JPH06252966A - フレーム信号処理装置 - Google Patents

フレーム信号処理装置

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JPH06252966A
JPH06252966A JP5037641A JP3764193A JPH06252966A JP H06252966 A JPH06252966 A JP H06252966A JP 5037641 A JP5037641 A JP 5037641A JP 3764193 A JP3764193 A JP 3764193A JP H06252966 A JPH06252966 A JP H06252966A
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Akihiko Matsuoka
昭彦 松岡
Masanori Kunieda
賢徳 國枝
Hiromichi Yamamoto
裕理 山本
Kimihide Misaizu
公英 美細津
Hiroshi Onishi
博 大西
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 TDMAとディジタル変調方式を用いた無線
通信システムの受信器に使用される復調装置に備えられ
るもので、大きな周波数オフセットが存在する環境下で
もフレーム同期信号の元となるフレーム系列相関信号を
生成できるフレーム同期相関器を備えたフレーム信号処
理装置を提供することを目的とする。 【構成】 直交ベースバンド信号101から差分ベクト
ルを生成する差分ベクトル生成部102と、ベクトル正
規化部103と、正規化した差分ベクトル系列と既知の
フレーム同期信号の差分ベクトル系列のベクトル相関を
とるベクトル相関部104を備え、2つの差分ベクトル
系列の系列相関をとることにより、大きな周波数オフセ
ット環境下でもフレーム同期信号の元となる相関信号を
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は時分割多重(以下、TD
MAと称する)を用いたディジタル無線通信システムの
受信器に利用されるもので、変調波を受信し復調する際
に、周波数オフセットとが大きい環境下でも、フレーム
同期信号の元となる相関信号を生成できるフレーム同期
相関器を備えたフレーム信号処理装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタルデータの通信を行うT
DMAを用いたディジタル無線通信システムの研究開発
が盛んである。データを時分割して通信するTDMAシ
ステムにおいては、各フレームの同期をとるフレーム同
期信号が必要である。上記フレーム同期信号を発生する
手段の1つとして、受信した信号のベクトル系列と既知
のフレーム同期信号のベクトル系列との相関をとり相関
信号を発生するフレーム同期相関器を用いる方法があ
る。(「ファスト アダプテイブ イコライザーフォー
ナロウーバンド テー・デー・エム・エー モービル
レデイオ」アイ・イー・イー・イー:G. D'Aria,R. P
iermarini,and V. ZIngarelli,"Fast Adaptive Equaliz
ers for Narrow-Band TDMA Mobile Radio",IEEE Trans.
Veh. Technol.,vol.40,No.2,May 1991,pp392-404、芹
澤睦,小倉浩嗣,"既知信号との相関を用いたキャリヤ周
波数オフセット量検出法",電気通信学会論文(B-II),J75
-B-II,12,pp.884-895)以下に従来のフレーム同期相関
器について説明する。
【0003】図9は従来のフレーム同期相関器のブロッ
ク構成を示すものである。図9において、901は受信
した信号を非同期直交検波した直交ベースバンド信号で
ある。902は既知ベクトル系列で、903はベースバ
ンド信号と既知ベクトル系列のベクトル相関をとるベク
トル相関部である。905は加算器、904は2つのベ
クトル系列から計算されたベクトル相関信号である。
【0004】以上のように構成されたフレーム同期相関
器について、以下その動作について説明する。まず、受
信した信号を非同期直交検波した直交ベースバンド信号
901は、相関を計算する既知ベクトル系列902と同
じ長さだけベクトル相関部903に蓄えられる。つぎ
に、既知ベクトル系列902と蓄えられた直交ベースバ
ンド信号とのシンボル毎のベクトル相関が計算され、計
算されたベクトル相関値のベクトル和が加算器905で
加算され、ベクトル相関信号904として出力される。
この出力されたベクトル相関信号904の大きさがベク
