JPH08293763A - 自動周波数制御回路 - Google Patents
自動周波数制御回路Info
- Publication number
- JPH08293763A JPH08293763A JP12040095A JP12040095A JPH08293763A JP H08293763 A JPH08293763 A JP H08293763A JP 12040095 A JP12040095 A JP 12040095A JP 12040095 A JP12040095 A JP 12040095A JP H08293763 A JPH08293763 A JP H08293763A
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- JP
- Japan
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- frequency
- phase
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- circuit
- afc
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ディジタル変調方式の受信機に用いられている
自動周波数制御回路の誤動作を回避し、ＡＦＣの制御範
囲を拡大するとともにＡＦＣ処理の簡略化を図る。 【構成】同期回路から得られる同期位相情報ａのフレー
ム先頭のユニークワードを既知のユニークワードと比較
して位相ずれｄを検出するＵＷ部位相比較器５１を設け
る。周波数ずれ推定器５２で、このＵＷ部の位相ずれｄ
からデータ部分の周波数ずれｃを推定し、基準周波数発
生器５３でローカル周波数を補正するための制御情報ｂ
を発生させるように構成した。
自動周波数制御回路の誤動作を回避し、ＡＦＣの制御範
囲を拡大するとともにＡＦＣ処理の簡略化を図る。 【構成】同期回路から得られる同期位相情報ａのフレー
ム先頭のユニークワードを既知のユニークワードと比較
して位相ずれｄを検出するＵＷ部位相比較器５１を設け
る。周波数ずれ推定器５２で、このＵＷ部の位相ずれｄ
からデータ部分の周波数ずれｃを推定し、基準周波数発
生器５３でローカル周波数を補正するための制御情報ｂ
を発生させるように構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動通信システムにお
ける受信機に用いられる自動周波数制御（ＡＦＣ：Auto
matic Frequency Contorol）回路の改良に関するもので
ある。
ける受信機に用いられる自動周波数制御（ＡＦＣ：Auto
matic Frequency Contorol）回路の改良に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】π／４シフトＱＰＳＫ（Quadrature Pha
se Shift Keying ：直交位相変調）や１６ＱＡＭ（Quad
rature Amplitude Modulation ：直交振幅変調）などの
ディジタル変復調方式によるディジタル移動無線通信に
おいて、送信機と通信相手の受信機は互いに完全に独立
した全く別個の端末となり、搬送波等の基準周波数を発
生させる発振器は互いに装備された素子の固体差のため
周波数や位相を完全に一致させることは不可能である。
このことより受信信号には周波数誤差が生じ、以後の信
号処理に悪影響を及ぼし情報が伝達されなくなる。この
悪影響を取り除くために、周波数誤差を補正する手段と
して、一般にＡＦＣが用いられている。
se Shift Keying ：直交位相変調）や１６ＱＡＭ（Quad
rature Amplitude Modulation ：直交振幅変調）などの
ディジタル変復調方式によるディジタル移動無線通信に
おいて、送信機と通信相手の受信機は互いに完全に独立
した全く別個の端末となり、搬送波等の基準周波数を発
生させる発振器は互いに装備された素子の固体差のため
周波数や位相を完全に一致させることは不可能である。
このことより受信信号には周波数誤差が生じ、以後の信
号処理に悪影響を及ぼし情報が伝達されなくなる。この
悪影響を取り除くために、周波数誤差を補正する手段と
して、一般にＡＦＣが用いられている。
【０００３】図面により、従来技術について説明する。
図１は本発明を適用しようとする受信機の部分構成例を
示すブロック図である。図２は図１に示したＡＦＣ回路
１３の従来の内部構成例のブロック図である。図１にお
いて、１１は直交検波器であり受信音声帯域信号を互い
に直交するＩ相とＱ相成分に変換する。１２は同期回路
であり、既知のＵＷ（ユニクワード）パターンと受信信
