JP4621046B2 - Frequency error detection device and reception device - Google Patents

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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

本発明は、変調信号の周波数誤差を検出する周波数誤差検出装置に関する。   The present invention relates to a frequency error detection device that detects a frequency error of a modulation signal.

ディジタル変調方式を採用する無線通信機器に組み込まれる受信装置は、ディジタル直交変調信号(以下、単に直交変調信号とする。)を復調するディジタル復調部を備える。直交変調信号は、ディジタル符号による情報単位として定義されたシンボル符号を、搬送波の位相または位相変化、または振幅に対応付けたものである。直交変調信号を複素ベクトルによって表すと、その複素ベクトルの成分値はシンボル符号を対応付ける周期、すなわちシンボル周期に従って、予め定義された座標値に所定の時間滞留しつつ変化する。   A receiving apparatus incorporated in a wireless communication device adopting a digital modulation system includes a digital demodulation unit that demodulates a digital quadrature modulation signal (hereinafter simply referred to as a quadrature modulation signal). The orthogonal modulation signal is obtained by associating a symbol code defined as an information unit by a digital code with a phase or phase change or amplitude of a carrier wave. When the quadrature modulation signal is represented by a complex vector, the component value of the complex vector changes while staying at a predetermined coordinate value for a predetermined time according to the period for associating the symbol code, that is, the symbol period.

一般に、受信装置は、直交検波器によって直交変調信号から同相成分信号(以下、I信号とする。)および直交成分信号(以下、Q信号とする。)を抽出する。I信号の値を横軸、Q信号の値を縦軸としたシンボル平面上に、I信号の値およびQ信号の値をプロットして時間変化に対する軌跡を描くと、その軌跡は直交変調信号を表す複素ベクトルが複素平面上で描く軌跡と相似形となる。すなわち、シンボル平面上において原点を基準にして描かれたベクトル軌跡は、直交変調信号の複素ベクトルが描く軌跡を写像したものであるといえる。このことから、本明細書では、シンボル平面上でI信号およびQ信号によって描かれるベクトル軌跡の偏角を、シンボル平面上での位相と称することとする。また、I信号およびQ信号によって描かれる軌跡が、シンボル周期ごとにシンボル平面上でとり得る座標点をシンボル点と、シンボル平面上でシンボル点を表すベクトルの偏角をシンボル点の位相と称することとする。   In general, a receiving apparatus extracts an in-phase component signal (hereinafter referred to as I signal) and a quadrature component signal (hereinafter referred to as Q signal) from a quadrature modulation signal by a quadrature detector. When the I signal value and Q signal value are plotted on the symbol plane with the I signal value on the horizontal axis and the Q signal value on the vertical axis, the locus with respect to time changes is drawn. The complex vector to be represented is similar to the locus drawn on the complex plane. That is, it can be said that the vector locus drawn on the symbol plane with reference to the origin is a mapping of the locus drawn by the complex vector of the orthogonal modulation signal. For this reason, in this specification, the deflection angle of the vector locus drawn by the I signal and the Q signal on the symbol plane is referred to as a phase on the symbol plane. The locus drawn by the I signal and the Q signal is referred to as a coordinate point that can be taken on the symbol plane for each symbol period, and the declination of a vector representing the symbol point on the symbol plane is referred to as a symbol point phase. And

ディジタル復調部はI信号およびQ信号が呈するシンボル点の位相等に基づいてシンボル符号を再現した後、同期検波や遅延検波等の符号検波、誤り訂正等を行い、シンボル周期ごとに得られるシンボル符号からディジタル符号を得て、これを時系列で配置したディジタル信号を出力する。   The digital demodulator reproduces the symbol code based on the phase of the symbol point represented by the I signal and Q signal, then performs code detection such as synchronous detection and delay detection, error correction, etc., and the symbol code obtained for each symbol period A digital code is obtained from the digital signal, and a digital signal in which the digital code is arranged in time series is output.

直交変調信号の周波数には、直交変調信号の送信元の装置の周波数精度が十分でないこと、電磁波の伝搬路の非線形性等によって惹き起こされる周波数誤差が含まれる。そして、この周波数誤差はシンボル点の位相の誤差となって現れ、ディジタル符号の復号誤りの原因となる。したがって、周波数誤差が大きいと抽出されるディジタル信号の誤り率が増加する傾向が強くなるため、ディジタル復調部が符号検波以降の処理を行うためには、含まれる周波数誤差をなるべく小さくすることが好ましいといえる。   The frequency of the quadrature modulation signal includes a frequency error caused by the fact that the frequency accuracy of the transmission source device of the quadrature modulation signal is not sufficient and the nonlinearity of the propagation path of the electromagnetic wave. This frequency error appears as a phase error of the symbol point and causes a decoding error of the digital code. Therefore, if the frequency error is large, the error rate of the extracted digital signal tends to increase. Therefore, in order for the digital demodulation unit to perform processing after code detection, it is preferable to reduce the included frequency error as much as possible. It can be said.

誤り率は、携帯電話端末等の無線通信機器の受信状態の良好度を示す指標であり、受信感度、妨害波耐性等の受信性能は誤り率を以て定義されることが一般的である。例えば、受信感度は、誤り率が所定値以下であることを保証することのできる受信信号電力に基づいて定義され、妨害波耐性は、あるレベルの受信信号が受信されているときに、誤り率が所定値以下であることを保証することのできる妨害波電力を以て定義される。したがって、周波数誤差を小さく抑え、誤り率の増加傾向を抑えることによって受信性能を向上することができるといえる。   The error rate is an index indicating the goodness of the reception state of a wireless communication device such as a mobile phone terminal, and reception performance such as reception sensitivity and interference wave resistance is generally defined by an error rate. For example, the reception sensitivity is defined based on the received signal power that can guarantee that the error rate is below a predetermined value, and the interference immunity is the error rate when a certain level of received signal is received. Is defined as the interference power that can be guaranteed to be below a predetermined value. Therefore, it can be said that the reception performance can be improved by reducing the frequency error and suppressing the increasing tendency of the error rate.

そこで、同期検波や遅延検波等の符号検波を行う符号検波部の前段には、周波数誤差信号生成部および周波数制御部を設け、周波数誤差信号生成部においてI信号およびQ信号によって周波数誤差信号を生成し、それに基づいて、周波数制御部がI信号およびQ信号が呈するシンボル点の位相誤差を補償する構成とすることが一般的である。ここで、シンボル点の位相誤差は周波数誤差に起因するものである。また、周波数誤差信号とは周波数誤差に関する情報を有する信号をいう。   Therefore, a frequency error signal generation unit and a frequency control unit are provided in front of the code detection unit that performs code detection such as synchronous detection and delay detection, and the frequency error signal generation unit generates a frequency error signal using the I signal and the Q signal. In general, the frequency controller compensates for the phase error of the symbol points represented by the I and Q signals. Here, the phase error of the symbol point is caused by the frequency error. The frequency error signal is a signal having information on the frequency error.

