JPH01844A - C/N measurement circuit - Google Patents
C/N measurement circuitInfo
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- JPH01844A JPH01844A JP62-156045A JP15604587A JPH01844A JP H01844 A JPH01844 A JP H01844A JP 15604587 A JP15604587 A JP 15604587A JP H01844 A JPH01844 A JP H01844A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、搬送波電力対雑音電力比(C/’ N )を
測定するC/N測定回路に係り、特に誤り訂正制御を採
用するディジタル通信システムに好適なC/N測定回路
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a C/N measuring circuit that measures carrier power to noise power ratio (C/' N ), and is particularly applicable to digital communications employing error correction control. This invention relates to a C/N measurement circuit suitable for the system.
(従来の技術)
ディジタル通信システムでは、復調器あるいは、復調器
を含む伝送路全体の性能を評価するため、復調器で復号
された、符号のビット誤り率(BER)に対する性能指
数として伝送情報1ビット当りのエネルギ一対雑音電力
密度との比(Eb/No)を定義するが、これは次の式
(1)で示す如く計算によって求められる。(Prior Art) In digital communication systems, in order to evaluate the performance of a demodulator or the entire transmission path including the demodulator, transmission information 1 is used as a figure of merit for the bit error rate (BER) of the code decoded by the demodulator. The ratio of energy per bit to noise power density (Eb/No) is defined, and this is obtained by calculation as shown in the following equation (1).
旦し=立・JL −・−・−−−−−−−
−−−−−−・(1)N、 N R
ここで、C/Nは搬送波電力対雑音電力比、Bは復調器
の等価雑音帯域幅、Rはデータ伝送速度で、2−PSK
変調方式ではシンボルレートと一致するが、4−PSK
変調方式ではシンボルレートの2培となることは良く知
られている通りである。Danshi=Tachi・JL −・−・−−−−−−−
--------・(1) N, NR where C/N is the carrier power to noise power ratio, B is the equivalent noise bandwidth of the demodulator, R is the data transmission rate, and 2-PSK
The modulation method matches the symbol rate, but 4-PSK
It is well known that the modulation method is twice the symbol rate.
ところで、式(1)から明らかなように、Eb/Noを
求めるにはC/Nを測定する必要がある。そこで、例え
ば衛星回線におけるE 11 /’ N 6を決定する
場合の従来のC/N測定方式は、第8図に示す如く、衛
星の中継器に比べて狭帯域の復調器21の前段にバンド
パスフィルタ20を配置し、受fパ変調信号が入力され
る復調器21の入力のIF帯でC/Nを測定するように
している。By the way, as is clear from equation (1), it is necessary to measure C/N in order to obtain Eb/No. Therefore, for example, in the case of determining E 11 /' N 6 in a satellite link, the conventional C/N measurement method uses a band in front of the demodulator 21, which has a narrower band than the satellite repeater, as shown in FIG. A pass filter 20 is arranged to measure the C/N in the IF band of the input of the demodulator 21 into which the received f-p modulation signal is input.
その測定手順は、まずバンドパスフィルタ20の帯域の
中心に無変調波あるいは変調波を送信してバンドパスフ
ィルタ20の出力電力を測定しC+Nを求める。次に、
無変調波あるいは変調波の送信を止めるか、または送信
搬送波周波数をずらして受信信号がバンドパスフィルタ
20の帯域外となるようにしてバンドパスフィルタ20
の出力電力を測定し、Nを求める。そして、先に求めた
C+NからNを引くとCが求まり、両者からC/Nが求
まる。なお、この場合のBはバンドパスフィルタ20の
等価雑音帯域幅である。The measurement procedure is first to transmit an unmodulated wave or a modulated wave to the center of the band of the bandpass filter 20, measure the output power of the bandpass filter 20, and obtain C+N. next,
The bandpass filter 20 is configured by stopping the transmission of unmodulated waves or modulated waves, or by shifting the transmission carrier frequency so that the received signal is outside the band of the bandpass filter 20.
Measure the output power of and find N. Then, C is found by subtracting N from the previously found C+N, and C/N is found from both. Note that B in this case is the equivalent noise bandwidth of the bandpass filter 20.
(発明が解決しようとする問題点)
しかし、前述した従来のC/N測定方式には次の如き種
々の問題点がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional C/N measurement method described above has the following various problems.
まず、正確な等価雑音帯域幅が既知であるバンドパスフ
ィルタが測定用として必要であり、また、電力計等の測
定器が別に必要である。First, a bandpass filter whose accurate equivalent noise bandwidth is known is required for measurement, and a separate measuring device such as a power meter is required.
また、C/Nの測定では無変調波あるいは変調波を送信
し、それを止めるか周波数をずらす操作をIF帯におい
て行うので、操作が繁雑であるだけでなく、運用状態に
おいてC/N測定を行うことが困難である。In addition, in C/N measurement, an unmodulated wave or a modulated wave is transmitted, and operations to stop it or shift the frequency are performed in the IF band, which not only makes the operation complicated, but also makes C/N measurement difficult during operation. Difficult to do.
