JP5380186B2 - Frequency correction apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、デジタル変調信号についてキャリアオフセットを検出し、復調に必要なキャリアオフセットの補正を行う周波性補正装置及びその方法に関する。 The present invention relates to a frequency correction apparatus and method for detecting a carrier offset in a digital modulation signal and correcting the carrier offset necessary for demodulation.
周波数変調方式により変調された受信信号、例えば4値FSK(Frequency Shift Keying)であるAPCO/P25におけるC4FM(Constant Envelope 4-Level Frequency Modulation)による受信信号の受信時に、同期ワード(Frame-Sync-Word)によりフレームの同期を相関器により取得して、フレーム単位にて受信信号の復調が行われる(例えば、特許文献1参照)。
この受信信号の復調を行う際、受信信号にキャリアオフセットがある場合、受信信号の検出において、誤検出を起こして実際と異なるシンボルの値が得られることになる。
そのため、復調時には、キャリアオフセットを検出し、検出したキャリアオフセットにより受信信号の補正を行っている。
When receiving a reception signal modulated by a frequency modulation method, for example, a reception signal by C4FM (Constant Envelope 4-Level Frequency Modulation) in APCO / P25, which is 4-value FSK (Frequency Shift Keying), a synchronization word (Frame-Sync-Word ), Frame synchronization is acquired by the correlator, and the received signal is demodulated in units of frames (see, for example, Patent Document 1).
When performing demodulation of this received signal, if there is a carrier offset in the received signal, erroneous detection occurs in the detection of the received signal, and a symbol value different from the actual value is obtained.
For this reason, at the time of demodulation, the carrier offset is detected, and the received signal is corrected based on the detected carrier offset.
上記キャリアオフセットを行う際、受信信号におけるデータのシンボルが未知であるため、長時定数のフィルタリング処理(判定値と入力値との差分の積分値をキャリアオフセットとして求める処理)による場合、キャリアオフセットの検出に時間がかかる。
このため、受信信号の受信を開始する時点においては、それ以前の受信信号の入力がないため、上記長時定数のフィルタリング処理により、キャリアオフセットを得ることができない。
上述した理由のため、受信処理を開始する時点において、既知シンボルである同期ワードを用いて、キャリアオフセットの推定を行うことが、一般的に行われている。
When performing the carrier offset, since the symbol of the data in the received signal is unknown, when using a long time constant filtering process (a process for obtaining the integrated value of the difference between the determination value and the input value as the carrier offset), the carrier offset It takes time to detect.
For this reason, at the point of time when reception of the received signal is started, there is no input of the previous received signal, so that the carrier offset cannot be obtained by the filtering process of the long time constant.
For the above-described reason, it is generally performed to estimate the carrier offset using a synchronization word that is a known symbol at the time of starting the reception process.
しかしながら、受信信号にノイズが多く重畳している場合、同期ワードにおける各シンボルのキャリアオフセットの積分処理では、オフセットキャリアに対してノイズの影響が大きいため、信頼できる、すなわち精度の高いキャリアオフセットを検出することができない。
このため、ノイズ成分を含んだ誤ったオフセットキャリアにより、入力される受信信号の補正を行うため、シンボルを誤って復調してしまう復調エラー率を増加させる問題がある。
However, when there is a lot of noise superimposed on the received signal, the integration process of the carrier offset of each symbol in the synchronization word has a large influence on the offset carrier, so a reliable, that is, highly accurate carrier offset is detected. Can not do it.
For this reason, since the input received signal is corrected by an erroneous offset carrier including a noise component, there is a problem of increasing a demodulation error rate that erroneously demodulates a symbol.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ノイズ成分の重畳が少ない受信信号の場合、従来と同様に正確に受信信号を復調することができ、一方、ノイズ成分の重畳が多い受信信号の場合、誤ったキャリアオフセットによる復調エラー率の増加を抑制する周波性補正装置及びその方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to accurately demodulate a received signal as in the case of a received signal with little noise component superposition, while the noise component. An object of the present invention is to provide a frequency correction apparatus and method for suppressing an increase in demodulation error rate due to an erroneous carrier offset in the case of a received signal with a large number of superimposed signals.