図6にディジタル復調部の一部の構成を示す。ここでは、変調方式として、±π/2で位相が遷移するMSK変調方式(Minimum Shift Keying)を採用する場合について考える。   FIG. 6 shows a partial configuration of the digital demodulator. Here, a case will be considered in which an MSK modulation method (Minimum Shift Keying) in which the phase transitions at ± π / 2 is adopted as the modulation method.

周波数誤差信号生成部42は入力されたI信号およびQ信号に基づいて、隣接するシンボル点間の位相遷移Δθを算出し、(1)式に従って周波数誤差Δfを算出する。   The frequency error signal generator 42 calculates the phase transition Δθ between adjacent symbol points based on the input I signal and Q signal, and calculates the frequency error Δf according to the equation (1).

(数1)
Δf=(2Δθ+π)/(4πT) (1)
(Equation 1)
Δf = (2Δθ + π) / (4πT) (1)

ここに、Tはシンボル点を直交変調信号の位相変化に対応付ける際の周期、すなわちシンボル周期である。(1)式によって周波数誤差Δfを算出することができる理由については後述する。 Here, T is a period when a symbol point is associated with a phase change of the quadrature modulation signal, that is, a symbol period. The reason why the frequency error Δf can be calculated by the equation (1) will be described later.

周波数誤差信号生成部42は、周波数誤差Δfの情報を有する周波数誤差信号を生成して周波数制御部20に入力する。周波数制御部20は、別途入力されているI信号およびQ信号が呈するシンボル点の位相誤差を、周波数誤差信号生成部42から入力された周波数誤差信号に基づいて補償し、位相誤差が補償されたI信号およびQ信号を符号検波部22に入力する。符号検波部22は、周波数制御部20から入力されたI信号およびQ信号からディジタル信号を抽出して出力する。   The frequency error signal generation unit 42 generates a frequency error signal having information on the frequency error Δf and inputs the frequency error signal to the frequency control unit 20. The frequency control unit 20 compensates the phase error of the symbol point represented by the separately input I signal and Q signal based on the frequency error signal input from the frequency error signal generation unit 42, and the phase error is compensated. The I signal and the Q signal are input to the code detector 22. The code detection unit 22 extracts and outputs a digital signal from the I signal and the Q signal input from the frequency control unit 20.

このような構成によれば、周波数制御部20において周波数誤差に起因するシンボル点の位相誤差が補償されるため、誤り率の増加傾向が抑えられ、受信性能を向上させることができる。   According to such a configuration, since the phase error of the symbol point due to the frequency error is compensated for in the frequency control unit 20, an increasing tendency of the error rate can be suppressed and reception performance can be improved.

次に、(1)式によって周波数誤差Δfを算出することができる理由について説明する。Δθは、位相遷移の真値Δθmと周波数誤差に起因する位相誤差Δθfによって(2)式のように表される。 Next, the reason why the frequency error Δf can be calculated by the equation (1) will be described. Δθ is expressed as in equation (2) by the true value Δθ m of the phase transition and the phase error Δθ f caused by the frequency error.

(数2)
Δθ=Δθm+Δθf (2)
(Equation 2)
Δθ = Δθ m + Δθ f (2)

(2)式の右辺において周波数誤差に関係する項はΔθfのみである。したがって、Δθmを消去してΔθとΔθfとの関係を導出すれば、Δθを用いてΔθfを算出することができ、Δθfから更に周波数誤差を算出することができる。このような方針の下で(2)式の両辺を2倍すると(3)式のようになる。 The term relating to the frequency error on the right side of the equation (2) is only Δθ f . Therefore, if derive the relationship between the Erase and [Delta] [theta] and [Delta] [theta] f the [Delta] [theta] m, it is possible to calculate the [Delta] [theta] f using the [Delta] [theta], it is possible to calculate the further frequency error from [Delta] [theta] f. Under such a policy, if both sides of equation (2) are doubled, equation (3) is obtained.

(数3)
2Δθ=2Δθm+2Δθf=2Δθf+π、または2Δθf−π (3)
(Equation 3)
2Δθ = 2Δθ m + 2Δθ f = 2Δθ f + π or 2Δθ f −π (3)

ここで、(3)式の中央の式から右辺に至る計算においては、(3)式の中央の式のΔθmが、π/2または−π/2の値のいずれかの値をとることを用いた。更に(3)式の両辺にπを加えると、(4)式が得られる。 Here, in the calculation from the center expression of the expression (3) to the right side, Δθ m of the expression at the center of the expression (3) takes either a value of π / 2 or −π / 2. Was used. Further, when π is added to both sides of the formula (3), the formula (4) is obtained.

(数4)
2Δθ+π=2Δθf (4)
(Equation 4)
2Δθ + π = 2Δθ f (4)

ここで、(4)式を得る過程では、シンボル平面上においては0と2πは同一の点に縮退しているため、2πを0に置き換えることが可能であることを用いている。 Here, in the process of obtaining the equation (4), 0 and 2π are degenerated to the same point on the symbol plane, and it is used that 2π can be replaced with 0.

(4)式をΔθfについて解き、Δθfと周波数誤差Δfとの間には次の(5)式のような関係があることを用いれば、(1)式が得られる。 (4) reacting a solved for [Delta] [theta] f, between the [Delta] [theta] f and the frequency error Δf be used that there is a relationship as shown in the following equation (5), (1) is obtained.

(数5)
Δf=Δθf/(2πT) (5)
(Equation 5)
Δf = Δθ f / (2πT) (5)

なお、次の文献には、入力信号の中のある程度離れた位置に配置された2つのシンボルセットに基づいて周波数誤差を検出し、当該周波数誤差に基づいて入力信号の周波数を制御する手段を備えた無線通信装置が開示されている。   The following document includes means for detecting a frequency error based on two symbol sets arranged at some distance in the input signal and controlling the frequency of the input signal based on the frequency error. A wireless communication device is disclosed.

特開2004−140790号公報JP 2004-140790 A

図6に示す周波数誤差信号生成部42において検出することができる周波数誤差の範囲は、|Δf|<1/(4T)である。すなわち、シンボル周期の逆数の4分の1の周波数ずれまでしか検出することができない。その理由を次に示す。   The range of the frequency error that can be detected by the frequency error signal generator 42 shown in FIG. 6 is | Δf | <1 / (4T). That is, it is possible to detect only up to a frequency shift of one quarter of the reciprocal of the symbol period. The reason is as follows.

