JP3260691B2 - ユニークワード検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はユニークワード検出
回路に係り、特にティジタル変復調方式における受信シ
ステムにおける受信同期を確立するためのユニークワー
ド検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ティジタル復調において、２進系列の語
同期を確立するためには、ビット系列中に一定周期で挿
入される一定ビット長の固定パターン、いわゆるユニー
クワード（Unique Word、UW）を検出することが基本であ
り、従来より種々の検出回路によりユニークワードを検
出するようにしている（特開平６−４６０９４号公報、
特公平８−２８７０４号公報、特開平２−７１６３９号
公報、特開平２−７１６４０号公報、特開昭６０−２２
７５４２号公報）。

【０００３】例えば、特開平６−４６０９４号公報に記
載のユニークワード検出回路を図１８に示す。図１８に
おいて、受信ＩＦ変調信号がそれぞれ乗算器４２、４３
に入力され、乗算器４２では局部発振器４４からの受信
ＩＦ信号の搬送波周波数と近似した基準搬送波と乗算
し、乗算器４３ではπ／２移相器４５によりπ／２移相
した局部発振器４４の出力基準搬送波と乗算して、２相
位相変調波を実部及び虚部とした複素ベースバンド信号
を取り出す。

【０００４】乗算器４２の出力ベースバンド信号は、実
部用のＡ／Ｄ変換器４７に供給され、また乗算器４３の
出力ベースバンド信号は、虚部用のＡ／Ｄ変換器４８に
供給されて、それぞれサンプルパルス発生器４６から入
力されるサンプルパルスによって標本化されてディジタ
ル表示値に変換された後、実部用のシフトレジスタ４
９、虚部用のシフトレジスタ５０に供給されて、各々Ｎ
サンプル、パイプライン形式（ここで、Ｎとはユニーク
ワードパターン長を表している）で保持される。

【０００５】複素ユニークワードパターン発生器５２に
より発生された、予め定められたＮビットの実部と虚部
とからなる複素ユニークワードパターン（実部のパター
ンと虚部のパターンとは異なる）は、Ｎ個の複素乗算器
５１−１〜５１−Ｎに供給され、ここで、シフトレジス
タ４９、５０の第ｎ（ｎ＝０，１，２，…Ｎ−１）番目
の出力と複素ユニークワードパターン発生器５２の同じ
ｎ番目の出力との複素乗算が行われる。これにより得ら
れたＮ個の複表乗算結果は、スペクトル数値解析を行う
ために周波数帯分離を行うフィルタ群５３により高速フ
ーリエ変換（ＦＦＴ）された後、Ｎ個の出力が絶対値検
出器５４−１〜５４−Ｎにより別々に絶対値が算出さ
れ、それらのＮ個の絶対値が比較回路５５に供給され
る。

【０００６】比較回路５５は入力されたＮ個の絶対値を
比較し、平均値より規定値のしきい値を越える大きな絶
対値出力があれば、ユニークワード有りと判断して検出
有信号５７を出力すると共に、上記規定値以上の出力が
ある周波数位置をキャリア周波数誤差信号５８として出
力する。選択回路５６は、フィルタ群５３のＮ個の要素
フィルタ出力からキャリア周波数誤差信号５８の示す要
素フィルタ出力を選択して図示しない後段の信号処理用
回路に出力する。

【０００７】また、他の従来のユニークワード検出回路
として、上記のＡ／Ｄ変換器４７、４８の出力データ
を、復調回路により復調して再生データ系列を得た後、
実部用のシフトレジスタ及び虚部用のシフトレジスタに
て、各々Ｎサンプルずつパイプライン形式で保持し、こ
れらシフトレジスタのＮ個の並列出力信号とユニークワ
ードパターン発生器からのＭビットの並列出力信号とを
対応する各ビット同士で排他的論理和演算し、それらの
演算結果を加算器で加算して一致ビット数の総和を求
め、その総和が予め定められたしきい値よりも大きいと
きにユニークワードとして検出する回路も知られてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】後者のユニークワード
検出回路は、構成が簡単ではあるが、移動体衛星通信な
どのディジタル通信においては誤り訂正符号を用いるこ
と等により低Ｃ／Ｎ比時にも良好な回線品質が得られる
ため、極めて低いＣ／Ｎ条件化で使用されるようになっ
てきているが、このような低Ｃ／Ｎ比条件下では、復調
回路の信号捕捉が極めて困難であるため、復調回路が正
常に動作せず、いつまでもユニークワード検出ができ
ず、通信ができないという問題がある。

