JPH09168003A - Detector using shift register and dft to detect synchronization sequence set having excellent correlation characteristic - Google Patents
Detector using shift register and dft to detect synchronization sequence set having excellent correlation characteristicInfo
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- JPH09168003A JPH09168003A JP7347379A JP34737995A JPH09168003A JP H09168003 A JPH09168003 A JP H09168003A JP 7347379 A JP7347379 A JP 7347379A JP 34737995 A JP34737995 A JP 34737995A JP H09168003 A JPH09168003 A JP H09168003A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、疑似多相周期シー
ケンス、および長さがN+2Lで疑似周期がNの、疑似
周期シーケンスと呼ぶ有限長シーケンスを検出する方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pseudo polyphase periodic sequence and a method for detecting a finite length sequence called a pseudo periodic sequence having a length of N + 2L and a pseudo period of N.
【0002】[0002]
【従来の技術】本願発明者らは、自己相関および相互相
関が非常に良好な一種の疑似多相周期シーケンスセット
を提案している(N.Suehiro,”Pseudo
−polyphase orthogonal seq
uence sets with good cros
scorrelation property”,Ap
plied Algebra,Algebraic A
lgorithms and Error−Corre
cting Codes,Lecture Notes
in Computer Science 508,
pp.106−112,Springer−Verla
g,1990)。シーケンスセットはデイジタルフィル
タ(DFT)によりmシーケンスから得られる。本願発
明者らは更に、長さN+2L,疑似周期Nの疑似周期シ
ーケンスと呼ぶ有限長シーケンスを設計する方法を提案
している(N.Suehiro,”Asignal d
esign without co−channel
interference for approxim
ately synchronized CDMA s
ystems”,IEEE Journal on S
elected Areas in Communic
ations,vol.12,pp.837−841,
June 1994)。2. Description of the Related Art The present inventors have proposed a kind of pseudo-polyphase periodic sequence set having very good autocorrelation and cross-correlation (N. Suehiro, "Pseudo").
-Polyphase orthogonal seq
ounce sets with good cros
correlation property ”, Ap
plied Algebra, Algebraic A
lgorithms and Error-Corre
cting Codes, Lecture Notes
in Computer Science 508,
pp. 106-112, Springer-Verla
g, 1990). A sequence set is obtained from m sequences by a digital filter (DFT). The present inventors have further proposed a method for designing a finite length sequence called a pseudo period sequence having a length N + 2L and a pseudo period N (N. Suehiro, “Signal d”).
design without co-channel
interface for approxim
ately synchronized CDMA s
systems ”, IEEE Journal on S
elected Areas in Communic
ations, vol. 12, pp. 837-841
June 1994).
【0003】以下に、これらのシーケンスについて説明
する。Hereinafter, these sequences will be described.