号のＵＷとの相互相関をとって相関ピークを検出するこ
とにより、同期位置を検出する。１３は本発明の対象と
するＡＦＣ回路であり、同期回路１２から抽出した同期
位相情報ａによって各判定基準点とのずれを推定し、ロ
ーカル周波数制御情報ｂを直交検波器１１に帰還してロ
ーカル発振器の位相のずれを補正する。１４は識別器で
ありデータを復調して出力する。
図１は本発明を適用しようとする受信機の部分構成例を
示すブロック図である。図２は図１に示したＡＦＣ回路
１３の従来の内部構成例のブロック図である。図１にお
いて、１１は直交検波器であり受信音声帯域信号を互い
に直交するＩ相とＱ相成分に変換する。１２は同期回路
であり、既知のＵＷ（ユニクワード）パターンと受信信
号のＵＷとの相互相関をとって相関ピークを検出するこ
とにより、同期位置を検出する。１３は本発明の対象と
するＡＦＣ回路であり、同期回路１２から抽出した同期
位相情報ａによって各判定基準点とのずれを推定し、ロ
ーカル周波数制御情報ｂを直交検波器１１に帰還してロ
ーカル発振器の位相のずれを補正する。１４は識別器で
ありデータを復調して出力する。
【０００４】次に、図２について図１と対応させなが
ら、従来のＡＦＣ回路１３の内部構成について説明す
る。２１は受信データ位相比較器であり、同期回路１２
から入力される同期位相情報ａを受信データ位相比較器
２１で各データの位相のずれを推定し、次の平均化器２
２で平均化し、周波数ずれ推定器２３で各データの周波
数のずれ量を推定する。この推定値を用いて、基準周波
数発生器２４で、ずれを補正するためのローカル周波数
制御情報ｂを出力する。この情報ｂは図１の直交検波器
１１へ帰還される。
ら、従来のＡＦＣ回路１３の内部構成について説明す
る。２１は受信データ位相比較器であり、同期回路１２
から入力される同期位相情報ａを受信データ位相比較器
２１で各データの位相のずれを推定し、次の平均化器２
２で平均化し、周波数ずれ推定器２３で各データの周波
数のずれ量を推定する。この推定値を用いて、基準周波
数発生器２４で、ずれを補正するためのローカル周波数
制御情報ｂを出力する。この情報ｂは図１の直交検波器
１１へ帰還される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
式では以下に述べるような問題が生じる。この問題点に
ついて図３，図４を参照して説明する。図３はπ／４シ
フトＱ ＰＳＫ（直交位相変調：Quadri Phase Shift K
eying）による変調信号を第一象限に重ねて示したスペ
ースダイアグラムである。図４は、１６ＱＡＭ（直交位
相変調：16 Quadature Amplitude Modulation ）による
変調信号を第一象限に重ねて示したスペースダイアグラ
ムである。図３においてＰ点は判定基準となる変調点で
あり、Ｓ点はＰ点から角度±θずれた受信信号の変調信
号を示している。角度θは受信信号の周波数ずれ量を示
すものである。π／４シフトＱＰＳＫの場合、各象限に
１つの変調点が存在し、その値を基準としてずれ量を補
正するため、ＡＦＣ処理のできる範囲は各象限とも±π
／４の範囲に制限されてしまう。
式では以下に述べるような問題が生じる。この問題点に
ついて図３，図４を参照して説明する。図３はπ／４シ
フトＱ ＰＳＫ（直交位相変調：Quadri Phase Shift K
eying）による変調信号を第一象限に重ねて示したスペ
ースダイアグラムである。図４は、１６ＱＡＭ（直交位
相変調：16 Quadature Amplitude Modulation ）による
変調信号を第一象限に重ねて示したスペースダイアグラ
ムである。図３においてＰ点は判定基準となる変調点で
あり、Ｓ点はＰ点から角度±θずれた受信信号の変調信
号を示している。角度θは受信信号の周波数ずれ量を示
すものである。π／４シフトＱＰＳＫの場合、各象限に
１つの変調点が存在し、その値を基準としてずれ量を補
正するため、ＡＦＣ処理のできる範囲は各象限とも±π
／４の範囲に制限されてしまう。
【０００６】また、図４においては、変調方式の例を１
６ＱＡＭとしているので各象限に４つの変調点が存在
し、位相点は各象限に３個所（図４のＴ1 点，Ｔ2 点，
Ｔ3 点）となるので、さらにＡＦＣ処理範囲は狭まる。
その上、このように各象限に複数の位相点が存在する多
値変調方式を用いた場合、各点の重なりあう部分におい
て、どの点を判定基準点として制御を行えばよいのかを
判定しなければならない。このため処理量は著しく増加
し、かつ複雑化し実現するのは極めて困難となる。以上
のように従来のＡＦＣ処理の場合、受信信号（変調信
号）のベクトル回転に偏りがあると、周波数オフセット
とみなして誤動作をおこし、多値変調方式を用いた場
合、処理が複雑化するという問題がある。
６ＱＡＭとしているので各象限に４つの変調点が存在
し、位相点は各象限に３個所（図４のＴ1 点，Ｔ2 点，
Ｔ3 点）となるので、さらにＡＦＣ処理範囲は狭まる。
その上、このように各象限に複数の位相点が存在する多
値変調方式を用いた場合、各点の重なりあう部分におい
て、どの点を判定基準点として制御を行えばよいのかを
判定しなければならない。このため処理量は著しく増加
し、かつ複雑化し実現するのは極めて困難となる。以上
のように従来のＡＦＣ処理の場合、受信信号（変調信
号）のベクトル回転に偏りがあると、周波数オフセット
とみなして誤動作をおこし、多値変調方式を用いた場
合、処理が複雑化するという問題がある。
【０００７】本発明の目的は、上記の問題点を改善し多
値変調方式の場合のＡＦＣの制御範囲を広げ、処理の簡
略化を図った自動周波数制御（ＡＦＣ）回路を提供する
ことにある。
値変調方式の場合のＡＦＣの制御範囲を広げ、処理の簡
略化を図った自動周波数制御（ＡＦＣ）回路を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のＡＦＣ回路は、
ディジタル変調方式の受信音声帯域信号を直交検波器で
検波し同期回路で同期位置を検出し識別器によって復調
データを得るための前記直交検波器のローカル周波数を
補正するために、前記同期回路から抽出した同期位相情
報によって判定基準点のずれを推定し前記直交検波器に
対してローカル周波数制御情報を与える自動周波数制御
回路において、前記同期回路から抽出した同期位相情報
のユニークワード部分とＡＦＣ判定基準とする既知のユ
ニークワードとを比較して位相のずれを検出し位相誤差
情報を出力するユニークワード位相比較器と、該位相誤
差情報によってデータ部分の周波数ずれを推定し周波数
ずれ情報を出力する周波数ずれ推定器と、該周波数ずれ
情報により前記ローカル周波数制御情報を発生して出力
する基準周波数発生器とを備えたことを特徴とするもの
である。すなわち、フレームの先頭位置を判定するため
の参照信号として用いられるＵＷをＡＦＣの判定基準点
として周波数ずれを推定し、ローカル周波数を補正する
ことを要旨とするものである。
ディジタル変調方式の受信音声帯域信号を直交検波器で
検波し同期回路で同期位置を検出し識別器によって復調
データを得るための前記直交検波器のローカル周波数を
補正するために、前記同期回路から抽出した同期位相情
報によって判定基準点のずれを推定し前記直交検波器に
対してローカル周波数制御情報を与える自動周波数制御
回路において、前記同期回路から抽出した同期位相情報
のユニークワード部分とＡＦＣ判定基準とする既知のユ
ニークワードとを比較して位相のずれを検出し位相誤差
情報を出力するユニークワード位相比較器と、該位相誤
差情報によってデータ部分の周波数ずれを推定し周波数
ずれ情報を出力する周波数ずれ推定器と、該周波数ずれ
情報により前記ローカル周波数制御情報を発生して出力
する基準周波数発生器とを備えたことを特徴とするもの
である。すなわち、フレームの先頭位置を判定するため
の参照信号として用いられるＵＷをＡＦＣの判定基準点
として周波数ずれを推定し、ローカル周波数を補正する
ことを要旨とするものである。
【０００９】
【実施例】図面に示した実施例により、本発明を詳細に
説明する。図５は本発明のＡＦＣ回路の内部構成例を示
したブロック図である。図５において、５１はＵＷ部位
相比較器であり、既知のＵＷパターンを判定基準に用い
て同期回路１２から抽出した受信データの同期位相情報
ａのＵＷ部の位相を比較して位相誤差情報ｄを出力す
る。５２は周波数ずれ推定器であり、位相比較器５１か
らの位相ずれ情報ｄを用いてそのフレームのデータの周
波数ずれを推定して周波数ずれ情報ｃを出力する。５３
は基準周波数発生器であり、ずれの補正を行うためのロ
ーカル周波数制御情報ｂを出力する。この情報ｂは図１
の直交検波器１１へ帰還される。
説明する。図５は本発明のＡＦＣ回路の内部構成例を示
したブロック図である。図５において、５１はＵＷ部位
相比較器であり、既知のＵＷパターンを判定基準に用い
て同期回路１２から抽出した受信データの同期位相情報
ａのＵＷ部の位相を比較して位相誤差情報ｄを出力す
る。５２は周波数ずれ推定器であり、位相比較器５１か
らの位相ずれ情報ｄを用いてそのフレームのデータの周
波数ずれを推定して周波数ずれ情報ｃを出力する。５３
は基準周波数発生器であり、ずれの補正を行うためのロ
ーカル周波数制御情報ｂを出力する。この情報ｂは図１
の直交検波器１１へ帰還される。
【００１０】次に、本発明の作用について述べる。図５
に示した本発明の実施例の作用を、図６，図７，図８を
参照し以下に説明する。図６は受信データのフレーム構
成を模式的に示す図であり、ＵＷとデータ（ＤＡＴＡ）
で１フレームとしている。ここで用いているＵＷは全て
同一のパターンである。図７はＵＷを判定基準として用
いた場合のＡＦＣ処理の制御範囲を示している。既知の
ＵＷを示すＵ点は全象限中に１点であるのでＡＦＣ制御
範囲は±πとなる。図８は多値変調方式の一例として１
６ＱＡＭによる変調信号を示すスペースダイアグラムで
あり、本発明によるＡＦＣ処理の制御範囲を示してい
る。この場合の判定基準点Ｗ点は全象限に１点であるの
でＡＦＣ処理の制御範囲は±πとなる。
に示した本発明の実施例の作用を、図６，図７，図８を
参照し以下に説明する。図６は受信データのフレーム構
成を模式的に示す図であり、ＵＷとデータ（ＤＡＴＡ）
で１フレームとしている。ここで用いているＵＷは全て
同一のパターンである。図７はＵＷを判定基準として用
いた場合のＡＦＣ処理の制御範囲を示している。既知の
ＵＷを示すＵ点は全象限中に１点であるのでＡＦＣ制御
範囲は±πとなる。図８は多値変調方式の一例として１
６ＱＡＭによる変調信号を示すスペースダイアグラムで
あり、本発明によるＡＦＣ処理の制御範囲を示してい
る。この場合の判定基準点Ｗ点は全象限に１点であるの
でＡＦＣ処理の制御範囲は±πとなる。
【００１１】図６の１フレーム分の受信信号のうちＵＷ
の部分の各シンボル点において、図５のＵＷ部位相比較
器５１で既知のＵＷ（Ｕ点）を判定基準位相に用いて位
相比較を行って位相のずれを検出し位相誤差情報ｄを出
力する。すなわち、データ部分における位相比較は行わ
ず、ＵＷ部分でのみ行った位相誤差情報ｄを周波数ずれ
推定器５２に入力する。周波数ずれ推定器５２は、入力
されたＵＷ部分の位相誤差情報ｄによってデータ部分の
周波数ずれを推定し、周波数ずれ情報ｃを出力する。基
準周波数発生器５３はこの周波数ずれ情報ｃによりロー
カル周波数情報ｂを発生して出力する。この場合のＡＦ
Ｃ処理の制御範囲は、ＵＷが既知信号であり全象限中で
１点に定められる（図７のＵ点）ので、従来の４倍の±
πの範囲に拡大される。
の部分の各シンボル点において、図５のＵＷ部位相比較
器５１で既知のＵＷ（Ｕ点）を判定基準位相に用いて位
相比較を行って位相のずれを検出し位相誤差情報ｄを出
力する。すなわち、データ部分における位相比較は行わ
ず、ＵＷ部分でのみ行った位相誤差情報ｄを周波数ずれ
推定器５２に入力する。周波数ずれ推定器５２は、入力
されたＵＷ部分の位相誤差情報ｄによってデータ部分の
周波数ずれを推定し、周波数ずれ情報ｃを出力する。基
準周波数発生器５３はこの周波数ずれ情報ｃによりロー
カル周波数情報ｂを発生して出力する。この場合のＡＦ
Ｃ処理の制御範囲は、ＵＷが既知信号であり全象限中で
１点に定められる（図７のＵ点）ので、従来の４倍の±
πの範囲に拡大される。
【００１２】さらに、図８のように多値変調方式を用い
た場合でも、上記の理由より判定基準点（Ｗ点）は１点
に限定されるので一つの象限に複数の位相点が現れるこ
となく、従来、処理を複雑化する大きな原因であった判
定基準位相点をどの点とするかという問題は回避され、
ＡＦＣ処理範囲は図７と同様±πの範囲で制御すること
ができる。
た場合でも、上記の理由より判定基準点（Ｗ点）は１点
に限定されるので一つの象限に複数の位相点が現れるこ
となく、従来、処理を複雑化する大きな原因であった判
定基準位相点をどの点とするかという問題は回避され、
ＡＦＣ処理範囲は図７と同様±πの範囲で制御すること
ができる。
【００１３】このように、本発明を実施することにより
制御範囲は従来の４倍に拡大され、既知のＵＷを基準と
した絶対位相検波に基づいているのでＡＦＣの信頼度
（精度）は高くなる。また、従来方式では処理が複雑化
し実現が困難であった多値変調方式の場合でも処理が簡
略化され、実現が容易になり、変調方式の種類に依存せ
ずＡＦＣ処理が可能になる。
制御範囲は従来の４倍に拡大され、既知のＵＷを基準と
した絶対位相検波に基づいているのでＡＦＣの信頼度
（精度）は高くなる。また、従来方式では処理が複雑化
し実現が困難であった多値変調方式の場合でも処理が簡
略化され、実現が容易になり、変調方式の種類に依存せ
ずＡＦＣ処理が可能になる。
【００１４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、ＵＷが付加された信号を用いたディ
ジタル移動通信システムのＡＦＣ処理において、従来の
方式に比べＡＦＣ処理の制御範囲が拡大し、ＡＦＣの精
度が向上し、変調方式の種類に依存しないＡＦＣ処理が
可能になるため、実用上極めて大きな効果がある。
施することにより、ＵＷが付加された信号を用いたディ
ジタル移動通信システムのＡＦＣ処理において、従来の
方式に比べＡＦＣ処理の制御範囲が拡大し、ＡＦＣの精
度が向上し、変調方式の種類に依存しないＡＦＣ処理が
可能になるため、実用上極めて大きな効果がある。
【図１】本発明を適用しようとする受信機の部分構成例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】従来のＡＦＣ回路の内部構成例を示すブロック
図である。
図である。
【図３】π／４シフトＱＰＳＫによる変調信号を第一象
限に重ねて示した従来のスペースダイアグラムである。
限に重ねて示した従来のスペースダイアグラムである。
【図４】１６ＱＡＭによる変調信号を第一象限に重ねて
示した従来のスペースダイアグラムである。
示した従来のスペースダイアグラムである。
【図５】本発明のＡＦＣ回路の内部構成の実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】受信データのフレーム構成の模式図である。
【図７】本発明を実施した場合のＡＦＣ処理範囲を示す
スペースダイアグラムである。
スペースダイアグラムである。
【図８】本発明を実施して１６ＱＡＭにより変調された
信号のＡＦＣ処理範囲を示すスペースダイアグラムであ
る。
信号のＡＦＣ処理範囲を示すスペースダイアグラムであ
る。
１１ 直交検波器 １２ 同期回路 １３ ＡＦＣ回路 １４ 識別回路 ２１ 受信データ位相比較器 ２２ 平均化器 ２３ 周波数ずれ推定器 ２４ 基準周波数発生器 ５１ ＵＷ部位相比較器 ５２ 周波数ずれ推定器 ５３ 基準周波数発生器
Claims (1)
- 【請求項１】 ディジタル変調方式の受信音声帯域信号
を直交検波器で検波し同期回路で同期位置を検出し識別
器によって復調データを得るための前記直交検波器のロ
ーカル周波数を補正するために、前記同期回路から抽出
した同期位相情報によって判定基準点のずれを推定し前
記直交検波器に対してローカル周波数制御情報を与える
自動周波数制御回路において、 前記同期回路から抽出した同期位相情報のユニークワー
ド部分とＡＦＣ判定基準とする既知のユニークワードと
を比較して位相のずれを検出し位相誤差情報を出力する
ユニークワード位相比較器と、 該位相誤差情報によってデータ部分の周波数ずれを推定
し周波数ずれ情報を出力する周波数ずれ推定器と、 該周波数ずれ情報により前記ローカル周波数制御情報を
発生して出力する基準周波数発生器とを備えたことを特
徴とする自動周波数制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12040095A JPH08293763A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 自動周波数制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12040095A JPH08293763A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 自動周波数制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08293763A true JPH08293763A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14785281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12040095A Pending JPH08293763A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 自動周波数制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08293763A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100417207C (zh) * | 2006-08-18 | 2008-09-03 | 四川长虹电器股份有限公司 | 扩展afc控制范围的方法 |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP12040095A patent/JPH08293763A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100417207C (zh) * | 2006-08-18 | 2008-09-03 | 四川长虹电器股份有限公司 | 扩展afc控制范围的方法 |
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