【０００９】一方、図１８に示した従来のユニークワー
ド検出回路では、復調前にユニークワードを検出すると
共に、再生搬送波の周波数誤差を検出し、再生搬送波の
周波数誤差を修正するようにしているので、低Ｃ／Ｎ比
条件下でも安定にユニークワードを検出することができ
る反面、ＦＦＴ演算を行うフィルタ群５３や、Ｎ個の乗
算器５１−１〜５１−ＮとＮ個の絶対値検出器５４−１
〜５４−Ｎが必要であるため、回路規模が大きいという
問題がある。

【００１０】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
復調回路の動作に拘らず、より確実にユニークワードを
検出し得ると共に、小規模な回路構成で復調回路の同期
確立をより速め得るユニークワード検出回路を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【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、受信したディジタル変調波信号に対して直
交ベースバンド復調して得た実部信号と虚部信号のそれ
ぞれが入力されるＡ／Ｄ変換器から、ディジタル値に変
換されたＩ信号とＱ信号を受け、そのＩ信号とＱ信号か
らユニークワードを検出するユニークワード検出回路に
おいて、Ｉ信号とＱ信号に含まれる周波数誤差成分を検
出する周波数誤差成分検出手段と、周波数誤差成分検出
手段により周波数誤差成分を検出して得られたタイミン
グ信号に基づき、Ｉ信号とＱ信号のうち振幅が大きい方
の信号を選択する選択手段と、選択手段から取り出され
た信号を既知のユニークワードパターンと同じビット数
分保持した値と、既知のユニークワードパターンとを比
較し、両者が一致したときにユニークワード検出信号を
出力する比較手段とを有する構成としたものである。

【００１２】この発明では、Ｉ信号とＱ信号のうち振幅
が大きい方の信号を選択して、既知のユニークワードパ
ターンと同じビット数分保持した値と、既知のユニーク
ワードパターンとを比較し、両者が一致したときにユニ
ークワード検出信号を出力するようにしているため、ノ
イズの影響の殆どないユニークワード検出ができる。

【００１３】また、本発明は上記の目的を達成するた
め、Ｉ−Ｑ座標軸平面上において周波数ずれが反時計方
向に回転している場合のＩ信号及びＱ信号の正転及び反
転の関係を示す第１のパターンと、Ｉ−Ｑ座標軸平面上
において周波数ずれが時計方向に回転している場合のＩ
信号及びＱ信号の正転及び反転の関係を示す第２のパタ
ーンで、周波数誤差成分検出手段により検出して得られ
たタイミング信号に基づき、Ｉ信号とＱ信号を反転して
選択手段へ出力する反転手段を更に有することを特徴と
する。

【００１４】この発明では、Ｉ信号及びＱ信号に含まれ
ている周波数誤差信号成分に基づき、Ｉ信号及びＱ信号
がＩ−Ｑ座標軸平面上で回転しても、その周波数ずれを
補償したＩ信号及びＱ信号を反転手段より取り出すこと
ができる。

【００１５】ここで、上記の反転手段は、Ｉ信号及びＱ
信号の符号ビットのみを正転又は反転して出力すること
を特徴とする。

【００１６】また、上記の周波数誤差成分検出手段は、
Ｉ信号を２乗した第１の信号とＱ信号を２乗した第２の
信号の差信号を生成する差信号生成手段と、差信号かの
ノイズ成分を除去するフィルタ回路と、フィルタ回路の
出力差信号の符号ビットを出力する符号ビット検出器と
からなり、選択回路は、符号ビット検出器の出力信号に
基づいてＩ信号及びＱ信号の一方を選択する構成とする
ようにしてもよい。

【００１７】また、本発明は、周波数誤差成分検出手段
により周波数誤差成分を検出して得られたタイミング信
号に基づき、周波数誤差成分の周期毎に反転し、かつ、
互いに位相が９０度の整数倍異なる第１乃至第３の矩形
波を発生する矩形波発生回路を有し、反転手段は、第１
の矩形波でＩ信号を反転又は正転し、かつ、第１の矩形
波と９０度位相が異なる第２の矩形波でＱ信号を反転又
は正転する第１の回路部と、第１の矩形波でＩ信号を反
転又は正転し、かつ、第１の矩形波と２７０度位相が異
なる第３の矩形波でＱ信号を反転又は正転する第２の回
路部とからなることを特徴とする。

