JPH11308193A - Ｏｆｄｍ信号同期装置 - Google Patents
Ｏｆｄｍ信号同期装置Info
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- JPH11308193A JPH11308193A JP10112272A JP11227298A JPH11308193A JP H11308193 A JPH11308193 A JP H11308193A JP 10112272 A JP10112272 A JP 10112272A JP 11227298 A JP11227298 A JP 11227298A JP H11308193 A JPH11308193 A JP H11308193A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
- H04L27/2657—Carrier synchronisation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ＯＦＤＭ信号同期装置において複
数の遅延波の影響を受ける場合に、周波数推定誤差を低
減すること及び正しいタイミングで同期信号を出力する
ことを目的とする。 【解決手段】直交周波数多重信号を繰り返し時間だけ遅
延する遅延回路１０と、直交周波数多重信号と遅延信号
とに基づき繰り返し時間の間の位相変化量を検出する位
相回転角検出回路２０と検出された位相変化量を入力
し、繰り返し時間以下の期間に検出された複数の位相変
化量に基づいてその移動平均を求めるとともに、複数の
位相変化量に対して検出されてからの時間経過に応じた
重みを与えて重み付き移動平均を出力する重み付き移動
平均回路４０と周波数誤差を推定する周波数誤差推定回
路５０とを設けた。
数の遅延波の影響を受ける場合に、周波数推定誤差を低
減すること及び正しいタイミングで同期信号を出力する
ことを目的とする。 【解決手段】直交周波数多重信号を繰り返し時間だけ遅
延する遅延回路１０と、直交周波数多重信号と遅延信号
とに基づき繰り返し時間の間の位相変化量を検出する位
相回転角検出回路２０と検出された位相変化量を入力
し、繰り返し時間以下の期間に検出された複数の位相変
化量に基づいてその移動平均を求めるとともに、複数の
位相変化量に対して検出されてからの時間経過に応じた
重みを与えて重み付き移動平均を出力する重み付き移動
平均回路４０と周波数誤差を推定する周波数誤差推定回
路５０とを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル無線通
信で用いられる直交周波数多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal
Frequency Division Multiplexing）信号を処理するＯ
ＦＤＭ信号同期装置に関し、特に信号周波数の誤差検出
及びシンボルタイミングの同期に関する。
信で用いられる直交周波数多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal
Frequency Division Multiplexing）信号を処理するＯ
ＦＤＭ信号同期装置に関し、特に信号周波数の誤差検出
及びシンボルタイミングの同期に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＯＦＤＭ信号同期装置に入力されるＯＦ
ＤＭ信号は、一般に図３（ａ）のようなフォーマットで
構成されている。すなわち、ＯＦＤＭ信号にはガードイ
ンターバルＧＩとデータ領域ＤＡＴＡとが交互に現れ
る。データ領域ＤＡＴＡには、伝送すべき情報がＯＦＤ
Ｍシンボル列として時系列で並ぶ。
ＤＭ信号は、一般に図３（ａ）のようなフォーマットで
構成されている。すなわち、ＯＦＤＭ信号にはガードイ
ンターバルＧＩとデータ領域ＤＡＴＡとが交互に現れ
る。データ領域ＤＡＴＡには、伝送すべき情報がＯＦＤ
Ｍシンボル列として時系列で並ぶ。
【０００３】図３（ａ）に示すフォーマットにおいて
は、ＯＦＤＭ信号系列では、ガードインターバルＧＩの
内容と、データ領域ＤＡＴＡの後半の内容とが同一にな
る。つまり、同一の信号が一定の時間Ｔｒの周期で繰り
返し現れる。また、図３（ｂ）に示すように、同一の同
期用信号Ｓｙｎｃが一定の時間Ｔｒの周期で繰り返し現
れる信号フォーマットを利用することもできる。
は、ＯＦＤＭ信号系列では、ガードインターバルＧＩの
内容と、データ領域ＤＡＴＡの後半の内容とが同一にな
る。つまり、同一の信号が一定の時間Ｔｒの周期で繰り
返し現れる。また、図３（ｂ）に示すように、同一の同
期用信号Ｓｙｎｃが一定の時間Ｔｒの周期で繰り返し現
れる信号フォーマットを利用することもできる。
【０００４】ＯＦＤＭ信号の受信装置に内蔵されるＯＦ
ＤＭ信号同期装置においては、従来より信号の同期及び
キャリア周波数偏差の補償のために、図３に示すような
繰り返し現れる信号を利用している。ＯＦＤＭ信号のキ
ャリア周波数偏差を検出する場合には、入力されるＯＦ
ＤＭ信号と、時間Ｔｒだけ遅延したＯＦＤＭ信号とに基
づいて、時間Ｔｒの間のＯＦＤＭ信号の位相変化量を検
出する。
ＤＭ信号同期装置においては、従来より信号の同期及び
キャリア周波数偏差の補償のために、図３に示すような
繰り返し現れる信号を利用している。ＯＦＤＭ信号のキ
ャリア周波数偏差を検出する場合には、入力されるＯＦ
ＤＭ信号と、時間Ｔｒだけ遅延したＯＦＤＭ信号とに基
づいて、時間Ｔｒの間のＯＦＤＭ信号の位相変化量を検
出する。
【０００５】同一の信号の繰り返しによって、入力され
るＯＦＤＭ信号と、遅延したＯＦＤＭ信号とに同一の信
号が現れるときには、ＯＦＤＭ信号のキャリア周波数の
偏差に応じた位相変化を検出できる。但し、受信された
ＯＦＤＭ信号に含まれる雑音の影響によって正しい位相
変化が検出されない場合もある。そこで、雑音の影響を
抑制するために、検出された位相変化の移動平均を求め
る。そして、この位相変化と時間Ｔｒとに基づきキャリ
ア周波数の偏差を算出する。
るＯＦＤＭ信号と、遅延したＯＦＤＭ信号とに同一の信
号が現れるときには、ＯＦＤＭ信号のキャリア周波数の
偏差に応じた位相変化を検出できる。但し、受信された
ＯＦＤＭ信号に含まれる雑音の影響によって正しい位相
変化が検出されない場合もある。そこで、雑音の影響を
抑制するために、検出された位相変化の移動平均を求め
る。そして、この位相変化と時間Ｔｒとに基づきキャリ
ア周波数の偏差を算出する。
【０００６】ＯＦＤＭ信号の同期タイミングを検出する
場合には、入力されるＯＦＤＭ信号の瞬時値の自乗を計
算して瞬時パワーを示す信号を生成する。また、雑音の
影響を抑制するために、前記瞬時パワーの移動平均を求
める。この瞬時パワーの移動平均を示す信号と、前記位
相変化を示す信号とを用いることにより、ＯＦＤＭ信号
の同期タイミングを検出できる。この方法については、
文献「T.M.Schmid and D.C.Cox,"Low-Overhead,Low-Com
plexity [Burst] Synchronization for OFDM,"ICC'96,p
p.1301-1306.」に示されている。
場合には、入力されるＯＦＤＭ信号の瞬時値の自乗を計
算して瞬時パワーを示す信号を生成する。また、雑音の
影響を抑制するために、前記瞬時パワーの移動平均を求
める。この瞬時パワーの移動平均を示す信号と、前記位
相変化を示す信号とを用いることにより、ＯＦＤＭ信号
の同期タイミングを検出できる。この方法については、
文献「T.M.Schmid and D.C.Cox,"Low-Overhead,Low-Com
plexity [Burst] Synchronization for OFDM,"ICC'96,p
p.1301-1306.」に示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、互いに異な
る複数の経路を通って電磁波が伝搬する通信環境におい
ては、受信側には互いに異なるタイミングで複数の電磁
波が到達する。すなわち、多数の遅延波が受信側に届
く。このような遅延波の影響により、送信側が送信した
信号とは異なる信号が受信側で検出される場合がある。
例えば、送信側が同一の信号を一定の周期で繰り返し送
信する場合であっても、受信側ではある時点で検出した
信号と前記周期を経過した後で検出した信号との間に、
遅延波の影響により大きな違いが生じる場合がある。
る複数の経路を通って電磁波が伝搬する通信環境におい
ては、受信側には互いに異なるタイミングで複数の電磁
波が到達する。すなわち、多数の遅延波が受信側に届
く。このような遅延波の影響により、送信側が送信した
信号とは異なる信号が受信側で検出される場合がある。
例えば、送信側が同一の信号を一定の周期で繰り返し送
信する場合であっても、受信側ではある時点で検出した
信号と前記周期を経過した後で検出した信号との間に、
遅延波の影響により大きな違いが生じる場合がある。
【０００８】このような遅延波の影響を受ける状況で
は、上記のようなＯＦＤＭ信号同期装置において周波数
誤差の推定性能や、タイミング検出性能が劣化する。そ
の結果、所望の復調特性が得られないか、あるいは同期
に必要な時間が長くなる可能性がある。本発明は、ＯＦ
ＤＭ信号同期装置において複数の遅延波の影響を受ける
場合に、周波数推定誤差を低減すること及び正しいタイ
ミングで同期信号を出力することを目的とする。
は、上記のようなＯＦＤＭ信号同期装置において周波数
誤差の推定性能や、タイミング検出性能が劣化する。そ
の結果、所望の復調特性が得られないか、あるいは同期
に必要な時間が長くなる可能性がある。本発明は、ＯＦ
ＤＭ信号同期装置において複数の遅延波の影響を受ける
場合に、周波数推定誤差を低減すること及び正しいタイ
ミングで同期信号を出力することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１のＯＦＤＭ信号
同期装置は、所定の繰り返し時間の周期で同一の信号が
繰り返し現れる直交周波数多重信号を入力して前記直交
周波数多重信号の周波数誤差を検出するＯＦＤＭ信号同
期装置において、前記直交周波数多重信号を入力してそ
れを前記繰り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力する
遅延回路と、前記直交周波数多重信号と前記遅延回路が
出力する遅延信号とに基づいて、前記繰り返し時間の間
の前記直交周波数多重信号の位相変化量を検出する位相
回転角検出回路と、前記位相回転角検出回路で検出され
た位相変化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に
検出された複数の位相変化量に基づいてその移動平均を
求めるとともに、前記複数の位相変化量に対して検出さ
れてからの時間経過に応じた重みを与えて重み付き移動
平均を出力する重み付き移動平均回路と、前記重み付き
移動平均回路が出力する信号に基づいて前記直交周波数
多重信号の周波数誤差を推定する周波数誤差推定回路と
を設けたことを特徴とする。
同期装置は、所定の繰り返し時間の周期で同一の信号が
繰り返し現れる直交周波数多重信号を入力して前記直交
周波数多重信号の周波数誤差を検出するＯＦＤＭ信号同
期装置において、前記直交周波数多重信号を入力してそ
れを前記繰り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力する
遅延回路と、前記直交周波数多重信号と前記遅延回路が
出力する遅延信号とに基づいて、前記繰り返し時間の間
の前記直交周波数多重信号の位相変化量を検出する位相
回転角検出回路と、前記位相回転角検出回路で検出され
た位相変化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に
検出された複数の位相変化量に基づいてその移動平均を
求めるとともに、前記複数の位相変化量に対して検出さ
れてからの時間経過に応じた重みを与えて重み付き移動
平均を出力する重み付き移動平均回路と、前記重み付き
移動平均回路が出力する信号に基づいて前記直交周波数
多重信号の周波数誤差を推定する周波数誤差推定回路と
を設けたことを特徴とする。
【００１０】遅延回路は、直交周波数多重信号を入力し
てそれを前記繰り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力
する。位相回転角検出回路は、入力される直交周波数多
重信号と前記遅延回路が出力する遅延信号とに基づい
て、前記繰り返し時間の間の直交周波数多重信号の位相
変化量を検出する。重み付き移動平均回路は、位相回転
角検出回路で検出された位相変化量を入力し、前記繰り
返し時間以下の期間に検出された複数の位相変化量に基
づいてその移動平均を求めるとともに、前記複数の位相
変化量に対して検出されてからの時間経過に応じた重み
を与えて重み付き移動平均を出力する。周波数誤差推定
回路は、重み付き移動平均回路が出力する信号に基づい
て直交周波数多重信号の周波数誤差を推定する。
てそれを前記繰り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力
する。位相回転角検出回路は、入力される直交周波数多
重信号と前記遅延回路が出力する遅延信号とに基づい
て、前記繰り返し時間の間の直交周波数多重信号の位相
変化量を検出する。重み付き移動平均回路は、位相回転
角検出回路で検出された位相変化量を入力し、前記繰り
返し時間以下の期間に検出された複数の位相変化量に基
づいてその移動平均を求めるとともに、前記複数の位相
変化量に対して検出されてからの時間経過に応じた重み
を与えて重み付き移動平均を出力する。周波数誤差推定
回路は、重み付き移動平均回路が出力する信号に基づい
て直交周波数多重信号の周波数誤差を推定する。
【００１１】重み付き移動平均回路を用いた理由につい
て、図４の例を参照して説明する。図４においては、同
一の送信装置から送信された同一のＯＦＤＭ信号が主信
号，遅延波＃１及び遅延波＃２として互いに異なるタイ
