JPH07297871A - Tdma data receiver - Google Patents

Tdma data receiver

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JPH07297871A
JPH07297871A JP6088838A JP8883894A JPH07297871A JP H07297871 A JPH07297871 A JP H07297871A JP 6088838 A JP6088838 A JP 6088838A JP 8883894 A JP8883894 A JP 8883894A JP H07297871 A JPH07297871 A JP H07297871A
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reception
equation
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Noriaki Shinagawa
宜昭 品川
Kazuhisa Tsubaki
和久 椿
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To detect a symbol identification point and to implement automatic frequency control in the TDMA data receiver. CONSTITUTION:Reception data read from a RAM 10 are given to a switch 12, from which I, Q data are outputted to discrimination circuits 19, 20 via a phase compensation circuit 18, in which discrimination values Id, Qd are obtained. Then a correlation arithmetic circuit 14 is used to obtain a complex correlation psid between the I, Q data and the Id, Qd data for a block of information symbol data and a complex correlation psisw between the data I, Q for the block of the synchronization word and the base band signal of the known synchronization word outputted from a synchronization word generating circuit 15 and a correlation power ¦psi¦ of a total complex correlation. A selection circuit 16 decides a sample point at which the correlation power ¦psi¦ is maximum and the switch 12 samples the data by using it as a symbol identification point. The selection circuit 16 detects the complex correlation psisw at the maximum sample point as a phase error for the frequency offset and averages it to compensate the phase of the I, Q signals.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル無線通信で
用いられる時分割多重アクセス(TDMA)データ受信装
置に関し、フレーム同期受信時、ベースバンド遅延検波
後の受信データと、既知の同期ワードとの相関をとるこ
とにより、シンボル識別点の検出および周波数オフセッ
トに起因した位相誤差を補償し、現在および過去の受信
スロットでの推定値を用いて平均化し、自動周波数制御
(AFC)を行うものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time division multiple access (TDMA) data receiving apparatus used in digital radio communication, and at the time of frame synchronous reception, the received data after baseband differential detection and a known synchronous word are used. By taking the correlation, the phase error caused by the detection of the symbol identification point and the frequency offset is compensated, and the estimated values at the current and past reception slots are used for averaging, and the automatic frequency control is performed.
(AFC).

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来のTDMAデータ受信装置の
構成を示すブロック図であり、これは一例として、π/
4シフト4相位相変調(QPSK)波信号(以下、π/4
シフトQPSK変調波信号という)を受信する場合を示
している。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a block diagram showing the structure of a conventional TDMA data receiving apparatus.
4-shift 4-phase phase modulation (QPSK) wave signal (hereinafter π / 4
A shift QPSK modulated wave signal) is received.

【0003】図7において、1はTDMAのπ/4シフ
トQPSK変調波信号を受信するアンテナ、2は受信信
号を波形整形するための受信用ルートナイキストバンド
パスフィルタ(以下、RNBPFと略称する)、3は前記
RNBPF2の出力に接続されるリミタアンプ、4は、
前記リミタアンプ3の出力を周波数変換し、ベースバン
ドの同相成分,直交成分を検出するための直交検波器、
5は前記直交検波器4に受信信号の搬送波周波数に準同
期した正弦波信号を供給するための局部発信器であり、
図6はこの局部発信器で周波数オフセットを生じている
ときのベースバンド遅延検波後の位相ダイアグラムを示
す。
In FIG. 7, 1 is an antenna for receiving a π / 4 shift QPSK modulated wave signal of TDMA, 2 is a receiving root Nyquist band pass filter (hereinafter abbreviated as RNBPF) for waveform shaping of the received signal, 3 is a limiter amplifier connected to the output of RNBPF2, and 4 is
A quadrature detector for frequency-converting the output of the limiter amplifier 3 to detect an in-phase component and a quadrature component of the baseband,
Reference numeral 5 is a local oscillator for supplying the quadrature detector 4 with a sine wave signal which is quasi-synchronized with the carrier frequency of the received signal,
FIG. 6 shows a phase diagram after baseband differential detection when a frequency offset is generated in this local oscillator.

【0004】6,7は、前記直交検波器4の同相成分,
直交成分出力をディジタル信号に変換するためのシンボ
ルレートのM倍(M:正整数)のサンプリング周波数で動
作するA/D変換器、8は、同期獲得が終了し自局の受
信スロットの受信時間が確定した後にフレーム同期受信
する際、後述する受信窓関数発生回路9からの制御信号
に応じて、A/D変換後の受信スロットデータを後述す
るRAM10に送るための第2のスイッチ(SW)である。
Reference numerals 6 and 7 denote in-phase components of the quadrature detector 4,
An A / D converter that operates at a sampling frequency M times (M: a positive integer) the symbol rate for converting the quadrature component output into a digital signal. The second switch (SW) for sending the reception slot data after A / D conversion to the RAM 10 described later according to the control signal from the reception window function generation circuit 9 described later when frame synchronous reception is performed after Is.

【0005】前出の受信窓関数発生回路9は、フレーム
同期獲得のための連続受信時、後述する選択回路16から
供給される同期パルスを基準に、自局の受信スロットの
受信時間を規定する受信窓関数を生成し、フレーム同期
受信時、この受信窓関数を前記第2のスイッチ8に制御
信号として供給するものであり、このフレーム同期受信
時のフレーム同期獲得の手順を図2に示す。
The reception window function generation circuit 9 described above defines the reception time of the reception slot of its own station on the basis of the synchronization pulse supplied from the selection circuit 16 described later during continuous reception for frame synchronization acquisition. A reception window function is generated and this reception window function is supplied as a control signal to the second switch 8 at the time of frame synchronization reception. The procedure for frame synchronization acquisition at the time of this frame synchronization reception is shown in FIG.

【0006】前出のRAM10は第2のスイッチ8を介し
てA/D変換後の自局の受信スロットのデータを記憶す
るためのものであり、図3はこのRAMに記憶された受
信データの一例を示す。
The above-mentioned RAM 10 is for storing the data of the receiving slot of its own station after A / D conversion via the second switch 8, and FIG. 3 shows the received data stored in this RAM. An example is shown.

【0007】11はバースト受信信号のフレーム同期獲得
のために連続受信する際、前記A/D変換器6,7の出
力を後述するベースバンド遅延検波回路13に送るための
第1のスイッチ(SW)、12は、フレーム同期受信の際
に、前記RAM10に記憶されている自局の受信スロット
データを、後述する選択回路16からの制御信号に応じて
シンボル周期ごとにサンプリングし、読み出すための第
3のスイッチ(SW)である。
Reference numeral 11 denotes a first switch (SW) for sending the outputs of the A / D converters 6 and 7 to a baseband delay detection circuit 13 which will be described later, when the burst reception signals are continuously received for frame synchronization acquisition. ), 12 is a first for sampling and reading the reception slot data of its own station stored in the RAM 10 at each symbol period in response to a control signal from the selection circuit 16 described later at the time of frame synchronous reception. 3 switches (SW).

【0008】前出のベースバンド遅延検波回路13は、連
続受信の際には前記A/D変換器6,7のオーバーサン
プリングされた出力X,Yを取り込み、またフレーム同
期受信の際には前記第3のスイッチ12の出力であるシン
ボル周期ごとにサンプリングされた自局の受信スロット
データXs,Ysを取り込み、これらのデータから受信さ
れたπ/4シフトQPSK変調波信号の変調位相差の余
弦と正弦を、各々オーバーサンプリングされた同相成分
I,直交成分Qとして、もしくはシンボル周期ごとにサ
ンプリングされた同相成分I,直交成分Qとして出力す
るものである。
The above-mentioned baseband differential detection circuit 13 takes in the oversampled outputs X and Y of the A / D converters 6 and 7 at the time of continuous reception, and at the time of frame synchronous reception. The reception slot data Xs, Ys of the own station sampled for each symbol period which is the output of the third switch 12 is taken in, and the cosine of the modulation phase difference of the π / 4 shift QPSK modulated wave signal received from these data is obtained. The sine is output as an oversampled in-phase component I and quadrature component Q, or as an in-phase component I and quadrature component Q sampled for each symbol period.

【0009】図5はこのベースバンド遅延検波回路13で
受信されたπ/4シフトQPSK変調波信号のベースバ
ンド遅延検波後における判定結果の位相ダイアグラムを
示す。
FIG. 5 shows a phase diagram of the judgment result after the baseband delay detection of the π / 4 shift QPSK modulated wave signal received by the baseband delay detection circuit 13.

【0010】14は相関演算回路であり、これはフレーム
同期獲得のための連続受信時には、オーバーサンプリン
グされたI,Q信号と後述する同期ワード発生回路15か
ら出力される既知の同期ワードのベースバンド信号値の
間の複素相関値Ψ、およびその相関パワー|Ψ|をリア
ルタイムで計算して後述する選択回路16に供給し、フレ
ーム同期受信時は、シンボル周期ごとにサンプリングさ
れたI,Q信号の同期ワードの区間についてI,Q信号
と後述する同期ワード発生回路15から出力される既知の
同期ワードのベースバンド信号値の間の複素相関値
ΨSW、およびその相関パワー|ΨSW|を計算し、この相
関演算を前記第3のスイッチ12でシンボル周期ごとのサ
ンプリング位置をスライドさせながら複数回行い、その
結果を後述する選択回路16に供給するものである。
Reference numeral 14 denotes a correlation calculation circuit, which is used for continuous reception for frame synchronization acquisition, and the baseband of the oversampled I and Q signals and a known synchronization word output from a synchronization word generation circuit 15 described later. The complex correlation value Ψ between the signal values and its correlation power | Ψ | are calculated in real time and supplied to the selection circuit 16 described later. At the time of frame synchronization reception, the I and Q signals sampled for each symbol period are The complex correlation value Ψ SW between the I and Q signals and the base band signal value of the known sync word output from the sync word generating circuit 15 described later and the correlation power | Ψ SW | , This correlation calculation is performed a plurality of times while sliding the sampling position for each symbol period by the third switch 12, and the result is sent to the selection circuit 16 described later. To supply.

【0011】前出の同期ワード発生回路15は、既知の同
期ワードに対応した変調位相差の余弦と正弦をベースバ
ンド信号として相関演算回路14に供給するものであり、
図8はフレーム同期受信時のベースバンド遅延検波後の
受信データと既知の同期ワードの相関演算の手順を示
す。
The above-mentioned sync word generation circuit 15 supplies the cosine and sine of the modulation phase difference corresponding to the known sync word to the correlation calculation circuit 14 as baseband signals.
FIG. 8 shows the procedure of correlation calculation between the received data after baseband differential detection and a known sync word at the time of frame synchronous reception.

【0012】前出の選択回路16は、フレーム同期獲得の
ための連続受信時には、複素相関値Ψの相関パワー|Ψ
|を観測し、相関パワー|Ψ|が設定されたしきい値を
超えるピーク値を示したとき、その時点で同期ワードが
受信されたと判定して同期パルスを後述する前記受信窓
関数発生回路9に向けて出力し、さらにその時点での複
素相関値Ψを周波数オフセットに起因する位相誤差θe
の推定値として後述する位相補償回路18に供給すること
で、フレーム同期受信に備えての位相誤差θeの初期設
定値とする。
The selection circuit 16 described above uses the correlation power │Ψ of the complex correlation value Ψ during continuous reception for frame synchronization acquisition.
When │ is observed and the correlation power │Ψ│ shows a peak value exceeding the set threshold value, it is determined that the sync word is received at that time, and the sync pulse is generated by the reception window function generating circuit 9 described later. To the phase error θe due to the frequency offset.
It is supplied as an estimated value to the phase compensation circuit 18 described later to set the initial value of the phase error θe in preparation for frame synchronous reception.

【0013】また、フレーム同期受信時には、複素相関
値ΨSWの相関パワー|ΨSW|を観測し、相関パワー|Ψ
SW|が設定されたしきい値を超える最大値を示したと
き、その時点における前記第3のスイッチ12でのシンボ
ル周期ごとのサンプル位置をシンボル識別点と判定し、
そのタイミングでサンプリングするための制御信号を第
3のスイッチ12に供給し、さらに相関パワー|ΨSW|が
最大値を示した時点での複素相関値ΨSWを周波数オフセ
ットに起因する位相誤差θeの推定値として後述する位
相補償回路18に供給するものである。
During frame synchronous reception, the correlation power | Ψ SW | of the complex correlation value Ψ SW is observed and the correlation power | Ψ SW
When SW | shows the maximum value exceeding the set threshold value, the sample position for each symbol period in the third switch 12 at that time is determined to be a symbol identification point,
A control signal for sampling at that timing is supplied to the third switch 12, and the complex correlation value Ψ SW at the time when the correlation power │Ψ SW │ shows the maximum value is added to the phase error θe due to the frequency offset. The estimated value is supplied to the phase compensation circuit 18, which will be described later.

【0014】前述の位相補償回路18は、フレーム同期受
信時に前記ベースバンド遅延検波回路13の出力I,Qに
対して、局部発信器5の周波数オフセットに起因する位
相誤差θeを補償するためのものである。19,20は、前
記位相補償回路18の出力Ie,Qeの値を2値判定し、そ
の結果をId,Qdとして出力するための判定回路、21は
前記判定回路19,20の出力Id,Qdを2進のシリアルデ
ータに変換するためのデコーダ、22は前記デコーダ21の
出力を受信データとして検出するための受信データ出力
端子である。
The above-mentioned phase compensating circuit 18 is for compensating the phase error θe due to the frequency offset of the local oscillator 5 with respect to the outputs I and Q of the baseband delay detection circuit 13 at the time of frame synchronous reception. Is. Numerals 19 and 20 are decision circuits for performing binary decision on the values of the outputs Ie and Qe of the phase compensation circuit 18 and outputting the results as Id and Qd. Reference numeral 21 is the outputs Id and Qd of the decision circuits 19 and 20. Is a decoder for converting the data into binary serial data, and 22 is a reception data output terminal for detecting the output of the decoder 21 as reception data.

【0015】次に、上記従来例の動作について図7に基
づき、図2,図3,図5,図6,図8を参照しながら説
明する。図7において、アンテナ1から受信されたπ/
4シフトQPSK変調波信号は、RNBPF2,リミタ
アンプ3を経て直交検波器4に入力され、ここを通して
ベースバンド信号に周波数変換される。このとき、変調
波信号のシンボルレートをfR=1/T(T:シンボル
周期)、A/D変換器6,7のサンプリング周波数をfs
=1/Ts=MfR(Ts:サンプル周期,M:オーバー
サンプル比(正整数))とすると、A/D変換器6,7の
出力X(nTs),Y(nTs)は、(数1),(数2)のように
なる。ただし、雑音は0であると仮定する。
Next, the operation of the above-mentioned conventional example will be described based on FIG. 7 with reference to FIGS. 2, 3, 5, 5, and 8. In FIG. 7, π / received from the antenna 1
The 4-shift QPSK modulated wave signal is input to the quadrature detector 4 via the RNBPPF 2 and the limiter amplifier 3, and is frequency-converted into a baseband signal through the quadrature detector 4. At this time, the symbol rate of the modulated wave signal is fR = 1 / T (T: symbol period), and the sampling frequency of the A / D converters 6 and 7 is fs.
= 1 / Ts = MfR (Ts: sampling period, M: oversampling ratio (positive integer)), the outputs X (nTs) and Y (nTs) of the A / D converters 6 and 7 are given by (Equation 1). , (Equation 2) However, it is assumed that the noise is zero.

【0016】[0016]

【数1】X(nTs)=COS(φ(nTs)+2πΔfnTs)[Formula 1] X (nTs) = COS (φ (nTs) + 2πΔfnTs)

【0017】[0017]

【数2】Y(nTs)=SIN(φ(nTs))+2πΔfnTs) (数1),(数2)において、φ(nTs)は受信されたπ/
4シフトQPSK変調波信号の変調位相、Δfはこの変
調信号の中心周波数と局部発信器5の周波数の間の誤差
である周波数オフセットを示す。
(2) Y (nTs) = SIN (φ (nTs)) + 2πΔfnTs) In (Equation 1) and (Equation 2), φ (nTs) is the received π /
The modulation phase of the 4-shift QPSK modulated wave signal, Δf, represents the frequency offset which is the error between the center frequency of this modulated signal and the frequency of the local oscillator 5.

【0018】まず、フレーム同期獲得のための連続受信
時の動作について説明する。
First, the operation during continuous reception for frame synchronization acquisition will be described.

【0019】連続受信時には第1のスイッチ11が閉じら
れ、A/D変換器6,7の出力であるX(nTs),Y(n
Ts)はベースバンド遅延検波回路13に入力される。ベー
スバンド遅延検波回路13では、X(nTs),Y(nTs)に
対して(数3),(数4)の演算を行う。
During continuous reception, the first switch 11 is closed and the outputs of the A / D converters 6 and 7 are X (nTs) and Y (n).
Ts) is input to the baseband differential detection circuit 13. The baseband differential detection circuit 13 performs the operations of (Equation 3) and (Equation 4) on X (nTs) and Y (nTs).

【0020】[0020]

【数3】I(nTs)=X(nTs)X((n−M)Ts)+Y(n
Ts)Y((n−M)Ts)
## EQU3 ## I (nTs) = X (nTs) X ((n-M) Ts) + Y (n
Ts) Y ((n-M) Ts)

【0021】[0021]

【数4】Q(nTs)=Y(nTs)X((n−M)Ts)−X(n
Ts)Y((n−M)Ts) この結果、ベースバンド遅延検波回路13の同相出力I
(nTs),直交出力Q(nTs)には、(数5),(数6)で示
されるような受信されたπ/4シフトQPSK変調波信
号の変調位相差Δφ(nTs)の余弦および正弦を発生す
る。
## EQU4 ## Q (nTs) = Y (nTs) X ((n-M) Ts) -X (n
Ts) Y ((n-M) Ts) As a result, the in-phase output I of the baseband differential detection circuit 13
(nTs) and the quadrature output Q (nTs) include the cosine and sine of the modulation phase difference Δφ (nTs) of the received π / 4 shift QPSK modulated wave signal as shown in (Equation 5) and (Equation 6). To occur.

【0022】[0022]

【数5】I(nTs)=COS(Δφ(nTs)+θe)[Equation 5] I (nTs) = COS (Δφ (nTs) + θe)

【0023】[0023]

【数6】Q(nTs)=SIN(Δφ(nTs)+θe)[Equation 6] Q (nTs) = SIN (Δφ (nTs) + θe)

【0024】[0024]

【数7】Δφ(nTs)=φ(nTs)−φ((n−M)Ts) ただし、(数5),(数6)におけるθeは、(数8)で表さ
れるようなΔfに起因する位相誤差である。
[Formula 7] Δφ (nTs) = φ (nTs) −φ ((n−M) Ts) However, θe in (Formula 5) and (Formula 6) becomes Δf as represented by (Formula 8). This is the resulting phase error.

【0025】[0025]

【数8】θe=2πΔfTs=2πΔfT 以下の説明においては、同相成分,直交成分を持つ信号
は同相成分を実数部、直交成分を虚数部に持つ複素信号
として表現し説明する。
## EQU00008 ## .theta.e = 2.pi..DELTA.fTs = 2.pi..DELTA.fT In the following description, a signal having an in-phase component and a quadrature component will be described as a complex signal having the in-phase component in the real part and the quadrature component in the imaginary part.

【0026】ベースバンド遅延検波回路13の出力を(数
9)に示すような複素信号S(nTs)として表現する。
The output of the baseband differential detection circuit 13 is expressed as a complex signal S (nTs) as shown in (Equation 9).

【0027】[0027]

【数9】 S(nTs)=I(nTs)+jQ(nTs) =exp(j(Δφ(nTs)+θe)) (j:虚数) また、ここでは、各受信スロットはLシンボルの同期ワ
ードを持ち、自局の受信スロットの同期ワードは既知で
あると仮定する。そして、この既知の同期ワードに対応
するベースバンド信号を複素信号として(数10)に示すS
i(kT)(k=0,1,2,………L-1)として表現し、
この複素信号が同期ワード発生回路15から出力されるも
のとする。
S (nTs) = I (nTs) + jQ (nTs) = exp (j (Δφ (nTs) + θe)) (j: imaginary number) Further, here, each reception slot has a synchronization word of L symbols. , It is assumed that the synchronization word of the reception slot of the local station is already known. Then, the baseband signal corresponding to this known sync word is expressed as a complex signal in S shown in (Equation 10).
Expressed as i (kT) (k = 0, 1, 2, ... L-1),
It is assumed that this complex signal is output from the synchronization word generation circuit 15.

【0028】[0028]

【数10】Si(kT)=exp(jΔφ(kT)) (k=0,1,2,………L-1) 連続受信時においては、自局の受信スロットの同期ワー
ドの位置を検出することでフレーム同期を獲得し、自局
の受信スロットの位置を知る。まず、相関演算回路14に
おいて、ベースバンド遅延検波回路13から出力されるS
(nTs)および同期ワード発生回路15から出力されるSi
(kT)を用いて(数11)で示される複素相関演算を行う。
[Equation 10] Si (kT) = exp (jΔφ (kT)) (k = 0, 1, 2, ... L-1) At the time of continuous reception, the position of the synchronization word of the receiving slot of the own station is detected. By doing so, frame synchronization is acquired and the position of the receiving slot of the own station is known. First, in the correlation calculation circuit 14, the S output from the baseband delay detection circuit 13 is output.
(nTs) and Si output from the synchronization word generation circuit 15
The complex correlation calculation shown in (Equation 11) is performed using (kT).

【0029】[0029]

【数11】 [Equation 11]

【0030】また、複素相関値Ψ(nTs)の相関パワー
を(数12)により計算する。
Further, the correlation power of the complex correlation value Ψ (nTs) is calculated by (Equation 12).

【0031】[0031]

【数12】 [Equation 12]

【0032】なお、上記相関パワー|Ψ(nTs)|は1
以下の実数である。選択回路16は、この複素相関値Ψ
(nTs)および相関パワー|Ψ(nTs)|を取り込み、ま
ず相関パワー|Ψ(nTs)|の値を観測する。
The correlation power | Ψ (nTs) | is 1
The following are real numbers. The selection circuit 16 uses the complex correlation value Ψ
(nTs) and the correlation power | Ψ (nTs) | are taken in, and the value of the correlation power | Ψ (nTs) | is observed first.

【0033】いま、図2に示すように、受信信号(1)の
フレーム周期がFTsであり、(n0+F1)Ts(1=0,
1,……m,m+1,……)なる時刻に同期ワードの最終
シンボルSi((L-1)T)が存在すると仮定する。すなわ
ち、(数9),(数10)より、
As shown in FIG. 2, the frame period of the received signal (1) is FTs, and (n0 + F1) Ts (1 = 0,
It is assumed that the last symbol Si ((L-1) T) of the synchronization word exists at the time of 1, ... m, m + 1 ,. That is, from (Equation 9) and (Equation 10),

【0034】[0034]

【数13】S((n0+F1−kM)Ts)=exp(j(Δφ(L
−1−k)T)+θe (k=0,1,2,………,L-1) なる関係が成り立つと仮定する。したがって、時刻(n0
+F1)Tsでの相関パワー|Ψ((n0+F1)Ts)|は(数1
1),(数12),(数13)より、
## EQU13 ## S ((n0 + F1-kM) Ts) = exp (j (Δφ (L
It is assumed that the relation −1−k) T) + θe (k = 0, 1, 2, ..., L-1) holds. Therefore, the time (n0
+ F1) Ts correlation power | Ψ ((n0 + F1) Ts) |
From 1), (Equation 12), (Equation 13),

【0035】[0035]

【数14】 [Equation 14]

【0036】となり、図2(2)に示すようにピーク値を
とる。選択回路16では、相関パワー|Ψ(nTs)|の値
がしきい値Sを超えるピーク値をとったとき、その位置
に同期ワードが存在すると判定し、その時刻で図2(3)
に示すような同期パルスを発生し受信窓関数発生回路9
に供給する。
Then, the peak value is obtained as shown in FIG. When the value of the correlation power | Ψ (nTs) | takes a peak value exceeding the threshold value S, the selection circuit 16 determines that a sync word exists at that position, and at that time, FIG.
A receiving window function generating circuit 9 for generating a synchronization pulse as shown in FIG.
Supply to.

【0037】また、相関パワー|Ψ(nTs)|がピーク
値をとる(n0+F1)Tsなる時刻における複素相関値Ψ
((n0+F1)Tsは、(数15)に示すように周波数オフセッ
トに起因した位相誤差θeの情報を与える。
Further, the complex correlation value Ψ at the time when the correlation power | Ψ (nTs) | has a peak value of (n0 + F1) Ts.
((n0 + F1) Ts gives information on the phase error θe caused by the frequency offset as shown in (Equation 15).

【0038】[0038]

【数15】 [Equation 15]

【0039】(数15)で与えられる位相誤差の推定値の情
報は選択回路16から位相補償回路18に供給され、これを
フレーム同期受信の際の位相補償回路18の初期設定値と
する。
The information of the estimated value of the phase error given by (Equation 15) is supplied from the selection circuit 16 to the phase compensation circuit 18, which is used as the initial setting value of the phase compensation circuit 18 at the time of frame synchronous reception.

【0040】一方、受信窓関数発生回路9では、選択回
路16から出力される同期パルスを取り込み、この同期パ
ルスを基準として図2(4)に示すような自局の受信スロ
ットの受信時間を規定する受信窓関数を生成する。すな
わち、同図において受信窓関数がHの期間に自局の受信
スロットが存在するわけである。ただし、ここでは同期
パルスが発生する時刻の誤差を考慮し、マージンmgを
設けて実際の受信スロットよりも若干、広めの受信窓関
数を生成する。そして図3(1)のフレーム同期受信時に
は、この受信窓関数(図3(2))を第2のスイッチ8に制
御信号として供給し、自局の受信スロットデータ(図3
(3))のみをRAM10に取り込ませる(図3(4))。
On the other hand, the receiving window function generating circuit 9 takes in the synchronizing pulse output from the selecting circuit 16 and defines the receiving time of the receiving slot of its own station as shown in FIG. Generate a receive window function that That is, in the same figure, the receiving slot of the own station exists while the receiving window function is H. However, here, in consideration of the error of the time when the sync pulse is generated, a margin mg is provided to generate a reception window function which is slightly wider than the actual reception slot. Then, at the time of frame synchronous reception of FIG. 3 (1), this reception window function (FIG. 3 (2)) is supplied to the second switch 8 as a control signal, and the reception slot data of its own station (FIG.
Only (3)) is loaded into the RAM 10 (Fig. 3 (4)).

【0041】次にフレーム同期獲得が終了し、自局の受
信スロットの受信時間が受信窓関数により規定された後
のフレーム同期受信の動作について説明する。
Next, the operation of frame synchronization reception after the frame synchronization acquisition is completed and the reception time of the reception slot of the own station is defined by the reception window function will be described.

【0042】フレーム同期受信時は、図7において第1
のスイッチ11がオープンとなり、受信窓関数発生回路9
からの受信窓関数信号に従い、信号がHの期間、第2の
スイッチ8を閉じ、A/D変換器6,7のX(nTs),
Y(nTs)をRAM10に記憶する。なお、図3に示すよ
うに、受信窓関数(図3(2))がHである期間は、自局の
受信スロットの長さに対して前後1/2シンボル(T/
2)のマージンを設けるものとする。また、ここでは図
3(4)に示すように、RAM10に記憶される受信スロッ
トデータのフォーマットを以下のように仮定する。
At the time of frame synchronous reception, the first time in FIG.
Switch 11 is opened and the receiving window function generator 9
According to the reception window function signal from, the second switch 8 is closed while the signal is H, X (nTs) of the A / D converters 6 and 7,
The Y (nTs) is stored in the RAM 10. As shown in FIG. 3, during the period when the reception window function (FIG. 3 (2)) is H, 1/2 symbol (T / T) before and after the length of the reception slot of the own station.
The margin of 2) shall be provided. Further, here, as shown in FIG. 3 (4), the format of the reception slot data stored in the RAM 10 is assumed as follows.

【0043】RAM10に記憶される同相成分,直交成
分の受信サンプルデータは、 X(0),X(Ts),………,X((2N+L)MTs) Y(0),Y(Ts),………,Y((2N+L)MTs) なる各々(2N+L)M+1サンプルであると仮定する。
The received sample data of the in-phase component and the quadrature component stored in the RAM 10 are X (0), X (Ts), ..., X ((2N + L) MTs) Y (0), Y (Ts ), ..., Y ((2N + L) MTs) each (2N + L) M + 1 samples.

【0044】RAM10に記憶されている受信サンプル
データのうち、実際の識別点でのシンボルデータは、 X(kT+(M/2)Ts) (k=0,1,………,2N+L
-1) Y(kT+(M/2)Ts) (k=0,1,………,2N+L
-1) (T=MTs,オーバーサンプル比Mは偶数) なる各々2N+Lシンボルであり、そのうち、k=0,
1,………,N-1、およびk=N+L,N+L+1,……
…,2N+L-1なる時刻のデータは情報シンボルデータ
(2Nシンボル)、k=N,N+1,……,N+L-1なる時
刻のデータは同期ワード(Lシンボル)であると仮定す
る。
Among the received sample data stored in the RAM 10, the symbol data at the actual discrimination point is X (kT + (M / 2) Ts) (k = 0, 1, ..., 2N + L
-1) Y (kT + (M / 2) Ts) (k = 0, 1, ………, 2N + L
−1) (T = MTs, oversampling ratio M is an even number), each of 2N + L symbols, of which k = 0,
1, ………, N-1, and k = N + L, N + L + 1, ……
…, 2N + L-1 data is information symbol data
(2N symbols), k = N, N + 1, ..., N + L-1 The data at the time is assumed to be a synchronization word (L symbol).

【0045】次に、RAM10に記憶されているデータか
らシンボル識別点を検出する。すなわち、上記の仮定で
述べたkT+(M/2)Ts(k=0,1,………,2N+L
-1)なる時刻を検出するわけである。まず、図7におい
てRAM10に記憶されているサンプルデータを、(数16)
で示されるように第3のスイッチ12を介してシンボル周
期Tごとに読み出し、その値をXs(kT),Ys(kT)と
する。
Next, the symbol identification point is detected from the data stored in the RAM 10. That is, kT + (M / 2) Ts (k = 0, 1, ..., 2N + L described in the above assumption
-1) The time is detected. First, the sample data stored in the RAM 10 in FIG.
As shown by (3), the data is read through the third switch 12 every symbol period T, and the values are set as Xs (kT) and Ys (kT).

【0046】[0046]

【数16】 Xs(kT)=X((kM+m)Ts)=X(kT+mTs) Ys(kT)=Y((kM+m)Ts)=Y(kT+mTs) (k=0,1,………,2N+L-1) ここでは、選択回路16からの制御信号に応じて(数16)に
おけるmの値を変化(m=0,1,………,M)させ、シ
ンボル周期ごとのサンプル位置をスライドさせながらデ
ータの読み出しを行う。次に、Xs(kT),Ys(kT)は
ベースバンド遅延検波回路13に入力される。ベースバン
ド遅延検波回路13では、Xs(kT),Ys(kT)に対して
(数17),(数18)の演算を行う。
Xs (kT) = X ((kM + m) Ts) = X (kT + mTs) Ys (kT) = Y ((kM + m) Ts) = Y (kT + mTs) (k = 0, 1, ... ......, 2N + L-1) Here, the value of m in (Equation 16) is changed (m = 0, 1, ..., M) according to the control signal from the selection circuit 16, and the sample position for each symbol period is changed. Read data while sliding. Next, Xs (kT) and Ys (kT) are input to the baseband differential detection circuit 13. In the baseband differential detection circuit 13, for Xs (kT) and Ys (kT)
The calculation of (Equation 17) and (Equation 18) is performed.

【0047】[0047]

【数17】 I(kT+mTs)=Xs(kT)Xs((k−1)T)+Ys(k
T)Ys((k−1)T)=X(kT+mTs)X((k−1)T+
mTs)+Y(kT+mTs)Y((k−1)T+mTs) (k=0,1,………,2N+L-1)
I (kT + mTs) = Xs (kT) Xs ((k-1) T) + Ys (k
T) Ys ((k-1) T) = X (kT + mTs) X ((k-1) T +
mTs) + Y (kT + mTs) Y ((k-1) T + mTs) (k = 0,1, ........., 2N + L-1)

【0048】[0048]

【数18】 Q(kT+mTs)=Ys(kT)Xs((k−1)T)−Xs(k
T)Ys((k−1)T)=Y(kT+mTs)X((k−1)T+
mTs)−X(kT+mTs)Y((k−1)T+mTs) (k=0,1,………,2N+L-1) この結果、ベースバンド遅延検波回路13の同相出力I
(kT+mTs),直交出力Q(kT+mTs)には、連続受
信の場合と同様に(数19),(数20)で示されるような受信
されたπ/4シフトQPSK変調波信号の変調位相差Δ
φ(kT+mTs)の余弦および正弦を発生する。ただ
し、θeは連続受信の場合の(数8)と同様に、局部発信
器5での周波数オフセットに起因した位相誤差である。
Q (kT + mTs) = Ys (kT) Xs ((k−1) T) −Xs (k
T) Ys ((k-1) T) = Y (kT + mTs) X ((k-1) T +
mTs) -X (kT + mTs) Y ((k-1) T + mTs) (k = 0, 1, ..., 2N + L-1) As a result, the in-phase output I of the baseband differential detection circuit 13 is obtained.
(kT + mTs) and quadrature output Q (kT + mTs) have the same modulation phase difference Δ of the received π / 4 shift QPSK modulated wave signal as shown in (Equation 19) and (Equation 20), as in the case of continuous reception.
Generate cosine and sine of φ (kT + mTs). However, θe is the phase error due to the frequency offset in the local oscillator 5, as in the case of (Equation 8) in the case of continuous reception.

【0049】[0049]

【数19】 I(kT+mTs)=COS(Δφ(kT+mTs)+θe)(19) I (kT + mTs) = COS (Δφ (kT + mTs) + θe)

【0050】[0050]

【数20】 Q(kT+mTs)=SIN(Δφ(kT+mTs)+θe)[Equation 20] Q (kT + mTs) = SIN (Δφ (kT + mTs) + θe)

【0051】[0051]

【数21】Δφ(kT+mTs)=φ(kT+mTs)−φ
((k−1)T+mTs) 以下の説明においては連続受信の場合と同様に、同相成
分,直交成分を持つ信号は同相成分を実数部、直交成分
を虚数部に持つ複素信号として表現し説明する。(数1
9),(数20)を(数22)に示すような複素信号S(kT+m
Ts)として表現する。
[Formula 21] Δφ (kT + mTs) = φ (kT + mTs) −φ
((k-1) T + mTs) In the following description, as in the case of continuous reception, a signal having an in-phase component and a quadrature component will be described as a complex signal having an in-phase component in the real part and an quadrature component in the imaginary part. . (Number 1
9), complex signal S (kT + m) as shown in (Equation 20) as shown in (Equation 22)
Express as Ts).

【0052】[0052]

【数22】 S(kT+mTs)=I(kT+mTs)+jQ(kT+mT
s)=exp(j(Δφ(kT+mTs)+θe)) (j:虚数) (k=0,1,………,2N+L-1) この結果、図8(1)に示す(数22)のベースバンド遅延検
波後の受信信号波形S(kT+mTs)は、図8(2)に示す
ように2N+Lシンボルのベースバンド遅延検波後の受
信シンボルデータが得られ、シンボル周期ごとのサンプ
ル位置を図8(3)に示すようにスライドさせることで、
このデータがm=0,1,………,MなるM+1組得ら
れる。ただし、図8に示すように(数22)において、k=
0,1,………,N-1およびk=N+L,N+L+1,……
…,2N+L-1なる時刻のデータは情報シンボルデータ
(2Nシンボル)であり、k=N,N+1,………,N+L-
1なる時刻のデータは同期ワード(Lシンボル)である。
S (kT + mTs) = I (kT + mTs) + jQ (kT + mT)
s) = exp (j (Δφ (kT + mTs) + θe)) (j: imaginary number) (k = 0, 1, ………, 2N + L-1) As a result, FIG. 8 (1) shows (Equation 22) In the received signal waveform S (kT + mTs) after the baseband differential detection of, the received symbol data after the baseband differential detection of 2N + L symbols is obtained as shown in FIG. 8 (2), and the sampling position for each symbol period is shown in FIG. By sliding as shown in (3),
This data gives M + 1 sets of m = 0, 1, ..., M. However, as shown in FIG.
0, 1, ..., N-1, and k = N + L, N + L + 1, ....
…, 2N + L-1 data is information symbol data
(2N symbols) and k = N, N + 1, ..., N + L-
The data at the time of 1 is the synchronization word (L symbol).

【0053】一方、同期ワード発生回路15からは、(数1
0)で示される既知の同期ワードに対応する複素ベースバ
ンド信号Si(kT)(k=0,1,………,L-1)が出力
される。
On the other hand, from the synchronization word generation circuit 15,
A complex baseband signal Si (kT) (k = 0, 1, ..., L-1) corresponding to the known sync word indicated by 0) is output.

【0054】次に、シンボル識別点を検出するため、ま
ず相関演算回路14においてベースバンド遅延検波回路13
から出力されるS(kT+mTs)、および同期ワード発
生回路15から出力されるSi(kT)を用い、同期ワード
の区間(k=N,N+1,………,N+L-1)について、図
8(3)に示すようにmの値をm=0,1,………,Mと
変化させ、サンプル位置をスライドさせながら(数23)で
示される複素相関演算を行う。
Next, in order to detect the symbol identification point, first, in the correlation calculation circuit 14, the baseband delay detection circuit 13
Using the S (kT + mTs) output from the sync word generator and the Si (kT) output from the sync word generation circuit 15, the sync word interval (k = N, N + 1, ..., N + L-1) , (3), the value of m is changed to m = 0, 1, ..., M, and the complex correlation calculation shown in (Equation 23) is performed while sliding the sample position.

【0055】[0055]

【数23】 [Equation 23]

【0056】また、複素相関値ΨSW(m)の相関パワーを
(数24)により計算する。
Further, the correlation power of the complex correlation value Ψ SW (m) is
Calculate by (Equation 24).

【0057】[0057]

【数24】 [Equation 24]

【0058】なお、相関パワー|ΨSW(m)|は1以下の
実数である。選択回路16は、この複素相関値ΨSW(m)お
よび相関パワー|ΨSW(m)|を取り込み、まずmの値を
変化させシンボル周期ごとのサンプル位置をスライドさ
せながら相関パワー|ΨSW(m)|の値を観測する。い
ま、上述した受信データについての前述した仮定より
kT+(M/2)Tsなる時刻がシンボル識別点であるこ
とから、S(kT+(M/2)Ts)(k=N,N+1,……
…,N+L-1)は同期ワードのシンボル値に対応する。す
なわち、(数10),(数22)より、
The correlation power | Ψ SW (m) | is a real number of 1 or less. Selection circuit 16, the complex correlation value [psi SW (m) and the correlation power | Ψ SW (m) | uptake, first correlation power while sliding the sample position for each symbol period to change the value of m | Ψ SW ( m) Observe the value of |. Now, since the time kT + (M / 2) Ts is the symbol identification point based on the above-mentioned assumption regarding the above-mentioned received data, S (kT + (M / 2) Ts) (k = N, N + 1, ... …
, N + L-1) corresponds to the symbol value of the sync word. That is, from (Equation 10) and (Equation 22),

【0059】[0059]

【数25】S(kT+(M/2)Ts)=exp(j(Δφ((k−
N)T)+θe)) (k=N,N+1,………,N+L-1) なる関係が成り立つ。したがって、m=M/2なるサン
プル位置での相関パワー|ΨSW(M/2)|は(数23),
(数24),(数25)より、
(25) S (kT + (M / 2) Ts) = exp (j (Δφ ((k-
N) T) + θe)) (k = N, N + 1, ..., N + L-1). Therefore, the correlation power | Ψ SW (M / 2) | at the sample position where m = M / 2 is (Equation 23),
From (Equation 24) and (Equation 25),

【0060】[0060]

【数26】 [Equation 26]

【0061】となり、図8(4)に示すように最大値をと
る。選択回路16では、相関パワー|ΨSW(m)|がしきい
値Sを超える最大値をとったとき、その時点のmの値の
サンプル位置をシンボル識別点と判定する。すなわち、
ここでは、m=M/2なるサンプル位置がシンボル識別
点であると判定する。そしてシンボル識別点のmの値を
制御信号として第3のスイッチ12に供給し、シンボル識
別点にて受信データをサンプリングするように制御す
る。
Thus, the maximum value is obtained as shown in FIG. In the selection circuit 16, when the correlation power | Ψ SW (m) | has the maximum value exceeding the threshold value S, the sampling position of the value of m at that time is determined as the symbol identification point. That is,
Here, it is determined that the sample position where m = M / 2 is the symbol identification point. Then, the value of m at the symbol identification point is supplied as a control signal to the third switch 12, and the received data is controlled to be sampled at the symbol identification point.

【0062】また、相関パワー|ΨSW(m)|が最大値を
とるm=M/2なるサンプル位置における複素相関値Ψ
SW(M/2)は、(数27)に示すように周波数オフセットに
起因した位相誤差θeの情報を与える。
Further, the complex correlation value Ψ at the sample position where m = M / 2 where the correlation power | Ψ SW (m) | takes the maximum value.
SW (M / 2) gives the information of the phase error θe caused by the frequency offset as shown in (Equation 27).

【0063】[0063]

【数27】 [Equation 27]

【0064】(数27)のΨSW(M/2)は、現受信スロット
での位相誤差の推定値の情報として位相補償回路18に供
給する。
Ψ SW (M / 2) of (Equation 27) is supplied to the phase compensation circuit 18 as information of the estimated value of the phase error in the current reception slot.

【0065】一方、シンボル識別点にてサンプリングさ
れ、ベースバンド遅延検波された受信データS(kT+
(M/2)Ts)は、図6に示すようにI,Q平面上の位相
ダイアグラムにおいて、周波数オフセットの影響により
一定方向の位相誤差θeを持つ。位相補償回路18は選択
回路16から供給された位相誤差の情報ΨSW(M/2)を用
い、S(kT+(M/2)Ts)に対して(数28)で表される
演算を行うことにより位相誤差θeの補償を実現する。
On the other hand, the received data S (kT +) sampled at the symbol identification point and subjected to baseband delay detection
(M / 2) Ts) has a phase error θe in a certain direction due to the influence of the frequency offset in the phase diagram on the I and Q planes as shown in FIG. The phase compensation circuit 18 uses the phase error information Ψ SW (M / 2) supplied from the selection circuit 16 to perform the operation represented by (Equation 28) on S (kT + (M / 2) Ts). Thus, compensation of the phase error θe is realized.

【0066】[0066]

【数28】 [Equation 28]

【0067】なお、位相補償回路18は雑音が0のときは
−π<θe<π(−fR/2<Δf<fR/2)が補償範囲と
なる。位相補償回路18の出力Se(kT+(M/2)Ts)は
判定回路19,20を用いて、図5に示すようにI,Q平面
上の第1象限に存在する場合はΔφ=π/4、第2象限
に存在する場合はΔφ=3π/4、第3象限に存在する
場合はΔφ=−3π/4、第4象限に存在する場合はΔ
φ=−π/4と判定される。そして判定回路19,20の出
力はデコーダ21により2進のシリアルデータに変換さ
れ、受信データ出力端子22から出力される。
When the noise is zero, the phase compensation circuit 18 has a compensation range of -π <θe <π (-fR / 2 <Δf <fR / 2). The output Se (kT + (M / 2) Ts) of the phase compensating circuit 18 uses the decision circuits 19 and 20, and Δφ = π / when it exists in the first quadrant on the I and Q planes as shown in FIG. 4, Δφ = 3π / 4 when present in the second quadrant, Δφ = −3π / 4 when present in the third quadrant, Δ when present in the fourth quadrant
It is determined that φ = −π / 4. The outputs of the decision circuits 19 and 20 are converted into binary serial data by the decoder 21 and output from the reception data output terminal 22.