そこで、本出願人は、この問題を解決するために、第4
図に示す如きC/N測定回路を開発し出願した(未公開
)、第4図において、1はA / I)変換器、6(9
)は第1(第2)の平均化回路、7(8)は第1(第2
)の2乗操作回路、10は減算回路、11はC/N変換
回路、12は絶対値操1ヤ回路である。Therefore, in order to solve this problem, the applicant proposed the fourth
We have developed and applied for a C/N measurement circuit as shown in the figure (unpublished). In Figure 4, 1 is an A/I) converter, 6 (9)
) is the first (second) averaging circuit, and 7 (8) is the first (second) averaging circuit.
), 10 is a subtraction circuit, 11 is a C/N conversion circuit, and 12 is an absolute value manipulation circuit.
このC/N測定回路の動作は概路次の通りである。即ち
、受信復調された復調信号(アイパターンを形成するア
ナログ信号)はA/D変換器1でディジタル量子化され
た時系列データとなり、これは絶対値操作回路12、第
1の平均化回路6、第1の2乗操作回路7において各々
絶対値をとられ、十分に長いN (Neoの整数)シン
ボルの間平均をとられ、さらにその値が2乗される。The operation of this C/N measuring circuit is roughly as follows. That is, the demodulated signal (analog signal forming an eye pattern) received and demodulated becomes time series data that is digitally quantized by the A/D converter 1, and this is transmitted to the absolute value manipulation circuit 12 and the first averaging circuit 6. , the absolute value of each is taken in the first squaring circuit 7, the average is taken over a sufficiently long N (an integer of Neo) symbols, and then the value is squared.
ここに、第1の2乗操作回路7の出力値は次の(2)式
で示すことができ、これは雑音がない場合の復調信号の
電力Sを表している。Here, the output value of the first square operation circuit 7 can be expressed by the following equation (2), which represents the power S of the demodulated signal when there is no noise.
S=(+−冗1dil)2 −・・・・−・−・(
2)ここでd+(i=0.1,2.・・・)はA/D変
換器1によってディジタル変換された時系列データであ
る。S=(+-redundant1dil)2 −・・・−・−・(
2) Here, d+ (i=0.1, 2, . . . ) is time series data digitally converted by the A/D converter 1.
一方、A/D変換器1でディジタル量子化された時系列
データは第2の2乗操作回路8、第2の平均化回路9、
減算回路10において、各々、2乗され、十分に長いN
(N>Oの整数)シンボルの間平均をとられた後、第
1の2乗操作回路7の出力値が引かれる。この減算回路
10の出力値は、次のく3)式が示すことができ、これ
は復調信号に相加された雑音電力62を有している。On the other hand, the time series data digitally quantized by the A/D converter 1 is sent to a second square operation circuit 8, a second averaging circuit 9,
In the subtraction circuit 10, each squared, sufficiently long N
After being averaged over (N>O integer) symbols, the output value of the first squaring circuit 7 is subtracted. The output value of this subtraction circuit 10 can be expressed by the following equation (3), which has noise power 62 added to the demodulated signal.
その結果、C/N変換回路11では、第1の2乗操作回
路7の出力(雑音がない場合の復調信号の電力S)と減
算回路10の出力(復調信号に相加された雑音電力σ2
)との比をとることによってC/Nの測定値を得ること
ができる。As a result, in the C/N conversion circuit 11, the output of the first square operation circuit 7 (the power S of the demodulated signal when there is no noise) and the output of the subtraction circuit 10 (the noise power σ2 added to the demodulated signal
), a measured value of C/N can be obtained.
このように、本出願人の開発に係るC/N測定回路は、
復調信号にディジタル数値演算を施して測定C/Nを得
ることができるので、運用時に容易にC/Nの測定を行
うことができる。しかし、このC/N測定回路にあって
は、低C/N条件下では正確な測定値が得られないとい
う問題点がある。以下、この問題点を2値ディジタル復
調信号を例に挙げて説明する。In this way, the C/N measurement circuit developed by the applicant is
Since the measured C/N can be obtained by performing digital numerical calculations on the demodulated signal, the C/N can be easily measured during operation. However, this C/N measuring circuit has a problem in that accurate measured values cannot be obtained under low C/N conditions. This problem will be explained below using a binary digital demodulated signal as an example.
第5図において、高C/N条件下では復調信号の振幅値
の確率密度分布は信号虚位WAを中心として曲線14の
ようなガウス分布を示すので、絶対値操作回路12によ
って信号点位置−への復調信号を信号点位置A側に折り
返しても同様に曲線14のような分布になる。この場合
、復調信号系列の振幅の平均はほぼ信号点位置Aにおけ
る振幅と等しくなる。しかるに、低C/N条件下では、
受信信号に相加されている雑音電力すなわちガウス分布
における分散σ が増加し、曲線15に示すように確率
密度分布は広がりを示す。In FIG. 5, under high C/N conditions, the probability density distribution of the amplitude value of the demodulated signal exhibits a Gaussian distribution as shown by a curve 14 centered on the signal imaginary point WA. Even if the demodulated signal is returned to the signal point position A side, a distribution similar to curve 14 will be obtained. In this case, the average amplitude of the demodulated signal sequence is approximately equal to the amplitude at signal point position A. However, under low C/N conditions,
The noise power added to the received signal, that is, the variance σ in the Gaussian distribution increases, and the probability density distribution becomes wider as shown by curve 15.