ミングで受信装置に受信される場合を示している。
て、図４の例を参照して説明する。図４においては、同
一の送信装置から送信された同一のＯＦＤＭ信号が主信
号，遅延波＃１及び遅延波＃２として互いに異なるタイ
ミングで受信装置に受信される場合を示している。
【００１２】図４の例では、時間Ｔｒの周期で同期用信
号Ｓｙｎｃが２回繰り返し現れる。遅延波＃１及び遅延
波＃２が存在しない場合には、時刻ｔ１でサンプリング
される信号とそれから時間Ｔｒだけ遅れた時刻（ｔ１＋
Ｔｒ）でサンプリングされる信号とは同じ同期用信号Ｓ
ｙｎｃになる。しかし、実際には主信号の他に遅延波＃
１及び遅延波＃２が現れるので、遅延波＃１及び遅延波
＃２の影響を受ける。例えば、時刻ｔ１でサンプリング
される信号には、主信号の同期用信号Ｓｙｎｃと遅延波
＃１のガードタイムＧＴの信号と遅延波＃２のガードタ
イムＧＴの信号とが含まれている。
号Ｓｙｎｃが２回繰り返し現れる。遅延波＃１及び遅延
波＃２が存在しない場合には、時刻ｔ１でサンプリング
される信号とそれから時間Ｔｒだけ遅れた時刻（ｔ１＋
Ｔｒ）でサンプリングされる信号とは同じ同期用信号Ｓ
ｙｎｃになる。しかし、実際には主信号の他に遅延波＃
１及び遅延波＃２が現れるので、遅延波＃１及び遅延波
＃２の影響を受ける。例えば、時刻ｔ１でサンプリング
される信号には、主信号の同期用信号Ｓｙｎｃと遅延波
＃１のガードタイムＧＴの信号と遅延波＃２のガードタ
イムＧＴの信号とが含まれている。
【００１３】そして、時刻（ｔ１＋Ｔｒ）でサンプリン
グされる信号には、主信号の同期用信号Ｓｙｎｃと遅延
波＃１の同期用信号Ｓｙｎｃと遅延波＃２の同期用信号
Ｓｙｎｃとが含まれている。つまり、遅延波＃１及び遅
延波＃２の影響により、時刻ｔ１でサンプリングされる
信号と時刻（ｔ１＋Ｔｒ）でサンプリングされる信号と
の間に違いが生じる。
グされる信号には、主信号の同期用信号Ｓｙｎｃと遅延
波＃１の同期用信号Ｓｙｎｃと遅延波＃２の同期用信号
Ｓｙｎｃとが含まれている。つまり、遅延波＃１及び遅
延波＃２の影響により、時刻ｔ１でサンプリングされる
信号と時刻（ｔ１＋Ｔｒ）でサンプリングされる信号と
の間に違いが生じる。
【００１４】一方、時刻ｔ２でサンプリングされる信号
においては、主信号，遅延波＃１及び遅延波＃２のいず
れについても、同期用信号Ｓｙｎｃの成分だけが検出さ
れる。また、時刻（ｔ２＋Ｔｒ）でサンプリングされる
信号においても、主信号，遅延波＃１及び遅延波＃２の
全てについて、同期用信号Ｓｙｎｃの成分だけが検出さ
れる。
においては、主信号，遅延波＃１及び遅延波＃２のいず
れについても、同期用信号Ｓｙｎｃの成分だけが検出さ
れる。また、時刻（ｔ２＋Ｔｒ）でサンプリングされる
信号においても、主信号，遅延波＃１及び遅延波＃２の
全てについて、同期用信号Ｓｙｎｃの成分だけが検出さ
れる。
【００１５】つまり、時刻ｔ２でサンプリングされる信
号と時刻（ｔ２＋Ｔｒ）でサンプリングされる信号とは
同一であり、この場合には遅延波＃１及び遅延波＃２の
影響が現れない。このような場合、繰り返し現れる同期
用信号Ｓｙｎｃの１つに着目すると、サンプリングする
時刻が時間軸の後方になるに従って、遅延波の影響は減
少するものと考えられる。例えば、時刻ｔ１よりも時刻
ｔ２でサンプリングした方が遅延波＃１及び遅延波＃２
の影響を受けにくい。
号と時刻（ｔ２＋Ｔｒ）でサンプリングされる信号とは
同一であり、この場合には遅延波＃１及び遅延波＃２の
影響が現れない。このような場合、繰り返し現れる同期
用信号Ｓｙｎｃの１つに着目すると、サンプリングする
時刻が時間軸の後方になるに従って、遅延波の影響は減
少するものと考えられる。例えば、時刻ｔ１よりも時刻
ｔ２でサンプリングした方が遅延波＃１及び遅延波＃２
の影響を受けにくい。
【００１６】但し、信号に含まれる雑音成分の影響を除
去するためには、互いに異なる時刻でサンプリングされ
た複数の信号を平均化した移動平均を利用する必要があ
る。そこで、本発明では複数の位相変化量に対して、検
出されてからの時間経過に応じた重みを与えた重み付き
移動平均を求める重み付き移動平均回路を設ける。時間
軸の方向に重みを付けた移動平均を利用することによ
り、周波数誤差推定において、遅延波に起因する信頼性
の劣化が低減される。
去するためには、互いに異なる時刻でサンプリングされ
た複数の信号を平均化した移動平均を利用する必要があ
る。そこで、本発明では複数の位相変化量に対して、検
出されてからの時間経過に応じた重みを与えた重み付き
移動平均を求める重み付き移動平均回路を設ける。時間
軸の方向に重みを付けた移動平均を利用することによ
り、周波数誤差推定において、遅延波に起因する信頼性
の劣化が低減される。
【００１７】請求項２は、請求項１記載のＯＦＤＭ信号
同期装置において、前記重み付き移動平均回路が、前記
複数の位相変化量に対して検出されてからの時間経過の
自乗に応じた重みを与えて重み付き移動平均を出力する
ことを特徴とする。つまり、平均化される複数の信号の
各々の重みを、時間軸上の位置を変数とする二次関数に
従って決定する。これにより、一次関数に従って重みを
決定する場合と比べて、遅延波に起因する信頼性の劣化
がより低減される。
同期装置において、前記重み付き移動平均回路が、前記
複数の位相変化量に対して検出されてからの時間経過の
自乗に応じた重みを与えて重み付き移動平均を出力する
ことを特徴とする。つまり、平均化される複数の信号の
各々の重みを、時間軸上の位置を変数とする二次関数に
従って決定する。これにより、一次関数に従って重みを
決定する場合と比べて、遅延波に起因する信頼性の劣化
がより低減される。
【００１８】請求項３のＯＦＤＭ信号同期装置は、所定
の繰り返し時間の周期で同一の信号が繰り返し現れる直
交周波数多重信号を入力して前記直交周波数多重信号に
同期した同期信号を出力するＯＦＤＭ信号同期装置にお
いて、前記直交周波数多重信号を入力してそれを前記繰
り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力する遅延回路
と、前記直交周波数多重信号と前記遅延回路が出力する
遅延信号とに基づいて、前記繰り返し時間の間の前記直
交周波数多重信号の位相変化量を検出する位相回転角検
出回路と、前記位相回転角検出回路で検出された位相変
化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に検出され
た複数の位相変化量に基づいてその移動平均を求める第
１の移動平均回路と、前記直交周波数多重信号を入力し
てそれの瞬時値の自乗に応じた自乗信号を出力する自乗
回路と、前記自乗回路が出力する自乗信号を入力し、前
記繰り返し時間以下の期間に検出された複数の自乗信号
に基づいてその移動平均を求めるとともに、前記複数の
自乗信号に対して検出されてからの時間経過に応じた重
みを与えて重み付き移動平均を出力する第２の移動平均
回路と、前記第１の移動平均回路が出力する信号及び前
記第２の移動平均回路が出力する信号に基づいて、前記
直交周波数多重信号のシンボルタイミングに同期した同
