JP4506248B2 - Synchronization apparatus and synchronization method - Google Patents

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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

本発明は、無線又は有線のデジタル通信システムにおいて送受信機間で同期を確立するための同期装置及び同期方法に係り、特に、プリアンブル相関を用いた同期タイミングの検出を行なう同期装置及び同期方法に関する。   The present invention relates to a synchronization apparatus and synchronization method for establishing synchronization between transmitters and receivers in a wireless or wired digital communication system, and more particularly to a synchronization apparatus and synchronization method for detecting synchronization timing using preamble correlation.

さらに詳しくは、本発明は、受信信号と既知の信号との相関結果に基づいて同期タイミングの検出を行なう同期装置及び同期方法に係り、特に、低信号対雑音比の状況に拘らず良好なエラーレートで同期タイミングの検出を行なう同期装置及び同期方法に関する。   More particularly, the present invention relates to a synchronization apparatus and synchronization method for detecting synchronization timing based on a correlation result between a received signal and a known signal, and in particular, a good error regardless of a low signal-to-noise ratio. The present invention relates to a synchronization device and a synchronization method for detecting synchronization timing at a rate.

複数のコンピュータを接続してLANを構成することにより、ファイルやデータなどの情報の共有化、プリンタなどの周辺機器の共有化を図ったり、電子メールやデータ・コンテンツの転送などの情報の交換を行なったりすることができる。   By connecting multiple computers and configuring a LAN, you can share information such as files and data, share peripheral devices such as printers, and exchange information such as e-mail and data / content transfer Can be done.

また、有線方式によるLAN配線からユーザを解放するシステムとして、無線LANが注目されている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク(PAN)の導入が検討されている。例えば、2.4GHz帯や、5GHz帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システム並びに無線通信装置が規定されている。   Further, wireless LANs are attracting attention as a system for releasing users from wired LAN connection. Particularly recently, introduction of a personal area network (PAN) has been studied in order to construct a small-scale wireless network between a plurality of electronic devices existing around a person and perform information communication. For example, different radio communication systems and radio communication apparatuses are defined using frequency bands that do not require a license from a supervisory agency, such as 2.4 GHz band and 5 GHz band.

例えば、近年、「ウルトラワイドバンド(UWB)通信」と呼ばれる、きわめて微弱なインパルス列に情報を載せて無線通信を行なう方式が、近距離超高速伝送を実現する無線通信システムとして注目され、その実用化が期待されている。現在、IEEE802.15.3などにおいて、ウルトラワイドバンド通信のアクセス制御方式として、プリアンブルを含んだパケット構造のデータ伝送方式が考案されている。   For example, in recent years, a method called “ultra-wide band (UWB) communication” for performing wireless communication by placing information on a very weak impulse train has attracted attention as a wireless communication system that realizes short-range ultrahigh-speed transmission, and its practical use. Is expected. Currently, in IEEE802.15.3, etc., a data transmission system having a packet structure including a preamble has been devised as an access control system for ultra-wideband communication.

また、室内で無線ネットワークを構築した場合、受信装置では直接波と複数の反射波・遅延波の重ね合わせを受信するというマルチパス環境が形成され、遅延ひずみに起因するシンボル間干渉が生じる。このため、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式に代表されるマルチキャリア伝送方式が適用される。   In addition, when a wireless network is constructed indoors, a multipath environment is formed in which a receiving device receives a superposition of a direct wave and a plurality of reflected waves / delayed waves, and intersymbol interference occurs due to delay distortion. For this reason, a multicarrier transmission scheme typified by an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) scheme is applied.

例えば、IEEE802.15.3でも、OFDM変調方式を採用したUWB通信方式についての標準化が進められている。OFDM_UWB通信方式の場合、3.1〜4.8GHzの周波数帯をそれぞれ528MHz幅からなる3つのサブバンドを周波数ホッピング(FH)し、各周波数帯が128ポイントからなるIFFT/FFTを用いたOFDM変調が検討されている(例えば、非特許文献1を参照のこと)。   For example, even in IEEE 802.15.3, standardization of a UWB communication scheme that employs an OFDM modulation scheme is underway. In the case of the OFDM_UWB communication system, three subbands each having a frequency of 3.1 to 4.8 GHz are frequency hopped (FH) each having a width of 528 MHz, and OFDM modulation using IFFT / FFT in which each frequency band is composed of 128 points. (For example, see Non-Patent Document 1).

IEEE802.15.3a TI Document<URL:http://grouper.ieee.org/groups/802/15/pub/2003/May03 ファイル名:03142r2P802−15_TI−CFP−Document.doc>IEEE 802.15.3a TI Document <URL: http: // grouper. iee. org / groups / 802/15 / pub / 2003 / May03 File name: 03142r2P802-15_TI-CFP-Document. doc>

送信機と受信機の組み合わせで構成されるデジタル通信システムにおいては、受信機側ではデータの復調を行なうためには、まず受信信号の同期を確立する必要がある。この同期処理は、送信機側では、伝送データ本体(Body)と併せて、同期獲得用の既知パターンからなる信号をプリアンブル(あるいはミッドアンブル)として送信し、受信機側でプリアンブル相関を用いて同期タイミングを検出するのが一般的である。そして、同期獲得により検出されたタイミングが、クロックの起点とする。   In a digital communication system configured by a combination of a transmitter and a receiver, in order to demodulate data on the receiver side, it is necessary to first establish synchronization of received signals. In this synchronization processing, the transmitter side transmits a signal including a known pattern for synchronization acquisition as a preamble (or midamble) together with the transmission data body (Body), and the receiver side synchronizes using preamble correlation. It is common to detect timing. The timing detected by the synchronization acquisition is the clock starting point.

上述したOFDM_UWB通信方式では、同期獲得用のプリアンブル信号として時間系列が用いられる(非特許文献1を参照のこと)。さらに、受信側での相関処理の計算量を削減する目的で、プリアンブル信号は±1のパターンからなる既知シンボルを複数連ねて構成される(何故ならば、相関計算のための掛け算処理がこの場合は符号反転だけで済む)。この場合、ブリアンブル信号を構成する±1のパターン毎の128個の乗算結果の総和をとることで、相関結果が得られる。   In the OFDM_UWB communication system described above, a time sequence is used as a preamble signal for acquiring synchronization (see Non-Patent Document 1). Furthermore, in order to reduce the amount of calculation of correlation processing on the receiving side, the preamble signal is composed of a plurality of known symbols having a pattern of ± 1 (because the multiplication processing for correlation calculation is performed in this case). Only need to reverse the sign). In this case, the correlation result is obtained by taking the sum of 128 multiplication results for each ± 1 pattern constituting the preamble signal.

図14には、同期回路の構成例を示している。なお、送信信号には同期タイミングの検出などに用いる同期信号を含むプリアンブル信号が組み込まれているものとする。   FIG. 14 shows a configuration example of the synchronization circuit. It is assumed that the transmission signal incorporates a preamble signal including a synchronization signal used for detection of synchronization timing.

アンテナから受信したRF周波数帯の受信信号は、搬送波信号発生器で生成される搬送波信号を用いて、ベースバンド帯の受信ベースバンド信号に周波数変換される。次に、この受信ベースバンド信号はA/D変換器により、サンプリングされデジタル信号に変換される。   The received signal in the RF frequency band received from the antenna is frequency-converted into a received baseband signal in the baseband using the carrier signal generated by the carrier signal generator. Next, the received baseband signal is sampled and converted into a digital signal by an A / D converter.