【００１８】更に、本発明は、選択手段は、反転手段の
第１の回路部から取り出されたＩ信号及びＱ信号を、周
波数誤差成分検出手段により周波数誤差成分を検出して
得られたタイミング信号に基づき交互に選択する第１の
選択回路と、反転手段の第２の回路部から取り出された
Ｉ信号及びＱ信号を、周波数誤差成分検出手段により周
波数誤差成分を検出して得られたタイミング信号に基づ
き交互に選択する第２の選択回路とを有し、比較手段
は、第１及び第２の選択回路のそれぞれに対応して同一
の既知のユニークワードと比較すると共に周波数ずれ方
向信号を出力する第１及び第２の比較回路部と、第１及
び第２の比較回路部のうち少なくともいずれか一方の比
較回路部から一致検出結果が得られたときにユニークワ
ード検出信号を出力する論理回路とからなることを特徴
とする。

【００１９】また、本発明は、周波数誤差成分検出手段
に入力されるＩ信号及びＱ信号は、復調回路に入力する
前のＩ信号及びＱ信号であることを特徴とする。この発
明では、復調回路の動作に影響されないため、低Ｃ／Ｎ
条件下においても安定にユニークワードを検出できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になるユニークワ
ード検出回路の一実施の形態の回路系統図、図２は本発
明回路が適用されるディジタル変調波復調装置の一例の
ブロック図を示す。

【００２１】まず、図２と共にディジタル変調波復調装
置について説明するに、ＢＰＳＫ（バイナリ・フェーズ
・シフト・キーイング）等のディジタル変調されている
ディジタル変調波は受信されて中間周波信号（ＩＦ信
号）に周波数変換された後、乗算器２７及び２８に供給
され、乗算器２７では復調用発振器３０からの受信ＩＦ
信号の搬送波周波数と近似した基準搬送波と乗算され、
乗算器２８ではπ／２移相器２９によりπ／２移相した
復調用発振器３０の出力基準搬送波と乗算されて、直交
ベースバンド復調（変調）された複素ベースバンド信号
として取り出される。

【００２２】乗算器２７の出力ベースバンド信号は、実
部用のＡ／Ｄ変換器３１に供給され、また乗算器２８の
出力ベースバンド信号は、虚部用のＡ／Ｄ変換器３２に
供給されて、それぞれ復調用発振器３３から入力される
サンプルパルスによって、アナログ・ディジタル変換さ
れて実部の同相信号（Ｉ信号）と虚部の直交信号（Ｑ信
号）に変換された後、復調回路３４に供給されて、クロ
ック再生、キャリア再生が行われる。ここで、復調用発
振器３３は復調回路３４にて行われるクロック再生され
た信号に同期した周波数を発振出力する。

【００２３】復調回路３４に入力されるＩ信号とＱ信
号、あるいは復調回路３４によりクロック再生、キャリ
ア再生が行われて取り出されたＩ信号とＱ信号は、図１
の回路系統図に示す構成の、本発明になるユニークワー
ド（ＵＷ）検出回路３５に供給され、後述するように、
含まれている周波数誤差成分に基づくタイミング信号に
より、振幅が大きい方のＩ信号又はＱ信号が選択され、
選択された信号に対してユニークワード検出を行ってＵ
Ｗ検出信号が取り出される。

【００２４】次に、ＵＷ検出回路３５によるＵＷ検出原
理について説明する。入力されたＩＦ信号は、復調用発
振器３０にて発生する近似周波数で、直交ベースバンド
復調（変調）されるため、復調周波数の誤差成分を含ん
でいる。この周波数誤差成分により、直交ベースバンド
変調（復調）時の復調用発振器３０の出力発振周波数
が、乗算器２７及び２８の入力ＩＦ信号に対して正
（＋）方向にずれているか、負（−）方向にずれている
かにより、図３及び図４に示すように、Ｉ−Ｑ座標軸平
面上において黒丸で示すシンボルデータが矢印で示すよ
うに、時間の経過と共にずれていく。この時のＩ信号波
形は例えば図５に示され、またＱ信号波形は図６に示さ
れる。

【００２５】このような周波数誤差成分を含んだＩ信号
及びＱ信号からユニークワードパターンを検出しようと
した場合、単純に固定パターン検出を行った場合は、周
波数誤差成分の影響により誤検出の確率が高くなる。こ
のとき、ノイズの影響を考えると、検出する信号の振幅
が大きい方が雑音の影響を受ける確率が低くなる。従っ
て、周波数誤差成分を含むＩ信号とＱ信号のうち、振幅
が大きい方を選択してユニークワード検出を行えば、ノ
イズの影響を受ける確率を低くできる。そこで、この実
施の形態では、図５及び図７（Ａ）に示す周波数誤差成
分を含んだＩ信号と、図６及び図７（Ｃ）に示す周波数
誤差成分を含んだＱ信号において、同じ時刻においては
振幅が大きい方を有効として選択すると、図７（Ｂ）、
（Ｄ）に示すように、有効と判断した方の信号に対して
ユニークワード検出を行う。

