JP3301555B2 - 無線受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図１７） 発明が解決しようとする課題（図１８） 課題を解決するための手段（図１、図２、図３及び図１
４） 作用（図１、図２、図３及び図１４） 実施例 （１）第１の実施例（図１及び図２） （１−１）位相ずれの補正 （２）第２の実施例（図３〜図１２） （３）第３の実施例（図１３〜図１６） （４）他の実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は無線受信装置に関し、例
えば音声信号を符号化して送受するデイジタルセルラに
適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、無線電話の１つでなるデイジタル
セルラにおいては、音声信号を符号化して送受すること
により、時分割多重化の手法を適用して１つのチヤンネ
ルを複数の端末装置で同時に使用し得るようになされて
いる。

【０００４】すなわちこの種の端末装置は、電源が投入
されると、予め設定された１２４のチヤンネルを順次ス
キヤンして電界強度が最も強いチヤンネルを検出する。
これにより端末装置は、その端末装置が属するエリアに
割り当てられた制御チヤンネルを検出し、この制御チヤ
ンネルを受信する。

【０００５】この制御チヤンネルは、タイムスロツトを
形成して種々の情報を送信するようになされ、これによ
りデイジタルセルラは、この制御チヤンネルを各端末装
置で受信して制御チヤンネルを送出する基地局の情報、
隣接する基地局の情報、さらには端末装置の呼び出し情
報等を伝送するようになされている。このため端末装置
は、この制御チヤンネルに所定のタイミングで出力され
るＦＣＣＨ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏ
ｎ ｃｈａｎｎｅｌ）を検出し、これによりこのＦＣＣ
Ｈを基準にして必要な情報が送出されるタイミングを大
まかに検出するようになされている。

【０００６】このＦＣＣＨは、復調した際に値「０」の
データが所定ビツト数だけ連続するようにビツトパター
ンが割り当てられた同期信号で、これにより端末装置
は、このＦＣＣＨのタイミングを検出して受信データＳ
のタイミングに全体の動作を同期させる（すなわちフレ
ーム同期でなる）。さらに端末装置は、このようにして
ＦＣＣＨでフレーム同期すると、全体の動作をバースト
に同期させる。

【０００７】ここでバーストは、所定のタイミングで制
御チヤンネルに出力され、図１７に示すように、ほぼ中
央にトレーニングシーケンスが介挿されるようになさ
れ、値「０」のデータが所定ビツト数だけ連続するよう
にビツトパターンが割り当てられてＦＣＣＨが形成され
るのに対し、このトレーニングシーケンスは、予め設定
されたビットパターンで値「１」及び値「０」のデータ
が繰り返されて形成されるようになされている。

【０００８】これによりこの種のデイジタルセルラにお
いては、ＦＣＣＨを基準にして受信データに全体の動作
を大まかに同期化し得るのに対し、トレーニングシーケ
ンスを基準にして全体の動作をビツト単位で同期化し得
るようになされている。すなわち端末装置は、所定のビ
ツトパターンと受信データとの間で相関を検出すること
により、この相関値が立ち上がるタイミングを検出して
トレーニングシーケンスのタイミングを検出する。これ
により端末装置は、ビツト単位で受信データのタイミン
グを検出し得るようになされ、この相関値検出結果を基
準にして全体の動作を制御して全体の動作をバーストに
同期するようになされている。

【０００９】これにより端末装置は、制御チヤンネルを
モニタし、基地局からの呼び出し情報を検出すると指定
されたチヤンネルに移ることにより、所望の通話対象と
通話し得るようになされ、また隣接基地局の制御チヤン
ネル受信結果との比較結果に基づいて、受信する制御チ
ヤンネルを切り換え、これにより隣接するエリアに移動
した場合でも、確実に通話し得るようになされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで図１８に示す
ように、この種の端末装置で受信される受信データは、
フエージングの影響で常に周波数が変動する特徴があ
る。この周波数の変動は、バーストに比して大きい特徴
があり、１つのバースト内ではほぼ一定値だけ周波数が
変化した状態に保持される。

【００１１】このため端末装置においては、トレーニン
グシーケンスのタイミングを検出してデータ処理する場
合、トレーニングシーケンス内で受信データに位相同期
したタイミングでデータ処理し得ても、トレーニングシ
ーケンスから離れたバーストの両端では、データ処理の
タイミングと受信データのタイミングとが位相ずれする
場合がある。この場合、このバーストの両端で、ビツト
エラーレートが増大し、正しいデータを受信することが
困難になる。またこの種の端末装置は、スーパーヘテロ
ダイン方式で形成されていることにより、局部発振信号
が周波数オフセツトした場合にも、このような状態が発
生する。

【００１２】この場合、例えばアナログ回路形成のＰＬ
Ｌ回路で受信データ処理基準のクロツクを生成すること
により、この種の位相ずれを補正する方法も考えられる
が、全体構成が煩雑化、複雑化する問題があり、またノ
イズが増加したり、回路を形成する素子の経年変化を完
全に防止し得ないことにより信頼性も低下する。これに
対して位相ずれ量を逐次検出して周波数の変化量を推定
し、この推定結果でデータ処理のタイミングを切り換え
る方法も考えられるが、この場合演算処理が煩雑になる
欠点があり、また周波数を誤推定する場合も考えられ、
重大な通信障害に発展する恐れもある。

