JP3381663B2 - 周波数ズレ自動補正復調装置及び周波数ズレ自動補正復調方法 - Google Patents
周波数ズレ自動補正復調装置及び周波数ズレ自動補正復調方法Info
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Description
ない復調データを得るようにした周波数ズレ自動補正復
調装置及び周波数ズレ自動補正復調方法に関する。
ジタル変調信号を検波する際、種々の方式が用いられて
いる。たとえば、遅延検波方式の場合、同期検波方式に
比べてバーストフレーム効率がよく、しかもレイリーフ
ェージング下における誤り特性がよい。
て、たとえば特開平4−310038号公報に示された
ものがある。
(DLY)1、減算器2、判定器(DET)3を備えて
いる。復調器は、デジタル変調信号(たとえばDQPS
K変調信号)を受信信号として受ける。この受信信号
は、たとえば復調器の前段部において位相変化を示す信
号(瞬時値位相変化を示す信号:以下、瞬時位相信号と
いう)とされる。
定められた時間(たとえば、1シンボルの遅延時間)で
遅延され、遅延瞬時位相信号として出力される。瞬時位
相信号及び遅延瞬時位相信号は、減算器2により差が求
められる。
ってデータ判定される。判定結果として復調データが出
力される。ここで、判定器3からは、たとえばシンボル
の位相に応じた2ビットのデータが出力される。
8に示すような復調装置に組込まれている。すなわち、
図8の復調装置は、TCXO4、倍数器5,6、乗算器
7,8、AFC9、瞬時位相信号生成器10、復調器1
1を備えている。
瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号とを用いて復調を行っ
ている関係上、瞬時位相信号自体が期待値とズレると誤
り率が劣化する。この瞬時位相信号が期待値とズレる現
象は、雑音やフェージング等の様々な電送経路上の劣化
要因によって引き起こされる。
要因として、図8の瞬時位相信号を生成するシステムク
ロックのズレが上げられる。すなわち、システムクロッ
ク自体が期待周波数からズレると、瞬時位相信号が期待
値からズレ、結果、誤り率が劣化する。
TCXO4等が使用されている。このTCXO4は、熱
等により期待周波数がズレるという性質をもっている。
このため、一般には、システムクロックが期待周波数か
らズレないようにAFC(Auto Frequency Control)9
の機能を使用して、システムクロックのズレを防止する
ようにしている。
C9は、システムクロックの周波数を制御するためにT
CXO4の電圧値を制御する必要がある。TCXO4
は、一般的に電圧値が変化してから、その電圧値に対応
する周波数を正確に出力できるまでに、ある程度の時間
を要するという問題がある。
が変化してから、TCXO4の周波数が安定するまでの
間、復調を待たなければならないという問題がある。こ
れは、その間の瞬時位相信号は、システムクロックの揺
らぎにより安定せず、結果、復調が困難となるからであ
る。
めに消費電力が増すという問題もある。
たものであり、自動周波数制御を用いない状況下で、シ
ステムクロックが期待周波数からズレていても、復調デ
ータの誤り率の劣化を防止することができる周波数ズレ
自動補正復調装置及び周波数ズレ自動補正復調方法を提
供することができるようにするものである。
ズレ自動補正復調装置は、瞬時位相信号を予め定められ
た時間遅延させ、遅延瞬時位相信号として出力する遅延
回路と、瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号との差を求め
る減算器と、減算器の出力の周波数ズレを補正し、減算
器にフィードバックをかける周波数ズレ補正器と、周波
数ズレが補正された減算器の出力のデータ判定を行い、
判定結果として復調データを出力する判定器とを備え、
さらに周波数ズレ補正器は、周波数ズレを検出する周波
数ズレ検出部と、検出した周波数ズレを一定時間累積加
算する累積加算部と、累積加算器からの出力結果の平均
値を求める平均値演算部と、平均値を累積加算する累積
加算部とを備えることを特徴とする。また、累積加算部
と平均値演算部との間には、累積加算部の累積加算値に
重み付けを行う重み付け部が設けられているようにする
ことができる。請求項3に記載の周波数ズレ自動補正復
調方法は、瞬時位相信号を予め定められた時間遅延さ
せ、遅延瞬時位相信号として出力する第1の工程と、瞬
時位相信号と遅延瞬時位相信号との差を求める第2の工
程と、差の出力の周波数ズレを補正し、減算器にフィー
ドバックをかける第3の工程と、周波数ズレが補正され
た差の出力のデータ判定を行い、判定結果として復調デ
ータを出力する第4の工程とを備え、さらに第3の工程
には、周波数ズレを検出する第5の工程と、検出した周
波数ズレを一定時間累積加算する第6の工程と、累積加
算器からの出力結果の平均値を求める第7の工程と、平
均値を累積加算する第8の工程とが含まれることを特徴
とする。また、第6の工程と第7の工程との間には、累
積加算値に重み付けを行う工程が含まれるようにするこ
とができる。本発明に係る周波数ズレ自動補正復調装置
及び周波数ズレ自動補正復調方法においては、遅延回路
により瞬時位相信号を予め定められた時間遅延させ、遅
延瞬時位相信号として出力し、減算器により瞬時位相信
号と遅延瞬時位相信号との差を求め、周波数ズレ補正器
により減算器の出力の周波数ズレを補正し、減算器にフ
ィードバックをかけるとともに、判定器により周波数ズ
レを補正された減算器の出力のデータ判定を行い、判定
結果として復調データを出力するようにする。
て説明する。
波数ズレ自動補正復調装置の第1の実施の形態を示すブ
ロック図、図2〜図4は、図1の周波数ズレ自動補正復
調装置の動作を説明するための図である。
は、遅延回路(DLY)12、減算器13、周波数ズレ
補正器(FS)14、判定器(DET)15を備えてい
る。
られた時間(たとえば、1シンボルの遅延時間)遅延さ
せて、遅延瞬時位相信号を出力する。
相信号との差を求める。周波数ズレ補正器14は、減算