【００２６】また、Ｉ信号とＱ信号の振幅を比較するタ
イミング信号を生成する方法としては、例えば周波数誤
差検出手段として、Ｉ信号を２乗して得た図８に示すよ
うな波形の第１の信号と、Ｑ信号を２乗して得た図９に
示すような波形の第２の信号とを減算して、図１０及び
図７（Ｅ）に示すような波形の減算信号を生成し、この
減算信号を上記のタイミング信号としてＩ信号及びＱ信
号のいずれを選択するかの制御信号を得ることが考えら
れる。

【００２７】つまり、図７（Ａ）〜（Ｅ）から分かるよ
うに、図７（Ｅ）に示す減算信号が正の半サイクル期間
ではＩ信号の方が振幅が大であり、負の半サイクル期間
ではＱ信号の方が振幅が大であるから、この減算信号に
よりＩ信号及びＱ信号のうち振幅が大きい方の信号を選
択できる。

【００２８】ところが、図３及び図４に示したように、
周波数誤差成分を含んだＩ信号とＱ信号は、Ｉ−Ｑ座標
軸平面上でみると、時間方向で回転している。従って、
Ｉ信号及びＱ信号に含まれるユニークワード信号パター
ンの符号は、その座標軸平面のどの場所にあるかによ
り、反転することになる。すなわち、Ｉ信号は、図１１
に示すように、Ｉ−Ｑ座標軸平面の第１象限と第４象限
で正転（＋）、第２象限と第３象限で反転（−）であ
り、Ｑ信号は、図１２に示すように、Ｉ−Ｑ座標軸平面
の第１象限と第２象限で正転（＋）、第３象限と第４象
限で反転（−）である。従って、これらＩ信号とＱ信号
とを同時に見たときの、Ｉ−Ｑ座標軸平面での正転と反
転の関係は、図１３に示すようになる。

【００２９】この関係から、図１４（Ａ）に示すよう
に、Ｉ信号とＱ信号が周波数誤差成分により、Ｉ−Ｑ座
標軸平面上で反時計方向に時間ずれが回転しているとき
は、同図（Ｂ）に示すように、Ｉ信号／Ｑ信号の符号関
係は、［Ｉ，Ｑ］＝［＋，＋］、［−，＋］、［−，
−］、［＋，−］、［＋，＋］、．．．の順で変化す
る。一方、Ｉ信号とＱ信号が周波数誤差成分により、図
１４（Ａ）に示すように、Ｉ−Ｑ座標軸平面上で時計方
向に時間ずれが回転しているときは、同図（Ｂ）に示す
ように、Ｉ信号／Ｑ信号の符号関係は、［Ｉ，Ｑ］＝
［＋，＋］、［＋，−］、［−，−］、［−，＋］、
［＋，＋］、．．．の順で変化する。

【００３０】従って、上記の符号関係により、比較する
信号を変換して、既知のユニークワードパターンを比較
することにより、ユニークワード検出を行うことができ
る。また、前記の＋方向の関係と、−方向の関係のどち
らでユニークワード検出が行えたかにより、ユニークワ
ード期間内において、周波数誤差成分のずれ方向を推定
できる。

【００３１】次に、上記の検出原理に基づき動作する本
発明の実施の形態について、図１と共に説明する。受信
ディジタル変調波をＩＦ信号に周波数変換した後、図２
に示したように直交ベースバンド変調（復調）して得ら
れた、各々ｎビットのＩ信号とＱ信号のうち、Ｉ信号は
図１の符号ビット検出器１と周波数誤差検出手段５内の
乗算器６に供給され、Ｑ信号は符号ビット検出器２と周
波数誤差検出手段５内の乗算器７に供給される。

【００３２】ここで、受信ディジタル変調波がＢＰＳＫ
信号であるとすると、上記の符号ビット検出器１及び２
は、１か０の２値の信号を得る。この符号ビット検出器
１及び２は、入力Ｉ信号及びＱ信号が２の補数表示で表
現されている場合は、最上位ビット（ＭＳＢ）を単純に
抜き取るだけて実現できる。符号ビット検出器１及び２
からそれぞれ取り出された符号ビットは、周波数誤差検
出手段５の出力信号との時間合わせのために周波数誤差
検出手段５の処理時間に相当する時間遅延された後、４
つの排他的論理和回路（ＥＸＯＲ回路）１４ａ〜１４ｄ
からなる反転手段１４に供給される。

【００３３】一方、周波数誤差検出手段５は乗算器６及
び７、減算器８、低域フィルタ（ＬＰＦ）９及び符号ビ
ット検出器１０から構成されており、乗算器６により入
力Ｉ信号を２乗し、乗算器７により入力Ｑ信号を２乗
し、これらの２乗信号を減算器８により減算して、図１
６（Ａ）に示すような、Ｉ信号及びＱ信号に含まれる周
波数誤差成分を示す前記減算信号（Ｉ²−Ｑ²）を取り出
し、ＬＰＦ９によりノイズ成分を除去した後、符号ビッ
ト検出器１０により符号ビットであるＭＳＢを抜き取
り、それをＩ信号とＱ信号のパターンを切り換える制御
信号として出力する。

【００３４】この制御信号は、図１６（Ｂ）に示され、
後述の選択回路（セレクタ）１５及び１６に切り換え信
号として印加される一方、Ｄ型フリップフロップ（Ｄ−
ＦＦ）１２のクロック端子に印加され、またインバータ
１１により極性反転されて図１６（Ｃ）に示すような矩
形波とされてＤ−ＦＦ１３のクロック端子に印加され
る。Ｄ−ＦＦ１２及び１３はそのＱバー出力端子がＤ端
子に接続されており、クロック端子の入力信号を２分周
して出力する。

【００３５】従って、Ｄ−ＦＦ１２のＱ出力端子からは
図１６（Ｄ）に示すように、クロック入力信号の立ち上
り毎に反転する信号（前記減算信号（Ｉ²−Ｑ²）の周期
毎に反転する矩形波）が取り出されて反転手段１４のＥ
ＸＯＲ回路１４ａ及び１４ｃに供給され、またＤ−ＦＦ
１３のＱバー出力端子からは図１６（Ｅ）に示すよう
に、クロック入力信号の立ち上り毎に反転する信号（前
記減算信号（Ｉ²−Ｑ²）の周期毎に反転する矩形波）が
取り出されて反転手段１４のＥＸＯＲ回路１４ｄに供給
され、更に、Ｄ−ＦＦ１３のＱ出力端子からは図１６
（Ｅ）に示す信号と位相が１８０度異なる逆相の信号が
取り出されて反転手段１４のＥＸＯＲ回路１４ｂに供給
される。

【００３６】図７と共に説明したように、Ｉ信号の２乗
信号とＱ信号の２乗信号の減算信号が正の半サイクルの
ときはＩ信号の方が振幅が大きく、負の半サイクルのと
きはＱ信号の方が振幅が大きいので、図１６（Ａ）に示
すＩ信号の２乗信号とＱ信号の２乗信号との減算信号が
正の半サイクルに対応した、図１６（Ｂ）に示す符号ビ
ット検出器１０の出力制御信号がハイレベルの期間は選
択回路１５及び１６をそれぞれＩ信号を選択するように
制御し、上記減算信号が負の半サイクルに対応した上記
制御信号がローレベルの期間は選択回路１５及び１６を
それぞれＱ信号を選択するように制御する。

【００３７】更に、反転手段１４は２入力ＥＸＯＲ回路
１４ａ〜１４ｄにより構成されており、ＥＸＯＲ回路１
４ａ及び１４ｂが一方の入力端子に遅延回路３、４から
のＩ信号、Ｑ信号が入力され、他方の入力端子にＤ−Ｆ
Ｆ１２、１３の各Ｑ出力端子よりの信号が供給される。
これにより、ＥＸＯＲ回路１４ａ及び１４ｂから選択回
路１５へは、図１６（Ｆ）に模式的に示すように、前記
減算信号（Ｉ²−Ｑ²）の半サイクル期間毎に、図１４
（Ｂ）に示したような極性で変化するＩ信号とＱ信号が
取り出される。すなわち、選択回路１５には図１４
（Ａ）に示した周波数誤差成分による時間ずれを補償し
たＩ信号とＱ信号が取り出される。そして、図１６
（Ｆ）に楕円で示した部分の符号の極性のＩ信号とＱ信
号が選択回路１５により選択されて取り出される。