【００１３】さらにこの位相ずれ量を実際に検出する場
合、検出に供したバースト自体については、この検出結
果で位相ずれを補正し得ない欠点もある。

【００１４】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易かつ確実にこの種の位相ずれを検出して補正す
ることができる無線受信装置を提案しようとするもので
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所定のタイミングで送信信号に介
挿された所定のビツトパターンを基準にして送信信号を
受信する無線受信装置１において、送信信号を復調して
受信データを出力する受信手段２、３、４、５、６、
７、８、９と、ビツトパターンを基準にして受信データ
に同期して当該受信データをデータ処理する受信データ
処理手段１０、１２、１３、１４、１５と、ビツトパタ
ーンと受信データとの第１の相関値Ｃｙを算出すること
により受信データ処理手段１０、１２、１３、１４、１
５のデータ処理に対する受信データの第１の位相ずれ情
報を検出する第１の位相ずれ情報検出手段２４と、受信
データを所定周波数Δｆだけ遅れ位相及び進み位相した
際の当該受信データとビツトパターンとの第２の相関値
Ｃｘ及び第３の相関値Ｃｚを算出することにより、受信
データ処理手段１０、１２、１３、１４、１５のデータ
処理に対する受信データの第２の位相ずれ及び第３の位
相ずれを検出する第２及び第３の位相ずれ情報検出手段
２４と、第１の相関値Ｃｙ、第２の相関値Ｃｘ及び第３
の相関値Ｃｚを比較し、第１の相関値Ｃｙが最大のとき
第１の位相ずれは存在しないと判断して位相補正を行わ
ず、さらに第１の相関値Ｃｙが最小のときも位相補正を
行わず、第２の相関値Ｃｘ又は第３の相関値Ｃｚが最大
のとき第２の相関値Ｃｘ又は第３の相関値Ｃｚの大小関
係に基づいて第２の位相ずれ又は第３の位相ずれに関す
る位相ずれ方向を検出すると共に位相ずれ量を検出し、
当該位相ずれ方向及び当該位相ずれ量に応じた位相補正
を行う制御手段１５、２４とを設けるようにする。

【００１６】

【００１７】また第２の発明においては、制御手段は第
１の相関値Ｃｙ、第２の相関値Ｃｘ又は第３の相関値Ｃ
ｚが最大となる回数の累積結果に基づいて、第１の位相
ずれが発生していないこと、又は第２の位相ずれ或いは
第３の位相ずれに関する位相ずれ方向を検出する。

【００１８】

【作用】本発明においては、ビツトパターンと受信デー
タとの第１の相関値Ｃｙを算出することにより受信デー
タの第１の位相ずれ情報を検出し、受信データを所定周
波数だけ遅れ位相及び進み位相した際の当該受信データ
とビツトパターンとの第２の相関値Ｃｘ及び第３の相関
値Ｃｚを算出することにより受信データの第２の位相ず
れ及び第３の位相ずれを予め検出しておき、第１の相関
値Ｃｙ、第２の相関値Ｃｘ及び第３の相関値Ｃｚを比較
することにより、第１の相関値Ｃｙが最大のとき第１の
位相ずれは存在しないと判断して位相補正を行わず、さ
らに第１の相関値Ｃｙが最小のときには相関値検出結果
に誤りがあり間違つた位相補正を行う可能性が高いと判
断して位相補正を行わず、第２の相関値Ｃｘ又は第３の
相関値Ｃｚが最大のとき第２の相関値Ｃｘ又は第３の相
関値Ｃｚの大小関係に基づいて遅れ位相した第２の位相
ずれ又は進み位相した第３の位相ずれに関する位相ずれ
方向を検出すると共に位相ずれ量を検出することによ
り、第１の相関値Ｃｙが最大又は最小であるか否かを調
べるだけで位相補正を行うべきか否かを容易かつ適確に
判別し得ると共に、第１の相関値Ｃｙが最小でない場合
には第２の相関値Ｃｘ又は第３の相関値Ｃｚの大小関係
を調べるだけで第２の位相ずれ又は第３の位相ずれに関
する位相ずれ方向及び位相ずれ量を検出して正確な位相
補正を行うことができる。

【００１９】

【００２０】また本発明においては、第１の相関値Ｃ
ｙ、第２の相関値Ｃｘ又は第３の相関値Ｃｚが最大とな
る回数の累積結果に基づいて、第１の位相ずれが発生し
ていないこと、又は第２の位相ずれ或いは第３の位相ず
れに関する位相ずれ方向を検出することができるので、
ノイズ等の影響を有効に回避して一段と正確かつ確実に
位相ずれを補正することができる。

【００２１】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００２２】（１）第１の実施例 図１において、１は全体としてデイジタルセルラの端末
装置を示し、基地局から送出された送信信号をアンテナ
２で受信し、その結果得られる受信信号をアンテナ共用
器３を介してミクサ４に出力する。ミクサ４は、発振部
５から出力される局部発振信号を用いて受信信号を周波
数変換した後、フイルタ６を介して出力し、これにより
端末装置１は、局部発振信号の周波数を切り換えて所望
のチヤンネルを選択的に受信し得るようになされてい
る。

【００２３】アナログデイジタル変換回路（Ａ／Ｄ）７
は、このフイルタ６の出力信号を増幅回路８を介して入
力し、所定の基準信号を基準にしてデイジタル値に変換
して出力し、これにより端末装置１は、受信信号の基準
位相に同期したタイミングの復調結果でなるＩデータＩ
を復調し得るようになされている。さらにアナログデイ
ジタル変換回路７は、増幅回路８の出力信号を移相器９
を介して入力し、この入力信号をデイジタル値に変換
し、これにより端末装置１は、Ｉ信号に対して90度位相
の異なる復調結果でなるＱデータＱを復調し得るように
なされ、これによりＧＭＳＫ変調されて伝送されたＩデ
ータ及びＱデータを復調し得るようになされている。

【００２４】イコライザ１０は、このＩデータ及びＱデ
ータを元のデータ列に復調すると共に、歪み補正するこ
とにより、マルチパスを除去して出力し、チヤンネルデ
コーダ１２は、イコライザ１０の出力データから音声デ
ータを選択してボイスデコーダ１３に出力する。これに
よりボイスデコーダ１３は、畳み込み符号化されて伝送
された音声信号を復調した後、スピーカ１４を駆動す
る。