トル系列の相関度を示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、ノイズによる影響を軽減するために相関
を取るベクトル系列の長さを長くすればするほど、周波
数オフセットに起因するベクトル系列中の位相回転量に
よる影響が大きくなり、大きな周波数オフセットが存在
する環境下ではベクトル相関信号の大きさが不十分にな
るいう課題を有していた。
【0006】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、TDMAを用いたディジタル無線通信システムの受
信器において、大きな周波数オフセットが存在する環境
下でも、フレーム同期信号の元となるベクトル系列相関
信号を生成できるフレーム同期相関器を備えたフレーム
信号処理装置を提供し、また、これを利用したフレーム
同期信号やシンボル識別点の抽出、周波数オフセット量
の推定とその補償手段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】この目的を達成するため
に本発明のフレーム信号処理装置は、受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号から、間隔が受信
変調波の1シンボル分の信号の差分をとった差分ベクト
ルを1シンボル当たり1つ以上、連続的に生成する差分
ベクトル生成部と、生成した差分ベクトルの大きさを正
規化するベクトル正規化部と、比較する既知差分ベクト
ル系列と同じ長さだけ正規化した差分ベクトル系列と既
知差分ベクトル系列とのベクトル相関をとり相関信号を
生成するベクトル相関部とを具備し、ベクトル相関の値
を相関信号として発生するフレーム同期相関器を備える
構成を有している。
【0008】
【作用】この構成によって、大きな周波数オフセットが
存在する環境下でも、受信変調波のベクトル系列中に周
波数オフセットによる誤差が多く含まれるような場合に
おいても、差分をとることによって周波数オフセットに
よる位相の変化を打ち消すことができるので、周波数オ
フセットに影響されずにフレーム同期信号の元となる相
関信号を生成できるフレーム同期相関器を得ることがで
きる。
【0009】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第
1の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部である
フレーム同期相関器のブロック結線図である。
【0010】図1において、101は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、102は1シン
ボル前の直交ベースバンド信号の複素共役と現在の直交
ベースバンド信号101のベクトル積をとる差分ベクト
ル生成部、103はベクトルの大きさが一定値になるよ
うに正規化するベクトル正規化部、104は正規化した
差分ベクトル系列と既知のフレーム同期信号の差分ベク
トル系列の複素共役とのベクトル積をとり得られたベク
トル相関のベクトル和をベクトル相関信号106として
出力するベクトル相関部、105は相関をとる既知差分
ベクトル系列生成部である。
【0011】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置のフレーム同期相関器について、図1を用いてその
動作について説明する。
【0012】まず、受信変調波を非同期直交検波した直
交ベースバンド信号101は受信変調波の1シンボル間
に複数回サンプリングされた後、差分ベクトル生成部1
02で、1シンボル前の直交ベースバンド信号の複素共
役と現在の直交ベースバンド信号101のベクトル積を
とることによって差分ベクトルを生成し、直交ベースバ
ンド信号101のサンプリング時間毎に連続的に出力す
る。出力された差分ベクトルは、ベクトル正規化部10
3で、ベクトルの大きさが一定値になるように正規化さ
れる。正規化された差分ベクトルはベクトル相関部10
4内のシフトレジスタに入力される。一方、既知差分ベ
クトル系列生成部105では、既知差分ベクトル系列の
複素共役が生成され、ベクトル相関部104に入力され
る。
【0013】ベクトル相関部104では、既知差分ベク
トル系列と同じ長さだけ、正規化した差分ベクトル系列
と既知のフレーム同期信号の差分ベクトル系列の複素共
役とのベクトル積をとり、得られたベクトル相関のベク
トル和がベクトル相関信号106として出力される。ベ
クトル相関信号106の大きさが既知フレーム同期信号
との系列相関度を示している。
【0014】なお、本実施例によって得られたベクトル
相関は、周波数オフセットに基づく1シンボル間の位相
オフセット量を位相情報として含んでいる。
【0015】以上本実施例によれば、差分ベクトル生成