【００３８】同様に、ＥＸＯＲ回路１４ｃ及び１４ｄが
一方の入力端子に遅延回路３、４からのＩ信号、Ｑ信号
が入力され、ＥＸＯＲ回路１４ｃの他方の入力端子に図
１６（Ｄ）に示したＤ−ＦＦ１２のＱ出力信号が、また
ＥＸＯＲ回路１４ｄの他方の入力端子に図１６（Ｅ）に
示したＤ−ＦＦ１３のＱバー出力信号が供給される。こ
れにより、ＥＸＯＲ回路１４ｃ及び１４ｄから選択回路
１６へは、図１６（Ｇ）に模式的に示すように、前記減
算信号（Ｉ²−Ｑ²）の半サイクル期間毎に、図１５
（Ｂ）に示したような極性で変化するＩ信号とＱ信号が
取り出される。すなわち、選択回路１６には図１５
（Ａ）に示した周波数誤差成分による時間ずれを補償し
たＩ信号とＱ信号が取り出される。そして、図１６
（Ｇ）に楕円で示した部分の符号の極性のＩ信号とＱ信
号が選択回路１６により選択されて取り出される。

【００３９】選択回路１５の出力信号は、ｍビットのシ
フトレジスタ１９に供給されて保持され、一方、選択回
路１６の出力信号はｍビットのシフトレジスタ２２に供
給されて保持される。ここで、ユニークワードパターン
はＩ信号とＱ信号で同一のｍビットの所定の既知のパタ
ーンであり、また、ユニークワード（ＵＷ）パターン発
生器１７及び２０はそれぞれ同一のＵＷパターンを発生
している。

【００４０】シフトレジスタ１９にＩ信号とＱ信号のＭ
ＳＢが交互にシリアルにｍビット蓄積され、そのシフト
レジスタ１９のｍビット並列出力信号は、比較回路１８
において、ＵＷパターン発生器１７からの予め定められ
たｍビットのＵＷパターンと比較され、一致するか否か
比較され、両者が一致したときはハイレベルの一致信号
が比較回路１８から取り出される。比較回路１８の出力
信号は、２入力ＯＲ回路２３の一方の入力端子に入力さ
れる一方、周波数ずれ方向検出信号２５として出力され
る。

【００４１】同様に、シフトレジスタ２２のｍビット並
列出力信号は、比較回路２１において、ＵＷパターン発
生器２０からの予め定められたＵＷパターンと比較さ
れ、一致するか否か比較され、両者が一致したときはハ
イレベルの一致信号が比較回路２１から取り出される。
比較回路２１の出力信号は、２入力ＯＲ回路２３の他方
の入力端子に入力される一方、周波数ずれ方向検出信号
２６として出力される。

【００４２】ここで、周波数誤差信号成分により図１４
（Ａ）に示すような時間ずれが生じている場合は、比較
回路１８からのみハイレベルのユニークワード（ＵＷ）
検出信号が取り出され、図１５（Ａ）に示すような時間
ずれが生じている場合は、比較回路２１からのみハイレ
ベルのユニークワード（ＵＷ）検出信号が取り出され
る。また、周波数誤差成分が殆どないか、極めて緩やか
な時間ずれが生じている場合は、比較回路１８及び２１
の両方からＵＷ検出信号が取り出される。比較回路１８
及び２１の少なくとも一方でＵＷパターンの一致結果が
得られたときには、ハイレベルのＵＷ検出信号２４がＯ
Ｒ回路２３から取り出される。

【００４３】このように、この実施の形態では、ＦＦＴ
などの演算を行わずに、また多くの絶対値検出器や乗算
器を用いることなく、小規模な回路構成で、周波数誤差
成分の影響を最小限に抑えて安定にユニークワード検出
ができる。また、ユニークワード内における周波数誤差
成分の周波数ずれ方向を検出することもできる。更に、
この実施の形態では、復調回路３４の入力信号を用いて
ユニークワードの検出ができるため、低Ｃ／Ｎ条件下で
復調回路の正常動作が困難であっても、ユニークワード
の検出ができる。

【００４４】次に、他の実施の形態について説明する。
図１７は周波数誤差検出手段の他の例の構成図を示す。
Ｉ信号とＱ信号との間には、 （Ｉ×Ｉ）−（Ｑ×Ｑ）＝（Ｉ＋Ｑ）×（Ｉ−Ｑ） の関係が成り立つ。図１の周波数誤差検出手段５は上式
の左辺の項を満足するような信号を生成して周波数誤差
成分を検出するようにしていたが、この周波数誤差検出
手段５に代えて、上式の右辺の項を満足するような信号
を生成して周波数誤差を検出する図１７の周波数誤差検
出手段を用いることもできる。

【００４５】この周波数誤差検出手段４１では、Ｉ信号
とＱ信号を加算器３６で加算した信号と、減算器３７で
減算した信号とを乗算器３８で乗算することにより、上
式の左辺で表される信号を生成し、この信号をＬＰＦ３
９を通すことによりノイズ成分を除去し、符号ビット検
出器４０により符号ビットを検出することで、図１６
（Ｂ）に示すような制御信号を得ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｉ信号とＱ信号のうち振幅が大きい方の信号を選択して
からユニークワード検出を行うことにより、ノイズの影
響の殆どないユニークワード検出ができるようにしたた
め、ノイズに対する余裕があり、安定したユニークワー
ド検出ができ、また、Ｉ信号及びＱ信号に含まれている
周波数誤差信号成分に基づき、Ｉ信号及びＱ信号がＩ−
Ｑ座標軸平面上で回転しても、その周波数ずれを補償し
たＩ信号及びＱ信号を反転手段より取り出すようにした
ため、従来に比べてより信頼性の高いユニークワード検
出ができる。

【００４７】また、本発明によれば、復調回路の動作に
拘らず、より確実にユニークワードを検出し得ると共
に、小規模な回路構成で復調回路の同期確立をより速め
ることができる。更に、本発明によれば、ユニークワー
ド内における周波数ずれ成分の方向を検出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるユニークワード検出回路の一実施
の形態の回路系統図である。

【図２】本発明回路を適用し得るディジタル変調波復調
装置の一例のブロック図である。

【図３】受信ＩＦ信号に誤差周波数成分がある場合のＩ
−Ｑ座標軸平面上のシンボルデータの変化の一例を示す
図である。

【図４】受信ＩＦ信号の誤差周波数成分がある場合のＩ
−Ｑ座標軸平面上のシンボルデータの変化の他の例を示
す図である。

【図５】受信ＩＦ信号に誤差周波数成分がある場合の同
相信号（Ｉ信号）の一例の波形図である。

【図６】受信ＩＦ信号に誤差周波数成分がある場合の直
交信号（Ｑ信号）の一例の波形図である。

【図７】本発明の基本原理を示す信号波形図とタイミン
グ図である。

【図８】Ｉ信号を２乗した信号波形の一例を示す波形図
である。

【図９】Ｑ信号を２乗した信号波形の一例を示す波形図
である。

【図１０】Ｉ信号の２乗信号とＱ信号の２乗信号を減算
した信号波形の一例を示す波形図である。

【図１１】Ｉ−Ｑ座標軸表現におけるＩ信号符号の極性
を示す図である。

【図１２】Ｉ−Ｑ座標軸表現におけるＱ信号符号の極牡
を示す図である。

【図１３】Ｉ−Ｑ座標軸表現におけるＩ信号及びＱ信号
の極性を示す図である。

【図１４】Ｉ−Ｑ座標軸表現における周波数ずれ（＋方
向）における回転方向とＩ信号及びＱ信号の符号の極性
を示す図である。

【図１５】Ｉ−Ｑ座標軸表現における周波数ずれ（−方
同）における回転方向とＩ信号及びＱ信号の符号の極性
を示す図である。

【図１６】図１の動作説明用のタイミングチャートであ
る。

【図１７】本発明回路の要部の周波数誤差検出手段の他
の例のブロック図である。

【図１８】従来のユニークワード検出回路の一例のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１、２、１０、４０ 符号ビット検出回路 ５、４１ 周波数誤差検出手段 ６、７、２７、２８、３８ 乗算器 ８、３７ 減算器 ９、３９ 低域フィルタ（ＬＰＦ） １２、１３ Ｄ型フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ） １４ 反転手段 １５、１６ 選択回路 １７、２０ 既知のＵＷパターン発生器 １８、２１ 比較回路 １９、２２ ｍビットシフトレジスタ ２３ ＯＲ回路 ２４ ＵＷ検出信号 ２５、２６ 周波数ずれ方向検出信号 ２９ π／２移相回路 ３０、３３ 復調用発振器 ３１、３２ Ａ／Ｄ変換器 ３４ 復調回路 ３５ ユニークワード検出回路（ＵＷ検出回路） ３６ 加算器

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−103326（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−112591（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−183248（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−212430（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−46094（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−180264（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 27/00 - 27/38