【００２５】これにより端末装置１は、通話対象から基
地局を介して送出された音声信号を受信し得るようにな
されている。さらにイコライザ１０は、アナログデイジ
タル変換回路７から出力されるＩデータ及びＱデータを
基準にしてＦＣＣＨを検出し、検出結果を中央処理ユニ
ツト（ＣＰＵ）１５に出力し、中央処理ユニツト１５
は、この検出結果を基準にしてイコライザ１０、チヤン
ネルデコーダ１２等の動作を制御する。

【００２６】これにより端末装置１は、このＦＣＣＨ検
出結果を基準にして基地局から送出された所定の情報を
受信し、その受信結果に基づいて局部発振信号の周波数
を切り換えることにより、所定の通話チヤンネルに周波
数を切り換えた後、所定のタイムスロツトを受信して音
声信号を受信し得るようになされている。

【００２７】これに対して端末装置１の送信系は、マイ
ク１６から出力される音声信号をボイスエンコーダ１７
で音声データに変換した後、チヤンネルエンコーダ１８
でＩデータ及びＱデータに変換する。さらにデイジタル
アナログ変換回路（Ｄ／Ａ）１９は、このＩデータ及び
ＱデータをＩ成分及びＱ成分のアナログ信号に変換し、
ミクサ２０は、局部発振信号でこのＩ成分及びＱ成分の
アナログ信号を所定周波数の送信信号に変換する。

【００２８】これにより端末装置１は、このミクサ２０
の出力信号をフイルタ２１を介してパワーアンプ２２に
出力し、このパワーアンプ２２の出力信号をアンテナ共
用器３を介してアンテナ２から送出する。このとき端末
装置１は、イコライザ１０で検出される所定のタイミン
グ検出結果を基準にして送信及び受信のタイミングを切
り換え、これにより時分割多重の手法を適用して基地局
から複数の端末装置に対して送出される送信信号のう
ち、自局に割り当てられたタイムスロツトを選択的に受
信し、また自局に割り当てられたタイムスロツトを使用
して基地局に音声データを送出するようになされてい
る。

【００２９】（１−１）位相ずれの補正 端末装置１は、ＦＣＣＨを基準にしてフレーム同期し、
さらにバーストを基準にして全体の動作を受信データに
同期させ、その後タイムスロツトを受信して所望の情報
を受信する。すなわち端末装置１の電源を立ち上げる
と、さらに端末装置が属するエリアが切り換わると、中
央処理ユニツト１５は、発振部５に制御コマンドを出力
して制御チヤンネルを受信し、続いてイコライザ１０に
制御データを出力してＦＣＣＨを検出する。

【００３０】これにより中央処理ユニツト１５は、ＦＣ
ＣＨのタイミングを検出すると、このタイミングを基準
にしてイコライザ１０に内蔵したタイムベースカウンタ
をセツトし、これにより全体の動作をフレーム同期す
る。

【００３１】このようにしてＦＣＣＨを基準にしてフレ
ーム同期すると、端末装置１は、続いて図２に示す処理
手順を所定周期で実行してバーストに同期すると共に、
位相ずれを補正する。すなわち中央処理ユニツト１５
は、タイムベースカウンタをセツトすると、続いてステ
ツプＳＰ１からステツプＳＰ２に移り、ここで位相補正
回路２４に制御データを出力し、バーストに介挿された
トレーニングシーケンスを検出する。

【００３２】ここで位相補正回路２４は、図１７につい
て上述したように、トレーニングシーケンス検出用のビ
ツトパターンと順次入力される受信データとの間で順次
次式

【数１】 の演算処理を実行して相関値Ｃy を検出する。ここでＸ
i は受信データを表し、Ｐi はトレーニングシーケンス
検出用のビツトパターンのデータを、Ｎはトレーニング
シーケンス検出用のビツトパターンのビツト数を表す。

【００３３】これにより位相補正回路２４は、続くステ
ツプＳＰ３で順次得られる相関値検出結果から最大値を
検出することにより、トレーニングシーケンスのタイミ
ングを検出し、このタイミング検出結果を基準にして動
作基準のカウンタをセツトし、これにより端末装置１全
体の動作をバーストに同期させる。これにより端末装置
１は、このバーストに同期したタイミングで順次得られ
る受信データＸi を処理するようになされている。

【００３４】このとき位相補正回路２４は、この相関値
検出結果の最大値を中央処理ユニツト１５に出力し、中
央処理ユニツト１５は、この相関値の最大値を第１の相
関値検出結果Ｃｙとして所定のレジスタに格納する。続
いて中央処理ユニツト１５は、ステツプＳＰ４に移り、
ここで位相補正回路２４に制御データを出力して受信デ
ータＸｉの周波数を可変して第２及び第３の相関値Ｃｘ
及びＣｚを検出する。

【００３５】すなわち位相補正回路２４は、この中央処
理ユニツト１５の制御コマンドに対応して次式

【数２】

【数３】 の演算処理を実行することにより、受信データＸi を周
波数Δｆだけ遅れ位相及び進み位相にした際の相関値Ｃ
x 及びＣz を検出する。ここでΔｆは変位させる周波数
を、Δｔは受信データのサンプル長を、ｊは虚数単位を
表す。

【００３６】これにより位相補正回路２４は、演算処理
の手法を適用して受信データの周波数を変位させた際の
第２及び第３の相関値Ｃx 及びＣz を検出し、これによ
り各周波数における受信データの位相ずれ情報を検出
し、この相関値検出結果を中央処理ユニツト１５に出力
する。中央処理ユニツト１５は、続くステツプＳＰ５に
おいて、第１〜第３の相関値Ｃx 〜Ｃz 間で比較結果を
得、これにより周波数を変位させない状態で得られる第
１の相関値Ｃy がこの第１〜第３の相関値Ｃx 〜Ｃz の
中で最大値か否か判断する。