本発明の周波数補正装置は、FSK(Frequency Shift Keying)変調された受信信号を復調する受信機におけるキャリアオフセットを、相関器によりフレーム同期を取得する際に用いる同期ワードの各シンボルにより検出し、検出結果に基づいて、前記受信機と送信機との間の搬送波周波数の前記キャリアオフセットを補正するキャリアオフセット補正回路であり、入力される前記シンボルの受信レベルと、当該シンボルの予め設定されたレベル閾値による判定結果に対応する受信レベルとのレベル差を求め、相関器のシンボル数分蓄積するオフセット量検出部と、前記シンボルが入力される前記相関器からのピーク信号に応答し、前記レベル差が0以上の正の数値をとるシンボル数と0未満の負の数値をとるシンボル数との差分を求める計数部と、前記ピーク信号により、前記オフセット量検出部における前記レベル差の前記同期ワードにおける積分値を求めるオフセット量計算部と、前記差分に応じた係数を前記積分値に乗ずることにより前記受信信号のキャリアオフセット量を求め、受信信号の受信レベルを補正するオフセット補正部とを有していることを特徴とする。 The frequency correction apparatus according to the present invention detects and detects a carrier offset in a receiver that demodulates a FSK (Frequency Shift Keying) modulated reception signal by using each symbol of a synchronization word used when acquiring frame synchronization by a correlator. A carrier offset correction circuit for correcting the carrier offset of a carrier frequency between the receiver and the transmitter based on a result, and a reception level of the input symbol and a preset level threshold of the symbol In response to a peak signal from the correlator to which the symbol is input, and an offset amount detection unit that obtains a level difference from the reception level corresponding to the determination result of A counting unit for obtaining a difference between the number of symbols taking a positive numerical value of 0 or more and the number of symbols taking a negative numerical value less than 0 ; An offset amount calculation unit for obtaining an integral value in the synchronization word of the level difference in the offset amount detection unit by the peak signal, and a carrier offset amount of the reception signal by multiplying the integral value by a coefficient corresponding to the difference And an offset correction unit for correcting the reception level of the received signal.
本発明の周波数補正装置は、前記オフセット補正部が、前記差分と予め設定された閾値とを比較し、当該差分が前記閾値より低い場合、前記誤ったキャリアオフセットによる復調エラー率の増加をオフセット量に前記閾値に対応した係数を乗じ、受信信号の受信レベルを補正することを特徴とする。 In the frequency correction apparatus of the present invention, the offset correction unit compares the difference with a preset threshold value, and when the difference is lower than the threshold value, an increase in demodulation error rate due to the erroneous carrier offset is offset. Is multiplied by a coefficient corresponding to the threshold value to correct the reception level of the received signal.
本発明の周波数補正装置は、前記オフセット補正部が、前記同期ワードにおけるシンボル毎の差分を積算して積分値を算出し、積分値をシンボル数にて除算して前記誤ったキャリアオフセットによる復調エラー率の増加をオフセット量を算出することを特徴とする。 In the frequency correction apparatus according to the present invention, the offset correction unit calculates an integrated value by adding up the differences for each symbol in the synchronization word, and divides the integrated value by the number of symbols to generate a demodulation error due to the erroneous carrier offset. An increase in the rate is calculated by calculating an offset amount.