【0004】<疑似多相直交シーケンスセット>周期多
重項を除く全ての項に対して自己相関関数がゼロのとき
は、周期シーケンスは直交シーケンスと呼ばれる。以
下、あるクラスの疑似多相直交シーケンスセットを得る
方法について説明する(前記N.Suehiro)。N
個の疑似多相直交シーケンスからなる各々のセットがD
FTによりmシーケンスから導入される。ただし、Nは
シーケンスの周期である。N点逆DFTマトリクスによ
り周期Nのシフトされたmシーケンスを変換するにはN
通りの方法が有る。例えば、Nが3の場合は、<Pseudo Polyphase Orthogonal Sequence Set> When the autocorrelation function is zero for all terms except the periodic multiplex, the periodic sequence is called an orthogonal sequence. Hereinafter, a method for obtaining a certain class of pseudo-polyphase orthogonal sequence set will be described (N. Suehiro). N
Each set of P pseudo-orthogonal sequences is D
It is introduced from the m sequence by FT. However, N is the period of the sequence. To transform a shifted m sequence of period N by an N-point inverse DFT matrix, N
There is a street way. For example, if N is 3,
【0005】[0005]
【数1】 多相周期シーケンスはDFTにより直交シーケンスに変
換される。N点逆DFTマトリクスを用いシフトされた
mシーケンスを変換することにより、周期NのN個の直
交シーケンスを得ることが出来る。得られた疑似多相直
交シーケンスにおける各々の要素の絶対値は、[Equation 1] The polyphase periodic sequence is converted into an orthogonal sequence by DFT. By converting the shifted m sequence using the N-point inverse DFT matrix, N orthogonal sequences of period N can be obtained. The absolute value of each element in the obtained pseudo-polyphase orthogonal sequence is
【0006】[0006]
【数2】 となる。各々のシーケンスの自己相関関数は、 (10...0) となる。セット内の任意の2つのシーケンスの間の相互
相関関数の絶対値は、(Equation 2) Becomes The autocorrelation function of each sequence is (10 ... 0). The absolute value of the cross-correlation function between any two sequences in the set is
【0007】[0007]
【数3】 となる。(Equation 3) Becomes
【0008】<相互相関のない多相周期シーケンスセッ
ト>本願発明者らは、相互相関関数なしにあるクラスの
多相周期シーケンスセットを形成する方法を提案した。
各々のセットにおいて、任意の2つのシーケンスの間の
相互相関関数は全ての項に対してゼロになる。例えば、
x1 ,x2 ,x3 ,x4 を<Polyphase Periodic Sequence Set without Cross Correlation> The inventors have proposed a method of forming a class of polyphase periodic sequence sets without a cross correlation function.
In each set, the cross-correlation function between any two sequences is zero for all terms. For example,
x 1 , x 2 , x 3 , x 4
【0009】[0009]
【数4】 とする。(111−1)は、反復されたとき直交シーケ
ンスとなるので、 (100010001000−1000) も、反復されたとき直交シーケンスとなる。従っ
て、(...tx1t x1t x1...)が多相周期シーケンス
であり、(...t x2tx2 tx2...),(...t x3 tx3 tx3...),
(...t x4 tx4 tx4...)も同じ理由により多相周期シー
ケンスとなる。ただし、t (.) は転置された(.)を示
している。これらの多相周期シーケンスの任意の2つの
間の相互相関関数は全ての項に対してゼロになる。(Equation 4) And Since (111-1) becomes an orthogonal sequence when iterates, (100010001000-1000) also becomes an orthogonal sequence when iterates. Therefore, (... tx1 t x1 t x1 ...) is a polyphase periodic sequence, and (... t x2 t x2 t x2 ...), (... t x3 t x3 t x3 ...). .),
(... t x4 t x4 t x4 ...) is also a polyphase periodic sequence for the same reason. However, t (.) Indicates transposed (.). The cross-correlation function between any two of these polyphase periodic sequences will be zero for all terms.
【0010】<疑似周期シーケンス>周期シーケンスの
相関特性は有限長シーケンスのものよりむしろ容易であ
る。本願発明者らは、有限長シーケンスの相関特性を容
易に設計するために疑似周期シーケンスの概念を提案し
ている(前記N.Suehiro)。 A=(a0, a1,...,aN-1) を長さNの有限長シーケンスとする。これは良好な周期
相関特性を有するように設計される。また、 A' = (a N-1 ,...,aN-1, a0, a1, ..., a N-1, a0, a1,
..., aL-1) を長さN+2Lの有限長シーケンスとしよう。ここで、
長さNのその中心部分はAに一致するものである。シー
ケンスA’がシーケンスAに整合されたフィルタに入力
されたとき、A’とAの間の相互相関関数には長さ2N
+2L−1の出力信号が対応する。フィルタの出力信号
における長さ2L+1の中心部分は−Lシフト項からL
シフト項までの周期シーケンス(...AAA
A...)の自己相関関数に一致する。長さNの有限長
シーケンスをBとする。シーケンスA’がシーケンスB
に整合されたフィルタに入力されたとき、フィルタの出
力信号の長さ2L+1の中心部分は同様に二つの周期シ
ーケンス(...AAAA...)と(...BBB
B...)の間の相互相関関数に一致する。<Pseudo Periodic Sequence> The correlation characteristic of the periodic sequence is easier than that of the finite length sequence. The inventors of the present application have proposed the concept of pseudo-periodic sequences in order to easily design the correlation characteristics of finite-length sequences (N. Suehiro). Let A = (a 0 , a 1 , ..., A N-1 ) be a finite length sequence of length N. It is designed to have good cyclic correlation properties. A '= (a N-1 , ..., a N-1 , a 0 , a 1 , ..., a N-1 , a 0 , a 1 ,
Let ..., a L-1 ) be a finite sequence of length N + 2L. here,
Its central part of length N corresponds to A. When the sequence A'is input to the filter matched to the sequence A, the cross-correlation function between A'and A has length 2N.
