JPH0465946A - 復調基準位相曖昧度除去方式 - 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〕 本発明は復調基準位相曖昧度除去方式に関し、特に誤り
訂正を行うディジタル無線通信システム等における復調
基準位相曖昧度除去方式に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル無線通信システム等では、伝送すべきデータ
列を送信側で誤り訂正符号化した後変調信号として送出
し、受信側では受信信号を復調して得たデータ列を誤り
訂正復号して伝送中の誤りを除去することがよく行なわ
れている。

例えば、伝送すべき１列のデータ列を畳込み符号化して
２列のデータ列を得、これらデータ列で搬送波信号を４
相位相変調して送出する。受信側では、受信信号である
４相位相変調信号を同期検波して２列のデータ列を得、
これらデータ列をビタビ復号器で誤り訂正復号する。

受信側の復調器は、入力した４相位相変調信号から復調
基準搬送波信号を再生し、この復調基準搬送波信号を用
いて同期検波する。

ところで、４相位相変調信号のような直交変調信号から
再生した復調基準搬送波信号には、周知のように、９０
度の整数倍の位相曖昧度がある。

この復調基準位相曖昧塵を除去しないと、送信側で符号
化器から変調器へ出力したデータ列と受信側で復調器か
ら復号鍵器へ出力したデータ列とが（伝送誤りがなくて
も）一致せず、誤り訂正復号ができなくなる。復調基準
位相の食い違いが１８０度であれば、復調器からの２列
のデータ列が共に反転する。又、食い違いが９０度か２
７０度であれば、２列のデータ列の列順が逆になり、ど
ちらか一方のデータ列が反転する。そのため、何等かの
方法で復調基準位相の食い違いを検出して、この食い違
いを補正する必要がある。

復調基準位相の食い違いを補正する必要があることは、
上述した例に限らず、誤り訂正を行い変調方式に２相位
相変調方式、多値直交振幅変調方式等の位相変調を伴う
変調方式を用いる限り、誤り訂正方式や変調方式の種類
にかかわらず、一般につきまとう問題である。

復調基準位相の食い違いを補正する従来の第１の方式は
、復号器で誤り発生率の増大を検出して食い違いを補正
する方式である。復調基準位相に食い違いがあれば、き
わめて多数の誤りが発生したことと等価になるので、復
号器で誤り発生率がある値以上になったことを検出して
復調基準位相が食い違っていると判断し、食い違いを補
正するように復調器からのデータ列を試行錯誤的に論理
操作する。

復調基準位相の食い違いを補正する従来の第２の方式は
、ユニークワードを誤り訂正符号化せず伝送し、受信側
でユニークワードを検出して食い違いを補正する方式で
ある。ディジタル通信システムでは、一般に、伝送すべ
きデータ列をフレーム化し、フレーム同期用のユニーク
ワードを付加して伝送する。受信側ではこのユニークワ
ードなフレーム同期回路で検出してフレーム同期をとる
。

この第２の従来方式では、ユニークワードは誤り訂正符
号化せずに伝送する。そのために、受信側では復調器が
出力したデータ列がら、データ列の列順の逆転やデータ
列の反転はあるにせよ、ユニークワードの検出が可能で
ある。ユニークワード検出時にデータ列の列順の逆転や
データ列の反転の情報から復調基準位相の食い違いの値
まで推定できるので、この推定に基づいて復調器がらの
データ列を論理操作して食い違いの補正を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の復調基準位相曖昧度除去方式の第１の例
は、復号器における誤りの発生を計数してしきい値と比
較する回路が必要となり、又、この回路の比較結果に基
づいて復調器がらのデータ列を論理操作する動作の前方
保護、後方保護を行う保護回路も必要となるので、回路
規模が大きくなる欠点がある。

又、第２の従来例も、ユニークワードの検出がもともと
複雑であるのに加えて、ユニークワードを誤り訂正符号
化せずに伝送するので、ある程度の伝送誤りを許容して
ユニークワードの検出を行う必要があり、そのためユニ
ークワードを検出する回路が複雑になり、やはり回路規
模が大きくなる欠点がある。

本発明の目的は、小さな回路規模で復調基準位相の曖昧
塵を除去できる復調基準位相曖昧度除去方式を提出する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の復調基準位相曖昧度除去方式は、フレーム同期
用のユニークワードな含むデータ列を誤り訂正符号化す
る符号化器、及び、少くとも位相変調を伴う変調方式を
用いて前記符号化器からのデータ列で変調した変調信号
を出力する変調器を備えた送信側と、この送信側から伝
送されてきた前記変調信号を同期検波して復調する復調
器、この復調器の復調基準位相の食い違いを除去すべく
制御信号が入力すると前記復調器からのデータ列を試行
錯誤的に論理操作して出力する位相曖昧度除去器、この
位相曖昧度除去器からのデータ列を誤り訂正復号する復
号器、及び、この復号器からのデータ列が含む前記ユニ
ークワードを検出してフレーム同期をとりあらかじめ定
められた時間フレーム同期が確立しない場合に前記制御
信号を出力するフレーム同期回路を備えた受信側とを具
備している。

前記フレーム同期回路は、前記復号器からのデータ列中
に前記ユニークワードと同じビットパターンを検出する
ご′とに検出信号を出力するユニークワード検出回路と
、このユニークワード検出回路からの前記検出信号の入
力状態に基づきフレーム同期が確立しているか否かを示
す同期情報を出力する保護回路と、前記ユニークワード
検出回路から前記検圧信号が入力すると初期値が設定さ
れ前記復調器からのクロックを計数することによりフレ
ームパルスを出力するフレーム同期カラ同期カウンタか
らの前記フレームパルスを陣散ミ計数し計数値があらか
じめ定めた値になると前記制御信号を出力してリセット
されるタイマ回路とを有して構成され賓よい。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実旌例を示すブロック図である。

この実施例において、送信側ｌＯは、伝送すベキデータ
列にフレーム同期用のユニークワードを付加するユニー
クワード付加器１１と、ユニークワード付加器１１が出
力したユニークワードの付加されたデータ列を畳込み符
号化し２列のデータ列にして出力する符号化器１２と、
符号化器１２が出力した２列のデータ列で４相位相変調
した変調信号を出力する変調器１３と、変調器１３から
の変調信号を無線送出する送信機１４とを備えて構成さ
れている。又、受信側２０は、送信側１０からの電波を
受信して変調信号を出力する受信機２１と、受信機２１
からの変調信号を同期検波して復調し２列のデータ列に
して出力する復調器２２と、復調器２２からの２列のデ
ータ列を論理操作して復調器２２における復調基準位相
の食い位相曖昧度除去器２３からの２列のデータ列をビ
タビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）アルゴリズムにより誤り訂正復
号する復号器２４と、復号器２４によって復号されたデ
ータ列からフレーム同期回路２６より与えられるタイミ
ング信号に従ってユニークワードを除去して出力するｌ
ユニークワード除去器２５と、復号器２４が出力したデ
ータ列が含むユニークワードを検出してフレーム同期を
とり一定時間フレーム同期が確立しない場合に制御信号
を出力して位相曖昧度除去器２３の動作を制御するフレ
ーム同期回路２６とを備えて構成されている。

符号化器１２の入力データ列にはユニークワード付加器
１１で付加したユニークワードが含まれているので、ユ
ニークワードも誤り訂正符号化され、伝送誤りは復号器
２４によって誤り訂正される。

変調器１３は、中間周波帯の搬送波信号を発生し、この
搬送波信号を符号化器１２からの２列のデータ列で４相
位相変調し、変調信号にして出力する。送信機１４は、
変調器１３からの中間周波帯の変調信号をマイクロ波帯
に周波数変換し、増幅してアンテナ（図示せず）から送
出する。

受信機２１は、アンテナ（図示せず）からの受信信号を
周波数変換し、増幅して中間周波帯の変調信号として出
力する。復調器２２は、受信機２１からの変調信号に搬
送波同期して復調基準搬送波信号を再生し、この復調基
準搬送波信号により変調信号を直交検波して２つのベー
スバンド信号を得、これらベースバンド信号をＡＤ変換
して２列のデータ列とする。