期信号を出力するシンボルタイミング検出回路とを設け
たことを特徴とする。
の繰り返し時間の周期で同一の信号が繰り返し現れる直
交周波数多重信号を入力して前記直交周波数多重信号に
同期した同期信号を出力するＯＦＤＭ信号同期装置にお
いて、前記直交周波数多重信号を入力してそれを前記繰
り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力する遅延回路
と、前記直交周波数多重信号と前記遅延回路が出力する
遅延信号とに基づいて、前記繰り返し時間の間の前記直
交周波数多重信号の位相変化量を検出する位相回転角検
出回路と、前記位相回転角検出回路で検出された位相変
化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に検出され
た複数の位相変化量に基づいてその移動平均を求める第
１の移動平均回路と、前記直交周波数多重信号を入力し
てそれの瞬時値の自乗に応じた自乗信号を出力する自乗
回路と、前記自乗回路が出力する自乗信号を入力し、前
記繰り返し時間以下の期間に検出された複数の自乗信号
に基づいてその移動平均を求めるとともに、前記複数の
自乗信号に対して検出されてからの時間経過に応じた重
みを与えて重み付き移動平均を出力する第２の移動平均
回路と、前記第１の移動平均回路が出力する信号及び前
記第２の移動平均回路が出力する信号に基づいて、前記
直交周波数多重信号のシンボルタイミングに同期した同
期信号を出力するシンボルタイミング検出回路とを設け
たことを特徴とする。
【００１９】遅延回路は、入力される直交周波数多重信
号を前記繰り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力す
る。位相回転角検出回路は、入力される直交周波数多重
信号と前記遅延回路が出力する遅延信号とに基づいて、
前記繰り返し時間の間の前記直交周波数多重信号の位相
変化量を検出する。第１の移動平均回路は、位相回転角
検出回路で検出された位相変化量を入力し、前記繰り返
し時間以下の期間に検出された複数の位相変化量に基づ
いてその移動平均を求める。
号を前記繰り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力す
る。位相回転角検出回路は、入力される直交周波数多重
信号と前記遅延回路が出力する遅延信号とに基づいて、
前記繰り返し時間の間の前記直交周波数多重信号の位相
変化量を検出する。第１の移動平均回路は、位相回転角
検出回路で検出された位相変化量を入力し、前記繰り返
し時間以下の期間に検出された複数の位相変化量に基づ
いてその移動平均を求める。
【００２０】自乗回路は、入力される直交周波数多重信
号の瞬時値の自乗に応じた自乗信号を出力する。第２の
移動平均回路は、自乗回路が出力する自乗信号を入力
し、所定期間に検出された複数の自乗信号に基づいてそ
の移動平均を求めるとともに、前記複数の自乗信号に対
して検出されてからの時間経過に応じた重みを与えて重
み付き移動平均を出力する。
号の瞬時値の自乗に応じた自乗信号を出力する。第２の
移動平均回路は、自乗回路が出力する自乗信号を入力
し、所定期間に検出された複数の自乗信号に基づいてそ
の移動平均を求めるとともに、前記複数の自乗信号に対
して検出されてからの時間経過に応じた重みを与えて重
み付き移動平均を出力する。
【００２１】シンボルタイミング検出回路は、第１の移
動平均回路が出力する信号及び第２の移動平均回路が出
力する信号に基づいて、直交周波数多重信号のシンボル
タイミングに同期した同期信号を出力する。第２の移動
平均回路の出力する信号が自乗信号の重み付き移動平均
であるため、この信号は遅延波の影響を受けにくい。従
って、シンボルタイミング検出回路が出力する同期信号
にも遅延波の影響が生じにくい。
動平均回路が出力する信号及び第２の移動平均回路が出
力する信号に基づいて、直交周波数多重信号のシンボル
タイミングに同期した同期信号を出力する。第２の移動
平均回路の出力する信号が自乗信号の重み付き移動平均
であるため、この信号は遅延波の影響を受けにくい。従
って、シンボルタイミング検出回路が出力する同期信号
にも遅延波の影響が生じにくい。
【００２２】請求項４は、請求項３記載のＯＦＤＭ信号
同期装置において、前記第２の移動平均回路が、前記複
数の自乗信号に対して検出されてからの時間経過の自乗
に応じた重みを与えて重み付き移動平均を出力すること
を特徴とする。つまり、平均化される複数の信号の各々
の重みを、時間軸上の位置を変数とする二次関数に従っ
て決定する。これにより、一次関数に従って重みを決定
する場合と比べて、遅延波に起因する信頼性の劣化がよ
り低減される。
同期装置において、前記第２の移動平均回路が、前記複
数の自乗信号に対して検出されてからの時間経過の自乗
に応じた重みを与えて重み付き移動平均を出力すること
を特徴とする。つまり、平均化される複数の信号の各々
の重みを、時間軸上の位置を変数とする二次関数に従っ
て決定する。これにより、一次関数に従って重みを決定
する場合と比べて、遅延波に起因する信頼性の劣化がよ
り低減される。
【００２３】請求項５は、請求項３記載のＯＦＤＭ信号
同期装置において、前記位相回転角検出回路で検出され
た位相変化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に
検出された複数の位相変化量に基づいてその移動平均を
求めるとともに、前記複数の位相変化量に対して検出さ
れてからの時間経過に応じた重みを与えて重み付き移動
平均を出力する重み付き移動平均回路を、前記第１の移
動平均回路として設けたことを特徴とする。
同期装置において、前記位相回転角検出回路で検出され
た位相変化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に
検出された複数の位相変化量に基づいてその移動平均を
求めるとともに、前記複数の位相変化量に対して検出さ
れてからの時間経過に応じた重みを与えて重み付き移動
平均を出力する重み付き移動平均回路を、前記第１の移
動平均回路として設けたことを特徴とする。
【００２４】第１の移動平均回路の出力する信号が位相
変化量の重み付き移動平均であるため、この信号は遅延
波の影響を受けにくい。従って、シンボルタイミング検
出回路が出力する同期信号に遅延波の影響がより生じに
くくなる。請求項６は、請求項５記載のＯＦＤＭ信号同
期装置において、前記重み付き移動平均回路が、前記複
数の位相変化量に対して検出されてからの時間経過の自
乗に応じた重みを与えて重み付き移動平均を出力するこ
とを特徴とする。
変化量の重み付き移動平均であるため、この信号は遅延
波の影響を受けにくい。従って、シンボルタイミング検
出回路が出力する同期信号に遅延波の影響がより生じに
くくなる。請求項６は、請求項５記載のＯＦＤＭ信号同
期装置において、前記重み付き移動平均回路が、前記複
数の位相変化量に対して検出されてからの時間経過の自
乗に応じた重みを与えて重み付き移動平均を出力するこ
とを特徴とする。
【００２５】つまり、平均化される複数の信号の各々の
重みを、時間軸上の位置を変数とする二次関数に従って
決定する。これにより、一次関数に従って重みを決定す
る場合と比べて、遅延波に起因する信頼性の劣化がより
低減される。
重みを、時間軸上の位置を変数とする二次関数に従って
決定する。これにより、一次関数に従って重みを決定す
る場合と比べて、遅延波に起因する信頼性の劣化がより
低減される。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明のＯＦＤＭ信号同期装置の
実施の形態を図１，図２，図５〜図８に示す。この形態
は全ての請求項に対応する。
実施の形態を図１，図２，図５〜図８に示す。この形態
は全ての請求項に対応する。
【００２７】図１はＯＦＤＭ信号同期装置の構成を示す
ブロック図である。図２は重み付き移動平均回路４０の
構成を示すブロック図である。図５は重み付き移動平均
の算出に用いる重みの例を示すグラフである。図６は重
み付き移動平均の算出動作を示す模式図である。図７は
重み係数と周波数推定誤差の特性を示すグラフである。
図８は検出タイミングと同期検出確率の特性を示すグラ
フである。
ブロック図である。図２は重み付き移動平均回路４０の
構成を示すブロック図である。図５は重み付き移動平均
の算出に用いる重みの例を示すグラフである。図６は重
み付き移動平均の算出動作を示す模式図である。図７は
重み係数と周波数推定誤差の特性を示すグラフである。
図８は検出タイミングと同期検出確率の特性を示すグラ
フである。
【００２８】この形態では、請求項１の遅延回路，位相
回転角検出回路，重み付き移動平均回路及び周波数誤差
推定回路は、それぞれ遅延回路１０，位相回転角検出回
路２０，重み付き移動平均回路４０及び周波数誤差推定
回路５０に対応する。また、請求項３の遅延回路，位相
回転角検出回路，第１の移動平均回路，自乗回路，第２
の移動平均回路及びシンボルタイミング検出回路は、そ
れぞれ遅延回路１０，位相回転角検出回路２０，重み付
き移動平均回路４０，自乗回路６０，重み付き移動平均
回路４１及びタイミング検出回路７０に対応する。
回転角検出回路，重み付き移動平均回路及び周波数誤差
推定回路は、それぞれ遅延回路１０，位相回転角検出回
路２０，重み付き移動平均回路４０及び周波数誤差推定
回路５０に対応する。また、請求項３の遅延回路，位相
回転角検出回路，第１の移動平均回路，自乗回路，第２
の移動平均回路及びシンボルタイミング検出回路は、そ
れぞれ遅延回路１０，位相回転角検出回路２０，重み付
き移動平均回路４０，自乗回路６０，重み付き移動平均
回路４１及びタイミング検出回路７０に対応する。
【００２９】図１に示すＯＦＤＭ信号同期装置は、受信
装置に内蔵される。そして、受信装置が受信したＯＦＤ
Ｍベースバンド信号Ｓ０がアナログ信号としてＯＦＤＭ
信号同期装置に入力される。このＯＦＤＭ信号同期装置
は、ＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０の搬送波の周波数誤
差を示す信号ＳＧ５と、ＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０
の同期タイミングを示す信号ＳＧ８を生成する。
装置に内蔵される。そして、受信装置が受信したＯＦＤ
Ｍベースバンド信号Ｓ０がアナログ信号としてＯＦＤＭ
信号同期装置に入力される。このＯＦＤＭ信号同期装置
は、ＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０の搬送波の周波数誤
差を示す信号ＳＧ５と、ＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０
の同期タイミングを示す信号ＳＧ８を生成する。
【００３０】なお、搬送波の周波数誤差を示す信号ＳＧ
５だけを生成する場合には、図１に示す自乗回路６０，
重み付き移動平均回路４１及びタイミング検出回路７０
は不要である。また、同期タイミングを示す信号ＳＧ８
だけを生成する場合には、図１に示す周波数誤差推定回
路５０は不要である。なお、図１に示す各信号ＳＧ０，
ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＧ３，ＳＧ４は、同相成分を示すＩ
チャネルの信号（実数成分）と直交成分を示すＱチャネ
ルの信号（虚数成分）とを含む複素数信号である。大部
分の回路においては、Ｉチャネルの信号とＱチャネルの
信号とをそれぞれ独立に処理するが、それぞれの信号に
対して同じ処理が実施されるので、ここでは簡略化して
示してある。
５だけを生成する場合には、図１に示す自乗回路６０，
重み付き移動平均回路４１及びタイミング検出回路７０
は不要である。また、同期タイミングを示す信号ＳＧ８
だけを生成する場合には、図１に示す周波数誤差推定回
路５０は不要である。なお、図１に示す各信号ＳＧ０，
ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＧ３，ＳＧ４は、同相成分を示すＩ
チャネルの信号（実数成分）と直交成分を示すＱチャネ
ルの信号（虚数成分）とを含む複素数信号である。大部
分の回路においては、Ｉチャネルの信号とＱチャネルの
信号とをそれぞれ独立に処理するが、それぞれの信号に
対して同じ処理が実施されるので、ここでは簡略化して
示してある。
【００３１】Ａ／Ｄ変換回路９０は、アナログ信号とし
て入力されるＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０をディジタ
ル信号ＳＧ１に変換する。Ａ／Ｄ変換回路９０が出力す
るディジタル信号ＳＧ１は、遅延回路１０，位相回転角
検出回路２０及び自乗回路６０に入力される。
て入力されるＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０をディジタ
ル信号ＳＧ１に変換する。Ａ／Ｄ変換回路９０が出力す
るディジタル信号ＳＧ１は、遅延回路１０，位相回転角
検出回路２０及び自乗回路６０に入力される。
【００３２】遅延回路１０は、ディジタル信号ＳＧ１に
対して所定時間遅延したディジタル信号ＳＧ２を出力す
る。遅延回路１０における遅延時間は、図３，図４に示
す繰り返し時間長Ｔｒと同一である。従って、例えば図
４に示す時刻（ｔ１＋Ｔｒ）の信号がディジタル信号Ｓ
Ｇ１に現れているときには、遅延回路１０が出力するデ
ィジタル信号ＳＧ２には図４に示す時刻ｔ１の信号が現
れる。
対して所定時間遅延したディジタル信号ＳＧ２を出力す
る。遅延回路１０における遅延時間は、図３，図４に示
す繰り返し時間長Ｔｒと同一である。従って、例えば図
４に示す時刻（ｔ１＋Ｔｒ）の信号がディジタル信号Ｓ
Ｇ１に現れているときには、遅延回路１０が出力するデ
ィジタル信号ＳＧ２には図４に示す時刻ｔ１の信号が現
れる。
【００３３】位相回転角検出回路２０は、Ａ／Ｄ変換回
路９０が出力するディジタル信号ＳＧ１と遅延回路１０
が出力するディジタル信号ＳＧ２との間の位相の変化量
をディジタル信号ＳＧ３として出力する。もしも、入力
されるＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０の搬送波周波数が
規定の周波数であれば、ある時点で検出された位相とそ
れから繰り返し時間長Ｔｒを経過した後で検出される位
相との間に位相差は生じない。しかし、実際には送信装
置及び受信装置にそれぞれ内蔵される局部発振器の発振
周波数の誤差等により、ＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０
の搬送波周波数が規定値からずれる。
路９０が出力するディジタル信号ＳＧ１と遅延回路１０
が出力するディジタル信号ＳＧ２との間の位相の変化量
をディジタル信号ＳＧ３として出力する。もしも、入力
されるＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０の搬送波周波数が
規定の周波数であれば、ある時点で検出された位相とそ
れから繰り返し時間長Ｔｒを経過した後で検出される位
相との間に位相差は生じない。しかし、実際には送信装
置及び受信装置にそれぞれ内蔵される局部発振器の発振
周波数の誤差等により、ＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ０
の搬送波周波数が規定値からずれる。
【００３４】従って、位相回転角検出回路２０に入力さ
れるディジタル信号ＳＧ１，ＳＧ２の間には、搬送波周
波数の誤差に応じた位相変化が現れる。特に、図３，図
４に示すように繰り返し時間長Ｔｒの間隔で同じ信号が
繰り返し現れる時には、位相回転角検出回路２０は正し
い位相変化量（位相回転角）を検出できる。位相回転角
検出回路２０の動作は、次式の複素数演算式で表わされ
る。
れるディジタル信号ＳＧ１，ＳＧ２の間には、搬送波周
波数の誤差に応じた位相変化が現れる。特に、図３，図
４に示すように繰り返し時間長Ｔｒの間隔で同じ信号が
繰り返し現れる時には、位相回転角検出回路２０は正し
い位相変化量（位相回転角）を検出できる。位相回転角
検出回路２０の動作は、次式の複素数演算式で表わされ
る。
【００３５】 (ＳＧ３)＝(ＳＧ１)・conjg(ＳＧ２) (conjg:共役複素) ・・・ (1) 重み付き移動平均回路４０は、入力されるディジタル信
号ＳＧ３の重み付き移動平均を計算してその結果をディ
ジタル信号ＳＧ４として出力する。この例では、重み付
き移動平均回路４０は、繰り返し時間長Ｔｒと等しい期
間の移動平均を求める。
号ＳＧ３の重み付き移動平均を計算してその結果をディ
ジタル信号ＳＧ４として出力する。この例では、重み付
き移動平均回路４０は、繰り返し時間長Ｔｒと等しい期
間の移動平均を求める。
【００３６】また、互いに異なる時点でサンプリングさ
れた多数の値に対して、サンプリングされてからの経過
時間に応じた重み付けを実施して、重み付け後の値を平
均化する。ここで用いる重みとしては、図５に示す一次
関数又は二次関数に応じて定まる値を利用できる。一次
関数を用いて重みＷ(ｋ)を定める場合には、重みＷ(ｋ)
の大きさは次式で表される。
れた多数の値に対して、サンプリングされてからの経過
時間に応じた重み付けを実施して、重み付け後の値を平
均化する。ここで用いる重みとしては、図５に示す一次
関数又は二次関数に応じて定まる値を利用できる。一次
関数を用いて重みＷ(ｋ)を定める場合には、重みＷ(ｋ)
の大きさは次式で表される。
【００３７】Ｗ(ｋ)＝１＋Ａｗ・ｋ ・・・・ (2) ｋ：サンプリングしてからの経過時間を示す離散時間 Ａｗ：重み係数 実際には、一次関数よりも二次関数を用いて重みＷ(ｋ)
を定める方が遅延波の影響をより抑制できる。
を定める方が遅延波の影響をより抑制できる。
【００３８】なお、重み付き移動平均回路４０の平均化
の期間は繰り返し時間長Ｔｒより小さくてもよいが、繰
り返し時間長Ｔｒと等しくするのが最も効果的である。
重み付き移動平均回路４０の詳細については後で説明す
る。周波数誤差推定回路５０は、重み付き移動平均回路
４０が出力するディジタル信号ＳＧ４に基づいて、検出
した周波数誤差を示すディジタル信号ＳＧ５を生成す
る。周波数誤差推定回路５０の動作は次式で表される。
の期間は繰り返し時間長Ｔｒより小さくてもよいが、繰
り返し時間長Ｔｒと等しくするのが最も効果的である。
重み付き移動平均回路４０の詳細については後で説明す
る。周波数誤差推定回路５０は、重み付き移動平均回路
４０が出力するディジタル信号ＳＧ４に基づいて、検出
した周波数誤差を示すディジタル信号ＳＧ５を生成す
る。周波数誤差推定回路５０の動作は次式で表される。
【００３９】 (ＳＧ５)＝ｔａｎ-1(ＳＧ４)／Ｔｒ ・・・・ (3) すなわち、ディジタル信号ＳＧ４の同相成分の信号の値
と、直交成分の信号の値との比から求められる角度を、
単位時間当たりの回転角度（周波数誤差に相当する）に
変換した値をディジタル信号ＳＧ５として出力する。一
方、自乗回路６０は、入力されるディジタル信号ＳＧ１
の瞬時パワーを示すディジタル信号ＳＧ６を出力する。
実際には、ディジタル信号ＳＧ１の同相成分を示すＩチ
ャネルの信号の自乗と、直交成分を示すＱチャネルの信
号の自乗との和をディジタル信号ＳＧ６として出力す
る。
と、直交成分の信号の値との比から求められる角度を、
単位時間当たりの回転角度（周波数誤差に相当する）に
変換した値をディジタル信号ＳＧ５として出力する。一
方、自乗回路６０は、入力されるディジタル信号ＳＧ１
の瞬時パワーを示すディジタル信号ＳＧ６を出力する。
実際には、ディジタル信号ＳＧ１の同相成分を示すＩチ
ャネルの信号の自乗と、直交成分を示すＱチャネルの信
号の自乗との和をディジタル信号ＳＧ６として出力す
る。
【００４０】重み付き移動平均回路４１は、入力される
ディジタル信号ＳＧ６の重み付き移動平均を計算してそ
の結果をディジタル信号ＳＧ７として出力する。この例
では、重み付き移動平均回路４１は、繰り返し時間長Ｔ
ｒと等しい期間の移動平均を求める。タイミング検出回
路７０は、重み付き移動平均回路４０が出力するディジ
タル信号ＳＧ４と重み付き移動平均回路４１が出力する
信号ＳＧ７とに基づいて、ＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ
０に同期したタイミングを示す二値信号ＳＧ８を出力す
る。
ディジタル信号ＳＧ６の重み付き移動平均を計算してそ
の結果をディジタル信号ＳＧ７として出力する。この例
では、重み付き移動平均回路４１は、繰り返し時間長Ｔ
ｒと等しい期間の移動平均を求める。タイミング検出回
路７０は、重み付き移動平均回路４０が出力するディジ
タル信号ＳＧ４と重み付き移動平均回路４１が出力する
信号ＳＧ７とに基づいて、ＯＦＤＭベースバンド信号Ｓ
０に同期したタイミングを示す二値信号ＳＧ８を出力す
る。
【００４１】タイミング検出回路７０の内部では、次式
の計算を実施して内部信号ＳＧｘを生成する。 (ＳＧｘ)＝(ＳＧ７)・(ＳＧ７)／(ＳＧ４)・conjg(ＳＧ４) ・・・・ (4) タイミング検出回路７０は、上記内部信号ＳＧｘが予め