【００３７】ここで肯定結果が得られると、中央処理ユ
ニツト１５は、ステツプＳＰ６に移り、この処理手順を
完了し、所定期間経過して再びこの処理手順を繰り返
す。すなわち周波数を変位させない状態で得られる第１
の相関値Ｃy がこの第１〜第３の相関値Ｃx 〜Ｃz の中
で最も大きい場合、受信データＸi の周波数変位が殆ど
無い場合と判断することができる。従つてこの場合、端
末装置１は、このバーストに同期したタイミングのまま
で順次得られる受信データＸi を処理して、受信データ
Ｘi を正しく処理し得る。

【００３８】これに対して受信データＸi の周波数が変
位している場合、その変位方向に応じて第２又は第３の
相関値Ｃx 又はＣz が最大値に立ち上がる。この場合周
波数が変位した分、受信データＸi の処理タイミングを
補正すれば、その分位相ずれを補正し得、ビツトエラー
レートの劣化を低減することができる。

【００３９】さらにこのタイミングの補正に代えて
（２）式及び（３）式で受信データＸiの周波数を変位
させてトレーニングシーケンス検出用のビツトパターン
との間で乗算して相関値を検出したように、演算処理の
手法を適用して受信データＸi の周波数を補正して位相
ずれを補正すれば、簡易に位相ずれを補正することがで
きる。また、このように演算処理の手法を適用して位相
ずれを補正すれば、この第２及び第３の相関値検出処理
Ｃx 及びＣz に供した受信データＸi についても位相ず
れを補正し得、これにより簡易な構成で、正しいタイミ
ングでデータ処理した場合と同様のデータ処理結果を得
ることができる。

【００４０】これにより中央処理ユニツト１５は、ステ
ツプＳＰ５において肯定結果が得られると、受信データ
Ｘi の位相ずれを補正することなく、この処理手順を終
了するのに対し、ステツプＳＰ５において否定結果が得
られると、ステツプＳＰ７に移り、ここで第３の相関値
検出結果Ｃz がこの第１〜第３の相関値Ｃx 〜Ｃz の中
で最も大きい否か判断する。ここで肯定結果が得られる
と、中央処理ユニツト１５は、ステツプＳＰ８に移り、
ここで位相補正回路２４に制御コマンドを発行し、位相
が進むように受信データＸi の位相ずれを補正した後、
ステツプＳＰ６に移る。

【００４１】すなわち位相補正回路２４は、この制御コ
マンドに対応して（３）式で受信データＸi の周波数を
変位させた演算処理を実行し、これにより受信データＸ
i の位相ずれを補正する。これに対してステツプＳＰ７
において否定結果が得られると、中央処理ユニツト１５
は、ステツプＳＰ９に移り、ここで位相補正回路２４に
制御コマンドを発行し、位相が遅れるように受信データ
Ｘi の位相ずれを補正した後、ステツプＳＰ６に移る。

【００４２】すなわち位相補正回路２４は、この制御コ
マンドに対応して（２）式で受信データＸi の周波数を
変位させた演算処理を実行し、これにより受信データＸ
i の位相ずれを補正する。これにより端末装置１は、バ
ースト同期のための必要な第１の相関値Ｃy の他に第２
及び第３の相関値Ｃx 及びＣz を検出して大小比較する
だけの簡易な演算処理で位相ずれを検出し得、この検出
結果に基づいて演算処理の手法を適用して位相ずれを補
正することにより、簡易に位相ずれを補正し得、その分
確実に受信データを処理することができる。

【００４３】以上の構成によれば、受信データの周波数
を変位されてトレーニングシーケンス検出用のビツトパ
ターンとの間で第２及び第３の相関値を検出して各周波
数における位相ずれ情報を検出し、該相関値検出結果に
基づいて演算処理して受信データの位相ずれを補正する
ことにより、簡易かつ確実に受信データの位相ずれを検
出して補正することができる。

【００４４】（２）第２の実施例 この実施例においては、受信データの周波数を変位させ
て検出した第２及び第３の相関値を基準にして位相ずれ
の方向だけでなく、位相ずれ量をも併せて検出し、この
位相ずれ方向検出結果及び位相ずれ量検出結果に基づい
て受信データの位相ずれを補正する。

【００４５】すなわちこの実施例において、中央処理ユ
ニツトは、第１の実施例と同様にして第１〜第３の相関
値検出結果Ｃx 〜Ｃz を検出すると、続いて図３に示す
処理手順を実行し、これにより必要に応じて受信データ
の位相ずれを補正する。すなわち中央処理ユニツトは、
ステツプＳＰ１０からステツプＳＰ１１に移り、ここで
第２及び第３の相関値検出結果Ｃx 及びＣz は等しいか
否か判断する。

【００４６】ここで肯定結果が得られると、この場合図
４に示すように、第１〜第３の相関値検出結果Ｃx 〜Ｃ
z が等しい第１の状態の場合（図４（Ａ））、または第
１の相関値検出結果Ｃy が第２及び第３の相関値検出結
果Ｃx 及びＣz より大きい第２の状態の場合（図４
（Ｂ））、さらには第１の相関値検出結果Ｃy が第２及
び第３の相関値検出結果Ｃx 及びＣz より小さい第３の
状態の場合（図４（Ｃ））の何れかでなることにより、
この第１及び第２の状態においては、受信データの位相
ずれが殆どない場合と判断することができる。さらにこ
の第３の状態の場合、相関値検出結果に誤りが発生した
場合と考えられ、受信データの位相を補正すると、誤つ
て補正する恐れのあることがわかる。

【００４７】これにより中央処理ユニツトは、ステツプ
ＳＰ１１において肯定結果が得られると、ステツプＳＰ
１２に移り、受信データの位相ずれを補正することな
く、この処理手順を完了する。