相関器では、受信ベースバンド・デジタル信号とプリアンブル・コードとの相関をとって、相関値を出力する。この相関値は一般に複素数であるため、絶対2乗演算器により、この相関値の絶対2乗を求め、極大値検出回路に出力する。   The correlator correlates the received baseband digital signal and the preamble code and outputs a correlation value. Since this correlation value is generally a complex number, the absolute square calculator calculates the absolute square of this correlation value and outputs it to the maximum value detection circuit.

そして、極大値検出器では、相関値の極大、あるいは、あらかじめ決められた閾値を越えるタイミングを同期タイミングとして出力する。   Then, the maximum value detector outputs the maximum of the correlation value or the timing exceeding a predetermined threshold as the synchronization timing.

ここで、図14に示した同期回路構成の場合、低信号対雑音比の状況においては、相関値の極大値が変動するため、閾値の設定はさまざまなケースを想定して決定する必要がある。   Here, in the case of the synchronous circuit configuration shown in FIG. 14, the maximum value of the correlation value fluctuates in the low signal-to-noise ratio situation, and therefore the threshold value needs to be determined by assuming various cases. .

また、受信機において、一般に、A/D変換器の前段辺りに、通常、自動利得制御装置(Auto Gain Control:AGCという)が組み込まれている(図14には図示しない)。アンテナ間の遠近により、受信電力が変動することを回避するためであるが、AGCの反応の遅延により、相関器への入力が正しく増幅あるいは抑圧されない時間帯が存在し、その結果、変動した出力が極大値検出回路に入力されることがある。これらの場合、極大値自体が大きく変動するため、同期の誤りが増加するという問題がある。   In general, an automatic gain control device (Auto Gain Control: AGC) is usually incorporated in the receiver around the front stage of the A / D converter (not shown in FIG. 14). This is to avoid fluctuations in the received power due to the distance between the antennas, but due to the delay in the AGC reaction, there is a time zone in which the input to the correlator is not properly amplified or suppressed. May be input to the local maximum detection circuit. In these cases, there is a problem that synchronization errors increase because the local maximum value fluctuates greatly.

本発明は、上述したような技術的課題を鑑みたものであり、その主な目的は、プリアンブル相関を用いた同期タイミングの正確な検出を行なうことができる、優れた同期装置及び同期方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described technical problems, and its main object is to provide an excellent synchronization device and synchronization method that can accurately detect synchronization timing using preamble correlation. There is to do.

本発明のさらなる目的は、受信信号と既知の信号との相関結果に基づいて同期タイミングの検出を行なうことができる、優れた同期装置及び同期方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent synchronization device and synchronization method capable of detecting synchronization timing based on a correlation result between a received signal and a known signal.

本発明のさらなる目的は、低信号対雑音比の状況に拘らず良好なエラーレートで同期タイミングの検出を行なうことができる、優れた同期装置及び同期方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent synchronization device and synchronization method capable of detecting synchronization timing with a good error rate regardless of the low signal-to-noise ratio.

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第1の側面は、送信データに含まれる既知の信号に基づいて受信信号の同期処理を行なう同期装置であって、
受信信号と既知の信号を時間間隔を遅延して得られる信号との間で相関を計算する相関演算手段と、
前記相関演算手段による相関結果の移動平均を算出する移動平均算出手段と、
前記移動平均手段により算出された移動平均の極大値に基づいて同期タイミングを判断する同期検出手段と、
を具備することを特徴とする同期装置である。
The present invention has been made in consideration of the above problems, and a first aspect thereof is a synchronization device that performs a synchronization process of a received signal based on a known signal included in transmission data,
Correlation calculating means for calculating a correlation between a received signal and a signal obtained by delaying a known signal by a time interval;
Moving average calculating means for calculating a moving average of correlation results by the correlation calculating means;
Synchronization detection means for determining the synchronization timing based on the maximum value of the moving average calculated by the moving average means;
It is characterized by comprising.

送信機と受信機の組み合わせで構成されるデジタル通信システムにおいては、受信機側ではデータの復調を行なうためには、まず受信信号の同期を確立する必要がある。従来より、プリアンブル相関を用いた同期タイミングの検出を行なうのが一般的である。このような場合、低信号対雑音比の状況においては、相関値の極大値が変動するため、閾値の設定はさまざまなケースを想定して決定する必要がある。   In a digital communication system configured by a combination of a transmitter and a receiver, in order to demodulate data on the receiver side, it is necessary to first establish synchronization of received signals. Conventionally, it is common to detect synchronization timing using preamble correlation. In such a case, in the situation of a low signal-to-noise ratio, the maximum value of the correlation value fluctuates. Therefore, it is necessary to determine the threshold setting by assuming various cases.

本発明によれば、相関演算結果に対し、移動平均演算を施すことにより、ノイズの影響を低減することができる。   According to the present invention, the influence of noise can be reduced by performing a moving average calculation on the correlation calculation result.

また、本発明の第2の側面は、送信データに含まれる既知の信号に基づいて受信信号の同期処理を行なう同期装置であって、
既知の信号が繰り返し送られてくる構成の系において、
受信信号と既知の信号を時間間隔を遅延して得られる信号との間で相関を計算する相関演算手段と、
前記相関演算手段による相関結果をシンボル間で移動平均を算出する第1の移動平均手段と、
前記第1の移動平均算出手段により算出された移動平均についてさらに移動平均を算出する第2の移動平均算出手段と、
前記第2の移動平均算出手段により算出された移動平均の極大値に基づいて基づいて同期タイミングを判断する同期検出手段と、
を具備することを特徴とする同期装置である。
The second aspect of the present invention is a synchronization device that performs synchronization processing of a received signal based on a known signal included in transmission data,
In a system in which known signals are repeatedly sent,
Correlation calculating means for calculating a correlation between a received signal and a signal obtained by delaying a known signal by a time interval;
First moving average means for calculating a moving average between the correlation results by the correlation calculating means;
Second moving average calculating means for calculating a moving average for the moving average calculated by the first moving average calculating means;
Synchronization detection means for determining synchronization timing based on the maximum value of the moving average calculated by the second moving average calculation means;
It is characterized by comprising.

同期用のプリアンブルが、既知シンボルが繰り返し送られてくる構成の無線通信システムがある。このような場合、最初にシンボル移動平均演算を行ない、ノイズの影響を低減させた後、さらに通常の移動平均演算を施すことにより、マルチパスによる複数のピークを1つにまとめることができる。   There is a wireless communication system in which a known symbol is repeatedly transmitted as a synchronization preamble. In such a case, the symbol moving average calculation is first performed to reduce the influence of noise, and then the normal moving average calculation is further performed, whereby a plurality of peaks due to multipath can be combined into one.

また、通常、受信機には自動利得制御装置(AGC)が組み込まれているが、AGCの反応の遅延により、相関器への入力が正しく増幅あるいは抑圧されず、結果、相関器からの出力が変動したまま、極大値検出回路に入力されることがある。このような場合、第3の移動平均算出手段により相関演算結果をある時間区間にて移動平均演算を行ない、さらに、第2の移動平均算出手段による移動平均結果を規格化することにより、受信電力変動の影響をキャンセルすることができる。   In general, an automatic gain control device (AGC) is incorporated in the receiver, but due to the delay of the AGC reaction, the input to the correlator is not correctly amplified or suppressed, and as a result, the output from the correlator is reduced. The signal may be input to the local maximum detection circuit while changing. In such a case, the third moving average calculating means performs the moving average calculation on the correlation calculation result in a certain time interval, and further normalizes the moving average result by the second moving average calculating means, thereby receiving power. The influence of fluctuation can be canceled.