すると、絶対値操作回路12によって信号点位置−Aの
復調信号を信号点位置A側に折り返す操作を行うと、復
調信号の振幅値の確率密度分布は曲線16のように信号
虚位iAを中心として五下非対称となり、復調信号系列
の振幅の平均は信号点位置Aより大きな信号点位置A′
における振幅となる。この誤差は低C/Nになる程大き
くなる。Then, when the absolute value manipulation circuit 12 performs an operation to return the demodulated signal at the signal point position -A to the signal point position A side, the probability density distribution of the amplitude value of the demodulated signal is centered around the signal imaginary point iA as shown by the curve 16. As a result, the average amplitude of the demodulated signal sequence is larger than the signal point position A', which is asymmetrical.
The amplitude will be at . This error becomes larger as the C/N becomes lower.
即ち、信号虚位IAにおける振幅をAとすると、第6図
に示す如く、横軸のE b / N oが低値に向かう
につれて、つまりC/Nが低C/Nに向かうにつれて、
信号電力Sを与えるA2 は緩やかな上昇を示し、また
雑音電力σ2はその上昇速度が榎やかになる。その結果
、第7図に示す如く、測定値Eb/Noと理論値E b
/ N oは、横軸のEb/Noが高値から8 dB
付近まではほぼ一致するが、8 dB付近で両者間に誤
差が生じ、横軸のE b / N oが8 dB以下の
低値になる程、つまり低C/Nになる程誤差が大きくな
っていくのである。That is, assuming that the amplitude at the signal imaginary IA is A, as shown in FIG.
A2, which provides the signal power S, shows a gradual increase, and the noise power σ2 increases at a fast rate. As a result, as shown in Fig. 7, the measured value Eb/No and the theoretical value Eb
/ No is 8 dB from the high value of Eb/No on the horizontal axis
Although they almost match up to about 8 dB, an error occurs between the two, and the error becomes larger as E b / No on the horizontal axis becomes a lower value of 8 dB or less, that is, as the C/N becomes lower. I will go.
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、低C/N条件下においてもC/N測定を正確
になし得るC/N測定回路を提供することにある。The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to provide a C/N measurement circuit that can accurately measure C/N even under low C/N conditions.
(問題点を解決するための手段)
前記目的を達成するために、本発明のC/N測定回路は
次の如き構成を有する。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the C/N measuring circuit of the present invention has the following configuration.
即ち、本発明のC/N測定回路は、誤り訂正符号化され
たディジタル信号にディジタル変調を施した信号を伝送
するディジタル通信システムの受信側において搬送波電
力対雑音電力比(C/N)を測定するC/N測定回路で
あって; 受信復調された復調信号をその復調の際に再
生されたシンボルクロックのタイミングで標本化し各標
本値を量子化ビット数nからなるディジタル時系列デー
タへ変換するA/D変換器と; 前記A/D変換器の出
力について誤り訂正復号化処理を行う誤り訂正復号化回
路と; 前記誤り訂正復号化回路の出力について誤り訂
正符号化処理を行う誤り訂正符号化回路と; 前記A/
D変換器の出力について前記誤り訂正復号化回路におけ
る復号遅延および前記誤り訂正符号化回路における符号
化遅延に相当する時間分の遅延処理を行う遅延回路と;
前記誤り訂正符号化回路の出力信号の信号点位置を判定
し、それが所定の信号点位置の信号でないときは遅延回
路の出力をその符号の極性を変換して出力し、それが所
定の信号点位置の信号であるときは遅延回路の出力をそ
のまま出力する符号変換回路と、 N(N>Oの整数
)シンボルの間における前記符号変換回路の出力につい
て平均化処理を行う第1の平均化回路と; 前記第1の
平均化回路の出力について2乗操作を行う第1の2乗操
(j回路と; 前記A/D変換器の出力、前記遅延回路
の出力または前記符号変換回路の出力のいずれかの出力
について2乗操作を行う第2の2乗操作回路と; N
(N>Oの整数)シンボルの間における前記第2の2乗
操作回路の出力について平均化処理を行う第2の平均化
回路と; 前記第2の平均化回路の出力値から前記第1
の2乗操作回路の出力値を減ずる減算回路と; 前記第
1の2乗操作回路および前記減算回路の各出力を受けて
前記比(C/N)を出力するC/N変換回路と; を備
えたことを特徴とするものである。That is, the C/N measuring circuit of the present invention measures the carrier power to noise power ratio (C/N) on the receiving side of a digital communication system that transmits a signal obtained by digitally modulating an error correction encoded digital signal. A C/N measurement circuit that samples a demodulated signal received and demodulated at the timing of a symbol clock reproduced during demodulation, and converts each sample value into digital time series data consisting of n quantized bits. an A/D converter; an error correction decoding circuit that performs error correction decoding processing on the output of the A/D converter; and an error correction encoding circuit that performs error correction encoding processing on the output of the error correction decoding circuit. circuit; said A/
a delay circuit that performs delay processing for the output of the D converter by a time corresponding to a decoding delay in the error correction decoding circuit and a coding delay in the error correction encoding circuit;
The signal point position of the output signal of the error correction encoding circuit is determined, and if it is not a signal at a predetermined signal point position, the output of the delay circuit is output after converting its code polarity, and it is converted into a predetermined signal. A code conversion circuit that outputs the output of the delay circuit as it is when the signal is a point position signal, and a first averaging process that performs averaging processing on the output of the code conversion circuit between N (an integer of N>O) symbols. a first squaring operation (j circuit) that performs a squaring operation on the output of the first averaging circuit; an output of the A/D converter, an output of the delay circuit, or an output of the code conversion circuit; a second square operation circuit that performs a square operation on any of the outputs;
(N>O integer) a second averaging circuit that performs averaging processing on the output of the second square operation circuit between symbols;
a subtraction circuit that subtracts the output value of the square operation circuit; a C/N conversion circuit that receives each output of the first square operation circuit and the subtraction circuit and outputs the ratio (C/N); It is characterized by the fact that it is equipped with
(作 用)
次に、前記の如く構成される本発明のC/N測定回路の
作用を説明する。(Function) Next, the function of the C/N measuring circuit of the present invention configured as described above will be explained.