部102、ベクトル正規化部103、ベクトル相関部1
04、既知差分ベクトル系列生成部105を設け、2つ
の差分ベクトル系列の系列相関をとることにより、周波
数オフセットの影響を受けずにフレーム相関信号を得る
ことができる。
【0016】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について図面を参照しながら説明する。図2は本発明の
第2の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部であ
るフレーム同期相関器のブロック結線図である。
【0017】図2において、201は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、202は差分ベ
クトル生成部、203はベクトル正規化部、204はベ
クトル相関部、205は相関をとる既知差分ベクトル系
列生成部、206はベクトル相関信号である。
【0018】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置のフレーム同期相関器について、図2を用いてその
動作について説明する。
【0019】まず、受信変調波を非同期直交検波した直
交ベースバンド信号201は受信変調波の1シンボル間
に複数回サンプリングされた後、差分ベクトル生成部2
02内部のシフトレジスタに入力される。差分ベクトル
生成部202では、1シンボル間隔の直交ベースバンド
信号から得られる差分ベクトルを、比較する既知差分ベ
クトル系列と同じ長さだけ生成し、差分ベクトル系列と
して、直交ベースバンド信号201のサンプリング時間
毎に連続的に出力する。出力された差分ベクトル系列
は、ベクトル正規化部203で、ベクトルの大きさが一
定値になるように正規化される。正規化された差分ベク
トル系列はベクトル相関部204に入力される。一方、
既知差分ベクトル系列生成部205では、既知差分ベク
トル系列の複素共役が生成され、ベクトル相関部204
に入力される。ベクトル相関部204では、入力された
正規化差分ベクトル系列と既知差分ベクトル系列の複素
共役とのベクトル積をとり、得られたベクトル相関のベ
クトル和がベクトル相関信号206として出力される。
ベクトル相関信号206の大きさが既知フレーム同期信
号との系列相関度を示している。なお、本実施例によっ
て得られたベクトル相関は、周波数オフセットに基づく
1シンボル間の位相オフセット量を位相情報として含ん
でいる。
【0020】以上本実施例によれば、差分ベクトル生成
部202、ベクトル正規化部203、ベクトル相関部2
04、既知差分ベクトル系列生成部205を設け、2つ
の差分ベクトル系列の系列相関をとることにより、周波
数オフセットの影響を受けずにフレーム相関信号を得る
ことができる。
【0021】(実施例3)以下、本発明の第3の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図3は本発明
の第3の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部で
あるフレーム同期器のブロック結線図である。
【0022】図3において、301は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、302は第1、
第2の実施例で示したフレーム同期相関部、303はフ
レーム同期相関部302から出力されたベクトル相関信
号の大きさをあらかじめ設定したフレーム相関しきい値
304と比較する相関信号判定部、304はフレーム相
関しきい値で、たとえば、正規化したベクトルの大きさ
を既知差分ベクトル系列長倍した大きさの8割程度であ
る。305は同期信号生成部、306はフレーム同期信
号である。
【0023】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置のフレーム同期器について、図3を用いてその動作
について説明する。
【0024】まず、直交ベースバンド信号301を、フ
レーム同期相関部302に入力する。フレーム同期相関
部302の構成は、第1、第2の実施例のフレーム同期
相関器と同じである。相関信号判定部303では、フレ
ーム同期相関部302から出力されたベクトル相関信号
の大きさをあらかじめ設定したフレーム相関しきい値3
04と比較し、大きいときはHレベル、等しいまたは小
さいときはLレベルの信号を判定信号として同期信号生
成部305に出力する。同期信号生成部305では入力
された判定信号のHレベルが最も集中する時間をフレー
ム同期信号306の基準位相点とし、フレーム同期相関
部302内部の既知フレーム同期信号の長さだけ位相を
ずらした信号をフレーム同期信号306として出力す
る。
【0025】以上本実施例によれば、フレーム同期相関
部302、相関信号判定部303、同期信号生成部30
5を設け、フレーム同期相関部302から出力されるベ
クトル相関信号の大きさを基準にしてフレーム同期信号
を生成することにより、周波数オフセットの影響を受け
ずにフレーム同期信号を得ることができる。
【0026】(実施例4)以下、本発明の第4の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図4は本発明
の第4の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部で
ある周波数オフセット補正器のブロック結線図である。
【0027】図4において、401は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、402はフレー
ム同期相関部、403はフレーム同期相関部402内部
の差分ベクトル生成部、404はフレーム同期相関部4
02内部の既知差分ベクトル系列生成部、405は差分
ベクトル信号、406は既知差分ベクトル信号、407
はベクトル相関信号、408は周波数オフセット推定
部、409は周波数オフセット補正部、410は補正さ
れた直交ベースバンド信号である。
【0028】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置の周波数オフセット補正器について、図4を用いて
その動作について説明する。
【0029】まず、直交ベースバンド信号401を、フ
レーム同期相関部402に入力する。フレーム同期相関
部402の構成は、第1、第2の実施例のフレーム同期
相関器と同じである。周波数オフセット推定部408で
は、フレーム同期相関部402から出力されたベクトル
相関信号407の大きさをあらかじめ設定したフレーム
相関しきい値と比較して大きいときにのみ、差分ベクト
ル信号405の位相と既知差分ベクトル信号406の位
相の位相差の平均値から周波数オフセットに基づく位相
回転量を推定する。ここで、フレーム相関しきい値は、
たとえば、正規化したベクトルの大きさを既知のフレー
ム同期信号の差分ベクトル系列長倍した大きさの8割程
度である。周波数オフセット補正部409では、周波数
オフセット推定部408で推定された周波数オフセット
に基づく位相回転量によって直交ベースバンド信号40
1の位相回転を行い、周波数オフセットを補正した直交
ベースバンド信号410を出力する。
【0030】以上本実施例によれば、フレーム同期相関
部402、周波数オフセット推定部408、周波数オフ
セット補正部409を設け、フレーム同期相関部402
から出力されるベクトル相関信号407が、あらかじめ
設定したフレーム相関しきい値を越えたときに、差分ベ
クトル信号405と既知差分ベクトル信号406から周
波数オフセットに基づく位相回転量を推定することによ
り、大きな周波数オフセットでも補正を行うことができ
る。
【0031】(実施例5)以下、本発明の第5の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図5は本発明
の第5の実施例におけるフレーム信号処理装置のブロッ
ク結線図である。
【0032】図5において、501は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、502は第1、
第2の実施例で説明したフレーム同期相関部、503は
相関信号判定部、504は推定シンボル識別点参照信号
である。
【0033】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置の動作を説明する。まず、直交ベースバンド信号5
01をサンプリングした後、フレーム同期相関部502
に入力する。フレーム同期相関部502の構成は、第
1、第2の実施例のフレーム同期相関器と同じである。
ただし、シンボルレートの2倍以上の整数倍のクロック
でサンプリングするものとする。
【0034】相関信号判定部503では、相関信号の大
きさをフレーム同期相関部502で用いた既知のフレー
ム同期信号のシンボル数から1引いた数の8割程度にあ
らかじめ設定した値と比較し、大きいときはHレベル、
等しいまたは小さいときはLレベルの信号を発生する。
フレーム同期相関部502の出力相関信号の大きさは、
フレーム相関がとれたときシンボル識別点付近で局所的
に大きな値をとるので、相関信号判定部503の出力が
Hレベルのタイミングがシンボル識別点と推定できる。
【0035】以上のように本実施例によれば、フレーム
同期相関部502、シンボル識別点推定部503を設け
ることにより、ある範囲での周波数オフセットの影響を
