JP4000999B2 - Automatic frequency control circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ASK変調されたスロットと、PSK変調されたスロットとが混在するフレームを受信する際に使用する自動周波数制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
狭域通信(DSRC;Dedicated Short-Range Communication)システムにおいては、路側無線機から車載端末にデータを送信する際、制御情報を送信するフレームコントロールメッセージスロット(FCMS)と、データを送信するメッセージデータスロット(MDS)とを含む、ASK変調、或いはQPSK変調されたフレームが使用される(例えば、非特許文献1参照)。
【0003】
【非特許文献1】
「狭域通信(DSRC)システム 標準規格」,ARIB STD−T75 1.0版,社団法人 電波産業会,平成13年9月6日,p50,p65
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
狭域通信システムとしては、自動料金収受(ETC)システムが既に実用化されており、現在の自動料金収受システムは、ASK変調されたフレームコントロールメッセージスロット及びメッセージデータスロットを使用して路側無線機から車載端末にデータを送信するようにしている。ETCシステムのように、送信データ量があまり多くないシステムにおいては、ASK変調されたスロットを用いても何の問題もないが、多くのデータを路側無線機から高速走行中の車載端末に送信するシステムを新たに構築する場合には、単位時間当りのデータ転送量を多くできる、QPSK変調されたスロットを用いる方が望ましい。
【0005】
ところで、QPSK変調されたスロットによりデータを送信する新システムが構築された場合、ユーザにとっては、新システムも、既存のETCシステムも1台の車載端末で利用できることが望ましい。このようにするためには、例えば、次のような方法が考えられる。
【0006】
新システムの路側無線機からは、ASK変調したフレームコントロールメッセージスロットと、QPSK変調したメッセージデータスロットとが混在するフレームを送出するようにする。また、ASK変調するフレームコントロールメッセージスロットには、新システムのスロットであることを示す情報を含ませる。
【0007】
一方、ETCシステムの路側無線機からは、現状通り、ASK変調したフレームコントロールメッセージスロット及びメッセージデータスロットを含むフレームを送出するようにする。また、ASK変調するフレームコントロールメッセージスロットには、ETCシステムのスロットであることを示す情報を含ませる。
【0008】
車載端末には、ASK復調部、QPSK復調部の2つの復調部を設けておく。そして、ASK復調部の出力に基づいて、新システムのフレームコントロールメッセージスロットを受信したことを検出した場合は、QPSK復調部の出力を有効にし、ETCシステムのフレームコントロールメッセージスロットを受信したことを検出した場合には、ASK復調部の出力を有効にする。
【0009】
上述したようにすることにより、1台の車載端末で、新システムも既存のETCシステムも利用することが可能になる。
【0010】
しかし、新システムにおいて、ASK変調されたフレームコントロールメッセージスロットとQPSK変調されたメッセージデータスロットとが混在するフレームを使用するようにすると、次のような問題が発生する。すなわち、ASK変調されたスロットとQPSK変調されたスロットとが混在するフレームの受信は、QPSK変調されたスロットについて見ると、間欠(バースト)変調波の受信となる。間欠変調波を受信する場合、変調波が入力されてからクロック再生及びキャリア再生が行われるまでには、復調部が制御する帰還ループ内における入力変調波周波数と局部発振部との周波数偏差に依存する時間がかかるという問題がある。
【0011】
そこで、本発明の目的は、ASK変調されたスロットとPSK変調されたスロットとが混在するという点を利用し、キャリア再生、クロック再生に要する時間を極力短くすることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる第1の自動周波数制御回路は、上記目的を達成するため、
第1の局部発振信号を出力する第1の局部発振部と、
該第1の局部発振部から出力される第1の局部発振信号と、受信したフレームであって、ASK変調されたスロットとPSK変調されたスロットとが混在するフレームとにより周波数変換を行い、第1の中間周波数信号を出力する第1のミキサと、
該第1のミキサから出力される第1の中間周波数信号の内の、前記ASK変調されたスロット中に無変調波部分に対応する信号の周波数に基づいて、第1の補正信号を出力する第1の制御部と、
制御信号に応じた周波数の第2の局部発振信号を出力する第2の局部発振部と、
前記第1のミキサから出力される第1の中間周波数信号と前記第2の局部発振部から出力される第2の局部発振信号とにより周波数変換を行い、第2の中間周波数信号を出力する第2のミキサと、
該第2のミキサから出力される第2の中間周波数信号の内の、前記ASK変調されたスロット中に無変調波部分に対応する信号の周波数に基づいて、第2の補正信号を出力する第2の制御部と、
前記第1の補正信号と前記第2の補正信号とを加算することにより、前記第2の局部発振部に対する制御信号を生成する加算部とを備えたことを特徴とする。
【0013】
また、本発明にかかる第2の自動周波数制御回路は、
第1の自動周波数制御回路において、
前記第1の制御部が、前記第1の中間周波数信号の内の、前記ASK変調されたスロット中の無変調波部分に対応する信号の周波数と、理想的な第1の中間周波数との差分に応じた第1の補正信号を出力する構成を有することを特徴とする。
【0014】
また、本発明にかかる第3の自動周波数制御回路は、
第1または第2の自動周波数制御回路において、
前記第2の制御部が、前記第2の中間周波数信号の内の、前記ASK変調されたスロット中の無変調波部分に対応する信号の周波数と、理想的な第2の中間周波数との差分に応じた第2の補正信号を出力する構成を有することを特徴とする。
【0015】
また、本発明にかかる第4の自動周波数制御回路は、
第1、第2または第3の自動周波数制御回路において、
