JPH04261238A - 推定ビット誤り率測定回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は受信されたデータ全体
の誤り率を受信されたデータの一部である同期語等の特
定のビットパターンの誤り率から推定しょうとする推定
ビット誤り率測定回路に関するものであり、たとえば同
期語を軟判定検出する際にその回線のビット誤り率の推
定値を求めるディジタル回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の推定ビット誤り率測定回路は、例
えば文献「ディジタル移動通信用適応自動等化器動作制
御方式」（行方稔、芦澤睦著　　１９９０年電子情報通
信学会秋季全国大会Ｂ−２８１）に記載されているよう
に、固定のビットパターンに含まれるビット誤り数から
ビット誤り率を求めるものがある。以下図を用いて従来
の技術を説明する。

【０００３】図３は従来のビット誤り率測定回路の全体
の構成図である。図において１は受信信号内に付加され
た固定のビットパターンと同一のものが記憶されている
相関器、２は比較器、３は減算器、９はラッチ回路、１
０は乗算器、１１は累積加算回路、１２は除算器である
。

【０００４】次に硬判定相関方式を用いたこの回路の動
作を説明する。まず固定のビットパターンが付加された
受信信号は相関器１に１ビットずつ入力され、相関器内
に記憶されている同一の固定ビットパターンと相関演算
が行われていく。このとき受信信号内の固定ビットパタ
ーンが入力されたときの相関値は、固定ビットパターン
内の正しく受信されたビット数となるので、減算器３に
おいて固定パターンのビット長で差をとることにより、
固定パターン内の誤って受信されたビット数が得られる
。そして比較器２で、この固定ビットパターンの入力を
しきい値検出し、ラッチ回路９にこの検出信号が入力し
たときだけ減算器３の値を累積加算回路１１へ通すこと
により、固定パターン内のビット誤り数だけが任意の回
数だけ累積加算される。一方乗算器１０では加算回数と
固定のビットパターン長が乗算され、この値は任意の加
算回数になるまでに入力された固定ビットパターンのビ
ット数の総和となるため、除算器１２において、累積加
算回路１１からの累積加算されたビット誤り数を、この
固定ビットパターンのビット数の総和で除算することに
より、推定ビット誤り率を求める。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の推定ビット誤り
率測定回路は、上記のように固定のビットパターンをデ
ータに付加し、復調された固定のビットパターンを硬判
定相関方式によって検出することにより、固定ビットパ
ターンに含まれるビット誤り数を求め、その誤り数より
ビット誤り率を求めるため、固定のビットパターンの誤
検出、不検出が生じるような回線品質の悪い伝送路では
、算出される推定ビット誤り率の信頼度が低下するとい
う問題点があった。

【０００６】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、回線品質の悪い伝送路においても従
来の方式に比べ、より正確なビット誤り率の推定値を得
ることを目的とするものであり、さらに不検出確率が生
じるような極端に悪い伝送路において算出される値に対
して、信頼度の低いことを知らせる方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る推定ビッ
ト誤り率測定回路は以下の要素を有するものである。 （ａ）受信信号と既知の信号との相関の大きさに基づい
て受信信号から同期語等の特定のビットパターンを検出
し検出信号を出力する検出手段、 （ｂ）特定のビットパターンの検出が予定されていない
時期に上記検出手段が特定のビットパターンを検出した
場合は、検出信号を無視し、特定のビットパターンの検
出が予定されている時期に上記検出手段が特定ビットパ
ターンを検出しない場合は、検出信号を発生して出力し
、同期外れが生じた場合は、同期はずれ信号を出力する
信号出力手段、 （ｃ）特定のビットパターン内のビット誤り数を求め、
ビット誤り率の推定値を算出する算出手段。

【０００８】

【作用】この発明における推定ビット誤り率測定回路は
、受信信号から同期語等の特定のビットパターンを相関
関係により検出する検出回路を有し、この検出手段によ
り、同期語等の特定のビットパターンの入力を検出する
。また、信号出力手段により、特定のビットパターンの
誤検出、不検出が生じた場合でも１フレーム毎に検出信
号を出力させ、また不検出が任意の回数連続して生じた
場合、同期はずれを示す信号を出力する。さらに、算出
手段は、検出信号が出力されたときの、特定のビットパ
ターン検出回路内の相関器に記憶されている特定のビッ
トパターンと受信信号との異なるビット数を特定のビッ
トパターン長内のビット誤り数として、任意の回数にな
るまで累積加算し、この値と特定ビットパターン長を累
積加算回数で乗算した値との比を求めることによって、
推定ビット誤り率を算出する。

【０００９】

【実施例】実施例１．以下この発明の一実施例を図につ
いて説明する。図１はこの発明による推定ビット誤り率
測定器の一実施例の全体の回路図である。図１において
１は軟判定受信信号を同期語で軟判定相関演算する軟判
定相関回路、２は軟判定相関回路１から出力された軟判
定相関値と、すでに設定されてあるしきい値とを比較し
、同期語の入力と位相の反転を検出する比較器、３は減
算器、４は選択器、５はアパーチャゲート、不検出信号
、同期はずれ信号を出力するアパーチャゲート作成回路
、６は誤検出防止用のＡＮＤゲート、７は１フレーム毎
に擬似検出信号を、図２のように出力する擬似検出信号
発生回路、８は選択器、９は合成検出信号が入力された
ときだけ選択器４からの値を同期語内のビット誤り数と
して次の回路に出力するラッチ回路、１０は乗算器、１
１はラッチ回路９から送られてくる値を、加算回数が設
定されている任意の値になるまで累積加算を行う累積加
算回路、１２は推定ビット誤り率を求める除算器である
。また、２０は受信信号と同期語との相関の大きさに基
づいて、受信信号から同期語を検出して、検出信号を出
力する検出手段である。２１は、同期語の誤検出や不検
出があっても受信信号の１フレームごとに検出信号を出
力するとともに、同期はずれを検出する信号出力手段で
ある。２２は、同期語内のビット誤り数を求め、ビット
誤り率を求める算出手段である。

【００１０】次に上記実施例の動作を図１〜図２を参照
しながら説明する。復調器（図示せず）によって復調さ
れた軟判定受信信号のビット系列は軟判定相関回路１内
で軟判定信号の各ビット系列に対する相関器にそれぞれ
１ビットずつ入力され、各相関器内に記憶されている受
信信号内の同期語と同一のビットパターンを持つ同期語
と、それぞれ相関演算が行われていく。そして算出され
た各位の相関値は、各位に対応した重み付けがされた後
、全て加算され、軟判定相関値として比較器２において
しきい値と比較される。たとえば、軟判定レベル数を０
〜７の８レベル判定で行う場合を例にして説明する。 同期語長を６３ビットとすると、軟判定受信信号のビッ
ト系列は、０〜７のいずれかの値をもつ信号が６３個連
続していることになる。実際には、０〜７を示すために
は、３ビット必要であり、この６３×３ビットが同期語
の軟判定受信信号として軟判定相関回路１に入力される
。もし、入力された６３ビットの同期語が、相関器内の
同期語と軟判定レベルにおいてもすべて一致した場合、
６３×８の値が軟判定相関値として出力される。逆に、
軟判定レベルがすべて逆の場合は０が出力される。 したがって軟判定相関値は０〜６３×８の間の値をとる
ことになる。

【００１１】次に、比較器２の動作について説明する。 復調器において受信信号の位相が反転し、送信データが
反転する場合がある。そのため仮に雑音の影響を全く受
けていない同期語が軟判定受信信号として軟判定相関回
路１内に入力された場合、算出される軟判定相関値は２
通り考えられ、位相正常時には（同期語長×軟判定レベ
ル数）か、あるいは０のどちらかに近い値となるため軟
判定相関回路１で求められた軟判定相関回路１で求めら
れた軟判定相関値は、比較器２において、位相が正常な
場合の相関値に対するしきい値と、反転している場合の
相関値に対するしきい値の２つに対してそれぞれ比較さ
れる。軟判定相関値をＣｉ、位相が正常な場合の相関値
に対するしきい値をＥａ、位相が反転している場合の相
関値に対するしきい値をＥｂとすると、比較器２におい
て、（Ｃｉ＞Ｅａ）あるいは（Ｃｉ＜Ｅｂ）を満たした
とき、同期語を検出したと判断し検出信号が出力される
。またこの時、検出信号が（Ｃｉ＞Ｅａ）あるいは（Ｃ
ｉ＜Ｅｂ）のどちらによって出力されたかを調べること
によって、位相の反転の有無を知ることができるが、こ
れを表す信号が位相不確定性信号として選択回路４に出
力される。

