JP3304914B2 - 周波数補正方法 - Google Patents

周波数補正方法

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    • H04L27/2273Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals associated with quadrature demodulation, e.g. Costas loop
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、パイロット同期
検波における周波数補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】移動通信システムにおいて加入者容量を
増加するために周波数の利用効率の向上が求められる。
これに応えるために、CDMA方式にパイロット同期検
波を用いたシステムが提案されている。パイロット同期
検波では、受信信号と受信装置との周波数ずれを補正す
ることが必須となっている。特に、基地局から送信され
る信号を移動局が受信する場合に、高精度で広い帯域の
周波数ずれの補正可能な技術が要求されている。
【0003】一般に、パイロット同期検波における周波
数補正は、周期的に無線信号に埋め込まれたパイロット
シンボルブロック間の周波数ずれを平均し、ずれた周波
数だけ補正して無線信号を受信するフィードバック回路
により行われる。この方式では、埋め込まれたパイロッ
トシンボルブロック周期の間にずれる位相が±180度
以内であれば正しく補正可能であり、補正可能周波数範
囲は狭いが高精度の補正が可能である。
【0004】また、連続したパイロットシンボルを用い
た周波数補正を行うと、シンボルとシンボルの間にずれ
る位相が±180度以内であれば補正可能であり、精度
は低いが補正可能周波数範囲を大きくすることが可能で
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した2つの方式を
組み合わせて、高速な引き込みと高精度な追従を行う方
式が提案されている(1998年電子情報通信学会通信
ソサイエティ大会B−5−146,W−CDMA移動機
用AFC回路)。図5にその構成図を示す。
【0006】この方式では、逆拡散後の信号からパイロ
ットシンボルを抽出し、初めはモード1としてパイロッ
トシンボル間位相差検出、周波数補正を行い、一定時間
経過後にモード2に移りパイロットブロック間の位相差
検出、周波数補正を行う。
【0007】しかし、この方法では、モード2に移った
後にパイロットシンボルブロック周期の間にずれる位相
が±180度以上となるパイロット同期検波ができなく
なるという問題がある。
【0008】この発明の目的は、大きな周波数ずれが発
生した場合にも精度良く補正できる周波数補正方法を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、パイロット
同期検波における周波数補正方法において、パイロット
ブロック内周波数ずれの検出を行い、パイロットブロッ
ク間周波数ずれの検出を行い、前記パイロットブロック
内周波数ずれより唯一のシンボル補正値を求め、前記パ
イロットブロック間周波数ずれより複数のブロック補正
値の候補を求め、前記ブロック補正値の候補の中から前
記シンボル補正値に最も近いものを複合補正値とするこ
とを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
【0011】図1は、この発明の周波数補正方法を実施
するための周波数補正回路のブロック図である。図1に
示す周波数補正回路は、パイロットシンボル検出部1
と、シンボル間位相差検出処理部2と、パイロットブロ
ック間位相差検出処理部3と、シンボル間位相差平均化
処理部4と、パイロットブロック間位相差平均化処理部
5と、周波数補正量算出処理部6と、デジタルアナログ
変換部7とにより構成されている。
【0012】この発明の周波数補正方法は、パイロット
同期検波などの信号に既知シンボルパイロットブロック
を周期的に挿入した通信において、逆拡散後の信号から
パイロットシンボルを抽出し、パイロットブロック内周
波数ずれ検出とパイロットブロック間の周波数ずれ検出
を行い、大まかな周波数補正をパイロットブロック内周
波数ずれ検出により補正し、細かな周波数補正をパイロ
ットブロック間の周波数ずれ検出により補正する。
【0013】次に、この発明の実施の形態について詳細
に説明する。
【0014】図2は、受信信号のフレーム構成図であ
る。フレームは、次のような構成を有するとする(Dは
情報シンボル、Pはパイロットシンボル)。・・・,
D,D,P00,P01,P02,P03,D,D,・
・・,D,D,P10,P11,P12,P13,D
D,・・・,P(n−1)0,P(n−1)1,P(n
−1)2,P(n−1)3,D,D,・・・例えば、シ
ンボルレートが1Ksps、パイロットブロック周期が
10msとし、一次補間を用いる場合は、パイロットブ
ロック内周波数ずれ検出は、次のようにして行う。もち
ろん他の補間方法も適用できる。 ∠シンボル0=(∠P00,P01+∠P01,P02
+∠P02,P03)/3 ∠シンボル=(∠シンボル0+∠シンボル1+・・・+
∠シンボルn−1)/n なお、∠P00,P01は、P00とP01シンボルの
位相差を示す。
【0015】シンボル間隔が1msで、±180度以内
であれば補正可能なので、±500Hzまで補正が可能
である。
【0016】シンボル補正値は、次式で求めることがで
きる。 シンボル補正値=∠シンボル/2π ×1000Hz 次に、パイロットブロック間の周波数ずれ検出を行う。 ∠ブロック=〔∠{∠P00+∠P01+∠P02+∠
P03}/4,{∠P10+∠P11+∠P12+∠P
13}/4+・・・+∠{∠P(n−2)0+∠P(n
−2)1+∠P(n−2)2+∠P(n−2)3}/
4,{∠P(n−1)0+∠P(n−1)1+∠P(n
−1)2+∠P(n−1)3}/4〕/(n−1) シンボルブロック間隔が10msで、±180度以内で
あれば補正可能なので、±50Hzまで補正が可能であ
る。
【0017】ブロック補正値は、次式で求めることがで
きる。 ブロック補正値=(∠ブロック±2mπ)/2π ×1
00Hz(mは正の整数) 次に、ブロック補正値の候補の中からシンボル補正値に
最も近いものを複合補正値とする。
【0018】
【実施例】次に、この発明の実施例について、図3を用
いて説明する。
【0019】パイロットシンボルの位相が以下の場合の
周波数補正値の求め方について説明する。 P00=0,P01=π/4,P02=π/2,P03
=3π/4 P10=π,P11=5π/4,P12=3π/2,P
13=7π/4 1.パイロットブロック内周波数ずれ検出 ∠シンボル0= (∠P00,P01+∠P01,P02+∠P02,P03)/3 =(π/4+π/4+π/4)/3 =π/4 ∠シンボル1= (∠P10,P11+∠P11,P12+∠P12,P13)/3 =(π/4+π/4+π/4)/3 =π/4 ∠シンボル=(π/4 + π/4)/2 =π/4 シンボル補正値=∠シンボル/2π ×1000Hz =π/4 / 2π ×1000Hz = 125Hz 2.パイロットブロック間の周波数ずれ検出 ∠ブロック={∠(0+π/4+π/2+3π/4)/4, (π+5π/4+3π/2+7π/4)/4}/(2−1) =∠3π/8,11π/8 =π ブロック補正値=(∠ブロック±2mπ)/2π ×100Hz =π±2mπ/2π ×100Hz =50±100mHz =・・・50,150,250,・・・ 3.複合周波数補正値計算 ブロック補正値の候補(・・・50,150,250,
・・・)の中からシンボル補正値125Hzに最も近い
ものである150Hzを複合補正値とする。
【0020】次に、この発明の他の実施例について説明
する。
【0021】実施例1は、パイロットブロック内周波数
ずれ検出の位相差平均化において、図4に示す忘却係数
を用いた平均値を用いる。これにより、平均化処理が簡
略化できる。
【0022】実施例2は、パイロットブロック間の周波
数ずれ検出の位相差平均化において、図4に示す忘却係
数を用いた平均値を用いる。これにより、平均化処理が
簡略化できる。
【0023】実施例3は、実施例1と実施例2を併用し
て用いる。これにより、平均化処理が簡略化できる。
【0024】なお、この発明はパイロットシンボルでな
くても位相情報が得られる他の情報シンボルを併用する
ことも可能である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、大き
な周波数ずれが発生した場合にも精度良く補正できるの
で、周波数ずれによる検波特性の劣化を改善できる。
【0026】具体的には、常時、精度は低いが大きな周
波数ずれを補正可能な機能と補正可能周波数範囲は狭い
が精度の良い機能を組み合わせて用いることにより実現
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の周波数補正方法を実施するための周
波数補正回路のブロック図である。
【図2】受信信号のフレーム構成図である。
【図3】この発明の実施例について説明する図である。
【図4】忘却係数を用いた位相差平均化を説明する図で
ある。
【図5】従来の周波数補正回路のブロック図である。
【符号の説明】
1 パイロットシンボル検出部 2 シンボル間位相差検出処理部 3 パイロットブロック間位相差検出処理部 4 シンボル間位相差平均化処理部 5 パイロットブロック間位相差平均化処理部 6 周波数補正量算出処理部 7 デジタルアナログ変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 坂石卓哉,W−CDMA移動機AFC 方式の検討,電子情報通信学会総合大会 講演論文集通信2,日本,社団法人電子 情報通信学会,1999年3月7日,p. 466 渡辺智之他,W−CDMA移動機用A FC回路,電子情報通信学会通信ソサイ エティ大会講演論文集1,日本,社団法 人電子情報津新学会,1998年9月7日, p.396 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 13/00 - 13/06 H04B 1/69 - 1/713