【0068】このように、上記従来のTDMAデータ受
信装置においても、フレーム同期受信時、ベースバンド
遅延検波後の受信データと既知の同期ワードの相関をと
ることによりシンボル識別点の検出および周波数オフセ
ットに起因した位相誤差の補償、つまり自動周波数制御
(AFC)を行うことができる。
As described above, also in the above-mentioned conventional TDMA data receiving apparatus, at the time of frame synchronous reception, the correlation between the received data after the baseband differential detection and the known synchronous word is detected to detect the symbol identification point and frequency offset. Compensation of induced phase error, that is, automatic frequency control
(AFC) can be performed.

【0069】[0069]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のTDMAデータ受信装置では、フレーム同期受信
時、同期ワードについてのみ相関をとり、シンボル識別
点の検出および周波数オフセットに起因した位相誤差の
補償を行っているため、雑音やフェージングの影響によ
り受信データの同期ワードの区間が歪んでしまった場
合、その受信スロットでのシンボル識別点の検出精度
や、位相誤差の推定精度が著しく劣化してしまうという
問題があった。
However, in the above-mentioned conventional TDMA data receiving apparatus, at the time of frame synchronization reception, correlation is performed only for the synchronization word, the symbol identification point is detected, and the phase error caused by the frequency offset is compensated. Therefore, when the synchronization word section of the received data is distorted due to the influence of noise or fading, the detection accuracy of the symbol identification point in the reception slot and the estimation accuracy of the phase error are significantly deteriorated. was there.

【0070】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、受信データの同期ワードの区間だけでは
なく、情報シンボルデータの区間についてもその判定値
を用いて相関をとることにより、高精度の自動周波数制
御(AFC)を行うことを目的とする。
The present invention solves such a conventional problem, and not only the section of the synchronization word of the received data but also the section of the information symbol data is correlated by using the judgment value, The purpose is to perform highly accurate automatic frequency control (AFC).

【0071】[0071]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、フレーム同期受信時、ベースバンド遅延検波
後の受信データと既知の同期ワードとの相関をとること
により、シンボル識別点の検出および周波数オフセット
に起因した位相誤差を補償し、自動周波数制御を行うT
DMAデータ受信装置において、選択回路で推定された
周波数オフセットに起因する位相誤差θeの受信スロッ
ト間でのばらつきを抑え、前記位相誤差θeの推定精度
を高めるために、各受信スロットで得られる前記位相誤
差θeの値のスロット間での平均値を計算し、その結果
を前記位相誤差θeの推定値として位相補償回路へ供給
するスロット間平均回路を前記選択回路と前記位相補償
回路の間に設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention detects a symbol identification point by correlating received data after baseband differential detection with a known synchronization word during frame synchronization reception. And T that performs automatic frequency control by compensating for the phase error caused by the frequency offset.
In the DMA data receiving device, in order to suppress the variation between the receiving slots of the phase error θe due to the frequency offset estimated by the selection circuit and improve the estimation accuracy of the phase error θe, the phase obtained in each receiving slot is increased. An inter-slot averaging circuit that calculates the average value of the error θe values between slots and supplies the result to the phase compensation circuit as the estimated value of the phase error θe is provided between the selection circuit and the phase compensation circuit. It is characterized by

【0072】[0072]

【作用】したがって、本発明によれば、ベースバンド遅
延検波後の受信データについて、同期ワードの区間だけ
ではなく、情報シンボルデータの区間についてもその判
定値との相関をとることにより、雑音やフェージングの
影響により受信データの同期ワードの区間が歪んでしま
った場合でも、情報シンボルデータの判定値が正しけれ
ば、情報シンボルデータの区間についての相関値で同期
ワードでの歪の影響を補い、識別点検出を可能にする。
さらに周波数オフセットに起因する位相誤差の推定値に
ついても、過去の受信スロットで得られた推定値を用い
て平均化することにより、現受信スロットでの推定値が
劣化している場合でもその影響が補償され、良好な自動
周波数制御(AFC)を行うことができる。
Therefore, according to the present invention, the received data after the baseband differential detection is correlated not only with the synchronization word section but also with the judgment value not only in the section of the information symbol data but also in the noise or fading. Even if the sync word section of the received data is distorted due to the effect of, if the judgment value of the information symbol data is correct, the correlation value for the information symbol data section is used to compensate for the distortion effect in the sync word, and the identification check is performed. Allow out.
Furthermore, the estimated value of the phase error due to the frequency offset is also averaged using the estimated values obtained in the past receiving slots, so that even if the estimated value in the current receiving slot is degraded, its effect will be affected. It is compensated and good automatic frequency control (AFC) can be performed.

【0073】[0073]

【実施例】図1は本発明の一実施例におけるTDMAデ
ータ受信装置の構成を示すブロック図であり、これは一
例として、前記図7の従来例と同じπ/4シフトQPS
K変調波信号を受信する場合であるが、差動符号化N相
PSK(N=4,8,16,………)変調波用TDMAデー
タ受信装置についても同様に実施できるものである。
1 is a block diagram showing the configuration of a TDMA data receiving apparatus according to an embodiment of the present invention, which is, for example, the same .pi. / 4 shift QPS as the conventional example of FIG.
The case of receiving a K modulated wave signal is also applicable to a TDMA data receiving apparatus for differentially encoded N-phase PSK (N = 4, 8, 16, ...) Modulated wave.

【0074】前記図7と同じ機能のブロックには同じ符
号を付し、その説明を省略するが、機能上、異なるブロ
ックについて説明する。
The blocks having the same functions as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. However, functionally different blocks will be described.

【0075】本実施例における相関演算回路14は、フレ
ーム同期獲得のための連続受信時には、オーバーサンプ
リングされたI,Q信号と同期ワード発生回路15から出
力される既知同期ワードのベースバンド信号値の間の複
素相関値Ψおよびその相関パワー|Ψ|をリアルタイム
で計算して選択回路16に供給し、フレーム同期受信時
は、シンボル周期ごとにサンプリングされたI,Qの情
報シンボルデータの区間についてI,Qとその判定値I
d,Qdの間の複素相関値Ψdを計算し、同期ワードの区
間については、I,Qと同期ワード発生回路15から出力
される既知同期ワードのベースバンド信号値の間の複素
相関値ΨSWを計算し、さらにトータルの複素相関値の相
関パワー|Ψt|=(|Ψd|+|ΨSW|)/2を求め、こ
れらの相関演算を第3のスイッチ12でのシンボル周期ご
とのサンプル位置をスライドさせながら複数回行い、そ
の結果を選択回路16に供給するものである。
The correlation calculating circuit 14 in this embodiment, during continuous reception for frame synchronization acquisition, oversamples the I and Q signals and the baseband signal value of the known sync word output from the sync word generating circuit 15. The complex correlation value Ψ and its correlation power | Ψ | are calculated in real time and supplied to the selection circuit 16. At the time of frame synchronization reception, I and Q information symbol data sections sampled for each symbol period are I , Q and its judgment value I
A complex correlation value Ψ d between d and Qd is calculated. For the section of the sync word, a complex correlation value Ψ SW between I and Q and the baseband signal value of the known sync word output from the sync word generation circuit 15 is calculated. was calculated, further a correlation power of the complex correlation value of the total | Ψt | = (| Ψd | + | Ψ SW |) / 2 the calculated, sample position for each symbol period of these correlations calculated by the third switch 12 Is performed plural times while sliding, and the result is supplied to the selection circuit 16.

【0076】また、選択回路16は、フレーム同期獲得の
ための連続受信時には、複素相関値Ψの相関パワー|Ψ
|を観測し、相関パワー|Ψ|が設定されたしきい値を
超えるピーク値を示したとき、その時点で同期ワードが
受信されたと判定して同期パルスを受信窓関数発生回路
9に向けて出力し、さらにその時点での複素相関値Ψを
周波数オフセットに起因する位相誤差θeの推定値とし
て後述するスロット間平均回路17に供給する。また、フ
レーム同期受信時には、トータルの複素相関値の相関パ
ワー|Ψt|を観測し、相関パワー|Ψt|が設定された
しきい値を超える最大値を示したとき、その時点での第
3のスイッチ12でのシンボル周期ごとのサンプル位置を
シンボル識別点と判定し、そのタイミングでサンプリン
グするための制御信号を第3のスイッチ12に供給し、さ
らに相関パワー|Ψt|が最大値を示した時点での複素
相関値ΨSWを周波数オフセットに起因する位相誤差θe
の推定値として後述するスロット間平均回路17に供給す
るものである。
Further, the selection circuit 16 determines the correlation power | Ψ of the complex correlation value Ψ during continuous reception for frame synchronization acquisition.
When | is observed and the correlation power | Ψ | shows a peak value exceeding the set threshold value, it is determined that the sync word is received at that time point, and the sync pulse is directed to the reception window function generating circuit 9. Then, the complex correlation value Ψ at that time is supplied to an inter-slot averaging circuit 17, which will be described later, as an estimated value of the phase error θe caused by the frequency offset. Further, at the time of frame synchronization reception, the correlation power | Ψt | of the total complex correlation value is observed, and when the correlation power | Ψt | shows the maximum value exceeding the set threshold value, the third power When the sampling position of the switch 12 for each symbol period is determined as a symbol identification point, a control signal for sampling at that timing is supplied to the third switch 12, and the correlation power | Ψt | shows the maximum value. phase error θe due to frequency offset complex correlation values [psi SW in
It is supplied to the inter-slot averaging circuit 17 described later as the estimated value of

【0077】前出のスロット間平均回路17は本発明の特
徴をなす付加回路である。このスロット間平均回路17
は、前記選択回路16からの位相誤差の情報ΨまたはΨSW
を取り込み、過去の受信スロットでの値も用いて平均化
し、連続受信時はその平均値をフレーム同期信号に備え
ての位相誤差の初期推定値として、またフレーム同期信
号時はその平均値を各受信スロットでの位相誤差の推定
値として位相補償回路18に供給するものである。
The inter-slot averaging circuit 17 described above is an additional circuit that is a feature of the present invention. This averaging circuit between slots 17
Is the phase error information Ψ or Ψ SW from the selection circuit 16.
The average value is used as the initial estimation value of the phase error in preparation for the frame synchronization signal during continuous reception, and the average value is used for the frame synchronization signal. It is supplied to the phase compensation circuit 18 as an estimated value of the phase error in the reception slot.

【0078】次に上記本実施例の動作について図1に基
づき、図2,図3,図4,図5,図6を参照しながら説
明するが、前記図7に示す従来のTDMAデータ受信装
置における受信動作において、アンテナ1から受信され
たπ/4シフトQPSK変調波信号に基づき、相関パワ
ー|Ψ(nTs)|がピーク値をとる(n0+F1)Tsなる時
刻における複素相関値Ψ((n0+F1)Ts)を得る(数1)
から(数15)までは、本実施例も同様であるので、以下の
動作から説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. 1 and with reference to FIGS. 2, 3, 4, 5, and 6. The conventional TDMA data receiving apparatus shown in FIG. In the receiving operation in, the complex correlation value Ψ ((n0 + F1) at the time when the correlation power | Ψ (nTs) | takes a peak value (n0 + F1) Ts based on the π / 4 shift QPSK modulated wave signal received from the antenna 1. Ts) is obtained (Equation 1)
From (1) to (Equation 15), this embodiment is also the same, so the following operation will be described.

【0079】前記(数15)で与えられる位相誤差の指定値
の情報は、スロット間平均回路17において、(数29)で示
されるように各受信スロットでの指定値との間で平均化
され、Ψa((n0+F1)Ts)として位相補償回路18に供給
される。
The information on the designated value of the phase error given by the above (Equation 15) is averaged with the designated value in each reception slot in the inter-slot averaging circuit 17, as shown in (Equation 29). , Ψa ((n0 + F1) Ts) are supplied to the phase compensation circuit 18.

【0080】[0080]

【数29】 [Equation 29]

【0081】なお、この値はフレーム同期受信開始時の
位相補償回路18の初期設定値となる。
This value is an initial setting value of the phase compensation circuit 18 at the start of frame synchronous reception.

【0082】一方、受信窓関数発生回路9では、選択回
路16から出力される同期パルスを取り込み、この同期パ
ルスを基準として図2(4)に示すような自局の受信スロ
ットの受信時間を規定する受信窓関数を生成する。すな
わち、同図において受信窓関数がHの期間に自局の受信
スロットが存在するわけである。ただし、ここでは同期
パルスが発生する時刻の誤差を考慮し、マージンmgを
設けて実際の受信スロットよりも若干、広めの受信窓関
数を生成する。そして図3(1)のフレーム同期受信時に
は、この受信窓関数(図3(2))を第2のスイッチ8に制
御信号として供給し、自局の受信スロットデータ(図3
(3))のみをRAM10に取り込ませる(図3(4))。
On the other hand, the receiving window function generating circuit 9 takes in the synchronizing pulse output from the selecting circuit 16 and defines the receiving time of the receiving slot of its own station as shown in FIG. Generate a receive window function that That is, in the same figure, the receiving slot of the own station exists while the receiving window function is H. However, here, in consideration of the error of the time when the sync pulse is generated, a margin mg is provided to generate a reception window function which is slightly wider than the actual reception slot. Then, at the time of frame synchronous reception of FIG. 3 (1), this reception window function (FIG. 3 (2)) is supplied to the second switch 8 as a control signal, and the reception slot data of its own station (FIG.
Only (3)) is loaded into the RAM 10 (Fig. 3 (4)).

【0083】次にフレーム同期獲得が終了し、自局の受
信スロットの受信時間が受信窓関数により規定された後
のフレーム同期受信の動作について説明する。
Next, the operation of the frame synchronization reception after the frame synchronization acquisition is completed and the reception time of the reception slot of the own station is defined by the reception window function will be described.

【0084】フレーム同期受信時は、図1において第1
のスイッチ11がオープンとなり、受信窓関数発生回路9
からの受信窓関数信号に従い、信号がHの期間、第2の
スイッチ8を閉じ、A/D変換器6,7の出力X(nT
s),Y(nTs)をRAM10に記憶する。なお、図3に示
すように、受信窓関数(図3(2))がHである期間は、自
局の受信スロットの長さに対して前後1/2シンボル
(T/2)のマージンを設けるものとする。また、ここで
は図3(4)に示すように、RAM10に記憶される受信ス
ロットデータのフォーマットを以下のように仮定する。
At the time of frame-synchronized reception, the first time in FIG.
Switch 11 is opened and the receiving window function generator 9
According to the reception window function signal from, the second switch 8 is closed while the signal is H, and the output X (nT of the A / D converters 6 and 7 is
s) and Y (nTs) are stored in the RAM 10. As shown in FIG. 3, during the period when the reception window function (FIG. 3 (2)) is H, 1/2 symbol before and after the length of the reception slot of the own station.
A margin of (T / 2) shall be provided. Further, here, as shown in FIG. 3 (4), the format of the reception slot data stored in the RAM 10 is assumed as follows.

【0085】RAM10に記憶される同相成分,直交成
分の受信サンプルデータは、 X(0),X(Ts),………,X((2N+L)MTs) Y(0),Y(Ts),………,Y((2N+L)MTs) なる各々(2N+L)M+1サンプルであると仮定する。
The received sample data of the in-phase component and the quadrature component stored in the RAM 10 are X (0), X (Ts), ..., X ((2N + L) MTs) Y (0), Y (Ts ), ..., Y ((2N + L) MTs) each (2N + L) M + 1 samples.

【0086】RAM10に記憶されている受信サンプル
データのうち、実際の識別点でのシンボルデータは、 X(kT+(M/2)Ts) (k=0,1,………,2N+L
-1) Y(kT+(M/2)Ts) (k=0,1,………,2N+L
-1) (T=MTs,オーバーサンプル比Mは偶数) なる各々2N+Lシンボルであり、そのうち、k=0,
1,………,N-1、およびk=N+L,N+L+1,……
…,2N+L-1なる時刻のデータは情報シンボルデータ
(2Nシンボル)、k=N,N+1,……,N+L-1なる時
刻のデータは同期ワード(Lシンボル)であると仮定す
る。
Of the received sample data stored in the RAM 10, the symbol data at the actual identification point is X (kT + (M / 2) Ts) (k = 0, 1, ..., 2N + L
-1) Y (kT + (M / 2) Ts) (k = 0, 1, ………, 2N + L
−1) (T = MTs, oversampling ratio M is an even number), each of which is 2N + L symbols, of which k = 0,
1, ………, N-1, and k = N + L, N + L + 1, ……
…, 2N + L-1 data is information symbol data
(2N symbols), k = N, N + 1, ..., N + L-1 The data at the time is assumed to be a synchronization word (L symbol).

【0087】次に、RAM10に記憶されているデータか
らシンボル識別点を検出する。すなわち、上記の仮定で
述べたkT+(M/2)Ts(k=0,1,………,2N+L
-1)なる時刻を検出するわけである。まず、図1におい
てRAM10に記憶されているサンプルデータを、(数30)
で示されるように第3のスイッチ12を介してシンボル周
期Tごとに読み出し、その値をXs(kT),Ys(kT)と
する。
Next, the symbol identification point is detected from the data stored in the RAM 10. That is, kT + (M / 2) Ts (k = 0, 1, ..., 2N + L described in the above assumption
-1) The time is detected. First, the sample data stored in the RAM 10 in FIG.
As shown by (3), the data is read through the third switch 12 every symbol period T, and the values are set as Xs (kT) and Ys (kT).

【0088】[0088]

【数30】 Xs(kT)=X((kM+m)Ts)=X(kT+mTs) Ys(kT)=Y((kM+m)Ts)=Y(kT+mTs) (k=0,1,………,2N+L-1) ここでは、選択回路16からの制御信号に応じて(数30)に
おけるmの値を変化(m=0,1,………,M)させ、シ
ンボル周期ごとのサンプル位置をスライドさせながらデ
ータの読み出しを行う。次に、Xs(kT),Ys(kT)は
ベースバンド遅延検波回路13に入力される。ベースバン
ド遅延検波回路13では、Xs(kT),Ys(kT)に対して
(数31),(数32)の演算を行う。
Xs (kT) = X ((kM + m) Ts) = X (kT + mTs) Ys (kT) = Y ((kM + m) Ts) = Y (kT + mTs) (k = 0, 1, ..., 2N + L-1) Here, the value of m in (Equation 30) is changed (m = 0, 1, ..., M) according to the control signal from the selection circuit 16, and the sample position for each symbol period is changed. Read data while sliding. Next, Xs (kT) and Ys (kT) are input to the baseband differential detection circuit 13. In the baseband differential detection circuit 13, for Xs (kT) and Ys (kT)
Performs the operations of (Equation 31) and (Equation 32).

【0089】[0089]

【数31】 I(kT+mTs)=Xs(kT)Xs((k−1)T)+Ys(k
T)Ys((k−1)T)=X(kT+mTs)X((k−1)T+
mTs)+Y(kT+mTs)Y((k−1)T+mTs) (k=0,1,………,2N+L-1)
(31) I (kT + mTs) = Xs (kT) Xs ((k-1) T) + Ys (k
T) Ys ((k-1) T) = X (kT + mTs) X ((k-1) T +
mTs) + Y (kT + mTs) Y ((k-1) T + mTs) (k = 0,1, ........., 2N + L-1)

【0090】[0090]

【数32】 Q(kT+mTs)=Ys(kT)Xs((k−1)T)-Xs(kT)
Ys((k−1)T)=Y(kT+mTs)X((k−1)T+m
Ts)−X(kT+mTs)Y((k−1)T+mTs) (k=0,1,………,2N+L-1) この結果、ベースバンド遅延検波回路13の同相出力I
(kT+mTs),直交出力Q(kT+mTs)には、連続受
信の場合と同様に(数33),(数34)で示されるような受信
されたπ/4シフトQPSK変調波信号の変調位相差Δ
φ(kT+mTs)の余弦および正弦を発生する。ただ
し、θeは連続受信の場合の(数8)と同様に、局部発信
器5での周波数オフセットに起因した位相誤差である。
Q (kT + mTs) = Ys (kT) Xs ((k-1) T) -Xs (kT)
Ys ((k-1) T) = Y (kT + mTs) X ((k-1) T + m
Ts) -X (kT + mTs) Y ((k-1) T + mTs) (k = 0, 1, ..., 2N + L-1) As a result, the in-phase output I of the baseband differential detection circuit 13 is obtained.
(kT + mTs), the quadrature output Q (kT + mTs) has a modulation phase difference Δ of the received π / 4 shift QPSK modulated wave signal as shown in (Expression 33) and (Expression 34), as in the case of continuous reception.
Generate cosine and sine of φ (kT + mTs). However, θe is the phase error due to the frequency offset in the local oscillator 5, as in the case of (Equation 8) in the case of continuous reception.

【0091】[0091]

【数33】 I(kT+mTs)=COS(Δφ(kT+mTs)+θe)(33) I (kT + mTs) = COS (Δφ (kT + mTs) + θe)

【0092】[0092]

【数34】 Q(kT+mTs)=SIN(Δφ(kT+mTs)+θe)(34) Q (kT + mTs) = SIN (Δφ (kT + mTs) + θe)

【0093】[0093]

【数35】Δφ(kT+mTs)=φ(kT+mTs)−φ
((k−1)T+mTs) 以下の説明においては連続受信の場合と同様に、同相成
分,直交成分を持つ信号は同相成分を実数部、直交成分
を虚数部に持つ複素信号として表現し説明する。(数3
3),(数34)を(数36)に示すような複素信号S(kT+m
Ts)として表現する。
(35) Δφ (kT + mTs) = φ (kT + mTs) −φ
((k-1) T + mTs) In the following description, as in the case of continuous reception, a signal having an in-phase component and a quadrature component will be described as a complex signal having an in-phase component in the real part and an quadrature component in the imaginary part. . (Number 3
3), the complex signal S (kT + m) as shown in (Formula 36) from (Formula 36)
Express as Ts).

【0094】[0094]

【数36】S(kT+mTs)=I(kT+mTs)+jQ
(kT+mTs)=exp(j(Δφ(kT+mTs)+θe)) (k=0,1,………,2N+L-1) (j:虚数) この結果、図4(1)に示す(数36)のベースバンド遅延検
波後の受信信号波形S(kT+mTs)は、図4(2)に示す
ように2N+Lシンボルのベースバンド遅延検波後の受
信シンボルデータが得られ、シンボル周期ごとのサンプ
ル位置を図4(3)に示すようにスライドさせることで、
このデータがm=0,1,………,MなるM+1組得ら
れる。ただし、図4に示すように(数36)において、k=
0,1,………,N-1およびk=N+L,N+L+1,……
…,2N+L-1なる時刻のデータは情報シンボルデータ
(2Nシンボル)であり、k=N,N+1,………,N+L-
1なる時刻のデータは同期ワード(Lシンボル)である。
(36) S (kT + mTs) = I (kT + mTs) + jQ
(kT + mTs) = exp (j (Δφ (kT + mTs) + θe)) (k = 0, 1, ………, 2N + L-1) (j: imaginary number) As a result, it is shown in FIG. The received signal waveform S (kT + mTs) after the baseband differential detection of) is the received symbol data after the baseband differential detection of 2N + L symbols, as shown in FIG. 4 (2). By sliding as shown in 4 (3),
This data gives M + 1 sets of m = 0, 1, ..., M. However, as shown in FIG. 4, k =
0, 1, ..., N-1, and k = N + L, N + L + 1, ....
…, 2N + L-1 data is information symbol data
(2N symbols) and k = N, N + 1, ..., N + L-
The data at the time of 1 is the synchronization word (L symbol).

【0095】次に、ベースバンド遅延検波後の受信デー
タS(kT+mTs)は、位相補償回路18において、連続
受信時に設定された位相誤差の初期値に基づき位相補償
が行われ、(数37)に示すような結果が得られる。
Next, the reception data S (kT + mTs) after the baseband differential detection is subjected to phase compensation in the phase compensation circuit 18 based on the initial value of the phase error set at the time of continuous reception, and is given by (Formula 37). The results shown are obtained.

【0096】[0096]

【数37】Se(kT+mTs)=Ie(kT+mTs)+jQ
e(kT+mTs)=exp(j(Δφ(kT+mTs)+θer ただし、θerは現受信スロットでの位相誤差と初期設定
値の差によって生じる残留位相誤差である。また位相補
償回路18の出力Se(kT+mTs)は、判定回路19,20を
用いて、図5に示すようにI,Q平面上の第1象限に存
在する場合は位相がπ/4、第2象限に存在する場合は
3π/4、第3象限に存在する場合は−3π/4、第4象
限に存在する場合は−π/4と判定され、その結果、(I
d+JQd)がまず相関演算回路14に供給される。一方、
同期ワード発生回路15は、既知の同期ワードに対応する
複素ベースバンド信号を相関演算回路14に供給する。
[Equation 37] Se (kT + mTs) = Ie (kT + mTs) + jQ
e (kT + mTs) = exp (j (Δφ (kT + mTs) + θer) where θer is the residual phase error caused by the difference between the phase error in the current reception slot and the initial setting value, and the output Se (kT + mTs) of the phase compensation circuit 18. Using the decision circuits 19 and 20, the phase is π / 4 when it exists in the first quadrant on the I and Q planes, and 3π / 4 when it exists in the second quadrant, as shown in FIG. If it exists in the third quadrant, it is determined to be -3π / 4, and if it exists in the fourth quadrant, it is determined to be -π / 4. As a result, (I
d + JQd) is first supplied to the correlation calculation circuit 14. on the other hand,
The sync word generation circuit 15 supplies the complex baseband signal corresponding to the known sync word to the correlation calculation circuit 14.

【0097】相関演算回路14においては、まず判定回路
19,20の出力および同期ワード発生回路15からの出力を
用いて、図4(3)に示すように次のような信号系列Si
(kT)を構成する。
In the correlation calculation circuit 14, first, the determination circuit
By using the outputs of 19 and 20 and the output from the synchronization word generating circuit 15, as shown in FIG.
(kT).

【0098】[0098]

【数38】Si(kT)=Se(kT+mTs)の情報シンボ
ルデータの区間の判定値 (k=0,1,……,N-1,N+L,N+L+1,……,2N
+L-1)
(38) Judgment value (k = 0, 1, ..., N-1, N + L, N + L + 1, ..., 2N) of the information symbol data section of Si (kT) = Se (kT + mTs)
+ L-1)

【0099】[0099]

【数39】Si(kT)=exp(jΔφ(kT)):既知同期ワ
ードのベースバンド信号値 (k=N,N+1,………N+L-1) 次にシンボル識別点を検出するため、ベースバンド遅延
検波回路13から出力されるS(kT+mTs)および(数3
8),(数39)のSi(kT)を用い、図4(3)に示すようにm
の値をm=0,1,………,Mと変化させ、サンプル位
置をスライドさせながら(数40),(数41),(数42)の相関
演算を行う。すなわち、情報シンボルデータの区間(k
=0,1,……,N-1,N+L,N+L+1,……,2N+L
-1)については、S(kT+mTs)とその位相補償後の判
定値である(数38)のSi(kT)の相関をとり、同期ワー
ドの区間(k=N,N+1,………N+L-1)については、
S(kT+mTs)と既知の同期ワードのベースバンド信
号値である(数39)のSi(kT)の相関をとり、さらにト
ータルの相関値のパワーを求めるわけである。
Si (kT) = exp (jΔφ (kT)): Baseband signal value of known sync word (k = N, N + 1, ... N + L-1) Next, the symbol identification point is detected. Therefore, S (kT + mTs) and (equation 3
8), using Si (kT) of (Equation 39), as shown in FIG.
The value of is changed to m = 0, 1, ..., M, and the correlation calculation of (Equation 40), (Equation 41), (Equation 42) is performed while sliding the sample position. That is, the section of the information symbol data (k
= 0, 1, ..., N-1, N + L, N + L + 1, ..., 2N + L
For (-1), the correlation between S (kT + mTs) and Si (kT) in (Equation 38), which is the judgment value after phase compensation, is calculated, and the synchronization word section (k = N, N + 1, ... For N + L-1),
Correlation between S (kT + mTs) and Si (kT) of (Equation 39), which is the baseband signal value of the known synchronization word, and the power of the total correlation value are obtained.

【0100】[0100]

【数40】 [Formula 40]

【0101】[0101]

【数41】 [Formula 41]

【0102】[0102]

【数42】・トータルの複素相関値の相関パワー; |Ψt(m)|=(|Ψd(m)|+|ΨSW(m)|)/2 なお、相関パワー|Ψt(m)|は1以下の実数である。
選択回路16は、上述したこの複素相関値ΨSW(m)および
相関パワー|Ψt(m)|を取り込み、まずmの値を変化
させシンボル周期ごとのサンプル位置をスライドさせな
がら相関パワー|Ψt(m)|の値を観測する。いま、上
述した受信データについての前記仮定よりkT+(M
/2)Tsなる時刻がシンボル識別点であることから、情
報シンボルデータおよび同期ワードの区間について(数3
6),(数37),(数38),(数39)より以下の関係が成り立
つ。
Equation 42] Total correlation power of the complex correlation value; | Ψt (m) | = (| Ψd (m) | + | Ψ SW (m) |) / 2 It should be noted that the correlation power | Ψt (m) | is It is a real number less than or equal to 1.
The selection circuit 16 takes in the complex correlation value Ψ SW (m) and the correlation power | Ψt (m) | described above, and first changes the value of m and slides the sample position for each symbol period to obtain the correlation power | Ψt ( m) Observe the value of |. Now, from the above-mentioned assumption regarding the received data, kT + (M
/ 2) The time Ts is the symbol identification point.
From (6), (Equation 37), (Equation 38), and (Equation 39), the following relationship holds.

【0103】・情報シンボルデータの区間: (k=0,1,………,N-1,N+L,N+L+1,………,2N+L
-1)
Information symbol data section: (k = 0, 1, ..., N-1, N + L, N + L + 1, ..., 2N + L
-1)

【0104】[0104]

【数43】S(kT+(M/2)Ts)=exp(j(Δφ(kT
+(M/2)Ts)+θe))
S (kT + (M / 2) Ts) = exp (j (Δφ (kT
+ (M / 2) Ts) + θe))

【0105】[0105]

【数44】 Si(kT)=exp(j(Δφ(kT+(M/2)Ts)+εe)) (Δφ(kT)+(M/2)Ts)=±π/4,±3π/4;正
しいシンボル判定値) (εe=0または±π/2) ・同期ワードの区間:(k=N,N+1,………,N+L−
1)
Si (kT) = exp (j (Δφ (kT + (M / 2) Ts) + εe)) (Δφ (kT) + (M / 2) Ts) = ± π / 4, ± 3π / 4; Correct symbol judgment value) (εe = 0 or ± π / 2) ・ Synchronization word section: (k = N, N + 1, ………, N + L−
1)

【0106】[0106]

【数45】S(kT+(M/2)Ts)=exp(j(Δφ(k
T)+θe))
S (kT + (M / 2) Ts) = exp (j (Δφ (k
T) + θe))

【0107】[0107]

【数46】Si(kT)=exp(jΔφ(kT)) ただし、(数44)におけるεeは位相補償回路18の出力Se
(kT+(M/2)Ts)に含まれる位相誤差θerに起因し
た判定誤りによって生じる誤差量であり、
Si (kT) = exp (jΔφ (kT)) where εe in (Equation 44) is the output Se of the phase compensation circuit 18.
(kT + (M / 2) Ts) is an error amount caused by a determination error caused by the phase error θer included in

【0108】[0108]

【外1】 [Outer 1]

【0109】よって、m=M/2なるサンプル位置での
相関パワー|Ψt(M/2)|は(数40),(数41),(数42)
より、
Therefore, the correlation power | Ψt (M / 2) | at the sample position where m = M / 2 is (Equation 40), (Equation 41), (Equation 42)
Than,

【0110】[0110]

【数47】 [Equation 47]

【0111】[0111]

【数48】 [Equation 48]

【0112】[0112]

【数49】|Ψt(M/2)|=(|Ψd(M/2)|+|Ψ
SW(M/2)|)/2= 1 となり、図4(4)に示すように最大値をとる。選択回路1
6では、相関パワー|Ψt(m)|がしきい値Sを超える最
大値をとったとき、その時点のmの値のサンプル位置を
シンボル識別点と判定する。すなわち、ここではm=M
/2なるサンプル位置がシンボル識別点であると判定す
る。そしてシンボル識別点のmの値を制御信号として第
3のスイッチ12に供給し、シンボル識別点にて受信デー
タをサンプリングするように制御する。
| Ψt (M / 2) | = (| Ψd (M / 2) | + | Ψ
SW (M / 2) |) / 2 = 1 and takes the maximum value as shown in FIG. 4 (4). Selection circuit 1
In 6, when the correlation power | Ψt (m) | takes the maximum value exceeding the threshold value S, the sample position of the value of m at that time is determined as the symbol identification point. That is, here, m = M
It is determined that the sample position of / 2 is the symbol identification point. Then, the value of m at the symbol identification point is supplied as a control signal to the third switch 12, and the received data is controlled to be sampled at the symbol identification point.

