JP3457451B2 - 周波数多重信号処理装置 - Google Patents

周波数多重信号処理装置

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JP3457451B2
JP3457451B2 JP01375596A JP1375596A JP3457451B2 JP 3457451 B2 JP3457451 B2 JP 3457451B2 JP 01375596 A JP01375596 A JP 01375596A JP 1375596 A JP1375596 A JP 1375596A JP 3457451 B2 JP3457451 B2 JP 3457451B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、受信した周波数多
重信号に含まれる周波数を識別して送信側より送られて
くるnビットの送信データを復調する周波数多重信号処
理装置に係わり、特に、長距離無線通信において広帯域
でかつ高速通信を行うための周波数多重信号処理装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】nビットの送信データに応じた周波数多
重信号を所定周期T2で送信側より送信し、受信側で受
信信号より周波数多重信号を復調し、しかる後、周波数
多重信号に含まれる周波数を識別してnビットの送信デ
ータを出力するデータ通信方法がある。図16はかかる
データ通信方法における送信装置の構成図であり、2ビ
ットデータを周期T2毎に送信する場合である。1は所
定周期T2で2ビットデータbi+0, bi+1(00,01,10,1
1)を間欠的に出力する間欠送信データ発生部、2はIH
zの低周波信号を出力する第1の周波数信号発生部、3
は2Hzの低周波信号を出力する第2の周波数信号発生
部、4は第1ビットbi+0が”1”の時、1Hz信号を
出力するゲート構成のDF変換部、5は第2ビットbi+
1が”1”の時、2Hz信号を出力するゲート構成のD
F変換部、6は各DF変換部出力を合成する信号合成
部、7は合成信号を高周波信号に周波数変換すると共に
高周波増幅して出力する送信部、8はアンテナである。
【0003】図17は受信装置の構成図であり、11は
アンテナ、12は高周波回路であり高周波増幅器や高周
波信号を中間周波信号に変換する周波数変換部を備える
もの、13は局部発振器、14は復調部で、所望の周波
数成分のみを通過するバンドパスフィルタ、中間周波増
幅器、周波数多重信号を復調出力する復調回路を備える
もの、15は周波数多重信号を所定のサンプリング周波
数でサンプリングしてデジタルデータに変換するAD変
換器、16はAD変換器より出力されるデジタルデータ
にFFT処理を施して周波数多重信号に含まれる周波数
を識別して周波数データを出力するフーリエ変換部、1
7はフーリエ変換部から出力される周波数データに基づ
いて送信データを識別する多重データ処理部である。た
とえば、1Hz信号のみが検出されると送信データは”
10”、2Hz信号のみが検出されると送信データは”
01”、1Hz信号及び2Hz信号の両方が検出される
と送信データは ”11”、いずれの信号も検出されな
い場合には送信データは”00”と認識する。以上で
は、送信データを2ビットとしたが、nビット(n>
2)の場合には、n種類の周波数信号を出力する信号発
生部が設けられ、nビットデータに応じて周波数多重し
て送信し、受信側で周波数多重信号に含まれる各信号の
周波数を識別してnビットデータを識別する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電波が空間
を伝搬するとき水分その他の媒質によって伝搬速度が異
なる。また、電波の周波数によっても伝搬速度が異な
る。特に、超長距離通信において広帯域でかつ高速通信
を行なおうとすると、伝搬媒質の影響により、周波数成
分によって伝搬速度が異なる。このため、周波数成分に
よって受信装置への到達時間が異なり、良好な通信が不
可能になる。図18はかかる点の説明図である。送信装
置より周期T2毎に周波数信号f0〜f7の信号を多重し
て伝送すると受信地点(受信装置)での電波強度は図1
8の上段に示すようになり、また、受信地点に到達する
時間は下段に示すように周波数f0〜f7毎に異なり、周
波数が低い程遅延時間が長くなる。たとえば、周波数f
7の信号は時刻t7min〜t7maxに到達し、周波数f0の信
号は時刻t0min〜t 0maxに到達する。このため、従来の
周波数多重信号の受信装置では一度に全周波数信号f0
〜f7の信号を受信できず、正確に送信データを復調で