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パイロット同期検波における周波数補正方
    法において、 パイロットブロック内周波数ずれの検出を行い、パイロ
    ットブロック間周波数ずれの検出を行い、前記パイロッ
    トブロック内周波数ずれより唯一のシンボル補正値を求
    め、前記パイロットブロック間周波数ずれより複数のブ
    ロック補正値の候補を求め、前記ブロック補正値の候補
    の中から前記シンボル補正値に最も近いものを複合補正
    値とすることを特徴とする周波数補正方法。
  2. 【請求項2】前記パイロットブロック内周波数ずれの検
    出と、前記パイロットブロック間周波数ずれの検出とを
    同時に行うことを特徴とする請求項1に記載の周波数補
    正方法。
  3. 【請求項3】忘却係数を用いて前記パイロットブロック
    内周波数ずれおよび/または前記パイロットブロック間
    周波数ずれの平均化処理を行うことを特徴とする請求項
    2に記載の周波数補正方法。
  4. 【請求項4】パイロット同期検波における周波数補正回
    路において、 パイロットブロック内周波数ずれの検出を行うシンボル
    間位相差検出処理部と、パイロットブロック間周波数ず
    れの検出を行うパイロットブロック間位相差検出処理部
    と、 前記パイロットブロック内周波数ずれより唯一のシンボ
    ル補正値を求め、前記パイロットブロック間周波数ずれ
    より複数のブロック補正値の候補を求め、前記ブロック
    補正値の候補の中から前記シンボル補正値に最も近いも
    のを複合補正値とする周波数補正量算出処理部と、 から構成されることを特徴とする周波数補正回路。
  5. 【請求項5】前記パイロットブロック内周波数ずれの検
    出と、前記パイロットブロック間周波数ずれの検出とを
    同時に行うことを特徴とする請求項4に記載の周波数補
    正回路。
  6. 【請求項6】忘却係数を用いて前記パイロットブロック
    内周波数ずれおよび/または前記パイロットブロック間
    周波数ずれの平均化処理を行うことを特徴とする請求項
    5に記載の周波数補正回路。
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