A/D変換器は、誤り訂正符号化されたディジタル信号
にディジタル変調を施した信号を伝送するディジタル通
信システムの受信側において受信復調された復調信号(
アイパターンを形成するアナログ信号)をその復調の際
に再生されたシンボルクロックのタイミングで標本化し
、各標本値を量子化ビット数nからなるディジタル時系
列データへ変換する。このA/D変換器の出力は、誤り
訂正復号化回路と遅延回路と例えば第2の2乗操作回路
とへそれぞれ送出される。An A/D converter receives and demodulates a demodulated signal (
An analog signal forming an eye pattern) is sampled at the timing of a symbol clock reproduced during demodulation, and each sample value is converted into digital time series data consisting of n quantized bits. The output of this A/D converter is sent to an error correction decoding circuit, a delay circuit, and, for example, a second square operation circuit, respectively.
まず、誤り訂正復号化回路は、前記A/D変換器の出力
について誤り訂正復号化処理を行い、当該通信システム
で採用されている誤り訂正方式に固有の確率で正しく誤
り訂正符号化前の送信データを復元する。この復元され
たデータは誤り訂正符号化回路において送信側と同様の
誤り訂正符号化処理に付され、符号変換回路の一方の入
力となる。ここに、誤り訂正符号化回路の出力データは
、送信側において誤り訂正符号化された送信データ系列
に近いデータ系列となっており、その近似度は受信後・
調された復調信号よりも高いと言える。First, the error correction decoding circuit performs error correction decoding processing on the output of the A/D converter, and performs error correction decoding processing on the output of the A/D converter, and corrects transmission before error correction coding with a probability specific to the error correction method adopted in the communication system. Restore data. This restored data is subjected to the same error correction encoding process as that on the transmitting side in the error correction encoding circuit, and becomes one input of the code conversion circuit. Here, the output data of the error correction encoding circuit is a data sequence that is close to the transmission data sequence that has been error correction encoded on the transmitting side, and the degree of approximation is determined by
It can be said that it is higher than the modulated demodulated signal.
一方、遅延回路は、前記A/D変換器の出力について前
記誤り訂正復号化回路における復号遅延および前記誤り
訂正符号化回路における符号化遅延に相当する時間分の
遅延処理を行い、それを符号変換回路の他方の入力へ与
える。On the other hand, the delay circuit performs delay processing on the output of the A/D converter by a time corresponding to the decoding delay in the error correction decoding circuit and the encoding delay in the error correction encoding circuit, and converts the output into code. to the other input of the circuit.
符号変換回路では、例えば、復調信号が2値のディジタ
ル信号に係るものである場合、誤り訂正符号化回路の出
力信号から信号点位置く前記第5図における「A」と’
−AJ)を判定し、その信号点位置がAであるときは遅
延回路の出力をそのまま出力し、その信号点位置が−A
であるときは遅延回路の出力をその符号の極性を変換し
て出力することを行う、即ち、信号点位置Aを基準とし
た確率密度分布の値に折り返す操作を行うのである。こ
の操作の結果、低C/N条件下であっても、信号点位置
Aを中心に集められた復調信号の確率密度分布は第5図
に示す曲線14の形を保持でき、復調信号系列の振幅値
の平均はほぼ信号虚位w、Aにおけるものに等しくなる
。この符号変換回路の一出力は、第1の平均化回路にお
いて十分に長いN(N〉0の整数)シンボルの間、平均
をとられた後、第1の2乗操作回路において2乗操作さ
れて雑音がない場合の信号電力Sとなり、減算回路とC
/N変換回路とへ入力する。In the code conversion circuit, for example, when the demodulated signal is related to a binary digital signal, the signal point position is determined from the output signal of the error correction encoding circuit by "A" and '' in FIG.
-AJ), and if the signal point position is A, the output of the delay circuit is output as is, and the signal point position is -A.