(4)式は、ΔθとΔθfとの間には、2Δθ+π=2Δθfの関係があることを示し、これは隣接するシンボル点間の位相遷移Δθを2倍し、その値にπを加算すれば周波数誤差に起因する位相誤差を2倍した値が一義的に定まることを意味する。ところが、2Δθfを2で除す際には、−π<2Δθf<0の領域が−π/2<Δθf<0の領域に、0<2Δθf<πの領域が0<Δθf<π/2の領域にそれぞれ写像され、とり得る値の範囲が半分になることに注意しなければならない。すなわち、Δθfのとり得る値の範囲は2Δθfのとり得る値の範囲の半分となり、次の(6)式が成立する。 Equation (4) shows that there is a relationship of 2Δθ + π = 2Δθ f between Δθ and Δθ f , which doubles the phase transition Δθ between adjacent symbol points and adds π to that value. This means that a value obtained by doubling the phase error caused by the frequency error is uniquely determined. However, when 2Δθ f is divided by 2, a region where −π <2Δθ f <0 is a region where −π / 2 <Δθ f <0, and a region where 0 <2Δθ f <π is 0 <Δθ f < Note that the range of possible values is halved, each mapped to a π / 2 region. That is, the range of values that Δθ f can take is half of the range of values that 2Δθ f can take, and the following equation (6) is established.

(数6)
−π/2<Δθf<π/2 (6)
(Equation 6)
−π / 2 <Δθ f <π / 2 (6)

これに(5)式を適用することで、検出することのできる周波数誤差の範囲が次の(7)式のように求まる。 By applying the equation (5) to this, the range of the frequency error that can be detected is obtained as the following equation (7).

(数7)
−1/(4T)<Δf<1/(4T) (7)
(Equation 7)
-1 / (4T) <Δf <1 / (4T) (7)

したがって、(1)式に従って周波数誤差を算出し、それを補償することとした場合、補償することのできる周波数誤差はシンボル周期の逆数の4分の1の周波数であることとなる。(7)式で表される周波数誤差の範囲は、変調方式によって定まる固有の値であり、位相遷移の真値Δθmがπ/2または−π/2のいずれかの値をとることに基づくものである。 Therefore, when the frequency error is calculated according to the equation (1) and is compensated, the frequency error that can be compensated is a frequency that is a quarter of the reciprocal of the symbol period. The range of the frequency error expressed by equation (7) is a unique value determined by the modulation method, and is based on the fact that the true value Δθ m of the phase transition takes either π / 2 or −π / 2. Is.

周波数誤差に起因するI信号およびQ信号が呈するシンボル点の位相誤差を小さく抑え、誤り率の増加傾向を抑えることによって受信性能を向上することができることは上述の通りである。近年においては、通信周波数割り当ては過密状態にあり、相互変調や混変調等による受信妨害に対しては十分な耐性が要求される。また、ディジタル機器等の普及により、ディジタル信号の高調波雑音に対する耐性も高めておく必要がある。このような状況を鑑みると、携帯電話端末等の無線通信機器に用いられるディジタル復調部は、(7)式で表される程度の周波数誤差を検出し、補償するだけでは不十分であるといえる。   As described above, it is possible to improve the reception performance by suppressing the phase error of the symbol points represented by the I signal and the Q signal due to the frequency error, and suppressing the increasing tendency of the error rate. In recent years, communication frequency allocation is in an overcrowded state, and sufficient tolerance is required against reception interference due to intermodulation, cross modulation, and the like. In addition, with the spread of digital equipment and the like, it is necessary to increase the tolerance of digital signals to harmonic noise. In view of such a situation, it can be said that a digital demodulator used in a wireless communication device such as a mobile phone terminal is not sufficient to detect and compensate for the frequency error of the degree expressed by equation (7). .

本発明はこのような課題に対してなされたものであり、変調方式で定められた位相遷移の真値に基づいて定まる周波数誤差よりも大きい周波数誤差を検出することが可能な周波数誤差検出装置を提供する。   The present invention has been made for such a problem, and provides a frequency error detection device capable of detecting a frequency error larger than a frequency error determined based on a true value of a phase transition determined by a modulation method. provide.

本発明は、符号列によって変調された変調信号の周波数誤差を検出する周波数誤差検出装置であって、前記変調信号に対する直交検波によって得られたI信号およびQ信号を、当該I信号およびQ信号のシンボル周期より短い時間間隔でサンプリングするサンプリング部と、前記サンプリング部によってサンプリングされたI信号およびQ信号のシンボル点の位相遷移について、前記符号列の周期に応じた期間に亘る累積加算値を求め、その累積加算値に基づいて前記周波数誤差を求める周波数誤差生成部と、を備え、前記符号列は、当該符号列に対応付けられたシンボル点の位相遷移の累積加算値が予め定められた周期ごとに同一の値をとるという規則性を有し、前記周波数誤差生成部は、前記サンプリング部によってサンプリングされたI信号およびQ信号のサンプル点間の位相遷移を累積加算する、ことを特徴とする。 The present invention is a frequency error detection device for detecting a frequency error of a modulation signal modulated by a code string, wherein an I signal and a Q signal obtained by quadrature detection with respect to the modulation signal are converted into the I signal and the Q signal. A sampling unit that samples at a time interval shorter than the symbol period, and a phase transition of symbol points of the I signal and the Q signal sampled by the sampling unit, a cumulative addition value over a period corresponding to the period of the code string is obtained, A frequency error generation unit that obtains the frequency error based on the cumulative addition value, and the code string has a predetermined period of the cumulative addition value of the phase transition of the symbol point associated with the code string. The frequency error generation unit is sampled by the sampling unit. Cumulatively adding the phase transition between sample points of the signal and Q signal, and wherein the.

本発明に係る周波数誤差検出装置においては、前記サンプリング部によってサンプリングされたI信号およびQ信号から、前記符号列にシンボル点の位相遷移が対応付けられたI信号およびQ信号を抽出する制御符号列抽出部、を備え、前記周波数誤差生成部は、前記制御符号列抽出部によって抽出されたI信号およびQ信号について、前記累積加算値を求めることが好適である。 In the frequency error detection apparatus according to the present invention, a control code sequence for extracting an I signal and a Q signal in which a phase transition of a symbol point is associated with the code sequence from the I signal and the Q signal sampled by the sampling unit It is preferable that the frequency error generation unit obtains the cumulative addition value for the I signal and the Q signal extracted by the control code string extraction unit .

発明に係る受信装置は、前記周波数誤差検出装置と、前記周波数誤差生成部によって求められた周波数誤差に基づいて、前記サンプリング部によってサンプリングされたI信号およびQ信号のシンボル点の位相誤差を補償する周波数制御部と、を備えることを特徴とする。
The receiving device according to the present invention compensates for the phase error of the symbol points of the I signal and the Q signal sampled by the sampling unit based on the frequency error obtained by the frequency error detecting unit and the frequency error generating unit. And a frequency control unit.

本発明によれば、変調信号の位相遷移の真値に基づいて定まる周波数誤差よりも大きい周波数誤差を検出することが可能となる。その結果、従来よりも大きい周波数誤差を補償することが可能なディジタル復調部を実現することができるため、受信性能を向上した受信装置を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to detect a frequency error larger than the frequency error determined based on the true value of the phase transition of the modulation signal. As a result, a digital demodulator capable of compensating for a frequency error larger than the conventional one can be realized, so that a receiving apparatus with improved reception performance can be realized.

図1に本発明の実施形態に係る受信装置の構成を示す。この受信装置は、携帯電話端末等の無線通信機器の受信手段として組み込まれるものである。本発明は、一般的なFSK変調(Frequency Shift Keying)あるいはPSK変調(Phase Shift Keying)が施された信号を受信する受信装置に適用可能であるが、ここでは、FSK変調方式の特殊な態様であるMSK変調方式で変調された直交変調信号を受信する場合を考える。   FIG. 1 shows a configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. This receiving apparatus is incorporated as a receiving means of a wireless communication device such as a mobile phone terminal. The present invention is applicable to a receiving apparatus that receives a signal subjected to general FSK modulation (Frequency Shift Keying) or PSK modulation (Phase Shift Keying), but here, it is a special aspect of the FSK modulation system. Consider a case in which a quadrature modulated signal modulated by a certain MSK modulation method is received.

受信信号入力端10から入力された直交変調信号は無線回路部12に入力される。無線回路部12は、入力された直交変調信号を増幅して周波数変換を行った後、直交検波を施すことによってI信号およびQ信号を抽出してA/D変換部14に入力する。   The quadrature modulation signal input from the reception signal input terminal 10 is input to the radio circuit unit 12. The radio circuit unit 12 amplifies the input quadrature modulation signal and performs frequency conversion, and then performs quadrature detection to extract an I signal and a Q signal and input them to the A / D conversion unit 14.

A/D変換部14は、入力されたI信号およびQ信号の単位シンボル周期をn倍サンプル(nは自然数)してディジタル信号に変換し、ディジタル信号としてのI信号およびQ信号を制御符号列抽出部16および周波数制御部20に入力する。   The A / D converter 14 samples the unit symbol period of the input I signal and Q signal n times (n is a natural number) and converts it into a digital signal, and converts the I signal and Q signal as a digital signal into a control code string The data is input to the extraction unit 16 and the frequency control unit 20.

制御符号列抽出部16は、入力されたI信号およびQ信号から制御符号列の情報を有する信号を抽出する。ここで、制御符号列抽出部16に入力される信号と制御符号列との関係について説明する。制御符号列抽出部16に入力される信号は、図2に示すようなフレーム符号列30を構成する符号をシンボル符号ごとにI信号の振幅およびQ信号の振幅に反映させたものである。一つのフレーム符号列30は複数のスロット符号列32から構成され、一つのスロット符号列32は更に制御符号列34a、および情報符号列34bから構成される。そして、各スロット符号列32の後端には、スロット符号列32の終端であることを示すガードピリオド34cが設けられている。図2では一つのフレーム符号列30がk個(kは2以上の自然数)のスロット符号列32から構成される場合を示している。一般的な無線通信システムでは、複数のフレーム符号列30が連なって更に大きな符号列が構成されるが、ここでは説明を簡単にするため、フレーム符号列30、スロット符号列32、制御符号列34a、情報符号列34b、およびガードピリオド34cの関係を示すこととする。このように、フレーム符号列30を複数のスロット符号列32に分割することで時間領域分割多重通信が可能となる。一つの無線通信機器に対しては一つのスロット符号列32が割り当てられ、無線通信機器の各々は、自らに割り当てられたスロット符号列32に対してのみ通信処理を行う。また、制御符号列34aは、無線通信機器が自らの動作タイミングを決定するための制御情報を有し、情報符号列34bは通信対象に関する情報を有する。   The control code string extraction unit 16 extracts a signal having control code string information from the input I signal and Q signal. Here, the relationship between the signal input to the control code string extraction unit 16 and the control code string will be described. The signal input to the control code string extraction unit 16 is obtained by reflecting the codes constituting the frame code string 30 as shown in FIG. 2 in the amplitude of the I signal and the amplitude of the Q signal for each symbol code. One frame code sequence 30 includes a plurality of slot code sequences 32, and one slot code sequence 32 further includes a control code sequence 34a and an information code sequence 34b. At the rear end of each slot code string 32, a guard period 34c indicating the end of the slot code string 32 is provided. FIG. 2 shows a case where one frame code sequence 30 is composed of k (k is a natural number of 2 or more) slot code sequences 32. In a general wireless communication system, a plurality of frame code sequences 30 are connected to form a larger code sequence. Here, for simplicity of explanation, a frame code sequence 30, a slot code sequence 32, and a control code sequence 34a are used. , The relationship between the information code string 34b and the guard period 34c. Thus, by dividing the frame code sequence 30 into a plurality of slot code sequences 32, time domain division multiplex communication becomes possible. One slot code string 32 is assigned to one wireless communication device, and each wireless communication device performs communication processing only on the slot code string 32 assigned to itself. The control code string 34a includes control information for the wireless communication device to determine its own operation timing, and the information code string 34b includes information related to a communication target.

無線通信機器が自らのスロット符号列32を取得するおおよそのタイミングは、スロット符号列32の集まりであるバーストの立ち上がりを検出することで取得しており、受信装置が自らのスロット符号列32を取得するタイミングを予め認識している必要はない。   The approximate timing at which the wireless communication device acquires its own slot code sequence 32 is acquired by detecting the rising edge of a burst, which is a collection of slot code sequences 32, and the receiving apparatus acquires its own slot code sequence 32. It is not necessary to recognize in advance the timing to perform.

バーストの立ち上がりの検出は電力値の検出に基づいて行う。図2に示すようにガードピリオド34cの大部分は熱雑音程度の電力値を呈し、その値はバーストが有する電力値よりも小さい。そこで、制御符号列抽出部16は、電力値の小さいガードピリオド34cと情報符号列34bの境界で双方の電力値の比をとり、その比が予め定められた閾値を超えた場合、バーストの立ち上がりであるとみなす。このようにバーストの立ち上がりを検出することで、スロット符号列32を取得するための概ね正確なタイミングを把握することができ、制御符号列34aを検出することができる。   Detection of the rising edge of the burst is performed based on detection of the power value. As shown in FIG. 2, most of the guard period 34c exhibits a power value that is about the thermal noise, and the value is smaller than the power value of the burst. Therefore, the control code string extraction unit 16 takes the ratio of both power values at the boundary between the guard period 34c and the information code string 34b having a small power value, and when the ratio exceeds a predetermined threshold, It is considered. By detecting the rising edge of the burst in this way, it is possible to grasp a substantially accurate timing for acquiring the slot code string 32 and to detect the control code string 34a.

