JPH10112736A - 同期検出回路 - Google Patents

同期検出回路

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JPH10112736A
JPH10112736A JP8281849A JP28184996A JPH10112736A JP H10112736 A JPH10112736 A JP H10112736A JP 8281849 A JP8281849 A JP 8281849A JP 28184996 A JP28184996 A JP 28184996A JP H10112736 A JPH10112736 A JP H10112736A
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JP
Japan
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signal
circuit
frame
dqpsk
fft
Prior art date
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Pending
Application number
JP8281849A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Igarashi
洋 五十嵐
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Communication Equipment Co Ltd filed Critical Toyo Communication Equipment Co Ltd
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は特別な送信シーケンスを使用するこ
となく、受信データのみに基づいて、同期信号を生成し
て、受信したDQPSK信号を復調し、このDQPSK
信号の有効シンボル期間中に含まれる各シンボルを再生
する。 【解決手段】 前置処理回路2によってデジタル化され
たDQPSK信号に対して、このDQPSK信号のフレ
ーム周波数と同じ周波数を持つフレームパルスを使用し
て第1、第2FFTウインドウを生成するとともに、こ
れら第1、第2FFTウインドウを使用して、前記DQ
PSK信号中の2部分をFFT変換し、これらの各FF
T演算結果が特定の条件を満たすかどうかに応じて、前
記フレームパルスの位相を進めたり、遅らせたりするよ
うにして、前記DQPSK信号の位相と、前記フレーム
パルスの位相とを一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルデータを
DQPSK変調し、かつ周波数分割多重化して伝送する
デジタル伝送システムなどの受信装置で使用される同期
検出回路に係わり、特に特別な送信シーケンスを使用す
ることなく、受信データのみに基づいて、送信側との正
確なフレーム同期を取るようにした同期検出回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】デジタルデータをDQPSK変調し、か
つ周波数分割多重化して伝送するデジタル伝送システム
のうち、ガード信号期間を有するDQPSK信号の同期
を取る同期検出回路として、従来、図4に示す回路が知
られている。この図に示す同期検出回路101は、受信
したDQPSK信号が入力される同期検出回路入力端子
102と、この同期検出回路入力端子102に入力され
たDQPSK信号を指定された遅延時間だけ遅延させる
遅延回路103と、この遅延回路103から出力される
DQPSK信号と前記同期検出回路入力端子102に入
力されたDQPSK信号との相関を取って相関係数を求
める相関回路104と、この相関回路104から出力さ
れる相関係数に応じてタイミング信号を生成し、これを
同期検出回路出力端子106から出力するタイミング回
路105とを備えている。このような構成により、この
同期検出回路101では、図5(a)に示すフォーマッ
トのDQPSK信号が同期検出回路入力端子102に入
力されたとき、遅延回路103によって図5(b)に示
す如く遅延時間Ts’を順次変更しながらDQPSK信
号を遅延させ、相関回路104によって遅延前のDQP
SK信号と、遅延後のDQPSK信号との相関関係を求
める。図5(c)に示す如く相関回路104で得られる
相関係数の各ピーク値が予め設定されているスレッシュ
ホールド値(しきい値)を越えるとともに、これらの各
ピークが周期的に現われるようになったとき、すなわち
遅延前のDQPSK信号に含まれているガード信号G1
と、遅延後のDQPSK信号に含まれているガード信号
G1とが重なったとき、遅延回路103の遅延時間T
s’を固定するとともに、図5(d)に示す如くタイミ
ング回路105によって前記相関係数のピークタイミン
グで切り替わるタイミング信号(各ガード信号G0、G
1、G2、…の先頭で切り替わるタイミング信号)を生
成して、これを前記DQPSK信号を復調する復調回路
