a memory. The stored data is output in synchronization with the reference clock.

【0006】次に、クロック抽出回路305は、DFE
302の出力を分岐した信号を入力としクロック成分を
抽出して送出する。位相比較器306は、このクロック
成分の信号を入力とし、後述する電圧制御発信回路VC
O308の出力信号との位相の相関性を判定してその情
報を出力する。ループフィルタ307は、基本的にロー
バスフィルタ(LPF)であり、周波数の低い位相差分
の情報のみを出力する。VCO308は、この情報を受
けて適切な周波数の信号を出力する。このクロックは前
記位相比較器に送出され前記クロック成分との比較対象
として用いられる。
Next, the clock extraction circuit 305
A signal obtained by branching the output of 302 is input and a clock component is extracted and transmitted. The phase comparator 306 receives the signal of the clock component as an input and outputs a voltage-controlled oscillation circuit VC described later.
The phase correlation with the output signal of O308 is determined, and the information is output. The loop filter 307 is basically a low-pass filter (LPF), and outputs only information of a low-frequency phase difference. The VCO 308 receives this information and outputs a signal of an appropriate frequency. This clock is sent to the phase comparator and used as a comparison target with the clock component.

【0007】クロック抽出回路305以降の、位相比較
器306、ループフィルタ307及びVCO308はP
LL回路を形成しており、VCO308の出力信号が受
信系のマスタークロックとなる。クロック抽出回路30
5を含めて「CLK SYNC」回路と称している。
The phase comparator 306, loop filter 307, and VCO 308 after the clock extraction circuit 305
An LL circuit is formed, and an output signal of the VCO 308 serves as a master clock of a receiving system. Clock extraction circuit 30
5 are referred to as “CLK SYNC” circuits.

【0008】次に、図3に示す従来例の適応型の受信機
の動作について説明する。
Next, the operation of the conventional adaptive receiver shown in FIG. 3 will be described.

【0009】図4は、AMF301の一構成例を示す図
である。図4中、401a、401bは遅延時間τの遅
延素子、402a〜402cは相関器、403a〜40
3cは複素乗算器、404は合成器である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the AMF 301. 4, reference numerals 401a and 401b denote delay elements having a delay time τ, reference numerals 402a to 402c denote correlators, and reference numerals 403a to 403.
3c is a complex multiplier, and 404 is a combiner.

【0010】いま、図5に示されているようなインパル
ス応答をもつ受信信号a0・h+1、a0・h0、a0・h-1
がAMF301に入力したとする。ここで、a0は時刻
0のデータ列を示し、h+1、h0、h-1は各々インパル
ス応答であり、h0が時刻0の主波、h-1はh0に対しτ
進んだ波を示し、h+1はh0に対しτ遅れた波を示して
いる。
Now, received signals a 0 · h +1 , a 0 · h 0 , a 0 · h -1 having an impulse response as shown in FIG.
Is input to the AMF 301. Here, a 0 indicates a data sequence at time 0, h +1 , h 0 , and h -1 are impulse responses, respectively, where h 0 is a main wave at time 0, and h -1 is τ with respect to h 0.
H +1 indicates a wave delayed by τ with respect to h 0 .

【0011】従って、時刻τではAMF301上におい
て、図4のA点にa0・h+1、B点にτの遅延を受けて
0・h0、C点に2τの遅延を受けてa0・h-1が分布
していることになる。
Therefore, at the time τ, on the AMF 301, the point A in FIG. 4 receives a 0 · h +1 , the point B receives a 0 · h 0 with a delay of τ, and the point C receives a delay of 2τ and a 0 · h −1 is distributed.

【0012】これらは各々の回路のルートにおける相関
器402a〜402cにおいて、判定器303の出力信
号である判定データ信号aRと相関がとられる。ここで
判定データ信号aRが、例えば、図2に示す205の示
す実線のような対称的なインパルス応答を持つとする
と、各相関器の出力であるタップ係数(以下「タップウ
エイト」という。)は、それぞれ402aがh+1 *、4
02bがh0 *、402cがh-1 *となる。ここで、右肩
の”*”(アスタリスク)は複素共役であることを示し
ている。これらの出力は複素乗算器403a〜403c
にて各ルート毎に信号と掛け合わされる。即ち、各複素
乗算器403a、403b及び403cでの乗算結果は
次の通りである。
These are correlated by the correlator 402a to 402c in the route of each circuit with the decision data signal a R which is the output signal of the decision unit 303. Here, assuming that the determination data signal a R has a symmetrical impulse response such as a solid line 205 shown in FIG. 2, a tap coefficient (hereinafter, referred to as “tap weight”) that is an output of each correlator. Is that 402a is h + 1 * , 4
02b is h 0 * , and 402c is h -1 * . Here, "*" (asterisk) on the right shoulder indicates that it is a complex conjugate. These outputs are output from complex multipliers 403a to 403c.
Is multiplied by the signal for each route. That is, the multiplication results in the complex multipliers 403a, 403b, and 403c are as follows.

