JPH09200281A - 同期装置 - Google Patents

同期装置

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JPH09200281A
JPH09200281A JP8023447A JP2344796A JPH09200281A JP H09200281 A JPH09200281 A JP H09200281A JP 8023447 A JP8023447 A JP 8023447A JP 2344796 A JP2344796 A JP 2344796A JP H09200281 A JPH09200281 A JP H09200281A
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wave
synchronization
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memory
interference
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Hideki Yukitomo
英記 行友
Katsuhiko Hiramatsu
勝彦 平松
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信側で相関をとり、相関が高い時刻を既知
のパタン受信時刻と判断することにより同期を獲得する
同期装置において、干渉波が存在する場合においても正
しく同期獲得を行なうことができるようにする。 【解決手段】 本発明の同期装置は、所望波の同期ワー
ドと干渉波の同期ワードを用いて受信波の同期ワード近
傍での所望波および干渉波のフェージングを正しく推定
するフェージング推定装置106と、前記所望波の同期ワ
ードを保存する第1メモリ102と、前記干渉波の同期ワ
ードを保存する第2メモリ104と、前記第1メモリに保
存された所望波の同期ワードと受信波から前記フェージ
ング推定装置により推定された干渉波を取り除いたもの
との相関値を計算する第1相関器101と、前記第2メモ
リに保存された干渉波の同期ワードと受信波から前記フ
ェージング推定装置により推定された所望波を取り除い
たものとの相関値を計算する第2相関器103と、前記第
1相関器の出力と前記第2相関器の出力のいずれかから
高い相関値を得て同期を獲得する同期判定回路105を備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタル無線通信装
置における同期装置に関し、特に干渉波が存在する場合
においても正しく同期獲得を行なうことができる同期装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】無線通信を行なう際、送信機と受信機の
同期をとる必要がある。そのため送信系列のなかに既知
のパタンを挿入しておき、受信側で相関をとり、相関が
高い時刻を既知のパタン受信時刻と判断することによ
り、同期を獲得する。
【0003】従来の同期装置は、図3のブロック図に示
すように、相関器A301と、メモリA302と、相関器B30
3と、メモリB304および同期判定回路305から構成され
ている。また、送信信号のフレームフォーマットを図2
に示す。図3および図2を用いてその動作を説明する。
【0004】図2では、同期をとるための既知のパタン
は送信信号の中央に配置しているが、前方はまたは後方
でも差し支えない。シンボル長はMシンボルとし、図2
ではM=10である。通常、この既知のパターンを同期ワ
ードや同期シンボルと呼ぶ。
【0005】メモリAとメモリBにはそれぞれ、所望波
と干渉波の同期ワード(ここではMシンボルとする)、
sw11、sw12、…、sw1M、sw21、sw22
…、sw2Mが保存される。sw1x、sw2xはそれぞ
れ、xシンボル目の所望波の同期ワードの同相成分と直
交成分の組と、干渉波の同期ワードの同相成分と直交成
分の組で、ここでは複素数として表現する。
【0006】相関器Aの構成を図7に示す。相関器Aは
A/D変換された受信波の直交成分と同相成分を同期ワ
ード長だけ保存するシフトレジスタを持つ。このシフト
レジスタは相関器Bと共有することが可能である。時刻
Tにおいてシフトレジスタには時刻T−N+1からTま
でのN個の受信データ、rT-N+1、rT-N+2、…、rT
保存されている。rTは時刻Tにおける受信信号の同相
成分と直交成分の組でここでは複素数として表現する。
相関器Aは所望波の同期ワード(メモリAの内容)と受
信波との相関値s1を出力する。
【0007】
【数式1】 XバーはXの共役複素数を表し、|X|はXの大きさを表
す。s1はMシンボル分の所望波の同期ワードの波形と
受信信号の波形がどれだけ似ているかを表し、波形が似
ていれば似ているほど1に近づき、完全に一致するとき
1になる。逆に波形が似ていなければ似ていないほど0
に近づく。受信波形との相関をとる処理により、相関値
が高い時刻であれば、同期ワードを受信していると判断
することができる。