【００４８】これに対してステツプＳＰ１１において、
否定結果が得られると、中央処理ユニツト１５は、ステ
ツプＳＰ１３に移り、ここで次式

【数４】 の関係式が成立するか否かを判断する。ここで肯定結果
が得られると、この場合図５に示すように、第２の相関
値検出結果Ｃｘが最も小さく、かつ第１及び第３の相関
値検出結果Ｃｙ及びＣｚが等しい場合、又は第１の相関
値検出結果Ｃｙが第３の相関値検出結果Ｃｚより大きい
場合の何れかの場合でなり（図５（Ａ）及び（Ｂ））、
第１及び第３の相関値検出結果Ｃｙ及びＣｚの間に位相
ずれを最小に補正し得る周波数ｆａが存在すると考えら
れる。

【００４９】これによりステツプＳＰ１３において肯定
結果が得られると、中央処理ユニツトは、ステツプＳＰ
１４に移り、ここで次式

【数５】 の演算処理を実行し、位相ずれ補正量ppm を検出する。
なおここでhppmは、位相ずれ補正の制限値を表し、この
実施例の場合、第２及び第３の相関値検出処理の際に変
位された周波数Δｆが割り当てられるようになされてい
る。

【００５０】これにより中央処理ユニツトは、位相ずれ
の方向及び位相ずれ補正量を検出し、この検出結果に基
づいて位相補正回路２４に制御コマンドを発行して位相
ずれを補正した後、ステツプＳＰ１２に移つて処理手順
を完了する。

【００５１】これに対してステツプＳＰ１３において否
定結果が得られると、中央処理ユニツトは、ステツプＳ
Ｐ１５に移り、ここで次式

【数６】 の関係式が成立するか否か判断する。ここで肯定結果が
得られると、この場合図６に示すように、図４の場合と
逆に第１及び第２の相関値検出結果Ｃy 及びＣx の間に
位相ずれを最小に補正し得る周波数ｆａが存在すると考
えられることにより（図６（Ａ）及び（Ｂ））、中央処
理ユニツト１５は、ステツプＳＰ１６に移り、ここで次
式

【数７】 の演算処理を実行し、位相ずれ補正量ppm を検出する。

【００５２】これにより中央処理ユニツトは、位相ずれ
の方向及び位相ずれ補正量ppm を検出し、この検出結果
に基づいて位相補正回路２４に制御コマンドを発行して
位相ずれを補正した後、ステツプＳＰ１２に移つて処理
手順を完了する。

【００５３】これに対してステツプＳＰ１５において否
定結果が得られると、中央処理ユニツトは、ステツプＳ
Ｐ１７に移り、第２の相関値検出結果Ｃx が３つの相関
値検出結果の中で値が最も大きいか否か判断し、ここで
肯定結果が得られると、ステツプＳＰ１８に移つて、次
式

【数８】 の関係式が成立するか否か判断する。ここで肯定結果が
得られると、この場合図７に示すように、第２の相関値
検出結果Ｃx が最も大きく、かつ第１及び第３の相関値
検出結果Ｃy 及びＣz の値が等しい場合、又は第３の相
関値検出結果Ｃz 、第１の相関値検出結果Ｃy の順に値
が小さくなる場合の何れかの場合でなることにより（図
７（Ａ）及び（Ｂ））、相関値検出結果に誤りが発生し
た場合等と考えられ、受信データの位相を補正すると、
誤つて補正する恐れのあることがわかる。

【００５４】これにより中央処理ユニツトは、ステツプ
ＳＰ１８において肯定結果が得られると、ステツプＳＰ
１２に移り、受信データの位相ずれを補正することな
く、この処理手順を完了する。

【００５５】これに対してステツプＳＰ１８において否
定結果が得られると、中央処理ユニツトは、ステツプＳ
Ｐ１９に移つて、次式

【数９】 の関係式が成立するか否か判断する。ここで肯定結果が
得られると、この場合図８に示すように、第２の相関値
検出結果Ｃx 、第１の相関値検出結果Ｃy 、第３の相関
値検出結果Ｃz の順に値が小さくなり、かつ第１の相関
値検出結果Ｃy から第２の相関値検出結果Ｃx に向けて
相関値の増大が大きくなつている場合が該当し、この場
合第２の相関値検出結果Ｃx の外側に位相ずれを最小に
補正し得る周波数ｆａが存在すると考えられる。

【００５６】これにより中央処理ユニツトは、ステツプ
ＳＰ１９において肯定結果が得られると、ステツプＳＰ
２０に移り、第２の相関値検出結果Ｃy 側に受信データ
の位相ずれを補正した後、ステツプＳＰ１２に移る。こ
のとき中央処理ユニツトは、位相ずれ補正の制限値hppm
の分だけ周波数が低くなるように、受信データの位相ず
れを補正し、これにより位相ずれ補正を一定の範囲内で
実行するようになされている。

【００５７】すなわち相関値検出結果Ｃx 〜Ｃy に誤り
のある場合も考えられ、これにより端末装置１は、相関
値検出結果Ｃx 〜Ｃy を誤検出した場合でも、一定の範
囲内で位相ずれを補正することにより、大幅なビツトエ
ラーレートの低下を有効に回避し得るようになされてい
る。

【００５８】これに対してステツプＳＰ１９において否
定結果が得られると、中央処理ユニツトは、ステツプＳ
Ｐ２１に移る。この場合図９に示すように、第２の相関
値検出結果Ｃx 、第１の相関値検出結果Ｃy 、第３の相
関値検出結果Ｃz の順に値が小さくなり、かつ第１の相
関値検出結果Ｃy から第３の相関値検出結果Ｃz に向け
て相関値の減少が大きくなつている場合が該当し、この
場合第２の相関値検出結果Ｃx の近傍に位相ずれを最小
に補正し得る周波数ｆａが存在すると考えられる。

