JPH08256095A - Method and device for processing signal - Google Patents

Method and device for processing signal

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JPH08256095A
JPH08256095A JP5712895A JP5712895A JPH08256095A JP H08256095 A JPH08256095 A JP H08256095A JP 5712895 A JP5712895 A JP 5712895A JP 5712895 A JP5712895 A JP 5712895A JP H08256095 A JPH08256095 A JP H08256095A
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JP
Japan
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signal
time
frequency
correction
phase
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5712895A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeaki Okuya
茂明 奥谷
Toshiro Nakazuru
敏朗 中水流
Noboru Morita
昇 森田
Toshiji Kawanishi
利治 川西
Tetsuo Nagashima
徹郎 永島
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08256095A publication Critical patent/JPH08256095A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To accurately recover a source signal by correcting the Doppler deviation of a received signal in the case of communication, in which relative speed is high and changed, between a signal source and a reception station. CONSTITUTION: A signal transmitted from a high-speed mobile object 1 is received by a reception station 2, converted to an intermediate frequency by a mixer 3 and a band pass filter 4 and converted to a time sequential digital signal by an A/D converter 5. Concerning time sequential data outputted from the A/D converter 5, the time of delay caused by the delay of transmission between the signal source and the reception station is corrected by a delay time correction part 6, its phase is corrected with a central frequency as a reference by a correction value calculated by a correction value calculation part 11 and further, Fourier transformation is performed to those data by a Fourier transformation part 8. The Fourier transformed data are multiplied with the correction value, that is calculated by the correction value calculation part 11, by a frequency data phase correction part 9 and the phases of signals having respective frequency components excepting for the central frequency are corrected.

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、高速移動体との無線通
信におけるディジタル信号処理方法および装置に関す
る。信号送信源が高速に移動するときには、信号受信局
との相対的な位置が変化し、それに伴い、受信信号はド
ップラー偏移を受ける。本発明は、特に、上記したドッ
プラー偏移を補正し、原信号を復元するための信号処理
方法および装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital signal processing method and apparatus for wireless communication with a high-speed moving body. When the signal transmission source moves at high speed, the position relative to the signal receiving station changes, and the received signal undergoes the Doppler shift accordingly. The present invention particularly relates to a signal processing method and apparatus for correcting the above Doppler shift and restoring the original signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の信号処理装置においては、ドップ
ラー偏移が生じないように、地上局との相対位置が変化
しないようにした静止衛星との間で無線通信を行ってい
る。航空機と地上局のようにドップラー偏移が生ずる場
合は、正規の局部発振周波数に相対速度に応じたドップ
ラー周波数補正分を加算し、ドップラー効果の影響を除
去した中間周波数信号に変換する必要がある。
2. Description of the Related Art In a conventional signal processing apparatus, radio communication is performed with a geostationary satellite whose relative position with respect to a ground station does not change so that Doppler shift does not occur. When Doppler shift occurs like in aircraft and ground stations, it is necessary to add the Doppler frequency correction amount according to the relative speed to the normal local oscillation frequency and convert it to an intermediate frequency signal with the influence of the Doppler effect removed. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、静止衛星
は、赤道上に固定されているため、極地方との通信がで
きない。このため、極地方との通信を確保するために
は、移動衛星が必要となるがドップラー偏移が避けられ
ない。
By the way, since the geostationary satellite is fixed on the equator, it cannot communicate with the polar regions. For this reason, a mobile satellite is required to secure communication with the polar regions, but Doppler shift is inevitable.

【0004】また、移動速度が一定ならば、前記の従来
技術により、ドップラー効果の影響を除去できるが、移
動衛星のときは、地上局との間の相対速度が変化するた
め、相対速度に合わせてドップラー補正周波数を変化さ
せるのは、安定性、周波数精度に問題があり、さらに、
相対速度が大きくなると、ドップラー補正周波数も高く
なるため、周波数精度に問題がある。
Further, if the moving speed is constant, the influence of the Doppler effect can be removed by the above-mentioned conventional technique. However, in the case of a mobile satellite, the relative speed with the ground station changes, so that it is adjusted to the relative speed. There is a problem in stability and frequency accuracy when changing the Doppler correction frequency by
As the relative speed increases, the Doppler correction frequency also increases, which causes a problem in frequency accuracy.

【0005】本発明は、上記した従来技術の問題点を考
慮してなされたものであって、本発明の目的は、相対速
度が大きく、かつ、相対速度が変化するような場合にお
いても、ドップラー偏移を補正し、原信号を復元するこ
とができる信号処理方法および装置を提供することであ
る。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide Doppler even when the relative speed is large and the relative speed changes. An object of the present invention is to provide a signal processing method and apparatus capable of correcting deviation and restoring an original signal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。同図において、1は人工衛星等の高速移動体、2
は受信局、3はローカル周波数fL と受信した信号を混
合するミキサ、4はミキサ3の出力信号の内の特定の帯
域の信号を通過させる帯域通過フィルタ、5は帯域通過
フィルタ4の出力をサンプリング&AD変換して時系列
データに変換するAD変換器、6は時系列データの遅延
時間を補正する遅延時間補正部、7は時系列データの位
相を補正する時系列データ位相補正部、8はフーリエ変
換部、9はフーリエ変換後の信号の位相を補正する周波
数データ位相補正部、10は補正の基準となる中心周波
数f0 を生成する中心周波数生成部、11は遅延補正
値、時系列データの補正値、周波数データの補正値を算
出する補正値計算部、12は補正値計算部11で各種補
正値を求める際に必要となるデータを供給する数値演算
プロセッサ部である。
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. In the figure, 1 is a high-speed moving object such as an artificial satellite, 2
Is a receiving station, 3 is a mixer for mixing the received signal with the local frequency f L , 4 is a band pass filter for passing a signal in a specific band of the output signals of the mixer 3, and 5 is an output of the band pass filter 4. An AD converter that performs sampling and AD conversion to convert to time series data, 6 a delay time correction unit that corrects the delay time of the time series data, 7 a time series data phase correction unit that corrects the phase of the time series data, and 8 A Fourier transform unit, 9 is a frequency data phase correction unit that corrects the phase of the signal after the Fourier transform, 10 is a center frequency generation unit that generates a center frequency f 0 that serves as a reference for correction, 11 is a delay correction value, time series data Is a correction value calculation unit for calculating the correction value and the correction value of the frequency data, and reference numeral 12 is a numerical operation processor unit for supplying data required when the correction value calculation unit 11 obtains various correction values.

【0007】前記課題を解決するため、本発明の請求項
1の発明は、図1に示すように、信号源と受信装置の相
対的な位置が時刻とともに変化する環境下で、上記信号
源からの信号を受信し、受信した高周波信号を低周波信
号に周波数変換してデジタル信号に変換し、得られた時
系列デジタル信号からの信号取り出し位置を補正するこ
とにより、基準位置から受信位置までの遅延時間を補正
したのち、補正された時系列デジタル信号の位相を、そ
の中心周波数を基準に補正し、上記位相補正された時系
列デジタル信号をフーリエ変換し、フーリエ変換後の信
号を周波数成分毎に位相補正して受信信号のドップラー
偏移を補正するようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 of the present invention is, as shown in FIG. 1, in the environment where the relative positions of the signal source and the receiving device change with time, Signal is received, the received high-frequency signal is frequency-converted into a low-frequency signal and converted into a digital signal, and by correcting the signal extraction position from the obtained time-series digital signal, the reference position to the reception position After correcting the delay time, the phase of the corrected time-series digital signal is corrected with reference to its center frequency, and the phase-corrected time-series digital signal is Fourier-transformed. The phase is corrected to correct the Doppler shift of the received signal.

【0008】本発明の請求項2の発明は、図1に示すよ
うに、信号源と受信局の相対的な位置が時刻とともに変
化する環境下で信号源からの信号を受信し、ドップラー
偏移を受けた受信信号を補正処理する信号処理装置にお
いて、受信した高周波信号を低周波信号に変換する周波
数変換部と、周波数変換された信号をサンプリングし、
時系列デジタル信号に変換するAD変換器と、上記時系
列デジタル信号からのデータ取り出し位置を補正するこ
とにより、基準位置から受信位置までの遅延時間を補正
する遅延時間補正部と、上記遅延時間補正された時系列
デジタル信号の位相を補正中心周波数を基準に補正する
時系列データ位相補正部と、上記位相補正された信号を
フーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換後の
信号を周波数成分毎に位相補正する周波数データ位相補
正部とを設けたものである。
According to a second aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, a signal from a signal source is received in an environment in which the relative positions of the signal source and the receiving station change with time, and the Doppler shift occurs. In the signal processing device for correcting the received signal received, a frequency conversion unit for converting the received high frequency signal into a low frequency signal, sampling the frequency converted signal,
An AD converter for converting to a time-series digital signal, a delay time correction unit for correcting the delay time from the reference position to the reception position by correcting the data extraction position from the time-series digital signal, and the delay time correction The time-series data phase correction unit that corrects the phase of the time-series digital signal that has been corrected with reference to the center frequency, the Fourier transform unit that performs the Fourier transform of the phase-corrected signal, and the signal after the Fourier transform for each frequency component. A frequency data phase correction unit for phase correction is provided.

【0009】本発明の請求項3の発明は、請求項2の発
明において、時系列データをバッファメモリに書き込
み、バッファメモリに書き込まれたデータの読み出し位
置を基準位置から受信位置までの遅延時間に応じて補正
し、遅延時間を補正する遅延時間補正部と、時系列デジ
タル信号に補正値を乗算してその位相を補正中心周波数
を基準に補正することにより、(イ)時系列デジタル信
号のサンプリング時刻のずれと、(ロ)時系列デジタル
信号の先頭位置の位相を補正し、さらに、(ハ)サンプ
リング・データ毎に、時系列デジタル信号の上記(イ)
による補正値からの変位を補正する時系列データ位相補
正部と、フーリエ変換後の信号に補正値を乗算し位相を
補正することにより、サンプリング時刻のずれをフーリ
エ変換後の周波数成分毎に補正する周波数データ位相補
正部とを設けたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the time-series data is written in the buffer memory, and the read position of the data written in the buffer memory is set as the delay time from the reference position to the reception position. (B) Sampling of the time-series digital signal by correcting the delay time and correcting the delay time, and by multiplying the time-series digital signal by the correction value and correcting the phase based on the correction center frequency. The time shift and (b) the phase of the start position of the time-series digital signal are corrected, and (c) the time-series digital signal described above (b) for each sampling data.
The time-series data phase corrector that corrects the displacement from the correction value and the phase correction by multiplying the Fourier-transformed signal by the correction value to correct the sampling time shift for each frequency component after the Fourier transform. A frequency data phase correction unit is provided.

【0010】本発明の請求項4の発明は、請求項2また
は請求項3の発明において、補正中心周波数を、局部周
波数に対して、サンプリング周波数の整数倍はなれた値
に設定したものである。本発明の請求項5の発明は、受
信帯域を分割し、各受信帯域毎に補正中心周波数を定
め、各帯域毎に請求項2,3または請求項4の信号処理
装置を設けたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the invention, the correction center frequency is set to a value that is an integer multiple of the sampling frequency with respect to the local frequency. According to a fifth aspect of the present invention, a reception band is divided, a correction center frequency is determined for each reception band, and the signal processing device according to the second, third or fourth aspect is provided for each band. .

【0011】本発明の請求項6の発明は、請求項3,4
または請求項5の発明において、遅延時間補正部にM個
(M=1,2,3,…)のバッファメモリを設け、該M
個のバッファメモリに時系列データを順次書き込んで遅
延時間補正を行うことにより、遅延時間の補正単位をサ
ンプリング時間間隔のM倍としたものである。本発明の
請求項7の発明は、請求項3,4,5または請求項6の
発明において、補正中心周波数を、局部周波数に対し
て、サンプリング周波数の1/M((M=1,2,3,
…)の整数倍離れた値に設定したものである。
The invention of claim 6 of the present invention is the invention of claims 3 and 4.
Alternatively, in the invention of claim 5, the delay time correction unit is provided with M (M = 1, 2, 3, ...) Buffer memories and the M
By sequentially writing the time-series data in each buffer memory and performing delay time correction, the delay time correction unit is M times the sampling time interval. According to a seventh aspect of the present invention, in the third, fourth, fifth or sixth aspect of the invention, the correction center frequency is 1 / M ((M = 1, 2, Three
...) is set to a value separated by an integer multiple.

【0012】本発明の請求項8の発明は、複数の受信局
と、複数の受信局で受信されたそれぞれの信号の遅延補
正を行う請求項2,3,4,5または請求項6記載の信
号処理装置と、各信号処理装置の処理結果の相互相関処
理を行う相関処理部とを設け、基準となる受信局もしく
は仮想的な受信局を基準として、上記複数の受信局で受
信した信号の遅延補正を行い、相関処理部において遅延
補正を行った信号の相互相関処理を行うように構成した
ものである。
The invention of claim 8 of the present invention is the method of claim 2, 3, 4, 5 or claim 6 for performing delay correction of a plurality of receiving stations and respective signals received by the plurality of receiving stations. A signal processing device and a correlation processing unit that performs a cross-correlation process on the processing results of each signal processing device are provided, and the signals received by the plurality of receiving stations are referenced based on the reference receiving station or the virtual receiving station. The delay correction is performed, and the correlation processing unit performs the cross-correlation processing of the signal subjected to the delay correction.