【0113】また、相関パワー|Ψt(m)|が最大値を
とるm=M/2なるサンプル位置における複素相関値Ψ
SW(M/2)は、(数48)に示すように周波数オフセットに
起因した位相誤差θeの情報を与える。(数48)のΨSW(M
/2)は現受信スロットでの位相誤差の推定値の情報と
してスロット間平均回路17に供給する。
Further, the complex correlation value Ψ at the sample position where m = M / 2 where the correlation power | Ψt (m) | takes the maximum value.
SW (M / 2) gives information on the phase error θe due to the frequency offset as shown in (Equation 48). (Formula 48) Ψ SW (M
/ 2) is supplied to the inter-slot averaging circuit 17 as information on the estimated value of the phase error in the current reception slot.

【0114】[0114]

【外2】 [Outside 2]

【0115】[0115]

【数50】 [Equation 50]

【0116】一方、シンボル識別点にてサンプリングさ
れ、ベースバンド遅延検波された受信データS(kT(M
/2)Ts)は、図6に示すようにI,Q平面上の位相ダ
イアグラムにおいて、周波数オフセットの影響により一
定方向の位相誤差θeを持つ。位相補償回路18はスロッ
ト間平均回路17から供給された位相誤差の情報Ψa(n)
を用い、S(kT(M/2)Ts)に対して(数51)で表され
る演算を行うことにより位相誤差θeの補償を、すなわ
ち自動周波数制御(AFC)を実現する。
On the other hand, the received data S (kT (MT
/ 2) Ts) has a phase error θe in a certain direction due to the influence of the frequency offset in the phase diagram on the I and Q planes as shown in FIG. The phase compensation circuit 18 receives the phase error information Ψa (n) supplied from the inter-slot averaging circuit 17.
Is used to perform the calculation represented by (Equation 51) for S (kT (M / 2) Ts), thereby realizing compensation of the phase error θe, that is, automatic frequency control (AFC).

【0117】[0117]

【数51】 [Equation 51]

【0118】なお、位相補償回路18は雑音が0のときは
−π<θe<π(−fR/2<Δf<fR/2)が補償範囲と
なる。位相補償回路18の出力Se(kT+(M/2)Ts)
は、判定回路19,20を用いて図5に示すようにI,Q平
面上の第1象限に存在する場合はΔφ=π/4、第2象
限に存在する場合はΔφ=3π/4、第3象限に存在す
る場合はΔφ=−3π/4、第4象限に存在する場合は
Δφ=−π/4と判定される。そして、判定回路19,20
の出力はデコーダ21により2進のシリアルデータに変換
され、受信データ出力端子22から出力される。
The phase compensation circuit 18 has a compensation range of -π <θe <π (-fR / 2 <Δf <fR / 2) when noise is zero. Output Se of phase compensation circuit 18 (kT + (M / 2) Ts)
5 using the decision circuits 19 and 20, Δφ = π / 4 when present in the first quadrant on the I and Q planes, Δφ = 3π / 4 when present in the second quadrant, When it exists in the third quadrant, it is determined that Δφ = −3π / 4, and when it exists in the fourth quadrant, Δφ = −π / 4. Then, the decision circuits 19 and 20
The output of is converted into binary serial data by the decoder 21 and output from the reception data output terminal 22.

【0119】このように、本実施例によれば、フレーム
同期受信時、雑音やフェージングの影響により受信デー
タの同期ワードの区間が歪んでしまい、(数41)の複素相
関値ΨSW(m)の値が小さくなった場合でも、(数42)の相
関パワー|Ψt(m)|からわかるように情報シンボルデ
ータの判定値が正しければ、情報シンボルデータの区間
についての相関パワー|Ψt(m)|の値で同期ワードで
の歪の影響を補い、差別点検出を可能にする。さらに周
波数オフセットに起因する位相誤差の推定値について
も、(数50)の平均値Ψa(n)に示すように過去の受信ス
ロットで得られた推定値を用いて平均化することによ
り、現受信スロットでの推定値が劣化している場合でも
その影響が補償され、良好な自動周波数制御(AFC)を
行うことができる。
As described above, according to this embodiment, at the time of frame synchronization reception, the section of the synchronization word of the reception data is distorted due to the influence of noise and fading, and the complex correlation value Ψ SW (m) of (Formula 41) Even if the value of becomes smaller, as can be seen from the correlation power | Ψt (m) | of (Equation 42), if the judgment value of the information symbol data is correct, the correlation power | Ψt (m) for the section of the information symbol data The value of | compensates for the influence of the distortion in the sync word and enables the detection of discrimination points. Furthermore, the estimated value of the phase error caused by the frequency offset is also averaged using the estimated values obtained in the past reception slots as shown in the average value Ψa (n) of (Equation 50), so that the current reception Even if the estimated value in the slot is deteriorated, its influence is compensated, and good automatic frequency control (AFC) can be performed.

【0120】[0120]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のTDMA
データ受信装置は、ベースバンド遅延検波後の受信デー
タについて、同期ワードの区間だけではなく、情報シン
ボルデータの区間についてもその判定値との相関をとる
ことにより、雑音やフェージングの影響により受信デー
タの同期ワードの区間が歪んでしまった場合でも、情報
シンボルデータの判定値が正しければ情報シンボルデー
タの区間についての相関値で同期ワードでの歪の影響を
補い、識別点検出を可能にする。さらに周波数オフセッ
トに起因する位相誤差の推定値についても、過去の受信
スロットで得られた推定値を用いて平均化することによ
り、現受信スロットでの推定値が劣化している場合で
も、その影響が補償され良好な自動周波数制御(AFC)
を行うことができる。
As described above, the TDMA of the present invention.
The data receiving device, with respect to the received data after the baseband differential detection, not only the section of the synchronization word but also the section of the information symbol data is correlated with the determination value thereof, so that the reception data of the received data is affected by noise or fading. Even if the section of the synchronization word is distorted, if the determination value of the information symbol data is correct, the correlation value for the section of the information symbol data compensates for the influence of the distortion in the synchronization word and enables the identification point detection. Furthermore, even if the estimated value of the phase error due to the frequency offset is averaged using the estimated values obtained in the past receiving slots, even if the estimated value in the current receiving slot is degraded, its effect Good automatic frequency control (AFC)
It can be performed.

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

【図1】本発明の一実施例におけるTDMAデータ受信
装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a TDMA data receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1,図7の連続受信時のフレーム同期獲得の
手順を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a procedure of frame synchronization acquisition at the time of continuous reception in FIGS.

【図3】図1,図7のフレーム同期受信時RAMに記憶
する受信データのフォーマット図である。
FIG. 3 is a format diagram of received data stored in a RAM at the time of frame synchronous reception of FIGS. 1 and 7.

【図4】図1の相関演算の手順を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the procedure of the correlation calculation of FIG.

【図5】図1,図7の判定回路出力の位相ダイアグラム
である。
5 is a phase diagram of the output of the decision circuit of FIGS. 1 and 7. FIG.

【図6】図1,図7の周波数オフセットの影響を受けて
いるときの位相ダイアグラムである。
6 is a phase diagram when affected by the frequency offset of FIGS. 1 and 7. FIG.

【図7】従来のTDMAデータ受信装置の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional TDMA data receiving device.

【図8】図7の相関演算の手順を示す図である。8 is a diagram showing a procedure of the correlation calculation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…アンテナ、 2…受信用ルートナイキストバンドパ
スフィルタ(RNBPF)、 3…リミタアンプ、 4…
直交検波器、 5…局部発信器、 6,7…A/D変換
器、 8…第2のスイッチ(SW)、 11…第1のスイッ
チ(SW)、 12…第3のスイッチ(SW)、 9…受信窓
関数発生回路、 10…RAM、 13…ベースバンド遅延
検波回路、 14…相関演算回路、 15…同期ワード発生
回路、 16…選択回路、 17…スロット間平均回路、
18…位相補償回路、 19,20…判定回路、 21…デコー
ダ、 22…受信データ出力端子。
1 ... Antenna, 2 ... Reception root Nyquist bandpass filter (RNBPF), 3 ... Limiter amplifier, 4 ...
Quadrature detector, 5 ... Local oscillator, 6, 7 ... A / D converter, 8 ... Second switch (SW), 11 ... First switch (SW), 12 ... Third switch (SW), 9 ... Reception window function generation circuit, 10 ... RAM, 13 ... Baseband delay detection circuit, 14 ... Correlation calculation circuit, 15 ... Synchronization word generation circuit, 16 ... Selection circuit, 17 ... Slot averaging circuit,
18 ... Phase compensation circuit, 19, 20 ... Judgment circuit, 21 ... Decoder, 22 ... Received data output terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フレーム同期受信時、ベースバンド遅延
検波後の受信データと既知の同期ワードとの相関をとる
ことにより、シンボル識別点の検出および周波数オフセ
ットに起因した位相誤差を補償し、自動周波数制御を行
うTDMAデータ受信装置において、 選択回路で推定された周波数オフセットに起因する位相
誤差θeの受信スロット間でのばらつきを抑え、前記位
相誤差θeの推定精度を高めるために、各受信スロット
で得られる前記位相誤差θeの値のスロット間での平均
値を計算し、その結果を前記位相誤差θeの推定値とし
て位相補償回路へ供給するスロット間平均回路を前記選
択回路と前記位相補償回路の間に設けたことを特徴とす
るTDMAデータ受信装置。
1. At the time of frame synchronous reception, by correlating the received data after baseband differential detection with a known synchronous word, the phase error caused by the detection of the symbol identification point and the frequency offset is compensated, and the automatic frequency is corrected. In a TDMA data receiving device that performs control, in order to suppress the variation in the phase error θe due to the frequency offset estimated by the selection circuit between the receiving slots and improve the estimation accuracy of the phase error θe, Between the selection circuit and the phase compensation circuit, an inter-slot averaging circuit that calculates an average value of the values of the phase error θe between slots and supplies the result to the phase compensation circuit as an estimated value of the phase error θe And a TDMA data receiving device.
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