JP3331621B2

JP3331621B2 - バースト検出装置

Info

Publication number: JP3331621B2
Application number: JP12972892A
Authority: JP
Inventors: 誠一泉; 秀和渡辺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-04-24
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: JPH05304543A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＴＤＭＡ（時分割多重）
デジタル通信方式における受信信号からバースト信号を
検出するために例えば通信装置に搭載されるバースト検
出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば移動体通信に用いられるデジタル
変復調を用いた通信方式において、特にＴＤＭＡ（時分
割多重接続）方式では、通信回線を接続するために特定
のバースト信号を用いている。このバースト（周波数補
正バースト）は、例えば受信機（移動体の受信端末）の
シンセサイザーの補正や回線接続のために用いられ、図
７（ａ）のように全て０（又は１）で変調されたキャリ
アに一定周波数だけシフトさせたもの（なお、ＧＭＳＫ
変調の場合はこのようなバーストをベースバンドに変換
するとシフト周波数のみが残った正弦波となる）で、図
８に示されるように１つのキャリアを複数のタイムスロ
ット（ａ〜ｈ）に分割し、その中の１つのタイムスロッ
トｂ内に付加されることにより、一定周期で送信され
る。

【０００３】受信された信号からこのバーストを見つけ
るために受信機ではバースト検出装置が備えられてお
り、このバースト検出装置は、例えばバーストが単一の
周波数で形成されている場合は、これを利用して、図７
（ｂ）のように受信信号の相関値Ｄ_S （例えば位相が９
０°ずれたベースバンド信号成分であるＩ信号とＱ信号
の相関、又はベースバンド信号成分と予め用意されたデ
ータの相関等を示すデータ等）を生成し、その相関値Ｄ
_S を所定のスレッショルド値Ｓ_L と比較し、例えば相関
値Ｄ_S がスレッショルド値Ｓ_L をこえたことを検出して
バースト検出を行なっている。

【０００４】受信機における動作制御手段は、バースト
検出装置によってこの周波数補正バーストが検出された
時点を目安にして、シンクワードを探し、通信回線の接
続動作に入る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特に移動体
通信では受信機と基地局との距離や地域等によって、受
信信号の強度は変化しやすく、この受信強度の変化は受
信信号を用いて生成される相関値Ｄ_S のレベルにも当然
影響する。従って、相関値Ｄ_S のレベル変動は、実際に
は相関値Ｄ_S そのもののあるべきレベル変動であるの
か、又は受信強度の変動によって生じたレベル変動であ
るのかは区別できない。従って、単に相関値Ｄ_S を所定
のスレッショルド値と比較してバースト検出の判断を行
なうことは、必ずしも正確なバースト検出が実現される
とはいえないという問題があり、このような周波数補正
バーストの誤検出は回線接続動作に支障を来すことにな
る。

【０００６】また、受信信号の強度変化の影響を取り除
くために、相関値を正規化してからスレッショルド値と
比較するようにすることが考えられるが、正規化演算
（特に除算が必要な場合）は演算処理に時間がかかり、
リアルタイムでバースト検出を行なうことが殆ど困難で
あった。回線接続処理にはバースト検出時刻に基づく信
号の位置が正確に判別されなければならず、このためバ
ースト検出が実時間でなされる必要があるため、このよ
うな方式は実用性がない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点に鑑みてなされたもので、ＴＤＭＡデジタル通信方式
の受信信号から、簡易にしかも正確にバースト信号を検
出できるようにしたバースト検出装置を提供するもので
ある。

【０００８】このためにバースト検出装置として、受信
信号成分間又は受信信号成分と他の所定の信号との間の
相関値を発生させる相関値発生手段と、この相関値が最
大値を更新する毎に計数を行なう更新カウント手段と、
相関値が最大値を更新しなかった毎に計数を行なう非更
新カウント手段とを設け、この更新カウント手段と非更
新カウント手段の計数値に基づいてバースト検出を行な
う判別手段を設ける。つまり判別手段は、更新カウント
手段の計数値が第１の所定値に達した後、非更新カウン
ト手段の計数値が第２の所定値に達した時点で、バース
ト信号検出と判別するようにする。また、非更新カウン
ト手段の計数値が第２の所定値に達した時点で、更新カ
ウント手段の計数値が第１の所定値に達していない場合
には、この更新カウント手段の計数値がリセットされる
ようにする。