フレーム符号列30、およびスロット符号列32は、「0」または「1」で表される符号が、シンボル符号単位でシンボル周期間隔で配列されたものである。ここでは、1つのシンボル符号に一桁の符号を割り当てることとする。したがって、ある一つの符号から次の符号へ至るまでの時間は1シンボル周期であり、ここではA/D変換部14によってn倍サンプルされているため、一つの符号から次の符号へ至るまでの間には、n個のサンプル値がA/D変換部14から出力されることとなる。直交変調では、符号が「0」であればシンボル平面上のシンボル点をπ/2だけ回転させ、符号が「1」であればシンボル平面上のシンボル点を−π/2だけ回転させる。逆に直交復調の観点からは、シンボル点がπ/2だけ回転した場合には、符号「0」が取得され、シンボル点が−π/2だけ回転した場合には、符号「1」が取得されることになる。   The frame code sequence 30 and the slot code sequence 32 are obtained by arranging codes represented by “0” or “1” at symbol period intervals in symbol code units. Here, a single-digit code is assigned to one symbol code. Therefore, the time from one code to the next code is one symbol period, and here, since it is sampled n times by the A / D converter 14, the time from one code to the next code is reached. In the meantime, n sample values are output from the A / D converter 14. In orthogonal modulation, if the code is “0”, the symbol point on the symbol plane is rotated by π / 2, and if the code is “1”, the symbol point on the symbol plane is rotated by −π / 2. Conversely, from the viewpoint of quadrature demodulation, when the symbol point is rotated by π / 2, the code “0” is acquired, and when the symbol point is rotated by −π / 2, the code “1” is acquired. Will be.

制御符号列抽出部16は、割り当てられたスロット符号列32において制御符号列34aが現れるタイミングを把握し、制御符号列34aに対応するI信号およびQ信号を抽出する。この制御符号列34aを構成する符号のパターン、ならびに制御符号列34aを構成する符号とI信号およびQ信号が呈するシンボル点の位相遷移Δφとの対応関係は、システムにおいて予め定義されている。図3(a)には制御符号列34aを構成する符号のパターンの例を、図3(b)には制御符号列34aを構成する符号とI’信号およびQ’信号が呈するシンボル点の位相遷移Δφとの対応関係を示す。ここでは、「1」に対してΔφ=−π/2を、「0」に対してΔφ=π/2を対応付けている。   The control code string extraction unit 16 grasps the timing at which the control code string 34a appears in the assigned slot code string 32, and extracts the I signal and the Q signal corresponding to the control code string 34a. The code pattern constituting the control code string 34a and the correspondence relationship between the code constituting the control code string 34a and the phase transition Δφ of the symbol point exhibited by the I signal and the Q signal are defined in advance in the system. FIG. 3A shows an example of a code pattern constituting the control code string 34a, and FIG. 3B shows a code constituting the control code string 34a and the phase of the symbol point represented by the I ′ signal and the Q ′ signal. The correspondence relationship with the transition Δφ is shown. Here, Δφ = −π / 2 is associated with “1”, and Δφ = π / 2 is associated with “0”.

このような対応付けの下、シンボル点の位相遷移の累積加算値ΣΔφと、I’信号およびQ’信号の正規化振幅とを対応付けて表したものが図3(c)である。例えば、図3(c)のシンボル番号0からシンボル番号3のようにシンボル点の位相遷移の累積加算値ΣΔφが変化する場合は、図3(d)のシンボル番号0からシンボル番号3で示される点のようにシンボル点が移動する。ここで、I’信号およびQ’信号のプライム記号は、制御符号列34aに対応する信号であることを意味し、A/D変換部14から入力されたI信号およびQ信号と区別するために付している。   FIG. 3C shows the accumulated addition value ΣΔφ of the phase transition of the symbol points and the normalized amplitudes of the I ′ signal and the Q ′ signal in association with each other under such association. For example, when the cumulative addition value ΣΔφ of the phase transition of the symbol point changes like symbol number 0 to symbol number 3 in FIG. 3C, it is indicated by symbol number 0 to symbol number 3 in FIG. The symbol point moves like a point. Here, the prime symbol of the I ′ signal and the Q ′ signal means a signal corresponding to the control code string 34a, and is distinguished from the I signal and the Q signal input from the A / D conversion unit 14. It is attached.

制御符号列34aを構成する符号のパターンは、I’信号およびQ’信号が呈するシンボル点の位相遷移の累積加算値ΣΔφの規則性に着目して定義されている。図4は、制御符号列34aを構成する符号のパターンが予め適切に定義されているという条件の下、シンボル点の位相遷移の累積加算値ΣΔφをグラフに示したものである。図4から明らかなように、シンボル点の位相遷移の累積加算値ΣΔφは16シンボルの周期を有する。これは、ある時点のシンボル点の位相角を零とし、そこから16シンボルにわたってシンボル点の位相遷移を累積加算するとその結果が零になることを意味する。このような周期性は、自らを構成する符号に対応付けたシンボル点の位相遷移の累積加算値が周期性を有するよう、制御符号列34aを構成する符号を定義することで実現することができる。本実施形態では、制御符号列34aに定義づけられたこのような規則性を利用して周波数誤差を算出する。   The code pattern constituting the control code string 34a is defined by paying attention to the regularity of the cumulative addition value ΣΔφ of the phase transitions of the symbol points exhibited by the I ′ signal and the Q ′ signal. FIG. 4 is a graph showing the cumulative addition value ΣΔφ of the phase transition of symbol points under the condition that the code pattern constituting the control code string 34a is appropriately defined in advance. As is apparent from FIG. 4, the cumulative addition value ΣΔφ of the symbol point phase transition has a period of 16 symbols. This means that if the phase angle of a symbol point at a certain time is set to zero and the phase transition of the symbol point is cumulatively added over 16 symbols therefrom, the result becomes zero. Such periodicity can be realized by defining a code constituting the control code string 34a so that the cumulative addition value of the phase transitions of the symbol points associated with the code constituting itself has periodicity. . In the present embodiment, the frequency error is calculated using such regularity defined in the control code string 34a.

また、先の説明では、バーストの立ち上がりを検出することでスロット符号列32を取得するための概ね正確なタイミングを把握することができ、制御符号列34aを検出することができる点について触れた。ここで、制御符号列34aは、任意のタイミングで16シンボル点間の累積加算値が同一となるという特徴を有しているので、制御符号列34aを検出したタイミングにずれがあっても周波数誤差の検出が可能である。   In the above description, it has been mentioned that the timing of obtaining the slot code string 32 can be grasped by detecting the rising edge of the burst, and the control code string 34a can be detected. Here, since the control code string 34a has a feature that the accumulated addition value between 16 symbol points becomes the same at an arbitrary timing, even if there is a deviation in the timing at which the control code string 34a is detected, the frequency error Can be detected.