【0013】本発明の請求項9の発明は、請求項8の発
明において、累算処理部を設け、複数回の相互相関処理
結果を、周波数成分毎に累算するように構成したもので
ある。本発明の請求項10の発明は、請求項2,3,
4,5,6または請求項7の発明において、送信源から
送られる複数の周波数成分を持つ信号を受信する受信局
を設け、上記受信局が、受信した信号を遅延補正したの
ち、受信される信号中の特定周波数信号の有無、もしく
は特定周波数信号のレベルを判別して受信した信号を解
読するように構成したものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the present invention, an accumulation processing section is provided, and a result of cross-correlation processing performed a plurality of times is accumulated for each frequency component. . The invention of claim 10 of the present invention is,
In the invention of claim 4, 5, 6 or 7, a receiving station for receiving a signal having a plurality of frequency components sent from a transmission source is provided, and the receiving station delays and corrects the received signal and then receives the signal. The configuration is such that the presence or absence of a specific frequency signal in the signal or the level of the specific frequency signal is determined and the received signal is decoded.

【0014】[0014]

【作用】図1において、人工衛星等の高速移動体1が発
信する信号fRFを受信局2で受信し、ミキサ3でローカ
ル周波数fL と混合し、帯域通過フィルタ4により中間
周波を取り出す。中間周波に変換された受信信号は所定
の周期でサンプリングされAD変換器5により時系列デ
ジタル信号(以下、時系列データという)に変換され
る。
In FIG. 1, a signal f RF transmitted by a high-speed moving body 1 such as an artificial satellite is received by a receiving station 2, mixed with a local frequency f L by a mixer 3, and an intermediate frequency is taken out by a band pass filter 4. The received signal converted into the intermediate frequency is sampled at a predetermined cycle and converted into a time series digital signal (hereinafter referred to as time series data) by the AD converter 5.

【0015】図2は高速移動体1が発信する原信号A
と、ドップラー偏移を受けた受信信号Bを示す図であ
り、同図中の信号Aと信号Bの黒丸、二重丸はそれぞれ
対応している。なお、受信した信号Bには種々の周波数
成分の信号が含まれるが、同図では中間周波に変換され
た信号を正弦波で示している。同図に示すように、高速
移動体1が発信する原信号Aは高速移動体1から受信局
2に信号が届くまでの時間d0 だけ遅延して受信局2に
到達し、原信号Aのサイクルc1は同図に示すように信
号Bのサイクルc2の位置にずれる。
FIG. 2 shows an original signal A transmitted by the high-speed moving body 1.
And a received signal B subjected to Doppler shift. The black circles and double circles of signal A and signal B in the figure correspond to each other. Although the received signal B includes signals of various frequency components, the signal converted to the intermediate frequency is shown by a sine wave in FIG. As shown in the figure, the original signal A transmitted by the high-speed moving body 1 arrives at the receiving station 2 with a delay of d 0 until the signal arrives at the receiving station 2 from the high-speed moving body 1, and the original signal A The cycle c1 is shifted to the position of the cycle c2 of the signal B as shown in the figure.

【0016】また、信号Bはドップラー偏移を受け位相
がずれる(同図中の点線で示した信号Cがドップラー偏
移を受ける前の信号に相当し、本発明においては、後述
する手法により信号Bの位相補正を行い、点線に示した
信号Cを得る)。図1に示したAD変換器5は上記信号
Bをサンプリング時刻St0,St1,St2,…でサンプリ
ングし、時系列データに変換する〔なお、同図では、理
解を容易にするため1サイクル当たり8回のサンプリン
グを行い、1サイクル当たり8個の時系列データ(この
8個の時系列データを、以下、1セグメントという)を
得る場合を示しているが、サンプリング点数は任意の値
とすることができる〕。
Further, the signal B undergoes Doppler shift and is out of phase (the signal C shown by the dotted line in the figure corresponds to the signal before the Doppler shift, and in the present invention, the signal is obtained by the method described later. The phase correction of B is performed to obtain the signal C shown by the dotted line). The AD converter 5 shown in FIG. 1 samples the signal B at sampling times S t0 , S t1 , S t2 , ... And converts it into time-series data [1 in FIG. Although sampling is performed eight times per cycle and eight time-series data (each of these eight time-series data is hereinafter referred to as one segment) is obtained per cycle, the number of sampling points is an arbitrary value. can do〕.

【0017】ここで、図2に示すように、信号Bが零点
を通過する時刻とサンプリング時刻は必ずしも一致せ
ず、信号Bのサイクルc2の始点は時系列データ上にお
いては、サンプリンク時刻St3に相当する(St0からS
t3までの時間をDとすると、遅延時間d0 =D+ΔDと
なる)。図1に戻り、AD変換器5が出力する時系列デ
ータは遅延時間補正部6に送られ、ここで基準となる位
置から受信位置までの遅延時間のずれを補正する。
Here, as shown in FIG. 2, the time at which the signal B passes through the zero point and the sampling time do not necessarily match, and the start point of the cycle c2 of the signal B on the time series data is the sampling time S t3. Equivalent to (S t0 to S
If the time until t3 is D, the delay time is d 0 = D + ΔD). Returning to FIG. 1, the time-series data output from the AD converter 5 is sent to the delay time correction unit 6, where the delay time deviation from the reference position to the reception position is corrected.

【0018】例えば、遅延時間補正部6はバッファメモ
リ6aを備えており、AD変換器5が出力する時系列デ
ータはバッファメモリ6aに書き込まれ、補正値計算部
11で求めた遅延補正値Dに応じて、バッファメモリ6
aの対応する位置から時系列データを読み出すことによ
り遅延時間補正を行う。図3は上記遅延時間補正の手法
を説明する図であり、同図に示すように、入力信号はサ
ンプリング&AD変換されて時系列データに変換され、
バッファメモリ6aに書き込まれる。
For example, the delay time correction unit 6 is provided with a buffer memory 6a, and the time series data output from the AD converter 5 is written in the buffer memory 6a to obtain the delay correction value D obtained by the correction value calculation unit 11. According to the buffer memory 6
The delay time correction is performed by reading the time series data from the position corresponding to a. FIG. 3 is a diagram for explaining the delay time correction method. As shown in FIG. 3, the input signal is sampled and AD-converted into time-series data.
It is written in the buffer memory 6a.

【0019】そして、最初の遅延時間補正値DA
「3」の場合には、バッファメモリ6aのアドレスAD
3 の位置から1セグメントのデータDt3,Dt4,…,D
t10 が読み出される。ついで、次の遅延時間補正値DB
が「4」になると、バッファメモリ6aのアドレスAD
12の位置から次のセグメントのデータDt12 ,Dt13
…,Dt19 が読み出される。以下同様にして、遅延時間
補正値にDC ,DD ,…に応じた位置からデータが読み
出され、〔DA0,DA1,…,DA7〕,〔DB0,DB1
…,DB7,〕…のように時系列データが生成される。な
お、同図の例では、遅延時間補正値がDA =3からDB
=4となっているので、Dt11 のデータ読み飛ばされて
欠落する。
When the first delay time correction value D A is "3", the address AD of the buffer memory 6a
Data of one segment from the position of 3 D t3 , D t4 , ..., D
t10 is read. Then, the next delay time correction value D B
Becomes "4", the address AD of the buffer memory 6a
The data D t12 , D t13 of the next segment from the position of 12
..., Dt19 is read. Similarly, data is read from the positions corresponding to the delay time correction values D C , D D , ..., [D A0 , D A1 , ..., D A7 ], [D B0 , D B1 ,
, D B7 ,], time series data is generated. In the example of the figure, the delay time correction value changes from D A = 3 to D B.
= 4, the data of Dt11 is skipped and the data is lost.

【0020】図2は上記のようにデータDt11 が欠落し
た様子を示しており、同図に示すように、データDA0
A7で1サイクル(1セグメント)のデータが構成され
ており(同図の黒丸のデータ)、次のサイクルでは、サ
ンプリング時刻St11 のデータDt11 が読み飛ばされ、
サンプリング時刻St12 から次の1セグメントが始まっ
ている(同図の二重丸のデータ)。
[0020] Figure 2 shows how the data D t11 as described above is missing, as shown in the figure, the data D A0 ~
D A7 in which data is composed of one cycle (1 segment) (black circle data in the same figure), in the next cycle, data D t11 sampling time S t11 is skipped,
The next one segment starts from the sampling time S t12 (double circled data in the figure).

【0021】図1に戻り、遅延時間補正部6により遅延
時間補正された時系列データは時系列データ位相補正部
7に送られ、補正値計算部11で求めた時系列データ補
正値により位相補正が行われる。ここで、前記したよう
に信号Bには種々の周波数成分の信号が含まれている
が、それらの周波数成分の内、上記時系列データ位相補
正部7は、中心周波数情報生成部10により生成された
中心周波数f0 における位相を下記のように補正し、ド
ップラー偏移を補正する。(位相補正の手法の詳細につ
いては、後述する)。 遅延時間補正部6から取り出した時系列データに補
正値を乗算することにより、信号の位相を中心周波数を
基準に補正し、サンプリング時刻のずれを補正する。 遅延時間補正部6から取り出した時系列データに補
正値を乗算することにより、中心周波数を基準に時系列
データの先頭位置の位相を補正する。 遅延時間補正部6から取り出した時系列データに補
正値を乗算し、中心周波数を基準にサンプリング・デー
タ毎に上記の補正値からの変位を補正する。
Returning to FIG. 1, the time-series data whose delay time is corrected by the delay time correction unit 6 is sent to the time-series data phase correction unit 7, and the phase correction is performed by the time-series data correction value obtained by the correction value calculation unit 11. Is done. Here, as described above, the signal B includes signals of various frequency components, but among the frequency components, the time-series data phase correction unit 7 is generated by the center frequency information generation unit 10. The phase at the center frequency f 0 is corrected as follows to correct the Doppler shift. (Details of the phase correction method will be described later). By multiplying the time series data extracted from the delay time correction unit 6 by the correction value, the phase of the signal is corrected with the center frequency as a reference, and the deviation of the sampling time is corrected. By multiplying the time series data extracted from the delay time correction unit 6 by the correction value, the phase of the head position of the time series data is corrected with the center frequency as a reference. The time-series data extracted from the delay time correction unit 6 is multiplied by a correction value, and the displacement from the above correction value is corrected for each sampling data based on the center frequency.

【0022】上記のようにして時系列データ位相補正部
7により位相補正された時系列データはフーリエ変換部
8に送られてフーリエ変換され、周波数データ位相補正
部9に与えられる。周波数データ位相補正部9は、補正
値計算部11において求めた周波数データ補正値をフー
リエ変換後の信号に乗算し、中心周波数以外の各周波数
成分の信号についてのサンプリング時刻のずれを補正す
る。
The time-series data whose phase has been corrected by the time-series data phase correcting section 7 as described above is sent to the Fourier transforming section 8 where it is Fourier transformed and given to the frequency data phase correcting section 9. The frequency data phase correction unit 9 multiplies the frequency data correction value obtained by the correction value calculation unit 11 by the signal after the Fourier transform, and corrects the deviation of the sampling time for the signal of each frequency component other than the center frequency.

【0023】次に、本発明の原理を数式を用いて詳述す
る。図4に示すように、信号源1が送信する信号を衛星
局もしくは地上局2,2’で受信し、受信したRF周波
数の信号をミキサ3でローカル周波数fL と混合して中
間周波IFに変換し、帯域通過フィルタ4を介して低周
波信号を取り出す場合について考える。 (1) 受信信号 TBを信号源Sから基準となる受信局2’に信号が届く
までの時間、また、Tsを上記基準となる受信局から相
対的に位置が変わる受信局2に信号が届くまでの時間と
すると、受信局2において受信される信号は下記の式で
表される。 xS =cos 〔2πfRF{t−(TB +TS )}〕 信号源に対して相対的な位置が変わらない仮想的な信号
受信局(図2の受信基準局2’)での信号を基準にして
考えると、上記式は下式で表される。xS =cos {2π
RF(t−TS )}ここで、TS の初期値をTS0,移動
速度をv(一般にはvは時間tの関数、ここではvは既
知とする)、光速をc=300000Kmとすると、 Ts =(v/c)t+TS0S =cos [2πfRF{t−(v/c)t−TS0}] =cos [2π〔fRF{1−(v/c)}t−fRF・TS0〕] すなわち、受信局で受信される信号は、上記式で表され
るようなドップラー偏移を受けている。
Next, the principle of the present invention will be described in detail using mathematical expressions. As shown in FIG. 4, the signal transmitted from the signal source 1 is received by the satellite station or ground station 2, 2 ', and the received RF frequency signal is mixed with the local frequency fL by the mixer 3 and converted into the intermediate frequency IF. Now, consider a case where a low-frequency signal is taken out through the bandpass filter 4. (1) Received signal Time from the signal source S until the signal reaches the reference receiving station 2 ', and Ts reaches the receiving station 2 whose position is relatively changed from the reference receiving station. The signal received by the receiving station 2 is expressed by the following equation. x S = cos [2πf RF {t− (T B + T S )}] A signal at a virtual signal receiving station (reception reference station 2 ′ in FIG. 2) whose position relative to the signal source does not change is used as a reference. Considering this, the above equation is expressed by the following equation. x S = cos {2π
where f RF (t-T S) }, T S initial value T S0 of, (a function of the generally v time t, v is known here) the moving velocity v, and the speed of light c = 300000Km Then, Ts = (v / c) t + T S0 x S = cos [2πf RF {t− (v / c) t−T S0 }] = cos [2π [f RF {1- (v / c)} t− f RF · T S0 ]] That is, the signal received by the receiving station is subjected to the Doppler shift represented by the above equation.