The output signal of + 2L-1 corresponds. The central portion of length 2L + 1 in the output signal of the filter is from the -L shift term to L
Periodic sequence (... AAA) up to the shift term
A. . . ) Autocorrelation function of. Let B be a finite length sequence of length N. Sequence A'is sequence B
When input to the matched filter, the central part of the output signal of the filter of length 2L + 1 is likewise composed of two periodic sequences (... AAAAA ...) And (... BBB).
B. . . ), The cross-correlation function between
【0011】例えば、A=(111−1), N=4お
よびL=2とする。(...AAAA..)がAに対す
る整合フィルタに入力されたとき、出力信号
は(....40004000...)になる。Aが同
じフィルタに入力されたとき、出力信号は(−1014
10−1)になる。A’=(1−1A11)が同じフィ
ルタに入力されたとき、出力信号は(−12−1004
00121)になる。A’は長さN+2Lおよび疑似周
期Nの疑似周期シーケンスと呼ばれる。 <近似的に同期化されたCDMAシステム>本願発明者
らは、近似的に同期化されたCDMAシステムに対する
同一チャネル干渉のない信号設計方法を提案した(前記
N.Suehiro)。この信号設計はセルラ自動車個
人通信システムに対して良好である。この方法により、
相互相関なしに多相周期シーケンスセットから得られた
疑似周期シーケンスセットが設計される。長さN+2L
および疑似周期Nの疑似周期シーケンスが、入力信号に
対応する長さNの有限長シーケンスに整合されたフィル
タに入力されたとき、出力信号の中心はパルスであり、
サイドローブは小さなシフト部分に対してゼロである。
サイドローブ特性は多重パス効果に対して非常に良好で
ある。一方、長さN+2Lおよび疑似周期Nの疑似周期
シーケンスが入力信号に対応しない長さNの有限長シー
ケンスに整合されたフィルタに入力されると、出力信号
の中心部分(小さなシフト部分)はゼロになる。この性
質は同一チャネル干渉の無い特性を意味する。信号設計
に対する上記の方法は近(near)/遠(far)問
題に対する解である。しかしながら、近/遠問題がそれ
ほど厳しくないときは、DFTによりシフトされたmシ
ーケンスから得られた疑似多相周期シーケンスセットか
ら得られるより効率的な疑似多相疑似周期シーケンスセ
ットが得られる。For example, assume that A = (111-1), N = 4 and L = 2. When (... AAAAA ...) Is input to the matched filter for A, the output signal is (... 40004000 ...). When A is input to the same filter, the output signal is (-1014
10-1). When A '= (1-1A11) is input to the same filter, the output signal is (-12-1004
00121). A ′ is called a pseudo-periodic sequence of length N + 2L and pseudo-period N. <Approximately Synchronized CDMA System> The present inventors have proposed a signal design method without co-channel interference for an approximately synchronized CDMA system (N. Suehiro). This signal design is good for cellular automobile personal communication systems. By this method,
A pseudo-periodic sequence set obtained from the polyphase periodical sequence set without cross-correlation is designed. Length N + 2L
And a pseudo-period sequence of pseudo-period N is input to a filter matched to a finite-length sequence of length N corresponding to the input signal, the center of the output signal is a pulse,
The side lobes are zero for small shifts.