制御符号列抽出部16は、入力されたI信号およびQ信号からI’信号およびQ’信号を抽出し、周波数誤差信号生成部18に入力する。周波数誤差信号生成部18は、I’信号およびQ’信号のシンボル点の一つを基準にし、そこから16シンボルにわたってシンボル点の位相遷移の累積加算値Φを算出する。各サンプル点間での位相遷移をΔφi(iは1から16nまでの整数であり、nはシンボル周期間でのサンプル数である。)とすれば、シンボル点の位相遷移の累積加算値Φは次の(8)式のようにして算出される。 The control code string extraction unit 16 extracts the I ′ signal and the Q ′ signal from the input I signal and Q signal, and inputs them to the frequency error signal generation unit 18. The frequency error signal generation unit 18 uses one of the symbol points of the I ′ signal and the Q ′ signal as a reference, and calculates a cumulative addition value Φ of the phase transition of the symbol points over 16 symbols therefrom. If the phase transition between each sample point is Δφ i (i is an integer from 1 to 16n, n is the number of samples between symbol periods), the cumulative addition value Φ of the phase transition at the symbol point Is calculated as in the following equation (8).

(数8)
Φ=ΣΔφi (8)
(Equation 8)
Φ = ΣΔφ i (8)

ここに、Σはi=1からi=16nまでについて加算合計を行うことを意味するものであり、以降の式において同じとする。周波数誤差信号生成部18は、更に次の(9)式に基づいて周波数誤差を算出する。 Here, Σ means that addition and summation is performed for i = 1 to i = 16n, and is the same in the following equations. The frequency error signal generation unit 18 further calculates a frequency error based on the following equation (9).

(数9)
Δf=Φ/(32πT) (9)
(Equation 9)
Δf = Φ / (32πT) (9)

周波数誤差信号生成部18は、(9)式に従って算出した周波数誤差の情報を含む周波数誤差信号を周波数制御部20に入力する。周波数制御部20は、別途入力されているI信号およびQ信号が呈するシンボル点の位相誤差を、周波数誤差信号生成部18から入力された周波数誤差信号に基づいて補償し、位相誤差が補償されたI信号およびQ信号を符号検波部22に入力する。符号検波部22は、周波数制御部20から入力されたI信号およびQ信号からディジタル信号を抽出して出力する。   The frequency error signal generation unit 18 inputs a frequency error signal including frequency error information calculated according to the equation (9) to the frequency control unit 20. The frequency control unit 20 compensates the phase error of the symbol point represented by the separately input I signal and Q signal based on the frequency error signal input from the frequency error signal generation unit 18, and the phase error is compensated. The I signal and the Q signal are input to the code detector 22. The code detection unit 22 extracts and outputs a digital signal from the I signal and the Q signal input from the frequency control unit 20.

上述のように、本実施形態では、n倍サンプルされたI信号およびQ信号から、制御符号列34aの符号を反映させたI’信号およびQ’信号を抽出し、I’信号およびQ’信号が呈するシンボル点の位相遷移の累積加算値に基づいて周波数誤差を算出している。このように周波数誤差を算出することで、変調方式で定められた位相遷移に基づいて定まる周波数誤差よりも大きい周波数誤差を検出することが可能となる。その理由について以下に説明する。   As described above, in this embodiment, the I ′ signal and the Q ′ signal reflecting the code of the control code string 34a are extracted from the I signal and the Q signal sampled n times, and the I ′ signal and the Q ′ signal are extracted. The frequency error is calculated based on the cumulative addition value of the phase transitions of the symbol points represented by. By calculating the frequency error in this way, it is possible to detect a frequency error larger than the frequency error determined based on the phase transition determined by the modulation method. The reason will be described below.

I’信号およびQ’信号が呈する各サンプル点間での位相遷移Δφiを真値Δφmiと周波数誤差に起因する位相誤差Δφfとに分けて(8)式を書き表すと次の(10)式のようになる。 The phase transition Δφ i between each sample point represented by the I ′ signal and the Q ′ signal is divided into a true value Δφ mi and a phase error Δφ f caused by a frequency error, and the following equation (10) is expressed. It becomes like the formula.

(数10)
Φ=ΣΔφi=Σ(Δφmi+Δφf)=Σ(Δφmi)+Σ(Δφf) (10)
(Equation 10)
Φ = ΣΔφ i = Σ (Δφ mi + Δφ f ) = Σ (Δφ mi ) + Σ (Δφ f ) (10)

ここで、(10)式の右辺の第1項、は制御符号列34aの性質により零となる。したがって、シンボル点の位相遷移の累積加算値Φは、周波数誤差に起因する位相誤差Δφfの寄与分のみとなり、Φは次の(11)式のように表される。 Here, the first term on the right side of equation (10) becomes zero due to the nature of the control code string 34a. Therefore, the cumulative addition value Φ of the phase transition of the symbol point is only the contribution of the phase error Δφ f caused by the frequency error, and Φ is expressed as the following equation (11).

(数11)
Φ=Σ(Δφf)=16nΔφf (11)
(Equation 11)
Φ = Σ (Δφ f ) = 16 nΔφ f (11)

上述の(9)式は、(11)式をΔφfについて解き、更に次の(12)式の関係を用いて得られるものである。 The above equation (9) is obtained by solving the equation (11) with respect to Δφ f and further using the relationship of the following equation (12).

(数12)
Δf=nΔφf/(2πT) (12)
(Equation 12)
Δf = nΔφ f / (2πT) (12)

次に、(9)式に従って検出することのできる周波数誤差の範囲について検討する。Δφmiは、π/(2n)または−π/(2n)のいずれかの値のみしかとりえないため、Δφiは(13)式のように表される。 Next, the range of frequency errors that can be detected according to the equation (9) will be examined. Since Δφ mi can take only one value of π / (2n) or −π / (2n), Δφ i is expressed as in equation (13).

(数13)
Δφi=Δφmi+Δφf
=Δφf+π/(2n)またはΔφf−π/(2n) (13)
(Equation 13)
Δφ i = Δφ mi + Δφ f
= Δφ f + π / (2n) or Δφ f −π / (2n) (13)

ここで、Δφfは任意の範囲で値をとり得る一方、Δφiは周波数誤差検出に際して−π<Δφi<πの範囲での値しか許されない。これはΔφiがシンボル平面上において実際に測定すべき値であるためである。すなわち、理論的には任意のΔfに対して、−jπ<Δφi<jπ(jは自然数)の範囲でΔφiの値を対応させることができるが、シンボル平面は1枚であるためjの値を特定できないため、j=1であるとみなしてΔφiの定義される範囲を−π<Δφi<πとしているためである。したがって、Δφiがπ以上となる範囲でのΔφfの値は検出することが不可能となるため、(13)式のΔφi=Δφf+π/(2n)が成立する場合においては、次の(14)式で定まる範囲がΔφfを検出することが不可能な範囲となる。 Here, Δφ f can take a value in an arbitrary range, while Δφ i can only have a value in a range of −π <Δφ i <π in detecting a frequency error. This is because Δφ i is a value to be actually measured on the symbol plane. That is, theoretically, the value of Δφ i can be made to correspond to an arbitrary Δf in the range of −jπ <Δφ i <jπ (j is a natural number), but since there is one symbol plane, j can not determine the value, the range defined in the [Delta] [phi i is regarded to be a j = 1 is because you are -π <Δφ i <π. Therefore, since the value of Δφ f in the range where Δφ i is equal to or larger than π cannot be detected, when Δφ i = Δφ f + π / (2n) in the equation (13) is satisfied, The range determined by the equation (14) is a range in which Δφ f cannot be detected.