定めた閾値を越えた時のタイミングを示す二値信号ＳＧ
８を出力する。
の計算を実施して内部信号ＳＧｘを生成する。 (ＳＧｘ)＝(ＳＧ７)・(ＳＧ７)／(ＳＧ４)・conjg(ＳＧ４) ・・・・ (4) タイミング検出回路７０は、上記内部信号ＳＧｘが予め
定めた閾値を越えた時のタイミングを示す二値信号ＳＧ
８を出力する。
【００４２】なお、例えば上記内部信号ＳＧｘのピーク
点に対応するタイミングを示す二値信号ＳＧ８を出力す
るようにタイミング検出回路７０を構成してもよい。例
えば、上記内部信号ＳＧｘの変化が上昇傾向から下降傾
向に遷移する点をピーク点として検出できる。重み付き
移動平均回路４０は、図２のように構成されている。図
２を参照すると、この重み付き移動平均回路４０はシフ
トレジスタ８１，重み保持レジスタ群８２，加算器８
３，８４，８５及び乗算器Ｍ(1)〜Ｍ(N)で構成されてい
る。
点に対応するタイミングを示す二値信号ＳＧ８を出力す
るようにタイミング検出回路７０を構成してもよい。例
えば、上記内部信号ＳＧｘの変化が上昇傾向から下降傾
向に遷移する点をピーク点として検出できる。重み付き
移動平均回路４０は、図２のように構成されている。図
２を参照すると、この重み付き移動平均回路４０はシフ
トレジスタ８１，重み保持レジスタ群８２，加算器８
３，８４，８５及び乗算器Ｍ(1)〜Ｍ(N)で構成されてい
る。
【００４３】シフトレジスタ８１は、入力信号を所定の
クロックパルス（図示省略）に同期して保持すると共
に、各ビット位置に保持された信号をクロックパルスに
同期して隣接するビット位置にシフトする。シフトレジ
スタ８１のブロック内に示された数値及び記号は各ビッ
トの番号を示している。
クロックパルス（図示省略）に同期して保持すると共
に、各ビット位置に保持された信号をクロックパルスに
同期して隣接するビット位置にシフトする。シフトレジ
スタ８１のブロック内に示された数値及び記号は各ビッ
トの番号を示している。
【００４４】すなわち、シフトレジスタ８１に入力され
る信号（ＳＧ３）は、クロックパルスに同期して、Ｎ，
Ｎ−１，・・・，５，４，３，２，１の各ビット番号の
位置に順次保持される。実際には、シフトレジスタ８１
に印加されるクロックパルスは、前記繰り返し時間長Ｔ
ｒの（１／Ｎ）の周期で繰り返し現れる。従って、シフ
トレジスタ８１に入力される信号（ＳＧ３）は前記繰り
返し時間長Ｔｒの間にＮ回サンプリングされ、シフトレ
ジスタ８１に入力される。つまり、繰り返し時間長Ｔｒ
の間に互いに異なるタイミングでサンプリングされたＮ
個の信号がシフトレジスタ８１に保持される。
る信号（ＳＧ３）は、クロックパルスに同期して、Ｎ，
Ｎ−１，・・・，５，４，３，２，１の各ビット番号の
位置に順次保持される。実際には、シフトレジスタ８１
に印加されるクロックパルスは、前記繰り返し時間長Ｔ
ｒの（１／Ｎ）の周期で繰り返し現れる。従って、シフ
トレジスタ８１に入力される信号（ＳＧ３）は前記繰り
返し時間長Ｔｒの間にＮ回サンプリングされ、シフトレ
ジスタ８１に入力される。つまり、繰り返し時間長Ｔｒ
の間に互いに異なるタイミングでサンプリングされたＮ
個の信号がシフトレジスタ８１に保持される。
【００４５】重み保持レジスタ群８２は、図５に示すよ
うに分布するＮ個の重みデータＷ(1)〜Ｗ(N)を保持して
いる。シフトレジスタ８１のビット番号「１」に対応付
けられる重みデータＷ(1)の値には、図５のサンプリン
グしてからの経過時間がＴｒの位置の重みの値（最小
値）が割り当てられている。また、シフトレジスタ８１
のビット番号「Ｎ」に対応付けられる重みデータＷ(N)
の値には、図５のサンプリングしてからの経過時間が０
の位置の重みの値（最大値）が割り当てられている。
うに分布するＮ個の重みデータＷ(1)〜Ｗ(N)を保持して
いる。シフトレジスタ８１のビット番号「１」に対応付
けられる重みデータＷ(1)の値には、図５のサンプリン
グしてからの経過時間がＴｒの位置の重みの値（最小
値）が割り当てられている。また、シフトレジスタ８１
のビット番号「Ｎ」に対応付けられる重みデータＷ(N)
の値には、図５のサンプリングしてからの経過時間が０
の位置の重みの値（最大値）が割り当てられている。
【００４６】Ｎ個の乗算器Ｍ(1)〜Ｍ(N)は、それぞれ、
シフトレジスタ８１のビット番号「１」〜「Ｎ」に保持
された信号Ｓ(1)〜Ｓ(N)と、重み保持レジスタ群８２が
出力する重みデータＷ(1)〜Ｗ(N)との積を計算してその
結果を加算器８４に出力する。加算器８４は、Ｎ個の乗
算器Ｍ(1)〜Ｍ(N)が出力する信号の総和を計算してその
結果を加算器８５に出力する。
シフトレジスタ８１のビット番号「１」〜「Ｎ」に保持
された信号Ｓ(1)〜Ｓ(N)と、重み保持レジスタ群８２が
出力する重みデータＷ(1)〜Ｗ(N)との積を計算してその
結果を加算器８４に出力する。加算器８４は、Ｎ個の乗
算器Ｍ(1)〜Ｍ(N)が出力する信号の総和を計算してその
結果を加算器８５に出力する。
【００４７】また、シフトレジスタ８１のビット番号
「１」〜「Ｎ」に保持された信号Ｓ(1)〜Ｓ(N)は、加算
器８３にも印加される。加算器８３は、信号Ｓ(1)〜Ｓ
(N)の総和を計算してその結果を加算器８５に出力す
る。
「１」〜「Ｎ」に保持された信号Ｓ(1)〜Ｓ(N)は、加算
器８３にも印加される。加算器８３は、信号Ｓ(1)〜Ｓ
(N)の総和を計算してその結果を加算器８５に出力す
る。
【００４８】シフトレジスタ８１が保持する信号Ｓ(1)
〜Ｓ(N)はクロックパルスに同期して順次変化するの
で、加算器８３が出力する信号の値は、Ｔｒの期間にお
ける信号ＳＧ３の移動平均のＮ倍に相当する。また、加
算器８４が出力する信号の値は、Ｔｒの期間における信
号ＳＧ３の重み付け移動平均のＮ倍に相当する。この例
では、前記第２式で表される重みＷ(k)の共通部分
（１）を加算器８３で計算し、残りの部分（Ａｗ・ｋ）
を加算器８４で計算するように構成してある。
〜Ｓ(N)はクロックパルスに同期して順次変化するの
で、加算器８３が出力する信号の値は、Ｔｒの期間にお
ける信号ＳＧ３の移動平均のＮ倍に相当する。また、加
算器８４が出力する信号の値は、Ｔｒの期間における信
号ＳＧ３の重み付け移動平均のＮ倍に相当する。この例
では、前記第２式で表される重みＷ(k)の共通部分
（１）を加算器８３で計算し、残りの部分（Ａｗ・ｋ）
を加算器８４で計算するように構成してある。
【００４９】加算器８５は、加算器８４が出力する信号
と加算器８３が出力する信号とを加算することにより、
前記第２式のように重み付けされた移動平均のＮ倍の値
を求める。つまり、図２に示す重み付き移動平均回路４
０は、図６に示すように互いに異なる時点ｔｘ−Ｔｒ，
・・・，ｔｘ−３，ｔｘ−２，ｔｘ−１，ｔｘで順次に
信号をサンプリングするとともに、サンプリングしたＮ
個の信号を図２のシフトレジスタ８１で遅延することに
より同じタイミングで参照し、各タイミングでサンプリ
ングされた信号を重み付けしてから平均化する。
と加算器８３が出力する信号とを加算することにより、