The sidelobe characteristics are very good for multipath effects. On the other hand, when the pseudo period sequence of length N + 2L and the pseudo period N is input to the filter matched with the finite length sequence of length N that does not correspond to the input signal, the central part (small shift part) of the output signal becomes zero. Become. This property means that there is no co-channel interference. The above method for signal design is a solution to the near / far problem. However, when the near / far problem is less severe, a more efficient quasi-polyphase quasi-periodic sequence set is obtained, which is obtained from the quasi-polyphase quasi-periodic sequence set obtained from the DFT shifted m-sequence.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、シフトレジ
スタ、DFT,インバータを用いて上記のシーケンスを
検出して同期化に供する方法を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for detecting the above sequence using a shift register, a DFT, and an inverter and providing the synchronization.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による二進スペクトルまたは4相スペクトル
シーケンスに対するフィルタは、長さN+2Lおよび疑
似周期Nの疑似周期シーケンスの入力信号に対して、こ
の信号をシフトさせるシフトレジスタと、このシフトレ
ジスタのN出力端子の各々に一つの入力端子が接続さ
れ、前記信号から周期NのN個の直交シーケンスを与え
るN点DFTハードウエアと、このN点DFTハードウ
エアに接続され、整合された信号の二進スペクトルを構
成するインバータと、このインバータに接続され、その
出力を加算する複素加算器とで構成される。In order to achieve the above object, a filter for a binary spectrum or a four-phase spectrum sequence according to the present invention, for an input signal of a pseudoperiodic sequence of length N + 2L and pseudoperiod N, A shift register for shifting this signal, one input terminal connected to each of the N output terminals of this shift register, N point DFT hardware for giving N orthogonal sequences of period N from the signal, and this N point It consists of an inverter connected to the DFT hardware and forming the binary spectrum of the matched signal, and a complex adder connected to this inverter and adding its outputs.
【0014】[0014]
【作用】前記シーケンスは疑似多相複素シーケンスであ
るが、DFTの出力は、同期が取れたとき、1または−
1になる。従って、これらのシーケンスを検出するため
の乗算器は不用である。本発明の方法はCDMAシステ
ムにおける同期化に用いることが出来る。The above-mentioned sequence is a pseudo-polyphase complex sequence, but the output of the DFT is 1 or-when synchronized.
Becomes 1. Therefore, no multiplier is needed to detect these sequences. The method of the present invention can be used for synchronization in CDMA systems.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明による同期化シーケ
ンス用検出器の一実施例について説明する。 <二進スペクトルまたは4相スペクトルシーケンスに対
する整合フィルタ>上記において、非常に良好な相関特
性を持つ二進スペクトルシーケンスの幾つかのセットに
ついて説明した。一般に、二進または4相シーケンスセ
ットよりむしろ容易な良好な相関特性を持つ二進スペク
トルまたは4相シーケンスセットを設計することが出来
る。ここでは、二進スペクトルまたは4相スペクトルシ
ーケンスに対するフィルタ設計方法を提案する。このフ
ィルタはシフトレジスタ、DFTハードウエア、幾つか
のインバータ、複素加算器を有する。信号を長さN+2
Lおよび疑似周期Nの疑似周期シーケンスとし、フィル
タを長さNの有限長シーケンスに対する有限長さシーケ
ンスとする。シフトレジスタのN出力端子の各々はN点
DFTハードウエアの入力端子の一つに接続される。幾
つかのインバータは、これらのインバータが整合された
信号の二進スペクトルからなるようにDFTハードウエ
アの出力端子に接続される。全ての出力は複素加算器に
収集される。このフィルタは多数の複素乗算器の代わり
にDFTハードウエアおよびインバータを用いる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a synchronization sequence detector according to the present invention will be described below. Matched Filters for Binary Spectral or Quadrature Spectral Sequences Above, we have described several sets of binary spectral sequences with very good correlation properties. In general, it is possible to design a binary spectral or 4-phase sequence set with good correlation properties that is easier than a binary or 4-phase sequence set. Here, a filter design method for a binary spectrum or a four-phase spectrum sequence is proposed. This filter has a shift register, DFT hardware, some inverters and a complex adder. Signal length N + 2