本発明の周波数補正制御方法は、FSK(Frequency Shift Keying)変調された受信信号を復調する受信機におけるキャリアオフセットを、相関器によりフレーム同期を取得する際に用いる同期ワードの各シンボルにより検出し、検出結果に基づいて、前記受信機と送信機との間の搬送波周波数の前記キャリアオフセットを補正するキャリアオフセット補正方法であり、オフセット量検出部が、入力される前記シンボルの受信レベルと、当該シンボルの予め設定されたレベル閾値による判定結果に対応する受信レベルとのレベル差を求め、相関器のシンボル数分蓄積するオフセット量検出過程と、計数部が、前記シンボルが入力される前記相関器からのピーク信号に応答し、前記レベル差が0以上の正の数値をとるシンボル数と0未満の負の数値をとるシンボル数との差分を求める計数過程と、オフセット量計算部が、前記ピーク信号により、前記オフセット量検出部における前記レベル差の前記同期ワードにおける積分値を求めるオフセット量計算過程と、オフセット補正部が、前記差分に応じた係数を前記積分値に乗ずることにより前記受信信号のキャリアオフセット量を求め、受信信号の受信レベルを補正するオフセット補正過程とを有していることを特徴とする。 According to the frequency correction control method of the present invention, a carrier offset in a receiver that demodulates an FSK (Frequency Shift Keying) modulated reception signal is detected by each symbol of a synchronization word used when acquiring frame synchronization by a correlator, A carrier offset correction method for correcting the carrier offset of a carrier frequency between the receiver and a transmitter based on a detection result, wherein an offset amount detector receives a reception level of the input symbol and the symbol An offset amount detection process for obtaining a level difference from a reception level corresponding to a determination result based on a preset level threshold value and storing the level difference by the number of symbols of the correlator, and a counting unit from the correlator to which the symbol is input In response to the peak signal, the number of symbols for which the level difference takes a positive value of 0 or more and a negative value of less than 0 are taken. A counting process for obtaining a difference from the number of symbols to be calculated, an offset amount calculating unit for obtaining an integral value in the synchronization word of the level difference in the offset amount detecting unit by the peak signal, and an offset correcting unit Includes an offset correction step of obtaining a carrier offset amount of the received signal by multiplying the integral value by a coefficient corresponding to the difference and correcting the reception level of the received signal.
この本発明によれば、キャリアオフセットのずれ方向(+方向、あるいは−方向のいずれにずれ)を、シンボル数の差分により判定しているため、すなわちキャリアオフセットの方向が同様な場合(差分が大きい場合)にノイズの影響が少なく、一方、キャリアオフセットの方向がシンボル毎に異なる場合(差分が小さい場合)にノイズの影響が大きいと判定できる。
この結果、本発明によれば、差分の大小により、算出したキャリアオフセット量の確からしさを判定し、確からしさに対応したキャリアオフセット量により受信信号の信号レベルを補正するので、誤ったキャリアオフセット量による復調エラー率の増加を低減することができる。
According to the present invention, the carrier offset deviation direction (shifted in either the + direction or the − direction) is determined by the difference in the number of symbols, that is, the carrier offset direction is the same (the difference is large). When the carrier offset direction is different for each symbol (when the difference is small), it can be determined that the noise influence is large.
As a result, according to the present invention, the probability of the calculated carrier offset amount is determined according to the difference, and the signal level of the received signal is corrected by the carrier offset amount corresponding to the probability. The increase in the demodulation error rate due to can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、この発明の一実施形態による周波性補正装置を用いた、FSK変調の受信信号に対応した受信機の構成例を示す概念図である。
図1の受信機は、アンテナA、周波数変換部1、FM検波部2、加算器3、シンボルデータ判定部4、相関部5、復調部6及び周波数補正部7を有している。
アンテナAは、FSK変調された受信信号、例えば、4値FSK(Frequency Shift Keying)であるAPCO/P25のC4FM(Constant Envelope 4-Level Frequency Modulation)のRF信号を受信する。
周波数変換部1は、入力されるRF信号をダウンコンバートして受信信号とし、同相成分D_Iと、直交成分D_Qとに分解する。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of a receiver that uses a frequency correction device according to an embodiment of the present invention and that corresponds to a received signal of FSK modulation.
The receiver in FIG. 1 includes an antenna A, a
The antenna A receives an FSK-modulated reception signal, for example, an APCO / P25 C4FM (Constant Envelope 4-Level Frequency Modulation) RF signal that is 4-level FSK (Frequency Shift Keying).