【０００９】

【作用】相関値のレベル変動の状態そのものを、更新カ
ウント手段及び非更新カウント手段により検知し、その
変動状態、つまりレベルが比較的急峻に或る程度上昇し
て所定のピーク値を向かえ、その後所定の期間最大値を
更新することがないというバースト信号による特有の変
動状態を目安にしてバースト検出を行なうことで、検出
動作の正確性に受信強度の影響をほぼ受けなくすること
ができる。また、必要に応じて更新カウント手段の計数
値をリセットすることでカウント動作が継続される時間
単位を短くでき、例えば徐々に受信強度が変化している
場合でもその影響をキャンセルすることができる。

【００１０】

【実施例】以下、図１〜図６を用いて本発明の一実施例
を説明する。図４は実施例のバースト検出装置が搭載さ
れる送受信端末の受信系を示すブロック図であり、１は
送受信アンテナ、２は送受信アンテナ１で受信された搬
送波（例えば900MHz) をベースバンドにおとすＲＦ部で
ある。ＲＦ部２は例えば図５のように、900MHzの発振器
２ａ、π／２移相器２ｂ、混合回路２ｃ，２ｄ及びロー
パスフィルタ２ｅ，２ｆから成り、つまりＳｉｎ波とＣ
ｏｓ波をそれぞれ掛け合せることにより、受信信号から
互いに９０°位相のずれたベースバンド信号成分、即ち
Ｉ信号とＱ信号を出力している。

【００１１】３はＲＦ部の出力をデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器、４はＡ／Ｄ変換器３から出力されるデ
ジタル信号について復調処理を施す復調部、５は復調さ
れた信号をデコード処理（つまり送信音声のコーデック
とは逆の処理）を行なう音声コーデック部、６はデコー
ド処理された信号をアナログ信号に変換し、スピーカ７
に供給するＤ／Ａ変換器を示す。

【００１２】また、８は例えばマイクロコンピュータに
よって構成されるシステムコントローラを示し、受信信
号処理動作、送信信号処理動作等の制御を行なう。ま
た、後述するバースト検出部１０からのバースト検出信
号及び検出時刻情報に基づいて通信回線接続動作や、シ
ンセサイザーの周波数補正動作を実行する。

【００１３】１０は本実施例のバースト検出部であり、
供給された受信信号成分と予め設定された所定のデータ
との相関値、又は供給された複数の受信信号成分の自己
相関値等を算出し、その相関値Ｄ_S に基づいてバースト
検出動作を行なう。

【００１４】バースト検出部１０は実質的にはメモリ手
段、カウンタ手段、演算手段、クロック発生手段等を搭
載しており、ソフトウエア及びハードウエアにより例え
ば図２のように機能部位が設けられている。

【００１５】図２において１１は相関値発生部であり、
少なくとも受信信号を用いてバースト検出に供される相
関値Ｄ_S を発生させる。相関性を算出するデータ（即ち
相関状態を見る複数のデータ）はその送受信装置の構
成、処理方式、又はバースト信号形態に応じて適当なも
のが選択されればよく、例えばデジタルデータ化された
Ｉ信号とＱ信号、ベースバンド信号とバースト検出用に
設定された所定データ、Ｉ信号とバースト検出用に設定
された所定データ等を採用して相関値を得たり、又はベ
ースバンドのフィルタ出力について所定周波数帯域内で
算出された平均パワーの値の時間軸方向の相関値を得る
ような方式であってもよい。つまり、バースト信号に応
じて比較的特異なレベル変動が生じる値であればよい。