When this is the case, the polarity of the sign of the output of the delay circuit is converted and outputted, that is, the operation is performed to fold back the value of the probability density distribution based on the signal point position A. As a result of this operation, even under low C/N conditions, the probability density distribution of the demodulated signal gathered around the signal point position A can maintain the shape of the curve 14 shown in FIG. The average of the amplitude values is approximately equal to that at the signal imaginary w,A. One output of this code conversion circuit is averaged over a sufficiently long period of N (N>0 integer) symbols in the first averaging circuit, and then squared in the first square operation circuit. is the signal power S when there is no noise, and the subtraction circuit and C
/N conversion circuit.
他方、A/D変換器の出力は、第2の2乗操作回路にお
いて2乗操作を受けた後、第2の平均化回路において十
分に長いN (N>0の整数)シンボルの間、平均をと
られる。そして、減算回路において、この第2の平均化
回路の出力値から前記第1の2乗操作回路の出力値を減
ずることを行う。On the other hand, the output of the A/D converter is subjected to squaring operation in a second squaring operation circuit, and then averaged for a sufficiently long period of N (an integer with N>0) symbols in a second averaging circuit. will be taken. Then, in the subtraction circuit, the output value of the first square operation circuit is subtracted from the output value of the second averaging circuit.
この減算回路の出力値は復調信号に相加されている雑音
電力σ2である。The output value of this subtraction circuit is the noise power σ2 added to the demodulated signal.
斯くして、C/N変換回路において、第1の2乗操作回
路の出、力(信号電力S)と減算回路の出力(雑音電力
σ2 )の比をとることで、C/N測定値を得ることが
できる。In this way, in the C/N conversion circuit, the C/N measurement value is obtained by taking the ratio of the output power (signal power S) of the first square operation circuit and the output (noise power σ2) of the subtraction circuit. Obtainable.
なお、第2の2乗変換回路の入力は、符号変換回路の出
力であっても良いことは以上の説明から明らかである。Note that it is clear from the above description that the input of the second square conversion circuit may be the output of the code conversion circuit.
また、C/N条件が一定せず変動がある場合には、第2
の2乗変換回路の入力は、遅延回路の出力から得ると良
い。In addition, if the C/N condition is not constant and fluctuates, the second
It is preferable that the input of the square conversion circuit is obtained from the output of the delay circuit.
以上説明したように、本発明のC/N測定回路によれば
、当該通信システムでは誤り訂正制御が行われているこ
とに着目し、送信側において誤り訂正符号化する前の送
信データに近似するデータ列を復調信号を復号化して復
元し、それを基準となる信号点位置を判定するデータと
して使用するようにしたので、低C/N条件下において
も非常に正確にC/Nを推定できる効果がある。As explained above, according to the C/N measuring circuit of the present invention, focusing on the fact that error correction control is performed in the communication system, the C/N measuring circuit approximates the transmitted data before error correction coding is performed on the transmitting side. Since the data string is restored by decoding the demodulated signal and used as data to determine the reference signal point position, C/N can be estimated very accurately even under low C/N conditions. effective.
(実 施 例〉 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example> Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例に係るC/N測定回路を示す
。なお、第4図と同一構成部分には同一名称符号を付し
その説明を省略する。FIG. 1 shows a C/N measuring circuit according to an embodiment of the present invention. Components that are the same as those in FIG. 4 are given the same names and symbols, and their explanations will be omitted.
このC/Nm定回路は、第4図に示した絶対値操作回路
12に代えて、A/D変換器1の出力を受ける遅延回路
2および誤り訂正復号化回路3と、誤り訂正復号化回路
3の出力を受ける誤り打圧符号1ヒ回路4と、誤り訂正
符号化回路4および遅延回路2の各出力を受ける符号変
換回路5とを設け、符号変換回路5の出力が第1の平均
化回路6へ与えられるようにしたものである。This C/Nm constant circuit includes a delay circuit 2 receiving the output of the A/D converter 1, an error correction decoding circuit 3, and an error correction decoding circuit in place of the absolute value manipulation circuit 12 shown in FIG. An error suppression code 1-hi circuit 4 receives the output of 3, and a code conversion circuit 5 receives the outputs of the error correction coding circuit 4 and the delay circuit 2. The signal is supplied to the circuit 6.
以上の構成において、A/D変換器1は、誤り訂正符号
化されたディジタル信号にディジタル変調を施した信号
を伝送するディジタル通信システムの受信側において受
信復調された復調信号(アイパターンを形成するアナロ
グ信号)をその復調の際に再生されたシンボルクロック
のタイミングで標本化し、各標本値を量子化ビット数n
からなるディジタル時系列データへ変換する。In the above configuration, the A/D converter 1 receives and demodulates a demodulated signal (forming an eye pattern) on the receiving side of a digital communication system that transmits a signal obtained by digitally modulating an error correction encoded digital signal. Analog signal) is sampled at the timing of the symbol clock reproduced during demodulation, and each sample value is quantized with the number of bits n.
Convert to digital time series data consisting of
このA/D変換器1の出力は、誤り訂正復号化回路3と
遅延回路2と第2の2乗操作回路8とへそれぞれ送出さ
れる。The output of this A/D converter 1 is sent to an error correction decoding circuit 3, a delay circuit 2, and a second square operation circuit 8, respectively.