(数14)
Δφf≧π−π/(2n) (14)
(Equation 14)
Δφ f ≧ π−π / (2n) (14)

また、Δφiが−π以下となる範囲でのΔφfの値もまた検出することが不可能であるため、(13)式のΔφi=Δφf−π/(2n)が成立する場合においては、次の(15)式で定まる範囲がΔφfを検出することが不可能な範囲となる。 In addition, since it is impossible to detect the value of Δφ f in the range where Δφ i is equal to or less than −π, when Δφ i = Δφ f −π / (2n) in the equation (13) is satisfied. The range determined by the following equation (15) is a range in which Δφ f cannot be detected.

(数15)
Δφf≦−π+π/(2n) (15)
(Equation 15)
Δφ f ≦ −π + π / (2n) (15)

(13)式の右辺のいずれもが成立するためには、Δφfを検出することが可能な範囲は(14)式および(15)式の和集合を除いた範囲となるため、次の(16)式または(17)式で表されることとなる。 In order for any of the right sides of Equation (13) to hold, the range in which Δφ f can be detected is the range excluding the union of Equations (14) and (15). 16) or (17).

(数16)
−π+π/(2n)<Δφf<π−π/(2n) (16)
(Equation 16)
−π + π / (2n) <Δφ f <π−π / (2n) (16)

(数17)
−π+|Δφmi|<Δφf<π−|Δφmi| (17)
(Equation 17)
-Π + | Δφ mi | <Δφ f <π- | Δφ mi | (17)

この式は、周波数誤差に起因する位相誤差を検出することが可能な範囲が、単位サンプル点間での位相遷移の2倍だけ、シンボル平面上から侵食されることを意味している。これを別の観点から捉えると、シンボル平面上を一回転する範囲内の値によって位相角を表現することができる範囲の境界点は±πであるが、その点から単位サンプル点間の位相遷移だけ前後する範囲については、シンボル平面上を一回転する範囲内の値によって一意に定まらないという不確定性が生じるということができる。この不確定性とは、例えばΔφfが−π+|Δφmi|の値をとったときに、π+|Δφmi|との区別が付かない、あるいはΔφfが−π−|Δφmi|の値をとったときに、π−|Δφmi|との区別が付かないようなことをいう。 This equation means that the range in which the phase error due to the frequency error can be detected is eroded from the symbol plane by twice the phase transition between unit sample points. From another point of view, the boundary point of the range where the phase angle can be expressed by a value within the range of one rotation on the symbol plane is ± π, but the phase transition from that point to the unit sample point It can be said that there is an uncertainty that the range that is just before and after is not uniquely determined by the value within the range of one rotation on the symbol plane. This uncertainty is, for example, when Δφ f takes a value of −π + | Δφ mi |, and cannot be distinguished from π + | Δφ mi |, or Δφ f is a value of −π− | Δφ mi |. This means that it cannot be distinguished from π− | Δφ mi |.

ここで、周波数誤差ΔfとΔφfとの間には上述の(12)式のような関係があるため、周波数誤差の検出可能範囲は次の(18)式で表されることとなる。 Here, because of the above-described equation (12) relationship between the frequency error Δf and [Delta] [phi f, the detectable range of the frequency error is be expressed by the following equation (18).

(数18)
−(2n−1)/(4T)<Δf<(2n−1)/(4T) (18)
(Equation 18)
− (2n−1) / (4T) <Δf <(2n−1) / (4T) (18)

(18)式によれば、サンプル数nを大きくする程、大きな周波数誤差を検出することが可能であることがわかる。これは、周波数誤差に起因する位相誤差Δφfを検出することが可能な範囲が、サンプル点間の位相遷移の絶対値|Δφmi|が小さい程広くなるためであり、|Δφmi|はサンプル数nを大きくする程小さくなるためである。 According to the equation (18), it can be seen that a larger frequency error can be detected as the number of samples n is increased. This is because the range in which the phase error Δφ f due to the frequency error can be detected becomes wider as the absolute value | Δφ mi | of the phase transition between the sample points is smaller, and | Δφ mi | This is because the smaller the number n, the smaller.

(18)式を、従来の周波数誤差信号生成部42において検出することのできる周波数誤差の範囲を表す(7)式と比較すると、(2n−1)/(4T)/(1/4T)=2n−1より、本実施形態では2n−1倍大きな周波数誤差を検出することが可能となるといえる。   Comparing equation (18) with equation (7) representing the range of frequency errors that can be detected by the conventional frequency error signal generator 42, (2n-1) / (4T) / (1 / 4T) = It can be said that the present embodiment can detect a frequency error that is 2n-1 times larger than 2n-1.

なお、ここでは、制御符号列34aとして図3(a)に示す符号列を例としてとりあげた。この符号列は、図5(a)に示すGSM(Global System for Mobile Communications)において定義されている26ビットの原制御符号列36(トレーニングシーケンス)において、隣接する符号間に排他的論理和を施して配列したものである。図5(b)はそのような配列によって得られた制御符号列34aを示している。本発明は図3(a)あるいは図5(b)に示す制御符号列34aを適用する実施形態に限定されるものではなく、符号に対応付けたシンボル点の位相遷移の累積加算値が周期性を有するという規則性を有する限り、どのような符号列に対しても適用可能である。   Here, the code string shown in FIG. 3A is taken as an example of the control code string 34a. This code string is obtained by performing an exclusive OR between adjacent codes in the 26-bit original control code string 36 (training sequence) defined in GSM (Global System for Mobile Communications) shown in FIG. Are arranged. FIG. 5B shows a control code string 34a obtained by such an arrangement. The present invention is not limited to the embodiment to which the control code string 34a shown in FIG. 3 (a) or FIG. 5 (b) is applied, and the cumulative addition value of the phase transition of the symbol point associated with the code is periodic. Any code string can be applied as long as it has regularity.