【0013】 403a: a0・h+1×h+1 *=a0・h+1 2 403b: a0・h0 ×h0 * =a0・h0 2 403c: a0・h-1×h-1 *=a0・h-1 2 上式中のh+1 2、h0 2、h-1 2は、各インパルス応答の振
幅の2乗値を示すものであり、実数値である。その後の
合成器404にてこれらは合成され、 a0・(h+1 2+h0 2+h-1 2) となる。式中h+1 2+h0 2+h-1 2は、±τで時間分散し
ていた信号エネルギー(インパルス応答の振幅)が、中
央のルートである時刻0に収束されていることを表して
おり、また、その位相及び周波数は、前述した対称的な
インパルス応答特性をもつ判定データ信号のものに合致
する。このことは、判定データ信号と相関を取っている
ことからも明白である。
[0013] 403a: a 0 · h +1 × h +1 * = a 0 · h +1 2 403b: a 0 · h 0 × h 0 * = a 0 · h 0 2 403c: a 0 · h -1 × h -1 * = a 0 · h -1 h +1 2 in 2 above equation, h 0 2, h -1 2 is for showing the squared value of the amplitude of each impulse response, real values is there. These are combined in a subsequent synthesizer 404, the a 0 · (h +1 2 + h 0 2 + h -1 2). Wherein h +1 2 + h 0 2 + h -1 2 , the signal energy which has been dispersed in ± tau time (the amplitude of the impulse response), represents that it is focused at time 0 is the center of the root The phase and frequency match those of the decision data signal having symmetrical impulse response characteristics described above. This is apparent from the correlation with the decision data signal.

【0014】以上がAMF301の主な動作である。A
MFの機能の1つであるタイミング制御はこれを利用し
ている。
The above is the main operation of the AMF 301. A
The timing control, which is one of the functions of the MF, utilizes this.

【0015】DFE302は、判定データ信号にタイミ
ングが一致したAMF301出力を取り込み、その符号
間干渉を除去する。
The DFE 302 takes in the output of the AMF 301 whose timing matches the decision data signal and removes the intersymbol interference.

【0016】AMF301の出力は、中央のタップ(図
4におけるBのルート)に収束させることによる信号の
強化やS/N比の最大化が行われるが、受信データのシ
ンボル長をTとするとt=±T、±2TなどのTの整数
倍に位置するインパルス応答は0ではない。このこと
は、無歪み条件を満足してないことになり符号間干渉が
存在する。DFE302では、その構成要素である前方
等化器(FE)によりAMF出力の主波と同時刻に存在
する−Tや−2Tの進み波成分を除去し、後方等化器
(BE)により+Tや+2Tの遅れ波成分を除去する。
以上のように、Tの整数倍に位置する応答を0とするこ
とで、無歪み条件を満足し符号間干渉のない受信信号を
得る。
The output of the AMF 301 is subjected to signal enhancement and S / N ratio maximization by converging to a center tap (route B in FIG. 4). Impulse responses located at integer multiples of T, such as = ± T, ± 2T, are not zero. This means that the distortion-free condition is not satisfied, and there is intersymbol interference. In the DFE 302, a forward equalizer (FE) which is a component thereof removes a leading wave component of -T or -2T existing at the same time as the main wave of the AMF output, and a backward equalizer (BE) removes + T or -T. A + 2T delayed wave component is removed.
As described above, by setting the response located at an integer multiple of T to 0, a received signal that satisfies the distortion-free condition and has no intersymbol interference is obtained.

【0017】判定器303は、DFE302の出力信号
を入力とし、十分に飽和するまで信号レべルを増幅する
ことで急峻な傾きを持つデータ信号に整形して出力す
る。つまり、アナログ波形からデジタル波形を作り出
す。この出力信号が復調データ信号となり、また、この
信号をAMF301に帰還させてAMF301の基準信
号(判定データ信号)としている。
The decision unit 303 receives the output signal of the DFE 302 as an input, amplifies the signal level until the signal is sufficiently saturated, and shapes and outputs the data signal with a steep slope. That is, a digital waveform is created from the analog waveform. This output signal becomes a demodulated data signal, and this signal is fed back to the AMF 301 to serve as a reference signal (determination data signal) for the AMF 301.

【0018】また、ドップラーバッファ304は、判定
器303の出力信号を入力とし、判定データ信号に対し
安定したリファレンスクロックにより記憶、読出動作を
行って判定データ信号の残留する揺らぎを除去して出力
する。
The Doppler buffer 304 receives the output signal of the determiner 303 as an input, performs storage and readout operations on the determination data signal with a stable reference clock, removes the remaining fluctuation of the determination data signal, and outputs the result. .

【0019】次に、クロック系の動作について説明す
る。クロック抽出回路305は、DFE302の出力信
号を入力とし、これを2乗する。例を挙げて式で説明す
ると次にようになる。
Next, the operation of the clock system will be described. The clock extraction circuit 305 receives the output signal of the DFE 302 as an input and squares this. The following is a description of the equation using an example.

【0020】いま、DFE302の出力波形パターンを
周期2Tの正弦波形とすると、この信号yは、 y =sin(2π/2T)t と表せる。これを2乗すると、 y2 =(1/2){1−cos(2π/T)t} となり、周期がクロック周期Tと同じになる。
If the output waveform pattern of the DFE 302 is a sine waveform with a period of 2T, the signal y can be expressed as y = sin (2π / 2T) t. When this is squared, y 2 = (1 /) {1−cos (2π / T) t}, and the period becomes the same as the clock period T.

【0021】以上のように、信号を2乗してその時間変
化を平均化すると、周期Tの正弦波成分、すなわちクロ
ック成分を抽出することができる。位相比較器306
は、前記クロック抽出回路305の出力信号を入力と
し、また、VCO308が発振する信号を入力として両
信号の位相差を検出する。ループフィルタ307は、前
記位相差成分のみを出力する。この出力信号は位相差に
比例した誤差電圧でありこれをVCO308に帰還する
ことでクロックの位相の制御を行う。以上のようにして
得られたクロックは、復調処理における基準クロックと
して利用する。
As described above, when the signal is squared and its time change is averaged, a sine wave component having a period T, that is, a clock component can be extracted. Phase comparator 306
Receives the output signal of the clock extraction circuit 305 as an input, and receives the signal oscillated by the VCO 308 as an input to detect a phase difference between the two signals. The loop filter 307 outputs only the phase difference component. This output signal is an error voltage proportional to the phase difference, and is fed back to the VCO 308 to control the clock phase. The clock obtained as described above is used as a reference clock in the demodulation processing.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】上述の適応型の受信機
は、適応整合フィルターを用いることにより時間軸上に
分散した受信データの信号を基準信号となる判定データ
信号の位相に一致するように収束させることができ、受
信データの揺らぎに対してこれを抑制するタイミング制
御ないし位相制御機能を持っている。
The above-mentioned adaptive receiver uses an adaptive matched filter so that the received data signal dispersed on the time axis coincides with the phase of a decision data signal serving as a reference signal. It has a timing control or phase control function that can converge and suppress fluctuations in received data.

【0023】しかし、従来の適応型の受信機において
は、衛星通信における衛星のドップラーにより生じるよ
うな受信データの揺らぎに対しては、受信データより抽
出、生成されるクロックに揺らぎが相当量残留するの
で、判定データ信号にも揺らぎが生じてしまい、これを
防止するためにドップラーバッファを設けて安定したリ
ファレンスクロックによりタイミングをとりなおすよう
に構成している。しかし、かかる構成ではドップラーバ
ッファを設けることによりデータの信頼性が低下するの
みならず、回路規模が大きくなり高コストになるという
問題があった。
However, in the conventional adaptive receiver, with respect to the fluctuation of the received data caused by the Doppler of the satellite in the satellite communication, a considerable amount of fluctuation remains in the clock extracted and generated from the received data. Therefore, the determination data signal also fluctuates, and in order to prevent this, a Doppler buffer is provided and the timing is reset by a stable reference clock. However, in such a configuration, the provision of the Doppler buffer not only reduces the reliability of data but also increases the circuit scale and increases the cost.