【0024】上記時刻tをサンプリング周波数FS で計
数した時刻nで表すと、t=n/F S であり、FFT点
数(高速フーリエ変換の点数、セグメント単位でフーリ
エ変換され、図2の例では8)をN、m=0,1,2,
…,i=0,1,2,…,N−1とすると、t=(N・
m+i)/FS であり、また、Ts0をサンプリング周波
数FS で計数した時刻KS0で表すと、TS0=Ks0/FS
であるから、上記xSは下式で表される。 xS =cos 〔2π [fRF{1−(v/c)}(N・m+i)/Fs −fRF(KS0/FS )] 〕 (2) 遅延時間 信号受信局が、基準局と同じ信号を受信するための遅延
時間dx を考えと、次の式が成り立つ。 fRF{1−(v/c)}{(N・m+i)/Fs +(dx /FS )} −fRF(KS0/FS )=fRF{(N・m+i)/Fs } したがって、 dx ={(v/c)(N・m+i)+KS0}/{1−(v/c)} i=0のときの遅延時間をd0 とすると、d0 は下記の
ように表すことができる(この遅延時間d0 は前記図2
のd0 に相当する)。 d0 ={(v/c)N・m+KS0}/{1−(v/c)} (3) 中間周波変換 受信したRF周波数の信号をfRF、ローカル周波数をf
L とし、ミキサ3で受信した信号に上記ローカル周波数
L の信号を掛け合わせると、下式で表される信号xs
が得られる。 xS =cos 〔2π [fRF{1−(v/c)}t−fRF・TS0] 〕 ・cos 2πfL t =1/2 〔cos 〔2π [fRF{1−(v/c)}t−fL t−fRF・TS0] 〕 +cos 〔2π [fRF{1−(v/c)}t+fL t−fRF・TS0] 〕〕 帯域通過フィルタ4で上記式における第2項の成分をフ
ィルタリングして第1項だけ残し、振幅を2倍にして考
えると、上記xs は次のようになる。 xS =cos 〔2π [fRF{1−(v/c)}t−fL t−fRF・TS0] 〕 ここで、t=(N・m+i)/FS 、TS0=Ks0/FS
とすると、xS は下記のように変形できる。 xS =cos 〔2π〔 [fRF{1−(v/c)}−fL ] {(N・m+i)/FS }−fRF(Ks0/FS )〕〕 (4) 遅延補正 遅延時間d0 を整数部Dと少数部ΔDに分けると、前記
(2) で示した遅延時間d0 は次のように表すことができ
る。なお、上記D、ΔDは前記図2におけるDとΔDに
対応する。 d0 ={(v/c)N・m+KS0}/{1−(v/c)}≡D+ΔD ここで、前記(3) に示したxs をDだけ補正すると、補
正された信号xs ' は次の式で表される。 xs ' =cos 〔2π〔 [fRF{1−(v/c)}−fL ] 〔(N・m+i+D) /FS 〕−fRF(Ks0/FS )〕〕 上記式を変形すると、下記の式が得られる。 xs ' =cos 〔2π〔(fRF−fL )(N・m+i)/FS −fRF(v/c)i/FS −fRF{1−(v/c)}・ΔD/FS −fL ・D/FS 〕〕 ここで、図5に示すように、基準となる中心周波数をf
0 とし、中心周波数f 0 と受信周波数fRFの差をf0k
ローカル周波数fL と受信周波数fRFとの差をfk とす
ると、fRF=fL +fk 、fRF=f0 +f0kで表すこと
ができる。
The time t is set to the sampling frequency FSIn total
Expressed by the counted time n, t = n / F SAnd the FFT point
Number (Fast Fourier Transform score, Fourier in segment units)
D) In the example of FIG. 2, 8) is converted into N, m = 0, 1, 2,
, I = 0, 1, 2, ..., N−1, t = (N ·
m + i) / FSAnd also Ts0The sampling frequency
Number FSTime K counted inS0Is expressed as TS0= Ks0/ FS
Therefore, the above xSIs expressed by the following formula. xS= Cos [2π [fRF{1- (v / c)} (Nm + i) / Fs -FRF(KS0/ FS)]] (2) Delay time The delay for the signal receiving station to receive the same signal as the reference station.
Time dxThen, the following formula is established. fRF{1- (v / c)} {(Nm + i) / Fs+ (Dx/ FS)} -FRF(KS0/ FS) = FRF{(N ・ m + i) / Fs} Therefore, dx= {(V / c) (Nm + i) + KS0} / {1- (v / c)} The delay time when i = 0 is d0Then, d0Is the following
Can be expressed as (this delay time d0Is shown in FIG.
D0Equivalent to). d0= {(V / c) Nm + KS0} / {1- (v / c)} (3) Intermediate frequency conversion The received RF frequency signal is fRF, Local frequency f
LAnd the signal received by the mixer 3 has the above local frequency
fLMultiply the signal ofs
Is obtained. xS= Cos [2π [fRF{1- (v / c)} t-fRF・ TS0]] ・ Cos 2πfLt = 1/2 [cos [2π [fRF{1- (v / c)} t-fLt-fRF・ TS0]] + Cos [2π [fRF{1- (v / c)} t + fLt-fRF・ TS0]]] In the band pass filter 4, the component of the second term in the above equation is filtered.
Filter and leave only the first term and double the amplitude.
Then, xs is as follows. xS= Cos [2π [fRF{1- (v / c)} t-fLt-fRF・ TS0]] Here, t = (N · m + i) / FS, TS0= Ks0/ FS
Then xSCan be transformed as follows. xS= Cos [2π [[fRF{1- (v / c)}-fL] {(N ・ m + i) / FS } -FRF(Ks0/ FS)]] (4) Delay correction Delay time d0Is divided into an integer part D and a decimal part ΔD,
Delay time d shown in (2)0Can be expressed as
It The above D and ΔD are the same as D and ΔD in FIG.
Correspond. d0= {(V / c) Nm + KS0} / {1- (v / c)} ≡D + ΔD where x shown in (3) abovesIf only D is corrected,
Corrected signal xs'Is represented by the following formula. xs'= Cos [2π [[fRF{1- (v / c)}-fL] [(N ・ m + i + D) / FS] -FRF(Ks0/ FS)]] By modifying the above equation, the following equation is obtained. xs'= Cos [2π [(fRF-FL) (N ・ m + i) / FS -FRF(V / c) i / FS-FRF{1- (v / c)} · ΔD / FS -FL・ D / FS]] Here, as shown in FIG. 5, the reference center frequency is f
0And the center frequency f 0And the reception frequency fRFThe difference of f0k,
Local frequency fLAnd the reception frequency fRFDifference with fkTosu
Then fRF= FL+ Fk, FRF= F0+ F0kTo represent
Can be.

【0025】ここで、中心周波数f0 とローカル周波数
L の差がサンプリング周波数Fsの整数倍である条
件、つまり、fL =f0 −Fs ・B(B=1,2,…と
する)の条件を考えると、 cos (2πfL ・D/FS )=cos 〔2π(f0 −FS ・B)D/FS 〕 =cos 〔2π(f0 ・D/FS −FS ・B・D/FS 〕 =cos (2πf0 ・D/FS )となる。
Here, the condition that the difference between the center frequency f 0 and the local frequency f L is an integral multiple of the sampling frequency F s , that is, f L = f 0 −F s · B (B = 1, 2, ...) Given the conditions in which), cos (2πf L · D / F S) = cos [2π (f 0 -F S · B ) D / F S ] = cos [2π (f 0 · D / F S -F S · B · D / F S ] = cos (2πf 0 · D / F S ).

【0026】さらに、D=Dm ・M(M=1,2,…と
する)の条件を考え、fL =f0 −(Fs /M)・B
(B=1,2,…)とすると、 cos (2πfL ・D/FS ) =cos 〔2π{f0 −(Fs /M)・B}D/FS ) =cos 〔2π{f0 ・D/FS −(Fs /M)・B}Dm ・M /FS 〕 =cos 〔2π(f0 ・D/FS −B・Dm )〕 =cos (2πf0 ・D/FS ) これは、遅延補正値Dが整数値Mの整数倍であるなら、
ローカル周波数fL と中心周波数f0 の差はFS /M
(FS はサンプリング周波数)の整数倍でよいことを示
している。
Further, considering the condition of D = D m · M (M = 1, 2, ...), f L = f 0 − (F s / M) · B
(B = 1,2, ...) and when, cos (2πf L · D / F S) = cos [2π {f 0 - (F s / M) · B} D / F S) = cos [2 [pi {f 0 · D / F S − (F s / M) · B} D m · M / F S ] = cos [2π (f 0 · D / F S −B · D m )] = cos (2πf 0 · D / F S ) This is because the delay correction value D is an integer multiple of the integer value M. Then
The difference between the local frequency f L and the center frequency f 0 is F S / M
It indicates that (F S is a sampling frequency) may be an integral multiple.

【0027】さて、xs ' に前記fRF=fL +fk 、f
RF=f0 +f0kを代入して、補正された信号xs ' を変
形すると、次のようになる。 xs ' =cos 〔2π [(fRF−fL )(N・m+i)/FS −fRF(v/c)i/FS −fRF{1−(v/c)}・ΔD/FS −f0 ・D/FS ] 〕 =cos 〔2π [fK (N・m+i)/FS −f0 (v/c)i/FS −f0k(v/c)i/FS −f0 ・ΔD/FS +f0 (v/c)・ΔD/FS −f0k・ΔD/FS +f0k(v/c)・ΔD/FS −f0 ・D/FS ] 〕 = cos 〔2π [fK (N・m+i)/FS :フーリエ変換対象波 −f0 (v/c)i/FS :位相補正(ΔP・i) −f0k(v/c)i/FS :誤差 −f0 ・d0 /FS :位相補正(P0 ) +f0 (v/c)・ΔD/FS :位相補正(ΔP・ΔW) −f0k・ΔD/FS :遅延残差補正(ΔW) +f0k(v/c)・ΔD/FS ] 〕:誤差 ここで、fk =k(Fs /N),f0 =k0 (FS
N),f0k=(k−k0 )(Fs /N)とすると、 xs ' = cos 〔2π [k{m+(i/N)} :フーリエ変換対象波 −k0 (v/c)i/N :位相補正(ΔP・i) −(k−k0 )(v/c)i/N :誤差 −k0 ・d0 /N :位相補正(P0 ) +k0 (v/c)・ΔD/N :位相補正(ΔP・ΔW) −(k−k0 )・ΔD/N :遅延残差補正(ΔW) +(k−k0 )(v/c)・ΔD/N] 〕:誤差 さらに、(k−k0 )(v/c)i/Nと(k−k0
(v/c)・ΔD/Nの項を誤差として無視すると、上
記式は次のようになる。 xs ' = cos 〔2π [k{m+(i/N)} :フーリエ変換対象波 −k0 (v/c)i/N :位相補正(ΔP・i) −k0 ・d0 /N :位相補正(P0 ) +k0 (v/c)・ΔD/N :位相補正(ΔP・ΔW) −(k−k0 )・ΔD/N] 〕 :遅延残差補正(ΔW) 上記式において、第1項目はフーリエ変換対象の対象と
なる信号であり、2項目以降は位相補正の対象となる信
号である。
[0027] Now, said in x s' f RF = f L + f k, f
Substituting RF = f 0 + f 0k and transforming the corrected signal x s ′ gives: x s ′ = cos [2π [(f RF −f L ) (N · m + i) / F S −f RF (v / c) i / F S −f RF {1- (v / c)} · ΔD / F S −f 0 · D / F S ]] = cos [2π [f K (N · m + i) / F S −f 0 (v / c) i / F S −f 0k (v / c) i / F S -f 0 · ΔD / F S + f 0 (v / c) · ΔD / F S -f 0k · ΔD / F S + f 0k (v / c) · ΔD / F S -f 0 · D / F S] ] = cos [2π [f K (N · m + i) / F S: Fourier transform target wave -f 0 (v / c) i / F S: phase correction (ΔP · i) -f 0k ( v / c) i / F S: error -f 0 · d 0 / F S : phase correction (P 0) + f 0 ( v / c) · ΔD / F S: phase correction (ΔP · ΔW) -f 0k · ΔD / F S: Delay residual correction (ΔW) + f 0k (v / c) · ΔD / F S ]]: error where f k = k (F s / N), f 0 = k 0 (F S /
N), f 0k = (k−k 0 ) (F s / N), x s ′ = cos [2π [k {m + (i / N)}: Fourier transform target wave −k 0 (v / c) ) I / N: Phase correction (ΔP · i) − (k−k 0 ) (v / c) i / N: Error −k 0 · d 0 / N: Phase correction (P 0 ) + k 0 (v / c) ) .ΔD / N: Phase correction (ΔP · ΔW)-(k−k 0 ) · ΔD / N: Delay residual correction (ΔW) + (k−k 0 ) (v / c) · ΔD / N]] : Error Further, (k−k 0 ) (v / c) i / N and (k−k 0 ).
If the term of (v / c) · ΔD / N is ignored as an error, the above equation becomes as follows. x s ′ = cos [2π [k {m + (i / N)}: Fourier transform target wave −k 0 (v / c) i / N: Phase correction (ΔP · i) −k 0 · d 0 / N: Phase correction (P 0 ) + k 0 (v / c) · ΔD / N: Phase correction (ΔP · ΔW)-(k−k 0 ) · ΔD / N]]: Delay residual correction (ΔW) In the above formula, The first item is a signal to be subjected to Fourier transform, and the second and subsequent items are signals to be subjected to phase correction.

【0028】そして、第2項は各サンプリング時刻iに
より定まる位相補正量であり、前記した図2のΔPに対
応し、各サンプリング・データ毎に補正される。第3項
は時間遅延d0 により定まる位相補正量であり、前記し
た図2のP0 に対応し、各時系列データの先頭位置の位
相補正量である。また、第4項は、サンプリング時刻の
ずれΔDにより定まる位相補正量である。
The second term is a phase correction amount determined by each sampling time i, which corresponds to ΔP in FIG. 2 and is corrected for each sampling data. The third term is a phase correction amount determined by the time delay d 0, which corresponds to P 0 in FIG. 2 described above and is a phase correction amount at the head position of each time series data. The fourth term is a phase correction amount determined by the sampling time shift ΔD.