器13の出力の周波数ズレを補正し、減算器13にフィ
ードバックする。判定器15は、データ判定を行い、判
定結果として復調データを出力する。
正復調装置の動作について説明する。
号を予め定められた時間(たとえば、1シンボルの遅延
時間)遅延させて、遅延瞬時位相信号を出力する。瞬時
位相信号及び遅延瞬時位相信号は減算器13に与えら
れ、ここで瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号との差が求
められる。
がズレていると、瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号の差
に、定常的なズレが生じる。
る。
段階)で表現し、瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号の差
をとる減算器13も6ビットで構成した場合、瞬時位相
信号と遅延瞬時位相信号の差は、図3のようになる。
字(4,13,22,31)は、理想的な伝送路状態に
おいての瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号の差の結果で
ある。
間隔毎に−π/4の位相変化をさせた信号を送信したと
する。このとき、復調器は、理想的な伝送路状態のと
き、瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号の差の値が常に4
になり、判定器15は、4に対応する復調データを出力
する。
遅延瞬時位相信号の差が0〜8のときは−π/4、9〜
17のときは−3π/4、18〜26のときは+3π/
4、27〜35のときは+π/4の復調データを出力す
る。
と(たとえば、雑音やフェージング等)、瞬時位相信号
と遅延瞬時位相信号の差の値は、伝送路が理想的な場合
の値(4,13,22,31)を中心として揺らいでし
まう。その結果、復調データの判定基準を越えると(た
とえば8→9)、復調を誤ることになる。
信号と遅延瞬時位相信号の差の値が、伝送路が理想的な
場合の値(4,13,22,31)を中心として揺らい
だとする。その揺らぐ確率は、一般的に、電送路が理想
的な場合の値(4,13,22,31)を中心として、
左右対称にある値で存在する。
からズレた場合には、瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号
の差の値が、伝送路が理想的な場合の値(4,13,2
2,31)からズレる。
より高くなった場合、瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号
の差が、伝送路が理想的な場合にとりえる値として、
(4,13,22,31)ではなく、1だけ増加して
(5,14,23,32)という具合になる。
より高くなった状態)において、雑音やフェージングを
受けると、瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号の差の値
は、(5,14,23,32)を中心にして揺らぐ。
波数からズレているとき、かつ、伝送路が理想的な場合
の瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号の差の値(4,1
3,22,31)から、実際に出力される瞬時位相信号
と遅延瞬時位相信号の差の値との距離を符号付きで判定
し、その判定結果を瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号の
差をとる際に、フィードバックをかけることで、キャン
セルすることができる。
時位相信号と遅延瞬時位相信号の差の値が5になった場
合、5−4(理想値)=1を計算する。
ステムクロックのズレに相当するために、次のデータを
復調する際には、1を補正し、瞬時位相信号と遅延瞬時
位相信号の差−1を計算する。以降、瞬時位相信号と遅
延瞬時位相信号の差をとる際には、常に−1の補正をし
て演算する。
きには、システムクロックの周波数ズレを補正すること
が可能となる。
き、つまり雑音やフェージング等々の影響を受けている
ような場合には、前述したように、瞬時位相信号と遅延
瞬時位相信号の差の値は、理想状態にとる値(4,1
3,22,31)を中心として揺らぐ。
が期待周波数の場合、理想状態にとる値(4,13,2
2,31)を中心に左右対称に、ある確率で分布する。
このため、一定時間(たとえば、シンボルレートのn倍
の時間)、実際に出力された瞬時位相信号と遅延瞬時位
相信号との差の値から理想状態にとる値の差分を、累積
加算して平均をとれば0になる。
ズレている場合は、累積加算して平均をとった値は0に
ならない。
いて説明する。
細を示すものであり、周波数ズレ検出部14a、一定シ
ンボル数累積加算部14b、平均値演算部14c、累積
加算部14dを備えている。
ては、瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号との差の値か
ら、理想状態にとる値(4,13,22,31)との距
離を符号付きで演算する。
に、35段階で量子化した場合、−4〜+4までの値に
なる。
力された値を、一定シンボル数累積加算部14bによ
り、ある一定時間(たとえばシンボルレートのn倍)だ
け、累積加算した後、平均値演算部14cによりその累
積加算結果の平均をとる。
累積加算を行う、ただし累積加算は±4までとする。な
ぜなら、±4以上の周波数補正を行うと、復調の判定範
囲を超えてしまい、復調データを誤ってしまうからであ
る。
て演算された値を、減算器13にフィードバックをかけ
る。
を行うタイミングと、減算器13にフィードバックをか
けるタイミングについて、図4を用いて説明する。
ロットの間で、周波数ズレ補正器14にて、周波数ズレ
を演算し、演算した結果を次のスロットの頭から、補正
をかけることで、次の1スロット間のデータを保証する
ことが可能となる。
Cを使用しない状況下で、TCXOの周波数であるシス
テムクロックが期待周波数からズレていても、誤り率の
劣化しない復調データを得ることができる。