に供給して、このDQPSK信号の有効シンボル期間中
にある各シンボルS1、S2、…を復調させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の同期検出回路101においては、次に述べる
ような問題があった。すなわち、このような同期検出回
路101では、位相の変換タイミングを検出するとき、
1つのフレーム、例えば第1フレームの先頭に配置され
ているガード信号G1と、この第1フレームの最後に配
置されているガード信号G1との相関をとって、前記第
1フレームの始点を検出するようにしているので、HF
帯におけるSSB通信回線などのように回線品質が比較
的悪く回線状態が常に変動するような通信回線を介して
DQPSK信号を送受信するとき、この通信回線で発生
する雑音、S/Nの劣化およびフェージングなどによ
り、相関回路104で得られる相関係数の値が不安定に
なる。このため、遅延前のDQPSK信号に含まれてい
るガード信号G1と、遅延後のDQPSK信号に含まれ
ているガード信号G1とが重なっていないにもかかわら
ず、相関回路104で得られる相関係数の値が予め設定
されているスレッシュホールド値を越えてしまい、本当
の位相変換点と異なる位置を位相の変換点としてしまう
虞れがあった。また、通信回線などにおいて、フェージ
ングなどが発生して、DQPSK信号を構成する1つの
フレームの先頭部分や最後部分などがフェージングの影
響で元の形と異なってしまったとき、1つのフレームの
先頭部分に配置されているガード信号と、最後部分に配
置されているガード信号との相関が取れなくなってしま
うため、誤って検出した位相変化点を基準としてタイミ
ング信号を生成してしまい、これによって復調回路で使
用されるFFT用ウインドウ(窓)の位置がずれて、D
QPSK信号中のシンボルを復調できなくなってしまう
という問題があった。本発明は上記の事情に鑑みてなさ
れたものであり、比較的品質が悪い通信回線を介してD
QPSK信号を送受信し、このときS/Nが劣化した
り、フェージングが発生したりしても、特別な送信シー
ケンスを使用することなく、受信データのみに基づい
て、送信側と受信側とを完全に同期させながら、受信し
たDQPSK信号を復調してこのDQPSK信号の有効
シンボル期間中に含まれる各シンボルを再生することが
できる同期検出回路を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項1では、有効シンボル期間とこの
有効シンボル期間の前後に各々配置されガード信号期間
とによって構成されるフレームを持つDQPSK信号を
取り込んで、このDQPSK信号のフレームと同期した
同期信号を生成する同期検出回路において、前記DQP
SK信号のフレーム周波数と同一の周波数でフレームパ
ルスを生成するとともに、入力された位相信号に応じた
出力位相で、前記フレームパルスを出力するフレームタ
イミング生成回路と、このフレームタイミング生成回路
から出力されるフレームパルスの立ち上がり、立ち下が
りに同期した第1、第2FFTウインドウを使用して、
前記DQPSK信号の2点をFFT変換するFFT演算
回路と、このFFT演算回路から出力される2つのFF
T演算結果が特定の条件を満たすような位相信号を生成
して、前記フレームタイミング生成回路から出力される
フレームパルスの出力位相を調整するFFT演算結果識
別回路と、前記フレームタイミング生成回路から出力さ
れるフレームパルスに同期した同期信号を生成する同期
信号生成回路とを備えたことを特徴としている。また、
請求項2では、請求項1に記載の同期検出回路におい
て、前記特定の条件として、FDM−DQPSK信号が
満たさなければならない、各キャリアの尖頭電力が均一
であること、FDM−DQPSK信号中に含まれていな
いはずの周波数が存在しないことの少なくともいずれか
一方を使用することを特徴としている。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による同期
検出回路の一形態例を使用したFDM−DQPSK信号
受信回路の一例を示すブロック図である。この図に示す
FDM−DQPSK信号受信回路1は、前置処理回路2
と、復調回路3と、同期検出回路4とを備えており、受
信信号入力端子5にDQPSK信号が入力されたとき、
このDQPSK信号を前置処理してこれをデジタル化し
た後、デジタル化されたDQPSK信号に対して、2つ
のウインドウを使用して前記DQPSK信号中のガード
信号部分をFFT変換(高速フーリェ変換)するととも
に、これらの各FFT変換結果に基づき、前記DQPS
K信号のフレーム切換点と同期したタイミング信号を生
成して、デジタル化されたDQPSK信号を復調する。
この場合、前置処理回路2は、受信信号入力端子5に入
力されたDQPSK信号をバンドパスフィルタリングし
て帯域外雑音を取り除くバンドパスフィルタ回路6と、
このバンドパスフィルタ回路6から出力されるDQPS
K信号をA/D変換(アナログ/デジタル変換)するA
/D変換回路7とを備えており、受信信号入力端子5に
入力されたDQPSK信号をバンドパスフィルタリング