Let L and the pseudo period sequence of pseudo period N, and let the filter be a finite length sequence for a finite length sequence of length N. Each of the N output terminals of the shift register is connected to one of the input terminals of the N-point DFT hardware. Some inverters are connected to the output terminals of the DFT hardware such that they consist of the binary spectrum of the matched signal. All outputs are collected in the complex adder. This filter uses DFT hardware and inverters instead of multiple complex multipliers.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
長さN+2Lおよび疑似周期Nの疑似周期シーケンスの
入力信号に対して、この信号をシフトさせるシフトレジ
スタと、シフトされた信号から周期NのN個の直交シー
ケンスを与えるDFTハードウエアと、整合された信号
の二進スペクトルを構成するインバータとを設けること
により、簡単な構成で同期化シーケンスセットを検出す
ることが出来る効果を有する。As described above, according to the present invention,
Aligned with a shift register for shifting an input signal of pseudo-period sequence of length N + 2L and pseudo-period N, and DFT hardware providing N orthogonal sequences of period N from the shifted signal. By providing the inverter that configures the binary spectrum of the signal, it is possible to detect the synchronization sequence set with a simple configuration.
【図1】本発明による同期化シーケンス検出器の一実施
例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a synchronization sequence detector according to the present invention.
1 シフトレジスタ 2 DFTハードウエア 3 インバータ 4 複素加算器 1 shift register 2 DFT hardware 3 inverter 4 complex adder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 敏勝 神奈川県高座郡寒川町小谷二丁目1番1号 東洋通信機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshikatsu Naito 2-1-1 Otani, Samukawa-cho, Takaza-gun, Kanagawa Toyo Communication Equipment Co., Ltd.
Claims (1)
己相関および相互相関が良好な疑似多相周期シーケンス
セットと、疑似周期シーケンスと呼ぶ有限長シーケンス
とを信号として入力し、この信号をシフトさせるシフト
レジスタと、このシフトレジスタのN出力端子の各々に
一つの入力端子が接続され、前記信号を周期NのN個の
直交シーケンスを与えるN点DFTハードウエアと、こ
のN点DFTハードウエアに接続され、整合された信号
の二進スペクトルを構成するインバータと、このインバ
ータに接続され、その出力を加算する複素加算器とを備
えたことを特徴とする検出器。1. A shift for inputting a quasi-multiphase periodic sequence set which is obtained from an m sequence by DFT and has good autocorrelation and cross-correlation, and a finite length sequence called a pseudoperiodic sequence, and shifts this signal One input terminal is connected to each of the register and the N output terminals of this shift register, and the signal is connected to N-point DFT hardware for giving N orthogonal sequences of period N and the N-point DFT hardware. A detector comprising: an inverter that forms a binary spectrum of a matched signal; and a complex adder that is connected to the inverter and adds the outputs thereof.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7347379A JPH09168003A (en) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Detector using shift register and dft to detect synchronization sequence set having excellent correlation characteristic |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7347379A JPH09168003A (en) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Detector using shift register and dft to detect synchronization sequence set having excellent correlation characteristic |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09168003A true JPH09168003A (en) | 1997-06-24 |
Family
ID=18389833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7347379A Withdrawn JPH09168003A (en) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Detector using shift register and dft to detect synchronization sequence set having excellent correlation characteristic |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09168003A (en) |
-
1995
- 1995-12-14 JP JP7347379A patent/JPH09168003A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |