JPH08321857A - ディジタルスロープ検出装置及び方法 - Google Patents
ディジタルスロープ検出装置及び方法Info
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Abstract
検出のための複数の方法及び装置を提供する 【解決手段】 スロープ検出装置及び方法は、ベースバ
ンドで作動して直交振幅変調(QAM)のディジタル無
線システムにおけるパスバンド信号スペクトルのスロー
プを検出するものであり、ベースバンドで作動して受信
パスバンド信号の上及び下サイドバンドの信号出力パワ
ーを比較する。スロープ検出装置は、I及びQチャンネ
ルの入力をろ過するトランスバーサルフィルタ24,2
6とこれらのフィルタの出力を処理する乗算器16と結
合器18とを有し、パスバンド信号スペクトルのスロー
プを示す出力を供給する。この出力は、即時のスロープ
に変換された値であり、3つの状態であり、かつ、スロ
ープが正、0または負であるかを示すものである。
Description
ベースバンドおける方法のディジタル実施において、受
信パスバンド信号のスペクトル値(magnitude
spectrum)のスロープ(傾き)を決定する装
置および方法に関する。
線システムは、このシステムの特徴を改良するために周
波数分域イコライザー(FDE)を一般的に備えてい
る。このFDE(また、スロープイコライザーとして知
られている)は、伝送チャンネルまたは無線システムに
よりもたらされるエラーのために、受信パスバンド信号
のスペクトル値のスロープを補正する。最後に、FDE
は、補正すべきスロープがあるかいなかを検出するスロ
ープ検出装置を一般的に有している。このスロープ検出
装置は、受信信号の上サイドバンドと下サイドバンドの
信号出力パワーを比較してスペクトル値におけるいかな
るスロープかを検出する。従来の技術のスロープ検出装
置は、USB,LSB、バンドパスフィルタ(BPF)
及び比較器からなる。
検出装置は、アナログ回路を使用するパスバンドまたは
ベースバンドで構成され、インダクタ、キャパシタおよ
びアンプのような多数のアナログ構成要素を要求し、か
つ、中心周波数、バンド幅及びレベルの調節装置を要求
する。これらのすべては、製造費を増大させる。
を取り除くためのベースバンドにおけるスロープのディ
ジタル検出のための複数の方法及び装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、ベースバンドで作動して
直交振幅変調(QAM)のディジタル無線システムにお
いて受信パスバンド信号の上サイドバンドと下サイドバ
ンドの信号出力パワーを比較し、かつ、p(n)をベー
スバンドを中心としたロウパスフィルタのインパルス応
答とし、Bをバスバンドスペクトルにおける上及び下サ
イドバンドの中心のキャリア角周波数からの角周波数残
留偏差とする場合にp(n)cos(Bn)及びp
(n)sin(Bn)上における復調されたIチャンネ
ル及びQチャンネルのベースバンド信号の畳み込みをす
る一対の入力位相及び直交フィルタとともにベースバン
ドで作動するディジタルスロープ検出装置及び方法を提
供することにある。
ロックと用いて即時のスロープを出力表示し、また、直
列の比較器及び結合器におけるI及びQチャンネルの入
力の極性だけを考慮して即時のスロープを示す出力を供
給するディジタルスロープ検出装置及び方法を提供する
ことにある。
で作動して直交振幅変調(QAM)のディジタル無線シ
ステムにおいて受信パスバンド信号の上サイドバンドと
下サイドバンドの信号出力パワーを比較し、好ましくは
p(n)をベースバンドを中心としたロウパスフィルタ
のインパルス応答とし、Bをパスバンドスペクトルにお
ける上及び下サイドバンドの中心のキャリア角周波数か
らの角周波数残留偏差とする場合にp(n)cos(B
n)及びp(n)sin(Bn)上における復調された
Iチャンネル及びQチャンネルのベースバンド信号の畳
み込みをする一対の入力位相及び直交フィルタを備える
ディジタルスロープ検出装置を有する。
のディジタル無線システムのためのスロープの検出方法
であって、I及びQチャンネルのベースバンド入力を受
けるステップ(a)と、前記Iチャンネル入力をろ過し
て第1及び第2の直交Iチャンネル出力を供給し、か
つ、前記Qチャンネル入力をろ過して第1及び第2の直
交Qチャンネル入力出力を供給するステップ(b)と、
前記Qチャンネルの出力の一つにこれに直交する前記I
チャンネルの出力を掛け、前記Qチャンネルの出力の他
の一つにこれに直交する前記Iチャンネルの出力を掛け
るステップ(c)と、前記ステップ(c)における乗算
の積の差であって補正すべきか否かを示す前記差を決定
するステップ(d)とからなるスロープの検出方法を有
する。
