JPH07221810A - Linear modulation mode communication system having symbol timing recovery function using dispersion operation - Google Patents

Linear modulation mode communication system having symbol timing recovery function using dispersion operation

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Publication number
JPH07221810A
JPH07221810A JP6013739A JP1373994A JPH07221810A JP H07221810 A JPH07221810 A JP H07221810A JP 6013739 A JP6013739 A JP 6013739A JP 1373994 A JP1373994 A JP 1373994A JP H07221810 A JPH07221810 A JP H07221810A
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JP
Japan
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symbol
signal
timing
sampling
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP6013739A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Miyatsu
和弘 宮津
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Motorola Solutions Japan Ltd
Original Assignee
Nippon Motorola Ltd
Motorola Japan Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07221810A publication Critical patent/JPH07221810A/en
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Abstract

PURPOSE:To realize symbol timing recovery in an excellent way even under fading by improving the recovery accuracy of the symbol timing recovery based on a criterion close to an absolute reference. CONSTITUTION:The communication system is provided with a transmission system 1 in which a synchronization symbol signal and an information symbol signal of a constant energy symbol series are generated and a carrier is subjected to linear modulation with a slot signal formed by arranging the symbol signals and with a reception system 2 sampling a demodulated symbol signal in a sampling timing based on the synchronization symbol signal included in a demodulation symbol signal obtained by demodulating a transmission signal. The transmission system 1 samples the demodulated symbol signal at a rate being a multiple of M of the symbol rate, calculates the dispersion in sample values in each of M-sets of sample value sets based on the sample value by a prescribed symbol as to each of M-sets of sampling points per symbol and outputs one of sampling points corresponding to the sampling set representing a dispersion smaller than a prescribed threshold value as an optimum symbol timing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、セルラー電話やJS
MR等の線形変調を採用する通信装置に関する。また本
発明は、フェージング対策を施す送受信装置に関し、特
に移動無線機及びシステムに関する。さらに本発明は、
TDMA(Time Division Maltiple Access )システム
等のような、プリアンブル等の所定パターンのシンボル
をスロット信号に埋め込んで伝送するシステムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is applicable to cellular telephones and JSs.
The present invention relates to a communication device that employs linear modulation such as MR. Further, the present invention relates to a transmission / reception device that takes measures against fading, and more particularly to a mobile radio device and system. Further, the present invention is
The present invention relates to a system, such as a TDMA (Time Division Multiple Access) system, in which symbols of a predetermined pattern such as a preamble are embedded in a slot signal for transmission.

【0002】[0002]

【従来の技術】線形変調におけるシンボルタイミング再
生方式として、最高振幅法:MAM(Maximum Amplitud
e Method)や、差分法:WDM(Wave Difference Meth
od)等が使用されている。これらの方式の内容は、文献
として「電子情報通信学会技術研究報告(無線通信シス
テム) vol.92 No.411 1993年1月
20日 pp.43〜pp.48三瓶政一・Kamil
o Feher,特にその第45頁左欄第29行〜右欄
第32行」に記載されている。
2. Description of the Related Art As a symbol timing reproduction method in linear modulation, the maximum amplitude method: MAM (Maximum Amplitud)
e Method) and difference method: WDM (Wave Difference Meth)
od) etc. are used. The contents of these methods are described in the literature as “Technical Research Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (Wireless Communication System), vol.92 No. 411, January 20, 1993, pp.43 to pp.48, Seiichi Sampei, Kamil.
O Feher, especially page 45, left column, line 29 to right column, line 32 ”.

【0003】かかるMAMやWDMでは、ある所定基準
を確率的に表示する関数としてロガリスティック・ライ
クリフッド・ファンクション(logaristic likelihood
function)を用いたサンプル値の演算結果どうしの相対
比較によるものである。そのため、真のシンボルタイミ
ングで受信シンボルをサンプルしてシンボルタイミング
を求めた場合でも、そのシンボルタイミングは相対的な
ものであり絶対的な基準とはなりにくい。
In such MAM and WDM, a logarithmic likelihood function (logaristic likelihood) is used as a function for probabilistically displaying a predetermined standard.
It is based on the relative comparison between the calculation results of sample values using (function). Therefore, even when the received symbol is sampled at the true symbol timing to obtain the symbol timing, the symbol timing is relative and is difficult to serve as an absolute reference.

【0004】また、移動通信におけるフェージング下に
おいては、シンボル自体が歪んでしまいシンボルタイミ
ングの再生が困難になることがある。
Further, under fading in mobile communication, the symbol itself may be distorted and it may be difficult to reproduce the symbol timing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、絶対的な基準に近い判定基準によるシンボルタイミ
ング再生を行ってその再生精度の向上を図るとともに、
フェージング下においても良好にシンボルタイミング再
生をなし得る通信システムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object of the present invention is to perform symbol timing reproduction based on a judgment criterion close to an absolute reference and reproduce its reproduction accuracy. And improve
An object of the present invention is to provide a communication system capable of excellent symbol timing recovery even under fading.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による通信システ
ムは、略一定のエネルギーを有するシンボルからなる同
期シンボル信号と所定情報信号を担う情報シンボル信号
とを所定シンボルレートにて生成し、これらシンボル信
号を互いに連ねて形成されるスロットシンボル信号によ
って搬送波を線形変調して送信信号を発生する送信系
と、前記送信信号を復調して復調シンボル信号を得、前
記復調シンボル信号に含まれる前記同期シンボル信号に
基づくサンプリングタイミングにて前記復調シンボル信
号をサンプリングする受信系とからなる通信システムで
あって、前記送信系は、前記復調シンボル信号を前記所
定シンボルレートのM(M>1)倍にてサンプリングす
るオーバーサンプリング手段と、前記オーバーサンプリ
ング手段におけるシンボル当たりM個のサンプリングポ
イントの各々について所定シンボル分のサンプル値から
なるM組のサンプル値集合各々における前記サンプル値
の分散を算出し所定閾値よりも小さい分散の値を示すサ
ンプル値集合に対応するサンプリングポイントのうちの
1つを最適シンボルタイミングとして導出するタイミン
グ検出手段とを有することを特徴としている。
A communication system according to the present invention generates a sync symbol signal composed of symbols having substantially constant energy and an information symbol signal carrying a predetermined information signal at a predetermined symbol rate, and these symbol signals are generated. A transmission system that linearly modulates a carrier wave by a slot symbol signal formed by linking each other to generate a transmission signal, and a demodulation symbol signal by demodulating the transmission signal, and the synchronization symbol signal included in the demodulation symbol signal A communication system comprising a reception system for sampling the demodulated symbol signal at a sampling timing based on, wherein the transmission system samples the demodulated symbol signal at M (M> 1) times the predetermined symbol rate. The oversampling means and the system in the oversampling means. For each of the M sampling points per volume, the variance of the sample values in each of the M sets of sample values consisting of sample values for a predetermined symbol is calculated and corresponds to the sample value set showing a variance value smaller than a predetermined threshold value. And a timing detecting means for deriving one of the sampling points as the optimum symbol timing.

