JPH02181556A - 位相・周波数推定装置 - Google Patents
位相・周波数推定装置Info
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- JPH02181556A JPH02181556A JP38389A JP38389A JPH02181556A JP H02181556 A JPH02181556 A JP H02181556A JP 38389 A JP38389 A JP 38389A JP 38389 A JP38389 A JP 38389A JP H02181556 A JPH02181556 A JP H02181556A
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- wave signal
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- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims description 15
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 8
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- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 abstract description 2
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- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- BKAYIFDRRZZKNF-VIFPVBQESA-N N-acetylcarnosine Chemical compound CC(=O)NCCC(=O)N[C@H](C(O)=O)CC1=CN=CN1 BKAYIFDRRZZKNF-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、通信等における正弦波信号の位相・周波数推
定装置に関するものである。
定装置に関するものである。
従来、位相・周波数推定装置には文献（富国、並木；“
衛星通信用蓄積−括復調装置”、衛星通信研究会、
５ＡＴ８Ｂ−２７，ｐｐ、 １−６．１９８８）に代
表される周波数軸型や、文献（並木；“無線短パケット
用蓄積−括復調方式”、信学論（Ｂ）。
衛星通信用蓄積−括復調装置”、衛星通信研究会、
５ＡＴ８Ｂ−２７，ｐｐ、 １−６．１９８８）に代
表される周波数軸型や、文献（並木；“無線短パケット
用蓄積−括復調方式”、信学論（Ｂ）。
Ｊ６７−８． １． ｐｐ、 ５４−６１ （昭５９−
０１） ）のような時間軸型がある。周波数軸型の従来
技術ではＦＦＴ（高速フーリエ変換）やＤＦＴ （離散
的フーリエ変換）等を用いてパワースペクトラムの周波
数関数に変換し、その最大値を求めることにより正弦波
信号の位相と周波数を求めていた。また、時間軸型の従
来技術では単位時間当りの位相増加量が一定であること
を利用し、この増加量と初期値（初期位相に値する）を
推定していた。
０１） ）のような時間軸型がある。周波数軸型の従来
技術ではＦＦＴ（高速フーリエ変換）やＤＦＴ （離散
的フーリエ変換）等を用いてパワースペクトラムの周波
数関数に変換し、その最大値を求めることにより正弦波
信号の位相と周波数を求めていた。また、時間軸型の従
来技術では単位時間当りの位相増加量が一定であること
を利用し、この増加量と初期値（初期位相に値する）を
推定していた。
上述した従来技術では、共に、ある信号電力対雑音電力
以下では推定特性が急激に劣化していた。
以下では推定特性が急激に劣化していた。
時間軸型に代表される従来技術では、周波数軸型に比べ
て特に特性劣化が問題である。この原因は雑音が大きく
なると位相雑音の分散が正規分布しな（なり、最小自乗
分散が推定モデルの最適解でな（なってしまうからであ
る。
て特に特性劣化が問題である。この原因は雑音が大きく
なると位相雑音の分散が正規分布しな（なり、最小自乗
分散が推定モデルの最適解でな（なってしまうからであ
る。
本発明の目的は、この特性劣化を解決した位相・周波数
推定装置を提供することにある。
推定装置を提供することにある。
本発明は、正弦波信号を含む信号を入力として、前記正