ここで、図5(b)に示す制御符号列34aを導出する際に、トレーニングシーケンスの隣接する符号間に排他的論理和を施して配列したことの理由は、「符号変化」に対応付けたシンボル点の位相遷移の累積加算値が周期性を持つ、という規則性をトレーニングシーケンスが有するためである。したがって、トレーニングシーケンスの隣接する符号間に排他的論理和を施して配列した符号列は、「符号」に対応付けたシンボル点の位相遷移の累積加算値が周期性を持つものといえる。このような規則性によって、ある時点のシンボル点の位相角を零とし、そこからシンボル点の位相遷移を累積加算していき、位相遷移の累積加算値の1周期分だけ累積加算したところでその値を零とすることが可能となる。すなわち、(10)式に示されるように各サンプル点間での位相遷移Δφiに基づく値から、周波数誤差に起因する位相誤差Δφfに基づく値を抽出することが可能となるわけである。 Here, when deriving the control code string 34a shown in FIG. 5B, the reason for the exclusive OR operation between adjacent codes in the training sequence is associated with “code change”. This is because the training sequence has a regularity that the accumulated addition value of the phase transitions of the symbol points has periodicity. Therefore, it can be said that the code sequence arranged by performing exclusive OR between adjacent codes of the training sequence has a periodicity in the accumulated addition value of the phase transitions of the symbol points associated with the “code”. Due to such regularity, the phase angle of a symbol point at a certain point in time is set to zero, and the phase transition of the symbol point is cumulatively added from there, and when that cumulative addition is made for one period of the cumulative addition value of the phase transition, the value is obtained. Can be made zero. That is, as shown in the equation (10), a value based on the phase error Δφ f caused by the frequency error can be extracted from a value based on the phase transition Δφ i between the respective sample points.

制御符号列抽出部16がI’信号およびQ’信号を抽出する際には、より迅速な処理が可能であることが好ましい。そこで、図2のスロット符号列32を構成する制御符号列34aに、符号に対応付けたシンボル点の位相遷移の累積加算値が周期性を有するような符号列そのものを配置しておく。そのような性質を有する符号列であれば、位相遷移の累積加算値に周期性を持たせることが可能となり、(10)式に示されるように各サンプル点間での位相遷移Δφiに基づく値から、周波数誤差に起因する位相誤差Δφfに基づく値を分離することが可能となる。このようなスロット符号列32の符号配置設計は、無線通信システム設計の段階において行っておこくことが好ましい。 When the control code string extraction unit 16 extracts the I ′ signal and the Q ′ signal, it is preferable that faster processing is possible. Therefore, a code string itself in which the cumulative addition value of the phase transition of the symbol point associated with the code has periodicity is arranged in the control code string 34a constituting the slot code string 32 of FIG. If the code string has such a property, it is possible to give periodicity to the cumulative addition value of the phase transition, and based on the phase transition Δφ i between the respective sample points as shown in the equation (10). It is possible to separate the value based on the phase error Δφ f caused by the frequency error from the value. Such code arrangement design of the slot code string 32 is preferably performed at the stage of designing the radio communication system.

本発明の実施形態に係る受信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the receiver which concerns on embodiment of this invention. フレーム符号列、スロット符号列、制御符号列、情報符号列、およびガードピリオドを示す図である。It is a figure which shows a frame code sequence, a slot code sequence, a control code sequence, an information code sequence, and a guard period. 制御符号列、シンボル点の位相遷移、位相遷移の累積加算値、I’信号およびQ’信号の規格化振幅値、ならびにシンボル点が移動する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a control code sequence, the phase transition of a symbol point, the cumulative addition value of a phase transition, the normalized amplitude value of I 'signal and Q' signal, and a symbol point move. シンボル点の位相遷移の累積加算値を示す図である。It is a figure which shows the cumulative addition value of the phase transition of a symbol point. 原制御符号列(GSMにおいて定義されているトレーニングシーケンス)と、それに基づいて配列された制御符号列との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the original control code sequence (the training sequence defined in GSM) and the control code sequence arranged based on it. ディジタル復調部の一部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a part of digital demodulator.

符号の説明Explanation of symbols

10 受信信号入力端、12 無線回路部、14 A/D変換部、16 制御符号列抽出部、18,42 周波数誤差信号生成部、20 周波数制御部、22 符号検波部、30 フレーム符号列、32 スロット符号列、34a 制御符号列、34b 情報符号列、34c ガードピリオド、36 原制御符号列。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Received signal input terminal, 12 Radio circuit part, 14 A / D conversion part, 16 Control code sequence extraction part, 18, 42 Frequency error signal generation part, 20 Frequency control part, 22 Code detection part, 30 Frame code string, 32 Slot code string, 34a control code string, 34b information code string, 34c guard period, 36 original control code string.

Claims (3)

符号列によって変調された変調信号の周波数誤差を検出する周波数誤差検出装置であって、
前記変調信号に対する直交検波によって得られたI信号およびQ信号を、当該I信号およびQ信号のシンボル周期より短い時間間隔でサンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリング部によってサンプリングされたI信号およびQ信号のシンボル点の位相遷移について、前記符号列の周期に応じた期間に亘る累積加算値を求め、その累積加算値に基づいて前記周波数誤差を求める周波数誤差生成部と、
を備え、
前記符号列は、当該符号列に対応付けられたシンボル点の位相遷移の累積加算値が予め定められた周期ごとに同一の値をとるという規則性を有し、
前記周波数誤差生成部は、前記サンプリング部によってサンプリングされたI信号およびQ信号のサンプル点間の位相遷移を累積加算する、
ことを特徴とする周波数誤差検出装置。
A frequency error detection device for detecting a frequency error of a modulation signal modulated by a code string,
A sampling unit that samples the I and Q signals obtained by quadrature detection on the modulated signal at a time interval shorter than the symbol period of the I and Q signals;
For the phase transitions of the symbol points of the I signal and Q signal sampled by the sampling unit, a cumulative addition value over a period corresponding to the period of the code string is obtained, and the frequency error is obtained based on the cumulative addition value An error generator;
With
The code string has regularity that the cumulative addition value of the phase transitions of the symbol points associated with the code string takes the same value for each predetermined period,
The frequency error generation unit cumulatively adds phase transitions between sample points of the I signal and the Q signal sampled by the sampling unit;
A frequency error detection apparatus characterized by the above.
請求項1に記載の周波数誤差検出装置であって、
前記サンプリング部によってサンプリングされたI信号およびQ信号から、前記符号列にシンボル点の位相遷移が対応付けられたI信号およびQ信号を抽出する制御符号列抽出部、
を備え、
前記周波数誤差生成部は、前記制御符号列抽出部によって抽出されたI信号およびQ信号について、前記累積加算値を求めることを特徴とする周波数誤差検出装置。
The frequency error detection device according to claim 1,
A control code string extraction unit that extracts an I signal and a Q signal in which a phase transition of a symbol point is associated with the code string from the I signal and the Q signal sampled by the sampling unit;
With
The frequency error detection device, wherein the frequency error generation unit obtains the cumulative addition value for the I signal and the Q signal extracted by the control code string extraction unit .
請求項1または請求項2に記載の周波数誤差検出装置と、
前記周波数誤差生成部によって求められた周波数誤差に基づいて、前記サンプリング部によってサンプリングされたI信号およびQ信号のシンボル点の位相誤差を補償する周波数制御部と、
備えることを特徴とする受信装置
The frequency error detection device according to claim 1 or 2 ,
A frequency controller that compensates for a phase error of symbol points of the I signal and the Q signal sampled by the sampling unit, based on the frequency error obtained by the frequency error generating unit;
Receiving device, characterized in that it comprises a.
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