【0029】さらに、第5項はフーリエ変換後に、周波
数データ位相補正部において補正される位相補正量であ
る。 (5) 位相補正 ΔP=k0 (v/c)/Nとし、P0 =k0 ・d0 /N
とすると、上記式は次のように変形される。 xs ' = cos 〔2π [k{m+(i/N)}−ΔP・i−P0 +ΔP・ΔD −(k−k0 )・ΔD/N] 〕 ここで、ejx=cos x+jsin x、e-jx =cos x−j
sin xより、cos x=1/2・(ejx+e-jx )であ
り、振幅を2倍にして考えると、上記xs ' は実数部と
虚数部からなる次式に変形することができる。 xs ' =exp〔j2π [k{m+(i/N)}−ΔP・i−P0 +ΔP・ΔD−(k−k0 )・ΔD/N] 〕 +exp〔−j2π [k{m+(i/N)}−ΔP・i−P0 +ΔP・ΔD−(k−k0 )・ΔD/N] 〕 上記式の第1項のΔP,P0 を消去するには、exp
〔j2π(ΔP・i+P 0 −ΔP・ΔD)〕をかければ
よいから、上記式にexp〔j2π(ΔP・i+P0
ΔP・ΔD)〕をかけて、中心周波数k0 で位相補正す
ると、次のようになる。 xs ”=exp〔j2π [k{m+(i/N)}−(k−k0 )・ΔD/N] 〕 +exp〔−j2π [k{m+(i/N)}−2・ΔP・i−2・P0 +2・ΔP・ΔD−(k−k0 )・ΔD/N] 〕 上記式において、第2項は残差分であり、後述するよう
にフーリエ変換後に棄てられる。また、第1項中の(k
−k0 )・ΔD/Nは遅延残差であり、後述するように
フーリエ変換を行ったのちに補正される。
Further, the fifth term is the frequency after the Fourier transform.
The phase correction amount corrected by the numerical data phase correction unit.
It (5) Phase correction ΔP = k0(V / c) / N, P0= K0・ D0/ N
Then, the above equation is transformed as follows. xs'= Cos [2π [k {m + (i / N)} − ΔP · i−P0+ ΔP · ΔD − (k−k0) .ΔD / N]] where ejx= Cos x + jsin x, e-jx= Cos x-j
From sin x, cos x = 1/2 · (ejx+ E-jx)
Therefore, if the amplitude is doubled, the above xs'Is the real part
It can be transformed into the following equation consisting of an imaginary part. xs'= Exp [j2π [k {m + (i / N)} − ΔP · i−P0 + ΔP ・ ΔD- (kk0). [Delta] D / N]] + exp [-j2 [[k {m + (i / N)}-[Delta] P.i-P0 + ΔP ・ ΔD- (kk0) .ΔD / N]] ΔP, P in the first term of the above equation0To delete, exp
[J2π (ΔP · i + P 0-ΔP · ΔD)]
Therefore, exp [j2π (ΔP · i + P0
ΔP · ΔD)], the center frequency k0Phase correction with
Then, it becomes as follows. xs″ = Exp [j2π [k {m + (i / N)} − (k−k0). [Delta] D / N]] + exp [-j2 [[k {m + (i / N)}-2. [Delta] P.i-2.P0 + 2 · ΔP · ΔD- (kk0) .ΔD / N]] In the above equation, the second term is the residual difference, which will be described later.
Are discarded after the Fourier transform. Also, (k in the first term
-K0) -ΔD / N is the delay residual, which will be described later.
It is corrected after performing the Fourier transform.

【0030】以上のように、前記図1に示した時系列デ
ータ位相補正部7では、xs ' に補正値計算部11で求
めた上記補正量exp〔j2π(ΔP・i+P0 −ΔP
・ΔD)〕をかけて、時系列データの位相補正を行う。 (6) フーリエ変換 上記xs ”のフーリエ変換は次式で与えられる。 XS(f)=Σxs ”exp{−j2πf(i/N)}・Δ(i/N) なお、上記Σはi=mからi=〔m+{(N−1)/
N}〕までの積算である。
As described above, in the time-series data phase correction unit 7 shown in FIG. 1, the correction amount exp [j2π (ΔP · i + P 0 −ΔP) obtained by the correction value calculation unit 11 is calculated for x s ′.
・ ΔD)] is applied to correct the phase of the time series data. (6) Fourier transform The Fourier transform of the above x s ″ is given by the following equation: X S (f) = Σx s ″ exp {−j2πf (i / N)} · Δ (i / N) where Σ is From i = m to i = [m + {(N-1) /
N}].

【0031】ここで、δ(f)=∫exp(j2πf
t)dtとし、XS(f)(f) を省略してXS(f)をXS
表記すると、XS は次のようになる。 XS =exp〔−j2π{(k−k0 )・ΔD/N}〕・δ〔f−k〕 +exp〔−j2π{−2・ΔP・i−2・P0 +2・ΔP・ΔD−(k−k0 )・ΔD/N] 〕・δ〔f+k〕 (7) 遅延残差補正 フリーエ変換された信号XS について、前記(5) と同様
に、Xs にexp〔j2π{(k−k0 )・ΔD/
N}〕をかけて遅延残差補正を行うと次のようになる。
Here, δ (f) = ∫exp (j2πf
t) and dt, if omitted X S of (f) (f) is X S (f) is denoted as X S, X S is as follows. X S = exp [−j2π {(k−k 0 ) · ΔD / N}] · δ [f−k] + exp [−j2π {−2 · ΔP · i−2 · P 0 + 2 · ΔP · ΔD- ( for k-k 0) · ΔD / N] ] · [delta] [f + k] (7) the delay residual correction Furie converted signal X S, wherein (similar to 5), the X s exp [j2? {(k- k 0 ) ・ ΔD /
N}] is applied to perform delay residual correction.

【0032】 Xs ”=XS ・exp〔j2π{(k−k0 )・ΔD/N}〕 =δ(f−k)+exp〔−j2π{−2・ΔP・i−2・P0 +2・ΔP・ΔD−2・(k−k0 )・ΔD/N] 〕・δ〔f+k〕 ここで、上記第2項は誤差分であり、図1の示したフー
リエ変換部8からは、δ(f−k)側の出力のみが取り
出され、δ〔f+k〕側は棄てられる。
X s ″ = X S · exp [j2π {(k−k 0 ) · ΔD / N}] = δ (f−k) + exp [−j2π {−2 · ΔP · i−2 · P 0 +2 · ΔP · ΔD-2 · ( k-k 0) · ΔD / N] ] · [delta] [f + k], where the second term is the error fraction, from the Fourier transform unit 8 shown in FIG. 1, [delta] Only the output on the (f−k) side is taken out, and the δ [f + k] side is discarded.

【0033】そして、図1に示す周波数データ位相補正
部9は、フーリエ変換部8のδ(f−k)側の出力に上
記exp〔j2π{(k−k0 )・ΔD/N}〕をかけ
て遅延残差補正を行い、位相補正されたδ(f−k)を
得る。
The frequency data phase correction section 9 shown in FIG. 1 outputs the above exp [j2π {(k−k 0 ) · ΔD / N}] to the output on the δ (f−k) side of the Fourier transform unit 8. Then, the delay residual is corrected to obtain the phase-corrected δ (f−k).

【0034】[0034]

【実施例】図6は本発明の第1の実施例の全体構成を示
す図であり、同図では、図1に示した高速移動体1、受
信局2、ミキサ3、帯域通過フィルタ4は省略されてい
るが、図示した部分以外は図1と同様の構成を備えてい
る。同図において、5は中間周波に変換された信号をサ
ンプリングして時系列データに変換するAD変換器、6
は遅延時間補正部であり、遅延時間補正部6は、バッフ
ァメモリ6aとバッファメモリ6aへのデータを書き込
みアドレスWADRS を定める書き込みアドレスカウンタ6
bとを備え、バッファメモリ6aに書き込まれたデータ
は補正値計算部11が出力する読み出しアドレスRADRS
から読みだされる。
FIG. 6 is a diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, the high-speed moving body 1, the receiving station 2, the mixer 3, and the bandpass filter 4 shown in FIG. Although omitted, it has the same configuration as that of FIG. 1 except for the illustrated portion. In the figure, 5 is an AD converter for sampling the signal converted into the intermediate frequency and converting it into time series data, 6
Is a delay time correction unit, and the delay time correction unit 6 includes a buffer memory 6a and a write address counter 6 that determines a write address WADRS for writing data to the buffer memory 6a.
b, and the data written in the buffer memory 6a is read address RADRS output by the correction value calculation unit 11.
Read from.

【0035】7は時系列データ位相補正部であり、該位
相補正部7は乗算器7a,7bを備え、遅延時間補正部
6から読みだされた時系列データxに、補正値計算部1
1が出力する時系列データ補正値Pr +jPi (前記e
xp〔j2π(ΔP・i+P 0 −ΔP・ΔD)〕に相当
する)を乗算し、時系列データの位相を中心周波数を基
準に補正する。
Reference numeral 7 is a time series data phase correction unit,
The phase correction unit 7 includes multipliers 7a and 7b, and a delay time correction unit
The correction value calculation unit 1 is added to the time series data x read from 6
1 output time-series data correction value Pr + jPi (e above)
xp [j2π (ΔP · i + P 0-ΔP ・ ΔD)]
To set the phase of the time series data to the center frequency.
Correct accordingly.

【0036】8はフーリエ変換部、9は周波数データ位
相補正部であり、周波数データ位相補正部9は乗算器9
a,9b,9c,9dと加算器9e,9fを備え、フー
リエ変換後の信号Fr +jFiに、補正値計算部11が
出力する周波数データの補正値Wr +jWi (前記ex
p〔j2π{(k−k0 )・ΔD/N}〕に相当する)
を乗算し、中心周波数以外の各周波数成分の信号につい
てのサンプリング時刻のずれを補正する。
Reference numeral 8 is a Fourier transform unit, 9 is a frequency data phase correction unit, and the frequency data phase correction unit 9 is a multiplier 9
a, 9b, 9c, 9d and adders 9e, 9f, and the correction value Wr + jWi of the frequency data output by the correction value calculation unit 11 is added to the signal Fr + jFi after the Fourier transform (the above ex
p [j2π {(k−k 0 ) · ΔD / N}])
And the deviation of the sampling time for the signal of each frequency component other than the center frequency is corrected.

【0037】図7は図6に示した補正値計算部および補
正値計算のためのパラメータを算出する数値演算プロセ
ッサ部の構成を示す図である。同図において、12は数
値演算プロセッサ部であり、数値演算プロセッサ部12
は、ディスプレイ/キーボード121と、LAN制御部
122と、ハードディスク123と、フロッピーディス
ク124と、補正値計算に必要なパラメータd 0 ,M,
…,Nを格納するEXT.レジスタ125と、上記パラ
メータを算出するに必要なデータN,FS ,f0
S0,v0 ,v1 ,…等を格納する命令データ・メモリ
126等を備え、これらがMPU127とシステムバス
を介して接続されている。
FIG. 7 is a block diagram of the correction value calculation unit and the compensator shown in FIG.
Numerical calculation process for calculating parameters for positive value calculation
It is a figure which shows the structure of a spacer part. In the figure, 12 is a number
The numerical value arithmetic processor unit 12
Is a display / keyboard 121 and a LAN control unit.
122, hard disk 123, and floppy disk
And the parameter d required for calculating the correction value 0, M,
..., EXT storing N. Register 125 and the above parameters
Data N and F required to calculate the meterS, F0,
TS0, V0, V1Instruction data memory for storing ,, etc.
126, etc., which are MPU 127 and system bus
Connected through.

【0038】そして、MPU127はディスプレイ/キ
ーボード121等から与えられる指示/データ等に基づ
き、命令データ・メモリ126に格納されるデータ等を
用いて上記補正値計算に必要なパラメータd0 ,M,
…,Nを演算し、EXT.レジスタ125に格納する。
11は補正値計算部であり、補正値計算部11はカウン
タ111と、遅延補正値の整数部Dと少数部ΔDを生成
するシフタ112を備えている。
Then, the MPU 127 uses the data and the like stored in the command data memory 126 based on the instructions / data and the like given from the display / keyboard 121 and the like to obtain the parameters d 0 , M, and
..., N is calculated, and EXT. It is stored in the register 125.
Reference numeral 11 is a correction value calculation unit, and the correction value calculation unit 11 includes a counter 111 and a shifter 112 that generates an integer part D and a decimal part ΔD of the delay correction value.

【0039】そして、カウンタ111はサンプリング時
刻毎にカウントアップし、サンプリング時刻に対応した
アドレス値と、1セグメント内の何番目のデータである
かを示す整数値iを生成する。また、シフタ111は数
値演算プロセッサ部12のEXT.レジスタ125から
与えられる遅延時間d0 とEXT.レジスタ125から
与えられる整数値Mから整数値Mの整数倍の値となる遅
延補正値の整数部Dと少数部ΔDを生成する。
Then, the counter 111 counts up at each sampling time and generates an address value corresponding to the sampling time and an integer value i indicating what number data is in one segment. Further, the shifter 111 is the EXT. The delay time d 0 given from the register 125 and the EXT. From the integer value M given from the register 125, the integer part D and the decimal part ΔD of the delay correction value that is a value that is an integer multiple of the integer value M is generated.