さて、既に述べたように再生した復調基準搬送波信号に
は９０度の整数倍の位相曖昧塵があるので、変調器１３
における搬送波信号と復調器２２における復調基準搬送
波信号とは位相が９０度の整数倍だけ食い違うことがあ
る。この復調基準位相の食い違いがなく、又、位相曖昧
塵除去器２３が復調器２２からの２列のデータ列をその
まま出力しているとすれば、復号器２４に入力する２列
のデータ列は、伝送誤りを除いて、符号化器１２が出力
した２列のデータ列と一致する。従って、復号器２４が
出力するデータ列は、誤り訂正しきれなかったきわめて
少ない伝送誤りを除いて、ユニークワード付加器１１が
出力したデータ列と一致し、このデータ列に付加されて
いるユニークワード中の誤りは無視できるほど少ない。

フレーム同期回路２６は、後に詳述するように、復号器
２４からのデータ列が含むユニークワードを検出してフ
レーム同期をとり、位相曖昧塵除去器２３への制御信号
を出す。一方、ユニークワード除去器２５は、フレーム
同期回路２６からのタイミング信号に従って復号器２４
からのデータ列からユニークワードを除去し、伝送され
てきたデータ列として出力する。

位相曖昧塵除去器２３は、復調器２２からの２列のデー
タ列をそのまま出力する第１の動作モード、復調器２２
の復調基準搬送波信号の位相が４横 ９０度、１８０度、２７０度変化したのと等比な論理操
作を復調器２２からの２列のデータ列に行って出力する
第２．第３．第４の動作モードの４つの動作モードをも
ち、フレーム同期回路２６から制御信号が入力しない限
り現在の動作モードを維持し制御信号が入力すると現在
の動作モードの次の順番の動作モードに移るという不定
位な動作をする。

位相曖昧塵除去器２３が第１の動作モードをとって復調
器２２からの２列のデータ列をそのまま出力し、復調基
準位相に食い違いがあるとすると、復号器２４に入力す
る２列のデータ列は符号化器１２が出力した２列のデー
タ列とは列順が逆転していたりデータ列の論理値（極性
）が反転していたりするので、復号器２４は復号ができ
す、無意味なデータ列を出力する。その結果、フレーム
同期回路２６は入力したデータ列からユニークワードを
検出できず、フレーム同期がとれない。

この状態が一定時間継続すると、フレーム同期回路２６
は制御信号を出力する。この制御信号により位相曖昧塵
除去器２３の動作モードが第２の動作モードに移る。そ
の結果、位相曖昧塵除去器２３から復号器２４への２列
のデータ列が符号化器１２が出力した２列のデータ列と
一致する。いいかえれば、復調基準位相の食い違いが補
正されると、復号器２４は正常な復号を行い、ユニーク
ワード付加器１１が出力したのと同じデータ列をフレー
ム同期回路２６へ出力するので、フレーム同期回路２６
でフレーム同期がとれる。位相曖昧塵除去器２４が第２
の動作モードになっても復調基準位相の食い違いが補正
できなければ、フレーム同期回路２６はフレーム同期が
とれないので、定時間経過後に再び制御信号を出力する
。その結果、位相曖昧塵除去器２３の動作モードは第３
の動作モードに移る。それでも復調基準位相の食い違い
が補正できなければ、フレーム同期回路２６は更に制御
信号を出力し、位相曖昧塵除去器２３の動作モードは第
４の動作モードになる。今度は必ず復調基準位相の食い
違いが補正され、フレーム同期回路２６でフレーム同期
がとれる。復調基準位相の食い違いの値や位相曖昧塵除
去器２３の動作モードの初期状態がどのようであっても
、同様にして、フレーム同期回路２６から最大３回制御
信号を出力すれば、復調基準位相の曖昧度は必ず除去で
きる。