弦波信号の位相と周波数を推定する位相・周波数推定装
置において、 前記正弦波信号を含む信号を入力し、前記正弦波信号以
外の信号を抑圧するためのフィルタ係数を求める適応輝
線強調器と、 前記正弦波信号を含む信号を入力し、前記フィルタ係数
を用いて前記正弦波信号を強調するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路の出力信号より前記正弦波信号の周波
数と位相を求める推定器とを有することを特徴とする。
弦波信号の位相と周波数を推定する位相・周波数推定装
置において、 前記正弦波信号を含む信号を入力し、前記正弦波信号以
外の信号を抑圧するためのフィルタ係数を求める適応輝
線強調器と、 前記正弦波信号を含む信号を入力し、前記フィルタ係数
を用いて前記正弦波信号を強調するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路の出力信号より前記正弦波信号の周波
数と位相を求める推定器とを有することを特徴とする。
第１図は本発明の構成を示しており、本発明の位相・周
波数推定装置は、正弦波信号を′含む信号を入力し正弦
波信号以外の信号を抑圧するためのフィルタ係数を求め
る適応輝線強調器１と、正弦波信号を含む信号を入力し
、適応輝線強調器１で求められたフィルタ係数を用いて
正弦波信号を強調するフィルタ回路２と、フィルタ回路
２の出力信号より正弦波信号の周波数と位相を求める推
定器３とを有している。
波数推定装置は、正弦波信号を′含む信号を入力し正弦
波信号以外の信号を抑圧するためのフィルタ係数を求め
る適応輝線強調器１と、正弦波信号を含む信号を入力し
、適応輝線強調器１で求められたフィルタ係数を用いて
正弦波信号を強調するフィルタ回路２と、フィルタ回路
２の出力信号より正弦波信号の周波数と位相を求める推
定器３とを有している。
端子１０１より入力される正弦波信号は雑音が加わり、
正弦波信号電力対雑音電力比が悪い場合、第２図の周波
数対振幅特性（Ａ／ω）に示すようにその周波数特性を
見ても正弦波信号の輝線スペクトルはどれか判断できな
い。このような入力信号では従来の時間軸型位相・周波
数推定技術を用いても正弦波信号の位相と周波数を推定
することは不可能であった。そこで本発明では推定の前
処理として、適応輝線強調器ｌを用い雑音を抑圧し入力
信号に含まれる正弦波信号の輝線スペクトルを強調する
ためのフィルタ係数を求める。ここで求めたフィルタ係
数をフィルタ回路２に設定することにより、フィルタ回
路２の出力は、第３図の周波数対振幅特性（Ａ／ω）に
示すように雑音が抑圧され正弦波信号の輝線スペクトル
が浮かび上がってくる。このフィルタ出力を用いて位相
・周波数推定器３で、正弦波信号の位相と周波数を推定
し、出力端子１０２から出力する。
正弦波信号電力対雑音電力比が悪い場合、第２図の周波
数対振幅特性（Ａ／ω）に示すようにその周波数特性を
見ても正弦波信号の輝線スペクトルはどれか判断できな
い。このような入力信号では従来の時間軸型位相・周波
数推定技術を用いても正弦波信号の位相と周波数を推定
することは不可能であった。そこで本発明では推定の前
処理として、適応輝線強調器ｌを用い雑音を抑圧し入力
信号に含まれる正弦波信号の輝線スペクトルを強調する
ためのフィルタ係数を求める。ここで求めたフィルタ係
数をフィルタ回路２に設定することにより、フィルタ回
路２の出力は、第３図の周波数対振幅特性（Ａ／ω）に
示すように雑音が抑圧され正弦波信号の輝線スペクトル
が浮かび上がってくる。このフィルタ出力を用いて位相
・周波数推定器３で、正弦波信号の位相と周波数を推定
し、出力端子１０２から出力する。
本発明の一実施例を第４図に示す。この位相・周波数推
定装置は、サンプラ５と、適応輝線強調器１と、遅延回
路４と、フィルタ回路２と、推定器３とを有している。
定装置は、サンプラ５と、適応輝線強調器１と、遅延回
路４と、フィルタ回路２と、推定器３とを有している。
サンプラ５は、入力端子４０に入力された雑音が加わっ
た正弦波信号をサンプルし、離散的信号に変換するもの
である。
た正弦波信号をサンプルし、離散的信号に変換するもの
である。
適応輝度強調器１は、前述したように、雑音を抑圧する
ためのフィルタ係数を求めるものであり、このような適
応輝度強調器１は例えば文献（Ｂ、Ｗｉｄｒｏｗ、 ｅ
ｔ、ｊｌ、“Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏ１ｓｅ Ｃａｎｃ