【００５９】これにより中央処理ユニツトは、ステツプ
ＳＰ２１において、次式

【数１０】 の演算処理を実行して位相ずれ補正量ppm を検出し、位
相補正回路２４に制御コマンドを発行して位相ずれを補
正した後、ステツプＳＰ１２に移つて処理手順を完了す
る。

【００６０】これに対してステツプＳＰ１７において否
定結果が得られると、中央処理ユニツトは、ステツプＳ
Ｐ２２に移り、ここで次式

【数１１】 の関係式が成立するか否か判断する。ここで肯定結果が
得られると、この場合図１０に示すように、図７の第２
及び第３の相関値検出結果Ｃx 及びＣy が入れ換わつた
場合に該当することにより、ステツプＳＰ１８の場合と
同様に、中央処理ユニツトは直接ステツプＳＰ１２に移
り、受信データの位相ずれを補正することなく、この処
理手順を完了する。

【００６１】これに対してステツプＳＰ２２において否
定結果が得られると、中央処理ユニツトは、ステツプＳ
Ｐ２３に移つて、次式

【数１２】 の関係式が成立するか否か判断する。ここで肯定結果が
得られると、この場合図１１に示すように、図８の第２
及び第３の相関値検出結果Ｃx 及びＣy が入れ換わつた
場合に該当することにより、この場合第３の相関値検出
結果Ｃy の外側に位相ずれを最小に補正し得る周波数ｆ
ａが存在すると考えられる。

【００６２】これにより中央処理ユニツトは、ステツプ
ＳＰ２４において、ステツプＳＰ２０とは逆に位相ずれ
補正の制限値hppmの分だけ周波数が高くなるように、受
信データの位相ずれを補正し、これにより一定の範囲内
で位相ずれを補正してステツプＳＰ１２に移る。

【００６３】これに対してステツプＳＰ２３において否
定結果が得られると、中央処理ユニツトは、ステツプＳ
Ｐ２５に移る。この場合図１２に示すように、図９の第
２及び第３の相関値検出結果Ｃx 及びＣy が入れ換わつ
た場合に該当することにより、この場合第３の相関値検
出結果Ｃy の近傍に位相ずれを最小に補正し得る周波数
ｆａが存在すると考えられる。

【００６４】これにより中央処理ユニツトは、ステツプ
ＳＰ２５において、

【数１３】 の演算処理を実行して位相ずれ補正量ppm を検出し、位
相補正回路２４に制御コマンドを発行して位相ずれを補
正した後、ステツプＳＰ１２に移つて処理手順を完了す
る。

【００６５】かくして図３に示す構成によれば、第１の
実施例と同様の効果を得ることができ、さらに相関値検
出結果の比較結果に基づいて位相ずれの方向に加えて位
相ずれ量を検出することにより、さらに一段と簡易かつ
確実に位相ずれを補正することができる。また一定の制
限値の範囲で位相補正することにより、位相ずれの過補
正を未然に防止し得、その分簡易かつ確実に位相ずれを
補正してビツトエラーレートを改善することができる。

【００６６】（３）第３の実施例 ところでこのように１つのバーストから得られる相関値
検出結果を基準にして受信データの位相ずれを補正する
場合、ノイズ等の影響で位相ずれの方向を誤検出する場
合も考えられる。このために複数のバーストで相関値検
出結果を平均値化し、この平均値化した相関値検出結果
を基準にして位相ずれを補正する方法も考えられるが、
この場合浮動少数点計算等の処理が煩雑になる欠点があ
る。

【００６７】このためこの実施例においては、位相ずれ
方向の検出結果を累積して検出頻度を得、この検出頻度
を基準にして位相ずれを補正する。すなわち図１３に示
すように、この実施例において、中央処理ユニツトは、
第１〜第３の相関値検出結果Ｃx 〜Ｃz 間で比較結果を
得、これにより最大値を検出する。

【００６８】さらに中央処理ユニツトは、この最大値検
出結果を所定期間累積し、これにより最も最大値に立ち
上がる頻度の高い相関値検出結果を検出する。すなわち
図１４に示すように、第１の相関値検出結果が最大値の
場合を±０、第２及び第３の相関値検出結果がそれぞれ
最大値の場合を−Δｆ及び＋Δｆで表し、受信データの
位相ずれが小さい場合、何れの最大値検出結果−Δｆ、
±０、＋Δｆも検出頻度に差が無いのに対し（図１４
（Ａ））、位相ずれが大きい場合、その位相ずれの方向
に最大値検出の頻度が大きくなる。

【００６９】これによりこの最大値検出の頻度を基準に
して位相ずれを検出し得、さらにこのとき検出結果を累
積することにより、ノイズ等の影響も有効に回避するこ
とができる。この検出原理に従つて、この実施例におい
て、中央処理ユニツトは、図１５に示すカウンタメモリ
ＣＭ及びメモリバツフアＭＢを使用して図１６に示す処
理手順を繰り返して位相ずれを検出する。

【００７０】すなわち中央処理ユニツトは、ステツプＳ
Ｐ３０からステツプＳＰ３１に移り、ここで第１〜第３
の相関値検出結果Ｃx 〜Ｃz 間で最大値を検出すること
により、最大値の得られた相関値検出結果を受信データ
の位相ずれの方向と仮に判断する。続いて中央処理ユニ
ツトは、ステツプＳＰ３２に移り、ここで受信データに
位相ずれが無いか否か判断し、第１の相関値検出結果Ｃ
y が最大値の場合、肯定結果が得られることにより、ス
テツプＳＰ３３に移る。

【００７１】ここで中央処理ユニツトは、カウンタメモ
リＣＭの第１のメモリ領域Ｂを値１だけインクリメント
した後、ステツプＳＰ３８に移る。これに対してステツ
プＳＰ３２において否定結果が得られると、中央処理ユ
ニツトは、ステツプＳＰ３５に移り、ここで受信データ
の位相ずれが周波数の増加する方向か否か判断する。