第２図はフレーム同期回路２６のブロック図である。

第２図を参照して、フレーム同期回路２６について更に
説明する。

第２図のフレーム同期回路２６は、復号器２４からのデ
ータ列が入力するシフトレジスタ２及びシフトレジスタ
２の各段の出力を入力とするＡＮＤ回路３からなりユニ
ークワードを検圧するごとに検出信号を出力するユニー
クワード検出回路ｌと、ユニークワード検出回路１から
の検出信号の入力状態に基づきフレーム同期が確立して
いるか否かを示す同期情報を出力する保護回路４と、ユ
ニークワード検出回路１かも検出信号が入力すると初期
値が設定され復調器２２からのクロックを計数してフレ
ームパルスを出力するフレーム同期カウンタ５と、保護
回路４からの同期情報及びフレーム同期カウンタ５から
のフレームパルスｅを入力とするＡＮＤ回路６と、保護
回路４からの同期情報によりリセットされＡＮＤ回路６
からの入力を計数して制御信号を発生し位相曖昧塵除去
器へ ２３か％出力するタイマカウンタ７と、保護回路４から
の同期情報及びフレーム同期カウンタ５からのフレーム
パルスに基づき、タイミング信号を発生し、ユニークワ
ード除去器２５へ出力するタイミング発生器８とを有し
て構成されている。

シフトレジスタ２は、段数がユニークワードの長さくビ
ット数）と同じであり、ユニークワード全体を各段に格
納したときに各段の出力が“ｌ”になるように構成され
ている。第２図では、ユニークワードのパターンが“ｌ
”０”　・・・・・“１”０”１”である場合を例示し
た。

復号器２４からのデータ列が含むユニークワード全体が
シフトレジスタ２に格納されたとき、ＡＮＤ回路３の全
入力が“１″になり、ＡＮＤ回路３は“１″を出力する
。復号器２２からのデータ列は誤り訂正されており、ユ
ニークワード中の誤りはきわめて少ないから、このよう
に単純な構成のユニークワード検出回路１によってユニ
ークワードの検出ができる。フレーム同期がとれてい保
護回路４は、ユニークワード検出回路１から連続したｍ
１フレーム（例えば４フレーム）に亘って１回も検出信
号“１”が入力しなければ、フレーム同期が外れている
と判断して（前方保護成立）、出力する同期情報を“１
”にする。又、連続したｍ２フレーム（例えば３フレー
ム）に亘って各フレームごとに検出信号“１”が入力す
れば、フレーム同期が確立しているとして（後方保護成
立）、同期情報を“０”にする。

フレーム同期カウンタ５は、復調器２２からのクロック
を端子ＣＫに入力して計数し、計数値が１フレームのク
ロック数に達するごとに端子ＯＲからパルスを出力する
。従って、復調器２２からクロックが正常に入力してい
る限り、フレーム同期カウンタ５はフレーム周期でパル
スを出力する。

又、フレーム同期カウンタ５は、端子りにユニーはフレ
ームの所定の位置、例えばフレームの先頭位置を示すフ
レームパルスになっている。

ＡＮＤ回路６は、保護回路４からの同期情報が“１”で
あるときだけ、いいかえれば、フレーム同期が外れてい
るときだけ、フレーム同期カウンタ５からのフレームパ
ルスをタイマカウンタ７へ出力する。タイマカウンタ７
は、端子Ｒに保護回路４から“０”の同期情報が入力し
ている間、いいかえれば、フレーム同期が確立している
間、リセットされており、フレーム同期が外れている間
は、端子ＣＫにＡＮＤ回路６から入力するパルスを計数
し、計数値が一定値ｍ３に達するごとに端子ＣＲから制
御信号を位相曖昧塵除去器２３へ出力する。

以上説明したように第１図に示す実態例は、第２図のフ
レーム同期回路２６で復号器２４からのデータ列が含む
ユニークワードを検出してフレーム同期をとり、フレー
ム同期がとれず保護回路４で前方保護が成立すると、ｍ
３フレ一ム周期ごとにフレーム同期回路２６から制御信
号を出力し、この制御信号によって試行錯誤的に位相曖
昧塵除去器２３の動作モードを変えることにより、復調
基準位相の食い違いを補正する。

