JPH04130843A - キヤリア同期方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式により変調され
た信号の復調方式に係わり、特に即時復調、逐次キャリ
ア位相制御といったリアルタイム処理によらず、キャリ
ア位相非同期のまま仮復調してメモリに蓄積し、その蓄
積されたデータを一括処理して復調する蓄積一括復調方
式において好適な、キャリア同期方式に関する。

〔従来の技術〕

通常、同期検波を行なう際には、受信側でキャリアおよ
び、タイミング再生を行なう必要があるそのためデータ
送信に先立ちトレーニング期間を設けて同期を確立する
。このトレーニング期間は本来送信すべき情報とは無関
係な冗長部分であり伝送効率を低下させる。そこで、該
トレーニング期間を短縮した、あるいはまったく必要と
しない復調方式が検討されてきた。即ち、蓄積一括復調
方式はキャリアに非同期の固定参照信号で仮復調（準同
期検波）した復調データを一旦メモリに蓄積し、蓄積さ
れたデータから計算的方法によりキャリア同期を確立す
ることで、一括して復調する方式である。前記キャリア
同期は、固定参照信号のオフセットを推定し、相当量の
位相補正を行なうことで達成される。ここで前記オフセ
ットは、変調キャリアと固定参照信号との周波数差にド
ツプラー効果の周波数を加えた周波数偏差と、初期位相
の２つのパラメータで与えられるものである。

また１つのバースト信号受信中の短い時間では前記周波
数偏差はほぼ一定と考えられることがら、説明の便宜上
、固定周波数偏差と呼ぶことにする。

いま前記初期位相をθ。、固定周波数偏差を△ｗ０、変
調による位相遷移をφ（１）で表わすと受信信号Ｚ　（
ｔ）は Ｚ（ｔ）＝ｅｘｐ　（ｊ　（ΔＷｏ−ｔ＋θ。＋φ（ｔ
））　’ｔとなり、変調成分とは別に余分な位相回転を
受ける事がわかる。そこで、キャリア同期を行なうには
、受信信号Ｃ（ｔ）に Ｃ（ｔ）＝ｅｘｐ　（−ｊ　（△ｗ、　”　ｔ＋θ。）
）で表わされる補正信号Ｃ（ｔ）を乗算することにより
逆向きの位相回転を与える。このためには前記Ｗ０、θ
。の推定が必要となってくる。

さて前記蓄積一括復調方式については、例えばＧＭＳＫ
変調のような連続位相および一定振幅のディジタル変調
に関し、特開平２−４６０４４号に実施技術が開示され
ている。本開示例によれば、位相補正に用いられる２つ
のパラメータの初期位相θ。と固定周波数偏差△ｗ０は
線形回帰法で計算される。即ち、２次元のベースバンド
信号で蓄積された受信プリアンプル信号と、位置的に対
応する既値のプリアンプル信号の複素共役値との積を形
成することで、変調成分を除去し、オフセットによる位
相回転成分を抽出している。さらにこの抽出量をｙ＝△
ｗ０・Ｘ＋θ。の近似直線が得られるように累積して求
めるものである。こうした−連の操作は漸進的であって
、プリアンプルに連続する１６ビツトを新たにプリアン
プル列に加え、該操作を繰り返し行なうことで推定精度
の向上を図っている。例えばＮビットのプリアンプルを
有するバースト信号に対し、４回の繰り返しを実行する
とＮ＋６４ビツトのプリアンプル列に基づいて推定した
ことになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上の推定において雑音が増大すると、位相の急変が生
じ、オフセットによる位相回転の抽出の段階で２πの位
相ジャンプが発生する。これは推定精度を劣化させる原
因となる。このため、前記従来例では２πの位相ジャン
プを検出補正している。検出補正の例としては、例えば
「並木淳治“無線短パケット用蓄積一括復調方式”、電
子情報通信学会論文誌、Ｊ６７−Ｂ、１．ｐｐ、５４−
６１（昭和５９−０１）」に、受信信号の振幅を計算す
る、あるいは位相回転の累積について短期的増減を観測
するといった方法が提案されているが、根本的な解決策
とはなっておらず、前記の従来例でも推定精度を劣化さ
せる問題点があった。