を参照して説明する。図1を参照して、QAMの無線シ
ステムにおける受信パスバンド信号,x(t),は、次の
数1のように表すことができる。
ベースバンド信号であり、q(t) は復調されたQチャン
ネルベースバンド信号であり、かつ、Wはキャルア角周
波数である。その周波数分域,X(w),は次の数2で
表される。
i(t) およびq(t) のフーリエ変換である。中心周波数
がW+Bである上サイドバンド(USB)のバンドパス
フィルタ(BPF)は、次の数3で表される転送関数,
U(w),を有している。
送関数である。もし、私たちが前記USB BPFを前
記受信パスバンド信号,x(t) ,に適用すれば、前記U
SBBPFの出力スペクトル,X(w)U(w),は、
次の数4で表される。
たとしたら、前記USB BPFのIチャンネルのベー
スバンド出力スペクトル,UI(w),は、次の数5で
表される。
ャンネルのベースバンド出力スペクトル,UQ(w),
は、次の数6で表される。
(Bt )のフーリエ変換であり、jP(w+B)−jP
(w−B)がp(t)sin(Bt)のフーリエ変換であるこ
とを利用すると、ここでp(t) は前記ロウパスフィルタ
のインパルス出力P(w)であるから、前記USB B
PFの出力,ui(t) ,uq(t) ,は、それぞれ次の数7
および数8で表される。
び10で示され、かつ、* は畳み込み演算子である。
ドバンド(LSB)のバンドパスフィルタ(BPF)の
ベースバンド出力,li(t), lq(t),は、次の数12及
び数13で表される。
バンド実現は、前記QAM信号の複素表示となる。前記
入力位相及び直交信号をそれぞれ複素信号の実部及び虚
部とする。その時、前記ベースバンド信号は、i(t)+jq
(t) で表すことができる。そして、複素QAM復調信号
は
よって実行される。もし、p(t) が前記ロウパスフィル
タのインパルス応答であれば、その時前記USB BP
Fは、インパルス応答
は、インパルス応答
器のUSB BPFは、次の数18で示されるインパル
ス応答p(t)ejBt を有する。
PFは、次の数19で示されるインパルス応答p(t)e
-jBtを有する。
の出力は、次の数20で表される。
BPFの出力は、次の数21で表される。
2,13と同じ結果を示している。スロープ検出装置
は、前記USB及びLSB BPFsの信号出力パワー
を比較することができる。そこで、SDout を次の数2
2で表す。
グの入力位相及び直交フィルタを要求し、ここでこれら
のインパルス応答はそれぞれc(t) 及びs(t) である。
入力位相及び直交フィルタをアナログで構成すること
は、本発明により取り除かれるくじくべき仕事である。
ディジタル信号のために、図2を参照すると、数9及び
10のc(t) 及びs(t) のサンプルとして取られた様
式,c(n),s(n),は、次の数23及び24で表
される。
の数25で表される。
込み演算子である。
めの入力10及び12と、c(n)及びs(n)におけ
る入力の畳み込みをする入力位相及び直交フィルタ13
及び14を有している。前記フィルタ13及び14の出
力は、乗算器16と数25により表された出力を供給す
る結合器18に与えられる。前記角周波数残留偏差,
B,は、次のように決定される。十分に補正すべきであ
る前記USB及びLSBの出力のために、前記Bを前記
USBまたはLSBのバンド幅(すなわち、シンボルレ
ートの1/4)の半分にする。サンプリングレートがシ
ンボルレートと同じである、すなわち、Bが2π/4で
あるとすると、次の数27及び28が成り立つ。
のように決定される。約Bのバンド幅(すなわち、サン
プリングレートの1/4)を有するロウパスフィルタの
最も簡単の型は、次の数29で示すインパルス応答,p
(n),を有する。
次の数30及び31が成り立つ。
ンネルのディジタル入力20及び22は、トランバーサ
ルフィルタ24及び26に与えられる。このトランバー
サルフィルタ24及び26の各々は、図2のフィルタ1
3及び14からの出力に対応する出力を与える複数の遅
延装置28を有している。図3の実施例の出力SD0o
utは、図2におけるSDoutに似ている。
び直交フィルタの出力の極性だけを取ることにより簡単
化することができる。例えば、出力SD1outは、次
の数32で表される。
している。もし、ベースバンド信号の極性だけを用いる
ならば、さらに簡単化が可能である。出力SD2out
は、次の数33で表される。
を要求しているが、SD1より悪いスロープ検出動作を
有している。前記SDoutの信号は、図4に示すよう
にスロープに対応している。前記SD1スロープ検出装
置は前記SD2より高い検出利得を有してくるが、前記
SD1の実施例の複雑さは前記SD2の実施例の複雑さ
より大きい。選択的に、前記出力は、前記スロープが
正、0または負であるかを簡単に示すことができる。
れている。入力i(n)及びq(n)は、2つの遅延装
置29を介して、及び、入力の大きさおよびサイン値の
両方を考慮する大小比較器30に直接に与えられる。こ
の大小比較器30においては、A>Bの時にZが+1と
され、A<Bの時にZが−1とされ、かつ、これら以外
の時にZが0とされる。
て、及びサイン乗算器32に直接に与えられる。サイン
乗算器32においては、A>0かつB>0の時にZが+
1とされ、A>0かつB<0の時にZが−1とされ、A
<0かつB>0の時にZが−1とされ、A<0かつB<
0の時にZが+1とされ、かつ、これら以外の時にZが
0とされる。
34に与えられる。サイン比較器34においては、入力
のサイン値の情報だけが考慮される。サイン比較器34
においては、A>Bの時にZが+1とされ、A<Bの時
にZが−1とされ、かつ、これら以外の時にZが0とさ
れる。SD2の実施例のブロック図は、図6に示されて
おり、サイン比較器34が大小比較器30の代わりであ
ることを除けば、SD1のブロック図と似ている。入力
sgn[i(n)]及びsgn[q(n)](すなわ
ち、入力の制限された様式)は、直接に、及び2つの遅
延装置29を介して上述したように作動するサイン比較
器34に与えられる。この装置の残りのものは、SD1
に関連して述べられている通りである。
システムにおけるパスバンド信号スペクトルのスロープ
を検出するスロープ検出装置及び方法は、ベースバンド
で作動して受信パスバンド信号の上及び下サイドバンド
の信号出力パワーを比較する。スロープ検出装置は、I
及びQチャンネルの入力をろ過する複数のトンスバーサ
ルフィルタと、これらのフィルタの出力を処理する乗算
器および結合器とを有し、前記パスバンド信号スペクト
ルのスロープを示す出力を供給する。この出力は、即時
のスロープに変換されている値であり、また、3つの状
態であり、かつ、スロープが正、0または負であるかを
示す。
プをディジタル検出することができる。 また、本発明
は、簡単な論理ブロックと用いて即時のスロープを出力
表示し、また、直列の比較器及び結合器におけるI及び
Qチャンネルの入力の極性だけを考慮して即時のスロー
プを示す出力を供給することができる。
ある。
るスロープ(dB)を説明する図である。
式の実施例を説明するためのブロック図である。
例を説明するためのブロック図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 ベースバンドで作動して直交振幅変調
(QAM)のディジタル無線システムにおいて、受信パ
スバンド信号の上サイドバンドと下サイドバンドの信号
出力パワーを比較し、好ましくはp(n)をベースバン
ドを中心としたロウパスフィルタのインパルス応答と
し、Bをパスバンドスペクトルにおける上及び下サイド
バンドの中心のキャリア角周波数からの角周波数残留偏
差とする場合にp(n)cos(Bn)及びp(n)s
in(Bn)上における復調されたIチャンネル及びQ
チャンネルのベースバンド信号の畳み込み(convo
lutions)をする一対の入力位相及び直交フィル
タを有するディジタルスロープ検出装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のディジタルスロープ検
出装置において、p(n)sin(Bn)上における前
記Iチャンネルの畳み込みによってp(n)cos(B
n)上の前記Qチャンネルの畳み込みを増大させる第1
の乗算器と、p(n)sin(Bn)上における前記Q
チャンネルの畳み込みによってp(n)cos(Bn)
上の前記Iチャンネルの畳み込みを増大させる第2の乗
算器と、前記第1及び第2の乗算器の出力の差であって
即時のスロープを示す前記差を決定する結合器とを有す
るディジタルスロープ検出装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のディジ
タルスロープ検出装置において、Iチャンネル入力をろ
過して第1及び第2の直交出力を供給する第1のトラン
スバーサルフイルタと、Qチャンネル入力をろ過して第
1及び第2の直交出力を供給する第2のトランスバーサ
ルフイルタとを有するディジタルスロープ検出装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載のディジタルスロープ検
出装置において、前記Qチャンネルの出力の一つにこれ
に直交する前記Iチャンネルの出力を掛ける第1の乗算
器と、前記Qチャンネルの出力の他の一つにこれに直交
する前記Iチャンネルの出力を掛ける第2の乗算器とを
有するディジタルスロープ検出装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載のディジタルスロープ検
出装置において、前記第1及び第2の乗算器の出力の差