ｅｌｌｉｎｇ： Ｐｒ１ｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ａｐ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、” Ｐｒｏｃ、 ＩＥＥＥ、
Ｖｏｌ、６３＋Ｎｏ、１２．Ｄｅｃ、 １９７５）を用
いることができる。これによれば適応輝線強調器１は、
適応フィルタ１１と、相関分離器１２と、各々の出力よ
り誤差信号をつくり出す加算器１３と、誤差信号より逐
次最適フィルタ係数を求める演算器１４とで構成される
。
ためのフィルタ係数を求めるものであり、このような適
応輝度強調器１は例えば文献（Ｂ、Ｗｉｄｒｏｗ、 ｅ
ｔ、ｊｌ、“Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏ１ｓｅ Ｃａｎｃ
ｅｌｌｉｎｇ： Ｐｒ１ｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ａｐ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、” Ｐｒｏｃ、 ＩＥＥＥ、
Ｖｏｌ、６３＋Ｎｏ、１２．Ｄｅｃ、 １９７５）を用
いることができる。これによれば適応輝線強調器１は、
適応フィルタ１１と、相関分離器１２と、各々の出力よ
り誤差信号をつくり出す加算器１３と、誤差信号より逐
次最適フィルタ係数を求める演算器１４とで構成される
。
遅延回路４は、適応輝線強調器ｌが最適値に収束するま
での時間、離散的信号を遅らせるものである。
での時間、離散的信号を遅らせるものである。
フィルタ回路２は、前述したように、適応輝線強調器１
で求められたフィルタ係数を用いて正弦波信号を強調す
るものである。
で求められたフィルタ係数を用いて正弦波信号を強調す
るものである。
推定器３は、前述したように、フィルタ回路２の出力信
号より正弦波信号の周波数と位相を求めるものであり、
本実施例では文献（並木；“無線短パケット用蓄積−括
復調方式”、信学論（Ｂ）、Ｊ６７−Ｂ、 １． ｐ
ｐ、 ５４−６１ （昭５９−０１） ）に記載の時間
軸型の推定器を用いる。この推定器は、位相回転を各時
刻における位相増加量に変換する変換器３１と、変換器
３１の出力に各時刻の値を乗算する乗算器３２と、積分
器３３．３４と、各積分器の出力より最小自乗法によっ
て位相（θ。）と周波数（ω）の値を求める最小自乗演
算器３５とから構成される。
号より正弦波信号の周波数と位相を求めるものであり、
本実施例では文献（並木；“無線短パケット用蓄積−括
復調方式”、信学論（Ｂ）、Ｊ６７−Ｂ、 １． ｐ
ｐ、 ５４−６１ （昭５９−０１） ）に記載の時間
軸型の推定器を用いる。この推定器は、位相回転を各時
刻における位相増加量に変換する変換器３１と、変換器
３１の出力に各時刻の値を乗算する乗算器３２と、積分
器３３．３４と、各積分器の出力より最小自乗法によっ
て位相（θ。）と周波数（ω）の値を求める最小自乗演
算器３５とから構成される。
次に本実施例の動作を説明する。
入力端子４０に入力された雑音が加わった第２図の入力
信号はサンプラ５によって離散的信号に変換され、適応
輝線強調器１及び遅延回路４に入力される。
信号はサンプラ５によって離散的信号に変換され、適応
輝線強調器１及び遅延回路４に入力される。
適応輝線強調器１では、適応フィルタ１１と相関分離器
１２の各々の出力より加算器１３で誤差信号をつくり、
演算器１４はこの誤差信号より逐次最適フィルタ係数を
求める。ここで求めたフィルタ係数は適応フィルタ１１
に出力され、同時にフィルタ回路２にも出力される。
１２の各々の出力より加算器１３で誤差信号をつくり、
演算器１４はこの誤差信号より逐次最適フィルタ係数を
求める。ここで求めたフィルタ係数は適応フィルタ１１
に出力され、同時にフィルタ回路２にも出力される。
遅延回路４は、サンプラ５によって変換された離散的信
号を、適応輝線強調器１が最適値に収束するまでの時間
遅らせる。この遅延された信号をフィルタ回路２に通す
ことにより、その出力は第３図に示すように雑音が抑圧
され、正弦波信号の輝線スペクトルが浮かび上がった信
号となる。
号を、適応輝線強調器１が最適値に収束するまでの時間
遅らせる。この遅延された信号をフィルタ回路２に通す
ことにより、その出力は第３図に示すように雑音が抑圧
され、正弦波信号の輝線スペクトルが浮かび上がった信
号となる。
このフィルタ回路２の出力信号を時間軸型の位相・周波