本発明の目的は、位相ジャンプの影響を低減し、推定精
度を向上させることを目的としており、特にπ／４シフ
トＱＰＳＫ変調方式により変調された信号に対し、蓄積
一括復調を実現する上で好適なキャリア同期方式を提供
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達するために、π／４シフトＱ
ＰＳＫ変調方式により変調され、所定の位置にトレーニ
ング期間を備えたバースト信号を、キャリアに対しオフ
セットが存在する非同期の固定参照信号により検波し、
２次元のベースバンド信号に展開した形で一旦メモリに
蓄積した後、一括して復調する蓄積一括復調に適用され
るキャリア同期方式において、 蓄積された２次元のベースバンド信号はシンボルタイミ
ングと非同期にサンプリングされているが、補間等の計
算的方法によりシンボルタイミングの受信サンプルが得
られた状態において、前記トレーニング期間の既知の２
連符号に対応する、前記変調方式の位相遷移を、シンボ
ル間隔を単位に記憶するデータ参照手段と、 シンボルタイミング同期が得られた受信サンプルの、前
記トレーニング期間におけるシンボル間隔の位相遷移と
、該位相遷移と位置的に対応する前記データ参照手段の
記憶データとの差分を抽出し、抽出量について１トレ一
ニング期間の平均値を求め、該平均値をオフセットとし
て推定する第１のオフセット推手段と、 各シンボル間隔の受信サンプルに対し、前記第１のオフ
セットを、１シンボル時間毎に累積した位相遷移に絶対
値が等しく正負の符号の異なる第１の補正量を求め、前
記第１の補正量に応じた位相回転を与える第１の位相補
正手段と、前記受信サンプルから前記変調方式による変
調成分を除去し、オフセットに起因するシンボル間隔の
位相回転量を抽出する方法であって、前記２次元のベー
スバンド信号により示される直交座標において、連続す
る第１、第２のシンボル・を仮定したとき、前記第１の
シンボルの座標点と座標原点を通過する直線について、
座標原点を中心に該直線を反時計方向にπ／４［ｒａｄ
］回転した第１の判定軸と、該第１の判定軸と直交関係
にある第２の判定軸を求め、次に前記第２のシンボルの
座標位置と前記第１１第２の判定軸との距離を求め、最
短距離の軸からの前記第２のシンボルの位相差を前記位
相回転量とし抽出する変調成分除去手段と、 前記変調成分除去手段の抽出した位相回転量を累積し、
その線形変動を最小２乗法にもとづき直線近似し、前記
初期位相と固定周波数偏差の２つのパラメータを推定す
る第２のオフセット推手段と、 各シンボル間隔の受信サンプルに対し、前記第２のオフ
セット推手段の求めた初期位相に前記固定周波数偏差を
、１シンボル時間毎に累積した位相遷移に絶対値が等し
く正負の符号が異なる第２の補正量を求め、前記第２の
補正量に応じた位相回転を与える第２の位相補正手段と
を備え、前記第１のオフセット推手段と前記第１の位相
補正手段による一連の処理に続き、前記変調成分除去手
段と第２のオフセット推手段と第２の位相補正手段を、
予め定めた回数に達するか、あるいは、前記固定周波数
偏差の絶対量が所定のしきい値以下となるまで繰り返し
動作をさせるループとを設けている。

さらに、 前記第１のオフセット推手段は、シンボル間隔で抽出さ
れる前記差分の絶対値がπ／４［ｒａｄ］を上回る場合
、これをπ／４で割った剰余を差分として平均値の計算
に用いること、 また、前記第２の位相オフセット推手段は、前記変調成
分除去手段によって得られた位相回転量が（π／４）×
ｗ　［ｒａｄコ　（ＷはＯ＜　ｗ　＜　１である実数）
を上回る場合は累積のデータから除去して、前記初期位
相と固定周波数偏差の２つのパラメータの推定を行なっ
ている。

〔作用〕

前記第１のオフセット推手段は、まず１荊記デ一タ参照
手段の記憶データを基準にトレーニング期間の受信サン
プル系列から、変調成分を除去して雑音を含んだ前記固
定周波数偏差による１シンボル期間の位相回転量を抽出
する。次に、これを平均化することで雑音成分を除去す
る。