【００７２】ここで第３の相関値検出結果が最大値の場
合、肯定結果が得られることにより、中央処理ユニツト
はステツプＳＰ３６に移り、ここでカウンタメモリＣＭ
の第３のメモリ領域Ｃを値１だけインクリメントした
後、ステツプＳＰ３８に移る。これに対してステツプＳ
Ｐ３５において否定結果が得られると、この場合第３の
相関値検出結果が最大値の場合で、受信データの位相ず
れが周波数の減少する方向でなることにより、中央処理
ユニツトはステツプＳＰ３７に移り、ここでカウンタメ
モリＣＭの第１のメモリ領域Ａを値１だけインクリメン
トした後、ステツプＳＰ３８に移る。

【００７３】これにより端末装置は、第１〜第３の相関
値検出結果から位相ずれの方向を仮に判断し、その判断
結果をカウンタメモリＣＭに格納するようになされてい
る。続いて中央処理ユニツトは、ステツプＳＰ３８にお
いて、メモリバツフアＭＢに既に最大値検出結果が２０
個蓄積されているか否か判断し、ここで検出結果が２０
個既に格納されている場合、最も古い最大値検出結果を
ロードし、該最大値検出結果に対応するカウンタメモリ
ＣＭの第１〜第３のメモリ領域を値１だけデクリメント
する。

【００７４】これにより中央処理ユニツトは、メモリバ
ツフアＭＢに最新の最大値検出結果を２０個保持するよ
うになされ、これに対応してカウンタメモリＣＭに、全
体として２０個の最大値検出結果を第１〜第３の相関値
検出結果毎に蓄積する。さらにこのとき、このカウンタ
メモリＣＭの内容をメモリバツフアＭＢの最も古い最大
値検出結果を基準にしてデクリメントすることにより、
常に最新の最大値検出結果を格納するようになされてい
る。

【００７５】これにより中央処理ユニツトは、このカウ
ンタメモリＣＭの内容を基準にして第１〜第３の相関値
検出結果毎に、最大値が検出される頻度を検出すること
ができる。従つてこの頻度に従つて位相ずれを補正し
て、ノイズの影響を有効に回避して位相ずれを補正する
ことができる。

【００７６】すなわち中央処理ユニツトは、続くステツ
プＳＰ３９において、ロードした最も古い最大値検出結
果に代えて、ステツプＳＰ３１で検出した最大値検出結
果をメモリバツフアＭＢに格納し、続くステツプＳＰ４
０で第２の相関値検出結果に対応する第２のメモリ領域
Ａの値が値１０以上か否か判断する。ここで肯定結果が
得られると、受信データの位相ずれが周波数の減少する
方向と判断し得ることにより、続くステツプＳＰ４１に
おいて、受信データの位相を周波数の減少する方向に補
正した後、ステツプＳＰ３１に戻る。

【００７７】これに対してステツプＳＰ４０で否定結果
が得られると、中央処理ユニツトはステツプＳＰ４２に
移り、ここで第３の相関値検出結果に対応する第３のメ
モリ領域Ｃの値が値１０以上か否か判断する。ここで肯
定結果が得られると、受信データの位相ずれが周波数の
増加する方向と判断し得ることにより、続くステツプＳ
Ｐ４３において、受信データの位相を周波数の増加する
方向に補正した後、ステツプＳＰ３１に戻る。

【００７８】これに対してステツプＳＰ４２で否定結果
が得られると、この場合位相ずれが殆どない場合と考え
られることにより、中央処理ユニツトは直接ステツプＳ
Ｐ３１に戻り、これにより受信データの位相ずれ補正処
理を中止する。

【００７９】図１６の構成によれば、相関検出結果から
位相ずれ方向を仮に判断し、その位相ずれ方向の発生の
頻度を検出して位相ずれを補正することにより、第１の
実施例の効果に加えて、ノイズ等の影響を有効に回避し
て確実に位相ずれを補正することができる。

【００８０】（４）他の実施例 なお上述の実施例においては、（２）式及び（３）式の
演算処理を実行することにより、受信データの位相をシ
フトさせた状態を形成してトレーニングシーケンス検出
用のビツトパターンと乗算処理し、これにより相関値を
検出して位相ずれ情報を検出する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、ビタビ複号回路を使用して
受信データを複号する場合、相関値に代えてこのビタビ
複号回路で検出されるステートメトリツクを基準にして
位相ずれを補正するようにしてもよい。

【００８１】すなわちバーストに同期した状態でビタビ
複号の手法を適用して受信データを複号し、続いて受信
データの位相をシフトさせた状態で最良のパスが得られ
るステートメトリツクを検出する。これにより第１〜第
３の相関値検出結果に代えて始めのステートメトリツク
の値と位相シフトして得られるステートメトリツクの値
との間で比較結果を得るようにしても、第１〜第３の実
施例と同様の効果を得ることができる。

【００８２】さらに上述の第３の実施例においては、最
大値検出結果をメモリバツフアに格納する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、メモリバツフアに代
えてポインタがシフトするように形成されたリングバツ
フアを用いるようにしてもよい。

【００８３】さらに上述の第３の実施例においては、最
大値検出結果の頻度を基準にして単に位相ずれの方向を
検出する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、位相ずれ量を検出するようにしてもよい。すなわち
図１４について上述したように、検出結果の分布に応じ
て位相ずれの大小を判断し得ることにより、次式

【数１４】 の演算処理を実行して周波数補正量Δｆcorrect を検出
するようにしてもよい。

【００８４】なおここでΔｆmax は、補正周波数の最大
値、Ｘmax は度数の最大値、Ｘ（Δｆ）は、周波数Δｆ
のときの度数、Ｘrange はＸ（Δｆ）のときの変化の範
囲を表す。