前記ASK変調されたスロットと前記PSK変調されたスロットとが混在するフレームに対してASK復調を行うASK復調部と、
該ASK復調部から出力される復調データが"1"のときに、前記第1のミキサから出力される第1の中間周波数信号の周波数を測定する第1の周波数カウンタ部とを備え、且つ、
前記第1の制御部が、前記ASK変調されたスロットの受信時における前記第1の周波数カウンタ部の測定結果に基づいて、前記第1の補正信号を出力する構成を有することを特徴とする。
【0016】
また、本発明にかかる第5の自動周波数制御回路は、
第4の自動周波数制御回路において、
前記ASK復調部から出力される復調データが"1"のときに、前記第2のミキサから出力される第2の中間周波数信号の周波数を測定する第2の周波数カウンタ部を備え、且つ、
前記第2の制御部が、前記ASK変調されたスロットの受信時における前記第2の周波数カウンタ部の測定結果に基づいて、前記第2の補正信号を出力する構成を有することを特徴とする。
【0017】
また、本発明にかかる第6の自動周波数制御回路は、
第1〜第5の何れか1つの自動周波数制御回路において、
前記ASK変調されたスロットが、狭域通信システムにおけるフレームコントロールメッセージスロットで、
前記PSK変調されたスロットが、狭域通信システムにおけるメッセージデータスロットであることを特徴とする。
【0018】
また、本発明にかかる第7の自動周波数制御回路は、
第1〜第6の何れか1つの自動周波数制御回路において、
前記第2のミキサから出力される前記第2の中間周波数信号に対してPSK復調を行うPSK復調部を備えたことを特徴とする。
【0019】
【作用】
第1の制御部は、第1のミキサから出力される第1の中間周波数信号の内の、ASK変調されたスロット中の無変調波部分に対応する信号の周波数に基づいて、第1の中間周波数信号に含まれている周波数偏差Δf1(無線機及び第1の局部発振部による周波数偏差)を補正するための第1の補正信号を出力する。この第1の補正信号は、加算部を通じて第2の局部発振部に加えられ、第2の局部発振部から出力される第2の局部発振信号の周波数を、上記周波数偏差Δf1を無くす方向に修正する。従って、PSK変調されたスロットの受信時には、第2のミキサから出力される第2の中間周波数信号に含まれる周波数偏差Δf2は、周波数偏差Δf1を含まないものとなるので、第2の中間周波数信号に含まれる周波数偏差Δf2を小さなものとすることができる。その結果、キャリア再生、クロック再生に要する時間を極力短くし、且つ、プリアンブルのビット数を極力少なくすることが可能になる。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0021】
図1は本発明の実施例のブロック図であり、本発明にかかる自動周波数制御回路を適用した車載端末1の構成を示している。
【0022】
図1を参照すると、車載端末1は、アンテナ11と、ASK復調部12と、第1のミキサ13と、第1の局部発振部14と、第1の周波数カウンタ部15と、第1の制御部16と、第2のミキサ17と、第2の局部発振部18と、第2の周波数カウンタ部19と、第2の制御部20と、加算部21と、QPSK復調部22と、データ再生部23と、処理部24とを含んでいる。
【0023】
図2は、車載端末1が受信するフレーム(路側無線機が送信するフレーム)の一例を示した図であり、ASK変調されたフレームコントロールメッセージスロットFCMSと、QPSK変調された第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2とから構成されている。なお、本実施例の車載端末1は、フレームコントロールメッセージスロットFCMS及び第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2が共にASK変調されたフレームも受信可能になっている。
【0024】
フレームコントロールメッセージスロットFCMSは、プリアンブル(PR)と、ユニークワード(UW1)と、制御情報と、CRCとを含み、その前後にはガードタイムが設定されている。
【0025】
第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2は、ランプビット(R)と、プリアンブル(PR)と、ユニークワード(UW2)と、データと、CRCとを含んでいる。
【0026】
アンテナ11は、路側無線機(図示せず)から5.8GHz帯変調波として送信された図2に示すフレーム、或いはフレームコントロールメッセージスロットFCMS及び第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2が共にASK変調されたフレームを受信する。
【0027】
ASK復調部12は、アンテナ11で受信されたフレームに対してASK復調を行い、復調データを出力する。
【0028】
第1のミキサ13は、アンテナ11で受信されたフレーム(5.8MHz帯変調波)と、第1の局部発振部14から出力される周波数f1の局部発振信号とにより周波数変換を行い、第1の中間周波数信号IF1を出力する。
【0029】
第1の周波数カウンタ部15は、第1のミキサ13から出力される第1の中間周波数信号IF1の内の、フレームコントロールメッセージスロットFCMS中の無変調波部分に対応する信号の周波数を測定する。
【0030】
第1の制御部16は、第1の周波数カウンタ部15が測定した第1の中間周波数信号IF1の周波数と理想的な第1の中間周波数との差分に基づいて、第1の中間周波数信号IF1に含まれている周波数偏差Δf1(路側無線機や第1の局部発振部14による周波数偏差)を補正するための第1の補正信号aを出力する。なお、差分に応じた補正信号aを出力する方法としては、種々の方法を採用することができるが、例えば、差分と補正信号aの値とを対応付けて登録したテーブルを利用する方法などを採用することができる。すなわち、差分を求めたとき、上記テーブルを参照し、上記差分に対応して登録されている値の補正信号aを出力する方法を採用することができる。
【0031】
第2の局部発振部18は、加算部21から出力される制御信号cに応じた周波数f2の第2の局部発振信号を出力する。
【0032】
第2のミキサ17は、第1のミキサ13から出力される第1の中間周波数信号IF1と、第2の局部発振部18から出力される周波数f2の局部発振信号とにより周波数変換を行い、第2の中間周波数信号IF2を出力する。
【0033】