次に、誤り訂正復号化回路3は、A/D2換器1の出力
について誤り訂正復号化処理を行い、当該通信システム
で採用されている誤り訂正方式に固有の確率で正しく誤
り訂正符号化前の送信データを復元する。この復元され
たデータは誤り訂正符号化回路4において送信側と同様
の誤り訂正符号化処理に付され、符号変換回路5の一方
の入力となる。ここに、誤り訂正符号化回路4の出力デ
ータは、送信側において誤り訂正符号化された送信デー
タ系列に近いデータ系列となっており、その近似度は受
信復調された復調信号よりも高いと言える。Next, the error correction decoding circuit 3 performs error correction decoding processing on the output of the A/D converter 1, and performs error correction decoding processing on the output of the A/D converter 1, and correctly performs error correction decoding with a probability specific to the error correction method adopted in the communication system. Restore sent data. This restored data is subjected to the same error correction encoding process as that on the transmitting side in the error correction encoding circuit 4, and becomes one input of the code conversion circuit 5. Here, the output data of the error correction encoding circuit 4 is a data sequence close to the transmission data sequence that has been error correction encoded on the transmitting side, and it can be said that the degree of approximation is higher than that of the received demodulated signal. .
一方、遅延回路2は、A/D変換器1の出力について誤
り訂正復号化回路3における復号遅延および誤り訂正符
号化回路4における符号化遅延に相当する時間分の遅延
処理を行い、それを符号変換回路5の他方の入力へ与え
る。On the other hand, the delay circuit 2 performs delay processing on the output of the A/D converter 1 for a time corresponding to the decoding delay in the error correction decoding circuit 3 and the encoding delay in the error correction encoding circuit 4, and encodes the output. It is applied to the other input of the conversion circuit 5.
符号変換回路5では、例えば、復調信号が2値のディジ
タル信号に係るものである場合、誤り訂正符号化回路の
出力信号く以下、これを「判定データ」という)から信
号虚位W(前記第5図における「A」と「−AJ)を判
定し、その信号点位置がAであるときは遅延回路2の出
力をそのまま出力し、その信号点位置が−Aであるとき
は遅延回路2の出力をその符号の極性を変換して出力す
ることを行う。即ち、信号点位置Aを基準とした確率密
度分布の値に折り返す操作を行うのである。In the code conversion circuit 5, for example, when the demodulated signal is related to a binary digital signal, the signal imaginary W (the above-mentioned "A" and "-AJ)" in FIG. The polarity of the sign of the output is converted and outputted. That is, the operation is performed to fold back the value of the probability density distribution based on the signal point position A.
この操作の結果、低C/N条件下であっても、信号点位
置Aを中心に集められた復調信号の確率密度分布は第5
図に示す曲線14の形を保持でき、復調信号系列の振幅
値の平均はほぼ信号虚位ffAにおけるものに等しくな
る。この符号変換回路5は、例えば第2図に示す如く構
成される。As a result of this operation, even under low C/N conditions, the probability density distribution of the demodulated signal centered around signal point position A is
The shape of the curve 14 shown in the figure can be maintained, and the average amplitude value of the demodulated signal sequence becomes approximately equal to that at the signal imaginary position ffA. This code conversion circuit 5 is configured as shown in FIG. 2, for example.
第2図において、17は否定回路、18は排他的論理和
回路、19は加算回路である。今、遅延回路2を通過し
た復調信号データがn (n>Oの整数)ビット量子化
された2の補数表現され、また誤り訂正符号化回路4の
出力である判定データは信号点位置Aを示すときは“1
″、信号点位置−Aを示すときは“0”と表現されてい
るとすると、判定データが“0”の場合には、排他的論
理和回路18の出力には復調信号データの符号極性を全
て反転したものが得られるので、加算回路19において
これに°°1”を加えることで2の補数で表現されたデ
ータの極性を反転する操作が行われる。なお、判定デー
タが1”の場合には、復調信号データはそのまま出力さ
れる。In FIG. 2, 17 is a NOT circuit, 18 is an exclusive OR circuit, and 19 is an adder circuit. Now, the demodulated signal data that has passed through the delay circuit 2 is expressed as a two's complement quantized by n (an integer where n>O) bits, and the judgment data that is the output of the error correction encoding circuit 4 has the signal point position A. When indicating “1”
'', and when indicating the signal point position -A, it is expressed as "0". If the judgment data is "0", the sign polarity of the demodulated signal data is output from the exclusive OR circuit 18. Since a completely inverted version is obtained, the adding circuit 19 adds °°1'' to this, thereby inverting the polarity of the data expressed in two's complement. Note that when the determination data is 1'', the demodulated signal data is output as is.
以後の動作は第4図の場合と同様であるので省略するが
、第1の2乗操作回路7の出力に得られる信号電力Sは
、所定の信号点位置を示す判定データを5GN(d、)
と表すと、
と表すことができる。The subsequent operation is the same as in the case of FIG. 4, so it will be omitted, but the signal power S obtained at the output of the first square operation circuit 7 converts the judgment data indicating the predetermined signal point position into 5GN(d, )
It can be expressed as .
第3図は、以上説明した本発明のC/N測定回路で測定
したC/Nに基づ<Eb/Noと理論値Eb/Noの関
係を示す、同図から明らかなように、低C/N条件下に
おいても非常に正確に推定できるのである。FIG. 3 shows the relationship between <Eb/No and the theoretical value Eb/No based on the C/N measured by the C/N measurement circuit of the present invention as explained above. Even under /N conditions, it can be estimated very accurately.