また、本発明の第2の側面に係る同期装置は、前記相関演算手段による相関結果を前期第1の移動平均算出手段とは異なる方法によりシンボル間で移動平均を算出する第4の移動平均算出手段と、前記第4の移動平均算出手段により算出された移動平均についてさらに移動平均を算出する第5の移動平均算出手段とをさらに備え、前記同期検出手段は、前記第2の移動平均算出手段及び前記第5の移動平均手段による各移動平均結果に基づいて同期タイミングを判断するようにしてもよい。   The synchronization device according to the second aspect of the present invention provides a fourth moving average calculation for calculating a moving average between symbols by a method different from the first moving average calculating means in the previous period by using the correlation result by the correlation calculating means. And a fifth moving average calculating means for calculating a moving average for the moving average calculated by the fourth moving average calculating means, wherein the synchronization detecting means is the second moving average calculating means. In addition, the synchronization timing may be determined based on each moving average result by the fifth moving average means.

例えば、プリアンブル信号が複数の既知シンボルを複数繰り返して構成される系では、プリアンブルの最後のシンボルを位相反転させて最後のシンボルであることを示す(ターミネートする)処理が施される。   For example, in a system in which a preamble signal is formed by repeating a plurality of known symbols, a process of indicating (terminating) the last symbol of the preamble by inverting the phase of the preamble is performed.

このような場合、前記第4の移動平均手段は、最後に得られた相関値の位相を反転した上でシンボル間の移動平均を算出するようにしてもよい。プリアンブル最後のシンボルの位相反転により第2の移動平均算出手段では最後のシンボルで移動平均の演算結果が低下するのに対し、第5の移動平均算出手段では最後のシンボルの移動平均の演算結果は増大するので、最後のシンボル位置を検出することができる。   In such a case, the fourth moving average means may calculate the moving average between symbols after inverting the phase of the correlation value obtained last. In the second moving average calculation means, the moving average calculation result of the last symbol is lowered by the phase inversion of the last symbol of the preamble, whereas in the fifth moving average calculation means, the moving average calculation result of the last symbol is Since it increases, the last symbol position can be detected.

本発明によれば、受信信号と既知の信号との相関結果の極大値を以って同期タイミングの検出を行なうことができる、優れた同期装置及び同期方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an excellent synchronization device and synchronization method capable of detecting synchronization timing using a maximum value of a correlation result between a received signal and a known signal.

また、本発明によれば、低信号対雑音比の状況に拘らず良好なエラーレートで同期タイミングの検出を行なうことができる、優れた同期装置及び同期方法を提供することができる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide an excellent synchronization device and synchronization method capable of detecting synchronization timing with a good error rate regardless of the low signal-to-noise ratio.

本発明によれば、スペクトル拡散符号や所定符号プリアンブル・パターンを持つ符号列に対し、同期を捕捉する精度が高く、同期に要する時間を短縮することができる。また、シンボル間移動平均、通常の移動平均の工程を2系列持ち、その結果を比較することにより、同期の精度を向上させることができる。   According to the present invention, the accuracy of capturing synchronization is high for a code string having a spread spectrum code or a predetermined code preamble pattern, and the time required for synchronization can be shortened. In addition, the accuracy of synchronization can be improved by having two series of processes of moving average between symbols and normal moving average, and comparing the results.

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1には、本発明の一実施形態に係る同期回路の構成を模式的に示している。   FIG. 1 schematically shows a configuration of a synchronization circuit according to an embodiment of the present invention.

アンテナから受信したRF周波数帯の受信信号は、搬送波信号発生器11で生成される搬送波信号を用いて、ベースバンド帯の受信ベースバンド信号に周波数変換される。次に、この受信ベースバンド信号はA/D変換器12により、サンプリングされデジタル信号に変換される。相関器13では、受信ベースバンド・デジタル信号とプリアンブル・コードとの相関演算を行なって、相関値を出力する。   A received signal in the RF frequency band received from the antenna is frequency-converted into a received baseband signal in the baseband using the carrier signal generated by the carrier signal generator 11. Next, the received baseband signal is sampled and converted into a digital signal by the A / D converter 12. The correlator 13 performs a correlation operation between the received baseband digital signal and the preamble code and outputs a correlation value.

なお、図示しないが、A/D変換器12の前段辺りに、自動利得制御装置(AGC)が組み込まれていてもよい。   Although not shown, an automatic gain control device (AGC) may be incorporated around the front stage of the A / D converter 12.

相関器13による相関演算結果は、3つの工程に分けて処理される。   The correlation calculation result by the correlator 13 is processed in three steps.

第1の工程は、絶対2乗演算器14と移動平均器15を備えている。相関値は一般に複素数であるため、絶対2乗演算器14により、この相関値の絶対2乗を求める。そして、移動平均器15により、相関演算結果をある時間区間にて移動平均演算を行なう。   The first step includes an absolute square calculator 14 and a moving averager 15. Since the correlation value is generally a complex number, the absolute square calculator 14 calculates the absolute square of the correlation value. Then, the moving average calculator 15 performs a moving average calculation on the correlation calculation result in a certain time interval.

第2の工程は、シンボル移動平均器16と、絶対2乗演算器17と、移動平均器18を備え、まず、シンボル間における移動平均演算を行ない、次に、絶対2乗演算を行ない、最後に、通常の移動平均演算を行なう。ここで、最初のシンボル移動平均演算によりノイズの影響を低減することができる。また、同期用のプリアンブル信号が繰り返し送られてくる構成の無線通信システムにおいては、2回目の通常の移動平均演算により、マルチパスによる複数のピークを1つにまとめるという効果が得られる。   The second step includes a symbol moving averager 16, an absolute square calculator 17, and a moving averager 18, which first performs a moving average calculation between symbols, then performs an absolute square calculation, and finally In addition, a normal moving average calculation is performed. Here, the influence of noise can be reduced by the first symbol moving average calculation. Further, in a wireless communication system configured to repeatedly transmit a preamble signal for synchronization, an effect of combining a plurality of peaks due to multipaths into one by the second normal moving average calculation can be obtained.

第3の工程は、位相反転シンボル移動平均器19と、絶対2乗演算器20と、移動平均器21を備え、最後に得られた相関値の位相を反転した上で、シンボル間における移動平均演算を行ない、その後、第2の工程と同じ処理を行なう。最初のシンボル移動平均演算によりノイズの影響を低減することができる。また、同期用のプリアンブル信号が繰り返し送られてくる系では、2回目の通常の移動平均演算により、マルチパスによる複数のピークを1つにまとめるという効果が得られる。   The third step includes a phase-inverted symbol moving averager 19, an absolute square calculator 20, and a moving averager 21. The phase of the correlation value obtained at the end is inverted, and the moving average between symbols is obtained. An operation is performed, and then the same process as in the second step is performed. The influence of noise can be reduced by the first symbol moving average calculation. Further, in a system in which a synchronization preamble signal is repeatedly sent, an effect of combining a plurality of peaks due to multipaths into one by the second normal moving average calculation can be obtained.