【0024】(発明の目的)本発明の目的は、規模の大
きな回路を使用することなく受信データの揺らぎを取り
除くことができる適応受信機を提供することにある。
(Object of the Invention) It is an object of the present invention to provide an adaptive receiver capable of eliminating fluctuations in received data without using a large-scale circuit.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、AMFの持つタイミング制御機能に着目
し、AMFに帰還させる基準信号を予め揺らぎのないリ
ファレンスクロックに同期させることで、ドップラーバ
ッファを用いずに復調データの揺らぎ成分を取り除く手
段を有する。電圧制御発信器VCOの出力の代わりにリ
ファレンスクロックを位相比較器(図1の105)に供
給する手段及びAMF(図1の101)に帰還する判定
器(図1の103)の出力信号をフリップフロップ回路
(図1の108)にてVCO(図1の107)出力のク
ロックでタイミング調整する手段を有する。
In order to achieve the above object, the present invention focuses on the timing control function of the AMF and synchronizes a reference signal to be fed back to the AMF with a reference clock having no fluctuation in advance. Means for removing the fluctuation component of the demodulated data without using a buffer is provided. Means for supplying a reference clock to the phase comparator (105 in FIG. 1) instead of the output of the voltage controlled oscillator VCO, and flip-flops the output signal of the decision unit (103 in FIG. 1) that feeds back to the AMF (101 in FIG. 1). The clock circuit (108 in FIG. 1) has means for adjusting the timing with the clock of the VCO (107 in FIG. 1) output.

【0026】より具体的には、本発明の適応受信機は、
受信データを入力とする適応整合フィルターと、前記適
応整合フィルターの出力から判定データ信号を出力する
判定器と、リファレンスクロックと、前記適応整合フィ
ルターの出力のクロック信号成分と前記リファレンスク
ロックとの位相を比較する位相比較器と、位相比較器か
らの位相差成分により制御される電圧制御発信器と、前
記判定データ信号を電圧制御発信器の出力位相に同期さ
せ前記適応整合フィルターの基準信号として出力するタ
イミング手段とを有する。
More specifically, the adaptive receiver of the present invention comprises:
An adaptive matched filter that receives received data, a determiner that outputs a determination data signal from an output of the adaptive matched filter, a reference clock, and a phase of the clock signal component of the output of the adaptive matched filter and the reference clock. A phase comparator to be compared, a voltage controlled oscillator controlled by a phase difference component from the phase comparator, and the determination data signal synchronized with an output phase of the voltage controlled oscillator and output as a reference signal of the adaptive matched filter. Timing means.

【0027】そして、前記適応受信機は、前記適応整合
フィルターと前記判定器の間に判定帰還型等化器を設け
る。また、前記電圧制御発信器の出力を受信系のマスタ
ークロックとする。前記タイミング手段は、電圧制御発
信器の出力により判定データ信号をラッチするフリップ
フロップを有する。
The adaptive receiver includes a decision feedback equalizer between the adaptive matched filter and the decision unit. Further, the output of the voltage control transmitter is used as a master clock of a receiving system. The timing means has a flip-flop for latching a decision data signal according to an output of a voltage controlled oscillator.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。図1は、本発明の一実施の形態の回
路構成を示すものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of an embodiment of the present invention.

【0029】図1の特徴的な構成は、AMF101の基
準信号として判定器103の出力の判定データ信号を直
接使用する代わりに、前記判定データ信号をフリップフ
ロップF/F108において電圧制御発信器VCO10
7の出力によりリタイミングした信号を用いる構成にあ
り、更に、前記VCO107の出力周波数・位相は、ク
ロック抽出回路104で抽出したクロック信号成分を位
相比較器105においてリファレンスクロックと位相を
比較し、ループフィルタ106から出力されるその位相
誤差信号により制御される構成にある。
The characteristic configuration of FIG. 1 is that, instead of directly using the decision data signal output from the decision unit 103 as a reference signal of the AMF 101, the decision data signal is applied to a voltage controlled oscillator VCO10 in a flip-flop F / F 108.
7, the output frequency and the phase of the VCO 107 are obtained by comparing the phase of the clock signal component extracted by the clock extraction circuit 104 with the phase of the reference clock in the phase comparator 105. The configuration is controlled by the phase error signal output from the filter 106.

【0030】本実施の形態において、AMF101は、
受信データを入力とし基準信号(F/F108の出力信
号)によりタイミング制御及び周波数・位相の制御を行
って出力する。DFE102はこれを受けて、信号内に
存在する進み波や遅れ波成分を除去して出力する。判定
器103は、DFE102の出力信号を入力とし、十分
に飽和するまで増幅してアナログ信号をデジタル信号に
変換して出力する。
In the present embodiment, the AMF 101
Received data is input, timing control and frequency / phase control are performed by a reference signal (output signal of F / F), and output. The DFE 102 receives the signal and removes a leading wave and a delayed wave component existing in the signal and outputs the signal. The determiner 103 receives the output signal of the DFE 102 as an input, amplifies the signal until the signal is sufficiently saturated, converts an analog signal into a digital signal, and outputs the digital signal.