であって即時のスロープと示す前記差を決定する結合器
とを有するディジタルスロープ検出装置。 - 【請求項6】 直交振幅変調(QAM)のディジタル無
線システムにおいて、I及びQチャンネルのベースバン
ド入力と、Iチャンネル入力をろ過して第1及び第2の
直交出力を供給する第1のトランスバーサルフイルタ
と、Qチャンネル入力をろ過して第1及び第2の直交出
力を供給する第2のトランスバーサルフイルタと、前記
Qチャンネルの出力の一つにこれに直交する前記Iチャ
ンネルの出力を掛ける第1の乗算器と、前記Qチャンネ
ルの出力の他の一つにこれに直交する前記Iチャンネル
の出力を掛ける第2の乗算器と、前記第1及び第2の乗
算器の出力の差であってスロープが補正すべきであるか
否かを示す前記差を決定する結合器とを有するディジタ
ルスロープ検出装置。 - 【請求項7】 請求項6に記載のディジタルスロープ検
出装置において、前記第1及び第2のタオランスバーサ
ルは、好ましくは前記QAMのディジタル無線システム
の周波数分域イコライザーにおける複数の遅延装置を有
するディジタルスロープ検出装置。 - 【請求項8】 ベースバンドで作動して受信パスバンド
信号の上サイドバンドと下サイドバンドの信号出力パワ
ーを比較するものであり、I及びQチャンネルのディジ
タルベースバンド入力と、これらの入力を遅延させる遅
延装置と、前記入力の大きさ及びサイン値(sign
s)と前記遅延装置の出力とを論理的に比較する大小比
較器と、この大小比較器からの出力を論理的に増大させ
る一対のサイン乗算器と、これらのサイン乗算器からの
出力のサイン値を論理的に比較してこれにより即時のス
ロープを示す出力を供給するディジタルスロープ検出装
置。 - 【請求項9】 請求項8に記載のディジタルスロープ検
出装置において、前記入力はAであり、前記遅延装置か
らの出力はBであり、前記大小比較器からの出力はZで
ある場合において、前記大小比較器における論理的比較
値Zは、A>Bの時にZが+1とされ、A<Bの時にZ
が−1とされ、かつ、これら以外の時にZが0とされる
ディジタルスロープ検出装置。 - 【請求項10】 請求項8に記載のディジタルスロープ
検出装置において、大小比較器の出力は前記Iチャンネ
ルの入力に対するものがAであり、前記Qチャンネルの
入力に対するものがBであり、かつ、サイン乗算器から
の出力はZである場合において、前記サイン乗算器にお
ける論理的結合値Zは、A>0かつB>0の時にZが+
1とされ、A>0かつB<0の時にZが−1とされ、A
<0かつB>0の時にZが−1とされ、A<0かつB<
0の時にZが+1とされ、かつ、これら以外の時にZが
0とされるディジタルスロープ検出装置。 - 【請求項11】 請求項8に記載のディジタルスロープ
検出装置において、前記サイン乗算器からの出力はA及
びBであり、サイン比較器からの出力はZである場合に
おいて、前記サイン比較器における論理的比較値Zは、
A>Bの時にZが+1とされ、A<Bの時にZが−1と
され、かつ、これら以外の時にZが0とされるディジタ
ルスロープ検出装置。 - 【請求項12】 直交振幅変調(QAM)のディジタル
無線システムのためのスロープの検出方法であって、I
及びQチャンネルのベースバンド入力を受けるステップ
(a)と、前記Iチャンネル入力をろ過して第1及び第
2の直交Iチャンネル出力を供給し、かつ、前記Qチャ
ンネル入力をろ過して第1及び第2の直交Qチャンネル
出力を供給するステップ(b)と、前記Qチャンネルの
出力の一つにこれに直交する前記Iチャンネルの出力を
掛け、前記Qチャンネルの出力の他の一つにこれに直交
する前記Iチャンネルの出力を掛けるステップ(c)
と、前記ステップ(c)における乗算の積の差であって
補正すべきか否かを示す前記差を決定するステップ
(d)とからなるスロープの検出方法 - 【請求項13】 ベースバンドにおいてディジタル的に
スロープを検出する方法であって、I及びQチャンネル
のベースバンド入力を受けるステップ(a)と、遅延装
置においてI及びQチャンネルの入力を遅延するステッ
プ(b)と、I及びQチャンネルの入力のサイン値と前
記遅延装置からの出力とを論理的に比較するステップ
(c)と、前記サイン値比較の結果を論理的に乗算する
ステップ(d)と、前記乗算された結果の値のサイン値
を比較してこれにより即時のスロープを示す出力を供給
するステップ(e)とを有するスロープを検出する方
法。 - 【請求項14】 請求項13に記載のスロープを検出す
る方法において、I及びQチャンネルの入力のサイン値
を論理的に比較する前記ステップは、さらにI及びQチ
ャンネルの入力の大きさを論理的に比較するステップを
有するスロープを検出する方法。
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