トレーニング期間は、雑音の分布がガウス分布と仮定で
きるほど十分長くないので、符号判定に誤りを起こすよ
うな大きな雑音が加わると推定精度を著しく劣化させる
。この場合には、シンボル間隔で抽出される前記差分の
絶対値がπ／４［ｒａｄ］を超えることにより、その発
生を検出できるため、π／４で割った剰余を差分として
採用する。

前記第１の位相補正手段は、前記第１のオフセット推手
段の推定に基づき位相補正を行なう。

その結果、受信サンプルのシンボル間の相対的位相遷移
について、固定周波数偏差による位相回転を低減するよ
うに動作する。このとき初期位相の評価は行なっていな
いので、各受信サンプルの位相には初期位相差が保存さ
れる。

次に前記変調成分除去手段、第２のオフセット推手段、
第２の位相補正手段から構成されるループにより、残留
している固定周波数偏差と初期位相の２つのオフセット
パラメータを推定して補正を行なう。補正は漸近的であ
って、ループの繰り返し条件から固定周波数偏差が容認
される誤差以内に収束するか、あるいは処理の時間的制
約を満足すること、および発散の防止を目的とした回数
の制限値に至るまで繰り返される。

続いてループの各手段について説明する。

変調成分除去手段は、シンボル間の相対的な位相遷移に
関して、変調による位相遷移のすべての場合について、
最も確からしい位相遷移からの位相差を抽出するように
動作する。

変調による位相遷移のパターンは、＋π／４、＋π・３
／４、−π・３／４、−π／４の４種類が存在する。こ
の４種類の遷移は、前記の２次元座標において、直交す
る前記第１．第２の判定軸が表わす座標原点を中心とし
た４方向の半直線を仮定して、それぞれの直線を基準に
±π／４の中心角で区切られる領域が、反時計回り順に
対応付けられるから、前記第２のシンボルと前記第１、
第２の判定軸との距離を求め、最短距離の軸を選択する
ことで変調成分を除去できる。さらに前記最短距離の軸
からの前記第２のシンボルの位相差を抽出することで］
シンボル期間にπ／４を超えない場合の、雑音を含んだ
固定周波数偏差に起因する位相回転を抽出できる。

第２のオフセット推手段では、前記初期位相と固定周波
数偏差の２つのパラメータが推定される。このとき累積
データに対し前記π／　４　Ｘ　ｗのしきい値を設ける
ため、雑音による推定精度の劣化を低減できる。これは
、前記第１の位相補正手段による位相補正の結果、残留
の固定周波数偏差が収束させられているために、極端に
大きな抽出量については雑音による位相回転と考えられ
るためである。

そして、前記第２の位相補正手段では初期位相差も含め
た位相補正が行なわれるので、受信サンプルの絶対位相
としてオフセットの影響を除去した座標点が得られる。

さらに前記第１の補正と第２の補正を連続して行ない、
第２の補正を漸近的に繰り返すため同期精度を向上でき
る。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は実施例の構成を示すブロック図である。同図に
おいてｌはＩＦ入力端子、２は発振器、３はπ／２移相
器、４．５はミクサ、６．７はローパスフィルタ、８．
９はＡ／Ｄ変換器、１０はデータメモリ、１１はタイミ
ング抽出部、１２は補間演算部、１３はワークメモリ、
１４はキャリア推定部、１５は参照データメモリ、１６
はキャリア同期部、１７は複号部、１８は２進データ出
力端子である。

ＩＦ入力端子ｌは分岐してミクサ４．５に接続される。

ミクサ４へは発振器２の出力するベースバンドキャリア
が接続される。ミクサ５については前記ベースバンドキ
ャリアがπ／２移相器３を経由した直交キャリアが接続
される。ミク９す４．５の乗算出力は、ローパスフィル
タ６．７を経由してＡ／Ｄ変換器８．９へそれぞれ接続
される。