【0031】一方、クロック抽出回路104は、DFE
102からの分岐した出力信号を入力とし、該入力信号
からクロック成分を抽出して出力する。位相比較器10
5は、クロック抽出回路104の出力を入力とし、リフ
ァレンスクロックとの位相を比較し相関性を判定して出
力する。ループフィルタ106は、前記出力信号を入力
とし誤差成分のみを通過し出力する。VCO107は、
前記出力信号を受けて誤差電圧に応じた周波数・位相の
クロック信号を出力する。この出力は受信回路の標準ク
ロック信号となる。
On the other hand, the clock extraction circuit 104
The output signal branched from 102 is input, and a clock component is extracted from the input signal and output. Phase comparator 10
Reference numeral 5 receives the output of the clock extraction circuit 104, compares the phase with the reference clock, determines the correlation, and outputs the result. The loop filter 106 receives the output signal as an input, passes only an error component, and outputs the error signal. VCO 107
Upon receiving the output signal, a clock signal having a frequency and a phase corresponding to the error voltage is output. This output becomes the standard clock signal of the receiving circuit.

【0032】また、フリップフロップ(F/F)108
は、例えば、D型フリップフロップを用い前記クロック
信号と判定器103からの判定データ信号を入力とし、
前記判定データ信号を前記クロック信号に同期させてA
MF101に送出する。AMF101では、この出力信
号を基準にして前述の各種制御を行う。
A flip-flop (F / F) 108
For example, using a D-type flip-flop, the clock signal and the determination data signal from the determination unit 103 are input,
Synchronizing the determination data signal with the clock signal, A
Send to MF101. The AMF 101 performs the above-described various controls based on the output signal.

【0033】次に、図1に示す本実施の形態における動
作について説明する。
Next, the operation of this embodiment shown in FIG. 1 will be described.

【0034】AMF101、DFE102、判定器10
3、クロック抽出回路104の主要な動作は、従来技術
と同様であるが、本実施の形態においては、クロック抽
出回路104によりDFE102の出力から抽出したク
ロック信号と、外部から供給する周波数及び位相の安定
したリファレンスクロックとを位相比較器105の入力
とし、位相比較器105から位相比較出力を生成しその
位相誤差成分をループフィルタ106から出力してVC
O107の出力位相を制御するように構成している。こ
の構成によれば、リファレンスクロックに同期した揺ら
ぎのない判定データ信号をAMF101に帰還させるこ
とになり、AMF101の出力側のクロックタイミング
を安定化させ、判定器103から揺らぎのない判定デー
タ信号を出力するPLL動作を実現できる。
AMF 101, DFE 102, decision unit 10
3. The main operation of the clock extraction circuit 104 is the same as that of the prior art. However, in the present embodiment, the clock signal extracted from the output of the DFE 102 by the clock A stable reference clock is used as an input to the phase comparator 105, a phase comparison output is generated from the phase comparator 105, and the phase error component is output from the loop filter 106 to generate a VC.
It is configured to control the output phase of O107. According to this configuration, the fluctuation-free decision data signal synchronized with the reference clock is fed back to the AMF 101, the clock timing on the output side of the AMF 101 is stabilized, and the fluctuation-free decision data signal is output from the decision unit 103. PLL operation can be realized.

【0035】以下、AMF101のタイミング制御及び
位相・周波数制御の機能を利用し、且つリファレンスク
ロックを用いたPLL回路を構成すると見なしうる本実
施の形態の動作について説明する。
The operation of the present embodiment, which can be regarded as constituting a PLL circuit using the timing control and phase / frequency control functions of the AMF 101 and using a reference clock, will be described below.

【0036】図2は、AMFにおける動作を説明するた
めの図であり、入力インパルス応答とその変化及び該入
力インパルス応答と基準信号(判定データ信号)との相
関演算により生じるAMFのタップウエイトの変化等を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the AMF. The input impulse response and its change, and the change of the tap weight of the AMF caused by the correlation operation between the input impulse response and a reference signal (judgment data signal) are shown. FIG.

【0037】図2において、201a〜201cは各ル
ートのタップウエイトの大きさ、202a〜202bは
遅延量T/2の遅延素子、203a〜203cは複素乗
算器、204は合成器、205は入力インパルス応答、
206はDFE102の出力波形、207はAMF10
1に帰還している判定データ信号と同期しているクロッ
クを示している。
In FIG. 2, reference numerals 201a to 201c denote tap weights of respective routes, reference numerals 202a to 202b denote delay elements having a delay amount T / 2, reference numerals 203a to 203c denote complex multipliers, reference numeral 204 denotes a combiner, and reference numeral 205 denotes an input impulse. response,
206 is the output waveform of the DFE 102, 207 is the AMF10
1 shows a clock synchronized with the determination data signal that has returned to 1.

【0038】201a〜201cは、各ルートの信号と
帰還した判定データ信号との相関値であり、これが大き
いほど相関性が高いことを示す。実際には前記相関値は
位相の情報を含んだ複素数として表されるが、ここでは
分かり易くするため位相を無視して表している。
Reference numerals 201a to 201c denote correlation values between the signals of the respective routes and the feedback decision data signals. The larger the value, the higher the correlation. Actually, the correlation value is represented as a complex number including phase information, but here, the phase is ignored for simplicity.

【0039】ここで、受信データのインパルス応答が、
図2のインパルス応答205の破線で描かれた曲線のよ
うに遅れ方向に揺らぎが生じて、その中心がAMF10
1のセンタータップ201bに一致しない状態になった
場合を考えてみる。
Here, the impulse response of the received data is
Fluctuation occurs in the delay direction as indicated by the broken line curve of the impulse response 205 in FIG.
Let us consider a case where the state does not match the center tap 201b.

【0040】このとき、AMF101は、タップ係数W
-1、W0、W+1を変化させて、出力でのインパルス応答
の主応答を前記センタータップ(基準タイミング)に一
致させようとする。つまり、受信データのインパルス応
答は、図2のインパルス応答205の点線で示すように
インパルス応答は遅れる方向にずれているため、判定デ
ータ信号と各ルートの受信データとの相関出力から遅延
量の少ない側の複素乗算器203aのタップウエイトの
比重を増すようになる。これは、複素乗算器の203a
の方が203cに比ベて判定データ信号との相関性が高
いためである。201a〜201cの破線で描かれたも
のがその時の相関性を示すタップウエイト値である。主
応答がセンタータップに一致していた場合、つまり20
1a〜201cの実線と異なり、201aと201cの
インパルス応答の大きさの均衡は崩れ、201aはより
大きく、201cはより小さくなっている。
At this time, the AMF 101 calculates the tap coefficient W
By changing -1 , W 0 , and W +1 , an attempt is made to make the main response of the impulse response at the output coincide with the center tap (reference timing). That is, the impulse response of the received data is shifted in the direction in which the impulse response is delayed as indicated by the dotted line of the impulse response 205 in FIG. The specific gravity of the tap weight of the complex multiplier 203a on the side is increased. This is the complex multiplier 203a
This is because the correlation with the determination data signal is higher in the case of 203c than in the case of 203c. Those drawn by broken lines 201a to 201c are tap weight values indicating the correlation at that time. If the main response matched the center tap, ie 20
Unlike the solid lines 1a to 201c, the balance between the magnitudes of the impulse responses of 201a and 201c is broken, and 201a is larger and 201c is smaller.

【0041】このため、AMF101のインパルス応答
は、そのセンターを203a側にずらし、受信データの
遅れ方向の揺らぎに対してAMF101での遅延量を少
なくする方向に特性を変化する。このようなAMF10
1の動作は、受信データの進み方向の揺らぎの場合も同
様であり、この場合にはAMF101は遅延量を逆に増
大するように特性を変化させる。
For this reason, the impulse response of the AMF 101 shifts its center to the side 203a, and changes its characteristic in a direction to reduce the amount of delay in the AMF 101 with respect to fluctuation in the delay direction of received data. Such AMF10
The operation of No. 1 is the same also in the case of fluctuation in the advancing direction of the received data. In this case, the AMF 101 changes the characteristic so as to increase the amount of delay in reverse.

【0042】また、AMF101、DFE102の出力
において受信データ信号の揺らぎの影響が残留するよう
な状態が生じている場合を考えると、前記揺らぎはクロ
ック抽出回路104で抽出されたクロック自体に影響し
位相変動として現れる。この位相変動は、位相比較器1
05から基準となるリファレンスクロックとの位相差に
よる誤差信号として出力され、前記位相誤差信号は、ル
ープフィルタ106を介して電圧制御発振器VCO10
7を制御し、その出力周波数・位相を変化させる。
Considering a case where the influence of the fluctuation of the received data signal remains at the outputs of the AMF 101 and the DFE 102, the fluctuation affects the clock itself extracted by the clock extracting circuit 104 and the phase Appears as fluctuations. This phase change is caused by the phase comparator 1
05 is output as an error signal due to the phase difference from the reference clock as a reference, and the phase error signal is supplied to the voltage controlled oscillator
7 to change its output frequency and phase.

【0043】フリップフロップ108は、VCO107
の出力により判定器103からの判定データ信号のラッ
チ動作を行うので、VCO107の出力により位相が制
御された基準信号(判定データ信号)を出力する。そし
て、フリップフロップ108の出力は、AMF101に
おける相関演算の基準信号(判定データ信号)となり、
その位相変化は前記AMF101の出力の位相変動を抑
制する方向に動作する。
The flip-flop 108 is connected to the VCO 107
The latch operation of the decision data signal from the decision unit 103 is performed by the output of the VCO 107, so that the reference signal (decision data signal) whose phase is controlled by the output of the VCO 107 is output. The output of the flip-flop 108 becomes a reference signal (judgment data signal) for the correlation operation in the AMF 101,
The phase change operates in a direction to suppress the phase fluctuation of the output of the AMF 101.

【0044】この結果、AMF101の出力データない
しクロック成分の位相は、リファレンスクロックの位相
・周波数にロックされることになる。そして、この大き
なPLL回路においては、ループ利得の逆数に比例する
揺らぎの抑圧効果が得られる。このためAMF101の
出力、従って判定器103の出力は常に高精度に揺らぎ
が抑制される。
As a result, the phase of the output data or clock component of the AMF 101 is locked to the phase and frequency of the reference clock. Then, in this large PLL circuit, an effect of suppressing fluctuations in proportion to the reciprocal of the loop gain can be obtained. Therefore, the fluctuation of the output of the AMF 101, that is, the output of the determiner 103 is always suppressed with high accuracy.

【0045】図2に示す206及び207は、それぞれ
DFE102の出力波形及びリファレンスクロックの出
力波形を示すものである。両波形から分かるように受信
データに揺らぎが発生しても波形206はリファレンス
クロックの出力波形207に位相が一致し、判定器10
3からは揺らぎのない判定データ信号が得られる。
Reference numerals 206 and 207 shown in FIG. 2 show the output waveform of the DFE 102 and the output waveform of the reference clock, respectively. As can be seen from both waveforms, even if the received data fluctuates, the phase of the waveform 206 matches the output waveform 207 of the reference clock,
From No. 3, a determination data signal without fluctuation is obtained.

【0046】ここで、206の波形の説明をしておく
と、206は「0」、「1」が様々な順序で並んでいる
シンボル列がオシロスコープの表示面上で重畳したもの
であり、特に曲線に着目してその形からアイパターンと
言われている。曲線の最大距離を開口度と言うが、この
開口度が最大となるタイミングにおいて「0」、「1」
の判定を行うようにすれば、信号を誤る確率が最も少な
くなる。従って、このタイミングを一致させることは非
常に重要である。
Here, the waveform of 206 will be described. The symbol 206 is a symbol sequence in which "0" and "1" are arranged in various orders, which are superimposed on the display surface of the oscilloscope. Focusing on the curve, it is called an eye pattern from its shape. The maximum distance of the curve is referred to as the opening degree, and “0”, “1” at the timing when the opening degree becomes maximum.
Is determined, the probability of erroneous signal is minimized. Therefore, it is very important to match this timing.

【0047】以上のように、本発明のAMFを用いた位
相固定回路構成によれば、受信データが判定データ信号
と同一になるというAMFのタイミング制御機能を利用
し、更にAMFへ供給する基準信号の位相を安定したリ
ファレンスクロックにより固定するように構成するもの
である。
As described above, according to the phase locked circuit configuration using the AMF of the present invention, the timing control function of the AMF that the received data becomes the same as the determination data signal is used, and the reference signal supplied to the AMF is further supplied. Is fixed by a stable reference clock.

【0048】なお、遅延素子の遅延量がT/2となって
いるのは、遅延素子の遅延量をTより小さくすることで
タイミング制御を可能にするためである。
The reason why the delay amount of the delay element is T / 2 is to make it possible to control the timing by making the delay amount of the delay element smaller than T.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、AMFのタイミング制
御機能を積極的に利用してAMFの出力側のタイミング
を安定化するものであるので、出力データに対し回路規
模の大きいドップラーバッファ及びその周辺回路を用い
る必要がない。
According to the present invention, the timing of the output side of the AMF is stabilized by positively utilizing the timing control function of the AMF. There is no need to use peripheral circuits.

【0050】従って、適応受信機の小型化を実現でき、
コストを低減することが可能である。
Therefore, the size of the adaptive receiver can be reduced,
It is possible to reduce costs.

【0051】また、受信データをドップラーバッファを
介して出力する必要がないので、データのスリップ及び
半導体回路の温度の影響等によるデータ誤りを排除する
ことができるので、適応受信機の出力データ信号の信頼
性を向上させることが可能である。
Further, since it is not necessary to output the received data through the Doppler buffer, data errors due to data slip and the influence of the temperature of the semiconductor circuit can be eliminated, and the output data signal of the adaptive receiver can be eliminated. It is possible to improve reliability.

【0052】[0052]

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

【図1】本発明の一実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】AMFのタイミング制御の動作を説明する図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of AMF timing control.

【図3】従来のクロックの揺らぎを取り除くための回路
例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a conventional circuit for removing clock fluctuation.

【図4】タップ数が3個の場合のAMFの回路例を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of an AMF circuit when the number of taps is three.

【図5】AMFの入力インパルス応答を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an input impulse response of the AMF.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、301 適応整合フィルター(AMF) 102、302 判定帰還形等化器(DFE) 103、303 判定器 104、305 クロック抽出回路 105、306 位相比較器 106、307 ループフィルタ 107、308 電圧制御発信器(VCO) 108 フリップフロップ 201a〜201c タップウエイトの大きさ 202a、202b、401a、401b 遅延素子 203a〜203c 403a〜403c 複素乗算器 204、404 合成器 205 インパルス応答 206 出力波形(アイパターン) 207 リファレンスクロック 304 ドップラーバッファ 402a〜402c 相関器 101, 301 Adaptive Matched Filter (AMF) 102, 302 Decision Feedback Equalizer (DFE) 103, 303 Judge 104, 305 Clock Extraction Circuit 105, 306 Phase Comparator 106, 307 Loop Filter 107, 308 Voltage Controlled Oscillator (VCO) 108 Flip-flops 201a to 201c Tap weight size 202a, 202b, 401a, 401b Delay element 203a to 203c 403a to 403c Complex multiplier 204, 404 Synthesizer 205 Impulse response 206 Output waveform (eye pattern) 207 Reference clock 304 Doppler buffer 402a-402c correlator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/00 - 7/015 H04B 1/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 7 /00-7/015 H04B 1/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 受信データを入力とする適応整合フィル
ターと、前記適応整合フィルターの出力から判定データ
信号を出力する判定器と、リファレンスクロックと、前
記適応整合フィルターの出力のクロック信号成分と前記
リファレンスクロックとの位相を比較する位相比較器
と、位相比較器からの位相差成分により制御される電圧
制御発信器と、前記判定データ信号を電圧制御発信器の
出力位相に同期させ前記適応整合フィルターの基準信号
として出力するタイミング手段と、を有することを特徴
とする適応受信機。
1. An adaptive matched filter to which received data is input, a decision unit that outputs a decision data signal from an output of the adaptive matched filter, a reference clock, a clock signal component of an output of the adaptive matched filter, and the reference A phase comparator for comparing the phase with a clock, a voltage-controlled oscillator controlled by a phase difference component from the phase comparator, and synchronizing the decision data signal with an output phase of the voltage-controlled oscillator to adjust the adaptive matched filter. Timing means for outputting as a reference signal.
【請求項2】 前記適応整合フィルターと前記判定器の
間に判定帰還型等化器を設けたことを特徴とする請求項
1記載の適応受信機。
2. The adaptive receiver according to claim 1, further comprising a decision feedback equalizer provided between said adaptive matched filter and said decision unit.
【請求項3】 前記電圧制御発信器の出力を受信系のマ
スタークロックとすることを特徴とする請求項1又は2
記載の適応受信機。
3. An output of the voltage controlled oscillator is used as a master clock of a receiving system.
The adaptive receiver described.
【請求項4】 前記タイミング手段は、電圧制御発信器
の出力により前記判定データ信号をラッチするフリップ
フロップを有することを特徴とする請求項1、2又は3
記載の適応受信機。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said timing means includes a flip-flop for latching said determination data signal in response to an output of a voltage controlled oscillator.
The adaptive receiver described.
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