The
FM検波部2は、上記同相成分D_Iと上記直交成分D_Qとに基づき、受信信号の周波数偏差のレベルを示すデジタルベースバンド信号を生成する。この周波数偏差はA/D変換されてデジタル値として出力される。4値FSKの場合、送受信するデータのシンボルの情報としてビットデータ00、01、10、11をそれぞれ、−f、−f/3、+f/3、+fの周波数偏差として表現する。上記デジタルベースバンド信号は、この−f、−f/3、+f/3、+fの周波数偏差を示している。
加算器3は、後述する周波数補正部7の出力するキャリアオフセット量を、受信信号のデジタルベースバンド信号に加算し、デジタルベースバンド信号の示す周波数の制御を行う。
The
The
シンボルデータ判定部4は、予め設定された閾値範囲により、デジタルベースバンド信号が−f、−f/3、+f/3、+fのいずれかであるかの判定を行う。
例えば、デジタルベースバンド信号の周波数偏差をfRとした場合、以下の範囲にて、各シンボルが−f、−f/3、+f/3、+fであるかが、シンボルデータ判定部4において判定される。
+fとされる第1の閾値範囲 fR≧f/2
+f/3とされる第2の閾値範囲 0≦fR<f/2
−f/3とされる第3の閾値範囲 −f/2<fR<0
−fとされる第4の閾値範囲 −f/2≦fR
The symbol
For example, when the frequency deviation of the digital baseband signal is fR, the symbol
First threshold range + f = f / 2
Second threshold range + f / 3 0 ≦ fR <f / 2
-Th threshold value range -f / 3 -f / 2 <fR <0
-F is the fourth threshold range -f / 2≤fR
相関部5は、シフトレジスタ構成となっており、シンボルデータ判定部4から、順次シンボルのデータが入力され、入力されて内部に記憶されているシンボルデータと、予め設定されている同期ワードの既知のシンボルデータとの相関値を出力する。
ここで、相関部5は、シンボルデータが入力される毎に、相関値を求め、予め設定している設定値を超えた場合、その時点に入力されているシンボルデータが、同期ワードに設定された既知のシンボルデータと高い相関を持つ配列であり、フレーム同期が取得されたことを示すピーク信号を出力する。
また、同期ワードのシンボルのパターンは、既知のシンボルデータとして、図2に示すように、+fと−fとの2値の組み合わせにより構成されている。図2は、予め設定されている同期ワードの既知のシンボルのパターンを示す図であり、同期ワードのシンボル数が24個であり、横軸が24個のシンボルをそれぞれ示し、縦軸が周波数偏差を示している。図2において、「3」がfに対応し、「1」がf/3に対応し、「−1」が−f/3に対応し、「−3」が−fに対応している。
The
Here, the
Further, the symbol pattern of the synchronization word is constituted by a binary combination of + f and −f as known symbol data as shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing a known symbol pattern of a preset sync word, where the number of symbols in the sync word is 24, the horizontal axis indicates 24 symbols, and the vertical axis indicates frequency deviation. Is shown. In FIG. 2, “3” corresponds to f, “1” corresponds to f / 3, “−1” corresponds to −f / 3, and “−3” corresponds to −f.