【0007】[0007]

【作用】本発明による分散演算を用いたシンボルタイミ
ング再生機能を有する線形変調方式通信システムによれ
ば、受信系において、復調シンボル信号が所定シンボル
レートのM(M>1)倍にてサンプリングされ、当該オ
ーバーサンプリングにおけるシンボル当たりM個のサン
プリングポイントの各々について所定シンボル分のサン
プル値からなるM組のサンプル値集合各々におけるサン
プル値の分散が算出され、所定閾値よりも小さい分散の
値を示すサンプル値集合に対応するサンプリングポイン
トのうちの1つが最適シンボルタイミングとして導出さ
れる。
According to the linear modulation communication system having the symbol timing recovery function using the dispersion calculation according to the present invention, the demodulated symbol signal is sampled at M (M> 1) times the predetermined symbol rate in the receiving system. For each of the M sampling points per symbol in the oversampling, the variance of the sample values in each of the M sets of sample values consisting of the sample values for the predetermined symbol is calculated, and the sample value indicating the variance value smaller than the predetermined threshold value. One of the sampling points corresponding to the set is derived as the optimum symbol timing.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明
する。図1は、本発明による一実施例のQAM(Quadra
ture Amplitude Modulation)方式TDMA通信システ
ムの構成を示す概略ブロック図である。図1において、
送信系1は、伝送すべき音声信号等の所定情報信号を示
すディジタルの例えば2値信号であるビットデータを生
成するデータ生成系(図示せぬ)を有し、生成したデー
タをマッピング回路11に転送する。マッピング回路1
1は、入力ビットデータをマッピングしてフレーム信号
形成回路12へ転送する。かかるマッピングにおいて
は、例えば16QAM方式に準拠すべく入力データの4
ビット毎にシンボルデータへの変換を行い、詳しくは当
該4ビット中の所定2ビットを16QAMにおける同相
(in-phase)成分に対応するベースバンド信号すなわち
シンボルデータに符号変換するとともに、同4ビット中
の他方2ビットを16QAMにおける直交(quadratur
e)成分に対応するベースバンド信号すなわちシンボル
データに符号変換する。端的には入力の2値信号を2系
列の4値信号に変換出力している。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a QAM (Quadra) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a Tture Communication Amplitude Modulation (TDMA) communication system. In FIG.
The transmission system 1 has a data generation system (not shown) for generating bit data which is a digital binary signal indicating a predetermined information signal such as a voice signal to be transmitted, and the generated data is transmitted to the mapping circuit 11. Forward. Mapping circuit 1
1 maps the input bit data and transfers it to the frame signal forming circuit 12. In this mapping, for example, 4
Converting to symbol data bit by bit, in detail, the predetermined 2 bits in the 4 bits are code-converted into a baseband signal, that is, symbol data corresponding to an in-phase component in 16QAM, and The other 2 bits of 16 QAM
e) Code conversion into a baseband signal corresponding to the component, that is, symbol data. In short, the input binary signal is converted into a two-sequence four-valued signal and output.

【0009】フレーム信号形成回路12は、バーストフ
ォーマット回路とも呼ばれ、マッピング出力データを当
該TDMA方式のフレームに従う所定のバーストフォー
マットにしてディジタル−アナログ(D/A)コンバー
タ13に供給する。かかるフォーマット化においては、
マッピング出力データの系列毎に行われ、プリアンブル
信号や、詳述しないパイロット信号並びに各種同期制
御、通信制御等に用いられる信号(単に上記情報信号と
区別してデータあるいは制御信号と呼ばれることもあ
る)をマッピング出力データに付加してTDMAフレー
ム信号を形成している。同相成分に対応のフォーマット
化データはIチャネルシンボルデータとして、逆相成分
に対応のフォーマット化データはQチャネルシンボルデ
ータとしてD/Aコンバータ13へ転送される。
The frame signal forming circuit 12, which is also called a burst format circuit, supplies the mapping output data to the digital-analog (D / A) converter 13 in a predetermined burst format according to the frame of the TDMA system. In such formatting,
Preamble signals, pilot signals not described in detail, and signals used for various synchronization controls, communication controls, etc. (sometimes referred to as data or control signals in distinction from the above information signals) are performed for each series of mapping output data. It is added to the mapping output data to form a TDMA frame signal. Formatted data corresponding to the in-phase component is transferred to the D / A converter 13 as I channel symbol data, and formatted data corresponding to the anti-phase component is transferred to the D / A converter 13.

【0010】D/Aコンバータ13は、転送されたI及
びQチャネルのシンボルデータをアナログ変換してLP
F14に供給する。LPF14は、入力信号の所定の低
周波数域のみを通過せしめて、すなわちその高調波成分
を取り除いてQAM変調器15に供給する。QAM変調
器15は、局部発振器16の発振出力信号に基づきLP
F14の出力信号を送信すべき信号としてQAM変調を
なす。局部発振器16の発振出力信号は、当該通信装置
において予め定められる所定の搬送周波数を有し、これ
がQAM変調における中心周波数となる。QAM変調器
15の変調出力は、送信アンテナ17に印加され送信波
として輻射される。
The D / A converter 13 converts the transferred symbol data of the I and Q channels into an analog signal and outputs an LP signal.
Supply to F14. The LPF 14 passes only a predetermined low frequency region of the input signal, that is, removes its harmonic component and supplies it to the QAM modulator 15. The QAM modulator 15 uses the oscillation output signal of the local oscillator 16 for LP
QAM modulation is performed using the output signal of F14 as a signal to be transmitted. The oscillation output signal of the local oscillator 16 has a predetermined carrier frequency that is predetermined in the communication device, and this becomes the center frequency in QAM modulation. The modulation output of the QAM modulator 15 is applied to the transmission antenna 17 and radiated as a transmission wave.

【0011】受信系2は、例えば移動性の伝搬路を介し
て到来した送信系1の送信波を受信アンテナ21によっ
て捕捉する。アンテナ21は、これを受信信号としてQ
AM復調器22に導き、QAM復調器22は、受信信号
を局部発振器(もしくは基準搬送波再生回路)23の発
振出力信号に基づきQAMに準じた復調をなす。発振器
23の発振出力信号は、送信系1における変調用局部発
振器16の発振出力信号と同等の周波数を有する。復調
器22の復調出力は、低域通過フィルタ24に供給さ
れ、所定の低周波数域のみがアナログ−ディジタル(A
/D)コンバータ25に供給される。
The reception system 2 captures a transmission wave of the transmission system 1 that has arrived via, for example, a mobile propagation path by a reception antenna 21. The antenna 21 uses this as a received signal for Q
Guided to the AM demodulator 22, the QAM demodulator 22 demodulates the received signal based on the oscillation output signal of the local oscillator (or reference carrier recovery circuit) 23 in accordance with QAM. The oscillation output signal of the oscillator 23 has the same frequency as the oscillation output signal of the modulation local oscillator 16 in the transmission system 1. The demodulated output of the demodulator 22 is supplied to the low-pass filter 24 so that only a predetermined low frequency range is analog-digital (A
/ D) is supplied to the converter 25.

【0012】A/Dコンバータ25は、以下の説明にお
いて明らかとなる如きオーバーサンプリング手段並びに
シンボルレートサンプリング手段の構成要素の1つを担
う。A/Dコンバータ25のサンプリングクロックは、
クロック信号発生源251からの所定周波数及びデュー
ティサイクルを有するクロック信号に基づき当該クロッ
ク信号に対し遅延や分周または逓倍を施す遅延/周波数
設定回路252によって得られる。遅延/周波数設定回
路252は、簡単には除算器によって構成され、サンプ
リングクロックの周波数を、適宜、送信におけるシンボ
ルデータレートfsのM倍としている。従ってA/Dコ
ンバータ25は、供給される復調信号の1シンボル期間
を略M等分する期間をサンプリング周期として動作す
る。A/Dコンバータ25の変換出力すなわちLPF2
4の出力信号のサンプル信号は、I及びQチャネル復調
データとしてタイミング検出手段を担う最適タイミング
検出部26及びフェージング補正処理回路27に転送さ
れる。
The A / D converter 25 serves as one of the components of the oversampling means and the symbol rate sampling means as will be apparent from the following description. The sampling clock of the A / D converter 25 is
It is obtained by the delay / frequency setting circuit 252 which delays, divides, or multiplies the clock signal based on the clock signal having the predetermined frequency and the duty cycle from the clock signal generation source 251. The delay / frequency setting circuit 252 is simply composed of a divider, and appropriately sets the frequency of the sampling clock to M times the symbol data rate fs in transmission. Therefore, the A / D converter 25 operates with a period in which one symbol period of the supplied demodulated signal is divided into approximately M equal parts as a sampling cycle. Conversion output of A / D converter 25, that is, LPF2
The sample signal of the output signal of No. 4 is transferred as I and Q channel demodulation data to the optimum timing detection unit 26 and the fading correction processing circuit 27 which serve as timing detection means.

【0013】最適タイミング検出部26は、後に詳述さ
れる如き受信シンボル及びフレームの最適な同期タイミ
ング情報を得、かかるタイミング情報によって遅延/周
波数設定回路252における遅延量及び設定周波数を制
御する。フェージング補正処理回路27は、入力データ
に対して時間軸の揺らぎ成分を除くその他の振幅や位相
についてのフェージングによる歪の補正を施してデマッ
ピング回路28に転送する。デマッピング回路28は、
転送されたシンボルデータを上記マッピング回路11と
逆の変換を行ってビットデータを出力し、図示せぬ復号
系へ転送する。
The optimum timing detection section 26 obtains optimum synchronization timing information of received symbols and frames as will be described in detail later, and controls the delay amount and the set frequency in the delay / frequency setting circuit 252 according to such timing information. The fading correction processing circuit 27 corrects the distortion of the input data due to fading with respect to the amplitude and phase other than the fluctuation component of the time axis, and transfers the data to the demapping circuit 28. The demapping circuit 28 is
The transferred symbol data is inversely converted by the mapping circuit 11, outputs bit data, and transfers it to a decoding system (not shown).

【0014】かかるTDMA通信システムにおける送受
信形態の一例は、図2に示される。同図は、いわゆるピ
ンポン伝送において多重数が2の場合を示している。図
2(a)においては、1つのフレーム内においてチャネ
ル1(CH1)及び2(CH2)を担う基地局から移動
局への各通信時間帯(タイムスロット)と、CH1及び
CH2を担う移動局から基地局への各通信時間帯とが示
されている。また、これら通信時間帯の先頭部には、送
受信系ともに既知の信号である同期シンボル信号として
のプリアンブル信号(斜線部)を、これに続いて情報シ
ンボル信号を配することが示されている。
An example of the transmission / reception mode in such a TDMA communication system is shown in FIG. The figure shows a case where the number of multiplexing is 2 in so-called ping-pong transmission. In FIG. 2 (a), each communication time zone (time slot) from a base station which carries channels 1 (CH1) and 2 (CH2) to a mobile station in one frame, and a mobile station which carries CH1 and CH2 Each communication time zone to the base station is shown. Further, it is shown that a preamble signal (shaded portion) as a synchronization symbol signal which is a known signal for both the transmitting and receiving systems is arranged at the beginning of these communication time zones, and an information symbol signal is arranged subsequently thereto.

【0015】図2(b)においては、CH1の基地局か
ら移動局への通信時間帯(下りスロット)における伝送
信号の形態が示されており、図1のQAM変調器15の
出力に対応する。この図からも分かるように、送信系1
は、シンボルデータレートfsすなわちシンボル周期T
s毎に値の変化が可能な複素ベースバンド信号を有する
シンボルデータからなるプリアンブル信号のシンボル列
と、情報信号のシンボル列とを順次送信出力する。
FIG. 2B shows a form of a transmission signal from the base station of CH1 to the mobile station in the communication time zone (downstream slot), which corresponds to the output of the QAM modulator 15 of FIG. . As can be seen from this figure, the transmission system 1
Is the symbol data rate fs, that is, the symbol period T
A symbol sequence of a preamble signal composed of symbol data having a complex baseband signal whose value can be changed for each s and a symbol sequence of an information signal are sequentially transmitted and output.

【0016】プリアンブル信号シンボル列は、図2
(c)及び(d)に示される如きI及びQチャネルデー
タに基づいて生成されたものである。これらデータは、
図1のフレーム信号形成回路12の出力データI(n)
及びQ(n)に対応する。またこれらデータは、最大ピ
ークレベルが例えば3[単位は任意]で最小ピークレベ
ルが−3の振幅を有し、かつこれ以外のレベルは少なく
とも真のサンプリングポイント(シンボルポイント)に
おいて有しない。すなわち、I(n),Q(n)データ
信号の振幅の絶対値が一定となっている。従ってこれら
を合成して得られる図2(b)の如きプリアンブル信号
は、エネルギーレベル(I2+Q2)が一定のものとな
る。図示のk=0,1,2,…,13はタイムスロット
におけるプリアンブル部のシンボル各々の時間軸位置を
指し示す数(シンボル番号)である一例を示す。
The sequence of preamble signal symbols is shown in FIG.
It is generated based on the I and Q channel data as shown in (c) and (d). These data are
Output data I (n) of the frame signal forming circuit 12 of FIG.
And Q (n). Further, these data have an amplitude with a maximum peak level of 3 [unit is arbitrary] and a minimum peak level of -3, and have no other level at least at a true sampling point (symbol point). That is, the absolute values of the amplitudes of the I (n) and Q (n) data signals are constant. Therefore, the preamble signal as shown in FIG. 2B obtained by combining these has a constant energy level (I 2 + Q 2 ). In the figure, k = 0, 1, 2, ..., 13 indicates an example of a number (symbol number) indicating the time axis position of each symbol in the preamble part in the time slot.

【0017】図2(e)は、図2(b)に示される如き
基地局からの伝送信号を移動局における受信系2が受信
し、QAM復調して得られるI,Qチャネルデータを示
している。かかる復調データは、図1のQAM復調器2
2の出力信号I´(t),Q´(t)に対応する。図示
のものは図2(d)におけるプリアンブル信号の各シン
ボルのうちk=7及び8のシンボルの実際の復調波形を
簡略的に描いたものである。この復調波形信号は、A/
Dコンバータ25においてシンボルレートのM倍、すな
わちTs/Mをサンプリング周期としてオーバサンプリ
ングされる。図示のm=0,1,2,…,M−1は、当
該オーバーサンプリングにおいて1つのシンボル内のサ
ンプリングポイントの時間軸位置を示す数(サンプリン
グポイント番号)である。こうしてオーバーサンプリン
グされた復調データがシンボルタイミング再生回路26
Aに供給されるのである。
FIG. 2E shows I and Q channel data obtained by QAM demodulation when the reception system 2 in the mobile station receives the transmission signal from the base station as shown in FIG. 2B. There is. The demodulated data is the QAM demodulator 2 of FIG.
2 corresponding to output signals I ′ (t) and Q ′ (t). In the figure, the actual demodulation waveforms of the symbols of k = 7 and 8 among the symbols of the preamble signal in FIG. 2D are simply drawn. This demodulated waveform signal is A /
The D converter 25 is oversampled with M times the symbol rate, that is, Ts / M as a sampling period. In the figure, m = 0, 1, 2, ..., M−1 is a number (sampling point number) indicating the time axis position of the sampling point in one symbol in the oversampling. The demodulated data oversampled in this way is the symbol timing recovery circuit 26.
It is supplied to A.

【0018】次に、最適タイミング検出部26及びこの
検出出力によるタイミング回復処理の構成及び動作を説
明する。図3は、検出部26、詳しくはシンボルタイミ
ング再生回路26Aの具体的構成態様を示す図である。
図3において、A/Dコンバータ25からの復調データ
信号I´(m)は一方の自乗演算器261に、復調チャ
ネルデータ信号Q´(m)は他方の自乗演算器262に
供給される。各演算器の演算出力は、それぞれ加算器2
63において足し合わされる。これにより、エネルギー
レベルを示すシンボルデータの自乗和の信号が得られ
る。この自乗和信号は、A/Dコンバータ25のサンプ
リング周期(プリアンブル受信時シンボルレートのM
倍)で定まる間隔でレベル変化するものであって、1シ
ンボルにつきmが1からM−1までカウントする信号値
m として分散演算処理部264Sに渡される。
Next, the configuration and operation of the optimum timing detection section 26 and the timing recovery processing by this detection output will be described. FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of the detection unit 26, specifically, the symbol timing reproduction circuit 26A.
In FIG. 3, the demodulated data signal I ′ (m) from the A / D converter 25 is supplied to one square calculator 261 and the demodulated channel data signal Q ′ (m) is supplied to the other square calculator 262. The operation output of each operation unit is the adder 2 respectively.
At 63 they are added up. As a result, a signal of the sum of squares of the symbol data indicating the energy level is obtained. This sum of squares signal is a sampling cycle of the A / D converter 25 (M of the symbol rate at the time of preamble reception).
Be one which level changes at intervals determined by multiplying), m per symbol is passed to the distributed processing unit 264S as the signal value y m that counts from 1 to M-1.

【0019】分散演算処理部264Sにおいては、mの
数それぞれについて各シンボルの分散値varm を求め
る(varm ←VAR[ym ];m=0,1,2,…,
M−1;VARは分散値演算子)。選択手段たる分散最
小値検出処理部265Sにおいては、求めた分散値のう
ち最小のものvarmin を選びそれを指示するmの数m
min を得る(varmin /mmin ←MIN[varm
/m;m=0,1,2,…,M−1;MINは最小値選
択演算子)。
In the distributed arithmetic processing unit 264S, the distributed value var m of each symbol is calculated for each number of m (var m ← VAR [y m ]; m = 0, 1, 2, ...,
M-1; VAR is a variance value operator). In the variance minimum value detection processing unit 265S, which is a selection unit, the smallest number var min among the obtained variance values is selected, and the number m of m indicating that is selected.
get min (var min / m min ← MIN [var m ]
/ M; m = 0, 1, 2, ..., M-1; MIN is a minimum value selection operator).

【0020】閾値比較処理部266Sにおいては、選ば
れた分散最小値varmin と分散閾値varthとを比較
して両者における大小関係を判別する。varmin<v
arth と判別された場合は、最適タイミング情報更新
処理部267Sにおいて分散最小値を指示するmmin
最適なシンボル同期タイミングを指すポインタmop
し、遅延/周波数設定回路252(図1)へ渡す。すな
わち変数mopは分散最小値を格納するmmin によって更
新される。一方、varmin≧varth と判別された場
合は、今回選ばれた分散最小値を最適値として扱わず
に、新たなサンプル値集合を取り込み同様な演算を繰り
返す。
The threshold comparison processing unit 266S compares the selected minimum dispersion value var min with the dispersion threshold var th to determine the magnitude relationship between the two. var min <v
If it is determined as art th , the optimum timing information update processing unit 267S passes m min indicating the minimum dispersion value as a pointer m op indicating the optimum symbol synchronization timing, and passes it to the delay / frequency setting circuit 252 (FIG. 1). . That is, the variable m op is updated by m min which stores the variance minimum value. On the other hand, when it is determined that var min ≧ var th , the minimum variance value selected this time is not treated as an optimum value, a new sample value set is taken in, and the same calculation is repeated.

【0021】処理部266S及び267Sによって最適
シンボルタイミングを最終的に導出する導出手段が実現
する。かかる最適シンボルタイミング情報信号mopによ
って、遅延/周波数設定回路252は、入力クロック信
号に対する出力信号の遅延量及び周波数変移量を変化さ
せる。すなわち、シンボル内のM個のサンプリングポイ
ントのうち、ポインタmopが示すポイントでプリアンブ
ル信号シンボル列に続く情報信号シンボル列の各々のシ
ンボルをサンプリングすべくA/Dコンバータ25の動
作を活性化させるサンプリングパルスを発するのであ
る。かかる情報信号受信時におけるA/Dコンバータ2
5のサンプリングタイミングは、ポインタmopが次の到
来プリアンブル信号の処理によって更新されるまで固定
される。これによりプリアンブル後のシンボルデータ
は、タイムスロット毎にA/Dコンバータ25において
シンボルレートと同等のレートにて時間軸上誤り無く良
好にサンプルされることとなる。
The processing units 266S and 267S realize a derivation means for finally deriving the optimum symbol timing. With the optimum symbol timing information signal m op , the delay / frequency setting circuit 252 changes the delay amount and the frequency shift amount of the output signal with respect to the input clock signal. That is, a sampling for activating the operation of the A / D converter 25 to sample each symbol of the information signal symbol sequence following the preamble signal symbol sequence at the point indicated by the pointer m op among the M sampling points in the symbol. It emits a pulse. A / D converter 2 when receiving such an information signal
The sampling timing of 5 is fixed until the pointer m op is updated by the processing of the next incoming preamble signal. As a result, the symbol data after the preamble is satisfactorily sampled in the A / D converter 25 for each time slot at a rate equal to the symbol rate without error on the time axis.

【0022】処理部264S及び265Sの詳細を図4
のフローチャートを用いて説明する。図4において、先
ず時系列的に順次転送される信号値ym (k)を演算処
理に適した形で取り込む(ステップS1)。既述のよう
に、A/Dコンバータ25は、実際のシンボルレートよ
りも速く、当該シンボル伝送レートのM(M>1)倍で
オーバーサンプリングしている。すなわちA/Dコンバ
ータ25のサンプリング周期をTA/Dとすると、
Details of the processing units 264S and 265S are shown in FIG.
This will be described with reference to the flowchart of. In FIG. 4, first, the signal values y m (k) sequentially transferred in time series are fetched in a form suitable for arithmetic processing (step S1). As described above, the A / D converter 25 performs oversampling at a speed higher than the actual symbol rate and M (M> 1) times the symbol transmission rate. That is, assuming that the sampling cycle of the A / D converter 25 is T A / D ,

【0023】[0023]

【数1】 [Equation 1]

【0024】[0024]

【数2】 [Equation 2]

【0025】である。このときA/Dコンバータ25が
サンプルする時刻tk,mは、
[0025] At this time, the time t k, m sampled by the A / D converter 25 is

【0026】[0026]

【数3】 [Equation 3]

【0027】である。かかる時刻においてサンプルされ
た信号(データ)I´(m)及びQ´(m)の自乗和y
m (k)を、u(tk,m)すなわちu(k,m)として
取り込み、次のようなM組のサンプル値の集合を得る。
It is Sum of squares y of signals (data) I ′ (m) and Q ′ (m) sampled at such time
Taking m (k) as u (t k, m ), that is, u (k, m), the following set of M sample values is obtained.

【0028】[0028]

【数4】 [Equation 4]

【0029】かかるM組のサンプル集合を用いて、どの
mが真のシンボルタイミングを表しているかを判定する
のが重要な点である。換言すれば、(k,0)から
(k,M−1)までの集合各々の性質を把握することに
よって、これら集合を指し示すmの数のうちの最適な1
つを最適なサンプリングポイントとして選択するのであ
る。
It is important to determine which m represents the true symbol timing using such M sets of samples. In other words, u (k, 0) to u
By grasping the properties of each of the sets up to (k, M-1), the optimal 1 of the number of m points to these sets.
One is selected as the optimum sampling point.

【0030】ステップS2以降の処理においては、各集
合の分散をそれぞれ計算し、最も小さい分散値を有する
集合を指し示すmを最適なシンボルタイミング情報とし
て採用する。初期化として変数mの内容をゼロクリア
し、最小分散値varminの内容を十分大なる分散値v
ar0 とする(ステップS1及びS2)。ここで、kが
1からIまでの有限個数の整数値をとる場合を考える
と、
In the processing after step S2, the variance of each set is calculated, and m indicating the set having the smallest variance value is adopted as the optimum symbol timing information. As initialization, the content of the variable m is cleared to zero, and the content of the minimum variance value var min is set to a sufficiently large variance value v.
Let ar 0 (steps S1 and S2). Here, considering the case where k takes a finite number of integer values from 1 to I,

【0031】[0031]

【数5】 [Equation 5]

【0032】を計算し(ステップS4)、分散値var
m
Is calculated (step S4), and the variance value var is calculated.
m

【0033】[0033]

【数6】 [Equation 6]

【0034】としてmの数が変わる毎に求める(ステッ
プS5)。次いで、求めた分散値varm を最小分散値
varmin と比較し(ステップS6)、varm がva
minよりも小さければ分散値varm を最小分散値v
armin に移し、かつそのときのmの数をmmin に移す
(ステップS7)。他方、varm がvarmin と同じ
かまたはそれよりも大きければステップS7の処理を実
行しない。ステップS6またはS7の後、変数mの内容
は1インクリメントされる(ステップS8)。
Is calculated every time the number of m changes (step S5). Next, the calculated variance value var m is compared with the minimum variance value var min (step S6), and var m is va
If it is smaller than r min, the variance value var m is set to the minimum variance value v
ar min , and the number of m at that time is moved to m min (step S7). On the other hand, if var m is equal to or larger than var min , the process of step S7 is not executed. After step S6 or S7, the content of the variable m is incremented by 1 (step S8).

【0035】かかるステップS4ないしS8の処理を変
数mの内容がMの数と一致するまで繰り返し、一致した
時点でその繰り返しフローから脱する(ステップS
9)。結局、当該繰り返しフローにおいては、m=0か
らM−1においてサンプリングされたシンボルデータの
集合それぞれにおける分散値を計算し、これらのうち最
も小さい値及びそれを指示するmの数が各変数var
min 及びmmin の最終値で求まることとなる。そしてこ
れら最終値が図3における閾値比較処理部266S及び
最適タイミング情報更新処理部267Sに渡される。
The processes of steps S4 to S8 are repeated until the content of the variable m matches the number of M, and at the time of the match, the flow is exited (step S).
9). After all, in the iterative flow, the variance value in each of the sets of symbol data sampled from m = 0 to M−1 is calculated, and the smallest value among them and the number of m indicating the variance value are each variable var.
so that the determined the final value of the min and m min. Then, these final values are passed to the threshold value comparison processing unit 266S and the optimum timing information update processing unit 267S in FIG.

【0036】こうした処理の原理を簡単に説明すれば以
下の如くとなる。伝送しようとするデータシンボル(こ
こではI(n)及びQ(n)を合わせた複素数としての
x(n)とする)はディジタル信号であり、上記の如く
シンボルレートTs で送られる。このとき、互いにシン
ボル干渉が起こらないように、かつ、あるバンド幅Ω
(−1/Ts≦Ω≦1/Ts )に収まるようなアナログ
信号x(t)を出力するには、
The principle of such processing will be briefly described as follows. The data symbol to be transmitted (here, x (n) as a complex number of I (n) and Q (n)) is a digital signal and is sent at the symbol rate Ts as described above. At this time, so that symbol interference does not occur with each other, and a certain bandwidth Ω
To output an analog signal x (t) that fits within (−1 / Ts ≦ Ω ≦ 1 / Ts),

【0037】[0037]

【数7】 [Equation 7]

【0038】なる関係を充足する必要がある。図1にお
いては、送信系1のLPF14の処理によって式(7)
を満たすアナログ信号を得ている。実際には、当該LP
Fに、ライズドコサインフィルタ(raised cosine filt
er)がよく採用される。外乱が加わらず、受信系2にお
いてアナログ信号x(t)が復調データにおける真のシ
ンボルタイミング(tT :図2(e)参照)でサンプル
されれば、送信されたシンボルそのもののディジタル信
号x(n)が得られるはずである。偽のシンボルタイミ
ングでサンプルされると、サンプル値として当該x
(n)とは全く関係ない信号が出力されることがある。
外乱が加わると、特に移動通信においてはフェージング
の影響を受けるので、真のシンボルタイミングでサンプ
ルされても送信されたシンボルそのもののディジタル信
号x(n)を得ることができなくなる可能性がある。し
かし送信シンボル列が、例えば
It is necessary to satisfy the following relationship. In FIG. 1, the equation (7) is obtained by the processing of the LPF 14 of the transmission system 1.
You are getting an analog signal that meets the requirements. Actually, the LP
F is the raised cosine filter
er) is often adopted. If the analog signal x (t) is sampled at the true symbol timing (t T : see FIG. 2E) in the demodulated data in the reception system 2 without any disturbance, the digital signal x ( n) should be obtained. When sampled at a false symbol timing, the relevant x is sampled.
A signal that is completely unrelated to (n) may be output.
When disturbance is applied, the influence of fading is exerted particularly in mobile communication, so that there is a possibility that the digital signal x (n) of the transmitted symbol itself cannot be obtained even if the sampling is performed at the true symbol timing. However, if the transmitted symbol sequence is

【0039】[0039]

【数8】 [Equation 8]

【0040】といったエネルギーが一定のシンボルデー
タ列からなるものであれば、上記のような外乱が加わっ
た場合でも、当該真のシンボルタイミングによるサンプ
ル信号の振幅は、レイリー分布に従うランダムな信号を
観測することができる。またこの振幅は、低周波成分を
有する特性を有し、偽のシンボルタイミングでサンプル
された信号よりもばらつきが小さいものである。従っ
て、mによって指示されるM組のサンプル信号の集合各
々における各サンプル信号のばらつきを調べることで真
のシンボルタイミングに非常に近いタイミングの推定が
可能となるのである。
If the energy consists of a constant symbol data string, the amplitude of the sample signal at the true symbol timing observes a random signal according to the Rayleigh distribution even when the above disturbance is applied. be able to. Further, this amplitude has a characteristic of having a low frequency component, and its variation is smaller than that of a signal sampled at a false symbol timing. Therefore, it is possible to estimate the timing very close to the true symbol timing by examining the variation of each sample signal in each set of M sample signals indicated by m.

【0041】一般に、QAM変復調システムでは、先の
図2において示したように、プリアンブル(同期シンボ
ル信号)としてエネルギー一定の信号を伝送信号に挿入
している。そして、このプリアンブルを用いて受信系で
はシンボルタイミング再生を行っている。よって、シン
ボルタイミング再生回路26Aをフレームタイミング推
定(再生)の前処理として用いることが可能となる。す
なわち、最適シンボルタイミングを得、シンボル同期を
とることで、フレームに関する同期信号の到来をある程
度絞った状態でフレームタイミング再生の処理に移行で
きるので、処理時間の節約にもなる。
Generally, in the QAM modulation / demodulation system, as shown in FIG. 2, a signal having a constant energy is inserted in the transmission signal as a preamble (synchronization symbol signal). Then, symbol timing reproduction is performed in the receiving system using this preamble. Therefore, the symbol timing reproduction circuit 26A can be used as a pre-process for frame timing estimation (reproduction). That is, by obtaining the optimum symbol timing and performing symbol synchronization, it is possible to shift to the processing of frame timing reproduction with the arrival of the synchronization signal relating to the frame being narrowed down to some extent, which also saves processing time.

【0042】けだし、以前より行っていたフレームタイ
ミングの推定処理は不要となる。平易な処理法として
は、例えば図1の最適タイミング検出処理26において
シンボルタイミング再生処理とは別にフレームタイミン
グ推定処理を行っていた。この場合におけるフレームタ
イミング推定処理は、送信プリアンブル信号と同一のシ
ンボルパターンを有する基準プリアンブル信号を予め用
意しておき、この基準プリアンブル信号と受信シンボル
とを比較し両者の相関を監視することを基本としてい
た。また、シンボルタイミング再生処理には、上述の如
きMAMやWDMが適用され、当該処理によってシンボ
ルタイミングを得るとその情報をフレームタイミング推
定処理に与えていた。フレームタイミング推定処理はそ
の情報を受け取ると、フレームタイミング検出を開始
し、当該相関の度合いが十分大なることを検出したと
き、プリアンブル信号の到来(受信)を察知するのであ
る。こうした2段処理の背景には、フェージングへの配
慮がある。すなわち、シンボルタイミング再生処理自体
がフェージングの影響を受け易く、一旦フレームタイミ
ングを得た後にフェージングによりシンボルタイミング
の適正な再生が崩れても、フレームタイミングを維持し
てそれを補えるというものである。
However, the frame timing estimation process, which has been performed before, becomes unnecessary. As a simple processing method, for example, in the optimum timing detection processing 26 of FIG. 1, the frame timing estimation processing is performed separately from the symbol timing reproduction processing. The frame timing estimation process in this case is based on preparing a reference preamble signal having the same symbol pattern as the transmission preamble signal in advance, comparing the reference preamble signal with the received symbol, and monitoring the correlation between the two. I was there. Further, the MAM or WDM as described above is applied to the symbol timing reproduction process, and when the symbol timing is obtained by the process, the information is given to the frame timing estimation process. When the frame timing estimation process receives the information, it starts the frame timing detection, and when it detects that the degree of the correlation is sufficiently large, it detects the arrival (reception) of the preamble signal. Fading is a reason for such a two-step process. That is, the symbol timing reproduction process itself is easily affected by fading, and even if the proper reproduction of the symbol timing is destroyed due to the fading after once obtaining the frame timing, the frame timing can be maintained and compensated for.