して帯域外雑音を取り除いた後デジタル信号に変換し
て、これを復調回路3と同期検出回路4とに供給する。
【0006】復調回路3は、前記同期検出回路4から出
力される復調FFTタイミング信号に応じて復調FFT
用のウインドウを作成するとともに、このウインドウを
使用して、前記前置処理回路2から出力されるデジタル
化されたDQPSK信号をFFT変換して複数の周波数
成分にする復調用FFT演算回路8と、この復調用FF
T演算回路8から出力される複数の周波数成分に対して
各キャリア信号毎の位相を計算してDQPSK信号の有
効シンボル期間中に含まれる各シンボルの差分位相変調
値を識別し、この識別結果に基づいたパラレルデータを
生成する位相値計算・シンボル識別回路9と、この位相
値計算・シンボル識別回路9から出力されるパラレルデ
ータをシリアルデータ(出力データ)に変換して復調デ
ータ出力端子11から出力するパラレル/シリアル変換
回路10とを備えている。このような構成により、この
復調回路3では、前記前置処理回路2から出力されるデ
ジタル化されたDQPSK信号を取り込むとともに、前
記同期検出回路4から出力される復調FFTタイミング
信号に応じて前記DQPSK信号をFFT変換し、これ
によって得られた複数の周波数成分に対して各キャリア
信号毎の位相を計算し、DQPSK信号の有効シンボル
期間中に含まれる各シンボルの差分位相変調値を識別す
る。この後、この識別結果に基づいたパラレルデータを
生成するとともに、このパラレルデータをシリアルデー
タ(出力データ)に変換して、復調データ出力端子11
から出力する。
【0007】また、同期検出回路4は、図2(a)、
(b)に示す如く前記DQPSK信号中の1フレーム期
間(有効シンボル期間と、この有効シンボル期間中の一
部をコピーした2つのガード信号期間とを合わせた期
間)と同一周波数のフレームパルスを生成するととも
に、入力された判定結果に応じてこのフレームパルスの
出力タイミングをずらすフレームタイミング生成回路1
2と、図2(b)、(c)に示す如く前記フレームタイ
ミング生成回路12から出力されるフレームパルスの立
ち上がりに同期した第1FFTウインドウ(第1窓)を
使用して、前記前置処理回路2から出力されるデジタル
化されたDQPSK信号の一部を抽出し、これをFFT
変換する第1FFT演算回路13と、図2(b)、
(d)に示す如く前記フレームタイミング生成回路12
から出力されるフレームパルスの立ち下がりに同期した
第2FFTウインドウ(第2窓)を使用して、前記前置
処理回路2から出力されるデジタル化されたDQPSK
信号の一部を抽出し、これをFFT変換する第2FFT
演算回路14と、これら第1、第2FFT演算回路1
3、14から出力される演算結果が特定の条件を満たし
ているかどうかに基づき、前記フレームパルスの位相と
前記DQPSK信号を構成する各フレームの位相とが一
致しているかどうかを判定するFFT演算結果識別回路
15と、前記フレームタイミング生成回路12から出力
されるフレームパルスの位相に対応した位相の復調FF
Tタイミング信号を生成する復調FFTタイミング生成
回路16とを備えている。
【0008】このような構成により、この同期検出回路
4では、予め設定されている周波数のフレームパルスを
生成し、このフレームパルスの立ち上がりに同期した第
1FFTウインドウと、前記フレームパルスの立ち下が
りに同期した第2FFTウインドウとを生成するととも
に、これら第1、第2FFTウインドウを使用して、前
記前置処理回路2から出力されるデジタル化されたDQ
PSK信号の一部を切り出して、これらをFFT変換
し、第1、第2FFT演算結果を求めた後、これら第
1、第2FFT演算結果が特定の条件を満たすかどうか
を判定する。この際、受信信号入力端子5に入力された
DQPSK信号の位相変換点(各フレームの切換点)
と、フレームパルスの切換点とがずれて、第1、第2F
FTウインドウのいずれか一方、例えば図3(a)〜
(d)に示す如く第2FFTウインドウが2つのフレー
ムに跨っていれば、第2FFT演算結果が特定の条件
(例えば、FDM−DQPSK信号が満たさなければな
らない、各キャリアの尖頭電力が均一である、FDM−
DQPSK信号中に含まれていないはずの周波数が存在
しないなど)を満たさないことから、FFT演算結果識
別回路15によってこれが検知されて、フレームタイミ
ング生成回路12から出力されるフレームパルスの出力
タイミングが図3(a)〜(d)上において左側(進み
位相側)に順次、ずらされる。
【0009】フレームパルスの位相を順次、進ませてい
る途中で、フレームパルスの立ち上がりに同期した第1
FFTウインドウ中および前記フレームパルスの立ち下
がりに同期した第2FFTウインドウ中のいずれにも、
FDM−DQPSK信号を構成する各フレームの切換点
が存在しなくなり、第1、第2FFT演算結果が特定の
条件を満たした時点でフレームパルスの出力位相を固定
し、このフレームパルスに出力位相に対応した位相で復
調FFTタイミング信号を生成し、これを前記復調回路
3に供給して、前記DQPSK信号の復調を行なわせ
る。このように、この形態例においては、前置処理回路