また、上記シンボルデータ判定部4は、同期ワードが上述した図2に示すシンボルのパターンであるため、フレーム同期を取得する同期ワードにおけるシンボルの判定を行う際、デジタルベースバンド信号が0以上の正の値であれば+fと判定し、デジタルベースバンド信号が0未満の負の値であれば、−fと判定する。
復調部6は、フレーム同期が取得された後、すなわち上記ピーク信号が入力されると、同期ワード以降のデータのシンボルを順次入力し、入力する各シンボルを、周波数偏差に対応してビットデータに復調する。
In addition, since the symbol
After the frame synchronization is acquired, that is, when the peak signal is input, the
次に、本発明の実施形態である周波数補正部7を説明する。周波数補正部7は、オフセット量検出部71、計数部72、オフセット量計算部73及びオフセット補正部74を有し、加算器3に出力するキャリアオフセット量を算出する。
オフセット量検出部71は、各シンボル毎に、入力されたデジタルベースバンド信号の周波数偏差と、シンボルデータ判定部4において判定された各シンボルの判定された周波数偏差との差を示すレベル差を検出して内部の記憶部に記憶する。
例えば、図3に示すようにf/4のキャリアオフセットがある場合、シンボル#0において、実際のシンボルの周波数偏差のレベルが5f/4であり、相関部5に設定されている既知のシンボルの周波数偏差のレベルがfであると、レベル差はf/4となり、またシンボル#5において、実際のシンボルの周波数偏差のレベルが−3f/4であり、相関部5に設定されている周波数偏差のレベルが−fであると、レベル差は同様にf/4となる。
Next, the
The offset
For example, when there is a carrier offset of f / 4 as shown in FIG. 3, the level of the frequency deviation of the actual symbol is 5f / 4 in symbol # 0, and the known symbol set in the
上記図3は、予め設定されている同期ワードの既知のシンボルのパターンを示す図であり、同期ワードのシンボル数が24個であり、横軸が24個のシンボルをそれぞれ示し、縦軸が周波数偏差を示している。この図3において、実線の丸が相関部5におけるシンボルのレベルの設定値であり、実線が入力される受信信号のシンボルの周波数偏差を示している。
また、オフセット量検出部71の記憶部は、相関部5と同様にシフトレジスタ構成となっており、相関部5に記憶されているシンボルの順番に対応して、シンボル毎のレベル差を記憶している。
FIG. 3 is a diagram showing a pattern of known symbols in a preset sync word, where the number of symbols in the sync word is 24, the horizontal axis indicates 24 symbols, and the vertical axis indicates the frequency. The deviation is shown. In FIG. 3, a solid line circle indicates a symbol level setting value in the
The storage unit of the offset
計数部72は、相関部5からピーク信号が入力されると、0以上の正の数値のレベル差を有するシンボルの数である正シンボル数と、0未満の負の数値のレベル差を有するシンボルの数である負シンボル数とを求め、正シンボル数から負シンボル数を減算した差分を求め、オフセット補正部74へ出力する。
オフセット量計算部73は、相関部5からピーク信号が入力されると、オフセット量検出部71の記憶部に記憶されている各シンボルのレベル差を加算し(レベル差を積分し)、この加算値(積分値)をシンボル数により除算して、レベル差の平均値であるキャリアオフセット量を求め、オフセット補正部74に出力する。
When the peak signal is input from the
When the peak signal is input from the
また、オフセット補正部74は、差分及びキャリアオフセット量が入力されると、差分に応じてキャリアオフセット量に係数(0<α≦)を乗じることで調整し、実際に補正に用いる補正キャリアオフセット量として、加算器3へ出力する。
例えば、オフセット補正部74は、差分の絶対値が12以下であれば、キャリアオフセット量に係数として1/2を乗じて補正キャリアオフセット量とし、差分の絶対値が12を超えればキャリアオフセット量に係数として1を乗じて、すなわちキャリアオフセット量を補正キャリアオフセット量として出力する。また、|差分|/(同期ワードのシンボル数)を係数αとしても良い。
受信信号にキャリアオフセットがあり、かつノイズが重畳した際、ノイズ量が少ない場合、図4に示すように、キャリアオフセットはシンボル毎にばらつくだけで、図3のノイズが重畳しておらずキャリアオフセットのみの場合と同様に、キャリアオフセットの極性(レベル差が負か正か)については一致した結果が得られる。ここで、同期ワードにおけるレベルの判定は、すでに記載したように、0以上であれば周波数偏差がf(図における3)であり、0未満であれば周波数偏差が−f(図における−3)としている。
上記図4は、予め設定されている同期ワードの既知のシンボルのパターンを示す図であり、同期ワードのシンボル数が24個であり、横軸が24個のシンボルをそれぞれ示し、縦軸が周波数偏差を示している。この図4において、実線の丸が相関部5におけるシンボルのレベルの設定値であり、実線が入力される受信信号のシンボルの周波数偏差を示している。
Further, when the difference and the carrier offset amount are input, the offset
For example, if the absolute value of the difference is 12 or less, the offset
If the received signal has a carrier offset and the amount of noise is small when noise is superimposed, as shown in FIG. 4, the carrier offset only varies for each symbol, and the noise of FIG. As in the case of only the case, the same result is obtained with respect to the polarity of the carrier offset (whether the level difference is negative or positive). Here, as already described, in the determination of the level in the synchronization word, the frequency deviation is f (3 in the figure) if it is 0 or more, and the frequency deviation is -f (-3 in the figure) if it is less than 0. It is said.
