JPH07123125A - 自動周波数制御回路 - Google Patents
自動周波数制御回路Info
- Publication number
- JPH07123125A JPH07123125A JP28555593A JP28555593A JPH07123125A JP H07123125 A JPH07123125 A JP H07123125A JP 28555593 A JP28555593 A JP 28555593A JP 28555593 A JP28555593 A JP 28555593A JP H07123125 A JPH07123125 A JP H07123125A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency shift
- circuit
- control circuit
- frequency control
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】時分割多重通信方式における同期ワードを利用
した自動周波数制御回路のマルチパスフェージング環境
下における遅延波の影響による誤動作を軽減する。 【構成】周波数制御回路１１の出力を等化する等化器１
８から同期ワード位置での先行波と遅延波をとり出し、
タップ比較器１９でその振幅を比較し、所定の条件を満
たすとき累積平均化回路１５を動作させて補正量を計算
して更新することにより周波数ずれΔｆの推定値の精度
を上げるように構成した。
した自動周波数制御回路のマルチパスフェージング環境
下における遅延波の影響による誤動作を軽減する。 【構成】周波数制御回路１１の出力を等化する等化器１
８から同期ワード位置での先行波と遅延波をとり出し、
タップ比較器１９でその振幅を比較し、所定の条件を満
たすとき累積平均化回路１５を動作させて補正量を計算
して更新することにより周波数ずれΔｆの推定値の精度
を上げるように構成した。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル無線通信機に
用いられる自動周波数制御回路に関し、特に、時分割多
重の同期ワードを利用した自動周波数制御回路に関する
ものである。
用いられる自動周波数制御回路に関し、特に、時分割多
重の同期ワードを利用した自動周波数制御回路に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な自動周波数制御回路の構
成を図１に示す。受信ＩＦ（中間周波数）信号は、直交
検波器１により直交信号Ｉ（ｎＴ），Ｑ（ｎＴ）に分離
される。（時刻ｎＴ、Ｔは１シンボル時間） 通常、送受信機では、局部発振器に使用する振動子の許
容周波数偏差内で、周波数ずれΔｆがある。Δｆが大き
い場合、復調データの誤り率を劣化させる要因となるた
め、Δｆ推定回路により推定した周波数ずれΔｆ’を周
波数制御回路２に与えて、周波数ずれをなくす方向に回
転を与え、周波数補正後のＩ’（ｎＴ）信号，Ｑ’（ｎ
Ｔ）信号を復調回路に入力することにより周波数ずれを
補正し、復調データの誤り率の劣化を抑圧している。Ｉ
（ｎＴ）信号，Ｑ（ｎＴ）信号を複素ベクトルで表すと
次の式のようになる。
成を図１に示す。受信ＩＦ（中間周波数）信号は、直交
検波器１により直交信号Ｉ（ｎＴ），Ｑ（ｎＴ）に分離
される。（時刻ｎＴ、Ｔは１シンボル時間） 通常、送受信機では、局部発振器に使用する振動子の許
容周波数偏差内で、周波数ずれΔｆがある。Δｆが大き
い場合、復調データの誤り率を劣化させる要因となるた
め、Δｆ推定回路により推定した周波数ずれΔｆ’を周
波数制御回路２に与えて、周波数ずれをなくす方向に回
転を与え、周波数補正後のＩ’（ｎＴ）信号，Ｑ’（ｎ
Ｔ）信号を復調回路に入力することにより周波数ずれを
補正し、復調データの誤り率の劣化を抑圧している。Ｉ
（ｎＴ）信号，Ｑ（ｎＴ）信号を複素ベクトルで表すと
次の式のようになる。
【０００３】
【数１】 これに推定周波数ずれΔｆ’の逆回転を与えることによ
り次式が得られる。
り次式が得られる。
【０００４】
【数２】 Δｆ推定を高精度に行えばΔｆ≒Δｆ’となり原振のず
れによる回転を止めることができる。しかし、実際に
は、Ｉ’（ｎＴ）信号，Ｑ’（ｎＴ）信号には、推定誤
差である（Δｆ−Δｆ’）が残っているため、これをΔ
ｆ推定回路３にフィードバックすることにより、さらに
高精度なΔｆ推定が可能になる。
れによる回転を止めることができる。しかし、実際に
は、Ｉ’（ｎＴ）信号，Ｑ’（ｎＴ）信号には、推定誤
差である（Δｆ−Δｆ’）が残っているため、これをΔ
ｆ推定回路３にフィードバックすることにより、さらに
高精度なΔｆ推定が可能になる。
【０００５】図２は時分割多重通信方式の同期ワードを
使用してΔｆを推定する回路である。周波数制御回路１
１の出力信号Ｉ’（ｎＴ），Ｑ（ｎＴ）は遅延検波回路
１２により差動符号化信号ＩD （ｎＴ），ＱD （ｎＴ）
に変換する。これと既知の同期ワードから生成した同期
パターンＩS （ｎＴ），ＱS （ｎＴ）の相関器１４によ
り次式のような相関計算を行う。
使用してΔｆを推定する回路である。周波数制御回路１
１の出力信号Ｉ’（ｎＴ），Ｑ（ｎＴ）は遅延検波回路
１２により差動符号化信号ＩD （ｎＴ），ＱD （ｎＴ）
に変換する。これと既知の同期ワードから生成した同期
パターンＩS （ｎＴ），ＱS （ｎＴ）の相関器１４によ
り次式のような相関計算を行う。
【０００６】
【数３】 とした場合の１シンボル間隔での位相回転を計算するこ
とにほかならないので次式で表される。
とにほかならないので次式で表される。
【０００７】
【数４】 遅延波が発生していない状態では、ＸD （ｎＴ）＝ＸS
（ｎＴ）であるので、上式は次式のようになる。
（ｎＴ）であるので、上式は次式のようになる。
【０００８】
【数５】 これから周波数ずれΔｆn を計算することができる。Δ
ｆn を累積平均化回路１５により次式のように平均化し
周波数ずれΔｆA を得る。
ｆn を累積平均化回路１５により次式のように平均化し
周波数ずれΔｆA を得る。
【数６】ΔｆA ＝ΔＦA ×（１−β）＋Δｆn ×β 〔但し、βは０．００１〜０．５〕ここでΔｆA は周波
数制御回路１１で制御したΔｆ’と送受間の周波数ずれ
Δｆとの推定誤差Δｆ−Δｆ’を表すのでΔｆ推定回路
１６により次式でΔｆ’を更新する。
数制御回路１１で制御したΔｆ’と送受間の周波数ずれ
Δｆとの推定誤差Δｆ−Δｆ’を表すのでΔｆ推定回路
１６により次式でΔｆ’を更新する。
【数７】Δｆ’＝Δｆ’＋ΔｆA ×γ 〔但し、γはβの１／２〜１／１００〕周波数制御回路
１１で周波数ずれが補正された直交信号Ｉ’（ｎＴ），
Ｑ’（ｎＴ）は等化器に入力されてデータが復調され
る。
１１で周波数ずれが補正された直交信号Ｉ’（ｎＴ），
Ｑ’（ｎＴ）は等化器に入力されてデータが復調され
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような構成の自動
周波数制御回路は、レベル変動が支配的なレイリーフェ
ージングには有効な方式である。しかしマルチパスフェ
ージングのように遅延波の影響が大きい場合、同期ワー
ドが十分に長くないと遅延成分の相関計算が無相関にな
らず遅延波による周波数ずれ推定オフセットが発生し、
周波数制御が誤動作して誤り率劣化の原因となるという
欠点がある。本発明の目的は、このような欠点を避ける
ため、回線状態の良い、つまり先行波のみで受信され、
遅延波のレベルの低い状態にのみ周波数ずれ推定を行
い、遅延波のレベルの高いマルチパスフェージング状態
では、前記回線状態の良い時の推定値を用いるようにし
た自動周波数制御回路を提供することにある。
周波数制御回路は、レベル変動が支配的なレイリーフェ
ージングには有効な方式である。しかしマルチパスフェ
ージングのように遅延波の影響が大きい場合、同期ワー
ドが十分に長くないと遅延成分の相関計算が無相関にな
らず遅延波による周波数ずれ推定オフセットが発生し、
周波数制御が誤動作して誤り率劣化の原因となるという
欠点がある。本発明の目的は、このような欠点を避ける
ため、回線状態の良い、つまり先行波のみで受信され、
遅延波のレベルの低い状態にのみ周波数ずれ推定を行
い、遅延波のレベルの高いマルチパスフェージング状態
では、前記回線状態の良い時の推定値を用いるようにし
た自動周波数制御回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の自動周波数制御
回路は、時分割多重ディジタル受信信号を直交検波器に
よって分離した直交信号を入力し外部から与えられる周
波数ずれΔｆの推定値によって周波数ずれを補正する周
波数制御回路と、該周波数制御回路の出力を遅延検波し
て得られる差動符号化信号と同期ワードの同期パターン
との相関を計算する相関器と、該相関器の出力を平均化
して周波数ずれを得る累積平均化回路と、該累積平均化
回路から出力される前記周波数ずれの誤差を算出して更
新し前記周波数ずれΔｆの推定値として出力するΔｆ推
定回路と、前記周波数制御回路の出力から同期ワード位
置を検出して波形等化を行い復調データを出力する等化
器とを備えた自動周波数制御回路において、前記等化器
から同期ワード位置での先行波のタップ係数と全遅延波
のタップ係数を抽出してその振幅を比較し先行波のタッ
プ係数の振幅が大きいときスイッチ制御信号を出力する
タップ比較器と、該タップ比較器からスイッチ制御信号
が出力されたとき、前記周波数ずれΔｆの推定値を真値
に近づけるように更新するために前記累積平均化回路と
前記Δｆ推定回路とを動作させるオン／オフスイッチと
を備えたことを特徴とするものである。
回路は、時分割多重ディジタル受信信号を直交検波器に
よって分離した直交信号を入力し外部から与えられる周
波数ずれΔｆの推定値によって周波数ずれを補正する周
波数制御回路と、該周波数制御回路の出力を遅延検波し