2によってデジタル化されたDQPSK信号に対して、
このDQPSK信号のフレーム周波数と同じ周波数を持
つフレームパルスを使用して第1、第2FFTウインド
ウを生成するとともに、これら第1、第2FFTウイン
ドウを使用して、前記DQPSK信号中の2部分をFF
T変換し、これらの各FFT演算結果が特定の条件を満
たすかどうかに応じて、前記フレームパルスの位相を進
めたり、遅らせたりするようにして、前記DQPSK信
号の位相と前記フレームパルスの位相とを一致させるよ
うにしているので、比較的品質が悪い通信回線を介して
DQPSK信号を送受信し、このときS/Nが劣化した
り、フェージングが発生したりしても、特別な送信シー
ケンスを使用することなく、受信したDQPSK信号の
みに基づいて、このDQPSK信号の位相と同期した復
調FFTタイミング信号を生成することができ、これに
よって送信側と復調回路3とを完全に同期させて、前記
DQPSK信号の復調を行なわせることができる。な
お、上記形態例の説明に於ては、FDM−DQPSK信
号を一例として、同期検出回路について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、DPSK、QP
SK、OFDM−DPSK及びOFDM−QPSK等の
変調信号についても適用できる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項1、2において、比較的品質が悪い通信回線を介し
てDQPSK信号を送受信し、このときS/Nが劣化し
たり、フェージングが発生したりしても、特別な送信シ
ーケンスを使用することなく、受信データのみに基づい
て、送信側と受信側とを完全に同期させながら、受信し
たDQPSK信号を復調してこのDQPSK信号の有効
シンボル期間中に含まれる各シンボルを再生することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による同期検出回路の一形態例を使用し
たFDM−DQPSK信号受信回路の一例を示すブロッ
ク図である。
【図2】(a)乃至(d)は図1に示す同期検出回路か
ら出力されるフレームパルスと受信したDQPSK信号
との同期がとれているときの動作例を示すタイミング図
である。
【図3】(a)乃至(d)は図1に示す同期検出回路か
ら出力されるフレームパルスと受信したDQPSK信号
との同期がとれていないときの動作例を示すタイミング
図である。
【図4】従来から知られている同期検出回路の一例を示
すブロック図である。
【図5】(a)乃至(d)は図4に示す同期検出回路の
同期検出動作例を示すタイミング図である。
【符号の説明】
1…FDM−DQPSK信号受信回路、2…前置処理回
路、3…復調回路、4…同期検出回路、5…受信信号入
力端子、6…バンドパスフィルタ回路、7…A/D変換
回路、8…復調用FFT演算回路、9…位相値計算・シ
ンボル識別回路、10…パラレル/シリアル変換回路、
11…復調データ出力端子、13…第1FFT演算回路
(FFT演算回路)、14…第2FFT演算回路(FF
T演算回路)、15…FFT演算結果識別回路、16…
復調FFTタイミング生成回路(同期信号生成回路)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有効シンボル期間とこの有効シンボル期
    間の前後に各々配置されガード信号期間とによって構成
    されるフレームを持つDQPSK信号を取り込んで、こ
    のDQPSK信号のフレームと同期した同期信号を生成
    する同期検出回路において、 前記DQPSK信号のフレーム周波数と同一の周波数で
    フレームパルスを生成するとともに、入力された位相信
    号に応じた出力位相で、前記フレームパルスを出力する
    フレームタイミング生成回路と、 このフレームタイミング生成回路から出力されるフレー
    ムパルスの立ち上がり、立ち下がりに同期した第1、第
    2FFTウインドウを使用して、前記DQPSK信号の
    2点をFFT変換するFFT演算回路と、 このFFT演算回路から出力される2つのFFT演算結
    果が特定の条件を満たすような位相信号を生成して、前
    記フレームタイミング生成回路から出力されるフレーム
    パルスの出力位相を調整するFFT演算結果識別回路
    と、 前記フレームタイミング生成回路から出力されるフレー
    ムパルスに同期した同期信号を生成する同期信号生成回
    路と、を備えたことを特徴とする同期検出回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の同期検出回路におい
    て、 前記特定の条件として、FDM−DQPSK信号が満た
    さなければならない、各キャリアの尖頭電力が均一であ
    ること、FDM−DQPSK信号中に含まれていないは
    ずの周波数が存在しないことの少なくともいずれか一方
    を使用することを特徴とする同期検出回路。
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