【0043】これに対し本発明においては、上述の如く
一定エネルギーの伝送シンボルとしてフレーム内の所定
時間軸位置に配されるプリアンブル信号を用いてシンボ
ルタイミング再生を行っている。このプリアンブル信号
の真のシンボルタイミングによるサンプル信号の振幅変
動は、フェージングによる外乱が加わった場合でも、レ
イリー分布に従うことに着眼し、シンボルにおけるサン
プリングポイント毎にサンプル信号のばらつきを調べ、
ばらつきが十分小さいものに対応するサンプリングポイ
ントをシンボルタイミングとしている。従って、フェー
ジング等に拘らず、フレーム内の所定時間軸位置すなわ
ちフレームタイミングを検知できるとともに、そのシン
ボルタイミング再生を行うことができるので、別個の手
段としてフレームタイミング推定処理を行わなくとも良
い結果を生んでいる。
On the other hand, in the present invention, the symbol timing is reproduced by using the preamble signal arranged at the predetermined time axis position in the frame as the transmission symbol of constant energy as described above. The amplitude fluctuation of the sample signal due to the true symbol timing of the preamble signal is focused on following the Rayleigh distribution even when disturbance due to fading is added, and the variation of the sample signal at each sampling point in the symbol is examined,
Sampling points corresponding to those with sufficiently small variations are used as symbol timings. Therefore, regardless of fading or the like, it is possible to detect the predetermined time axis position within the frame, that is, the frame timing, and to perform the symbol timing reproduction, so that it is possible to obtain the result without performing the frame timing estimation processing as a separate means. I'm out.

【0044】このように、本発明においては、シンボル
タイミングの推定の精度及び能力が向上し、フレームタ
イミング推定のための前処理として使用することで無駄
なフレームタイミング推定に用いられる処理はもとよ
り、フレームタイミング推定処理自体を撤廃することが
できるので、かかる最適タイミング検出処理部をDSP
(Digital Signal Processor)内に構成する場合は特
に、フレームタイミング推定までの処理に必要な時間と
電力の大幅な削減を達成することができる。
As described above, according to the present invention, the accuracy and capability of estimating the symbol timing are improved, and the use of the frame timing estimation as a pre-processing is not limited to the processing used for the frame timing estimation. Since the timing estimation processing itself can be eliminated, the optimum timing detection processing unit is DSP
Especially when it is configured in the (Digital Signal Processor), it is possible to significantly reduce the time and power required for the process up to the frame timing estimation.

【0045】図5に上述の如きプリアンブル信号がサン
プルされた場合の、最大ドップラー周波数に対する分散
特性の大要を示す。太線は、図2(e)に示される真の
シンボルタイミングtT での各シンボルにおけるサンプ
ル値の分散を示している。細線は、真のシンボルタイミ
ングtT から時間的に離間したタイミングでの各シンボ
ルにおけるサンプル値の分散を離間の幅を変えて示して
おり、離間の幅が大きくなる程、正規化された分散値は
大きくなる傾向があることが分かる。また、これによれ
ば、真のシンボルタイミングでの分散特性は、移動局の
移動速度に拘らず(最大ドップラー周波数は当該移動速
度に依存する)規格化された分散値で約0.5以下に留
まっているとともに、他のタイミングでの分散特性は、
0.5を上回る分散値を有しているので、図3の処理部
266Sにおいて設定されるべき分散閾値varthは、
規格化された値で0.6程度であれば良いことが分か
る。
FIG. 5 shows the outline of the dispersion characteristic with respect to the maximum Doppler frequency when the preamble signal as described above is sampled. The thick line shows the variance of the sample values in each symbol at the true symbol timing t T shown in FIG. 2 (e). The thin line shows the variance of the sample value in each symbol at the timing temporally distant from the true symbol timing t T, with the width of the spacing varied, and the larger the width of the spacing, the normalized variance value It can be seen that has a tendency to grow. Further, according to this, the dispersion characteristic at the true symbol timing is about 0.5 or less in the standardized dispersion value regardless of the moving speed of the mobile station (the maximum Doppler frequency depends on the moving speed). While remaining, the dispersion characteristics at other timings are:
Since it has a variance value of more than 0.5, the variance threshold var th to be set in the processing unit 266S of FIG.
It can be seen that the normalized value is about 0.6.

【0046】一方、例えば情報信号シンボルデータのよ
うな一義的に振幅の定まらない全くのランダム信号がサ
ンプルされた場合の、最大ドップラー周波数に対する分
散特性の大要を同様に示せば、図6のようになる。これ
によれば、真のシンボルタイミングでの分散特性が、他
のタイミングでの分散特性と区別化できない。すなわち
最大ドップラー周波数の任意の点において、真のシンボ
ルタイミングでの分散値を下回るものもあれば上回るも
のもあり、また近接するものもあって、真のシンボルタ
イミングを判別する基準を定めることは難しい。
On the other hand, when a totally random signal whose amplitude is not uniquely determined, such as information signal symbol data, is sampled, the outline of the dispersion characteristic with respect to the maximum Doppler frequency is similarly shown, as shown in FIG. become. According to this, the dispersion characteristic at the true symbol timing cannot be distinguished from the dispersion characteristic at other timings. That is, at any point of the maximum Doppler frequency, there are some that are below the variance value at the true symbol timing, some are above the variance value, and some are close to each other, so it is difficult to determine the criteria for determining the true symbol timing. .

【0047】図7は、本発明による他の実施例の通信シ
ステムの構成を示す概略ブロック図であり、図1と同等
部分には同一の符号が付されている。本実施例が先の実
施例と異なる主な点は、最適タイミング検出部26の検
出出力によるタイミング回復処理の構成である。詳しく
はA/Dコンバータ25のサンプリング周波数をfM
固定し、その出力サンプルデータの各々をシンボル毎に
蓄積手段としてのバーストメモリ29において一時蓄え
つつ最適タイミング検出部26において得たポインタm
opが指し示すそれらサンプルデータのうちの1つをシン
ボルデータとしてフェージング補正処理回路27に転送
する。
FIG. 7 is a schematic block diagram showing the structure of a communication system of another embodiment according to the present invention, in which the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. The main difference of this embodiment from the previous embodiments is the configuration of the timing recovery processing by the detection output of the optimum timing detection unit 26. Specifically, the sampling frequency of the A / D converter 25 is fixed to f M , and each of the output sample data is temporarily stored in the burst memory 29 as a storage unit for each symbol, and the pointer m obtained in the optimum timing detection unit 26 is obtained.
One of the sample data indicated by op is transferred to the fading correction processing circuit 27 as symbol data.

【0048】バーストメモリ29は、いわゆるバッファ
記憶装置とも呼ばれ、例えばM個のサンプルデータを記
憶する領域を有する。バーストメモリ29の読出動作
は、読出制御回路291に司られる。読出制御回路29
1は、オーバーサンプリングによって発生したM個のサ
ンプルデータのうち最適なサンプルデータのみをシンボ
ルデータとして転送すべくシンボルタイミング再生回路
26Aからのポインタm opに対応する読出アドレスをバ
ーストメモリ29へ指定する。これにより、バーストメ
モリ29からは、時間軸に関する歪の除去された復調シ
ンボルデータが、フェージング補正処理回路27へ転送
されるのである。
The burst memory 29 is a so-called buffer.
It is also called a memory device and stores, for example, M sample data.
It has a memory area. Read operation of burst memory 29
Are controlled by the read control circuit 291. Read control circuit 29
1 is the M number of subsamples generated by oversampling.
Only the most suitable sample data of the sample data
Symbol timing recovery circuit for transfer as digital data
Pointer m from 26A opRead address corresponding to
It is specified in the host memory 29. This allows the burst message
From the memory 29, the demodulation sequence from which distortion on the time axis has been removed.
The symbol data is transferred to the fading correction processing circuit 27.
Is done.

【0049】この実施例においても、先の実施例と同様
の効果を発揮することができる。なお、A/Dコンバー
タ25のサンプリングクロックは、クロック信号発生源
251から直接供給する構成としなくとも、分周器や逓
倍器等を介して供給するよう構成しても良い。また、A
/Dコンバータ25のサンプリング周波数を常時fM
固定しなくとも、最適タイミング検出の処理期間のみf
M に設定し、それ以外は通常のシンボルレートfsに切
り換えるよう構成しても良い。
Also in this embodiment, the same effect as the previous embodiment can be exhibited. The sampling clock of the A / D converter 25 may be configured not to be directly supplied from the clock signal generation source 251, but to be supplied via a frequency divider or a multiplier. Also, A
Even if the sampling frequency of the / D converter 25 is not always fixed at f M , only f during the optimum timing detection processing period
It may be configured to set to M and switch to the normal symbol rate fs in other cases.

【0050】かくして、本発明が導く上記2つの実施例
において明らかなように、シンボルタイミング再生のた
めの基準として相対基準から脱した、絶対基準に近い判
定基準を用いた方式が提起される。なお、本発明は、図
2のようなピンポン伝送に限定されるものではない。同
図において採用されている値や数にも限定されるもので
はない。また、定振幅を有するシンボルデータからなる
信号であれば、基本的に、この信号をプリアンブル信号
の代わりに用いて本発明を実施することも可能である。
この点に加え、実施例ではタイムスロット内に必ずプリ
アンブル信号と情報信号とを収納して伝送しているが、
TDMAシステム立ち上げ時に先ず、当該プリアンブル
信号形態のシンボル信号を全てタイムスロット内に収納
して伝送し、最適シンボルタイミングを得た後に、実施
例のような形態のスロット信号を伝送する方法も考えら
れる。また、図3及び図4における処理についても、分
散最小値を求める処理の後に分散閾値よりも小さいもの
を求める処理を行うことに限定されることなく、これら
処理の順番を逆にしてポインタmopの数を導出しても構
わない。かかる実施例では1つのタイムスロットにつき
1種類のポインタmopの数が導出されれば良い。さらに
注記すれば、本発明は、線形変調を採用するものであれ
ば良く、QAMを用いた通信システムへの適用に限定さ
れない。この発明は、本明細書における全ての記述に基
づく原理に逸脱しない限り、当業者であれば必要に応じ
て適宜態様を変更することができるものである。
Thus, as is apparent from the above-described two embodiments to which the present invention is directed, a method using a criterion close to an absolute criterion, which is deviated from the relative criterion, is proposed as a criterion for symbol timing reproduction. The present invention is not limited to the ping-pong transmission as shown in FIG. It is not limited to the values and numbers used in the figure. Further, as long as it is a signal composed of symbol data having a constant amplitude, it is basically possible to use this signal instead of the preamble signal to implement the present invention.
In addition to this point, in the embodiment, the preamble signal and the information signal are always stored in the time slot for transmission.
A method is conceivable in which, when the TDMA system is started up, first, all the symbol signals in the preamble signal form are stored in a time slot and transmitted, and after obtaining the optimum symbol timing, the slot signal in the form as in the embodiment is transmitted. . Further, the processes in FIGS. 3 and 4 are not limited to the process of obtaining the variance minimum value after the process of obtaining the variance minimum value, and the order of these processes may be reversed to the pointer m op. The number of may be derived. In this embodiment, the number of one type of pointer m op may be derived for each time slot. It is further noted that the present invention only needs to adopt linear modulation and is not limited to application to a communication system using QAM. The present invention can be appropriately modified by those skilled in the art as necessary without departing from the principle based on all the descriptions in the present specification.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の分散演算
を用いたシンボルタイミング再生機能を有する線形変調
方式通信システムによれば、受信系において、復調シン
ボル信号が所定シンボルレートのM(M>1)倍にてサ
ンプリングされ、当該オーバーサンプリングにおけるシ
ンボル当たりM個のサンプリングポイントの各々につい
て所定シンボル分のサンプル値からなるM組のサンプル
値集合各々におけるサンプル値の分散が算出され、所定
閾値よりも小さい分散の値を示すサンプル値集合に対応
するサンプリングポイントのうちの1つが最適シンボル
タイミングとして導出されるので、絶対的な基準に近い
判定基準によるシンボルタイミング再生を行うことがで
き、その再生精度の向上を図ることができるだけでな
く、フェージング下においても良好にシンボルタイミン
グ再生をなすことができる。
As described in detail above, according to the linear modulation type communication system having the symbol timing recovery function using the dispersion calculation of the present invention, the demodulated symbol signal in the receiving system is M (M > 1) times, the variance of the sample values in each of the M set of sample value sets consisting of the sample values for the predetermined symbols is calculated for each of the M sampling points per symbol in the oversampling, and the variance is calculated from the predetermined threshold value. Since one of the sampling points corresponding to the sample value set showing a small variance value is derived as the optimum symbol timing, it is possible to perform the symbol timing reproduction according to the criterion close to the absolute reference, and the reproduction accuracy thereof. Not only can you improve the Oite can also be satisfactorily form a symbol timing recovery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による一実施例のQAM方式TDMA通
信システムの構成を示す概略ブロック図。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a QAM type TDMA communication system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の通信システムにおける送受信形態の一例
を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a transmission / reception mode in the communication system of FIG.

【図3】図1の最適タイミング検出部26におけるシン
ボルタイミング再生回路26Aの具体的構成態様を示す
図。
3 is a diagram showing a specific configuration mode of a symbol timing reproduction circuit 26A in the optimum timing detection unit 26 of FIG.

【図4】図3における分散演算処理部264S及び分散
最小値検出部265Sの詳細を示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing details of a dispersion calculation processing unit 264S and a dispersion minimum value detection unit 265S in FIG.

【図5】プリアンブル信号がサンプルされた場合の、最
大ドップラー周波数に対する分散特性の大要を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an outline of dispersion characteristics with respect to the maximum Doppler frequency when a preamble signal is sampled.

【図6】振幅において全くのランダム信号がサンプルさ
れた場合の、最大ドップラー周波数に対する分散特性の
大要を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a summary of dispersion characteristics with respect to the maximum Doppler frequency when a completely random signal in amplitude is sampled.