て得られる差動符号化信号と同期ワードの同期パターン
との相関を計算する相関器と、該相関器の出力を平均化
して周波数ずれを得る累積平均化回路と、該累積平均化
回路から出力される前記周波数ずれの誤差を算出して更
新し前記周波数ずれΔｆの推定値として出力するΔｆ推
定回路と、前記周波数制御回路の出力から同期ワード位
置を検出して波形等化を行い復調データを出力する等化
器とを備えた自動周波数制御回路において、前記等化器
から同期ワード位置での先行波のタップ係数と全遅延波
のタップ係数を抽出してその振幅を比較し先行波のタッ
プ係数の振幅が大きいときスイッチ制御信号を出力する
タップ比較器と、該タップ比較器からスイッチ制御信号
が出力されたとき、前記周波数ずれΔｆの推定値を真値
に近づけるように更新するために前記累積平均化回路と
前記Δｆ推定回路とを動作させるオン／オフスイッチと
を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
【実施例】図３は本発明の実施例の系統図である。直交
検波器１０、周波数制御回路１１、遅延検波回路１２、
同期パターン１３、相関器１４、累積平均化回路１５、
Δｆ推定回路１６は図２の従来技術の構成と同様であ
る。本発明では、等価器１８のタップ係数Ｗ（ｎ）〔先
行波；ｎ＝１、遅延波；ｎ≠１〕の大きさが各先行波，
遅延波の振幅を表すので、これを利用して同期ワード位
置での先行波と全遅延波の振幅を次式によってタップ比
較器１９で比較する。
検波器１０、周波数制御回路１１、遅延検波回路１２、
同期パターン１３、相関器１４、累積平均化回路１５、
Δｆ推定回路１６は図２の従来技術の構成と同様であ
る。本発明では、等価器１８のタップ係数Ｗ（ｎ）〔先
行波；ｎ＝１、遅延波；ｎ≠１〕の大きさが各先行波，
遅延波の振幅を表すので、これを利用して同期ワード位
置での先行波と全遅延波の振幅を次式によってタップ比
較器１９で比較する。
【００１２】
【数８】 〔αは：２〜１００００、Ｎは全タップ数〕
【００１３】上式の条件を満たすとき、ＯＮ／ＯＦＦス
イッチ２０をＯＮとし、累積平均化回路１５を動作さ
せ、ΔｆA ，Δｆ’の計算を行い、周波数制御回路１１
へフィードバックする。上記条件を満足しない場合は、
ＯＮ／ＯＦＦスイッチ２０をＯＦＦとし、ΔｆA ，Δ
ｆ’は更新しないことにより、Δｆ推定に使用する受信
信号をその回線品質により限定するものである。Δｆは
送受の原振の周波数ずれに起因するものであるため、そ
の時間変動は穏やかであり、回線劣化時を含め、全ての
情報からΔｆ推定を行い不安定に変動するよりも、正確
な情報のみを抽出して安定、高精度なΔｆ推定が可能と
なる本発明の優位は明らかである。回路量も既存の等化
器を利用すれば、タップの比較器とＯＮ／ＯＦＦスイッ
チの追加のみであり極めて少ない。
イッチ２０をＯＮとし、累積平均化回路１５を動作さ
せ、ΔｆA ，Δｆ’の計算を行い、周波数制御回路１１
へフィードバックする。上記条件を満足しない場合は、
ＯＮ／ＯＦＦスイッチ２０をＯＦＦとし、ΔｆA ，Δ
ｆ’は更新しないことにより、Δｆ推定に使用する受信
信号をその回線品質により限定するものである。Δｆは
送受の原振の周波数ずれに起因するものであるため、そ
の時間変動は穏やかであり、回線劣化時を含め、全ての
情報からΔｆ推定を行い不安定に変動するよりも、正確
な情報のみを抽出して安定、高精度なΔｆ推定が可能と
なる本発明の優位は明らかである。回路量も既存の等化
器を利用すれば、タップの比較器とＯＮ／ＯＦＦスイッ
チの追加のみであり極めて少ない。
【００１４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、マルチパスフェージング環境下にお
いても、安定，高精度に動作する自動周波数制御回路を
実現することができるため実用上の効果は著しく大き
い。
施することにより、マルチパスフェージング環境下にお
いても、安定，高精度に動作する自動周波数制御回路を
実現することができるため実用上の効果は著しく大き
い。
【図１】従来の自動周波数制御回路の構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】時分割多重の同期ワードを利用した従来の自動
周波数制御回路の構成を示すブロック図である。
周波数制御回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例を示すブロック図である。
１，１０ 直交検波器 ２，１１ 周波数制御回路 ３，１６ Δｆ推定回路 ４ 復調回路 １３ 同期パターン発生器 １４ 相関器 １５ 累積平均化回路 １７，１８ 等化器 １９ タップ比較器 ２０ ０Ｎ／ＯＦＦスイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 時分割多重ディジタル受信信号を直交検
波器によって分離した直交信号を入力し外部から与えら