Ａ／Ｄ変換器８は、そのデジタル変換出力を同相データ
として、Ａ／Ｄ変換器９は同じく直交データとしてデー
タメモリ１０へ出力する。データメモリ１０には、タイ
ミング抽出部１１と補間演算部１２が接続されている。

前記タイミング抽出部１１はそのタイミング情報出力を
前記補間演算部１２へ与える。補間演算部１２の出力は
ワークメモリ１３へ接続され、該ワークメモリ１３のデ
ータ出力はキャリア推定部１４、キャリア同期部１６へ
与えられる。さらに前記ワークメモリ１３へは前記キャ
リア同期部１６からのデータ出力が帰還される。キャリ
ア推定部１４へは他に参照データメモリ１５のデータ出
力が入力され、回部１４の出力はキャリア同期部１６へ
接続される。

したがってワークメモリ１３、キャリア推定部１４、キ
ャリア同期部１６によって巡回接続が構成される。キャ
リア同期部１６の出力は複号部１７へ接続され、該複号
部１７はその複合出方を２進データ出力端子１８へ与え
る構成となっている。

次に動作について説明する。ＩＦ入方端子１へは送信局
（図示せず）に対してオフセットが在住する固定参照波
で同調が得られ、ＩＦ帯域まで低周波変換された信号が
入力される。この入力信号はミクサ４．５、ローパスフ
ィルタ６．７を経由して直交ベースバンド信号に変換さ
れる。この信号は本来の変調による位相遷移に加え、前
記オフセットに起因する位相回転を受けている。さらに
前記Ａ／Ｄ変換器８．９においてシンボルタイミングに
非同期なりロックによりオーバーサンプリングされてデ
ィジタルデータに変換後、前記データメモリ、↓０に蓄
積される。ここでオーバーサンプリング数の選択は、シ
ンボルタイミングの同期の方法と、必要とされる同期精
度で決定する。また、蓄積は第２図に示した１バースト
のデータを含む適当な期間に渡って行われるものである
。第２図は、１バーストのビット構成の一例を示した図
である。第２図において、１９は４ピッ訃長さの衝突ガ
ード期間、２０は２ビツトのプリアンプル、２１は１１
２ビツトの情報ビット（データ）、２２は２０ビツトの
トレーニングビット、２３は３０ビツトの伝送制御ビッ
ト、２４は１１２ビツトの情報ビットである。２１．２
４の情報ビットを挾んで、トレーニングビット２２、伝
送制御ビット２３が挿入された構成となっている。π／
４シフトＱＰＳＫにより変調を受けると、２ビツトが１
シンボルの位相遷移に表わされる。

さてデータメモリ１０に蓄積されたベースバンド信号は
、タイミング抽出部１１へ１バースト相当のデータが入
力される。回部１１では、相関計算によりフレーム同期
を得た後で、受信サンプルのシンボルクロック肩波数付
近のスペクトルがらシンボルタイミングを推定し、タイ
ミング情報を補間演算部１２へ出力する。補間演算部１
２では鰹記タイミング情報をもとに、シンボルタイミン
グに同期した直交データを求める。その補間演事は、シ
ンボルタイミングを挾んだ、時間的に前壱する複数点の
オーバサンプルデータから、各サニプルを通過する滑ら
かな曲線を求め、シンボルろイミングでの値を推定する
ものである。補間演１部１２はワークメモリ１３にジン
ボルタイミンろに同期した受信サンプルを出力する。こ
の受信カンプルは同相および直交ベースバンド信号の２
沙元ベクトルに展開された形式で前記ワークメモ５１３
に蓄積されるものである。蓄積された受信カンプルはキ
ャリア推定部１４へ出力される。キャリア推定部１４は
第１に参照データメモリ１５に予め格納したデータと受
信サンプルとの比較を主とにオフセットの２つのパラメ
ータの内、固定μ波数偏差を推定する段階と、第２に受
信サンプノｌから変調成分を除去してオフセットによる
位相回転成分を抽出し固定周波数偏差と初期位相を推升
する段階の２種類の推定を実行する。前記参照データメ
モリには第２図に示したトレーニングビット２２で与え
られる位相遷移をシンボル間隔で求めたものを格納して
おく。キャリア推定部１４で推定したオフセットの固定
周波数偏差や初期位相の各パラメータはキャリア同期部
１６へ出力する。

キャリア同期部１６は該推定パラメータによって計算さ
れる位相回転を受信サンプルに与え、その結果をワーク
メモリ１３へ再び蓄積する。ここでワークメモリ１３、
キャリア推定部１４、キャリア同期部１６で構成される
巡回接続により、漸近的にキャリア同期の精度が改善さ
れる。その動作を第３図に示すフローチャートで説明す
る。

第３図は、本発明の同期方式を説明するもので、同図に
おいて処理２６〜２９までが第１のオフセット推手段、
処理３０が第１の位相補正手段、処理３１〜３２が変調
成分除去手段、処理３３〜３４が第２のオフセット推手
段、処理３５が第２の位相補正手段である。

さてｊシンボル目の受信サンプルについて同相データを
■ｊ１直交データをＱｊで、シンボルの位相をＱｊで示
す。まず各受信サンプルの位相θｙを計算する。（２６
）なお、Ｑｊ、Ｉｊは第１図のワークメモリ１３に格納
されている。この計算は逆正接によるもので、例えばＩ
ｊ、Ｑｊをアドレスとしてアクセスされる第１図の参照
データメモリ１５に逆正接の参照テーブルを設けること
によって実現される。次にシンボル間の位相遷移ｍｊを
抽出しく２７）、第１図の参照データメモリ１５に格納
した参照データｒｊとの誤差Ａを累積する（２８）。そ
して誤差の累積Ａをトレーニング信号のシンボル数すで
除算する事で平均値を求め、固定周波数偏差による１シ
ンボル期間の位相遷移量（△Ｗ）として推定しく２９）
　、各時刻の受信サンプルに一△Ｗをシンボル毎に累積
した、位相遷移に相当する位相回転を与える（３０）。

ここで前記処理２８の誤差の累積においては第４図に示
すフローチャートの処理を行なう。第４図は処理２８の
累積動作を説明するフローチャートである。即ち、第２
図に示す区間Ａを参照するために、ｊをトレーニングビ
ットの先頭にする初期化後（３９）、位相遷移ｍｊと参
照データｒｊとの差ｐｊを抽出して（４０）　、ｐｊの
絶対値を判定（４１）Ｌ、π／４［ｒａｄ］を超える場
合はｐｊをπ／４で割った剰余を新たにｐｊとしく４２
）、誤差の抽出値として該ｐｊを累積する（４３）。そ
して処理４０〜４５をトレーニング期間の終了まで、シ
ンボルを更新（４５）してくり返す。なお、このくり返
しはトレーニングの終了（４４）までで、第２図のデー
タではシンボル数が１０であるため、１０回実施される
。

第４図に示した処理３９〜４５は、雑音により符号誤り
を発生させているデータの推定に対する影響を低減させ
、推定精度を向上させる。以上説明した通り、前記処理
２５〜３０および３９〜４５の実行により固定周波数偏
差に対する第１の補正が行なわれる。また、前記処理２
９の推定は平均値を求めるといった簡易な方法であり、
演算量を増大させない。

補正された受信サンプルに対して次の繰り返し処理が実
行される。

第３図に示す通り、再びシンボルの位相を計算しく３１
）、、：：のシンボル位相から固定周波数偏差による位
相回転を抽出する（３２）、前記処理３２について、第
５図および第６図を用いて説明する。第５図は１シンボ
ル期間における位相遷移を２次元の直交座標に示したも
ので、白日は一時刻前のシンボルの位相点（θ、−１）
を、黒円は着目しているシンボルの位相点（θ、）　を
表わす。