受けずにシンボル識別点を推定し、参照信号を発生する
ことができる。
【0036】(実施例6)以下、本発明の第6の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図6は本発明
の第6の実施例におけるフレーム信号処理装置のブロッ
ク結線図である。
【0037】図6において、601は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、602は第1、
第2の実施例で説明したフレーム同期相関部、603は
相関信号判定部、604はカウンタ、605は相関信号
判定部603とカウンタ604の出力を使ってシンボル
識別点を推定し、位相を修正しながらシンボル同期信号
に相当する信号を発生するループカウンタ、606はそ
の推定シンボル識別点参照信号である。
【0038】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置の動作を説明する。まず、サンプリングした直交ベ
ースバンド信号601を、フレーム同期相関部602に
入力する。フレーム同期相関部602の構成は、第1、
第2の実施例のTDMA用フレーム同期相関器と同じで
ある。ただし、シンボルレートの2倍以上の整数倍(以
下N倍とする)のクロックでサンプリングするものとす
る。
【0039】相関信号判定部603では、フレーム系列
相関信号の大きさをフレーム同期相関部602で用いた
既知のフレーム同期信号のシンボル数から1引いた数の
8割程度にあらかじめ設定した値と比較し、大きいとき
はHレベル、等しいまたは小さいときはLレベルの信号
を発生する。フレーム同期相関部602の出力相関信号
の大きさは、フレーム相関がとれたときシンボル識別点
付近で局所的に大きな値をとるので、相関信号判定部6
03の出力が連続してHレベルになる区間の中央がシン
ボル識別点と推定できる。ループカウンタ605は相関
信号判定部603とカウンタ604の出力を使ってシン
ボル識別点を推定し、位相を修正しながらシンボル同期
信号に相当する信号を発生する。カウンタ604は、受
信変調波を非同期直交検波したベースバンド信号をサン
プリングするクロックと同じクロックを使い、相関信号
判定部602の出力が連続してHレベルになる区間の長
さを数え、その値を出力する。またLレベルの時は0を
出力する。ループカウンタ部も同じクロックを使い、
0、1、…、N−2、N−1、Nを繰り返しカウント
し、Nになったときを仮にシンボル識別点とするN分周
クロックを出力する。相関信号判定部603の出力が変
化しないとき、またはLレベルからHレベルになると
き、位相の修正を行う必要はない。HレベルからLレベ
ルに下がるときには位相を修正する必要があるが、その
直前のカウンタ604の出力をNの5割程度のあらかじ
め設定した値と比較し、小さいか等しいときは位相を修
正しない。これは、本来相関がとれないにも関わらず、
ノイズや信号の変化点で相関信号が瞬間的に大きくなる
のを無視するためである。一方、カウンタの出力が設定
値より大きいときは、カウンタの出力を2で割った商で
ループカウンタの値を強制的に更新する。ただし、ここ
でいう2で割った商とは、奇数に対しては2で割って小
数部切り上げた値、偶数に対しては2で割った値または
それに1を加えた値である。カウンタとループカウンタ
の動作の模式図を図7に示す。相関信号判定部603の
出力が連続してHレベルになる区間の長さすなわちカウ
ンタの値Kが、修正の条件である設定値よりも大きいと
き、ループカウンタの値をK/2に更新しNまで数えれ
ば、上記推定を実現できる。
【0040】以上のように、フレーム同期相関部60
2、相関信号判定部603、カウンタ604、ループカ
ウンタ部605を設けることにより、シンボル識別用シ
ンボルクロックに相当する信号を発生させることができ
る。
【0041】(実施例7)以下、本発明の第7の実施例
について説明する。
【0042】第6の実施例において、相関信号判定部6
03でフレーム系列相関信号と比較する設定値、および
ループカウンタ部でカウンタの出力と比較する設定値の
設定によって、伝送路の条件が悪いときにシンボル識別
点を全く抽出できなくなることがある。これを避けるた
めに、外部で伝送路の品質を判定する判定部を設け、当
該判定部からの制御信号によって設定を変更できるよう
にする。これにより、伝送路の条件に応じて処理をする
ことができる。なお、判定部は既知の種々の構成が可能
である。
【0043】(実施例8)以下、本発明の第8の実施例
について説明する。
【0044】第1の実施例、第2の実施例におけるフレ
ーム同期相関器では、既知差分ベクトル系列を使い、周
波数オフセットのベクトル情報を含んだフレーム系列相
関信号を生成している。変調方式がπ/4シフトQPS
K変調のとき、既知差分ベクトル系列は複素平面上で、
偏角が±π/4ラジアン、±3π/4ラジアンの4種類
のベクトルの系列となる。これらを−π/4ラジアン回
転することによってベクトルは複素平面の座標軸と重な
り、ベクトルは実数成分または虚数成分のみで表現でき
る。
【0045】よって、複素平面上で−π/4ラジアン回
転した既知差分ベクトルを使うことにより、相関の計算
においてベクトルの差分をとるとき片方の座標が0にな
り、計算量を軽減することができる。既知差分ベクトル
系列の回転による相関信号の大きさの変化はないので、
相関信号の大きさのみが必要なときはそのまま相関部出
力としてよい。また、周波数オフセットのベクトル情報
を必要とするときは、系列の差分の総和を計算の後、複
素平面上でπ/4ラジアン回転して相関部出力とする。
【0046】以上のように、変調方式がπ/4シフトQ
PSK変調のとき、既知差分ベクトル系列に複素平面上
で−π/4ラジアン回転したベクトル系列を用いること
で、相関部の計算量を軽減することができる。
【0047】(実施例9)以下、本発明の第9の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図8は本発明
の第9の実施例におけるフレーム信号処理装置の要部で
ある周波数オフセット補正器のブロック結線図である。
【0048】図8において、801は受信変調波を非同
期直交検波した直交ベースバンド信号、802はフレー
ム同期相関部、803はフレーム同期相関部802内部
の差分ベクトル生成部、804はフレーム同期相関部8
02内部の既知差分ベクトル系列生成部、805は差分
ベクトル信号、806は既知差分ベクトル信号、807
はベクトル相関信号、808は周波数オフセット推定
部、809は局部発振器制御信号生成部、810は局部
発振器制御信号である。
【0049】以上のように構成されたフレーム信号処理
装置の周波数オフセット補正器について、図8を用いて
その動作について説明する。まず、直交ベースバンド信
号801を、フレーム同期相関部802に入力する。
【0050】フレーム同期相関部802の構成は、第
1、第2の実施例のフレーム同期相関器と同じである。
周波数オフセット推定部808では、フレーム同期相関
部802から出力されたベクトル相関信号807の大き
さをあらかじめ設定したフレーム相関しきい値と比較し
て大きいときにのみ、差分ベクトル信号805の位相と
既知差分ベクトル信号806の位相の位相差の平均値か
ら周波数オフセットに基づく位相回転量を推定する。こ
こで、フレーム相関しきい値は、たとえば、正規化した
ベクトルの大きさを既知のフレーム同期信号の差分ベク
トル系列長倍した大きさの8割程度である。局部発振器
制御信号生成部809では、周波数オフセット推定部8
08で推定された周波数オフセットに基づく位相回転量
によって局部発振器制御信号810の補正を行い局部発
振器に出力する。
【0051】以上本実施例によれば、フレーム同期相関
部802、周波数オフセット推定部808、局部発振器
制御信号生成部809を設け、フレーム同期相関部80
2から出力されるベクトル相関信号807が、あらかじ
め設定したフレーム相関しきい値を越えたときに、差分
ベクトル信号805と既知差分ベクトル信号806から
周波数オフセットを推定することにより、大きな周波数
オフセットでも補正を行うことができる。
【0052】なお、第1、2の実施例では既知差分ベク
トル系列の複素共役を生成する既知差分ベクトル系列生
成部105、205を用いる構成で説明したが、はじめ
から複素共役をとった形で既知差分ベクトル系列を保持
する構成でもよい。また、フレーム相関信号を得るだけ
ならば、複素共役をとる必要はない。
【0053】また、第1、2の実施例では直交ベースバ
ンド信号のサンプリングを1シンボル当たり2サンプル
とし、既知差分ベクトル系列の長さを5シンボル分とし
た図1、2の構成を用いているが、任意の独立な自然数
でよいことは言うまでもない。
【0054】また、第4、9の実施例では周波数オフセ
ット推定部408、808での周波数オフセットの推定
を平均を用いて行ったが、LMSやRLSなどのアルゴ
リズムを適用した再帰ループを用いてもよい。
【0055】
【発明の効果】以上のように本発明は、受信変調波を非
同期直交検波した直交ベースバンド信号から、系列の要
素の間隔が1シンボルで、比較する既知のフレーム同期
信号の差分ベクトル系列と同じ長さを持つ差分ベクトル
系列を、1シンボル当たり1つ以上、連続的に生成する
差分ベクトル生成部と、生成した差分ベクトル系列の要
素の大きさを正規化するベクトル正規化部と、正規化し
た差分ベクトル系列と既知のフレーム同期信号の差分ベ
クトル系列との相関をとり相関信号を生成するベクトル