【００１６】例えばバースト信号が単一周波数である場
合は、Ｉ信号及びＱ信号はバースト信号部分では図６
（ａ）のようになるが、このＩ信号及びＱ信号を所定タ
イミング（図６（ｂ）のサンプルクロックＣ_K ）で抽出
すれば、図６（ｃ）（ｄ）のデータが得られる。この場
合、Ｉ信号と１サンプル後のＱ信号の相関性を算出する
ことが考えられる。

【００１７】或は、例えばＩ信号におけるバースト成分
と相関性を有するデータを用意する例としては、Ｉ信号
から、図６（ｃ）のＩ信号データの『１』及び『−１』
のみを抽出するようなサンプルタイミングでデータを抽
出し（バースト信号の際には｛１，−１，１，−１，・・
・｝というデータが得られる）、また予め｛１，−１，
１，−１，・・・｝というデータを用意しておく。そして
各データ相互間の積をとり（つまりバーストの際には積
は｛１，１，１，１・・・・・}となる）、このデータ列につ
いて、各時点で所定期間前までの累積加算値を取るよう
にすることも考えられる。

【００１８】例えばこのような方式で相関値発生部１１
から図３（ａ）のような相関値Ｄ_Sが出力される。

【００１９】１２は比較部であり、相関値発生部１１か
ら出力された相関値Ｄ_S について逐次最大値メモリ１３
に保持されている最大値と比較し、その比較情報を出力
する。１４は更新カウンタ、１５は非更新カウンタを示
し、更新カウンタ１４は比較部１２から（相関値＞最大
値）とされた情報が供給された際にカウントアップを行
なう。また非更新カウンタ１５は比較部１２から（相関
値≦最大値）とされた情報が供給された際にカウントア
ップを行なう。

【００２０】１６は制御／判別部であり、最大値メモリ
１３に保持される最大値の書き換え動作、更新カウンタ
１４及び非更新カウンタ１５のリセット動作等の制御を
行なうとともに、更新カウンタ１４及び非更新カウンタ
１５のカウント値に基づいてバーストが検出されたか否
かの判別を行なう。制御／判別部１６はバーストが検出
された際には、バースト検出信号及び検出時刻のデータ
を出力する。これらの出力はシステムコントローラ８に
供給され、前述したように回線接続動作等に用いられ
る。

【００２１】１７は現在時刻を発生するタイマ部、１８
はタイマ部１７から得られた現在時刻データを制御／判
別部１６によって書き込むことができるようになされた
時刻メモリを示す。

【００２２】このバースト検出部１０による周波数補正
バーストの検出処理を図１のフローチャートを用いて図
２、図３を参照しながら説明する。なお、各ステップは
F101〜F115で示す。まず、初期設定を行なう(F101)。即
ち、制御／判別部１６は、更新カウンタ１４、非更新カ
ウンタ１５のカウント値を０にリセットし、また、最大
値メモリ１３に保持される最大値を０、時刻メモリ１８
に保持される時刻をクリアする。さらに制御／判別部１
６はフラグＦ_BTを用意し、これを０にリセットする。

【００２３】そして、上記したように少なくとも受信信
号成分を用いて相関値発生部１１が相関値Ｄ_S を算出す
る(F102)。算出された相関値Ｄ_S は逐次比較部１２にお
いて最大値メモリ１３に保持された値と比較される(F10
3)。相関値＞最大値であれば更新カウンタ１４がインク
リメントされ(F104)、続いて制御／判別部１６によって
非更新カウンタ１５の計数値がリセットされる(F105)。
さらに、続いて制御／判別部１６はその相関値Ｄ_S を新
たな最大値として最大値メモリ１３に記憶させ(F106)、
またその相関値Ｄ_S が得られた時刻をタイマ１７を参照
して得、これを時刻メモリ１８に記憶させる(F107)。