第６図は処理３２の動作を示すフローチャートである。

第５図において、オフセットによる位相の回転は次のよ
うに抽出される。まず位相点θ。

と座標原点を結ぶ直線を仮定し、座標原点を中心に反時
計方向にπ／４回転した第１の判定軸を求め、さらに前
記第１の判定軸に直交する第２の判定軸を求める。この
第１、第２軸によって座標原点を中心に４方向の半直線
（点線で図示）が仮定される。この半直線を反時計回り
の順番にｑｄｒｏ、ｑｄｒｌ、ｑｄｒ２、ｑｄｒ３で表
わすことにする。以上の操作は第６図の処理４７に相当
する。この場合ｑｄｒｏ、ｑｄｒＬ　ｑｄｒ２、ｑｄｒ
３の各直線ヘノ位相遷移が、それぞれ変調による＋π／
４、＋π・３／４、−π・３／４、−π／４の遷移に対
応する。そこで着目している位相点θ、について最も近
い直線を判定し、この直線からの位相差（第５図斜線部
）を固定参照信号による位相回転成分△ｗｊとし、で抽
出する（第６図の処理４８）。前記処理４７．４８は各
シンボルごとにバーストが終了するまで繰り返される（
繰り返し判定は第６図処理４９、およびシンボルの更新
は第６図処理５０）。

次に第３図の処理３３で△ｗｊを累積するが、この詳細
を第７図を用いて説明する。第７図は処理３３の動作を
示すフローチャートである。累積計算では、抽出量の絶
対値があるしきい値を超えている場合はデータを除去し
、累積には加えない。

しきい値はπ／４×ｗとし、ＷをＯ＜　ｗ　＜　１の範
囲としている。第７図において、Ａｋは前記△Ｗｊの累
積を、添え字には累積シンボル数を示す。

処理５１は累積にあたっての初期化、処理５２は抽出回
転量の絶対値判定であり、抽出量がしきい値を超える場
合は累積から除去している（５６）。

有効な回転量であるときはＡｋへの累積（５３）累積数
にとシンボル数ｊの更新（５４）を行なう。

前記処理５２〜５４は、バースト終了まで繰り返される
（終了判定５５）。前記のしきい値を設けたことは、前
記第１の補正手段によって固定周波数偏差が補正され（
第３図３０）、抽出される位相回転は比較的小さいと考
えられるためである。

即ち、△ｗｊの抽出量が特に大きいときには雑音による
回転であると判断し、不正データとして除去することを
行なっている。この結果、得られたＡｋの累積状態図を
第９図に示す。

次に再び第３図に戻って動作を説明する。処理３３によ
って累積したデータに対し、その時間的変動を最小２乗
法にもとづく１次近似式によって推定する（３４）。１
次近似式は、固定周波数偏差による１シンボル期間の推
定位相遷移量△Ｗと初期位相の推定値をθとしたｙ＝△
ｗ−に十〇の直線である。該直線と前記累積Ａｋとのシ
ンボルごとの誤差の２乗平均を最小化することにより、
前記△ｗ１初期位相θを推定する。第１０図に第９図の
累積Ａｋを直線回帰した状態図を示す。

次に、これらの推定値をもとに受信サンプルに対して第
２の補正を行なう（３５）。この第２の補正は、各時刻
ｊの受信シンボルに−（△Ｗ　”　Ｊ＋θ）で示される
位相回転を与えるもので、初期位相を考慮したものであ
る。したがって各受信サンプルの位相については、シン
ボル間の相対的な位相回転が補正されるだけでなく、そ
の絶対位相が同期検波した場合の位相となるように補正
されることになる。

その漸近的改善は、前記処理３１〜３５を次の二つの判
定の結果にもとづき繰り返すことによってなされる。ま
ず繰り返し回数が予め定めた規定回数Ｍに達したか（３
６）、次に推定した固定周波数偏差△Ｗが予め定めたし
きい値Ｆ以下になるか（３７）の２点に対し判定する。

いずれが一方の条件を満たしたときに繰り返、し処理を
終了する。

前記規定回数Ｍおよび△Ｗのしきい値Ｆは、バースト長
と伝送レートおよび１フレ一ム時間を考慮し適当な値が
選ばれるものである。即ち、前記２点の判定は前者が処
理の時間的制約を満足すること、および推定値の発散を
防止することを目的とし、後者はキャリア同期の精度が
容認される誤差以内に収束した段階で処理を打ち切るこ
とを目的としている。