相関部とを設けることにより、大きな周波数オフセット
が存在する環境下においても、差分ベクトルの相関値を
フレーム同期用の相関信号として得ることができるフレ
ーム同期相関器を備えた優れたフレーム信号処理装置を
実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部であるフレーム同期相関器のブロック結線
【図2】本発明の第2の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部であるフレーム同期相関器のブロック結線
【図3】本発明の第3の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部であるフレーム同期器のブロック結線図
【図4】本発明の第4の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部である周波数オフセット補正器のブロック
結線図
【図5】本発明の第5の実施例におけるフレーム信号処
理装置のブロック結線図
【図6】本発明の第6の実施例におけるフレーム信号処
理装置のブロック結線図
【図7】本発明の第6の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部であるカウンタとループカウンタの動作の
模式図
【図8】本発明の第9の実施例におけるフレーム信号処
理装置の要部である周波数オフセット補正器のブロック
結線図
【図9】従来のフレーム信号処理装置のブロック結線図
【符号の説明】
102、202、403、803 差分ベクトル生成部 103、203 ベクトル正規化部 104、204、903 ベクトル相関部 105、205、404、804 既知差分ベクトル系
列生成部 302、402、502、602、802 フレーム同
期相関部 303、503、603 相関信号判定部 305 同期信号生成部 408、808 周波数オフセット推定部 409 周波数オフセット補正部 604 カウンタ 605 ループカウンタ 809 局部発振器制御信号生成部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 美細津 公英 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大西 博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時分割多重方式とディジタル変調方式と
    を用いた無線通信システムの受信器の復調装置に備えら
    れ、受信変調波を非同期直交検波した直交ベースバンド
    信号から、間隔が受信変調波の1シンボル分の信号の差
    分をとった差分ベクトルを1シンボル当たり1つ以上、
    連続的に生成する差分ベクトル生成部と、生成した差分
    ベクトルの大きさを正規化するベクトル正規化部と、比
    較する既知の時分割多重用フレーム同期信号のシンボル
    間隔での差分ベクトル系列である既知差分ベクトル系列
    と同じ長さだけ正規化した差分ベクトル系列と既知のフ
    レーム同期信号の差分ベクトル系列とのベクトル相関を
    とりフレーム系列相関信号を生成するベクトル相関部と
    を具備するフレーム同期相関器を備えたフレーム信号処
    理装置。
  2. 【請求項2】 時分割多重方式とディジタル変調方式と
    を用いた無線通信システムの受信器の復調装置に備えら
    れ、受信変調波を非同期直交検波した直交ベースバンド
    信号から、系列の要素の間隔が受信変調波の1シンボル
    分で、比較する既知差分ベクトル系列と同じ長さを持つ
    差分ベクトル系列を1シンボル当たり1つ以上、連続的
    に生成する差分ベクトル生成部と、生成した差分ベクト
    ル系列の要素の大きさを正規化するベクトル正規化部
    と、正規化した差分ベクトル系列と既知差分ベクトル系
    列とのベクトル相関をとりフレーム系列相関信号を生成
    するベクトル相関部とを具備しするフレーム同期相関器
    を備えたフレーム信号処理装置。
  3. 【請求項3】 時分割多重方式とディジタル変調方式と
    を用いた無線通信システムの受信器の復調装置に備えら
    れ、受信変調波を非同期直交検波した直交ベースバンド
    信号と既知差分ベクトル系列からフレーム系列相関信号
    を生成する請求項1、2記載のいずれかのフレーム同期
    相関器と、生成したフレーム系列相関信号からフレーム
    同期信号を生成する同期信号生成部とを具備し、フレー
    ム系列相関信号の大きさと、設定したしきい値の大きさ
    を比較して、フレーム系列相関信号の大きさがしきい値