【００２４】ここで、制御／判別部１６は更新カウンタ
１４のカウント値を確認し、当該カウント値が予め設定
されて保持されている値Ｃ₁ （例えば本実施例では１０
０とする）に達しているか否かを判別する(F108)。な
お、この値Ｃ₁ は採用される相関値の発生方式やバース
ト長等によって設定されるべきものであり、例えばバー
スト区間が１５０ビット長だとすると当該値Ｃ₁ は１０
０程度が適当な場合が多い。更新カウンタ１４のカウン
ト値がＣ₁ に達していなかったら、処理は次の時点で発
生された相関値Ｄ_S についての処理にうつる (F108→F1
02) 。

【００２５】一方、ステップF103において相関値≦最大
値であった場合は、非更新カウンタ１５がインクリメン
トされ(F110)、続いて制御／判別部１６は非更新カウン
タ１５のカウント値が予め設定されて保持されている値
Ｃ₂ （例えば本実施例では５０とする）に達しているか
否かを判別する(F111)。なお、この値Ｃ₂ も採用される
相関値Ｄ_S の発生方式やバースト長等に基づいて適当な
値が設定されるべきものである。非更新カウンタ１５の
カウント値がＣ₂ に達していなかったら、処理は次の時
点で発生された相関値Ｄ_S についての処理にうつる (F1
11→F102) 。

【００２６】このように逐次発生される相関値Ｄ_S はそ
の時点で最大値メモリ１３に保持されている最大値と比
較され、更新カウンタ１４又は非更新カウンタ１５の計
数が行なわれていくが、或る時点で更新カウンタ１４の
カウント値がＣ₁ に達し、又は非更新カウンタ１５のカ
ウント値がＣ₂ に達することになる。

【００２７】例えば図３（ａ）のＴ₁ 時点での相関値Ｄ
_S が最大値を更新し、更新カウンタ１４をインクリメン
トするとともに最大値メモリ１３をその相関値Ｄ_S に書
き換えた後、最大値の更新が比較的長期間行われず、非
更新カウンタ１５が連続してカウントされ、例えばＴ₂
時点で非更新カウンタ１５のカウント値がＣ₂ に達した
とする。

【００２８】すると、処理はステップF112に移り、制御
／判別部１６はフラグＦ_BTを確認する。ここではフラグ
Ｆ_BTは０（オフ）であるため、更新カウンタ１４のカウ
ント値を０にリセットし、続いて最大値メモリ１３の最
大値をそのＴ₂ 時点の値に書き換える(F113,F114) 。そ
して引き続き、逐次発生される相関値は最大値メモリ１
３に保持されている最大値と比較され、更新カウンタ１
４又は非更新カウンタ１５の計数が行なわれていく。

【００２９】また、例えば図３（ａ）のＴ₂ 時点以後、
更新カウンタ１４がリセットされないまま（つまり非更
新カウンタ１５のカウント値がＣ₂ に達しないまま）Ｔ
₃ 時点で更新カウンタ１４のカウント値がＣ₁ に達した
とすると、処理はステップF109に進み、制御／判別部１
６はフラグＦ_BTを１（オン）とする。

【００３０】その後例えば時点Ｔ₄ まで最大値更新が続
いた後、一定期間、最大値≧相関値の状態が継続してい
くと（つまりステップF104で非更新カウンタがリセット
されないと) 或る時点、例えば時点Ｔ₅ で非更新カウン
タ１５のカウント値がＣ₂ に達する。するとステップF1
12においてフラグＦ_BTが参照されるが、このときはフラ
グＦ_BT＝１である。ここで、制御／判別部１６は時点Ｔ
₄ を相関値Ｄ_S のピークとしてバーストが存在したと判
断する。つまり、このとき時刻メモリ１８には最後にス
テップF107の処理を行なったＴ₄ 時点の時刻が記憶され
ているため、この時刻をバースト検出時刻として得る。
そして、システムコントローラ８に対してバースト検出
及び、バースト発見時刻のデータを送る（F115）。