第2の周波数カウンタ部19は、第2のミキサ17から出力される第2の中間周波数信号IF2の内の、フレームコントロールメッセージスロットFCMSの無変調波部分に対応する信号の周波数を測定する。
【0034】
第2の制御部20は、第2の周波数カウンタ部19が測定した第2の中間周波数信号IF2の周波数と理想的な第2の中間周波数との差分に基づいて、第2の中間周波数信号IF2に含まれる周波数偏差Δf2を補正するための第2の補正信号bを出力する。
【0035】
加算部21は、第1の補正信号aと第2の補正信号bとを加算し、第2の局部発振部18に対する制御信号cを出力する。
【0036】
QPSK復調部22は、第2の中間周波数信号IF2に対してQPSK復調を行う。
【0037】
データ再生部23は、フレームコントロールメッセージスロットFCMSの受信時には、ASK復調部12から出力される復調データ中の制御情報及びCRCを処理部24に対して出力し、更に、CRCを出力した直後に、第1、第2の制御部16、20に対して周波数取得指示dを出力する。また、メッセージデータスロットMDS1、MDS2の受信時には、それがQPSK変調されているものであれば、QPSK復調部22から出力される変調データ中のデータ及びCRCを処理部24に対して出力し、ASK変調されているものであれば、ASK復調部12から出力される復調データ中のデータ及びCRCを処理部24に対して出力する。
【0038】
【実施例の動作の説明】
次に、本実施例の動作について詳細に説明する。
【0039】
今、例えば、フレームコントロールメッセージスロットFCMSがASK変調され、第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2がQPSK変調された図2に示すようなフレームが、5.8GHz帯変調波として空間より到来し、アンテナ11で受信されたとする。
【0040】
アンテナ11で受信された5.8GHz帯変調波は、ASK復調部12及び第1のミキサ13に供給される。
【0041】
第1のミキサ13は、アンテナ11から供給される5.8GHz帯変調波と第1の局部発振部14から入力される第1の局部発振信号とにより周波数変換を行い、第1の中間周波数信号IF1を出力する。この第1の中間周波数信号IF1は、第1の周波数カウンタ部15及び第2のミキサ17に供給される。
【0042】
ASK復調部12は、アンテナ11から供給される5.8GHz帯変調波に対してASK復調を行い、復調データを第1、第2のカウンタ部15、19及びデータ再生部23に供給する。
【0043】
今、ASK変調されたフレームコントロールメッセージスロットFCMSがASK復調部12に入力されたとすると、ASK復調部12の出力は、“0”,“1”のシリアルデータとなる。ASK変調では、送信データが“1”の時には無変調波が送信され、送信データが“0”の時には停波される。従って、ASK復調部12の出力が“1”の時には、第1のミキサ13に5.8GHz帯無変調波が入力されていることになるので、ASK復調部12の出力が“1”の時に、第1の周波数カウンタ部15を動作させれば、第1の中間周波数信号IF1の周波数を測定することができる。なお、QPSK変調された第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2が入力されている場合においても、ASK復調部12の出力が“1”となり、第1の周波数カウンタ部15において第1の中間周波数信号IF1の周波数が測定されるが、このとき測定された周波数が第1の制御部16で利用されることはない。
【0044】
第1の周波数カウンタ部15は、ASK復調部12の出力が“1”となる毎に、第1の中間周波数信号IF1の周波数を測定し、最新の測定結果を保持する。
【0045】
第1の制御部16は、データ再生部23からの周波数取得指示dをトリガにして、第1の周波数カウンタ部15が保持している最新の測定結果(第1の中間周波数信号IF1の周波数)を取得する。ここで、周波数取得指示dは、フレームコントロールメッセージスロットFCMS中のCRCを受信した直後にデータ再生部23から出力されるものであるので、第1の制御部16は、第1のミキサ13に5.8GHz帯無変調波が入力されている時の周波数を取得することができる。
【0046】
第1の中間周波数信号IF1の周波数を取得すると、第1の制御部16は、上記取得した周波数と、第1のミキサ13から出力される第1の中間周波数信号の理想的な周波数との差分に基づいて、第1の補正信号aを出力する。この第1の補正信号aは、第1の中間周波数信号IF1に含まれている周波数偏差Δf1を補正するための信号である。
【0047】
第1の制御部16から出力された第1の補正信号aは、加算部21において第2の補正信号bと加算され、制御信号cとして第2の局部発振部18に供給される。
【0048】
第2の局部発振部18は、制御信号cのレベルに応じた周波数f2の、第2の局部発振信号を出力する。
【0049】
第2のミキサ17は、第1の中間周波数信号IF1と第2の局部発振信号により周波数変換を行い、第2の中間周波数信号IF2を出力する。この第2の中間周波数信号IF2は、第2の周波数カウンタ部19及びQPSK復調部22に供給される。
【0050】
第2の周波数カウンタ部19は、ASK復調部12の出力が“1”となる毎に、第2の中間周波数信号IF2の周波数を測定し、最新の測定結果を保持する。
【0051】
第2の制御部20は、データ再生部23からの周波数取得指示dをトリガにして、第2の周波数カウンタ部19が保持している最新の測定結果(第2の中間周波数信号IF2の周波数)を取得する。その後、第2の制御部20は、第2の周波数カウンタ部19から取得した第2の中間周波数信号IF2の周波数と、第2のミキサ17から出力される第2の中間周波数信号IF2の理想的な周波数との差分に応じた第2の補正信号bを出力する。
【0052】
第2の制御部20から出力された第2の補正信号bは、加算部21において第1の補正信号aと加算され、制御信号cとして第2の局部発振部18に供給される。
【0053】
ここで、QPSK変調された第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2の受信時には、第1の中間周波数信号IF1に含まれている周波数偏差Δf1は、第1の補正信号aによって既に補正されているので、第2のミキサ17から出力される第2の中間周波数信号IF2は、路側無線機及び第1の局部発振部14による周波数偏差Δf1を含まないものとなる。従って、QPSK変調されている第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2の受信時には、帰還ループ内で発生する周波数偏差Δf2の補正を行えば良く、QPSK変調波に対するアクイジション性能を向上させることができる。
