JP4906814B2 - シンボルタイミング再生装置 - Google Patents
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Description
株式会社 昭晃社 ディジタル移動通信 藤野忠 p133〜
このシンボルタイミング再生装置2は、同期検波部20と、第1、第2アナログ/デジタル変換部(以下、「A/D変換部」という。)21、22と、二乗部23と、狭帯域のバンドパスフィルタ(以下、「BPF」という。)24と、再生クロック補間部25と、シンボルタイミング位置検出部26と、を備えている。
特許文献1のシンボルタイミング再生装置3は、同期検波部30と、第1、第2A/D変換部31、32と、数値系列作成部33と、X個(X:自然数)の分散値算出部341〜34Xと、分散最小値検索部35と、シンボルタイミング位置検出部36と、を備えている。
前記分散値算出部は、例えば前記数値系列を構成する数値の二乗の平均値から前記数値の平均値の二乗を減算して、当該数値系列の分散値を算出する。前記分散値算出部は複数設けられており、前記分散値算出部の各々で並列処理することで前記複数の数値系列から各々の分散値を算出する構成であってもよい。
従来は、1シンボルをX等分してサンプル点を決めていたが、この実施形態では、仮シンボルタイミング位置の前後にサンプル点を決めればよい。そのために、従来よりもサンプル点を大幅に減少させることができる。
各数値系列は、下記の式(1)、(2)のxnに相当する。数値系列xnは、受信信号の振幅値或いは振幅の二乗値から算出される。数値系列作成部14で作成された数値系列は、分散値算出部15へ送られる。分散値算出部15は、x個の数値系列からそれぞれのバラツキを表す分散値を算出する。
式(1)は、数値系列xnの平均値mを算出する式であり、式(2)は、分散値σ2を算出する式である。
m=(x0+x1+…+xN-1)/N … 式(1)
σ2={(x0−m)2+(x1−m)2+…+(xN-1−m)2}/N
={(x0 2+x1 2+…+xN-1 2)/N}−m2 … 式(2)
数値系列作成部14から入力された数値系列xnに含まれる数値は、第1乗算部151で二乗されて第1累積部152に送られる。第1累積部152では、数値系列xnが含むn=0〜(N−1)までのN個の数値の二乗値を加算する。加算結果は、第1除算部154でNで除算される。これにより、入力データの二乗平均が得られる。入力データの二乗平均は、減算部15の加算端子に入力される。また、入力端子から入力された数値系列xnは、第2累積部153にも送られる。第2累積部153では、数値系列xnが含むn=0〜(N−1)までのN個の数値を加算する。加算結果は、第2除算部155でNで除算される。除算結果は、第2乗算部156で二乗されて、平均の二乗値が得られる。平均の二乗値は、減算部157の減算端子に入力される。このようにして減算部157からは、数値系列と同数のx個の入力データσ2の分散値が得られる。分散値σ2は、分散最小値検索部16に送られる。
また、数値系列作成部14により、仮シンボルタイミング位置と受信信号の波形の最適識別点とのずれに応じて、作成する数値系列xnの数を可変にできる構成とすることで、演算量を抑えて、消費電力の低減が図られる。具体的には、仮シンボルタイミング位置と受信波形の最適識別点とのずれが比較的小さいと判断した場合、作成する数値系列xnの数を少なくすることで不要な処理を低減できる。仮シンボルタイミング位置と受信波形の最適識別点とのずれは、例えば、オシロスコープなどでモニタすることで確認することができる。
さらに、数値系列作成部14で作成される数値系列xnに対して、補間処理により数値系列を新たに作成すると、サンプリング速度が比較的遅い場合でも、高速サンプリングと同等の性能を実現できる。この場合、数値系列作成部14内部もしくは数値系列作成部14の後段に、図示しない補間処理部が設けられる。補間処理部は、例えばラグランジェ2次補間により、数値系列xnの補間処理を行う。
図4は、図1のシンボルタイミング再生装置1の変形例の構成図である。このシンボルタイミング再生装置1Aは、シンボルタイミング再生装置1の構成に、伝送品質推定部18及び平均化数可変部19を更に有した構成である。伝送品質推定部18は、受信信号から当該受信信号がどの程度雑音などで歪んでいるかを表す伝送品質情報を生成して、平均化数可変部19に送る。平均化数可変部19は、伝送品質情報から、分散値算出部15の第1、第2累積部152、153で累積される数値の個数及び第1、第2除算部154、155で除算する際の分母となる平均化数Nを決めて、分散値算出部15に送る。分散値算出部15では、この平均化数Nに応じて分散値を算出する。
平均化数可変部19は、伝送品質推定部18から送られた伝送品質情報により、式(1)、(2)に用いられる平均化数Nを決める。平均化数可変部19は、例えば、伝送品質情報と平均化数Nとの関係を表すテーブルを有する。例えば、伝送品質情報の信号電力と雑音電力の比(例えば、S/N比)によりテーブルを参照することで、平均化数Nが決まるようになっている。
Claims (8)
- 受信機で受信した受信信号から仮のシンボルタイミング位置の推定を行う仮シンボルタイミング位置推定部と、
前記仮のシンボルタイミング位置とその前後をサンプル点とした複数の数値系列を作成する数値系列作成部と、
前記複数の数値系列の各々についてそのバラツキを表す分散値を算出する分散値算出部と、
最小となる前記分散値を検索する分散最小値検索部と、
最小の分散値を与えるサンプル点のタイミングをシンボルタイミングとして出力するシンボルタイミング出力部と、を備える、
シンボルタイミング再生装置。 - 前記数値系列作成部は、前記受信信号の振幅値或いは振幅の二乗値の数値系列を作成する、
請求項1記載のシンボルタイミング再生装置。 - 前記分散値算出部は、前記数値系列を構成する数値の二乗の平均値から前記数値の平均値の二乗を減算して、当該数値系列の分散値を算出する、
請求項1又は2記載のシンボルタイミング再生装置。 - 前記分散値算出部は複数設けられており、前記分散値算出部の各々で並列処理することで前記複数の数値系列から各々の分散値を算出する、
請求項3記載のシンボルタイミング再生装置。 - 前記受信信号の信号電力及び雑音電力を算出する伝送品質推定部と、
前記信号電力及び前記雑音電力との比に応じて、前記数値の二乗の平均値及び前記数値の平均値を求めるための前記数値の個数を決める平均化数可変部と、を備えている、
請求項3又は4記載のシンボルタイミング再生装置。 - 前記平均化数可変部は、前記信号電力及び前記雑音電力と前記数値の個数との関係を表すテーブルを備える、
請求項5記載のシンボルタイミング再生装置。 - 前記数値系列作成部は、前記数値系列を、前記仮のシンボルタイミング位置と前記受信信号の最適な識別点とのずれに応じた数だけ作成する、
請求項1〜6のいずれか1項に記載のシンボルタイミング再生装置。 - 前記複数の数値系列に対して補間を行い、新たな数値系列を作成する補間処理部を更に備えており、
前記分散値算出部は、前記新たな数値系列の分散値を算出する、
請求項1〜7のいずれか1項に記載のシンボルタイミング再生装置。
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