数推定器３に入力する。変換器３１は位相回転を各時刻
における位相増加量に変換し、乗算器３２では変換器３
１の出力に各時刻の値ｔｉを乗算し、積分器３３．３４
で変換器３１及び乗算器３２の出力をそれぞれ積分し、
最小自乗演算器３５は各積分器の出力より最小自乗法に
よって位相（θ。）と周波数（ω）の値を求め、出力端
子４１及び４２からそれぞれ出力する。
数推定器３に入力する。変換器３１は位相回転を各時刻
における位相増加量に変換し、乗算器３２では変換器３
１の出力に各時刻の値ｔｉを乗算し、積分器３３．３４
で変換器３１及び乗算器３２の出力をそれぞれ積分し、
最小自乗演算器３５は各積分器の出力より最小自乗法に
よって位相（θ。）と周波数（ω）の値を求め、出力端
子４１及び４２からそれぞれ出力する。
本発明の位相・周波数推定装置によれば、雑音の大きい
環境下においても、信号の位相・周波数推定が可能とな
り特性が改善されるという効果がある。
環境下においても、信号の位相・周波数推定が可能とな
り特性が改善されるという効果がある。
第１図は本発明の位相・周波数推定装置の基本構成を示
す図、 第２図は入力信号の周波数対振幅特性を示す図、第３図
はフィルタ出力後の周波数対振幅特性を示す図、 第４図は本発明の一実施例を示す図である。 適応輝線強調器 フィルタ回路 推定装置 遅延回路 サンプラ
す図、 第２図は入力信号の周波数対振幅特性を示す図、第３図
はフィルタ出力後の周波数対振幅特性を示す図、 第４図は本発明の一実施例を示す図である。 適応輝線強調器 フィルタ回路 推定装置 遅延回路 サンプラ
Claims (1)
- （１）正弦波信号を含む信号を入力として、前記正弦波
信号の位相と周波数を推定する位相・周波数推定装置に
おいて、 前記正弦波信号を含む信号を入力し、前記正弦波信号以
外の信号を抑圧するためのフィルタ係数を求める適応輝
線強調器と、 前記正弦波信号を含む信号を入力し、前記フィルタ係数
を用いて前記正弦波信号を強調するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路の出力信号より前記正弦波信号の周波
数と位相を求める推定器とを有することを特徴とする位
相・周波数推定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP38389A JPH02181556A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 位相・周波数推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP38389A JPH02181556A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 位相・周波数推定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181556A true JPH02181556A (ja) | 1990-07-16 |
Family
ID=11472278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP38389A Pending JPH02181556A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 位相・周波数推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02181556A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100458630B1 (ko) * | 2002-10-07 | 2004-12-03 | 광주과학기술원 | 위상편이 및 주파수편이 결합추정방법 및 그 장치 |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP38389A patent/JPH02181556A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100458630B1 (ko) * | 2002-10-07 | 2004-12-03 | 광주과학기술원 | 위상편이 및 주파수편이 결합추정방법 및 그 장치 |
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