【0040】なお、本実施例では、遅延補正値Dが整数
値Mの整数倍に設定されており、前記したようにローカ
ル周波数fL と中心周波数f0 の差はFS /M(FS
サンプリング周波数)の整数倍となる。また、113
a,113b,113c,113dは加算器、114
a,114b,114cは乗算器、115は除算器、1
16a,116bはテーブル検索部であり、テーブル検
索部116a,116bは入力値xをアドレスとして出
力exp(−j2πx)〔=cos (2πx)−jsin
(2πx)〕を発生する読み出し専用メモリから構成さ
れ、入力xが与えられたときそれに対応したexp(−
j2πx)を出力する。
In this embodiment, the delay correction value D is set to an integral multiple of the integer value M, and the difference between the local frequency f L and the center frequency f 0 is F S / M (F S Is a sampling frequency) is an integer multiple. Also, 113
a, 113b, 113c, 113d are adders, 114
a, 114b, 114c are multipliers, 115 is a divider, 1
16a and 116b are table search units, and the table search units 116a and 116b use the input value x as an address and output exp (-j2πx) [= cos (2πx) -jsin.
(2πx)], and when the input x is given, the exp (-
j2πx) is output.

【0041】なお、上記読み出し専用メモリに記憶させ
るデータは、あらかじめAD変換器等の変換誤差(いわ
ゆるDCオフセット・バイアス)等を補正するような値
に設定しておくことにより定常誤差をキャンセルするこ
とができる。次に、図6、図7に示した実施例の動作を
説明する。図6において、図示しないミキサと帯域通過
フィルタにより中間周波に変換された受信信号は、AD
変換器5でサンプリング&AD変換され、遅延時間補正
部6に与えられる。
It should be noted that the data stored in the read-only memory should be set to a value that corrects a conversion error (so-called DC offset bias) of the AD converter or the like in advance to cancel the steady error. You can Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 will be described. In FIG. 6, the received signal converted to an intermediate frequency by a mixer and a band pass filter (not shown) is AD
Sampling and AD conversion are performed by the converter 5, and the result is given to the delay time correction unit 6.

【0042】遅延時間補正部6の書き込みアドレスカウ
ンタ6bはバッファメモリ6aへの書き込みアドレスWA
DRS を出力しており、AD変換器5が出力する時系列デ
ータは、サンプリング時刻毎にバッファメモリ6aの上
記書き込みアドレスWADRS に書き込まれる。一方、補正
値計算部11のカウンタ111はサンプリング時刻毎に
カウントアップされ、そのカウント値が加算器113a
に与えられてシフタ112が出力する遅延補正値の整数
部Dと加算される。
The write address counter 6b of the delay time correction unit 6 writes the write address WA to the buffer memory 6a.
The DRS is output, and the time series data output by the AD converter 5 is written to the write address WADRS of the buffer memory 6a at each sampling time. On the other hand, the counter 111 of the correction value calculation unit 11 counts up at each sampling time, and the count value is added by the adder 113a.
Is added to the integer part D of the delay correction value that is output to the shifter 112.

【0043】その結果、加算器113aはサンプリング
時刻に対応したアドレス値(上記書き込みアドレスカウ
ンタ6bのアドレス値に対応する)と遅延補正値Dの
和、すなわち、遅延補正されたバッファメモリ6aから
の読み出しアドレスRADRS を生成する。上記読み出しア
ドレスRADRS は図6に示した遅延時間補正部6のバッフ
ァメモリ6aへ与えられ、バッファメモリ6aの上記ア
ドレスRADRS に対応した位置から時系列データが読み出
される。これにより、前記図3に示した遅延時間補正が
行われる。
As a result, the adder 113a adds the address value corresponding to the sampling time (corresponding to the address value of the write address counter 6b) and the delay correction value D, that is, the delay-corrected read from the buffer memory 6a. Generate address RADRS. The read address RADRS is given to the buffer memory 6a of the delay time correction unit 6 shown in FIG. 6, and the time series data is read from the position corresponding to the address RADRS of the buffer memory 6a. As a result, the delay time correction shown in FIG. 3 is performed.

【0044】一方、図7の補正値計算部11の乗算器1
14aはカウンタ111が出力する整数値iと数値演算
プロセッサ部12のEXT.レジスタ125から与えら
れるΔP(前記したようにΔP=k0 (v/c)/Nで
ある)とを乗算しΔP・iを出力する。また、乗算器1
14bはシフタ112が出力するΔDと上記ΔPを乗算
してΔP・ΔDを出力し、加算器113cはEXT.レ
ジスタ125から与えられるP 0 (前記したようにP0
=k0 ・d0 /Nである)と演算する。
On the other hand, the multiplier 1 of the correction value calculation unit 11 of FIG.
14a is an integer value i output from the counter 111 and a numerical operation
The EXT. Given from register 125
ΔP (ΔP = k as described above0(V / c) / N
And a) are output and ΔP · i is output. Also, the multiplier 1
14b multiplies ΔD output from the shifter 112 and ΔP described above.
And outputs ΔP · ΔD, and the adder 113c outputs the EXT. Les
P given by Dista 125 0(As mentioned above, P0
= K0・ D0/ N).

【0045】そして、加算器113bにおいて、乗算器
114aの出力と、加算器113cの出力から、−ΔP
・i−P0 +ΔP・ΔD(=x)を得る。上記xはテー
ブル検索部116aに与えられ、ここで前記したように
xに対応したexp(−j2πx)に変換され、時系列
データの位相補正値Pr +jPi(exp〔−j2π
(−ΔP・i−P0 +ΔP・ΔD)〕に相当する)を得
る。
Then, in the adder 113b, -ΔP is calculated from the output of the multiplier 114a and the output of the adder 113c.
Obtain i-P 0 + ΔP · ΔD (= x). The above x is given to the table search unit 116a, converted into exp (-j2πx) corresponding to x as described above, and the phase correction value Pr + jPi (exp [-j2π) of the time series data is converted.
(Corresponding to (−ΔP · i−P 0 + ΔP · ΔD)]).

【0046】上記した時系列データの補正値Pr +jP
i は図6に示す時系列データ位相補正部7に与えられ、
時系列データ位相補正部7は、上記時系列データの補正
値とバッファメモリ6aから読みだされた時系列データ
xを乗算器7a,7bによりと乗算して(x・Pr +j
x・Pi )を求め、中心周波数を基準として位相補正さ
れた時系列データを得る。
Correction value Pr + jP of the above-mentioned time series data
i is given to the time series data phase correction unit 7 shown in FIG.
The time-series data phase correction unit 7 multiplies the correction value of the time-series data and the time-series data x read from the buffer memory 6a by the multipliers 7a and 7b to obtain (x · Pr + j
x.Pi) to obtain phase-corrected time series data with the center frequency as a reference.

【0047】時系列データ位相補正部7の出力はフーリ
エ変換部8に与えられ、フーリエ変換部8は、上記時系
列データをセグメント単位でフーリエ変換し、フーリエ
変換後のデータFr +jFi を出力する。一方、補正値
計算部11の加算器113dはEXT.レジスタ125
から与えられるk0 とカウンタ111から与えられるi
に基づき(k−k0 )を出力し、除算器116は(k−
0 )をNで除して(k−k0 )/Nを出力する。
The output of the time-series data phase correction unit 7 is given to the Fourier transform unit 8. The Fourier transform unit 8 Fourier-transforms the time-series data in segment units and outputs Fourier-transformed data Fr + jFi. On the other hand, the adder 113d of the correction value calculation unit 11 uses the EXT. Register 125
I given from k 0 and the counter 111 supplied from
(K−k 0 ) based on
k 0 ) is divided by N to output (k−k 0 ) / N.

【0048】乗算器114cは上記除算器116の出力
である(k−k0 )/Nとシフタ112から与えられる
ΔDを乗算して、ΔD・(k−k0 )/N(=x)を求
める。上記xはテーブル検索部116bに与えられ、こ
こで前記したようにxに対応したexp(−j2πx)
に変換され、時系列データの位相補正値Wr +jWi
(exp〔−j2π(ΔD・(k−k0 )/N)〕に相
当する)を得る。
The multiplier 114c multiplies (k−k 0 ) / N which is the output of the divider 116 and ΔD given from the shifter 112 to obtain ΔD · (k−k 0 ) / N (= x). Ask. The above-mentioned x is given to the table search unit 116b, and exp (-j2πx) corresponding to x is given here as described above.
To the phase correction value Wr + jWi of the time series data
(Corresponding to exp [−j2π (ΔD · (k−k 0 ) / N)]) is obtained.

【0049】上記した周波数データの補正値Wr +jW
iは図6に示す周波数データ位相補正部9に与えられ、
周波数データ位相補正部9は、乗算器9a〜9dにより
周波数データの補正値Wr +jWi とフーリエ変換後の
データFr +jFi とを乗算し、加算器9e,9fで加
算して(Fr ・Wr −Fi ・Wi )+j(Fi ・Wr+
Fr ・Wi )を求め、、中心周波数以外の各周波数成分
の信号についてのサンプリング時刻のずれが補正する。
Correction value Wr + jW of the above frequency data
i is given to the frequency data phase correction unit 9 shown in FIG.
The frequency data phase correction unit 9 multiplies the correction values Wr + jWi of the frequency data by the multipliers 9a to 9d and the Fourier-transformed data Fr + jFi, and adds them by the adders 9e and 9f (Fr.Wr-Fi. Wi) + j (Fi ・ Wr +
Fr.multidot.Wi) is obtained, and the deviation of the sampling time for the signal of each frequency component other than the center frequency is corrected.

【0050】周波数データ位相補正部9の出力は、さら
に、図示しないコンピュータ等に与えられ必要な解析が
行われる。以上のように、本実施例においては、中間周
波に変換され、時系列デジタル・データに変換された受
信信号の遅延時間を補正したのち、補正された時系列デ
ジタル信号の位相を、その中心周波数を基準に補正して
フーリエ変換し、さらに、フーリエ変換後の信号を周波
数成分毎に位相補正しているので、相対速度が変化する
高速移動体間通信において生ずるドップラー偏移をデジ
タル的に補正することができ、相対速度が変化する高速
移動体との間の通信を安定して行うことができる。
The output of the frequency data phase correction section 9 is further given to a computer or the like (not shown) for necessary analysis. As described above, in this embodiment, after the delay time of the reception signal converted into the intermediate frequency and converted into the time-series digital data is corrected, the phase of the corrected time-series digital signal is adjusted to the center frequency. Is used as a reference to perform Fourier transform, and the signal after Fourier transform is also subjected to phase correction for each frequency component, so the Doppler shift that occurs in high-speed mobile communication in which the relative speed changes is corrected digitally. Therefore, it is possible to perform stable communication with a high-speed moving body whose relative speed changes.

【0051】また、アナログ信号処理ではなくデジタル
信号処理のため、アナログ信号処理のような調整等が不
要となり安定動作と再現性を期待することができる。さ
らに、遅延補正値Dを整数値Mの整数倍とし、ローカル
周波数fL と中心周波数f0 の差をFS /M(FS はサ
ンプリング周波数)の整数倍としているので、計算処理
を簡単に行うことができる。
Further, since digital signal processing is performed instead of analog signal processing, adjustment and the like like analog signal processing are not required, and stable operation and reproducibility can be expected. Further, the delay correction value D is set to an integer multiple of the integer value M, and the difference between the local frequency f L and the center frequency f 0 is set to an integer multiple of F S / M (F S is a sampling frequency), which simplifies the calculation process. It can be carried out.

【0052】なお、上記実施例では、デジタル処理をハ
ードウエアで行う例を示したが、処理速度が満足できる
なら、デジタル処理を部分的に汎用コンピュータを用い
て行うことができる。また、補正計算において、整数部
は不要で少数部のみが必要となることがあるが、この場
合には、整数値をすてて、小数部のみを残す浮動小数点
演算機構により計算する方法を使用することができる。
In the above embodiment, the example in which the digital processing is performed by hardware has been shown, but if the processing speed can be satisfied, the digital processing can be partially performed by using a general-purpose computer. In addition, in the correction calculation, the integer part may be unnecessary and only the decimal part may be needed. In this case, the method of calculating by the floating point arithmetic mechanism that uses the integer value and leaves only the decimal part is used. can do.

【0053】さらに、時系列データの補正値を計算する
とき、(−P0 +ΔP・ΔD)に−ΔPを累算していく
ことで(−P0 +ΔP・ΔD)−ΔP・iを実現するこ
とができ、この場合には乗算器を削減することができ
る。図8は本発明の第2の実施例を示す図であり、本実
施例は、受信帯域を分割して、各帯域毎に補正中心周波
数を設定し、各帯域毎に位相補正を行う実施例を示して
いる。
[0053] Further, when calculating the correction value of the time series data, - realizing (-P 0 + ΔP · ΔD) -ΔP · i by (P 0 + ΔP · ΔD) to continue to accumulate the -DerutaP It is possible to reduce the number of multipliers in this case. FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. This embodiment is an embodiment in which a reception band is divided, a correction center frequency is set for each band, and phase correction is performed for each band. Is shown.

【0054】図8において、2は受信局、3はローカル
周波数fL と受信周波数を混合するミキサ、4,4’は
中間周波を通過させる帯域通過フィルタ、5、5’は中
間周波に変換された受信信号をサンプリング&AD変換
するAD変換器である。また、10’は中心周波数生成
部であり、中心周波数生成部10’はサンプリング周波
数FS と所定の整数値B1 ,B2 の積にローカル周波数
L を加算して、第1および第2の中心周波数f01,f
02を生成する。
In FIG. 8, 2 is a receiving station, 3 is a mixer for mixing the local frequency f L with the receiving frequency, 4 and 4'are band pass filters for passing intermediate frequencies, and 5 and 5'are converted to intermediate frequencies. It is an AD converter for sampling and AD converting the received signal. Further, 10 'is a center frequency generation unit, and the center frequency generation unit 10' adds the local frequency f L to the product of the sampling frequency F S and predetermined integer values B 1 and B 2 to generate the first and second frequencies. Center frequency f 01 , f
Generate 02 .