FIG. 4 is a diagram showing a known symbol pattern of a preset sync word, where the number of symbols in the sync word is 24, the horizontal axis indicates 24 symbols, and the vertical axis indicates frequency. The deviation is shown. In FIG. 4, a solid line circle is a symbol level setting value in the
一方、受信信号にキャリアオフセットがあり、かつノイズが重畳した際、ノイズ量が多い場合、図5に示すように、キャリアオフセットはシンボル毎にばらつくだけでなく、キャリアオフセットの極性についても、実際のキャリアオフセットとは異なる極性となる。また、キャリアオフセット量も実際に比較して大きくなり、オフセット量計算部73の算出するキャリアオフセット量は信頼性の低い数値となる。
上記図5は、予め設定されている同期ワードの既知のシンボルのパターンを示す図であり、同期ワードのシンボル数が24個であり、横軸が24個のシンボルをそれぞれ示し、縦軸が周波数偏差を示している。この図5において、実線の丸は相関部5に設定された周波数偏差のレベルの位置にあるシンボルであり、実線が入力される受信信号のシンボルの周波数偏差を示しており、破線の丸はノイズにより相関部5に設定されたシンボルのレベルと異なる周波数偏差のレベルとして判定されたシンボルを示している。また、オフセットの方向として、レベル差が正(+)のシンボルと負(−)のシンボルとの差分が−2となり、図4の+24と比較すると、レベル差の信頼性、すなわちキャリアオフセット量の信頼性が低いことが判る。
On the other hand, when the received signal has a carrier offset and the amount of noise is large when noise is superimposed, as shown in FIG. 5, the carrier offset varies not only from symbol to symbol, but also the polarity of the carrier offset The polarity is different from the carrier offset. Also, the carrier offset amount becomes larger than the actual amount, and the carrier offset amount calculated by the offset
FIG. 5 is a diagram showing a known symbol pattern of a preset sync word, where the number of symbols in the sync word is 24, the horizontal axis indicates 24 symbols, and the vertical axis indicates frequency. The deviation is shown. In FIG. 5, the solid line circle is a symbol at the position of the frequency deviation level set in the
次に、図1及び図6を用いて、本実施形態の周波性補正装置の動作を説明する。ここで、図6は、本実施形態による周波性補正装置の動作例を示すフローチャートである。
フレームの受信を開始した際、オフセット補正部74は補正キャリアオフセット量の初期値は「0」とする。
シンボルデータ判定部4は、加算器3から順次入力される受信信号のシンボルを、周波数偏差が0以上か、0未満かにより判定し、判定した結果の周波数偏差を相関部5及びオフセット量検出部71に時系列に出力する(ステップS1)。
周波数偏差が入力されると、オフセット量検出部71は、判定された結果の周波数偏差と、入力された状態の周波数偏差との差分をレベル差として算出し(ステップS2)、シフトレジスタ構成の記憶部に順次格納していく。
Next, the operation of the frequency correction apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 6. Here, FIG. 6 is a flowchart showing an operation example of the frequency correction apparatus according to the present embodiment.