【0008】相関器Bの構成は相関器Aの構成と同一で
ある。図7に示すように、相関器BはA/D変換された
受信波の直交成分と同相成分を同期ワード長だけ保存す
るシフトレジスタを持つ。このシフトレジスタは相関器
Aと共有することが可能である。時刻Tにおいてシフト
レジスタには時刻T−N+1からTまでのN個の受信デ
ータ、rT-N+1、rT-N+2、…、rTが保存されている。
Tは時刻Tにおける受信信号の同相成分と直交成分の
組でここでは複素数として表現する。相関器Bでは干渉
波の同期ワード(メモリBの内容)と受信波との相関値
s2を出力する。
【0009】
【数式2】 同期判定回路305では相関器Aと相関器Bからのそれぞ
れの入力をもとに同期ワード受信時刻であるかどうかの
判定を行なう。例えば相関器A、相関器Bのどちらから
でも、早く相関値が高い受信時刻が得られたときを同期
ワード受信時刻と判断する。
【0010】図6に従来の同期判定回路の構成を示す。
図6において、同期判定回路は、論理回路601と、ラッ
チ回路602と、アドレスカウンタ603および比較器604か
ら構成される。
【0011】論理和回路601の入力には相関器Aと相関
器Bの出力がそれぞれ入力1および入力2として与えら
れる。ラッチ回路603は、論理和回路601の出力が初めて
論理1になったときのアドレスカウンタ602の値を保存
する。アドレスカウンタ602は、サンプリングクロック
のタイミング毎に変化し、所定の周期毎にリセットされ
る。比較器604は現在時刻を表すアドレスカウンタ602の
値と同期ワード受信時刻と判断された時刻を保存するラ
ッチ回路603に保存された出力を比較し、一致していれ
ば論理1、一致していなければ論理0を出力する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来構成
の場合、干渉波が存在しその影響が大きいときには、十
分な同期獲得性能を得ることができないという問題があ
った。周波数利用効率の観点から隣接したセルにおい
て、同一周波数を利用できることが望ましく、干渉波が
存在する場合においても正しく同期獲得ができることが
求められている。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
に本発明は、干渉波の同期ワードが既知のとき、同期ワ
ードが短く、同期ワード受信時刻近傍ではフェージング
の影響が一定であるとの認識の下、同期ワード受信時刻
近傍においては所望波、干渉波が推定できることを利用
し、受信波を所望波成分と干渉波成分に分離して、所望
波の同期ワードおよび干渉波の同期ワードと受信波の各
成分とで相関をとることにより、従来より精度の高い同
期獲得性能を得ることができるようにしたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)本発明の第1の実施の形態である
同期装置を機能ブロック図として図1に示す。図1にお
いて、従来の同期装置と異なる点は、フェージング推定
装置を備えるようにしたことにある。図1の同期装置
は、相関器A101と、メモリA102と、相関器B103と、
メモリB104と、同期判定回路105およびフェージング推
定装置105から構成される。
【0015】フェージング推定装置の詳細な構成を機能
ブロック図として図5に示す。図5において、フェージ
ング推定装置は、メモリC501と、相関器C502と、相関
器D503と、メモリD504および複素計算器505から構成
される。
【0016】以上のように構成されたフェージング推定
装置の動作を、図1および図5を用いて説明する。
【0017】図5のメモリCおよびメモリDにはそれぞ
れ、所望波と干渉波の同期ワード(ここではMシンボル
とする)、sw11、sw12、…、sw1M、sw21
sw22、…、sw2Mが保存される。sw1x、sw2x
はそれぞれ、xシンボル目の所望波、干渉波の同期ワー
ドの同相成分と直交成分の組で、ここでは複素数として
表現する。図5のメモリCおよびメモリDはそれぞれ、
図1のメモリAおよびメモリBと共有が可能である。
【0018】図5の相関器Cの構成は図7に示す前記相
関器Aおよび相関器Bの構成と同じである。相関器Cは
A/D変換された受信波の直交成分と同相成分を同期ワ
ード長だけ保存するシフトレジスタを持つ。このシフト
レジスタは図5の相関器Dと共有することが可能であ
る。時刻Tにおいてシフトレジスタには時刻T−N+1
からTまでのN個の受信データ、rT-N+1、rT-N+2
…、rTが保存されている。rTは時刻Tにおける受信信
号の同相成分と直交成分の組でここでは複素数として表
現する。図5の相関器Cは所望波の同期ワード(図5の
メモリCの内容)と受信波との相関値rs1を出力す
る。
【0019】
【数式3】 XバーはXの共役複素数を表し、|X|はXの大きさを表
す。rs1はMシンボル分の所望波の同期ワードの波形
と受信信号の波形がどれだけ似ているかを表し、波形が
似ていれば似ているほど1に近づき、完全に一致すると
き1になる。逆に波形が似ていなければ似ていないほど