【００１２】次に、アパーチャゲート作成回路５は、図
２の（ａ）に示すように、比較器２から生成された最初
の検出信号を入力するとアパーチャゲートを予定されて
いるフレーム長に同期したアパーチャゲートを周期的に
発生させる。比較器２によって出力される検出信号は、
アパーチャゲート作成回路５内において最初に入力され
る検出信号から作成されるアパーチャゲートと、ＡＮＤ
回路６において理論積がとられる。これは例えば図２の
（ｃ）のように同期語が入力されていないのに、比較器
２でのしきい値検出により検出信号が誤って検出される
、いわゆる誤検出が生じても、アパーチャゲートが閉じ
ているため次の回路にその誤った検出信号が出力させな
いためである。また同期語の入力を軟判定相関検出方式
を用いても検出できず、ＡＮＤ回路６において、アパー
チャゲート開放中に検出信号が図２の（ｄ）のように入
力されなかった場合、つまり不検出が生じた場合に対応
して、検出信号が比較器２から出力されるたびに擬似検
出信号発生回路７で１フレーム後の検出信号の場所を予
想してその場所に擬似検出信号が出力される。選択器８
では、アパーチャゲート作成回路５からの不検出の有無
を示す不検出信号により、同期語が正常に検出されてい
るときはＡＮＤ回路６からの検出信号が合成検出信号と
して出力され、一方不検出が生じたときは擬似検出信号
発生回路７からの擬似検出信号が合成検出信号として出
力される。また不検出が任意の回数連続して発生した場
合、アパーチャゲート作成回路５から、算出される推定
ビット誤り率の信頼度が低いことを示す同期はずれ信号
が出力される。それと同時にアパーチャゲートが図２の
（ｅ）のように、検出信号を探すために開放される。

【００１３】一方、軟判定相関回路１で求められる軟判
定相関値の内、軟判定信号の最上位ビットと同期語との
相関値は、受信信号と同期語との一致するビット数とな
る。ここでいう最上位ビットとは、軟判定レベルを示す
軟判定信号の最上位ビットのことであり、たとえば０〜
７の８レベルの場合、前述のように３ビットの軟判定信
号を同期語の各ビットに対して発生させるので、その３
ビット目のことである。これを０〜７レベルに対応して
表すと以下のようになる。 軟判定レベル　　　　　　軟判定信号 ０レベル　　……　　　　０００ １レベル　　……　　　　００１ ２レベル　　……　　　　０１０ ３レベル　　……　　　　０１１ ４レベル　　……　　　　１００ ５レベル　　……　　　　１０１ ６レベル　　……　　　　１１０ ７レベル　　……　　　　１１１ このように、０〜３レベルの軟判定信号の最上位ビット
（３ビット目）はすべて０であり、４〜７レベルの軟判
定信号の最上位ビット（３ビット目）はすべて１であり
、同期語のビットが０〜３レベルの軟判定信号とされた
場合にはこれをオフビットと判断し、同期語のビットが
４〜７レベルの軟判定信号とされた場合には、これをオ
ンビットと判断する場合、この最上位ビット（３ビット
目）の０と１は、それぞれオフとオンに対応しているこ
とになる。したがって、この最上位ビットだけを対象と
した相関値を、同期語と一致したときは１とし、同期語
と一致しないとき０とすることにより、受信信号と同期
語との一致するビット数となる訳である。もし、同期語
が６３ビットである場合、最上位ビット相関値は、最大
６３から最小０の値をとる。６３の場合は、すべての受
信信号と同期語のすべてのビットが一致した場合であり
、０の場合は、すべて不一致の場合である。

【００１４】よってこの最上位ビットと同期語との相関
値を減算器３に入力し、同期語長で減算することによっ
て求められた減算値は、位相が正常な場合の受信信号と
同期語との異なるビット数となる。また、軟判定相関回
路１からの最上位ビットと同期語との相関値は、位相が
反転している場合の受信信号と同期語との異なるビット
数となる。よって、選択器４において、減算器３からの
減算値と、軟判定相関回路１からの最上位ビット相関値
が、比較器２からの位相不確定性信号によって位相が正
常な場合は減算値が選択され、位相が反転している場合
は最上位ビット相関値が選択されることにより、選択器
４から出力される値は、常に受信信号と同期語との異な
るビット数となる。この選択器４から出力される値のう
ち、受信信号として同期語が入力された時の値は、受信
信号内の同期語と、相関器内の同期語との異なるビット
数、つまり同期語内におけるビット誤り数となる。この
同期語内におけるビット誤り数は、選択器４から出力さ
れた値をラッチ回路９に入力し、合成検出信号がラッチ
回路９に入力された時のみ、その値を次の回路へ出力す
ることにより、取り出すことが可能となる。このように
してラッチ回路９から同期語内のビット誤り数累積加算
回路１１へ入力され、あらかじめ設定された加算回数に
なるまで累積加算される。乗算器１０では加算回数と同
期語長が乗算されるが、この値は加算回数になるまでに
入力された同期語のビット数の総和となるため、除算器
１２において、累積加算回路１１からの累積加算された
ビット誤り数を、この同期語のビット数の総和で除算す
ることにより、推定ビット誤り率を求めることができる
。この推定ビット誤り率をＰＢＥＲとすると、ＰＢＥＲ
は以下の式で表すことができる。 ＰＢＥＲ＝ΣＥｉ／（Ｎ×Ｌ） 但し、ΣＥｉ；同期語内のビット誤り率の累積加算値Ｎ
　　　　　　　　　　；加算回数 Ｌ　　　　　　　　　　；同期語長

【００１５】以上、上記実施例は復調された軟判定受信
信号と同期語パターンとで軟判定相関演算を行い、しき
い値と比較することにより同期語の入力を検出し、同時
に位相の反転を検出する手段と、誤検出、不検出が生じ
てもアパーチャゲート、擬似検出信号により、１フレー
ム毎に検出信号を出力させる手段と、軟判定受信信号の
最上位ビットと同期語との相関値、位相不確定性信号、
同期語検出信号と任意の同期語長により、受信信号と同
期語との異なるビット数のうち、同期語が入力されたと
きの値のみ、同期語内のビット誤り数として読み込み、
任意の回数になるまで累積加算する手段によって、推定
ビット誤り率を測定するものである。また同期はずれが
生じたことを検出する手段によって、そのとき求められ
る推定ビット誤り率が信頼できないものであるとして同
期はずれ信号を出力するものである。

【００１６】このように、この実施例においては、固定
のビットパターンに含まれるビット誤り数からビット誤
り率を求める推定ビット誤り率測定回路において、固定
のビットパターンとして同期語を使用し、軟判定相関方
式によって同期語入力を検出する手段と、同期語の誤検
出、不検出が生じた場合でも、これをアパーチャゲート
、擬似検出信号によって１フレーム毎に検出信号を出力
させる手段と、同期語内のビット誤り数を求め、ビット
誤り数を累積加算し、ビット誤り率の推定値を算出する
手段と、ビット誤り率の推定値が、同期外れが生じた際
に算出される場合、その推定値は確からしくないことを
示す同期外れ情報を出力する手段とを備えた推定ビット
誤り率測定回路を説明した。

【００１７】実施例２．なお、上記実施例は推定ビット
誤り率を、受信信号側の同期語と、相関器側の同期語と
の異なるビット数から求める回路であるが、同期語にあ
わせて特定のビットパターンに対して、この誤り率を求
めることも可能である。通常、データの１フレームのう
ち、同期語以外に、クロック再生用パターンやガードタ
イムも、一定のビットパターンで送信されている。した
がって、これら同期語とクロック再生用パターンで構成
されるプリアンブルと、フレーム間に設けてあるガード
タイムの全てに対して、この誤り率を求めることも可能
である。通常、ガードタイムのあとにクロック再生用パ
ターンが続き、このクロック再生用パターンのあとに同
期語が続くため、このプリアンブルとガードタイムを用
いたビット誤り率推定回路の構成も、上記実施例とほと
んど変わらず、しかも上記実施例より、１フレーム内の
ビット誤り率の測定の対象となる範囲が広くなるため、
より実際のビット誤り率に近い値が得られることになる
。この回路は図１とほぼ同一の構成で実現することがで
きる。まず図１の軟判定相関回路１内を変更し、軟判定
方式による同期語の検出が行われる一方で、プリアンブ
ルとガードタイムのビットパターンで相関演算を行い、
その相関値を最上位ビット相関値として出力させる。ま
た図１に示してある同期語長をプリアンブルとガードタ
イムのビット長に変更する。以上の２点の変更を行うこ
とにより、容易にプリアンブルとガードタイムのビット
パターンを用いた推定ビット誤り率を求めることができ
る。

【００１８】実施例３．上記実施例１では、同期語を検
出して同期語の誤り率を求める例を示し、また、実施例
２では、同期語を検出して同期語とクロック再生用パタ
ーンとガードタイムのビットパターンの誤り率を求める
例を示したが、その他の特定のビットパターンの場合で
もよい。また、検出するビットパターンと誤り率を算出
するビットパターンは異なっていてもよく、いくつかの
例として以下のようなものがある。 検出するビットパターン　　　　　　誤り率を算出する
ビットパターン 同期語　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
同期語同期語　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　同期語＋クロック再生パターン 同期語　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ガードタイムクロック再生パターン　　　　　　　　ク
ロック再生パターンガードタイム　　　　　　　　　　
　　　　　　クロック再生パターン同期語　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　その他の特定のビッ
トパターン 特定のビットパターンＡ　　　　　　特定のビットパタ
ーンＡ特定のビットパターンＡ　　　　　　特定のビッ
トパターンＢ

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、回線
品質の悪い状態の下でも、特定のビットパターンを検出
する確率を高め、なおかつ誤検出、不検出が生じた場合
にも、アパーチャゲートと擬似検出信号により、１フレ
ーム毎に安定して検出信号を出力ように構成したので、
より信頼のおける推定ビット誤り率が得られる効果があ
る。また不検出が連続して生じるような極めて回線品質
の悪い状態の下では、同期はずれ信号を出力するように
構成したので、算出される推定ビット誤り率の信頼度が
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による推定ビット誤り率測定回路の一実
施例の全体の回路図。

【図２】本回路内の各信号のタイミング波形図。

【図３】従来の推定ビット誤り率測定回路の全体の構成
図。

【符号の説明】

１　　相関回路 ２　　比較器 ３　　減算器 ４　　選択器 ５　　アパーチャゲート作成回路 ６　　ＡＮＤ回路 ７　　擬似検出信号発生回路 ８　　選択器 ９　　ラッチ回路 １０　　乗算器 １１　　加算器 １２　　除算器 ２０　　検出手段 ２１　　信号出力手段 ２２　　算出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　以下の要素を有する推定ビット誤り率
   測定回路 （ａ）受信信号と既知の信号との相関の大きさに基づい
   て受信信号から特定のビットパターンを検出し検出信号
   を出力する検出手段、（ｂ）特定のビットパターンの検
   出が予定されていない時期に上記検出手段が特定のビッ
   トパターンを検出した場合は、検出信号を無視し、特定
   のビットパターンの検出が予定されている時期に上記検
   出手段が特定ビットパターンを検出しない場合は、検出
   信号を発生して出力し、同期外れが生じた場合は、同期
   はずれ信号を出力する信号出力手段、（ｃ）特定のビッ
   トパターン内のビット誤り数を求め、ビット誤り率の推
   定値を算出する算出手段。