ところで、この推定がより正確に行われるためには、誤
り訂正復号化回路3によって復号されるデータが送信デ
ータと等しくなるように正しく復号される必要があるの
で、符号化利得の高い誤り訂正方式を採用しなければな
らないということになる。この点、近年では軟判定ビタ
ビ復号法、逐次復号法といった高符号化利得の畳込み符
号が一般化してきているので、本発明によるC/N測定
回路によって十分に正確なC/N測定が可能となる。By the way, in order to perform this estimation more accurately, it is necessary to correctly decode the data decoded by the error correction decoding circuit 3 so that it is equal to the transmitted data, so an error correction method with a high coding gain is used. This means that we have to adopt. In this regard, in recent years, convolutional codes with high coding gains such as soft-decision Viterbi decoding and sequential decoding have become popular, so the C/N measurement circuit according to the present invention enables sufficiently accurate C/N measurement. becomes.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明のC/N測定回路によれば
、当該通信システムでは誤り訂正制御が行われているこ
とに着目し、送信側において誤り訂正符号化する前の送
信データに近似するデータ列を復調信号を復号化して復
元し、それを基準となる信号点位置を判定するデータと
して使用するようにしたので、低C/N条件下において
も非常に正確にC/Nを推定できる効果がある。(Effects of the Invention) As explained above, according to the C/N measurement circuit of the present invention, focusing on the fact that error correction control is performed in the communication system, By decoding the demodulated signal and restoring a data string that approximates the transmitted data, we use it as data to determine the reference signal point position, so even under low C/N conditions, C/N can be calculated very accurately. /N can be estimated.
第1図は本発明のC/N測定回路の構成ブロック図、第
2図は符号変換回路の構成ブロック図、第3図は本発明
のC/N測定回路による特性比較図、第4図は本出願人
の開発に係るC/N測定回路の構成ブロック図、第5図
はガウス雑音が相加された場合の復調信号振幅値の確率
密度分布を示す図、第6図は第4図に示すC/N測定回
路で得られた特性図、第7図は第4図に示すC/N測定
回路による特性比較図、第8図は従来のC/N測定回路
の構成ブロック図である。
1・・・・・・A/D変換器、 2・・・・・・遅延回
路、3・・・・・・誤り訂正復号化回路、 4・・・・
・・誤り訂正符号化回路、 5・・・・・・符号変換回
路、 6(9)・・・・・・第1(第2)の平均化回路
、 7(8)・・・・・・第1(第2)の2乗操作回路
、 10・・・・・・減算回路、11・・・・・・C/
N変換回路、 12・・・・・・絶対値操作回路、 1
7・・・・・・否定回路、 18・・・・・・排他的論
理和回路、 19・・・・・・加算回路、 20・・・
・・・バンドパスフィルタ、 21・・・・・・復調器
。
代理人 弁理士 八 幡 義 博
木九所のc/N;w−回路0躊文潴り
第 l 図
/7−−−@定回路、18−・排#!、妨論運ぶ9賂
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本鉄7顧人の間受力てりにるC/N?刻傭通目発−ダI
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り東のC/Nシ刻支回発l廣犬例
第 8図
/6;−一−−曲!嘘ヒ15シ渇・4トlこ搾已対有糺
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j 図
手続補正書(自発)
昭和63年6月3・−日Figure 1 is a block diagram of the configuration of the C/N measuring circuit of the present invention, Figure 2 is a block diagram of the code conversion circuit, Figure 3 is a characteristic comparison diagram of the C/N measuring circuit of the present invention, and Figure 4 is a block diagram of the configuration of the C/N measuring circuit of the present invention. A block diagram of the configuration of the C/N measuring circuit developed by the present applicant. Figure 5 is a diagram showing the probability density distribution of the demodulated signal amplitude value when Gaussian noise is added. Figure 6 is the diagram shown in Figure 4. FIG. 7 is a characteristic comparison diagram of the C/N measuring circuit shown in FIG. 4, and FIG. 8 is a block diagram of a conventional C/N measuring circuit. 1... A/D converter, 2... Delay circuit, 3... Error correction decoding circuit, 4...
...error correction encoding circuit, 5 ... code conversion circuit, 6 (9) ... first (second) averaging circuit, 7 (8) ... First (second) square operation circuit, 10...subtraction circuit, 11...C/
N conversion circuit, 12... Absolute value manipulation circuit, 1
7...Negation circuit, 18...Exclusive OR circuit, 19...Addition circuit, 20...