0に近づく。受信波形との相関をとる処理により、相関
値が高い時刻であれば、同期ワードを受信していると判
断することができる。
【0020】相関器Dの構成は相関器Cの構成と同一で
ある。図7に示すように、相関器DはA/D変換された
受信波の直交成分と同相成分を同期ワード長だけ保存す
るシフトレジスタを持つ。このシフトレジスタは図5の
相関器Cと共有することが可能である。時刻Tにおいて
シフトレジスタには時刻T−N+1からTまでのN個の
受信データ、rT-N+1、rT-N+2、…、rTが保存されて
いる。rTは時刻Tにおける受信信号の同相成分と直交
成分の組でここでは複素数として表現する。図5の相関
器Dでは干渉波の同期ワード(メモリDの内容)と受信
波との相関値rs2を出力する。
【0021】
【数式4】 複素計算器は相関器Cと相関器Dの出力rs1、rs2
から、以下のように求まる所望波のフェージングと干渉
波のフェージング、X、Yを出力する。
【0022】
【数式5】 図1のメモリAおよびメモリBにはそれぞれ、所望波と
干渉波の同期ワード(ここではMシンボルとする)、s
w11、sw12、…、sw1M、sw21、sw22
…、sw2Mが保存される。sw1x、sw2xはそれぞ
れ、xシンボル目の所望波の同期ワードの同相成分と直
交成分の組と、干渉波の同期ワードの同相成分と直交成
分の組で、ここでは複素数として表現する。
【0023】図1の相関器AはA/D変換された受信波
の直交成分と同相成分を同期ワード長だけ保存するシフ
トレジスタを持つ。このシフトレジスタは図1の相関器
Bと共有することが可能である。時刻Tにおいてシフト
レジスタには時刻T−N+1からTまでのN個の受信デ
ータ、rT-N+1、rT-N+2、…、rTが保存されている。
Tは時刻Tにおける受信信号の同相成分と直交成分の
組でここでは複素数として表現する。
【0024】図1の相関器Aは所望波の同期ワード(メ
モリAの内容)と受信波から推定された干渉波を取り除
いたものの相関値s1を出力する。具体的には、シフト
レジスタの各値から干渉波のフェージング×干渉波の同
期ワードをひき、所望波の同期ワードで割ったものと、
所望波の同期ワードの相関をとる。
【0025】
【数式6】 XバーはXの共役複素数を表し、|X|はXの大きさを表
す。s1はMシンボル分の所望波の同期ワードの波形と
受信信号の波形がどれだけ似ているかを表し、波形が似
ていれば似ているほど1に近づき、完全に一致するとき
1になる。逆に波形が似ていなければ似ていないほど0
に近づく。受信波形との相関をとる処理により、相関値
が高い時刻であれば、同期ワードを受信していると判断
することができる。
【0026】図1の相関器Bは図1の相関器Aと同じよ
うにA/D変換された受信波の直交成分と同相成分を同
期ワード長だけ保存するシフトレジスタを持つ。このシ
フトレジスタは図1の相関器Aと共有することが可能で
ある。時刻Tにおいてシフトレジスタには時刻T−N+
1からTまでのN個の受信データ、rT-N+1、rT-N+2
…、rTが保存されている。rTは時刻Tにおける受信信
号の同相成分と直交成分の組でここでは複素数として表
現する。図1の相関器Bでは干渉波の同期ワード(メモ
リBの内容)と受信波から推定された所望波を取り除い
たものの相関値s2を出力する。具体的には、シフトレ
ジスタの各値から所望波のフェージング×所望波の同期
ワードをひき、干渉波の同期ワードで割ったものと、干
渉波の同期ワードの相関をとる。
【0027】
【数式7】 図1の同期判定回路105の構成は従来構成に準じる。た
だし、従来構成で述べた方法だけでなく論理和回路の代
りに論理積回路を用いる方法や、バーストやフレーム時
間毎に累積加算する方法も可能である。
【0028】(第2の実施の形態)前記第1の実施の形
態に対し、干渉波が複数存在するときはすべての干渉波
を推定できればそれぞれにおいて精度の良い相関を得る
ことができ、さらに高速に同期獲得をすることができ
る。
【0029】本発明の第2の実施の形態である同期装置
を機能ブロックとして図8に示す。図8は、干渉波が複
数存在するときの同期装置のブロック図を示す。図8の
同期装置は、相関器1801と、メモリ1802と、相関器2
803と、メモリ2804と、…、相関器n805と、メモリn8
06と、同期判定回路807およびフェージング推定装置808
から構成されている。
【0030】図9に干渉波が複数存在する場合の前記フ
ェージング推定装置のブロック図を示す。図9におい
て、前記フェージング推定装置は、第1の相関器901
と、第1のメモリ902と、第2の相関器903と、第2のメ
モリ904と、…、第nの相関器905と、第nのメモリ906
および複素計算器907から構成される。
【0031】図9の各相関器、各メモリの機能は前記第
1の実施の形態において説明した図5のフェージング推
定装置の各相関器、各メモリの機能に準ずる。
【0032】図9のフェージング推定装置では出力とし
てX1、X2、…、Xnが得られるとし、所望波からn−
1個の干渉波の同期ワードを{sw11、sw12、…、