きない問題があった。
【0005】以上から本発明の目的は、受信装置に到達
する時刻が周波数毎に異なっても正確な送信データの復
調ができる周波数多重信号処理装置を提供することであ
る。本発明の別の目的は、簡単な回路構成により、受信
装置に到達する時刻が周波数毎に異なっても正確な送信
データの復調ができる周波数多重信号処理装置を提供す
ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1は、周期T2毎に送
信側より送信されてくるnビットの送信データに応じた
周波数多重信号に含まれる信号周波数f0〜f7を識別し
て該送信データを復調する本発明の周波数多重信号処理
装置の原理図である。図中、21は、受信信号を復調し
て得られた周波数多重信号を所定サンプリング速度でデ
ジタルデータに変換するAD変換器、31はフーリエ変
換部であり、mサンプリング分のデジタルデータに対し
てFFT処理を周期T1で施して周波数毎に該周波数が
周波数多重信号に含まれているか否かを示す周波数デー
タを出力すると共に、mサンプリング分のデジタルデー
タを順次変えて,周波数多重信号の送信周期T2の間に
複数回FFT処理を実行するもの、41は予め周期T2
を複数の区間(例えば4区間)に分割し、各区間に対応
させて有効とすべき周波数信号(確実に受信装置に到達
している信号)を指定する有効/無効データを記憶する
記憶部、51は各FFT処理の結果である周波数データ
であって、該FFT処理時刻が属する区間において有効
とされている周波数の周波数データを周波数毎に累算
し、累算結果に基づいて周波数多重信号に含まれる周波
数を識別する周波数識別部(累算処理部)である。
【0007】周波数多重信号を送信する周期T2を複数
の区間に分け、各区間に対応させて有効とすべき周波数
を指定するための有効/無効データを予め記憶部41に
設定しておく。フーリエ変換部31は周期T2の間に複
数回のFFT処理を実行して周波数毎に該周波数が周波
数多重信号に含まれている信号強度を示す周波数データ
を出力し、周波数識別部(累算処理部)51は各FFT
処理により得られた周波数データのうち、該FFT処理
時刻が属する前記区間において有効とされている周波数
の周波数データを選択し、該周波数データを周波数毎に
累算し、累算結果に基づいて周波数多重信号に含まれる
周波数を識別する。以上のようにすれば、周波数毎に受
信装置に到達する時刻が異なっても、正確に周波数多重
信号に含まれる周波数を検出でき、正しい送信データの
復調が可能になる。また、FFT処理により得られた各
周波数の周波数データのうち、各区間において有効とさ
れている周波数(確実に受信装置に到達している周波
数)に応じた周波数データのみを選択し、該選択した周
波数データを周波数毎に累算して周波数多重信号に含ま
れ周波数を識別するようにしたから、FFT処理時刻に
おいて受信装置に到達していない周波数の周波数データ
を考慮対象から排除でき、ノイズの影響を少なくして正
確な送信データの復調ができる。
【0008】また、区間数をSとするとき、区間長T2
/Sに対するFFT処理周期T1の割合S・T1/T2
を求め、周期T1毎に前記割合を加算し、加算結果の整
数部が指示する区間を、今回のFFT処理時刻が属する
区間とする区間識別手段を設け、各FFT処理により得
られた周波数データのうち、区間識別手段により識別さ
れた区間で有効とされている周波数に応じた周波数デー
タを選択し、選択された周波数データを周波数毎に累算
して周波数多重信号に含まれる周波数を識別するように
したから、周波数多重信号処理装置を簡単に構成でき
る。
【0009】更に、前記周期T1毎にカウントアップす
る計数手段と、区間数をSとするとき、区間長T2/S
に対するFFT処理周期T1の割合S・T1/T2を求
め、周期T1毎に前記割合に前記計数手段の計数値を乗
算し、乗算結果の整数部が指示する区間を、今回のFF
T処理時刻が属する区間とする区間識別手段を設け、各
FFT処理により得られた周波数データのうち、区間識
別手段により識別された区間で有効とされている周波数
に応じた周波数データを選択し、選択された周波数デー
タを周波数毎に累算して周波数多重信号に含まれる周波
数を識別するようにしたから、周波数多重信号処理装置
を簡単に構成できる。
【0010】また、フーリエ変換部は、各周波数毎に該
周波数が周波数多重信号に含まれている信号強度を示す
周波数データを出力し、記憶手段は、区間毎にフーリエ
変換部から出力される周波数データの順序で該周波数デ
ータの有効/無効を示すデータ(”1”/”0”)を記
憶し、選択手段は、フーリエ変換部より出力される所定
周波数の周波数データを前記有効/無効データに従って