【0055】101、102は第1、第2の処理部であ
り、第1、第2の処理部101、102はそれぞれ、演
算プロセッサ部12,12’と補正値計算部11,1
1’と遅延時間補正部6,6’と時系列データ位相補正
部7,7’とフーリエ変換部8,8’と周波数データ位
相補正部9,9’を備えており、時系列データ位相補正
部7,7’は上記第1および第2の中心周波数f01,f
02を基準として、分割された受信帯域のそれぞれの時系
列データの位相を補正する。
Reference numerals 101 and 102 denote first and second processing sections, and the first and second processing sections 101 and 102 respectively have arithmetic processor sections 12 and 12 'and correction value calculation sections 11 and 1.
1 ', a delay time correction unit 6, 6', a time series data phase correction unit 7, 7 ', a Fourier transform unit 8, 8', and a frequency data phase correction unit 9, 9'are provided, and the time series data phase correction unit The parts 7 and 7'include the first and second center frequencies f 01 and f.
Using 02 as a reference, the phase of each time-series data in the divided reception band is corrected.

【0056】その他の構成および動作は前記図6、図7
に示したものと同様であり、処理部101、102はそ
れぞれの受信帯域の信号について、遅延時間補正部6,
6’により遅延補正したのち、時系列データ位相補正部
7,7’で時系列データの位相を第1および第2の中心
周波数f01,f02を基準として補正する。そして、位相
補正された時系列データをフーリエ変換部8,8’によ
りフーリエ変換したのち、各受信帯域の信号について、
周波数データ位相補正部9,9’で周波数毎に位相補正
を行う。
Other configurations and operations are shown in FIGS.
The processing units 101 and 102 are the same as those shown in FIG.
After delay correction by 6 ', the phase of the time-series data is corrected by the time-series data phase correction section 7, 7'with reference to the first and second center frequencies f 01 , f 02 . Then, after the phase-corrected time series data is Fourier-transformed by the Fourier transform units 8 and 8 ′,
The frequency data phase correction unit 9, 9'performs phase correction for each frequency.

【0057】本実施例においては、上記のように、受信
帯域を分割し、それぞれの帯域において、補正の基準と
なる中心周波数を定めて、位相補正を行っているので、
中心周波数からの変位に伴う誤差を小さくすることがで
き、高精度の補正を行うことができる。なお、上記実施
例においては、受信帯域を2つに分割した例を示した
が、受信帯域の分割数は2以上の任意の数とすることが
でき、分割数に応じてより高精度の補正を行うことが可
能となる。
In the present embodiment, as described above, the reception band is divided, and the center frequency serving as a reference for correction is determined in each band, and the phase correction is performed.
The error due to the displacement from the center frequency can be reduced, and highly accurate correction can be performed. In the above embodiment, the example in which the reception band is divided into two has been shown, but the number of divisions of the reception band can be any number of 2 or more, and more accurate correction can be made according to the number of divisions. It becomes possible to do.

【0058】図9は本発明の第3の実施例を示す図であ
り、本実施例は、遅延時間補正部6に2個のバッファメ
モリを設け、上記2個のバッファメモリを交互に使用す
ることにより、バッファメモリとして低速なメモリを使
用できるようにした実施例を示している。同図におい
て、2は受信局、3はローカル周波数fL と受信周波数
を混合するミキサ、4は中間周波を通過させる帯域通過
フィルタ、5は中間周波に変換された受信信号をサンプ
リング&AD変換するAD変換器である。また、10は
中心周波数生成部であり、中心周波数生成部10はサン
プリング周波数FS と所定の整数値B/Mの積にローカ
ル周波数fL を加算して、中心周波数f0 を生成する。
FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, two buffer memories are provided in the delay time correction section 6 and the two buffer memories are alternately used. Thus, an embodiment is shown in which a low-speed memory can be used as the buffer memory. In the figure, 2 is a receiving station, 3 is a mixer for mixing the local frequency f L with the receiving frequency, 4 is a band pass filter for passing an intermediate frequency, and 5 is an AD for sampling & AD converting the received signal converted to the intermediate frequency. It is a converter. Further, 10 is a center frequency generation unit, and the center frequency generation unit 10 adds the local frequency f L to the product of the sampling frequency F S and a predetermined integer value B / M to generate the center frequency f 0 .

【0059】12は数値演算プロセッサ部、11は補正
値計算部であり、補正値計算部11はカウンタ111と
シフタ112と加算器113aを備え、図7に示した実
施例と同様、シフタ112によりdo/(log2M)の演
算を行ってDとΔDを求め、カウンタ11が出力するア
ドレス値に遅延補正値Dを加算して、バッファメモリか
らの読み出しアドレスを生成する。なお、補正値計算部
11のその他の構成は省略されているが前記図7に示し
たものと同様の構成を備えている。
Reference numeral 12 is a numerical operation processor unit, 11 is a correction value calculation unit, and the correction value calculation unit 11 is provided with a counter 111, a shifter 112 and an adder 113a, and by the shifter 112 as in the embodiment shown in FIG. Do / (log 2 M) is calculated to obtain D and ΔD, and the delay correction value D is added to the address value output from the counter 11 to generate a read address from the buffer memory. Although the other configuration of the correction value calculation unit 11 is omitted, it has the same configuration as that shown in FIG.

【0060】14はクロック分周回路であり、システム
クロックをカウンタ114aでカウントし、デコーダ1
14bでデコードして第1および第2のクロックCK
1,CK2を出力する。15はデマルチプレクサであ
り、デマルチプレクサ15は上記クロックCK1,CK
2によりそれぞれトリガされるフリップフロップFF
1,FF11,FF2およびFF22を備え、AD変換
器5が出力する時系列データを遅延時間補正部6に設け
られたバッファメモリ6a,6a’に分配する。
Reference numeral 14 is a clock frequency dividing circuit, which counts the system clock by the counter 114a, and the decoder 1
14b decodes the first and second clocks CK
1 and CK2 are output. 15 is a demultiplexer, and the demultiplexer 15 has the clocks CK1 and CK.
Flip-flop FF triggered by 2 respectively
1, FF11, FF2, and FF22, the time series data output from the AD converter 5 is distributed to the buffer memories 6a and 6a 'provided in the delay time correction unit 6.

【0061】6は遅延時間補正部であり、本実施例の遅
延時間補正部6は第1および第2のバッファメモリ6
a,6a’と、上記クロックCK1により動作するマル
チプレクサ6dを備え、後述するようにバッファメモリ
6a,6a’に時系列データを交互に書き込み、書き込
まれた時系列データを補正位置から交互に読みだしてマ
ルチプレクサ6dを介して出力し遅延時間補正を行う。
Reference numeral 6 denotes a delay time correction unit, and the delay time correction unit 6 of this embodiment is the first and second buffer memories 6
a, 6a 'and a multiplexer 6d that operates according to the clock CK1, write time series data alternately in the buffer memories 6a, 6a' and read the written time series data alternately from the correction position, as will be described later. Output via the multiplexer 6d for delay time correction.

【0062】7は時系列データ位相補正部であり、時系
列データ位相補正部7は、図6に示した第1の実施例と
同様、時系列データの位相補正を行う。なお、図9に
は、時系列データ位相補正部7以降の構成が示されてい
ないが、本実施例においても、第1の実施例と同様の構
成を備えている。図10は本実施例の動作を示すタイム
チャートであり、同図を参照しながら本実施例の動作を
説明する。
Reference numeral 7 is a time-series data phase correction unit, and the time-series data phase correction unit 7 corrects the phase of the time-series data as in the first embodiment shown in FIG. Although the configuration of the time-series data phase correction unit 7 and the subsequent components is not shown in FIG. 9, this embodiment also has the same configuration as that of the first embodiment. FIG. 10 is a time chart showing the operation of this embodiment, and the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0063】クロック分周回路14はシステムクロック
を分周して図10のCK1,CK2に示すクロックを発
生する。一方、AD変換器5から、上記クロックに同期
して、時系列データDt0,Dt1,Dt2,Dt3,Dt4,…
がデマルチプレクサ15に与えられる。デマルチプレク
サ15のフリップフロップFF1はクロックCK1の立
ち上がりに同期して、時系列データDt0,Dt2を取り込
み、また、フリップフロップFF2はクロックCK2の
立ち上がりに同期して、時系列データDt1,Dt3を取り
込む。
The clock divider circuit 14 divides the system clock to generate the clocks CK1 and CK2 shown in FIG. On the other hand, from the AD converter 5, the time series data D t0 , D t1 , D t2 , D t3 , D t4 , ...
Are supplied to the demultiplexer 15. The flip-flop FF1 of the demultiplexer 15 fetches the time series data D t0 , D t2 in synchronization with the rising edge of the clock CK1, and the flip-flop FF2 synchronizes with the rising edge of the clock CK2 in time series data D t1 , D t . Take in t3 .

【0064】フリップフロップFF1,FF2に取り込
まれた時系列データはクロックCK1の立ち上がりでフ
リップフロップFF11,FF22に取り込まれ、フリ
ップフロップFF11,FF22には図10に示すよう
な時系列データDt0,Dt2,…、時系列データDt1,D
t3,…がセットされる。フリップフロップFF11,F
F22にセットされた時系列データはそれぞれ遅延時間
補正部6に送られ、書き込み制御部6cが出力するアド
レスに応じて、バッファメモリ6a,6bに書き込まれ
る。
[0064] time-series data taken into the flip-flop FF1, FF2 is taken into the flip-flop FF 11, FF22 at the rising edge of the clock CK1, the flip-flop FF 11, when the FF22 as shown in FIG. 10-series data D t0, D t2 , ..., Time series data D t1 , D
t3 , ... are set. Flip-flops FF11, F
The time series data set in F22 is sent to the delay time correction unit 6 and written in the buffer memories 6a and 6b according to the address output by the write control unit 6c.

【0065】そして、バッファメモリ6a,6bに書き
込まれた時系列データは補正値計算部11が出力するア
ドレス位置から読みだされ、クロックCK1に同期し
て、図10に示すようにマルチプレクサ6dから交互に
出力される(なお、図10は遅延時間補正せずに時系列
データを読み出した場合を示している)。本実施例にお
いては、上記のように遅延時間補正部6にバッファメモ
リを2個設けて、2個のバッファメモリを交互に使用し
ているので、バッファメモリとして低速なメモリを使用
することが可能となる。
Then, the time-series data written in the buffer memories 6a and 6b are read out from the address position outputted by the correction value calculation section 11, and are synchronized with the clock CK1 and alternately from the multiplexer 6d as shown in FIG. (Note that FIG. 10 shows a case where the time-series data is read without delay time correction). In the present embodiment, two buffer memories are provided in the delay time correction unit 6 as described above, and the two buffer memories are used alternately, so a low-speed memory can be used as the buffer memory. Becomes

【0066】また、バッファメモリとして、1語がnビ
ットのメモリを用いて、それらを複数のバッファメモリ
として使用し、遅延時間補正を行うことができる。な
お、上記実施例では、バッファメモリを2個設けた例を
示したが、バッファメモリは2個に限定されるものでは
なく、バッファメモリをM個設けてそれらを順次使用す
ることができ、これによりバッファメモリとして一層低
速のメモリを使用することが可能となる。
Further, as a buffer memory, a memory in which one word is n bits is used, and these are used as a plurality of buffer memories to perform delay time correction. In the above embodiment, an example in which two buffer memories are provided is shown, but the number of buffer memories is not limited to two, and M buffer memories can be provided and used sequentially. This makes it possible to use a lower speed memory as the buffer memory.

【0067】図11は本発明の第4の実施例を示す図で
あり、本実施例は受信局を2箇所に設けて、それぞれの
受信局の受信データを処理したのち、それらの出力信号
の相関をとって累算することにより、2地点の地殻変動
等による移動距離を精密に測定できるようにした実施例
を示している。図11において、1は高速移動体の信号
源、2,2’は受信局、103,104は信号処理装置
であり、信号処理装置としては、前記第1〜第3の実施
例に示したものを用いることができる。
FIG. 11 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the receiving stations are provided at two locations, the received data of the respective receiving stations are processed, and then the output signals of those receiving stations are processed. An example is shown in which the movement distances due to crustal movements at two points can be precisely measured by correlating and accumulating. In FIG. 11, 1 is a signal source of a high-speed moving object, 2 and 2'are receiving stations, 103 and 104 are signal processing devices, and the signal processing devices are those shown in the first to third embodiments. Can be used.

【0068】16は相関処理部であり、相関処理部16
は乗算器16a,16b,16c,16dと加算器16
e,16fを備え、それぞれの信号処理装置103,1
04が出力する位相補正された信号Ar +jAi とBr
+jBi の各項を乗算したのち加算して、(Ar +jA
i )*(Br −jBi )=(Ar ・Br −Ai ・Bi)
+j(Ar ・Bi +Ai ・Br )を求め、上記2箇所で
受信された信号の相互相関結果を示す実数部Cr と虚数
部Ci を出力する。
Reference numeral 16 is a correlation processing unit,
Is a multiplier 16a, 16b, 16c, 16d and an adder 16
e, 16f, and the respective signal processing devices 103, 1
04 output phase-corrected signals Ar + jAi and Br
After multiplying each term of + jBi by addition, (Ar + jA
i) * (Br-jBi) = (Ar * Br-Ai * Bi)
+ J (Ar.Bi + Ai.Br) is obtained, and the real part Cr and the imaginary part Ci showing the cross-correlation result of the signals received at the above two locations are output.

【0069】ここで、受信局2,2’の相対位置が変化
すると、移動距離に応じて相関結果にずれか生じる。し
たがって、上記のように、異なった地点に設置された受
信局で受信された信号の相関結果を求めることにより、
地殻変動等による受信局の相対移動距離を求めることが
できる。17は累算処理部であり、累算処理部17は加
算器17a,17bと、フーリエ変換点数に応じた数の
メモリから構成されるバッファメモリ17dとバッファ
メモリへの書き込み制御部17cとバッファメモリから
の読み出し制御部17eを備えている。
Here, if the relative positions of the receiving stations 2 and 2'change, the correlation result will deviate depending on the moving distance. Therefore, as described above, by obtaining the correlation result of the signals received by the receiving stations installed at different points,
It is possible to obtain the relative moving distance of the receiving station due to crustal movements or the like. Reference numeral 17 denotes an accumulation processing unit. The accumulation processing unit 17 includes adders 17a and 17b, a buffer memory 17d including a number of memories corresponding to the number of Fourier transform points, a buffer memory write control unit 17c, and a buffer memory. Read-out control unit 17e.

【0070】そして、相関処理部16が出力する相関値
は、加算器17a,17bに与えられ、加算器17a,
17bにおいて、バッファメモリ17dから読み出され
た相関値と加算され、バッファメモリ17dに格納され
る。その際、バッファメモリ17dからは前回のフーリ
エ変換時の相関値が読みだされて今回の相関値と加算さ
れ、(Dr +jDi )←(Dr-1 +jDi-1 +Cr+j
Ci )が求められ、加算値がバッファメモリ17dに格
納される処理が繰り返される。すなわち、バッファメモ
リ17dには各FFT単位の相関値の累算値が格納され
る。
Then, the correlation value output from the correlation processing section 16 is given to the adders 17a and 17b, and the adders 17a and 17b
In 17b, it is added with the correlation value read from the buffer memory 17d and stored in the buffer memory 17d. At that time, the correlation value at the time of the previous Fourier transform is read from the buffer memory 17d and added to the current correlation value, and (Dr + jDi) ← (Dr-1 + jDi-1 + Cr + j
Ci) is obtained, and the process of storing the added value in the buffer memory 17d is repeated. That is, the buffer memory 17d stores the accumulated value of the correlation value for each FFT unit.

【0071】このため、受信信号に含まれるランダムな
雑音を除去することができ、信号が雑音に対して相対的
な微弱になった場合であっても、信号を復元することが
可能となる。ここで、正規分布している雑音成分の標準
偏差をσとすると、入力データの値をlog2 (3σ)
のビット数表現したとき、W回累算したときに必要とな
るビット数は統計学的には、log2 (3σ√W)とな
る。
Therefore, the random noise included in the received signal can be removed, and the signal can be restored even when the signal becomes weak relative to the noise. Here, if the standard deviation of the noise component that is normally distributed is σ, the value of the input data is log 2 (3σ)
When expressed as the number of bits of, the number of bits required when accumulated W times is statistically log 2 (3σ√W).

【0072】したがって、入力データのビット数より、
累算結果レジスタのビット数は、log2 (√W)以上
増やすか、または、有効信号を累積した値を表現するた
めに必要なビット数でよい。以上のように、本実施例に
おいては、2つの受信局で受信した信号を前記実施例に
示した手法で遅延補正したのち、それらの相関結果を求
めているので、受信局が設置された地点の地殻変動等に
よる移動距離を求めることができる。
Therefore, from the number of bits of the input data,
The number of bits of the accumulation result register may be increased by log 2 (√W) or more, or may be the number of bits required to express a value obtained by accumulating valid signals. As described above, in this embodiment, the signals received by the two receiving stations are delay-corrected by the method shown in the above embodiment, and the correlation results thereof are obtained. It is possible to find the distance traveled by the crustal movements of.

【0073】また、相関結果を累算することにより、雑
音の影響を小さくすることができ、超遠距離通信におい
て雑音に対して信号が微弱になっても、精度よく信号を
復元することができる。なお、上記実施例では相関結果
を累算して雑音分を除去する例を示したが、前記第1か
ら第3の実施例に本実施例に示した累算処理部を付加し
ても同様に雑音の影響を除去することができる。
Further, by accumulating the correlation results, it is possible to reduce the influence of noise, and it is possible to accurately restore the signal even if the signal becomes weak with respect to the noise in the ultra long distance communication. . In the above embodiment, the example of removing the noise component by accumulating the correlation results is shown. However, the same is true even if the accumulation processing unit shown in the present embodiment is added to the first to third embodiments. The effect of noise can be eliminated.

【0074】図12は本発明の第5の実施例を示す図で
あり、本実施例は信号源となる高速移動体等に、2つの
周波数成分を持つ信号を送信する送信源を設置した実施
例を示しており、本実施例は特に宇宙通信のような高速
飛翔体との間の超遠距離通信に適用するのに好適であ
る。図12は、人工衛星等に設置される送信源を示して
おり、20,21はキャリア信号f1,f2を出力する
発振器、22は送信データ発生部、23,23’はDF
変換部であり、DF変換部23,23’はゲートから構
成され、発振器20,21が出力するキャリア信号f
1,f2を送信データで変調する。
FIG. 12 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, a transmission source for transmitting a signal having two frequency components is installed in a high-speed moving body or the like which is a signal source. An example is shown, and this embodiment is particularly suitable for application to ultra-long-distance communication with a high-speed flying object such as space communication. FIG. 12 shows a transmission source installed in an artificial satellite or the like. 20, 21 are oscillators that output carrier signals f1, f2, 22 is a transmission data generator, and 23, 23 'are DF.
The DF converters 23 and 23 ', which are converters, are composed of gates, and carrier signals f output from the oscillators 20 and 21 are generated.
1, f2 are modulated with transmission data.

【0075】24は信号合成部であり、信号合成部24
はDF変換部23,23’の出力信号を合成し、合成さ
れた信号は送信部25から送信される。図13は本実施
例の動作を示すタイムチャートであり、同図を参照しな
がら本実施例を説明する。送信データ発生部22が出力
する送信データは図13に示すように1または0からな
る送信データbr+1 ,br+0 であり、これらの送信デー
タはDF変換部23,23’に与えられる。
Reference numeral 24 is a signal synthesizing unit
Is to combine the output signals of the DF converters 23 and 23 ′, and the combined signal is transmitted from the transmitter 25. FIG. 13 is a time chart showing the operation of this embodiment, and this embodiment will be described with reference to FIG. The transmission data output from the transmission data generation unit 22 are transmission data br + 1 and br + 0 consisting of 1 or 0 as shown in FIG. 13, and these transmission data are given to the DF conversion units 23 and 23 '.

【0076】DF変換部23,23’は送信データbr+
1 ,br+0 が1のときのみ発振器20,21が出力する
キャリア信号を通過させる。その結果、図13に示すよ
うな送信データf1,f2が生成される。信号合成部2
4は上記送信データf1,f2を合成し、図13に示す
送信波を出力する。信号合成部24の出力は、送信部2
5に送られ、送信部25から送信される。
The DF converters 23 and 23 'transmit data br +
Only when 1 and br + 0 are 1, the carrier signals output from the oscillators 20 and 21 are passed. As a result, transmission data f1 and f2 as shown in FIG. 13 are generated. Signal synthesizer 2
Reference numeral 4 synthesizes the transmission data f1 and f2 and outputs the transmission wave shown in FIG. The output of the signal synthesizer 24 is the output of the transmitter 2.
5, and is transmitted from the transmission unit 25.

【0077】送信部25から送信された信号は、例え
ば、地上等に設置された受信局で受信され、前記第1〜
第4の実施例に示した信号処理装置により処理される。
ここで、同図に示すように、送信データbr+1 ,br+0
が共に0の場合を送信データ0に対応させ、送信データ
br+1 =0,br+0 =1の場合を送信データ1に対応さ
せ、また、送信データbr+1 =1,br+0 =0の場合を
送信データ2に対応させ、さらに、送信データbr+1 =
1,br+0 =1の場合を送信データ3に対応させる。
The signal transmitted from the transmitter 25 is received by, for example, a receiving station installed on the ground or the like, and
It is processed by the signal processing device shown in the fourth embodiment.
Here, as shown in the figure, the transmission data br + 1, br + 0
Both correspond to transmission data 0, transmission data br + 1 = 0, br + 0 = 1 correspond to transmission data 1, and transmission data br + 1 = 1, br + 0 = The case of 0 corresponds to the transmission data 2, and the transmission data br + 1 =
The case of 1, br + 0 = 1 is made to correspond to the transmission data 3.

【0078】図14は受信局における受信信号の解読結
果を示す図である。同図に示すように、送信データbr+
1 ,br+0 が0のとき(図14のt0〜t2の期間)、
受信局では周波数f1とf2の信号は受信されず、受信
データの解読結果は0である。送信データの内、br+1
が1になると、周波数f1の信号が受信局で受信され
(図14のt3〜t5の期間)、受信局では、受信デー
タを1と解読する。
FIG. 14 is a diagram showing the result of decoding the received signal at the receiving station. As shown in the figure, the transmission data br +
When 1 and br + 0 are 0 (time period from t0 to t2 in FIG. 14),
The reception station does not receive the signals of the frequencies f1 and f2, and the decoding result of the received data is 0. Br + 1 of the transmitted data
When becomes 1, the signal of frequency f1 is received by the receiving station (time period from t3 to t5 in FIG. 14), and the receiving station decodes the received data as 1.

【0079】また、送信データの内、br+0 が1になる
と、周波数f2の信号が受信局で受信され(図14のt
6〜t8の期間)、受信局では、受信データを2と解読
する。さらに、送信データの、br+1 ,br+0 がともに
1になると、受信局では、周波数f1と周波数f2を混
合した信号が受信され(図14のt9〜t11の期
間)、受信局では、受信データを3と解読する。
When br + 0 becomes 1 in the transmission data, the signal of frequency f2 is received by the receiving station (t in FIG. 14).
In the period from 6 to t8), the receiving station decodes the received data as 2. Further, when both br + 1 and br + 0 of the transmission data become 1, the receiving station receives the signal in which the frequency f1 and the frequency f2 are mixed (the period from t9 to t11 in FIG. 14), and the receiving station Decode the received data as 3.

【0080】以上のように、本実施例においては、複数
の周波数成分を持つ信号を送信し、受信局において、特
定周波数成分の有無によって信号を解読しているので、
宇宙通信等の超遠距離通信のように雑音に埋もれた微弱
な電波を受信する場合でも、雑音の影響を受けることな
く、高い通信速度で通信を行うことができる。特に、前
記第1〜第4の実施例に示した信号処理装置を用いるこ
とにより、図13に示したように2つの周波数信号が重
畳した受信波を精度よく処理することができる。
As described above, in this embodiment, the signal having a plurality of frequency components is transmitted, and the receiving station decodes the signal depending on the presence or absence of the specific frequency component.
Even when receiving a weak electric wave buried in noise, such as ultra-long distance communication such as space communication, communication can be performed at a high communication speed without being affected by noise. In particular, by using the signal processing device shown in the first to fourth embodiments, it is possible to accurately process the reception wave in which two frequency signals are superposed as shown in FIG.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
以下の効果を得ることができる。 (1) 受信信号を中間周波に変換して時系列デジタル・デ
ータに変換し、受信信号の遅延時間を補正したのち、補
正された時系列デジタル信号の位相を、その中心周波数
を基準に補正してフーリエ変換し、さらに、フーリエ変
換後の信号を周波数成分毎に位相補正しているので、相
対速度が変化する高速移動体間通信において生ずるドッ
プラー偏移をデジタル的に補正することができ、相対速
度が変化する高速移動体との間の通信を安定して行うこ
とができる。
As described above, the following effects can be obtained in the present invention. (1) Convert the received signal to an intermediate frequency and convert it to time-series digital data, correct the delay time of the received signal, and then correct the phase of the corrected time-series digital signal based on its center frequency. Since the Fourier transform is performed and the phase of the signal after the Fourier transform is corrected for each frequency component, the Doppler shift that occurs in high-speed mobile communication that changes the relative speed can be corrected digitally. Communication with a high-speed moving body whose speed changes can be stably performed.