When frame reception is started, the offset
The symbol
When the frequency deviation is input, the offset
次に、相関部5は、判定結果として入力されるシンボルの周波数偏差が、予め設定された周波数偏差のパターンと一致するか否かの判定、すなわち相関値が予め設定されたピーク値を超えるか否かの判定を行い(ステップS3)、超えた場合、ピーク信号を出力するとともに、処理をステップS4へ進め、超えない場合、処理をステップS1へ戻す。
上記ピーク信号が入力されると、計数部72は、オフセット量検出部71の記憶部を参照し、レベル差が正のシンボル数と、レベル差が負のシンボル数との差分を算出し(ステップS4)、算出した差分をオフセット補正部74へ出力するとともに、処理をステップS5へ進める。
Next, the
When the peak signal is input, the
そして、オフセット量計算部73は、ピーク信号が入力されると、オフセット量検出部71の記憶部から各シンボルのレベル差を読みだし、全てのレベル差を加算し、同期ワード部のシンボル数により除算して、キャリアオフセット量を算出し(ステップS5)、算出したキャリアオフセット量をオフセット補正部74へ出力するとともに、処理をステップS6へ進める。
上記差分及びキャリアオフセット量が入力されると、オフセット補正部74は、シンボル数の差分に対応してキャリアオフセット量を補正し(ステップS6)、補正キャリアオフセット量として加算器3へ出力するとともに、処理をステップS7へ進める。
オフセット補正部74は、加算器3に対する補正キャリアオフセット量の出力回数が2回目か否かの判定を行い(ステップS7)、1回目であれば処理をステップS1へ進め、2回目であれば処理をステップS8へ進める。
Then, when the peak signal is input, the offset
When the difference and the carrier offset amount are input, the offset
The offset
同期ワードを用いて、2回の補正キャリアオフセットを算出した後、データシンボルを用いたキャリアオフセット量の算出を行う。
図示しないデータオフセット量生成部が、同期ワード部におけるキャリアオフセット量の算出の1回目から、同期ワード部以降のデータのシンボルにおけるレベル差を求め、このレベル差を積分(積算)しており、上記2回目以降はこの積分値をキャリアオフセット量として加算器3に対して供給する。
すなわち、上記データオフセット量生成部は、レベル差の差分としてキャリアオフセット量を用い(加算器3に供給し)、長時定数のフィルタリング処理(判定値と入力値との差分の積分値をキャリアオフセットとして求める処理)として、キャリアオフセットの補正処理を行う。
After calculating the correction carrier offset twice using the synchronization word, the carrier offset amount using the data symbol is calculated.
A data offset amount generation unit (not shown) obtains a level difference in data symbols after the synchronization word portion from the first calculation of the carrier offset amount in the synchronization word portion, and integrates (integrates) the level difference. From the second time onward, this integrated value is supplied to the
That is, the data offset amount generation unit uses the carrier offset amount as the level difference difference (supplied to the adder 3), and performs filtering processing of the long time constant (the integrated value of the difference between the determination value and the input value is the carrier offset). Carrier offset correction processing is performed.
上述したように、本実施形態によれば、受信を開始する際に、同期ワード部によるキャリアオフセット量の検出を行う際、ノイズの影響を反映させた補正キャリアオフセットを求めて、受信信号の補正処理を行う。
このため、ノイズの影響によるキャリアオフセット量の信頼性を判定し、信頼性に対応したキャリアオフセットの補正を行うため、信頼性が低くかつ誤ったキャリアオフセット量による補正の影響を抑制することができ、誤ったシンボルの周波数変調に基づく復調エラーを低減させることができる。
As described above, according to the present embodiment, when detecting the carrier offset amount by the synchronization word part when starting reception, a correction carrier offset reflecting the influence of noise is obtained to correct the received signal. Process.
For this reason, the reliability of the carrier offset amount due to the influence of noise is determined, and the carrier offset correction corresponding to the reliability is performed, so that the influence of the correction due to the low carrier reliability and the incorrect carrier offset amount can be suppressed. Thus, demodulation errors based on frequency modulation of erroneous symbols can be reduced.