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信したディジタル変調波信号に対して
   直交ベースバンド復調して得た実部信号と虚部信号のそ
   れぞれが入力されるＡ／Ｄ変換器から、ディジタル値に
   変換されたＩ信号とＱ信号を受け、そのＩ信号とＱ信号
   からユニークワードを検出するユニークワード検出回路
   において、 前記Ｉ信号とＱ信号に含まれる周波数誤差成分を検出す
   る周波数誤差成分検出手段と、 前記周波数誤差成分検出手段により前記周波数誤差成分
   を検出して得られたタイミング信号に基づき、前記Ｉ信
   号とＱ信号のうち振幅が大きい方の信号を選択する選択
   手段と、 前記選択手段から取り出された信号を既知のユニークワ
   ードパターンと同じビット数分保持した値と、前記既知
   のユニークワードパターンとを比較し、両者が一致した
   ときにユニークワード検出信号を出力する比較手段とを
   有することを特徴とするユニークワード検出回路。
2. 【請求項２】 Ｉ−Ｑ座標軸平面上において周波数ずれ
   が反時計方向に回転している場合の前記Ｉ信号及びＱ信
   号の正転及び反転の関係を示す第１のパターンと、Ｉ−
   Ｑ座標軸平面上において周波数ずれが時計方向に回転し
   ている場合の前記Ｉ信号及びＱ信号の正転及び反転の関
   係を示す第２のパターンで、前記周波数誤差成分検出手
   段により検出して得られたタイミング信号に基づき、前
   記Ｉ信号とＱ信号を反転して前記選択手段へ出力する反
   転手段を更に有することを特徴とする請求項１記載のユ
   ニークワード検出回路。
3. 【請求項３】 前記反転手段は、前記Ｉ信号及びＱ信号
   の符号ビットのみを正転又は反転して出力することを特
   徴とする請求項２記載のユニークワード検出回路。
4. 【請求項４】 前記周波数誤差成分検出手段は、前記Ｉ
   信号を２乗した第１の信号とＱ信号を２乗した第２の信
   号の差信号を生成する差信号生成手段と、該差信号かの
   ノイズ成分を除去するフィルタ回路と、前記フィルタ回
   路の出力差信号の符号ビットを出力する符号ビット検出
   器とからなり、前記選択回路は、前記符号ビット検出器
   の出力信号に基づいて前記Ｉ信号及びＱ信号の一方を選
   択することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか
   一項記載のユニークワード検出回路。
5. 【請求項５】 前記周波数誤差成分検出手段により前記
   周波数誤差成分を検出して得られたタイミング信号に基
   づき、該周波数誤差成分の周期毎に反転し、かつ、互い
   に位相が９０度の整数倍異なる第１乃至第３の矩形波を
   発生する矩形波発生回路を有し、前記反転手段は、前記
   第１の矩形波で前記Ｉ信号を反転又は正転し、かつ、該
   第１の矩形波と９０度位相が異なる第２の矩形波で前記
   Ｑ信号を反転又は正転する第１の回路部と、前記第１の
   矩形波で前記Ｉ信号を反転又は正転し、かつ、該第１の
   矩形波と２７０度位相が異なる第３の矩形波で前記Ｑ信
   号を反転又は正転する第２の回路部とからなることを特
   徴とする請求項２又は３記載のユニークワード検出回
   路。
6. 【請求項６】 前記選択手段は、前記反転手段の前記第
   １の回路部から取り出されたＩ信号及びＱ信号を、前記
   周波数誤差成分検出手段により前記周波数誤差成分を検
   出して得られたタイミング信号に基づき交互に選択する
   第１の選択回路と、前記反転手段の前記第２の回路部か
   ら取り出されたＩ信号及びＱ信号を、前記周波数誤差成
   分検出手段により前記周波数誤差成分を検出して得られ
   たタイミング信号に基づき交互に選択する第２の選択回
   路とを有し、 前記比較手段は、前記第１及び第２の選択回路のそれぞ
   れに対応して同一の既知のユニークワードと比較すると
   共に周波数ずれ方向信号を出力する第１及び第２の比較
   回路部と、該第１及び第２の比較回路部のうち少なくと
   もいずれか一方の比較回路部から一致検出結果が得られ
   たときにユニークワード検出信号を出力する論理回路と
   からなることを特徴とする請求項５記載のユニークワー
   ド検出回路。
7. 【請求項７】 前記周波数誤差成分検出手段に入力され
   る前記Ｉ信号及びＱ信号は、復調回路に入力する前のＩ
   信号及びＱ信号であることを特徴とする請求項１乃至３
   のうちいずれか一項記載のユニークワード検出回路。