【図7】本発明による他の実施例の通信システムの構成
を示す概略ブロック図。
FIG. 7 is a schematic block diagram showing the configuration of a communication system of another embodiment according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信系 11 マッピング回路 12 フレーム信号形成回路12 13 D/Aコンバータ 14 LPF 15 QAM変調器 16 局部発振器 17 送信アンテナ 2,2´ 受信系 21 受信アンテナ 22 QAM復調器 23 局部発振器 24 LPF 25 A/Dコンバータ 251 クロック信号発生源 252 遅延/周波数設定回路 26 最適タイミング検出部 26A シンボルタイミング再生回路 261,262 自乗演算器 263 加算器 264S 分散演算処理部 265S 分散最小値検出部 266S 閾値比較処理部 267S 最適タイミング情報更新処理部 27 フェージング補正処理回路 28 デマッピング回路 29 バーストメモリ 291 読出制御回路 1 Transmission System 11 Mapping Circuit 12 Frame Signal Forming Circuit 12 13 D / A Converter 14 LPF 15 QAM Modulator 16 Local Oscillator 17 Transmission Antenna 2, 2'Reception System 21 Reception Antenna 22 QAM Demodulator 23 Local Oscillator 24 LPF 25 A / D converter 251 Clock signal generation source 252 Delay / frequency setting circuit 26 Optimum timing detection unit 26A Symbol timing reproduction circuit 261,262 Square calculator 263 Adder 264S Distributed calculation processing unit 265S Dispersion minimum value detection unit 266S Threshold comparison processing unit 267S Optimal Timing information update processing unit 27 Fading correction processing circuit 28 Demapping circuit 29 Burst memory 291 Read control circuit

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9297−5K H04L 27/00 F Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location 9297-5K H04L 27/00 F

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 略一定のエネルギーを有するシンボルか
らなる同期シンボル信号と所定情報信号を担う情報シン
ボル信号とを所定シンボルレートにて生成し、これらシ
ンボル信号を互いに連ねて形成されるスロットシンボル
信号によって搬送波を線形変調して送信信号を発生する
送信系と、前記送信信号を復調して復調シンボル信号を
得、前記復調シンボル信号に含まれる前記同期シンボル
信号に基づくサンプリングタイミングにて前記復調シン
ボル信号をサンプリングする受信系とからなる通信シス
テムであって、 前記送信系は、前記復調シンボル信号を前記所定シンボ
ルレートのM(M>1)倍にてサンプリングするオーバ
ーサンプリング手段と、前記オーバーサンプリング手段
におけるシンボル当たりM個のサンプリングポイントの
各々について所定シンボル分のサンプル値からなるM組
のサンプル値集合各々における前記サンプル値の分散を
算出し所定閾値よりも小さい分散の値を示すサンプル値
集合に対応するサンプリングポイントのうちの1つを最
適シンボルタイミングとして導出するタイミング検出手
段とを有することを特徴とする通信システム。
1. A slot symbol signal formed by generating a synchronization symbol signal composed of symbols having substantially constant energy and an information symbol signal carrying a predetermined information signal at a predetermined symbol rate, and linking these symbol signals with each other. A transmission system that linearly modulates a carrier wave to generate a transmission signal, a demodulation symbol signal by demodulating the transmission signal, and the demodulation symbol signal at a sampling timing based on the synchronization symbol signal included in the demodulation symbol signal. A communication system comprising a receiving system for sampling, the transmitting system sampling the demodulated symbol signal at M (M> 1) times the predetermined symbol rate, and a symbol in the oversampling unit. Each of M sampling points per Is calculated, the variance of the sample values in each of the M sets of sample values consisting of sample values for a predetermined symbol is calculated, and one of the sampling points corresponding to the sample value set showing a variance value smaller than a predetermined threshold is optimized. A communication system comprising: a timing detection unit that derives as a symbol timing.
【請求項2】 前記タイミング検出手段は、前記M組の
サンプル値集合毎に当該集合における前記サンプル値の
分散の値を演算する分散値演算手段と、前記分散の値の
うちの最小の値を生ずる集合を選択する選択手段と、前
記選択手段によって選択された集合の分散の値が前記所
定閾値より小である場合にこの集合に対応する前記M個
のサンプリングポイントの1つを前記最適シンボルタイ
ミングとして導出する導出手段とを有することを特徴と
する請求項1記載の通信システム。
2. The timing detecting means calculates a variance value computing means for computing a variance value of the sample values in the set for each of the M sets of sample value sets, and a minimum value of the variance values. Selecting means for selecting the resulting set, and selecting one of the M sampling points corresponding to this set when the value of the variance of the set selected by the selecting means is less than the predetermined threshold value as the optimum symbol timing. The communication system according to claim 1, further comprising: deriving means for deriving as.
【請求項3】 前記タイミング検出手段は、前記M組の
サンプル値集合毎に当該集合における前記サンプル値の
分散の値を演算する分散値演算手段と、前記分散の値の
うち前記所定閾値より小なる値に対応する集合を選択す
る選択手段と、前記選択手段によって選択された集合の
うちの分散の値が最小である集合に対応する前記M個の
サンプリングポイントの1つを前記最適シンボルタイミ
ングとして導出する導出手段とを有することを特徴とす
る請求項1記載の通信システム。
3. The timing detection means calculates, for each M sets of sample value sets, a variance value calculation means for calculating a variance value of the sample values in the set, and the variance value is less than the predetermined threshold value. Selecting means for selecting a set corresponding to the value, and one of the M sampling points corresponding to the set having the smallest variance value among the sets selected by the selecting means as the optimum symbol timing. The communication system according to claim 1, further comprising deriving means for deriving.
【請求項4】 前記最適シンボルタイミングにて前記復
調シンボル信号に含まれる前記情報シンボル信号をサン
プリングするシンボルレートサンプリング手段を有する
ことを特徴とする請求項1,2または3記載の通信シス
テム。
4. The communication system according to claim 1, further comprising a symbol rate sampling means for sampling the information symbol signal included in the demodulated symbol signal at the optimum symbol timing.
【請求項5】 前記オーバーサンプリング手段及びシン
ボルレートサンプリング手段は、A/Dコンバータと、
前記復調シンボル信号に含まれる前記同期シンボル信号
については前記所定シンボルレートのM(M>1)倍の
レートでサンプリング動作を活性化させる一方前記復調
シンボル信号に含まれる前記情報シンボル信号について
は前記最適シンボルタイミングにてサンプリング動作を
活性化させるサンプリングクロック信号を前記A/Dコ
ンバータに供給するサンプリングクロック供給手段とを
有することを特徴とする請求項4記載の通信システム。
5. The oversampling means and the symbol rate sampling means include an A / D converter,
For the synchronization symbol signal included in the demodulated symbol signal, the sampling operation is activated at a rate of M (M> 1) times the predetermined symbol rate, while the optimum for the information symbol signal included in the demodulated symbol signal. 5. The communication system according to claim 4, further comprising sampling clock supply means for supplying a sampling clock signal for activating a sampling operation at the symbol timing to the A / D converter.
【請求項6】 前記オーバーサンプリング手段によるサ
ンプル値を少なくともM個蓄積する蓄積手段と、前記蓄
積手段に蓄積されたサンプル値のうち前記最適シンボル
タイミングとして導出されたサンプリングポイントに対
応する1つを読み出す読出制御手段とを有することを特
徴とする請求項1,2または3記載の通信システム。
6. An accumulating means for accumulating at least M sample values by the oversampling means, and one of the sample values accumulated in the accumulating means, which corresponds to the sampling point derived as the optimum symbol timing, is read out. 4. The communication system according to claim 1, further comprising read control means.
【請求項7】 前記所定閾値は、最大ドップラー周波数
の所定範囲内における前記復調シンボル信号の真のシン
ボルタイミングでのサンプル値の分散の最大値と等しい
かまたはそれを上回る値が設定されることを特徴とする
請求項1,2,3,4,5または6記載の通信システ
ム。
7. The predetermined threshold value is set to a value equal to or higher than a maximum value of a variance of sample values at the true symbol timing of the demodulated symbol signal within a predetermined range of the maximum Doppler frequency. The communication system according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
【請求項8】 前記同期シンボル信号は、前記スロット
シンボル信号の先頭部に配されるプリアンブル信号であ
ることを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6また
は7記載の通信システム。
8. The communication system according to claim 1, wherein the synchronization symbol signal is a preamble signal arranged at the head of the slot symbol signal. .
【請求項9】 請求項1,2,3,4,5,6,7また
は8記載の通信システムを用いたTDMAシステムであ
って、 前記スロットシンボル信号は、フレーム内における1つ
のチャネルを担う所定通信時間帯に伝送されることを特
徴とするTDMAシステム。
9. A TDMA system using the communication system according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, wherein the slot symbol signal has one predetermined channel in a frame. A TDMA system characterized by being transmitted during a communication time zone.
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