【００３１】本実施例はこのような相関値Ｄ_S の変動状
態、つまりレベルが比較的急峻に或る程度上昇して所定
のピーク値を向かえ、その後所定の期間最大値更新がな
いというバースト信号による特有の変動状態を目安にし
てバースト検出を行なう。このため、単に相関値Ｄ_S の
レベルが一定値以上か否かによりバースト検出を行なう
方式とは異なり、検出動作の正確性に受信強度の影響を
ほぼ受けなくすることができる。

【００３２】また、ステップF113で更新カウンタ１４の
計数値をリセットすることでカウント動作が継続される
タイムスパンを短くでき、例えば徐々に受信強度が変化
している場合でもその影響をキャンセルすることができ
る。

【００３３】例えば図３（ｂ）のように時点Ｔ₆ まで徐
々に相関値Ｄ_S が上昇していくことは受信強度等の影響
の可能性があるが、時点Ｔ₆ で更新カウンタ１４がＣ₁
に達し無いまま時点Ｔ₇ で非更新カウンタがＣ₂ に達し
たとすると、更新カウンタＴ₆ はリセットされ、相関値
Ｄ_S と比較される最大値も書き換えられる。つまり、現
在の受信強度に応じた比較基準値として最大値が更新さ
れ、新たに更新カウンタ１４のカウントが開始される。
そして例えば、時点Ｔ₈ までの比較的急峻な上昇と引き
続いて時点Ｔ₉ までの例えば比較的急激な下降状態が検
出され、バースト有りと判別される。

【００３４】なお、実施例ではバースト信号存在時に値
が上昇するような相関値を用いたが、バースト信号存在
時に値が下降するような相関値を用いても同様に実施で
きる。つまり上記最大値に変えて最小値と比較するよう
にすればよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のバースト検
出装置は、相関値の変動状態によってバースト検出を行
なっているため、受信強度の影響によりバーストの誤検
出が発生することを回避でき、周波数補正バースト位置
（検出時刻）を正確に、しかも正規化演算を必要とせず
高速に検出できるため、通信回線接続動作を良好に実行
することができるという効果がある。また、更新カウン
ト手段の計数値を必要に応じてリセットすることでカウ
ント動作、即ち相関値の変動状態の検知が継続されるタ
イムスパンを短くでき、現在の受信強度に対応してより
正確な判別を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバースト検出装置の一実施例のバース
ト検出動作のフローチャートである。

【図２】実施例のバースト検出装置の機能ブロック図で
ある。

【図３】実施例のバースト検出動作の説明図である。

【図４】実施例の搭載される送受信機の受信系のブロッ
ク図である。

【図５】実施例の搭載される送受信機のＲＦ部のブロッ
ク図である。

【図６】実施例における相関値発生動作の説明図であ
る。

【図７】従来のバースト検出動作の説明図である。

【図８】周波数補正バースト信号の説明図である。

【符号の説明】

１０バースト検出部１１相関値発生部１２比較部１３最大値メモリ１４更新カウンタ１５非更新カウンタ１６制御／判別部１７タイマ１８時刻メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 27/00 H04J 3/00 H04L 7/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ＴＤＭＡデジタル通信方式における受信
信号からバースト信号を検出するバースト検出装置にお
いて、受信信号成分間又は受信信号成分と他の所定の信号との
間の相関値を発生させる相関値発生手段と、前記相関値発生手段から出力された相関値について最大
値を更新する毎に計数を行なう更新カウント手段と、前記相関値発生手段から出力された相関値について最大
値が更新されなかった毎に計数を行なう非更新カウント
手段と、前記更新カウント手段の計数値が第１の所定値に達した
後、前記非更新カウント手段の計数値が第２の所定値に
達した時点で、バースト信号検出と判別する判別手段
と、を有して構成されることを特徴とするバースト検出装
置。
【請求項２】前記非更新カウント手段の計数値が前記
第２の所定値に達した時に、前記更新カウント手段の計
数値が前記第１の所定値に達していない場合には、前記
更新カウント手段の計数値がリセットされるようにした
ことを特徴とする請求項１に記載のバースト検出装置。