選択するようにしたから、記憶部のメモリ使用量を必要
最小限にすることができる。更に、周波数多重信号を構
成する周波数の数が2R(Rは正整数)、各周波数を示
す要素番号を周波数順に2進数で表現するとき、該要素
番号をビットリバースに従って変更してなるビットリバ
ース番号順に、フーリエ変換部が各周波数の周波数デー
タを出力し、かつ、周波数順に隣接する2T(TはR以
下の正整数)の有効/無効データを同一とするとき、記
憶部は各区間毎にフーリエ変換部のデータ出力順に2
(R-T)個の周波数データの有効/無効データを記憶し、
選択手段は、フーリエ変換部より出力される2R個の周
波数データを2(R-T)個づつ区分し、区分された各組の
周波数データを2(R-T)個の対応する有効/無効データ
に従って選択して出力するようにしたから、記憶部のメ
モリ使用量を益々削減することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
(A)本発明の概略 図2は本発明の概略説明図である。電波が空間を伝搬す
るとき水分その他の媒質によって伝搬速度が異なる。ま
た、電波の周波数によっても伝搬速度が異なる。特に、
超長距離通信において広帯域でかつ高速通信を行なおう
とすると、伝搬媒質の影響により、周波数成分によって
伝搬速度が異なる。たとえば、送信装置より周期T2毎
に周波数信号f0〜f7の信号を多重して伝送すると受信
地点(受信装置)での電波強度は図2の上段に示すよう
になり、また、周波数多重信号が受信地点に到達する時
間は中段に示すように周波数f0〜f7毎に異なり、周波
数が低い程遅延時間が長くなる。なお、min,max
は到達時間のバラツキであり、たとえば、周波数f7
信号は時刻t7min〜t7maxに到達する。
【0012】このように周波数多重信号に含まれる周波
数f0〜f7の信号の受信地点への到達時間がずれると受
信装置は一時に全周波数信号f0〜f7の信号を受信でき
ない。たとえば、時刻t1では周波数f5,f6,f7の信
号しか受信できず、また、時刻t5では周波数f0,f1
の信号しか受信できない。そこで、本発明では、周波数
多重信号の送信周期であるT2の間に複数回、周期T1
(T1<T2)でFFT処理を行って各周波数が周波数
多重信号に含まれている信号強度を示す周波数データを
出力し、各FFT処理において得られた周波数データを
周波数毎に累算し、累算結果により周波数多重信号に含
まれる周波数を識別するようにしている。しかし、かか
る方法だけでは、ノイズ等の影響で各FFT処理におい
て受信装置に到達していない周波数信号を周波数多重信
号に含まれるものとして検出する場合があり、正確に周
波数多重信号に含まれる周波数を識別できない。そこ
で、周波数多重信号の送信周期を図2の下段に示すよう
にS個の区間(図2ではS=4)に分け、各区間で有効
な周波数をテーブル化してメモリに別途設定おき、各F
FT処理により得られた周波数データのうち、FFT処
理時刻が属する区間において有効とされている周波数デ
ータを周波数毎に累算し、累算結果に基づいて周波数多
重信号に含まれる周波数を識別する。
【0013】図3は区間と有効周波数の関係説明図であ
り、区間S=1においては、周波数f5,f6,f7の信
号が受信装置に到達するからこれら周波数信号の周波数
データを有効とし、区間S=2においては、周波数
2,f3,f4,f5の信号が受信装置に到達するからこ
れら周波数信号の周波数データを有効とし、区間S=3
においては、周波数f0,f1,f2の信号が受信装置に
到達するからこれら周波数信号の周波数データを有効と
し、区間S=4においては、いずれの周波数信号もすで
に到達してしまっているから有効周波数信号をなしとす
る。なお、図3において、”1”は有効、”0”は無効
を意味する。従って、たとえば、FFTの処理周期T1
毎の時刻t0,t1は区間S=1(f 5,f6,f7が有
効)に属するから、FFT処理結果である周波数データ
0〜F 7のうち周波数データF0〜F4は棄て、周波数デ
ータF5〜F7のみを採用する。また、時刻t2は区間S
=2に属し、時刻t3,t4は区間S=3に属し、時刻t
5,t6は区間S=4に属するから、同様にFFT処理結
果である周波数データF0〜F7のうち各区画で有効とみ
なされる周波数に応じた周波数データのみを選択し、選
択された周波数データを周波数毎に累算し、累算結果に
基づいて周波数多重信号に含まれている周波数を識別す
る。
【0014】(B)周波数多重信号処理装置の構成 (a)全体の構成 図4は本発明の周波数多重信号処理装置の全体の構成図
であり、21は、受信信号を復調して得られた周波数多