sw1M}、{sw21.sw22、…、sw2M}、{s
wn1、swn2、…、swnM}とし、それぞれの同期
ワードと受信波の相関値をs1、s2、…、snとするな
らば、
【数式8】 という関係がなりたつ。
【0033】図8の相関器の構成は、前記第1の実施の
形態における図1の相関器の構成を拡張した構成とな
り、k番目の干渉波と相関をとる場合、
【数式9】 を出力する。
【0034】同期判定回路807の構成は前記第1の実施
の形態における同期判定回路と同様に従来構成に準ず
る。
【0035】このように本発明の前記第2の実施の形態
よれば、推定できる複数の干渉波を利用することによ
り、干渉波の数が多い状況においても正しく同期獲得が
できるようにすることが可能である。
【0036】
【発明の効果】以上に説明した実施の形態から明らかな
ように、本発明の同期装置は、干渉波が存在する場合に
おいても正しく同期獲得を行なうことができるという効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における同期装置の
ブロック図、
【図2】本発明の第1の実施の形態における伝送信号の
フレームフォーマット、
【図3】従来方式の同期装置のブロック図、
【図4】本発明でも使われる従来構成の相関器の出力波
形、
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるフェージン
グ推定装置のブロック図、
【図6】本発明の第1の実施の形態における同期判定回
路のブロック図、
【図7】本発明でも使われる従来構成の相関器の詳細な
機能ブロック図、
【図8】本発明の第2の実施の形態における同期装置の
ブロック図、
【図9】本発明の第2の実施の形態におけるフェージン
グ推定装置のブロック図である。
【符号の説明】
101、301 相関器A 102、302 メモリA 103、303 相関器B 104、304 メモリB 105、305、807 同期判定回路 106、808 フェージング推定装置 501 メモリC 502 相関器C 503 相関器D 504 メモリD 505、907 複素計算器 601 論理和回路 602 アドレスカウンタ 603 ラッチ回路 604 比較器 701 シフトレジスタ 702 複素乗算器 703 メモリ 801 相関器1 802 メモリ1 803 相関器2 804 メモリ2 805 相関器n 806 メモリn 901 第1の相関器 902 第1のメモリ 903 第2の相関器 904 第2のメモリ 905 第nの相関器 906 第nのメモリ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信系列の内に既知のパタンを挿入して
    おき、受信側で相関をとり、相関が高い時刻を既知のパ
    タン受信時刻と判断することにより同期を獲得する同期
    装置において、 所望波の同期ワードと干渉波の同期ワードを用いて受信
    波の同期ワード近傍での所望波および干渉波のフェージ
    ングを正しく推定するフェージング推定装置と、 前記所望波の同期ワードを保存する第1メモリと、 前記干渉波の同期ワードを保存する第2メモリと、 前記第1メモリに保存された所望波の同期ワードと受信
    波から前記フェージング推定装置により推定された干渉
    波を取り除いたものとの相関値を計算する第1相関器
    と、 前記第2メモリに保存された干渉波の同期ワードと受信
    波から前記フェージング推定装置により推定された所望
    波を取り除いたものとの相関値を計算する第2相関器
    と、 前記第1相関器の出力と前記第2相関器の出力のいずれ
    かから高い相関値を得て同期を獲得する同期判定回路
    と、 を備えることを特徴とする同期装置。
  2. 【請求項2】 送信系列の内に既知のパタンを挿入して
    おき、受信側で相関をとり、相関が高い時刻を既知のパ
    タン受信時刻と判断することにより同期を獲得する同期
    装置において、 所望波の同期ワードと複数の干渉波の同期ワードを用い
    て受信波の同期ワード近傍での所望波および干渉波のフ
    ェージングを正しく推定するフェージング推定装置と、 前記所望波の同期ワードを保存する第1メモリと、 前記複数の干渉波の同期ワードを各干渉波毎に保存する
    第2メモリ群と、 前記第1メモリに保存された所望波の同期ワードと受信
    波から前記フェージング推定装置により前記複数の干渉
    波に対して各推定された干渉波を取り除いたものとの相
    関値を計算する第3相関器と、 前記第2メモリ群の各々に保存された干渉波の同期ワー
    ドと受信波から前記フェージング推定装置により推定さ
    れた所望波を取り除いたものとの相関値を計算する第4
    相関器群と、 前記第3相関器の出力と前記第4相関器群の各出力のい
    ずれかから高い相関値を得て同期を獲得する同期判定回
    路と、 を備えることを特徴とする同期装置。
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