また、図1の周波数補正部7の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより周波数補正の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to execute frequency correction. You may perform the process of. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
1…周波数変換部
2…FM検波部
3…加算器
4…シンボルデータ判定部
5…相関部
6…復調部
7…周波数補正部
71…オフセット量検出部
72…計数部
73…オフセット量計算部
74…オフセット補正部
A…アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
入力される前記シンボルの受信レベルと、当該シンボルの予め設定されたレベル閾値による判定結果に対応する受信レベルとのレベル差を求め、相関器のシンボル数分蓄積するオフセット量検出部と、
前記シンボルが入力される前記相関器からのピーク信号に応答し、前記レベル差が0以上の正の数値をとるシンボル数と0未満の負の数値をとるシンボル数との差分を求める計数部と、
前記ピーク信号により、前記オフセット量検出部における前記レベル差の前記同期ワードにおける積分値を求めるオフセット量計算部と、
前記差分に応じた係数を前記積分値に乗ずることにより前記受信信号のキャリアオフセット量を求め、受信信号の受信レベルを補正するオフセット補正部と
を有していることを特徴とする周波数補正装置。 A carrier offset in a receiver that demodulates a reception signal modulated by FSK (Frequency Shift Keying) is detected by each symbol of a synchronization word used when acquiring frame synchronization by a correlator, and the receiver is based on the detection result. A carrier offset correction circuit for correcting the carrier offset of the carrier frequency between the transmitter and the transmitter,
An offset amount detector that obtains a level difference between the reception level of the input symbol and a reception level corresponding to a determination result based on a preset level threshold value of the symbol, and accumulates the number of symbols of the correlator;
In response to a peak signal from the correlator to which the symbol is input, a counting unit for obtaining a difference between the number of symbols having a positive numerical value greater than or equal to 0 and the number of symbols having a negative numerical value less than 0 ,
An offset amount calculation unit for obtaining an integral value in the synchronization word of the level difference in the offset amount detection unit by the peak signal;
A frequency correction apparatus comprising: an offset correction unit that obtains a carrier offset amount of the reception signal by multiplying the integral value by a coefficient corresponding to the difference and corrects a reception level of the reception signal.
オフセット量検出部が、入力される前記シンボルの受信レベルと、当該シンボルの予め設定されたレベル閾値による判定結果に対応する受信レベルとのレベル差を求め、相関器のシンボル数分蓄積するオフセット量検出過程と、
計数部が、前記シンボルが入力される前記相関器からのピーク信号に応答し、前記レベル差が0以上の正の数値をとるシンボル数と0未満の負の数値をとるシンボル数との差分を求める計数過程と、
オフセット量計算部が、前記ピーク信号により、前記オフセット量検出部における前記レベル差の前記同期ワードにおける積分値を求めるオフセット量計算過程と、
オフセット補正部が、前記差分に応じた係数を前記積分値に乗ずることにより前記受信信号のキャリアオフセット量を求め、受信信号の受信レベルを補正するオフセット補正過程と
を有していることを特徴とする周波数補正制御方法。 A carrier offset in a receiver that demodulates a reception signal modulated by FSK (Frequency Shift Keying) is detected by each symbol of a synchronization word used when acquiring frame synchronization by a correlator, and the receiver is based on the detection result. A carrier offset correction method for correcting the carrier offset of the carrier frequency between the transmitter and the transmitter,
Offset amount detection unit obtains a level difference between the reception level of the input symbol and the reception level corresponding to the determination result based on a preset level threshold value of the symbol, and accumulates as many as the number of symbols of the correlator The detection process;
Counting unit is responsive to the peak signal from the correlator in which the symbol is entered, the difference between the number of symbols a negative number less than the number of symbols and 0 to the level difference takes 0 or positive numbers The counting process you want,
An offset amount calculation unit obtains an integral value in the synchronization word of the level difference in the offset amount detection unit based on the peak signal,
The offset correction unit has an offset correction process of obtaining a carrier offset amount of the received signal by multiplying the integral value by a coefficient corresponding to the difference, and correcting a reception level of the received signal. Frequency correction control method.
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