重信号を所定サンプリング速度でデジタルデータdi=1,
2,3,・・・)に変換するAD変換器、31はフーリエ変換部
であり、周期T1でm(たとえばm=8)サンプリング
分のデジタルデータdi(i=1,2,・・・)に対し
てFFT処理を施し、周波数f0〜f7毎に該周波数が周
波数多重信号に含まれている信号強度を示す周波数デー
タF0〜F7を出力すると共に、mサンプリング分のデジ
タルデータを順次変えて、周波数多重信号の送信周期T
2の間に複数回FFT処理を実行する。
【0015】41は予め周期T2をS個の区間(たとえ
ばS=4区間)に分割し、各区間に対応させて周波数デ
ータの有効/無効データ(該区間に受信装置に到達する
周波数の周波数データを有効とする)を記憶する有効周
波数記憶部である。周波数多重信号を構成する周波数を
8個とし(f0〜f7)、周波数の低い順に要素番号N
(0〜7)を付せば、有効周波数記憶部41は図4に示
すように区間アドレスSと要素番号アドレスNによりア
ドレッシングされ、所定区間における所定要素番号の周
波数データが有効の場合には”1”を、無効のばあいに
は”0”を記憶する。なお、図4の記憶部41には図2
に示す周波数毎の到達時刻を考慮して有効/無効データ
が設定されている。
【0016】42は区間判定部であり、フーリエ変換部
31によりT1周期で実行されるFFT処理時刻がどの
区間に属するか判定して区間アドレスSを出力するもの
である。区間数Sは4であるため、区間アドレスは2ビ
ットで表現される。43は各周波数の要素番号N(=0
〜7)をFFT処理実行周期T1の間にそれぞれ出力す
る要素番号生成部である。要素数は8個であるため、要
素番号アドレスNは3ビットで表現される。44は区間
アドレスSと要素番号アドレスNを合成する合成部であ
り、図5に示すように5ビットのアドレスデータADを
出力して有効周波数記憶部41をアドレッシングし、所
定区間Sの要素番号0〜7の8個の有効/無効データを
FFT処理周期T1毎に記憶部41より読出して出力で
きるようになっている。
【0017】45は周波数データ選択部であり、所定区
間Sの各要素番号0〜7(f0〜f7)の有効/無効デー
タ(”1”/”0”)に基づいてフーリエ変換部31か
ら出力される周波数データF0〜F7を選択するものであ
る。すなわち、周波数データ選択部45は、無効の場合
には0を出力し、有効の場合には周波数データを出力す
る。51は累算処理部であり、周波数データ選択部45
から出力される周波数データを要素番号毎(周波数毎)
に累算し、累算結果に基づいて周波数多重信号に含まれ
ている周波数を識別して出力する。
【0018】(b)区間判定部の構成 図6は区間判定部42の構成図、図7、図8は区間判定
説明図である。42aは同期定数発生部であり、図7に
示すように周波数多重信号の送信周期T2の区間数をS
(=4)とするとき、区間長T2/Sに対するFFT処
理周期T1の割合S・T1/T2を求め、該割合を同期
定数Cとして発生するもの、42bはFFT処理周期
(周期T1)毎に前記定数を加算する加算部、42cは
加算結果を記憶するレジスタである。レジスタ42cの
整数部は、S=4(=22)の場合2ビット(00,0
1,10,11)で表現され、4以上の整数部はオーバ
フローして棄てられる。一般に区間数が2Aの場合には
整数部をAビットで表現する。加算結果の整数部は各F
FT処理時刻(t0、t1、t2・・・)が属する区間を
示し、有効周波数記憶部41の区間アドレスSとなる。
たとえば、周波数多重信号の送信周期T2を50クロッ
ク,FFT処理周期T1を8クロック、S=4とすれ
ば、同期定数Cは C=S・T1/T2=4・8/50=0.64 となり、累算回数、累算値、区間アドレスSの関係は図
8に示すようになり、各FFT処理時刻が属する区間を
求めるこできる。
【0019】図9は区間判定部42の別の構成図であ
り、42aは同期定数発生部であり、図7に示すように
周波数多重信号の送信周期T2の区間数をS(=4)と
するとき、区間長T2/Sに対するFF処理周期T1の
割合S・T1/T2を求め、該割合を同期定数Cとして
発生するもの、42dはFFT処理回数演算部であり、
FFT処理周期毎に1カウントアップする+1加算器42
d-1と、加算結果を記憶するレジスタ42d-2を備えてい
る。42eはFFT処理周期毎に定数CにFFT処理回
数をFを乗算する乗算部であり、乗算結果は図6の加算
部42bと同一値を示す。42cは乗算結果を記憶する
レジスタであり、該レジスタ42cの整数部は、S=4
(=22)の場合2ビット(00,01,10,11)
で表現され、4以上の整数部はオーバフローして棄てら
れる。乗算結果の整数部は図6の場合と同様に各FFT