【0054】
図3は、データ再生部23の構成例を示すブロック図であり、ASK再生部231と、QPSK再生部232と、切り換え部233とから構成されている。
【0055】
図4はASK再生部231の処理例を示す流れ図、図5はQPSK再生部232の処理例を示す流れ図である。
【0056】
ASK再生部231は、ASK復調部12から出力される復調データを常時監視し、フレームコントロールメッセージスロットFCMS中のユニークワードUW1を検出すると(図4、ステップS41がYES)、切り換え部233に対する切り換え信号eを“1”にする(ステップS43)。切り換え回路233は、切り換え信号eが“1”の場合は、ASK再生部231と処理部24とを接続し、“0”の場合は、QPSK再生部232と処理部24とを接続する。
【0057】
その後、ASK再生部231は、ユニークワードUW1に続いて入力される制御情報、CRCを切り換え回路233に出力する(ステップS44)。この時、切り換え信号eが“1”であるので、切り換え回路233は、ASK再生部231からの制御情報及びCRCを処理部24に出力する。なお、フレームコントロールメッセージスロットFCMSの制御情報には、後続の第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2がASK変調されたものであるのか、QPSK変調されたものであるのかを示す情報が格納されており、ステップS44において、ASK再生部231は、制御情報に基づいて後続の第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2がQPSK変調されたものであるのか、ASK変調されたものであるのかを認識する処理も行っている。
【0058】
そして、CRCの出力が完了すると、ASK再生231は、第1、第2の制御部16、20に対して周波数取得指示dを出力する(ステップS45)。その後、後続の第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2がQPSK変調されたものである場合(ステップS46がYES)には、切り換え信号eを“0”とした後(ステップS47)、ステップS41の処理に戻り、後続の第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2がASK変調されたものである場合(ステップS46がNO)は、直ちに、ステップS41の処理に戻る。
【0059】
後続の第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2がQPSK変調されたものである場合は、ユニークワードUW2を検出することはできないので(ステップS42がNO)、ステップS41の処理に戻る。これに対して、後続の第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2がASK変調されたものである場合には、ステップS42でユニークワードUW2が検出され、ユニークワードUW2に続いて入力されるデータ、CRCが切り換え部233に出力される(ステップS48)。
【0060】
一方、QPSK再生部232は、QPSK復調部22から出力される復調データを常時監視し、第1、第2のメッセージデータスロットMDS1、MDS2中のユニークワードUW2を検出すると(図5、ステップS51がYES)、ユニークワードUW2に続いて入力されるデータ、CRCを切り換え部233に出力する(ステップS52)。この時、ASK再生部231から出力されている切り換え信号eは“0”となっているので、切り換え部233は、QPSK再生部232から出力されたデータ、CRCを処理部24に出力する。
【0061】
【発明の他の実施例】
図1に示した実施例では、フレームコントロールメッセージスロットFCMSを受信中に1回だけ、第1、第2の制御部16、20が、第1、第2の周波数カウンタ部15、19から周波数を読み込み、その値に基づいて補正信号a、bを出力するようにしたが、フレームコントロールメッセージスロットFCMSの受信中に複数回、第1、第2の制御部16、20が、第1、第2の周波数カウンタ部15、19から周波数を読み込み、その平均値に基づいて補正信号a、bを出力するようにしても良い。
【0062】
【発明の効果】
本発明の第1の効果は、PSK変調波の間欠受信となる、ASK変調されたスロットとPSK変調されたスロットとが混在するフレームの受信において、キャリア再生時間、クロック再生時間を短くすることができるという点である。その理由は、ASK変調されたスロットの受信時に、第1の中間周波数信号に含まれる周波数偏差(路側無線機及び第1の局部発振部による周波数偏差)を除去しており、PSK変調されたスロットの受信時には、第2の局部発振部による周波数偏差のみを補正すれば良いからである。
【0063】
本発明の第2の効果は、プリアンブルのビット数を減らし、データ部分を増やすことにより、スループットを向上させることができるという点である。その理由は、クロック再生時間、キャリア再生時間を短くすることができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のブロック図である。
【図2】車載端末1が受信するフレームの一例を示す図である。
【図3】データ再生部23の構成例を示す図である。
【図4】ASK再生部231の処理例を示す流れ図である。
【図5】QPSK再生部232の処理例を示す流れ図である。
【符号の説明】
1…車載端末
11…アンテナ
12…ASK復調部
13…第1のミキサ
14…第1の局部発振部
15…第1の周波数カウンタ部
16…第1の制御部
17…第2のミキサ
18…第2の局部発振部
19…第2の周波数カウンタ部
20…第2の制御部
21…加算部
22…QPSK復調部
23…データ再生部
24…処理部
231…ASK再生部
232…QPSK再生部
233…切り換え部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic frequency control circuit used when receiving a frame in which an ASK-modulated slot and a PSK-modulated slot are mixed.