【００８５】さらに上述の実施例においては、本発明を
デイジタルセルラに適用してトラーニングシーケンスを
使用して位相ずれを補正する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、種々の無線受信装置に適用して予
め設定されたビツトパターンの基準パターンを検出して
種々のデータを受信する場合に広く適用することができ
る。

【００８６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ビツトパ
ターンと受信データとの第１の相関値を算出することに
より受信データの第１の位相ずれ情報を検出し、受信デ
ータを所定周波数だけ遅れ位相及び進み位相した際の当
該受信データとビツトパターンとの第２の相関値及び第
３の相関値を算出することにより受信データの第２の位
相ずれ及び第３の位相ずれを予め検出しておき、第１の
相関値、第２の相関値及び第３の相関値を比較すること
により、第１の相関値が最大のとき第１の位相ずれは存
在しないと判断して位相補正を行わず、さらに第１の相
関値が最小のときには相関値検出結果に誤りがあり間違
つた位相補正を行う可能性が高いと判断して位相補正を
行わず、第２の相関値又は第３の相関値が最大のとき第
２の相関値又は第３の相関値の大小関係に基づいて遅れ
位相した第２の位相ずれ又は進み位相した第３の位相ず
れに関する位相ずれ方向を検出すると共に位相ずれ量を
検出することにより、第１の相関値が最大又は最小であ
るか否かを調べるだけで位相補正を行うべきか否かを容
易かつ適確に判別し得ると共に、第１の相関値が最小で
ない場合には第２の相関値又は第３の相関値の大小関係
を調べるだけで第２の位相ずれ又は第３の位相ずれに関
する位相ずれ方向及び位相ずれ量を検出して正確な位相
補正を実行し得る無線受信装置を実現できる。また本発
明によれば、第１の相関値、第２の相関値又は第３の相
関値が最大となる回数の累積結果に基づいて、第１の位
相ずれが発生していないこと、又は第２の位相ずれ或い
は第３の位相ずれに関する位相ずれ方向を検出すること
ができるので、ノイズ等の影響を有効に回避して一段と
正確かつ確実に位相ずれを補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるデイジタルセルラの端
末装置を示すブロツク図である。

【図２】その位相補正の説明に供するフローチヤートで
ある。

【図３】その第２の実施例の説明に供するフローチヤー
トである。

【図４】その第２及び第３の相関値検出結果が等しい場
合の説明に供する略線図である。

【図５】第２の相関値検出結果が最も小さい場合の説明
に供する略線図である。

【図６】第３の相関値検出結果が最も小さい場合の説明
に供する略線図である。

【図７】第２の相関値検出結果が最も大きい場合の説明
に供する略線図である。

【図８】第２、第１、第３の相関値検出結果が順次小さ
くなる場合の説明に供する略線図である。

【図９】その第１の相関値検出結果から第３の相関値検
出結果までの変化が大きい場合の説明に供する略線図で
ある。

【図１０】第３の相関値検出結果が最も大きい場合の説
明に供する略線図である。

【図１１】第３、第１、第２の相関値検出結果が順次小
さくなる場合の説明に供する略線図である。

【図１２】その第１の相関値検出結果から第３の相関値
検出結果までの変化が大きい場合の説明に供する略線図
である。

【図１３】位相ずれ方向の仮の検出の説明に供する略線
図である。

【図１４】位相ずれ方向検出結果の分布の説明に供する
略線図である。

【図１５】メモリの構成を示す略線図である。

【図１６】第３の実施例の動作の説明に供するフローチ
ヤートである。

【図１７】トレーニングシーケンスの説明に供する略線
図である。

【図１８】フエージングによる周波数の変動の説明に供
する特性曲線図である。

【符号の説明】

１……端末装置、２……アンテナ、４……ミクサ、６…
…フイルタ、７……アナログデイジタル変換回路、１０
……イコライザ、１５……中央処理ユニツト、２４……
位相補正回路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定のタイミングで送信信号に介挿された
   所定のビツトパターンを基準にして上記送信信号を受信
   する無線受信装置において、 上記送信信号を復調して受信データを出力する受信手段
   と、 上記ビツトパターンを基準にして、上記受信データに同
   期して上記受信データをデータ処理する受信データ処理
   手段と、 上記ビツトパターンと上記受信データとの第１の相関値
   を算出することにより上記受信データ処理手段のデータ
   処理に対する上記受信データの第１の位相ずれ情報を検
   出する第１の位相ずれ情報検出手段と、上記受信データを所定周波数だけ遅れ位相及び進み位相
   した際の当該受信データと上記ビツトパターンとの第２
   の相関値及び第３の相関値を算出することにより、上記
   受信データ処理手段のデータ処理に対する上記受信デー
   タの第２の位相ずれ及び第３の位相ずれを予め検出する
   第２及び第３の位相ずれ情報検出手段と、 上記第１の相関値、上記第２の相関値及び上記第３の相
   関値を比較し、上記第１の相関値が最大のとき上記第１
   の位相ずれは存在しないと判断して位相補正を行わず、
   さらに上記第１の相関値が最小のときも位相補正を行わ
   ず、上記第２の相関値又は上記第３の相関値が最大のと
   き上記第２の相関値又は上記第３の相関値の大小関係に
   基づいて上記第２の位相ずれ又は上記第３の位相ずれに
   関する上記位相ずれ方向を検出すると共に位相ずれ量を
   検出し、当該位相ずれ方向及び当該位相ずれ量に応じた
   位相補正を行う制御手段と を具えることを特徴とする無
   線受信装置。
2. 【請求項２】上記制御手段は、上記第１の相関値、上記
   第２の相関値又は上記第３の相関値が最大となる回数の
   累積結果に基づいて、上記第１の位相ずれが発生してい
   ないこと、又は上記第２の位相ずれ或いは上記第３の位
   相ずれに関する上記位相ずれ方向を検出することを特徴
   とする請求項１に記載の無線受信装置。