    を越える点の平均をフレーム同期点としてフレーム同期
    信号を生成することを特徴とするフレーム同期器を備え
    たフレーム信号処理装置。
  4. 【請求項4】 時分割多重方式とディジタル変調方式と
    を用いた無線通信システムの受信器の復調装置に備えら
    れ、受信変調波を非同期直交検波した直交ベースバンド
    信号と既知差分ベクトル系列からフレーム系列相関信号
    を生成する請求項1、2記載のいずれかのフレーム同期
    相関器と、相関器で生成した差分ベクトル系列と既知差
    分ベクトル系列を用いて周波数オフセット量を推定する
    周波数オフセット推定部と、推定された周波数オフセッ
    ト量を用いてベースバンド信号の位相回転を行い周波数
    補正を行う周波数補正部とを具備し、フレーム系列相関
    信号の大きさが設定値を越えた場合にのみ、周波数オフ
    セット推定部によって差分ベクトル系列と既知差分ベク
    トル系列から周波数オフセット量を推定し、周波数補正
    部によって周波数オフセットの補正を行うことを特徴と
    する周波数オフセット補正器を備えたフレーム信号処理
    装置。
  5. 【請求項5】 時分割多重方式とディジタル変調方式と
    を用いた無線通信システムの受信器の復調装置に備えら
    れ、受信変調波を非同期直交検波しサンプリングした直
    交ベースバンド信号を正規化するベクトル正規化部と、
    正規化されたベクトルをシンボル・レートに対し2倍以
    上の整数倍のクロックでサンプリングして蓄えるシフト
    レジスタ部と、シフトレジスタからシンボル間隔でベク
    トルを読み出して必要な長さの差分ベクトル系列を生成
    する差分ベクトル生成部と、差分ベクトル系列と既知差
    分ベクトル系列との相関をとり相関信号を生成するベク
    トル相関部と、生成した相関信号の変化からシンボル識
    別点を推定して参照信号を発生するシンボル識別点推定
    部とを具備し、ある範囲内では周波数オフセットの影響
    を受けずに、受信変調波と既知のフレーム同期信号の相
    関の変化からシンボル識別点を推定することを特徴とす
    る時分割多重用シンボル識別点抽出器を備えたフレーム
    信号処理装置。
  6. 【請求項6】 シンボル識別点推定部は、相関信号の変
    化からシンボル識別点を推定する際に、相関信号の大き
    さが設定値を越えるベクトルの組が設定個数以上連結し
    ていた場合、その連結組数が奇数ならば中央、偶数なら
    中央に最も近い2組のどちらかのタイミングをシンボル
    識別点と推定することを特徴とするTDMA用シンボル
    識別点抽出器を備えた請求項5記載のフレーム信号処理
    装置。
  7. 【請求項7】 相関信号と比較する設定値および相関信
    号の大きさが設定値を越えるベクトルの組の連結組数と
    比較する設定組数が、外部からの信号で変更可能である
    ことを特徴とする請求項6記載のフレーム信号処理装
    置。
  8. 【請求項8】 変調はπ/4シフトQPSK変調とし、
    ベクトル相関部では、フレーム同期信号の差分ベクトル
    系列のかわりにそれを複素平面上で−π/4ラジアン回
    転したベクトル系列を用いることを特徴とする時分割多
    重用シンボル識別点抽出器を備えた請求項5記載のフレ
    ーム信号処理装置。
  9. 【請求項9】 時分割多重方式とディジタル変調方式と
    を用いた無線通信システムの受信器の復調装置に備えら
    れ、受信変調波を非同期直交検波した直交ベースバンド
    信号と既知差分ベクトル系列からフレーム系列相関信号
    を生成する請求項1、2記載のいずれかのフレーム同期
    相関器と、相関器で生成した差分ベクトル系列と既知差
    分ベクトル系列を用いて周波数オフセット量を推定する
    周波数オフセット推定部と、推定された周波数オフセッ
    ト量を用いて、受信器の局部発振器の周波数を制御する
    局部発振器制御信号を生成する局部発振器制御信号生成
    部を具備し、フレーム系列相関信号の大きさが設定値を
    越えた場合にのみ、周波数オフセット推定部によって差
    分ベクトル系列と既知差分ベクトル系列から周波数オフ
    セット量を推定し、局部発振器制御信号生成部で生成さ
    れた局部発振器制御信号によって受信器の局部発振器の
    周波数オフセットの補正を行うことを特徴とする周波数
    オフセット補正器を備えたフレーム信号処理装置。
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