[0002]
[Prior art]
In a dedicated short-range communication (DSRC) system, a frame control message slot (FCMS) for transmitting control information and a message data slot for transmitting data when data is transmitted from a roadside wireless device to an in-vehicle terminal. A frame that has been subjected to ASK modulation or QPSK modulation including (MDS) is used (see, for example, Non-Patent Document 1).
[0003]
[Non-Patent Document 1]
“Narrow area communication (DSRC) system standard”, ARIB STD-T75 1.0, Radio Industry Association, September 6, 2001, p50, p65
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As a narrow-area communication system, an automatic toll collection (ETC) system has already been put into practical use, and the current automatic toll collection system uses an ASK-modulated frame control message slot and a message data slot from a roadside radio. Data is transmitted to the in-vehicle terminal. In a system where the amount of transmission data is not so large, such as an ETC system, there is no problem even if an ASK-modulated slot is used, but a large amount of data is transmitted from the roadside radio to an in-vehicle terminal that is traveling at high speed. When constructing a new system, it is desirable to use QPSK-modulated slots that can increase the amount of data transfer per unit time.
[0005]
By the way, when a new system for transmitting data using a slot subjected to QPSK modulation is constructed, it is desirable for the user that both the new system and the existing ETC system can be used with one in-vehicle terminal. In order to do this, for example, the following method can be considered.
[0006]
The roadside radio of the new system transmits a frame in which ASK-modulated frame control message slots and QPSK-modulated message data slots are mixed. The frame control message slot for ASK modulation includes information indicating that the slot is for the new system.
[0007]
On the other hand, the roadside radio of the ETC system transmits a frame including an ASK-modulated frame control message slot and a message data slot as it is. The frame control message slot for ASK modulation includes information indicating that the slot is an ETC system.
[0008]
The in-vehicle terminal is provided with two demodulation units, an ASK demodulation unit and a QPSK demodulation unit. Then, based on the output of the ASK demodulator, when it is detected that the frame control message slot of the new system has been received, the output of the QPSK demodulator is validated and the reception of the frame control message slot of the ETC system is detected. In such a case, the output of the ASK demodulator is validated.
[0009]
As described above, it is possible to use a new system and an existing ETC system with a single in-vehicle terminal.
[0010]
However, if a new system uses a frame in which an ASK-modulated frame control message slot and a QPSK-modulated message data slot are mixed, the following problem occurs. That is, reception of a frame in which ASK-modulated slots and QPSK-modulated slots are mixed results in reception of intermittent (burst) modulated waves when viewed with respect to QPSK-modulated slots. When receiving an intermittently modulated wave, it depends on the frequency deviation between the input modulated wave frequency and the local oscillator in the feedback loop controlled by the demodulator until the clock recovery and carrier recovery are performed after the modulation wave is input. There is a problem that it takes time to do.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to shorten the time required for carrier reproduction and clock reproduction as much as possible by utilizing the fact that slots subjected to ASK modulation and slots subjected to PSK modulation coexist.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first automatic frequency control circuit according to the present invention provides:
A first local oscillator for outputting a first local oscillation signal;
The first local oscillation signal output from the first local oscillating unit and the received frame, which is a received frame and includes a frame in which an ASK-modulated slot and a PSK-modulated slot are mixed, A first mixer that outputs one intermediate frequency signal;
A first correction signal is output based on the frequency of the signal corresponding to the unmodulated wave portion in the ASK-modulated slot in the first intermediate frequency signal output from the first mixer. 1 control unit;
A second local oscillator for outputting a second local oscillation signal having a frequency corresponding to the control signal;
The first intermediate frequency signal output from the first mixer and the second local oscillation signal output from the second local oscillation unit are used to perform frequency conversion, and a second intermediate frequency signal is output. 2 mixers,
A second correction signal is output based on the frequency of the signal corresponding to the unmodulated wave portion in the ASK-modulated slot in the second intermediate frequency signal output from the second mixer. Two control units;
An addition unit that generates a control signal for the second local oscillation unit by adding the first correction signal and the second correction signal is provided.
[0013]
Moreover, the second automatic frequency control circuit according to the present invention includes:
In the first automatic frequency control circuit,
A difference between a frequency of a signal corresponding to an unmodulated wave portion in the ASK-modulated slot in the first intermediate frequency signal and an ideal first intermediate frequency in the first intermediate frequency signal. It has the structure which outputs the 1st correction signal according to this.
[0014]
The third automatic frequency control circuit according to the present invention is
In the first or second automatic frequency control circuit,
A difference between a frequency of a signal corresponding to a non-modulated wave portion in the ASK-modulated slot in the second intermediate frequency signal and an ideal second intermediate frequency in the second control unit. The second correction signal according to the above is output.
[0015]
The fourth automatic frequency control circuit according to the present invention is
In the first, second or third automatic frequency control circuit,
An ASK demodulator that performs ASK demodulation on a frame in which the ASK modulated slot and the PSK modulated slot are mixed;
A first frequency counter unit that measures the frequency of the first intermediate frequency signal output from the first mixer when the demodulated data output from the ASK demodulator is "1", and
The first control unit is configured to output the first correction signal based on a measurement result of the first frequency counter unit at the time of receiving the ASK modulated slot.
[0016]
The fifth automatic frequency control circuit according to the present invention is
In the fourth automatic frequency control circuit,
A second frequency counter for measuring the frequency of the second intermediate frequency signal output from the second mixer when the demodulated data output from the ASK demodulator is "1"; and
The second control unit is configured to output the second correction signal based on a measurement result of the second frequency counter unit at the time of receiving the ASK modulated slot.
[0017]
The sixth automatic frequency control circuit according to the present invention is
In any one of the first to fifth automatic frequency control circuits,
The ASK modulated slot is a frame control message slot in a narrow area communication system,
The PSK modulated slot is a message data slot in a narrow area communication system.
[0018]
The seventh automatic frequency control circuit according to the present invention is
In any one of the first to sixth automatic frequency control circuits,
A PSK demodulator that performs PSK demodulation on the second intermediate frequency signal output from the second mixer is provided.
[0019]
[Action]
Based on the frequency of the signal corresponding to the unmodulated wave portion in the ASK modulated slot in the first intermediate frequency signal output from the first mixer, the first control unit A first correction signal for correcting the frequency deviation Δf1 (frequency deviation caused by the radio device and the first local oscillation unit) included in the frequency signal is output. The first correction signal is applied to the second local oscillation unit through the addition unit, and the frequency of the second local oscillation signal output from the second local oscillation unit is corrected so as to eliminate the frequency deviation Δf1. To do. Therefore, when receiving the slot subjected to PSK modulation, the frequency deviation Δf2 included in the second intermediate frequency signal output from the second mixer does not include the frequency deviation Δf1, and thus the second intermediate frequency signal The frequency deviation Δf2 included in can be made small. As a result, the time required for carrier reproduction and clock reproduction can be shortened as much as possible, and the number of preamble bits can be minimized.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, showing a configuration of an in-
[0022]
Referring to FIG. 1, the in-
[0023]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a frame received by the in-vehicle terminal 1 (a frame transmitted by the roadside radio), and an ASK-modulated frame control message slot FCMS and QPSK-modulated first and second frames The message data slots MDS1 and MDS2 are configured. Note that the in-
[0024]
The frame control message slot FCMS includes a preamble (PR), a unique word (UW1), control information, and a CRC, and a guard time is set before and after the preamble (PR).
[0025]
The first and second message data slots MDS1 and MDS2 include a ramp bit (R), a preamble (PR), a unique word (UW2), data, and a CRC.
[0026]
The antenna 11 includes the frame shown in FIG. 2 transmitted as a 5.8 GHz band modulated wave from a roadside radio (not shown), or the frame control message slot FCMS and the first and second message data slots MDS1 and MDS2. Receive an ASK modulated frame.
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The first frequency counter unit 15 measures the frequency of the signal corresponding to the unmodulated wave portion in the frame control message slot FCMS in the first intermediate frequency signal IF1 output from the
[0030]
The
[0031]
The second
[0032]
The
[0033]
The second frequency counter unit 19 measures the frequency of the signal corresponding to the unmodulated wave portion of the frame control message slot FCMS in the second intermediate frequency signal IF2 output from the
[0034]
The second control unit 20 determines the second intermediate frequency signal IF2 based on the difference between the frequency of the second intermediate frequency signal IF2 measured by the second frequency counter unit 19 and the ideal second intermediate frequency. The second correction signal b for correcting the frequency deviation Δf2 included in the signal is output.
[0035]
The adder 21 adds the first correction signal a and the second correction signal b, and outputs a control signal c for the second
[0036]
The
[0037]
When receiving the frame control message slot FCMS, the
[0038]
[Description of operation of embodiment]
Next, the operation of this embodiment will be described in detail.
[0039]
Now, for example, the frame control message slot FCMS is ASK modulated and the first and second message data slots MDS1 and MDS2 are QPSK modulated as shown in FIG. It is assumed that the signal is received by the antenna 11.
[0040]
The 5.8 GHz band modulated wave received by the antenna 11 is supplied to the
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
Assuming that the ASK-modulated frame control message slot FCMS is input to the
[0044]
The first frequency counter unit 15 measures the frequency of the first intermediate frequency signal IF1 every time the output of the
[0045]
The
[0046]
When the frequency of the first intermediate frequency signal IF1 is acquired, the
[0047]
The first correction signal a output from the
[0048]
The second
[0049]
The
[0050]
The second frequency counter unit 19 measures the frequency of the second intermediate frequency signal IF2 every time the output of the
[0051]
The second control unit 20 uses the frequency acquisition instruction d from the
[0052]
The second correction signal “b” output from the second control unit 20 is added to the first correction signal “a” in the addition unit 21 and supplied to the second
[0053]
Here, when receiving the QPSK-modulated first and second message data slots MDS1 and MDS2, the frequency deviation Δf1 included in the first intermediate frequency signal IF1 has already been corrected by the first correction signal a. Therefore, the second intermediate frequency signal IF2 output from the
[0054]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
[0055]
FIG. 4 is a flowchart showing a processing example of the
[0056]
When the
[0057]
Thereafter, the
[0058]
When the CRC output is completed, the
[0059]
If the subsequent first and second message data slots MDS1, MDS2 are QPSK modulated, the unique word UW2 cannot be detected (NO in step S42), and the process returns to step S41. On the other hand, when the subsequent first and second message data slots MDS1 and MDS2 are ASK modulated, the unique word UW2 is detected in step S42 and input following the unique word UW2. Data and CRC are output to the switching unit 233 (step S48).
[0060]
On the other hand, the
[0061]
Other Embodiments of the Invention
In the embodiment shown in FIG. 1, the first and
[0062]
【The invention's effect】
The first effect of the present invention is to shorten carrier recovery time and clock recovery time in reception of a frame in which ASK modulated slots and PSK modulated slots are mixed, which is intermittent reception of PSK modulated waves. It is a point that can be done. The reason is that the frequency deviation (frequency deviation due to the roadside radio and the first local oscillator) included in the first intermediate frequency signal is removed when the ASK modulated slot is received, and the PSK modulated slot is removed. This is because it is sufficient to correct only the frequency deviation by the second local oscillation unit at the time of reception.
[0063]
The second effect of the present invention is that the throughput can be improved by reducing the number of bits of the preamble and increasing the data portion. This is because the clock reproduction time and carrier reproduction time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frame received by the in-
3 is a diagram illustrating a configuration example of a
FIG. 4 is a flowchart showing a processing example of an
FIG. 5 is a flowchart showing a processing example of a
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該第1の局部発振部から出力される第1の局部発振信号と、受信したフレームであって、ASK変調されたスロットとPSK変調されたスロットとが混在するフレームとにより周波数変換を行い、第1の中間周波数信号を出力する第1のミキサと、
該第1のミキサから出力される第1の中間周波数信号の内の、前記ASK変調されたスロット中に無変調波部分に対応する信号の周波数に基づいて、第1の補正信号を出力する第1の制御部と、
制御信号に応じた周波数の第2の局部発振信号を出力する第2の局部発振部と、
前記第1のミキサから出力される第1の中間周波数信号と前記第2の局部発振部から出力される第2の局部発振信号とにより周波数変換を行い、第2の中間周波数信号を出力する第2のミキサと、
該第2のミキサから出力される第2の中間周波数信号の内の、前記ASK変調されたスロット中に無変調波部分に対応する信号の周波数に基づいて、第2の補正信号を出力する第2の制御部と、
前記第1の補正信号と前記第2の補正信号とを加算することにより、前記第2の局部発振部に対する制御信号を生成する加算部とを備えたことを特徴とする自動周波数制御回路。A first local oscillator for outputting a first local oscillation signal;
The first local oscillation signal output from the first local oscillating unit and the received frame, which is a received frame and includes a frame in which an ASK-modulated slot and a PSK-modulated slot are mixed, A first mixer that outputs one intermediate frequency signal;
A first correction signal is output based on the frequency of the signal corresponding to the unmodulated wave portion in the ASK-modulated slot in the first intermediate frequency signal output from the first mixer. 1 control unit;
A second local oscillator for outputting a second local oscillation signal having a frequency corresponding to the control signal;
The first intermediate frequency signal output from the first mixer and the second local oscillation signal output from the second local oscillation unit are used to perform frequency conversion, and a second intermediate frequency signal is output. 2 mixers,
A second correction signal is output based on the frequency of the signal corresponding to the unmodulated wave portion in the ASK-modulated slot in the second intermediate frequency signal output from the second mixer. Two control units;
An automatic frequency control circuit comprising: an adder that generates a control signal for the second local oscillator by adding the first correction signal and the second correction signal.
前記第1の制御部が、前記第1の中間周波数信号の内の、前記ASK変調されたスロット中の無変調波部分に対応する信号の周波数と、理想的な第1の中間周波数との差分に応じた第1の補正信号を出力する構成を有することを特徴とする自動周波数制御回路。The automatic frequency control circuit according to claim 1, wherein
A difference between a frequency of a signal corresponding to an unmodulated wave portion in the ASK-modulated slot in the first intermediate frequency signal and an ideal first intermediate frequency in the first intermediate frequency signal. An automatic frequency control circuit having a configuration for outputting a first correction signal according to the above.
前記第2の制御部が、前記第2の中間周波数信号の内の、前記ASK変調されたスロット中の無変調波部分に対応する信号の周波数と、理想的な第2の中間周波数との差分に応じた第2の補正信号を出力する構成を有することを特徴とする自動周波数制御回路。The automatic frequency control circuit according to claim 1 or 2,
A difference between a frequency of a signal corresponding to a non-modulated wave portion in the ASK-modulated slot in the second intermediate frequency signal and an ideal second intermediate frequency in the second control unit. An automatic frequency control circuit having a configuration for outputting a second correction signal corresponding to the frequency.
前記ASK変調されたスロットと前記PSK変調されたスロットとが混在するフレームに対してASK復調を行うASK復調部と、
該ASK復調部から出力される復調データが"1"のときに、前記第1のミキサから出力される第1の中間周波数信号の周波数を測定する第1の周波数カウンタ部とを備え、且つ、
前記第1の制御部が、前記ASK変調されたスロットの受信時における前記第1の周波数カウンタ部の測定結果に基づいて、前記第1の補正信号を出力する構成を有することを特徴とする自動周波数制御回路。The automatic frequency control circuit according to any one of claims 1 to 3,
An ASK demodulator that performs ASK demodulation on a frame in which the ASK modulated slot and the PSK modulated slot are mixed;
A first frequency counter unit that measures the frequency of the first intermediate frequency signal output from the first mixer when the demodulated data output from the ASK demodulator is "1", and
The first control unit is configured to output the first correction signal based on a measurement result of the first frequency counter unit at the time of reception of the ASK modulated slot. Frequency control circuit.
前記ASK復調部から出力される復調データが"1"のときに、前記第2のミキサから出力される第2の中間周波数信号の周波数を測定する第2の周波数カウンタ部を備え、且つ、
前記第2の制御部が、前記ASK変調されたスロットの受信時における前記第2の周波数カウンタ部の測定結果に基づいて、前記第2の補正信号を出力する構成を有することを特徴とする自動周波数制御回路。The automatic frequency control circuit according to claim 4,
A second frequency counter for measuring the frequency of the second intermediate frequency signal output from the second mixer when the demodulated data output from the ASK demodulator is "1"; and
The second control unit is configured to output the second correction signal based on a measurement result of the second frequency counter unit at the time of reception of the ASK-modulated slot. Frequency control circuit.
前記ASK変調されたスロットが、狭域通信システムにおけるフレームコントロールメッセージスロットで、
前記PSK変調されたスロットが、狭域通信システムにおけるメッセージデータスロットであることを特徴とする自動周波数制御回路。The automatic frequency control circuit according to any one of claims 1 to 5,
The ASK modulated slot is a frame control message slot in a narrow area communication system,
2. The automatic frequency control circuit according to claim 1, wherein the PSK modulated slot is a message data slot in a narrow area communication system.
前記第2のミキサから出力される前記第2の中間周波数信号に対してPSK復調を行うPSK復調部を備えたことを特徴とする自動周波数制御回路。The automatic frequency control circuit according to any one of claims 1 to 6,
An automatic frequency control circuit comprising a PSK demodulator that performs PSK demodulation on the second intermediate frequency signal output from the second mixer.
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