波数ズレ自動補正復調装置の第2の実施の形態を示す図
である。
に、一定シンボル数累積加算部14bにより一定シンボ
ル数累積加算した後に、累積加算した値から平均値演算
部14cによりその累積加算結果の平均をとる際、重み
付け部14eにより累積加算値に重み付けを(たとえば
1/2)するようにしたものである。これにより、精度
の細かい周波数ズレの補正が可能となる。
波数ズレ自動補正復調装置の第3の実施の形態を示す図
である。
に、周波数ズレ補正を連続的(バーストではない)に行
うようにしたものである。これにより、連続受信中であ
っても、周波数ズレの補正が可能となる。
補正復調装置及び周波数ズレ自動補正復調方法によれ
ば、遅延回路により瞬時位相信号を予め定められた時間
遅延させ、遅延瞬時位相信号として出力し、減算器によ
り瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号との差を求め、周波
数ズレ補正器により減算器の出力の周波数ズレを補正
し、減算器にフィードバックをかけるとともに、判定器
により周波数ズレを補正された減算器の出力のデータ判
定を行い、判定結果として復調データを出力するように
したので、自動周波数制御を用いない状況下で、システ
ムクロックが期待周波数からズレていても、復調データ
の誤り率の劣化を防止することができる。
実施の形態を示すブロック図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
実施の形態を示す図である。
実施の形態を示す図である。
ブロック図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 瞬時位相信号を予め定められた時間遅延
させ、遅延瞬時位相信号として出力する遅延回路と、 前記瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号との差を求める減
算器と、 前記減算器の出力の周波数ズレを補正し、前記減算器に
フィードバックをかける周波数ズレ補正器と、 前記周波数ズレが補正された前記減算器の出力のデータ
判定を行い、判定結果として復調データを出力する判定
器とを備え、 さらに前記周波数ズレ補正器は、 前記周波数ズレを検出する周波数ズレ検出部と、 前記検出した周波数ズレを一定時間累積加算する累積加
算部と、 前記累積加算器からの出力結果の平均値を求める平均値
演算部と、 前記平均値を累積加算する累積加算部と を備えることを
特徴とする周波数ズレ自動補正復調装置。 - 【請求項2】 前記累積加算部と平均値演算部との間に
は、前記累積加算部の累積加算値に重み付けを行う重み
付け部が設けられていることを特徴とする請求項1に記
載の周波数ズレ自動補正復調装置。 - 【請求項3】 瞬時位相信号を予め定められた時間遅延
させ、遅延瞬時位相信号として出力する第1の工程と、 前記瞬時位相信号と遅延瞬時位相信号との差を求める第
2の工程と、 前記差の出力の周波数ズレを補正し、前記減算器にフィ
ードバックをかける第3の工程と、 前記周波数ズレが補正された前記差の出力のデータ判定
を行い、判定結果として復調データを出力する第4の工
程とを備え、 さらに前記第3の工程には、 前記周波数ズレを検出する第5の工程と、 前記検出した周波数ズレを一定時間累積加算する第6の
工程と、 前記累積加算器からの出力結果の平均値を求める第7の
工程と、 前記平均値を累積加算する第8の工程とが含まれる こと
を特徴とする周波数ズレ自動補正復調方法。 - 【請求項4】 前記第6の工程と第7の工程との間に
は、前記累積加算値に重み付けを行う工程が含まれるこ
とを特徴とする請求項3に記載の周波数ズレ自動補正復
調方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP12707999A JP3381663B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 周波数ズレ自動補正復調装置及び周波数ズレ自動補正復調方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12707999A JP3381663B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 周波数ズレ自動補正復調装置及び周波数ズレ自動補正復調方法 |
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JP3381663B2 true JP3381663B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=14951063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12707999A Expired - Fee Related JP3381663B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 周波数ズレ自動補正復調装置及び周波数ズレ自動補正復調方法 |
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JP (1) | JP3381663B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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JP4849037B2 (ja) * | 2007-08-27 | 2011-12-28 | 岩崎通信機株式会社 | 自動周波数制御方法と装置 |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP12707999A patent/JP3381663B2/ja not_active Expired - Fee Related
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