処理時刻(t0、t1、t2・・・)が属する区間を示
し、有効周波数記憶部41の区間アドレスSとなる。
【0020】(c)要素番号発生部 図10は要素番号発生部43の構成図である。要素番号
発生部43は、FFT処理周期(周期T1)の間に所定
クロック信号CLを計数して0〜7の要素番号を順次出
力するものであり、クロックCLを計数する+1加算器
43a、加算結果(要素番号)Nを記憶すると共に、周
期T1毎にクリアされるレジスタ43bを備えている。
上記のように区間判定部42及び要素番号生成部43を
構成すると、図4の合成部44にはFFT処理周期T1
の間に1個の区間アドレスSと8個の要素番号アドレス
Nが順次入力され、有効周波数記憶部41から区間アド
レスSが示す8個の有効/無効データがFFT処理周期
T1の間に出力される。そして、周波数データ選択部4
5はフーリエ変換部から出力される8個の周波数データ
0〜F7を対応する8個の有効/無効データに基づいて
選択して出力する。
【0021】(d)累算処理部 図11は累算処理部51の構成図であり、周波数データ
選択部45から出力される周波数データF0〜F7を要素
番号(周波数)毎に加算し、周波数多重信号に含まれて
いる周波数を識別して出力する。この累算処理部51
は、周波数f0〜f7に対応して周波数データF0〜F
7(初期は0)を記憶すると共に周期T2毎にその内容
をクリアする記憶部51a、周波数データ選択部45か
ら出力される所定周波数の周波数データF0〜F7と記憶
部51aの対応する周波数データとを加算する加算器5
1b、加算結果を記憶部に書き込む書込制御部51c、
記憶部より所定の周波数データを読み出す読出制御部5
1dを備えている。以上の構成により、各FFT処理に
おいて得られた周波数データF0〜F7であって、該FF
T処理時刻が所属する区間において有効とみなされた周
波数データが周波数毎に加算されて記憶部51aに記憶
される。そして、累算した所定周波数の周波数データ値
が設定値以上の場合、該周波数信号は周波数多重信号に
含まれていると判断する。
【0022】(C)全体の動作 図12及び図13は本発明の周波数多重信号処理装置の
全体の動作説明図であり、説明上一部が重複して示され
ている。ADコンバータ21(図4)は、受信信号を復
調して得られた周波数多重信号を所定サンプリング速度
でデジタルデータdi(=1,2,3,・・・)に変換してフーリエ
変換部31に入力する。フーリエ変換部31は、周期T
1で8サンプリング分のデジタルデータdi(i=0〜
7)を取り込みセグメント0のFFT処理単位D00〜D07
とし、該処理単位に対してFFT処理を施し、周波数f
0〜f7毎に該周波数が周波数多重信号に含まれている信
号強度を示す周波数データf00〜f07を出力する。以
後、フーリエ変換部31は、8サンプリング分のデジタ
ルデータを順次変えて、周波数多重信号の送信周期T2
の間に複数回FFT処理を実行する。この結果、フーリ
エ変換部31より、周期T1毎に、周波数データf00
f07,f10〜f17,f20〜f27,・・・が出力する。
【0023】上記処理と並行して区間判定部42はFF
T処理周期T1毎に該FFT処理時刻が属する区間を示
す区間アドレスSを出力し、また、要素番号生成部43
は、FFT処理周期T1毎に8個の要素番号アドレス0
〜7を出力する。この結果、有効周波数記憶部41はF
FT処理時刻が属する区間に応じた8個の要素番号0〜
7の有効/無効データを順次、周波数データ選択部45
に入力する。周波数データ選択部45は、周期T1毎に
フーリエ変換部31から出力される周波数データfi0
fi7(i=1,2,3・・・)を、これら周波数データと同期して
記憶部41から出力される有効/無効データに基づいて
選択、廃棄し、有効データ("1")に応じた周波数データ
を累算処理部51に入力する。累算処理部51は、周波
数データ選択部45から出力される周波数データを要素
番号毎に、換言すれば、周波数毎に累算し、周期T2毎
に各周波数の累算値を出力する。図示しない送信データ
復調部は、各周波数の累算値が設定値以上か調べ、設定
値以上の周波数を多重周波数信号に含まれているとみな
して送信データを復調する。なお、かかる送信データの
復調を累算処理部で実行するように構成することもでき
る。
【0024】(D)記憶部における有効/無効データ記
憶例 (a)第1の記憶例 図4の有効周波数記憶部41は、低い周波数順(f0
1→・・・→f7の順)に要素番号0〜7を付し、区間
毎に各要素番号順に対応する周波数の周波数データの有
効/無効を示すデータを記憶した場合である。これは、
フーリエ変換部31が、周波数の低い順に周波数データ
を出力するものとしたからである。しかし、フーリエ変
換部31は通常ビットリバース順に周波数データを出力
する。かかる場合には該順序で周波数の有効/無効デー
タを記憶するように構成する必要がある。図14はビッ
トリバース順に有効/無効データを記憶する場合の説明
図である。ビットリバースとは2進数の中央のビット位
置を中心に下位側と上位側の対称ビットの値を入れ替え
ることである。たとえば、”10010”をビットリバ
ースすると”01001”になる。
【0025】図14(a)に示すように、低い周波数順
(f0→f1→・・・→f7の順)に要素番号(000〜
111)を付し、該要素番号をビットリバースすると最
右欄に示すようになる。この結果、フーリエ変換部31
がビットリバース順に各周波数の周波数データを出力す
るものとすると、図14(b)に示すように f0→f4→f2→f6→f1→f5→f3→f7 の順で各周波数の周波数データが出力される。そこで、
有効周波数記憶部41の各区間には、図14(c)に示
すようにビットリバース順に、対応する周波数f0
4,f2,f6,f1,f5,f3,f7の有効/無効デー
タを記憶する。たとえば、第1区間では、ビットリバー
ス順に有効/無効データTf00,Tf04,Tf02,Tf0 6,Tf01,Tf
05,Tf03,Tf07を記憶し、第2区間では、ビットリバース
順に有効/無効データTf10,Tf14,Tf12,Tf16,Tf11,Tf15,
Tf13,Tf17を記憶する。
【0026】(b)第2の記憶例 図15は第2の記憶例説明図である。周波数多重信号を
構成する周波数の数が2R(Rは正整数で例えば4)、
各周波数f0〜f15を示す要素番号Nを周波数順に2進
数で表現するとき、該要素番号をビットリバースすると
図15のBRに示すようになる。フーリエ変換部31が
ビットリバース順に各周波数の周波数データを出力する
のとすると、 f0→f8→f4→f12→f2→f10→f6→f14→f1→f
9→f5→f13→f3→f11→f7→f15 の順で各周波数の周波数データが出力される。従って、
第1の記憶例と同様に有効/無効データを記憶すること
ができる。
【0027】ところで、周波数順に隣接する2T個(T
はR以下の正整数で例えば1)の有効/無効データを同
一とすると、前半の2(R-T)(=8)個の各周波数 f0→f8→f4→f12→f2→f10→f6→f14 の有効/無効データと、後半の2(R-T)(=8)個の各
周波数 f1→f9→f5→f13→f3→f11→f7→f15 の有効/無効データは同一になる。これにより、有効周
波数記憶部41のメモリを1/2に削減できる。すなわ
ち、要素番号の下位(R−T)ビット(=3ビット)を
要素番号アドレスN′とし、前半の8個の各周波数 f0→f8→f4→f12→f2→f10→f6→f14 の有効/無効データ Tf00→Tf04→Tf02→Tf06→Tf01→Tf05→Tf03→Tf07 を有効周波数記憶部41に記憶する。そして、FFT処
理周期T1において2回繰り返し有効/無効データを読
出して周波数データ選択部45に入力するように構成す
る。
【0028】以上要約すると、周波数多重信号を構成す
る周波数の数が2R(Rは正整数)、各周波数を示す要
素番号を周波数順に2進数で表現するとき、該要素番号
をビットリバースに従って変更してなるビットリバース
番号順に、フーリエ変換部が各周波数の周波数データを
出力し、かつ、周波数順に隣接する2T(TはR以下の
正整数)の有効/無効データを同一とするとき、記憶部
41は各区間毎にフーリエ変換部31のデータ出力順に
(R-T)個の周波数データの有効/無効データを記憶
し、周波数データ選択部45は、フーリエ変換部31よ
り出力される2R個の周波数データを2(R-T)個づつ区分
し、区分された各組の周波数データを2( R-T)個の対応
する有効/無効データに従って選択して出力する。以上
本発明を実施例に従って説明したが、本発明は請求の範
囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であ
り、本発明はこれらを排除するものではない。
【0029】
【発明の効果】以上本発明によれば、周波数多重信号を
送信する周期T2を複数の区間に分け、各区間に対応さ
せて有効とすべき周波数を指定するための有効/無効デ
ータを予め記憶部に設定すると共に、フーリエ変換部は
周期T2の間に複数回のFFT処理を実行して周波数毎
に該周波数が周波数多重信号に含まれている信号強度を
示す周波数データを出力し、周波数識別部は各FFT処
理により得られた周波数データのうち、該FFT処理時
刻が属する前記区間において有効とされている周波数の
周波数データを選択し、該周波数データを周波数毎に累
算し、累算結果に基づいて周波数多重信号に含まれる周
波数を識別するように構成したから、正確に周波数多重
信号に含まれる周波数を検出でき、正しい送信データの
復調が可能になる。
【0030】また、本発明によれば、FFT処理により
得られた各周波数毎の周波数データのうち、各区間にお
いて有効とされている周波数(確実に受信装置に到達し
ている周波数)に応じた周波数データのみを選択し、該
選択した周波数データを周波数毎に累算して周波数多重
信号に含まれ周波数を識別するようにしたから、FFT
処理時刻において受信装置に到達していない周波数の周
波数データを考慮対象から排除でき、ノイズの影響を少
なくして正確な送信データの復調ができる。また、本発
明によれば、区間数をSとするとき、区間長T2/Sに
対するFFT処理周期T1の割合S・T1/T2を求
め、周期T1毎に前記割合を加算し、加算結果の整数部
が指示する区間を、今回のFFT処理時刻が属する区間
とする区間識別手段を設け、各FFT処理により得られ
た周波数データのうち、区間識別手段により識別された
区間で有効とされている周波数に応じた周波数データを
選択し、選択された周波数データを周波数毎に累算して
周波数多重信号に含まれる周波数を識別するようにした
から、周波数多重信号処理装置を簡単に構成することが
できる。
【0031】また、本発明によれば、前記周期T1毎に
カウントアップする計数手段と、区間数をSとすると
き、区間長T2/Sに対するFFT処理周期T1の割合
S・T1/T2を求め、周期T1毎に前記割合に前記計
数手段の計数値を乗算し、乗算結果の整数部が指示する
区間を、今回のFFT処理時刻が属する区間とする区間
識別手段を設け、各FFT処理により得られた周波数デ
ータのうち、区間識別手段により識別された区間で有効
とされている周波数に応じた周波数データを選択し、選
択された周波数データを周波数毎に累算して周波数多重
信号に含まれる周波数を識別するようにしたから、周波
数多重信号処理装置を簡単に構成することができる。ま
た、本発明によれば、フーリエ変換部は、各周波数毎に
該周波数が周波数多重信号に含まれている信号強度を示
す周波数データを出力し、記憶手段は、区間毎にフーリ
エ変換部から出力される周波数データの順序で該周波数
データの有効/無効を示すデータ(”1”/”0”)を
記憶し、選択手段は、フーリエ変換部より出力される所
定周波数の周波数データを前記有効/無効データに従っ
て選択するようにしたから、記憶部のメモリ使用量を必
要最小限にすることができる。
【0032】また、本発明によれば、周波数多重信号を
構成する周波数の数が2R(Rは正整数)、各周波数を
示す要素番号を周波数順に2進数で表現するとき、該要
素番号をビットリバースに従って変更してなるビットリ
バース番号順に、フーリエ変換部が各周波数の周波数デ
ータを出力し、かつ、周波数順に隣接する2T(TはR
以下の正整数)の有効/無効データを同一とするとき、
記憶部は各区間毎にフーリエ変換部のデータ出力順に2
(R-T)個の周波数データの有効/無効データを記憶し、
選択手段は、フーリエ変換部より出力される2R個の周
波数データを2( R-T)個づつ区分し、区分された各組の
周波数データを2(R-T)個の対応する有効/無効データ
に従って選択して出力するようにしたか、記憶部のメモ
リ使用量を益々削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の概略説明図である。
【図3】区間と有効周波数の関係説明図である。
【図4】周波数多重信号処理装置の構成図である。
【図5】区間アドレス及び要素番号アドレスの説明図で
ある。
【図6】区間判定部の構成図である。
【図7】区間判定の説明図(その1)である。
【図8】区間判定の説明図(その2)である。
【図9】区間判定部の構成図である。
【図10】要素番号生成部の構成図である。
【図11】累算処理部の構成図である。
【図12】動作説明図(その1)である。
【図13】動作説明図(その2)である。
【図14】ビットリバース順に有効/無効データを記憶
する場合の説明図である。
【図15】ビットリバース順に有効/無効データを記憶
する場合の別の説明図である。
【図16】送信装置の構成図である。
【図17】受信装置の構成図である。
【図18】従来の問題点説明図である。
【符号の説明】 21・・AD変換器 31・・FFT処理部(フーリエ変換部) 41・・有効周波数記憶部 51・・周波数識別部
フロントページの続き (72)発明者 中水流 敏朗 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−131286(JP,A) 特開 昭57−63169(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 1/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周期T2毎に送信側より送信されてくる
    nビットの送信データに応じた周波数多重信号に含まれ
    る信号周波数f0〜fn-1を識別して該送信データを復調
    する周波数多重信号処理装置において、 周波数多重信号を所定サンプリング速度でデジタルデー
    タに変換するAD変換器と、 mサンプリング分のデジタルデータにFFT処理を周期
    T1で施し、周波数多重信号に含まれる周波数を識別し
    て周波数データを出力すると共に、FFT処理の対象と
    するデジタルデータを順次変えて周波数多重信号の送信
    周期T2の間に複数回FFT処理を実行するフーリエ変
    換部と、 予め、前記周期T2を複数の区間に分割し、各区間に対
    応させて有効とすべき周波数データを指定するための有
    効/無効データを記憶する記憶部と、 各FFT処理の結果である周波数データであって、該F
    FT処理時刻が属する区間において有効とされている周
    波数データを周波数毎に累算し、累算結果に基づいて周
    波数多重信号に含まれる周波数を識別する周波数識別部
    を備えたことを特徴とする周波数多重信号処理装置。
  2. 【請求項2】 周波数識別部は、 前記区間数をSとするとき、区間長T2/Sに対する前
    記周期T1の割合S・T1/T2を求め、周期T1毎に
    前記割合を加算し、加算結果の整数部が指示する区間
    を、今回のFFT処理時刻が属する区間とする区間識別
    手段と、 各FFT処理の結果である周波数データのうち、区間識
    別手段により識別された区間において有効とされている
    周波数データを選択する周波数データ選択手段と、 前記選択された周波数データを周波数毎に累算して周波
    数多重信号に含まれる周波数を識別する手段を備えたこ
    とを特徴とする請求項1記載の周波数多重信号処理装
    置。
  3. 【請求項3】 周波数識別部は、 前記周期T1毎にカウントアップする計数手段、 前記区間数をSとするとき、区間長T2/Sに対する前
    記周期T1の割合S・T1/T2を求め、周期T1毎に
    前記割合に前記計数手段の計数値を乗算し、乗算結果の
    整数部が指示する区間を、今回のFFT処理時刻が属す
    る区間とする区間識別手段と、 各FFT処理の結果である周波数データのうち、区間識
    別手段により識別された区間において有効とされている
    周波数データを選択する周波数データ選択手段と、 前記選択された周波数データを周波数毎に累算して周波
    数多重信号に含まれる周波数を識別する手段を備えたこ
    とを特徴とする請求項1記載の周波数多重信号処理装
    置。
  4. 【請求項4】 前記フーリエ変換部は、各周波数毎に該
    周波数が周波数多重信号に含まれているか否かを示す周
    波数データを出力し、 前記記憶手段は、区間毎にフーリエ変換部から出力され
    る周波数データの順序で該周波数データの有効/無効を
    示す有効/無効データを記憶し、 前記周波数データ選択手段は、フーリエ変換部より出力
    される所定周波数の周波数データを前記有効/無効デー
    タに従って選択することを特徴とする請求項3または請
    求項4記載の周波数多重信号処理装置。
  5. 【請求項5】 周波数多重信号を構成する周波数の数が
    R(Rは正整数)、各周波数を示す要素番号を周波数
    順に2進数で表現するとき、該要素番号をビットリバー
    スに従って変更してなるビットリバース番号順に、フー
    リエ変換部が各周波数の周波数データを出力し、かつ、
    周波数順に隣接する2T(TはR以下の正整数)の有効
    /無効データを同一とするとき、 前記記憶部は各区間毎にフーリエ変換部のデータ出力順
    に2(R-T)個の周波数データの有効/無効データを記憶
    し、 前記選択手段は、フーリエ変換部より出力される2R
    の周波数データを2(R-T)個づつ区分し、区分された各
    組の周波数データを2(R-T)個の対応する有効/無効デ
    ータに従って選択して出力することを特徴とする請求項
    4記載の周波数多重信号処理装置。
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