れる周波数ずれΔｆの推定値によって周波数ずれを補正
する周波数制御回路と、該周波数制御回路の出力を遅延
検波して得られる差動符号化信号と同期ワードの同期パ
ターンとの相関を計算する相関器と、該相関器の出力を
平均化して周波数ずれを得る累積平均化回路と、該累積
平均化回路から出力される前記周波数ずれの誤差を算出
して更新し前記周波数ずれΔｆの推定値として出力する
Δｆ推定回路と、前記周波数制御回路の出力から同期ワ
ード位置を検出して波形等化を行い復調データを出力す
る等化器とを備えた自動周波数制御回路において、 前記等化器から同期ワード位置での先行波のタップ係数
と全遅延波のタップ係数を抽出してその振幅を比較し先
行波のタップ係数の振幅が大きいときスイッチ制御信号
を出力するタップ比較器と、 該タップ比較器からスイッチ制御信号が出力されたと
き、前記周波数ずれΔｆの推定値を真値に近づけるよう
に更新するために前記累積平均化回路と前記Δｆ推定回
路とを動作させるオン／オフスイッチとを備えたことを
特徴とする自動周波数制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28555593A JPH07123125A (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 自動周波数制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28555593A JPH07123125A (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 自動周波数制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07123125A true JPH07123125A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17693065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28555593A Pending JPH07123125A (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 自動周波数制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07123125A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001003348A1 (fr) * | 1999-07-06 | 2001-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede et appareil de reception sans fil |
| WO2002011381A1 (fr) * | 2000-07-31 | 2002-02-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Recepteur de radiocommunication |
| US6396884B1 (en) | 1998-08-18 | 2002-05-28 | Nec Corporation | Automatic frequency control circuit |
-
1993
- 1993-10-21 JP JP28555593A patent/JPH07123125A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6396884B1 (en) | 1998-08-18 | 2002-05-28 | Nec Corporation | Automatic frequency control circuit |
| WO2001003348A1 (fr) * | 1999-07-06 | 2001-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede et appareil de reception sans fil |
| WO2002011381A1 (fr) * | 2000-07-31 | 2002-02-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Recepteur de radiocommunication |
| US6952570B2 (en) | 2000-07-31 | 2005-10-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Wireless communication receiver that determines frequency offset |
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