タイミング発生器８はフレーム同期がとれているとき、
フレームの特定位置のタイミングを示すタイミング信号
を発生する。このタイミング信号は、ユニークワード除
去器２５でユニークワード除去に使用される。

フレーム同期回路２６のうち、ユニークワード検出回路
１．保護回路４及びフレーム同期カウンタ５は、フレー
ム同期のために、ディジタル通信システムにとってもと
もと必要な回路であり、これら回路にＡＮＤ回路６及び
タイマカウンタ７という小さな規模の回路を付加するた
けで、復調基準位相の曖昧塵が除去できる。

以上、誤り訂正方式に畳込み符号化及びビタビ復号を用
い、変調方式い４相位相変調方式を用いる場合について
実施例を説明したが、その他の場合も、復調基準位相に
曖昧塵のある変調方式を用い、復調基準位相の食い違い
によって復号が不能になる誤り訂正方式を用いる場合、
本発明を適用して同じ効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、伝送するデータ列に付加
されているユニークワードも誤り訂正符号化して伝送し
、受信側で復号器が誤り訂正復号シタデータ列からユニ
ークワードを検出してフレーム同期をとり、一定時間フ
レーム同期が確立しないと位相曖昧塵除去器を試行錯誤
的に制御して復調基準位相の曖昧塵を除去することによ
り、ディジタル通信システムがもともと備えているフレ
ーム同期回路に回路規模の小さいタイマ回路を付加する
だけで、復調基準位相の曖昧塵を除去できる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図におけるフレーム同期回路２６のブロック図であ
る。 ■・・・・・・ユニークワード検出回路、２・・・・・
・シフトレジスタ、３，６・・・・・・ＡＮＤ回路、４
・・・・・・保護回路、５・・・・・・フレーム同期カ
ウンタ、７・・・・・・タイマカウンタ、１０・・・・
・・送信側、１１・・・・・・ユニークワード付加器、
１２・・・・・・符号化器、１３・・・・・・変調器、
１４・・・・・・送信機、２０・・・・・・受信側、２
１・・・・・・受信機、２２・・・・・・復調器、２３
・・・・・・位相曖昧塵除去器、２４・・・・・・復号
器、２５・・・・・・ユニークワード除去器、２６・・
・・・・フレーム同期回路。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フレーム同期用のユニークワードを含むデータ列を
   誤り訂正符号化する符号化器、及び、少くとも位相変調
   を伴う変調方式を用いて前記符号化器からのデータ列で
   変調した変調信号を出力する変調器を備えた送信側と、
   この送信側から伝送されてきた前記変調信号を同期検波
   して復調する復調器、この復調器の復調基準位相の食い
   違いを除去すべく制御信号が入力すると前記復調器から
   のデータ列を試行錯誤的に論理操作して出力する位相曖
   昧度除去器、この位相曖昧度除去器からのデータ列を誤
   り訂正復号する復号器、及び、この復号器からのデータ
   列が含む前記ユニークワードを検出してフレーム同期を
   とりあらかじめ定めた時間フレーム同期が確立しない場
   合に前記制御信号を出力するフレーム同期回路を備えた
   受信側とを具備したことを特徴とする復調基準位相曖昧
   度除去方式。 ２、前記フレーム同期回路は、前記復号器からのデータ
   列中に前記ユニークワードと同じビットパターンを検出
   するごとに検出信号を出力するユニークワード検出回路
   と、このユニークワード検出回路からの前記検出信号の
   入力状態に基づきフレーム同期が確立しているか否かを
   示す同期情報を出力する保護回路と、前記ユニークワー
   ド検出回路から前記検出信号が入力すると初期値が設定
   され前記復調器からのクロックを計数することによりフ
   レームパルスを出力するフレーム同期カウンタと、前記
   保護回路からの前記同期情報に基づきフレーム同期が確
   立している間は常にリセットされ、フレーム同期が確立
   していない間は前記フレーム同期カウンタからの前記フ
   レームパルスを計数し計数値があらかじめ定めた値にな
   ると前記制御信号を出力してリセットされるタイマ回路
   とを有することを特徴とする請求項１記載の復調基準位
   相曖昧度除去方式。