... Band pass filter, 21 ... Demodulator. Agent Patent attorney Yoshi Yahata Hiroki Kusho's c/N;w-circuit 0-circuit 0-hebunbanari-1 Figure/7--@ Fixed circuit, 18-・excluding #! , 9 bribes to carry interference
/P---Is it a case of nasal relapse, shoulder recurrent relapse, or ll case? C/N? Tokurentsu Mebatsu - Da I
Figure 8/6;-1--Song! Lie Hi 15 Shi Thirst・4 Toriko Squeezing vs. Yes 纺l Hi 4 乍 し す こ と 5% tro & Jbo (f us f 11 tokazu 11 mouths r: 4 it force o ~ (Hani J Aite r No. l Shehi 1φh Im 2 tvR Kijri Tsuri] 5r Izusa-jih No. j Illustration procedure amendment (voluntary) June 3, 1988 - Date
Claims (1)
を施した信号を伝送するディジタル通信システムの受信
側において搬送波電力対雑音電力比(C/N)を測定す
るC/N測定回路であって;受信復調されな復調信号を
その復調の際に再生されたシンボルクロックのタイミン
グで標本化し各標本値を量子化ビット数nからなるディ
ジタル時系列データへ変換するA/D変換器と;前記A
/D変換器の出力について誤り訂正復号化処理を行う誤
り訂正復号化回路と;前記誤り訂正復号化回路の出力に
ついて誤り訂正符号化処理を行う誤り訂正符号化回路と
;前記A/D変換器の出力について前記誤り訂正復号化
回路における復号遅延および前記誤り訂正符号化回路に
おける符号化遅延に相当する時間分の遅延処理を行う遅
延回路と;前記誤り訂正符号化回路の出力信号の信号点
位置を判定し、それが所定の信号点位置の信号でないと
きは遅延回路の出力をその符号の極性を変換して出力し
、それが所定の信号点位置の信号であるときは遅延回路
の出力をそのまま出力する符号変換回路と;N(N>0
の整数)シンボルの間における前記符号変換回路の出力
について平均化処理を行う第1の平均化回路と;前記第
1の平均化回路の出力について2乗操作を行う第1の2
乗操作回路と;前記A/D変換器の出力、前記遅延回路
の出力または前記符号変換回路の出力のいずれかの出力
について2乗操作を行う第2の2乗操作回路と;N(N
>0の整数)シンボルの間における前記第2の2乗操作
回路の出力について平均化処理を行う第2の平均化回路
と;前記第2の平均化回路の出力値から前記第1の2乗
操作回路の出力値を減ずる減算回路と;前記第1の2乗
操作回路および前記減算回路の各出力を受けて前記比(
C/N)を出力するC/N変換回路と;を備えたことを
特徴とするC/N測定回路。A C/N measurement circuit that measures carrier power to noise power ratio (C/N) on the receiving side of a digital communication system that transmits a signal obtained by digitally modulating an error correction encoded digital signal; an A/D converter that samples a demodulated signal at the timing of a symbol clock reproduced during demodulation and converts each sample value into digital time series data having a number of quantized bits n;
an error correction decoding circuit that performs error correction decoding processing on the output of the /D converter; an error correction encoding circuit that performs error correction encoding processing on the output of the error correction decoding circuit; and the A/D converter. a delay circuit that performs delay processing for a time corresponding to the decoding delay in the error correction decoding circuit and the encoding delay in the error correction encoding circuit for the output; a signal point position of the output signal of the error correction encoding circuit; If it is not a signal at a predetermined signal point position, the output of the delay circuit is output after converting its sign polarity, and if it is a signal at a predetermined signal point position, the output of the delay circuit is output. A code conversion circuit that outputs it as is; N (N>0
a first averaging circuit that performs averaging processing on the output of the code conversion circuit between symbols (an integer of ); a first averaging circuit that performs a squaring operation on the output of the first averaging circuit;
a multiplication operation circuit; a second squaring operation circuit that performs a squaring operation on any one of the output of the A/D converter, the output of the delay circuit, or the output of the code conversion circuit;
a second averaging circuit that performs averaging processing on the output of the second square operation circuit between symbols (integer >0); a subtraction circuit that subtracts the output value of the operation circuit; receiving each output of the first square operation circuit and the subtraction circuit;
1. A C/N measurement circuit comprising: a C/N conversion circuit that outputs a C/N (C/N);
Priority Applications (9)
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---|---|---|---|
JP62-156045A JPH01844A (en) | 1987-06-23 | C/N measurement circuit | |
EP88305685A EP0296822B1 (en) | 1987-06-23 | 1988-06-22 | Carrier-to-noise detector for digital transmission systems |
DE3854505T DE3854505T2 (en) | 1987-06-23 | 1988-06-22 | Phase-controlled demodulation device for digital communication. |
AU18248/88A AU594621B2 (en) | 1987-06-23 | 1988-06-22 | Carrier-to-noise detector for digital transmission systems |
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EP92201171A EP0497433B1 (en) | 1987-06-23 | 1988-06-22 | Phase controlled demodulation system for digital communication |
DE3886107T DE3886107T2 (en) | 1987-06-23 | 1988-06-22 | Carrier / noise detector for digital transmission systems. |
US07/210,653 US4835790A (en) | 1987-06-23 | 1988-06-23 | Carrier-to-noise detector for digital transmission systems |
CA000616675A CA1333922C (en) | 1987-06-23 | 1993-07-22 | Phase controlled demodulation system for digital communication |
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JP62-156045A JPH01844A (en) | 1987-06-23 | C/N measurement circuit |
Publications (3)
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JPH01844A true JPH01844A (en) | 1989-01-05 |
JPH0479496B2 JPH0479496B2 (en) | 1992-12-16 |
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