以上で第１図のワークメモリ１３、キャリア推定部１４
、キャリア同期部１６で実行されるループの漸近的推定
および補正の動作が実施される。

次に位相補正を受けたシンボル間隔の受信サンプルはキ
ャリア同期の確立したデータとしてキャリア同期部１６
より複号部１７へ出力される。複号部１７は入力した受
信サンプルのシンボル間の位相遷移を分類し、対応する
２ビツトの２進データに復号し、これを直列データに順
次変換して、２進データ出力端子１８へ出力する。

以上が第１図に示した実施例の動作の説明である。第３
図のフローチャートで示した本発明のキャリア同期方式
の一連の処理（２５〜３８）と復号処理をバースト伝送
の受信間隔（１フレ一ム期間）で実行することにより、
バースト信号を連続して受信することができる。また、
第１図のデータメモリ１０とワークメモリ１３について
は同一メモリとすることも可能である。

次に第１図に示した構成において、特に前記複号部１７
の復号方法が各受信シンボルの位相を計算し、シンボル
間の相対的な位相遷移を算出して復号する場合の他の実
施例を第８ｒＩＡに示す。この場合初期位相差は復号に
関しては考慮する必要が無くなる。第８図は第１図のワ
ークメモリ１３、キャリア推定部１４、キャリア同期部
１６の動作に関する他の実施例のフローチャートである
。第３図と同等の処理には同じ番号を付した。第３図に
示した場合と同様に前記２６〜３０の処理による、参照
信号との誤差の平均値推定にもとづく位相補正を、前記
３６．３７に示す判定基準のどちらか一方を満足するま
で繰り返す、受信サンプルのシンボル間に存在する固定
周波数偏差による位相回転成分を補正し、その相対的な
位相遷移が変調成分のみに依存するよう動作するもので
ある。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明によればπ／４シフトＱＰｓ
Ｋ変調方式で変調されたバースト信号に対し、 第１の段階として、バースト信号に挿入されている既知
のトレーニング信号を用いることで、固定周波数偏差に
よるシンボル間の相対的な位相回転を推定および補正す
ることかできる。このとき符号誤りを発生させるような
大きな雑音の推定値への影響は、これを低減することが
できる。

第２の段階として］バーストの受信サンプルから変調成
分を除去できるので、補正残の位相回転の抽出が行なえ
、抽出量の時間的累積から初期位相差と固定周波数偏差
を推定し、受信シンボルの絶対位相について補正を行な
うことができる。

このとき累積する抽出量にしきい値を設けたので雑音に
よる推定精度の劣化を低減できる。

さらに前記第１の補正と第２の補正を連続して行ない、
第２の補正を漸近的に繰り返えすため同期精度が向上す
る効果を有している。

これらにより蓄積一括復調に好適なキャリア同期を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図はバースト信号のビット構成を示す構成図、第３図
は本発明のキャリア同期の方法を説明するフローチャー
ト、第４図は第３図の処理２８の動作を示すフローチャ
ート、第５図は第３図の処理３２における変調成分除去
方法を説明する図、第６図は第３図の処理３２の動作を
示すフローチャート、第７図は第３図の処理３３の動作
を示すフローチャート、第８図は第１図における他の実
施例を示すフローチャート、第９図は累積Ａｋの状態図
、第１Ｏ図は第９図の直線回帰状態図である。 符号の説明 ｌ・・・ＩＦ入力端子 ２・・・発振器 ３・・・π／２移相器 ４．５・・・ミクサ ６．７・・・ローパスフィルタ ８．９・・・Ａ／Ｄ変換器 １０・・・データメモリ １１・・・タイミング抽出部 １２・・・補間演算部 １３・・・ワークメモリ １４・・・キャリア推定部 １５・・・参照データメモリ １６・・・キャリア同期部 １７・・・複号部 １８・・・２信データ出力端子 ■ｊ・・・受信サンプルｊシンボル目の同相データＱｊ
・・・受信サンプルｊシンボル目の直交データθｊ・・
・受信サンプルｊシンボル目の位相ｍｊ・・・ｊ−１番
目と５番目のシンボルの相対位相遷移 ｒｊ・・・ｊ−１番目と５番目のシンボルの既知の相対
位相遷移（トレーニング期間） Ａ・・・・・・ｍｊのｒｊに対する誤差の累積ｂ・・・
・・・トレーニングシンボル数△ｗ０・・・固定周波数
偏差 ΔＷ・・・固定周波数偏差の推定値 番目のシンボルの相対像 △ｗｊ・・・ｊ−１番目とｊ 相遷移の抽出値 θ。・・・　初期位相 θ・・・・・・初期位相の推定値 Ａｋ　　・・・△ｗｊの累積値 Ｍ・・・・・・繰り返し回数の制限値 Ｆ・・・・・・固定周波数偏差の許容推定誤差箋１ 回 寛 Ｉ！ｌ □１寸゛−ストーーーーーーーー例 寛３あ １兄 １Ｆ−）口 〆コ 第し以 ″７呪

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、π／４シフトＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈ
   ａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）変調方式により変調さ
   れ所定の位置にトレーニング期間を備えたバースト信号
   を、キャリアに対しオフセットが存在する非同期の固定
   参照信号により検波し、２次元のベースバンド信号に展
   開してメモリに蓄積した後、一括して復調する蓄積一括
   復調に適用されるキャリア同期方式において、 前記トレーニング期間の既知の２進符号に対応する前記
   変調方式の位相遷移を、シンボル間隔を単位に記憶する
   データ参照手段と、 シンボルタイミング同期が得られた受信サンプルの、前
   記トレーニング期間におけるシンボル間隔の位相遷移と
   、該位相遷移と位置的に対応する前記データ参照手段の
   記憶データとの差を抽出し、抽出量について平均値を求
   め、該平均値を第１のオフセットとして推定する第１の
   オフセット推定手段と、 各シンボル間隔の受信サンプルに対し、前記第１のオフ
   セットを１シンボル時間毎に累積した位相遷移に絶対値
   が等しく正負の符号の異なる第１の補正量を求め、前記
   第１の補正量に応じた位相回転を与える第１の位相補正
   手段と、前記２次元のベースバンド信号により示される
   直交座標において、連続する第１、第２のシンボルを仮
   定したとき、前記第１のシンボルの座標点と座標原点を
   通過する直線について、座標原点を中心に該直線を反時
   計方向にπ／４［ｒａｄ］回転した第１の判定軸と、該
   第１の判定軸と直交関係にある第２の判定軸を求め、次
   に前記第２のシンボルの座標位置と前記第１、第２の判
   定軸との距離を求め、最短距離の軸からの前記第２のシ
   ンボルの位相差を前記位相回転量とし抽出する変調成分
   除去手段と、 前記変調成分除去手段の抽出した位相回転量を累積し、
   その線形変動を直線近似し、初期位相と周波数（以下、
   固定周波数偏差と称す）の２つのパラメータを推定する
   第２のオフセット推手段と、 各シンボル間隔の受信サンプルに対し、前記第２のオフ
   セット推定手段の求めた初期位相に前記固定周波数偏差
   を、１シンボル時間毎に累積した位相遷移に絶対値が等
   しく正負の符号が異なる第２の補正量を求め、前記第２
   の補正量に応じた位相回転を与える第２の位相補正手段
   とを少なくとも備え、 前記第１のオフセット推定手段と前記第１の位相補正手
   段による一連の処理に続き、前記変調成分除去手段と第
   ２のオフセット推定手段と第２の位相補正手段の３つの
   手段の処理を、予め定めた回数に達するか、あるいは、
   前記固定周波数偏差の絶対量が所定のしきい値以下とな
   るまで繰り返し動作させるループとを設けることを特徴
   とするキャリア同期方式。 ２、前記第１のオフセット推定手段は、シンボル間隔で
   抽出される前記差分の絶対値がπ／４［ｒａｄ］を上回
   る場合、これをπ／４で割った剰余を差分として平均値
   の計算に用いることを特徴とする請求項１記載のキャリ
   ア同期方式。 ３、前記第２のオフセット推定手段は、前記変調成分除
   去手段によつて得られた位相回転量が（π／４）×ｗ［
   ｒａｄ］（ｗは０＜ｗ＜１である実数）を上回る場合、
   累積のデータから除去して前記初期位相と固定周波数偏
   差の２つのパラメータの推定を行なうことを特徴とする
   請求項２記載のキャリア同期方式。