【0082】また、アナログ信号処理ではなくデジタル
信号処理のため、アナログ信号処理のような調整等が不
要となり安定動作と再現性を期待することができる。特
に、AD変換後のデータをデジタルテープレコーダ等に
記録することにより、信号処理を繰り返して行うことが
できる。このため、速度情報等に不確定要素があって
も、パラメータを変えながら何度でも繰り返すことがで
き、高精度な補正処理を行うことができる。 (2) 受信帯域を複数に分割し、それぞれの帯域毎に補正
の基準となる中心周波数を定め、それぞれの帯域毎に補
正処理を行うことにより、中心周波数からの変位に伴う
誤差を小さくすることができ、高精度の補正を行うこと
ができる。 (3) 遅延時間補正部にM個のバッファメモリを設け、該
M個のバッファメモリに時系列データを順次書き込んで
遅延時間補正を行うことにより、遅延時間の補正単位を
サンプリング時間間隔のM倍とすることができ、上記バ
ッファメモリとして低速のメモリを使用することができ
る。また、nビットのメモリをバッファメモリとして使
用することが可能となる。 (4) 複数の受信局を設け、複数の受信局で受信されたそ
れぞれの信号を補正処理して相互相関処理を行うことに
より、地殻変動等による複数の受信局間の相対位置の変
化を精密に測定することができる。 (5) 累算処理部を設け、複数回の相互相関処理結果を、
周波数成分毎に累算することにより、受信信号に含まれ
るランダムな雑音成分を除去することができ、超遠距離
通信等において、雑音成分に対して相対的に微弱となっ
た信号を復元することができる。 (6) 送信源から複数の周波数成分を持つ信号を送信し、
受信局で受信された信号中の特定周波数信号の有無、も
しくは特定周波数信号のレベルを判別して信号を解読す
ることにより、宇宙通信のように高速飛翔体との通信で
かつ超遠距離通信のように微弱な電波を受信する際、高
い通信速度で信号を復元することができる。
Further, since digital signal processing is performed instead of analog signal processing, adjustment and the like such as analog signal processing are not required, and stable operation and reproducibility can be expected. In particular, by recording the AD-converted data on a digital tape recorder or the like, the signal processing can be repeated. Therefore, even if there is an uncertain factor in the speed information or the like, it can be repeated as many times as possible while changing the parameter, and highly accurate correction processing can be performed. (2) The error due to displacement from the center frequency is reduced by dividing the reception band into multiple parts, determining the center frequency that is the reference for correction for each band, and performing the correction process for each band. Therefore, it is possible to perform highly accurate correction. (3) The delay time correction unit is provided with M buffer memories, and time-series data is sequentially written into the M buffer memories to perform delay time correction, whereby the delay time correction unit is M times the sampling time interval. And a low-speed memory can be used as the buffer memory. Further, it becomes possible to use an n-bit memory as a buffer memory. (4) By providing multiple receiving stations and correcting the signals received by the multiple receiving stations and performing cross-correlation processing, changes in the relative position between multiple receiving stations due to crustal movements, etc. can be accurately performed. Can be measured. (5) An accumulation processing unit is provided, and the cross-correlation processing results of multiple times are
Random noise components included in the received signal can be removed by accumulating for each frequency component, and signals that are weak relative to the noise component can be restored in ultra long distance communication. You can (6) Transmit a signal with multiple frequency components from the transmission source,
By detecting the presence or absence of a specific frequency signal in the signal received by the receiving station or the level of the specific frequency signal and decoding the signal, it is possible to communicate with a high-speed flying object like space communication and super long distance communication. Thus, when receiving a weak radio wave, the signal can be restored at a high communication speed.

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

【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.

【図2】高速移動体が発信する信号と受信信号を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a signal transmitted and a signal received by a high-speed moving body.

【図3】遅延時間補正部における遅延時間補正の手法を
説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of delay time correction in a delay time correction unit.

【図4】信号源と受信局、基準受信局の関係を説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a signal source, a receiving station, and a reference receiving station.

【図5】中心周波数f0 とローカル周波数fL の関係を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a center frequency f 0 and a local frequency f L.

【図6】本発明の第1の実施例の全体構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an overall configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図7】補正値計算部と数値演算プロセッサ部の構成を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing configurations of a correction value calculation unit and a numerical operation processor unit.

【図8】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図10】第3の実施例の動作を示すタイムチャートで
ある。
FIG. 10 is a time chart showing the operation of the third embodiment.

【図11】本発明の第4の実施例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第5の実施例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図13】第5の実施例の動作を示すタイムチャートで
ある。
FIG. 13 is a time chart showing the operation of the fifth embodiment.

【図14】第5の実施例において受信信号の解読結果を
示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a decoding result of a received signal in the fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高速移動体 2,2’ 受信局 3 ミキサ 4,4’ 帯域通過フィルタ 5,5’ AD変換器 6,6’ 遅延時間補正部 6a,6a’ バッファメモリ 7,7’ 時系列データ位相補正部 8.8’ フーリエ変換部 9,9’ 周波数データ位相補正部 10,10’ 中心周波数生成部 11,11’ 補正値計算部 12,12’ 数値演算プロセッサ部 14 クロック分周回路 15 デマルチプレクサ 16 相関処理部 17 累算処理部 17d バッファメモリ 20,21 発振器 22 送信データ発生部 23,23’ DF変換部 24 信号合成部 101、102 処理部 103,104 信号処理装置 111 カウンタ 112 シフタ 121 ディスプレイ/キーボード 122 LAN制御部 123 ハードディスク 124 フロッピーディスク、 125 EXT.レジスタ 126 命令データ・メモリ 127 MPU 1 High-speed moving object 2, 2'Reception station 3 Mixer 4, 4 'Band pass filter 5, 5' AD converter 6, 6 'Delay time correction unit 6a, 6a' Buffer memory 7, 7 'Time series data phase correction unit 8.8 'Fourier transform section 9, 9'Frequency data phase correction section 10, 10' Center frequency generation section 11, 11 'Correction value calculation section 12, 12' Numerical operation processor section 14 Clock division circuit 15 Demultiplexer 16 Correlation Processor 17 Accumulation processor 17d Buffer memory 20,21 Oscillator 22 Transmission data generator 23,23 'DF converter 24 Signal combiner 101,102 Processor 103,104 Signal processor 111 Counter 112 Shifter 121 Display / keyboard 122 LAN controller 123 Hard disk 124 Floppy disk, 125 EX T. Register 126 Instruction data memory 127 MPU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 昇 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 川西 利治 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 永島 徹郎 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Noboru Morita 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor Toshiharu Kawanishi, 1015, Kamedotachu, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited ( 72) Inventor Tetsuro Nagashima 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号源と受信装置の相対的な位置が時刻
とともに変化する環境下で、上記信号源からの信号を受
信し、 受信した高周波信号を低周波信号に周波数変換してデジ
タル信号に変換し、 得られた時系列デジタル信号からの信号取り出し位置を
補正することにより、基準位置から受信位置までの遅延
時間を補正したのち、補正された時系列デジタル信号の
位相を、その中心周波数を基準に補正し、 上記位相補正された時系列デジタル信号をフーリエ変換
し、フーリエ変換後の信号を周波数成分毎に位相補正し
て受信信号のドップラー偏移を補正することを特徴とす
る信号処理方法。
1. A digital signal, which receives a signal from the signal source and frequency-converts the received high-frequency signal into a low-frequency signal under an environment in which the relative positions of the signal source and the receiving device change with time. After correcting the delay time from the reference position to the reception position by correcting the signal extraction position from the obtained time-series digital signal, the phase of the corrected time-series digital signal is adjusted to its center frequency. The signal processing method is characterized by correcting the phase-corrected time-series digital signal by Fourier transform and correcting the Fourier-transformed signal for each frequency component to correct the Doppler shift of the received signal. .
【請求項2】 信号源と受信局の相対的な位置が時刻と
ともに変化する環境下で信号源からの信号を受信し、ド
ップラー偏移を受けた受信信号を補正処理する信号処理
装置であって、 受信した高周波信号を低周波信号に変換する周波数変換
部と、 周波数変換された信号をサンプリングし、時系列デジタ
ル信号に変換するAD変換器と、 上記時系列デジタル信号からのデータ取り出し位置を補
正することにより、基準位置から受信位置までの遅延時
間を補正する遅延時間補正部と、 上記遅延時間補正された時系列デジタル信号の位相を補
正中心周波数を基準に補正する時系列データ位相補正部
と、 上記位相補正された信号をフーリエ変換するフーリエ変
換部と、 フーリエ変換後の信号を周波数成分毎に位相補正する周
波数データ位相補正部とを備えたことを特徴とする信号
処理装置。
2. A signal processing apparatus for receiving a signal from a signal source in an environment in which the relative positions of the signal source and the receiving station change with time, and correcting the received signal subjected to Doppler shift. , A frequency converter for converting the received high frequency signal into a low frequency signal, an AD converter for sampling the frequency converted signal and converting it into a time series digital signal, and correcting the data extraction position from the time series digital signal By doing so, a delay time correction unit that corrects the delay time from the reference position to the reception position, and a time-series data phase correction unit that corrects the phase of the delay-time corrected time-series digital signal with reference to the correction center frequency. A Fourier transform unit for Fourier transforming the phase-corrected signal, and a frequency data phase corrector unit for phase-correcting the Fourier-transformed signal for each frequency component A signal processing device comprising:
【請求項3】 時系列データをバッファメモリに書き込
み、バッファメモリに書き込まれたデータの読み出し位
置を基準位置から受信位置までの遅延時間に応じて補正
し、遅延時間を補正する遅延時間補正部と、 時系列デジタル信号に補正値を乗算してその位相を補正
中心周波数を基準に補正することにより、(イ)時系列
デジタル信号のサンプリング時刻のずれと、(ロ)時系
列デジタル信号の先頭位置の位相を補正し、さらに、
(ハ)サンプリング・データ毎に、時系列デジタル信号
の上記(イ)による補正値からの変位を補正する時系列
データ位相補正部と、 フーリエ変換後の信号に補正値を乗算し位相を補正する
ことにより、サンプリング時刻のずれをフーリエ変換後
の周波数成分毎に補正する周波数データ位相補正部とを
備えたことを特徴とする請求項2の信号処理装置。
3. A delay time correction unit that writes time-series data in a buffer memory, corrects a read position of data written in the buffer memory according to a delay time from a reference position to a reception position, and corrects the delay time. By multiplying the time-series digital signal by the correction value and correcting the phase based on the center frequency, (a) time-series digital signal sampling time shift and (b) time-series digital signal start position Correct the phase of
(C) For each sampling data, the time-series data phase correction unit that corrects the displacement of the time-series digital signal from the correction value according to (a) above, and the phase is corrected by multiplying the Fourier-transformed signal by the correction value. Accordingly, the signal processing device according to claim 2, further comprising a frequency data phase correction unit that corrects the deviation of the sampling time for each frequency component after the Fourier transform.
【請求項4】 補正中心周波数を、局部周波数に対し
て、サンプリング周波数の整数倍はなれた値に設定した
ことを特徴とする請求項2または請求項3の信号処理装
置。
4. The signal processing device according to claim 2, wherein the correction center frequency is set to a value that is an integer multiple of the sampling frequency with respect to the local frequency.
【請求項5】 受信帯域を分割し、各受信帯域毎に補正
中心周波数を定め、各帯域毎に請求項2,3または請求
項4の信号処理装置を設けたことを特徴とする信号処理
装置。
5. A signal processing device, characterized in that a reception band is divided, a correction center frequency is determined for each reception band, and the signal processing device according to claim 2, 3 or 4 is provided for each band. .
【請求項6】 遅延時間補正部にM個(M=1,2,
3,…)のバッファメモリを設け、該M個のバッファメ
モリに時系列データを順次書き込んで遅延時間補正を行
うことにより、遅延時間の補正単位をサンプリング時間
間隔のM倍としたことを特徴とする請求項3,4または
請求項5の信号処理装置。
6. The delay time correction unit has M (M = 1, 2,
3, ...) buffer memories are provided, and time-series data is sequentially written into the M buffer memories to perform delay time correction, whereby the delay time correction unit is M times the sampling time interval. The signal processing device according to claim 3, 4, or 5.
【請求項7】 補正中心周波数を、局部周波数に対し
て、サンプリング周波数の1/M((M=1,2,3,
…)の整数倍離れた値に設定したことを特徴とする請求
項3,4,5または請求項6の信号処理装置。
7. The corrected center frequency is 1 / M ((M = 1,2,3,3 of the sampling frequency with respect to the local frequency.
.) Is set to a value that is an integral multiple of the distance apart from each other, the signal processing apparatus according to claim 3, 4, 5, or 6.
【請求項8】 複数の受信局と、 複数の受信局で受信されたそれぞれの信号の遅延補正を
行う請求項2,3,4,5または請求項6記載の信号処
理装置と、 各信号処理装置の処理結果の相互相関処理を行う相関処
理部とを設け、 基準となる受信局もしくは仮想的な受信局を基準とし
て、上記複数の受信局で受信した信号の遅延補正を行
い、相関処理部において遅延補正を行った信号の相互相
関処理を行うことを特徴とする信号処理装置。
8. A signal processing apparatus according to claim 2, 3, 4, 5 or 6, wherein a plurality of receiving stations and delay correction of respective signals received by the plurality of receiving stations are performed, and each signal processing. A correlation processing unit that performs cross-correlation processing of the processing result of the device is provided, and the delay correction of the signals received by the plurality of receiving stations is performed based on the reference receiving station or the virtual receiving station, and the correlation processing unit is provided. 2. A signal processing device, characterized by performing cross-correlation processing of a signal for which delay correction has been performed in (1).
【請求項9】 累算処理部を設け、複数回の相互相関処
理結果を、周波数成分毎に累算することを特徴とする請
求項8の信号処理装置。
9. The signal processing apparatus according to claim 8, wherein an accumulation processing unit is provided, and a result of cross-correlation processing performed a plurality of times is accumulated for each frequency component.
【請求項10】 送信源から送られる複数の周波数成分
を持つ信号を受信する受信局を備え、 上記受信局は、受信した信号を遅延補正したのち、受信
される信号中の特定周波数信号の有無、もしくは特定周
波数信号のレベルを判別して受信した信号を解読するこ
とを特徴とする請求項2,3,4,5,6または請求項
7の信号処理装置。
10. A reception station for receiving a signal having a plurality of frequency components sent from a transmission source, wherein the reception station delay-corrects the received signal, and then the presence or absence of a specific frequency signal in the received signal. Or the signal processing apparatus according to claim 2, wherein the received signal is decoded by determining the level of the specific frequency signal.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010233091A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Fujitsu Ltd Relay device, relay method, receiving device and receiving method
JP2011089925A (en) * 2009-10-23 2011-05-06 Fujitsu Ltd Data correction device, and data correction method

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JP2010233091A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Fujitsu Ltd Relay device, relay method, receiving device and receiving method
JP2011089925A (en) * 2009-10-23 2011-05-06 Fujitsu Ltd Data correction device, and data correction method

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