そして、第2の工程と第3の工程における演算結果は、第1の工程にて計算された結果で割り算することを以って規格化され、同期検出器22に出力される。アンテナ間距離の遠近により、受信電力の変動が変動し、結果として同期の誤りが増大する問題がある。これに対し、第1の工程における演算結果を基に規格化することにより、この問題を回避することができる。   Then, the calculation results in the second step and the third step are normalized by dividing by the result calculated in the first step, and are output to the synchronization detector 22. Depending on the distance between the antennas, fluctuations in received power fluctuate, resulting in a problem that synchronization errors increase. On the other hand, this problem can be avoided by normalizing based on the calculation result in the first step.

また、プリアンブル信号が複数の既知シンボルを複数繰り返して構成される場合、プリアンブルの最後のシンボルを位相反転させて最後のシンボルであることを示す(ターミネートする)処理が施される。この場合、プリアンブル最後のシンボルの位相反転により第2の工程における最後のシンボルの移動平均の演算結果が低下するのに対し、第3の工程における最後のシンボルの移動平均の演算結果は増大するので、最後のシンボル位置を検出することができる。   Further, when the preamble signal is configured by repeating a plurality of known symbols, a process of indicating (terminating) the last symbol of the preamble by inverting the phase of the preamble is performed. In this case, the calculation result of the moving average of the last symbol in the second step decreases due to the phase inversion of the last symbol of the preamble, whereas the calculation result of the moving average of the last symbol in the third step increases. , The last symbol position can be detected.

以下、本実施形態に係る同期装置の動作について詳解する。   Hereinafter, the operation of the synchronization device according to the present embodiment will be described in detail.

図2には、第1の工程における移動平均器15の構成例を示している。同図に示す移動平均回路は前半部と後半部に分けることができる。同回路の前半部では、入力に対して現時刻からM時刻だけ遅延されたものを減算する。また、同回路の後半部では、前半部からの出力と、1時刻前の値の正帰還回路で構成され、それらを加算するようになっている。図示の移動平均回路の前半部は、以下の式で表される。   FIG. 2 shows a configuration example of the moving averager 15 in the first step. The moving average circuit shown in the figure can be divided into a first half and a second half. In the first half of the circuit, the input delayed by M times from the current time is subtracted from the input. The second half of the circuit is composed of an output from the first half and a positive feedback circuit having a value one time before, and adds them. The first half of the illustrated moving average circuit is represented by the following equation.

Figure 0004506248
Figure 0004506248

ここで、zは、遅延演算子を表し、例えばz-nは、n標本化時間前を表す。また、後半部は、正帰還回路であるため、以下の式で表される。 Here, z represents a delay operator. For example, z −n represents n sampling times before. Further, since the latter half is a positive feedback circuit, it is expressed by the following equation.

Figure 0004506248
Figure 0004506248

したがって、図2に示した移動平均回路全体の伝達関数は以下の式で表される。   Therefore, the transfer function of the entire moving average circuit shown in FIG. 2 is expressed by the following equation.

Figure 0004506248
Figure 0004506248

そして、上式は以下のように展開することができる。   And the above equation can be expanded as follows.

Figure 0004506248
Figure 0004506248

この演算は次数Mの移動平均に他ならない。したがって、図2に示した回路は移動平均を表していることが分かる。   This calculation is nothing but a moving average of order M. Therefore, it can be seen that the circuit shown in FIG. 2 represents a moving average.

次に、図1に示した第2の工程及び第3の工程の前半部におけるシンボル間の移動平均について具体的に説明する。   Next, the moving average between symbols in the first half of the second step and the third step shown in FIG. 1 will be specifically described.

通常、同期に必要なプリアンブル・コードは、精度の向上のため数周期に渡って繰り返されることが多い。データに重畳する雑音は、その特性として相互相関が0であり、得られた信号を数周期に渡って平均化(移動平均)することにより、雑音成分を除去することができ、同期データの精度を向上させることが可能となるからである。   Usually, the preamble code required for synchronization is often repeated over several cycles in order to improve accuracy. Noise superimposed on data has zero cross-correlation as a characteristic, and by averaging (moving average) the obtained signals over several cycles, noise components can be removed, and the accuracy of the synchronization data It is because it becomes possible to improve.

第2の工程の前半におけるシンボル移動平均器16は、シンボル間における移動平均演算を行なう。この場合の移動平均は、送信プリアンブル・コードの繰返し周期をSとするとしたとき、以下の式で表される。   The symbol moving averager 16 in the first half of the second step performs a moving average calculation between symbols. The moving average in this case is expressed by the following equation, where S is the repetition period of the transmission preamble code.

Figure 0004506248
Figure 0004506248

ここで、xiは入力、yiは出力、sはシンボル周期、Nは移動平均をとる個数である。図3には、この演算式を回路で表現している。図示の回路の前半部は、現時点の値とS×N時刻前の値の差をとる回路であり、後半部が、前半部の出力とそのS時刻前の帰還回路で構成される。 Here, x i is an input, y i is an output, s is a symbol period, and N is the number of moving averages. In FIG. 3, this arithmetic expression is expressed by a circuit. The first half of the illustrated circuit is a circuit that takes the difference between the current value and the value before S × N time, and the second half is composed of the output of the first half and the feedback circuit before S time.

また、第3の行程前半部の位相反転シンボル移動平均器19は、最後に得られた値の位相を反転した後に移動平均をとる。式で表現すると、以下の通りとなる。また、図4には、この演算式を回路で表現している。   The phase-reversed symbol moving averager 19 in the first half of the third stroke takes a moving average after inverting the phase of the value obtained at the end. Expressed as an expression, it is as follows. Further, in FIG. 4, this arithmetic expression is expressed by a circuit.

Figure 0004506248
Figure 0004506248

また、第2の工程及び第3の工程の後半部分における移動平均器18、21は、通常の移動平均と同一のものである。すなわち、第1の工程における移動平均器15の構成及び演算処理と同一であり、以下の式で表される。   Further, the moving averagers 18 and 21 in the second half of the second step and the third step are the same as the normal moving average. That is, it is the same as the structure and calculation process of the moving averager 15 in the first step, and is expressed by the following equation.

Figure 0004506248
Figure 0004506248

第2の工程及び第3の工程の移動平均の次数は同じものを使用するが、第1の移動平均の次数と一致しなくてもよい。   The order of the moving average in the second step and the third step is the same, but it does not have to coincide with the order of the first moving average.

図5には、上述した各要素により構築される同期回路の全体構成を具体的に示している。第1、第2、第3の工程で使用する移動平均の次数(NやM、L)は、通常マルチパスの影響やシンボル周期に依存するため、使用するシステムや環境に依存して最適化されるべきものである。したがって、一意に決定することはできない。   FIG. 5 specifically shows the overall configuration of the synchronization circuit constructed by the above-described elements. The order of the moving average (N, M, L) used in the first, second, and third steps usually depends on the influence of the multipath and the symbol period, so it is optimized depending on the system and environment to be used. Is to be done. Therefore, it cannot be determined uniquely.

この後、第2、第3の工程の出力結果は、第1の工程の出力結果で割ることにより規格化され、同期検出器22に入力される。   Thereafter, the output results of the second and third steps are normalized by dividing by the output result of the first step, and input to the synchronization detector 22.

図6には、同期検出器22の構成例を示している。まず、第2の行程からの出力と、第3の工程からの出力をそれぞれ極大値検出器23,24に入力する。極大値検出器23、24は、データが極大となった値を出力する。第2の行程と第3の行程の極大値を以って、除算器25に入力され、割り算が実行される。同期検出部26は、この除算器25の出力と、第3の工程の極大値検出器24の出力がある閾値を超えたときに、同期とみなす。   FIG. 6 shows a configuration example of the synchronization detector 22. First, the output from the second step and the output from the third step are input to the maximum value detectors 23 and 24, respectively. The maximum value detectors 23 and 24 output the value at which the data is maximized. The maximum values of the second stroke and the third stroke are input to the divider 25 and division is executed. The synchronization detection unit 26 considers synchronization when the output of the divider 25 and the output of the maximum value detector 24 in the third step exceed a certain threshold.

次に、本実施形態に係る同期装置の具体的な動作について、図7に示した実出力の例を参照しながら説明する。但し、相関器(Corr)13への入力が、図7に示すCorr Inputであるとする。実際の相関器13への入力パターンは、例えば図8に示したようなものであるが、図7では簡略的に示している。図8は、プリアンブル・パターンの構成例であり、±1の2値の系列で構成される。   Next, a specific operation of the synchronization device according to this embodiment will be described with reference to an example of actual output shown in FIG. However, it is assumed that the input to the correlator (Corr) 13 is Corr Input shown in FIG. The actual input pattern to the correlator 13 is as shown in FIG. 8, for example, but is simply shown in FIG. FIG. 8 shows a configuration example of a preamble pattern, which is composed of ± 1 binary sequences.

このような入力に対し、相関器13は相関計算を行ない出力を行なう。図9には、相関器出力の例を示している。通常、伝送路がマルチパスやフェーディング、雑音を持たない理想的な場合、相関器出力は図9に示すようにただ1つのピーク(極大値)を持つものになる。ここでは、相関計算結果が図7の相関器出力(Corr Output)であったとする。同図のCorr Outputは、実伝送路のマルチパスやフェーディングがある場合の例であり、Corr Outputのピークは分割され、多数のピークが正負に現れている。さらに実際には、Corr Outputは、マルチパスの影響を受け複素数となるが、図ではReal Part(実数部)あるいはImaginary Part(虚数部)のみの示してある。   In response to such an input, the correlator 13 performs correlation calculation and outputs the result. FIG. 9 shows an example of the correlator output. Normally, when the transmission path is ideal without multipath, fading, and noise, the correlator output has only one peak (maximum value) as shown in FIG. Here, it is assumed that the correlation calculation result is the correlator output (Corr Output) of FIG. The Corr Output in the figure is an example in the case where there are multipath and fading in the actual transmission path, and the peak of the Corr Output is divided, and many peaks appear positively and negatively. Further, in reality, Corr Output becomes a complex number due to the influence of multipath, but in the figure, only Real Part (real part) or Imaginary Part (imaginary part) is shown.

この出力を2つに分け、第2の工程と第3の工程による移動平均処理がそれぞれ行なわれる。まず、第2の工程では、単純なシンボル区間での移動平均であるため、図中Aに示したように、雑音の影響が下がり、ピークが強調されるようになる。ピークの振幅は、パラメータNに依存して増加して行き、位相が反転した終端プリアンブルにより、最後の出力のピークのみが2段階減少する。すなわち、ノイズの影響が低減する。   This output is divided into two, and the moving average process in the second step and the third step is performed. First, in the second step, since it is a moving average in a simple symbol interval, as shown in A in the figure, the influence of noise is reduced and the peak is emphasized. The amplitude of the peak increases depending on the parameter N, and only the last output peak is decreased by two steps due to the termination preamble whose phase is reversed. That is, the influence of noise is reduced.

一方、第3の工程では、最後に得られた相関値の位相を反転した上で、シンボル間における移動平均演算が行なわれる。したがって、図中Bに示す通り、図中Aの位相が反転したものが最初に出力され、2シンボル目では相殺されるため出力は0になるが、3シンボル目以降では、Aと同じ位相で振幅が小さいものが出力される。位相が反転した終端プリアンブルにより、最後にピークが2段階で増加し最大となる(N=2の場合)。   On the other hand, in the third step, a moving average calculation between symbols is performed after inverting the phase of the correlation value obtained last. Therefore, as shown in B in the figure, the inverted version of A in the figure is output first, and the output is 0 because it is canceled out in the second symbol. However, in the third and subsequent symbols, it has the same phase as A. A signal having a small amplitude is output. Due to the terminal preamble having an inverted phase, the peak finally increases in two stages and becomes the maximum (when N = 2).

次に、第2の工程及び第3の工程では、それぞれのシンボル間移動平均の結果の絶対2乗を計算し、その後、通常の移動平均処理を行なう。図中CとDでは、それぞれの出力変化を示してある。但し、同図のC並びにDでは、絶対2乗計算結果と移動平均処理後の結果を併せて示している。シンボル間移動平均をとった後、さらに通常の移動平均処理を施すことにより、マルチパスにより発生する複数のピークを図示のように1つにまとめることができる。   Next, in the second step and the third step, the absolute square of the result of moving average between symbols is calculated, and then normal moving average processing is performed. In the figure, C and D indicate the respective output changes. However, in C and D in the figure, the absolute square calculation result and the result after moving average processing are shown together. After taking the moving average between symbols, a normal moving average process is further performed, so that a plurality of peaks generated by multipath can be combined into one as shown in the figure.

また、プリアンブル信号が複数の既知シンボルを複数繰り返して構成される系では、プリアンブルの最後のシンボルを位相反転させて最後のシンボルであることを示す(ターミネートする)処理が施される。第2の工程の前段ではシンボル間移動平均処理し、第3の工程の前段では位相反転シンボル間移動平均処理を行なうので、図中CとDとでは、同図のA並びにBのピーク変化に応じて、終端プリアンブルにより、そのピークの大きさが最後に逆転する。したがって、本実施形態では、図中CとDのピークの変化(逆転)に基づいて、同期すなわちプリアンブル信号の終端を判断することができる。   Further, in a system in which the preamble signal is configured by repeating a plurality of known symbols, a process for indicating (terminating) the last symbol of the preamble by inverting the phase of the preamble is performed. Since the inter-symbol moving average process is performed in the previous stage of the second step and the phase-inverted symbol moving average process is performed in the previous stage of the third process, the peaks A and B in FIG. Correspondingly, the peak size is finally reversed by the termination preamble. Therefore, in the present embodiment, synchronization, that is, the end of the preamble signal can be determined based on the change (reversal) of the peaks of C and D in the figure.

第2の工程及び第3の工程それぞれの移動平均器18、21の処理結果が同期判断回路22に入力される。そして、ピークを検出した後、図中CとDのピークの逆転を基準とし、同期の判断が行なわれる(図6を参照のこと)。   The processing results of the moving averagers 18 and 21 in the second process and the third process are input to the synchronization determination circuit 22. Then, after detecting the peak, the synchronization is determined based on the reversal of the peaks of C and D in the figure (see FIG. 6).

第2の工程と第3の工程により得られた処理結果に基づいて同期検出を行なう具体的な方法については、さまざまな構成が考えられるが、例えば、ピーク検出ステップと同期判断ステップの2段構成が考えられる。図10には、図5あるいは図6に示したデータの流れをフローチャートの形式で示している。   Although various configurations can be considered for a specific method for performing synchronization detection based on the processing results obtained in the second step and the third step, for example, a two-stage configuration of a peak detection step and a synchronization determination step Can be considered. FIG. 10 shows the data flow shown in FIG. 5 or 6 in the form of a flowchart.

例えば図示したピーク検出ステップでは、図7中のCとDの出力において、ある極大の値がM区間後にも最大値であればそれをピークであると判断するものある。   For example, in the peak detection step shown in the figure, in the outputs of C and D in FIG. 7, if a certain maximum value is the maximum value after the M section, it is determined that it is a peak.

ピークであると判断した結果は、規格化された後に同期判断ステップに投入され、同期判断される。例えば、ピーク逆転検出と規格化されたピークDの大きさから同期を判断することができる。つまり、ピークDとピークCの比がある一定値(T1)を超え、且つ、規格化されたピークDがある一定値(T2)を超えた場合に同期と判断するのである。なお、この同期検出アルゴリズムでの規格化過程により、S/N変化によるピーク変動の影響を抑えることができる。 The result determined to be the peak is standardized and then input to the synchronization determination step to determine synchronization. For example, synchronization can be determined from peak reversal detection and the standardized peak D size. That is, when the ratio between the peak D and the peak C exceeds a certain value (T 1 ) and the standardized peak D exceeds a certain value (T 2 ), it is determined that synchronization is established. It should be noted that the effect of peak fluctuation due to S / N change can be suppressed by the standardization process using this synchronization detection algorithm.

本実施形態に係る同期検出の有効性を検証するために、図1並びに図5に示した同期回路構成と、図14に示した従来の同期回路構成の比較を計算機シミュレーションにより行なった。   In order to verify the effectiveness of the synchronization detection according to the present embodiment, the synchronization circuit configuration shown in FIGS. 1 and 5 was compared with the conventional synchronization circuit configuration shown in FIG. 14 by computer simulation.

このシミュレーションでは同期シンボルの繰り返し数は8回とし、最後の1回は位相が反転するものとする。また、S=495、L=495、N=2、M=16とした。プリアンブル・パターンは図8に示したものを使用し、伝播路モデルも用いている。雑音はガウス雑音を使用した。   In this simulation, it is assumed that the number of repetitions of the synchronization symbol is 8, and the phase is inverted for the last time. Further, S = 495, L = 495, N = 2, and M = 16. The preamble pattern shown in FIG. 8 is used, and a propagation path model is also used. As the noise, Gaussian noise was used.

図11には、計算機シミュレーションによる結果を示している。横軸がS/Nで、縦軸が同期が正しく行われなった割合(同期エラーレート)を示している。図中のConv が従来の同期検出方法による結果を示し、Newが本実施形態に係る同期検出方法による結果を表す。従来方法に比べて、本実施形態の方法があるエラーレートを確保するための所要S/Nが低い、つまり、低S/Nでもエラーを起こす割合が低く、従来方式よりも優れていると言える。   FIG. 11 shows the result of computer simulation. The horizontal axis represents S / N, and the vertical axis represents the rate at which synchronization was correctly performed (synchronization error rate). Conv in the figure shows the result of the conventional synchronization detection method, and New shows the result of the synchronization detection method according to the present embodiment. Compared to the conventional method, the method of the present embodiment has a lower required S / N for ensuring the error rate, that is, the rate of occurrence of an error is low even at a low S / N, which is superior to the conventional method. .

図12には、本発明の他の実施形態に係る同期回路の構成を模式的に示している。図示の例では、図1に示した実施形態と比較して、第3の工程が省略されている点で相違する。   FIG. 12 schematically shows a configuration of a synchronization circuit according to another embodiment of the present invention. The illustrated example is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that the third step is omitted.

アンテナから受信したRF周波数帯の受信信号は、搬送波信号発生器11で生成される搬送波信号を用いて、ベースバンド帯の受信ベースバンド信号に周波数変換される。次に、この受信ベースバンド信号はA/D変換器12により、サンプリングされデジタル信号に変換される。相関器13では、受信ベースバンド・デジタル信号とプリアンブル・コードとの相関演算を行なって、相関値を出力する。相関器13による相関演算結果は、2つの工程に分けて処理される。   A received signal in the RF frequency band received from the antenna is frequency-converted into a received baseband signal in the baseband using the carrier signal generated by the carrier signal generator 11. Next, the received baseband signal is sampled and converted into a digital signal by the A / D converter 12. The correlator 13 performs a correlation operation between the received baseband digital signal and the preamble code and outputs a correlation value. The correlation calculation result by the correlator 13 is processed in two steps.

なお、図示しないが、A/D変換器12の前段辺りに、自動利得制御装置(AGC)が組み込まれていてもよい。(同上)。   Although not shown, an automatic gain control device (AGC) may be incorporated around the front stage of the A / D converter 12. (Id.)

第1の工程は、絶対2乗演算器14と移動平均器15を備えている。相関値は一般に複素数であるため、絶対2乗演算器14により、この相関値の絶対2乗を求める。そして、移動平均器15により、相関演算結果をある時間区間にて移動平均演算を行なう。   The first step includes an absolute square calculator 14 and a moving averager 15. Since the correlation value is generally a complex number, the absolute square calculator 14 calculates the absolute square of the correlation value. Then, the moving average calculator 15 performs a moving average calculation on the correlation calculation result in a certain time interval.

また、第2の工程は、シンボル移動平均器16と、絶対2乗演算器17と、移動平均器18を備え、まず、シンボル間における移動平均演算を行ない、次に、絶対2乗演算を行ない、最後に、通常の移動平均演算を行なう。ここで、最初のシンボル移動平均演算によりノイズの影響を低減することができる。また、同期用のプリアンブル信号が繰り返し送られてくる構成の無線通信システムにおいては、2回目の通常の移動平均演算により、マルチパスによる複数のピークを1つにまとめるという効果が得られる。   The second step includes a symbol moving averager 16, an absolute square calculator 17, and a moving averager 18. First, a moving average calculation between symbols is performed, and then an absolute square calculation is performed. Finally, a normal moving average calculation is performed. Here, the influence of noise can be reduced by the first symbol moving average calculation. Further, in a wireless communication system configured to repeatedly transmit a preamble signal for synchronization, an effect of combining a plurality of peaks due to multipaths into one by the second normal moving average calculation can be obtained.

そして、第2の工程における演算結果は、第1の工程にて計算された結果を以って規格化され、同期検出器22に出力される。アンテナ間の距離の遠近による受信電力の変動を想定して、通常、受信機にはAGCが組み込まれているが、AGCの反応速度の遅延等により、相関値への入力が変動し、その結果、相関値出力の極大値自体が大きく変動する場合があり、これが同期の誤りの要因のひとつとなることがある。これに対し、第1の工程における演算結果を基に規格化することにより、この問題の影響を小さくすることが可能である。   Then, the calculation result in the second step is normalized with the result calculated in the first step, and is output to the synchronization detector 22. Assuming fluctuations in received power due to the distance between antennas, AGC is usually incorporated in the receiver, but the input to the correlation value fluctuates due to a delay in the reaction speed of AGC. The maximum value of the correlation value output itself may fluctuate greatly, which may be one of the causes of synchronization errors. On the other hand, it is possible to reduce the influence of this problem by normalizing based on the calculation result in the first step.

第2の工程により得られた処理結果に基づいて同期検出を行なう具体的な方法については、さまざまな構成が考えられる。図13には、同期検出方法の一例をフローチャートの形式で示している。但し、第1の工程にて得られた信号出力をNormとし、第2の工程にて得られた信号出力をcとする。その2つの信号出力を用いて、同期判断を行なう。   Various configurations are conceivable as specific methods for performing synchronization detection based on the processing result obtained in the second step. FIG. 13 shows an example of the synchronization detection method in the form of a flowchart. However, the signal output obtained in the first step is Norm, and the signal output obtained in the second step is c. Using these two signal outputs, a synchronization determination is made.

まず、出力信号cを入手する(ステップS1)。そして、出力信号cがピーク(極大値)であるか同かを判別する。ここで、出力信号cがピークでなければ、ステップS1に戻る。   First, the output signal c is obtained (step S1). Then, it is determined whether or not the output signal c is a peak (maximum value). If the output signal c is not peak, the process returns to step S1.

次いで、c/Normが所定の閾値T1よりも大きいかどうかを判別する(ステップS2)。c/Normが所定の閾値T1よりも大きくなければ、ステップS1に戻る。 Next, it is determined whether c / Norm is larger than a predetermined threshold T 1 (step S2). If c / Norm is not greater than a predetermined threshold value T 1, the flow returns to step S1.

次いで、バッファに保存されたデータとc/Normの比を求め、所定の閾値T2と比較する(ステップS3)。バッファに保存されたデータとc/Normの比が閾値がT2よりも大きくなければ、現在の値c/Normをc’/Normとしてバッファに保存した後(ステップS4)、ステップS1に戻る。 Then, determine the ratio of the stored data and the c / Norm in buffer, with a predetermined threshold value T 2 (step S3). If the ratio between the data stored in the buffer and c / Norm is not greater than T 2 , the current value c / Norm is stored in the buffer as c ′ / Norm (step S 4), and the process returns to step S 1.

一方、バッファに保存されたデータとc/Normの比が閾値がT2よりも大きい場合には、同期とみなす(ステップS5)。 On the other hand, if the ratio between the data stored in the buffer and c / Norm is greater than T 2 , it is regarded as synchronization (step S5).

以上のフローにより、同期を検出することが可能となる。   With the above flow, synchronization can be detected.

また、図示しないが、第1の工程と第3の工程のみを用いてプリアンブル・パターンから同期を検出することも同様に可能である。   Although not shown, it is also possible to detect synchronization from the preamble pattern using only the first step and the third step.

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。   The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention.

本明細書では、本発明を無線通信システムに適用した場合を例にとって実施形態について説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、さまざまな通信方式を採用する無線通信システム、あるいは送受信機間で同期獲得を行なう必要のある有線の通信システムにおいても同様に本発明を適用することができる。   In the present specification, the embodiment has been described by taking the case where the present invention is applied to a wireless communication system as an example. However, the gist of the present invention is not limited to this, and the wireless communication system adopts various communication methods. Alternatively, the present invention can be similarly applied to a wired communication system that needs to acquire synchronization between the transceivers.

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。   In short, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the description of the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims section described at the beginning should be considered.

図1は、本発明の一実施形態に係る同期回路の構成を模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a synchronization circuit according to an embodiment of the present invention. 図2は、典型的な移動平均回路の構成例を示した図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a typical moving average circuit. 図3は、シンボル間移動平均回路の構成例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the inter-symbol moving average circuit. 図4は、位相反転シンボル間移動平均回路の構成例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a moving average circuit between phase inversion symbols. 図5は、同期回路の全体構成を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing the overall configuration of the synchronization circuit. 図6は、同期検出器22の構成例を示し図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the synchronization detector 22. 図7は、本発明に係る同期装置の具体的な動作を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a specific operation of the synchronization device according to the present invention. 図8は、相関器13へ入力されるプリアンブル・パターンの構成例を示した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a preamble pattern input to the correlator 13. 図9は、相関器出力の例を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a correlator output. 図10は、第2の工程と第3の工程により得られた処理結果に基づいて同期検出を行なうアルゴリズムを示したフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an algorithm for performing synchronization detection based on the processing results obtained in the second step and the third step. 図11は、本発明に係る同期回路と従来構成の同期回路との比較を示した計算機シミュレーション結果である。FIG. 11 is a computer simulation result showing a comparison between the synchronization circuit according to the present invention and the synchronization circuit of the conventional configuration. 図12は、本発明の他の実施形態に係る同期回路の構成を模式的に示した図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of a synchronization circuit according to another embodiment of the present invention. 図13は、図12に示した同期回路による同期検出方法を示したフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a synchronization detection method by the synchronization circuit shown in FIG. 図14は、同期回路の構成例(従来例)を示した図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration example (conventional example) of the synchronization circuit.

符号の説明Explanation of symbols

11…搬送波信号発生器
12…A/D変換器
13…相関器
14…絶対2乗演算器
15…移動平均器
16…シンボル移動平均器
17…絶対2乗演算器
18…移動平均器
19…位相反転シンボル移動平均器
20…絶対2乗演算器
21…移動平均器
22…同期検出器
23,24…極大値検出器
25…除算器
26…同期検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Carrier wave signal generator 12 ... A / D converter 13 ... Correlator 14 ... Absolute square calculator 15 ... Moving averager 16 ... Symbol moving averager 17 ... Absolute square calculator 18 ... Moving averager 19 ... Phase Inverted symbol moving average 20 ... Absolute square calculator 21 ... Moving average 22 ... Synchronization detector 23, 24 ... Maximum value detector 25 ... Divider 26 ... Synchronization detector

Claims (10)

送信データに含まれる既知の信号に基づいて受信信号の同期処理を行なう同期装置であって、
既知の信号が繰り返し送られてくる構成の系において、
受信信号と既知の信号との間で相関を計算する相関演算手段と、
前記相関演算手段による相関結果をシンボル間で移動平均を算出する第1の移動平均算出手段と、
前記第1の移動平均算出手段により算出された移動平均についてさらに移動平均を算出する第2の移動平均算出手段と、
前記第2の移動平均算出手段により算出された移動平均に基づいて同期タイミングを判断する同期検出手段と、
を具備することを特徴とする同期装置。
A synchronization device that performs synchronization processing of a received signal based on a known signal included in transmission data,
In a system in which known signals are repeatedly sent,
Correlation calculation means for calculating a correlation between the received signal and the known signal;
A first moving average calculating means for calculating a moving average between the correlation results by the correlation calculating means;
Second moving average calculating means for calculating a moving average for the moving average calculated by the first moving average calculating means;
Synchronization detecting means for determining synchronization timing based on the moving average calculated by the second moving average calculating means;
A synchronization device comprising:
前記相関演算手段による相関結果の移動平均を算出する前記第3の移動平均算出手段と、
前記第3の移動平均算出手段による移動平均結果を用いて前記第2の移動平均算出手段による移動平均結果を規格化する規格化手段をさらに備え、
前記同期検出手段は、規格化された移動平均結果に基づいて同期タイミングを判断する、
ことを特徴とする請求項1に記載の同期装置。
The third moving average calculating means for calculating the moving average of the correlation result by the correlation calculating means;
A normalizing means for normalizing the moving average result by the second moving average calculating means using the moving average result by the third moving average calculating means;
The synchronization detection means determines the synchronization timing based on a standardized moving average result;
The synchronization device according to claim 1, wherein:
前記相関演算手段による相関結果を前記第1の移動平均算出手段とは異なる方法によりシンボル間で移動平均を算出する第4の移動平均算出手段と、
前記第4の移動平均算出手段により算出された移動平均についてさらに移動平均を算出する第5の移動平均算出手段とをさらに備え、
前記同期検出手段は、前記第2の移動平均算出手段及び前記第5の移動平均手段による各移動平均結果に基づいて同期タイミングを判断する、
ことを特徴とする請求項に記載の同期装置。
Fourth moving average calculating means for calculating a moving average between symbols by a method different from the first moving average calculating means for the correlation result by the correlation calculating means;
A fifth moving average calculating means for calculating a moving average for the moving average calculated by the fourth moving average calculating means;
The synchronization detection means determines a synchronization timing based on each moving average result by the second moving average calculating means and the fifth moving average means;
The synchronization device according to claim 1 , wherein:
既知の信号が繰り返し送られ、最後の信号は位相反転される構成の系において、
前記第4の移動平均手段は、最後に得られた相関値の位相を反転した上でシンボル間の移動平均を算出する、
ことを特徴とする請求項に記載の同期装置。
In a system in which a known signal is repeatedly sent and the last signal is phase-inverted,
The fourth moving average means calculates a moving average between symbols after inverting the phase of the correlation value obtained last.
The synchronizing device according to claim 3 .
前記相関演算手段による相関結果の移動平均を算出する第3の移動平均算出手段と、
前記第3の移動平均算出手段による移動平均結果を用いて前記第2の移動平均算出手段による移動平均結果及び前記第5の移動平均算出手段による移動平均結果をそれぞれ規格化する規格化手段をさらに備え、
前記同期検出手段は、規格化された各移動平均結果に基づいて同期タイミングを判断する、
ことを特徴とする請求項に記載の同期装置。
Third moving average calculating means for calculating a moving average of the correlation result by the correlation calculating means;
Normalizing means for normalizing the moving average result by the second moving average calculating means and the moving average result by the fifth moving average calculating means, respectively, using the moving average results by the third moving average calculating means Prepared,
The synchronization detection means determines the synchronization timing based on each standardized moving average result.
The synchronization device according to claim 4 , wherein:
送信データに含まれる既知の信号に基づいて受信信号の同期処理を行なう同期方法であって、A synchronization method for performing synchronization processing of a received signal based on a known signal included in transmission data,
既知の信号が繰り返し送られてくる構成の系において、In a system in which known signals are repeatedly sent,
受信信号と既知の信号との間で相関を計算する相関演算ステップと、A correlation calculation step for calculating a correlation between the received signal and the known signal;
前記相関演算ステップによる相関結果をシンボル間で移動平均を算出する第1の移動平均算出ステップと、A first moving average calculating step of calculating a moving average between the correlation results obtained by the correlation calculating step;
前記第1の移動平均算出ステップにより算出された移動平均についてさらに移動平均を算出する第2の移動平均算出ステップと、A second moving average calculating step for further calculating a moving average for the moving average calculated by the first moving average calculating step;
前記第2の移動平均算出ステップにより算出された移動平均に基づいて同期タイミングを判断する同期検出ステップと、A synchronization detection step of determining a synchronization timing based on the moving average calculated by the second moving average calculation step;
を有することを特徴とする同期方法。A synchronization method comprising:
前記相関演算ステップによる相関結果の移動平均を算出する前記第3の移動平均算出ステップと、
前記第3の移動平均算出ステップによる移動平均結果を用いて前記第2の移動平均算出ステップによる移動平均結果を規格化する規格化ステップをさらに有し、
前記同期検出ステップでは、規格化された移動平均結果に基づいて同期タイミングを判断する、
ことを特徴とする請求項6に記載の同期方法。
The third moving average calculating step for calculating the moving average of the correlation result in the correlation calculating step;
A normalization step of normalizing the moving average result of the second moving average calculation step using the moving average result of the third moving average calculation step;
In the synchronization detection step, a synchronization timing is determined based on a standardized moving average result.
The synchronization method according to claim 6 .
前記相関演算ステップによる相関結果を前記第1の移動平均算出ステップとは異なる方法によりシンボル間で移動平均を算出する第4の移動平均算出ステップと、
前記第4の移動平均算出ステップにより算出された移動平均についてさらに移動平均を算出する第5の移動平均算出ステップとをさらに有し、
前記同期検出ステップでは、前記第2の移動平均算出ステップ及び前記第5の移動平均ステップによる各移動平均結果に基づいて同期タイミングを判断する、
ことを特徴とする請求項6に記載の同期方法。
A fourth moving average calculating step of calculating a moving average between symbols by a method different from the first moving average calculating step in the correlation result of the correlation calculating step;
A fifth moving average calculating step of further calculating a moving average for the moving average calculated by the fourth moving average calculating step;
In the synchronization detection step, a synchronization timing is determined based on each moving average result obtained by the second moving average calculating step and the fifth moving average step.
The synchronization method according to claim 6 .
既知の信号が繰り返し送られ、最後の信号は位相反転される構成の系において、
前記第4の移動平均ステップでは、最後に得られた相関値の位相を反転した上でシンボル間の移動平均を算出する、
ことを特徴とする請求項8に記載の同期方法。
In a system in which a known signal is repeatedly sent and the last signal is phase-inverted,
In the fourth moving average step, a moving average between symbols is calculated after inverting the phase of the correlation value obtained last.
The synchronization method according to claim 8, wherein:
前記相関演算ステップによる相関結果の移動平均を算出する第3の移動平均算出ステップと、
前記第3の移動平均算出ステップによる移動平均結果を用いて前記第2の移動平均算出ステップによる移動平均結果及び前記第5の移動平均算出ステップによる移動平均結果をそれぞれ規格化する規格化ステップをさらに有し、
前記同期検出ステップでは、規格化された各移動平均結果に基づいて同期タイミングを判断する、
ことを特徴とする請求項に記載の同期方法。
A third moving average calculating step of calculating a moving average of the correlation result by the correlation calculating step;
A normalizing step of normalizing the moving average result of the second moving average calculating step and the moving average result of the fifth moving average calculating step using the moving average result of the third moving average calculating step, respectively; Have
In the synchronization detection step, a synchronization timing is determined based on each standardized moving average result.
The synchronization method according to claim 9 .
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US8743837B2 (en) 2003-04-10 2014-06-03 Qualcomm Incorporated Modified preamble structure for IEEE 802.11A extensions to allow for coexistence and interoperability between 802.11A devices and higher data rate, MIMO or otherwise extended devices
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JP2008505557A (en) * 2004-07-01 2008-02-21 スタッカート・コミュニケーションズ・インコーポレーテッド Multiband receiver synchronization
JP4659540B2 (en) * 2005-07-08 2011-03-30 三菱電機株式会社 Receiver
US7822161B2 (en) * 2006-09-01 2010-10-26 Korea Electrotechnology Research Institute Impulse radio-based ultra wideband (IR-UWB) system using 1-bit digital sampler and bit decision window
JP5410478B2 (en) * 2011-07-07 2014-02-05 クゥアルコム・インコーポレイテッド Integrated packet detection in a wireless communication system with one or more receivers

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002077100A (en) * 2000-09-05 2002-03-15 Fujitsu Ltd Synchronization information detection circuit
JP2003101507A (en) * 2001-09-25 2003-04-04 Sanyo Electric Co Ltd Digital broadcast receiver

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002077100A (en) * 2000-09-05 2002-03-15 Fujitsu Ltd Synchronization information detection circuit
JP2003101507A (en) * 2001-09-25 2003-04-04 Sanyo Electric Co Ltd Digital broadcast receiver

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