前記第２式のように重み付けされた移動平均のＮ倍の値
を求める。つまり、図２に示す重み付き移動平均回路４
０は、図６に示すように互いに異なる時点ｔｘ−Ｔｒ，
・・・，ｔｘ−３，ｔｘ−２，ｔｘ−１，ｔｘで順次に
信号をサンプリングするとともに、サンプリングしたＮ
個の信号を図２のシフトレジスタ８１で遅延することに
より同じタイミングで参照し、各タイミングでサンプリ
ングされた信号を重み付けしてから平均化する。
【００５０】重み付き移動平均回路４０において図５に
示すような重み付けを用いることにより、時間軸の後方
の重みが大きくなるので、遅延波の影響を受けにくくな
る。例えば、図４においては時刻ｔ１でサンプリングし
た結果は遅延波＃１，遅延波＃２の影響を受けるが、後
方の時刻ｔ２でサンプリングした場合には遅延波＃１，
遅延波＃２の影響を受けないので、後方でサンプリング
されたデータの重みを大きくすることによって遅延波の
影響が低減される。
示すような重み付けを用いることにより、時間軸の後方
の重みが大きくなるので、遅延波の影響を受けにくくな
る。例えば、図４においては時刻ｔ１でサンプリングし
た結果は遅延波＃１，遅延波＃２の影響を受けるが、後
方の時刻ｔ２でサンプリングした場合には遅延波＃１，
遅延波＃２の影響を受けないので、後方でサンプリング
されたデータの重みを大きくすることによって遅延波の
影響が低減される。
【００５１】重み付き移動平均回路４１の構成及び動作
は、扱う信号が異なる他は、重み付き移動平均回路４０
と同一である。従って、重み付き移動平均回路４０が出
力するディジタル信号ＳＧ４及び重み付き移動平均回路
４１が出力するディジタル信号ＳＧ７は遅延波の影響を
受けにくく、信頼性が高い。
は、扱う信号が異なる他は、重み付き移動平均回路４０
と同一である。従って、重み付き移動平均回路４０が出
力するディジタル信号ＳＧ４及び重み付き移動平均回路
４１が出力するディジタル信号ＳＧ７は遅延波の影響を
受けにくく、信頼性が高い。
【００５２】
【発明の効果】本発明のＯＦＤＭ信号同期装置によれ
ば、繰り返し送信される信号より得られる同期に必要と
なる信号について時間方向に重みを付けて平均化するた
め、遅延波に起因する劣化を低減できる。前記第２式に
示す一次関数に従って重みＷ(ｋ)を決定した場合の本発
明の効果についてシミュレーションを実施した。その結
果が図７及び図８に示されている。図７及び図８におい
て、重み係数Ａｗが０の特性が従来例に相当する。図７
及び図８を参照すると、本発明により周波数誤差推定性
能及びタイミング検出性能が改善されることが分かる。
ば、繰り返し送信される信号より得られる同期に必要と
なる信号について時間方向に重みを付けて平均化するた
め、遅延波に起因する劣化を低減できる。前記第２式に
示す一次関数に従って重みＷ(ｋ)を決定した場合の本発
明の効果についてシミュレーションを実施した。その結
果が図７及び図８に示されている。図７及び図８におい
て、重み係数Ａｗが０の特性が従来例に相当する。図７
及び図８を参照すると、本発明により周波数誤差推定性
能及びタイミング検出性能が改善されることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＯＦＤＭ信号同期装置の構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】重み付き移動平均回路４０の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】ＯＦＤＭ信号フォーマットの例を示すタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図４】受信装置に到来するＯＦＤＭ信号の例を示すタ
イムチャートである。
イムチャートである。
【図５】重み付き移動平均の算出に用いる重みの例を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】重み付き移動平均の算出動作を示す模式図であ
る。
る。
【図７】重み係数と周波数推定誤差の特性を示すグラフ
である。
である。
【図８】検出タイミングと同期検出確率の特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
１０ 遅延回路 ２０ 位相回転角検出回路 ４０，４１ 重み付き移動平均回路 ５０ 周波数誤差推定回路 ６０ 自乗回路 ７０ タイミング検出回路 ８１ シフトレジスタ ８２ 重み保持レジスタ群 ８３，８４，８５ 加算器 Ｍ(1)〜Ｍ(N) 乗算器 Ｓ(1)〜Ｓ(N) 遅延された信号 Ｗ(1)〜Ｗ(N) 重みデータ ９０ Ａ／Ｄ変換回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年６月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】図３（ａ）に示すフォーマットにおいて
は、ＯＦＤＭ信号系列では、ガードインターバルＧＩの
内容と、データ領域ＤＡＴＡの後半の内容とが同一にな
る。つまり、同一の信号が一定の時間Ｔｒを経過した後
に再び現れる。また、図３（ｂ）に示すように、同一の
同期用信号Ｓｙｎｃが一定の時間Ｔｒを経過した後に再
び現れる信号フォーマットを利用することもできる。
は、ＯＦＤＭ信号系列では、ガードインターバルＧＩの
内容と、データ領域ＤＡＴＡの後半の内容とが同一にな
る。つまり、同一の信号が一定の時間Ｔｒを経過した後
に再び現れる。また、図３（ｂ）に示すように、同一の
同期用信号Ｓｙｎｃが一定の時間Ｔｒを経過した後に再
び現れる信号フォーマットを利用することもできる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１のＯＦＤＭ信号
同期装置は、所定の繰り返し時間で同一の信号が再度現
れる直交周波数多重信号を入力して前記直交周波数多重
信号の周波数誤差を検出するＯＦＤＭ信号同期装置にお
いて、前記直交周波数多重信号を入力してそれを前記繰
り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力する遅延回路
と、前記直交周波数多重信号と前記遅延回路が出力する
遅延信号とに基づいて、前記繰り返し時間の間の前記直
交周波数多重信号の位相変化量を検出する位相回転角検
出回路と、前記位相回転角検出回路で検出された位相変
化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に検出され
た複数の位相変化量に基づいてその移動平均を求めると
ともに、前記移動平均を計算する際に前記複数の位相変
化量に対して検出されてからの時間経過に応じた重みを
与え、前記移動平均を重み付き移動平均として出力する
重み付き移動平均回路と、前記重み付き移動平均回路が
出力する信号に基づいて前記直交周波数多重信号の周波
数誤差を推定する周波数誤差推定回路とを設けたことを
特徴とする。
同期装置は、所定の繰り返し時間で同一の信号が再度現
れる直交周波数多重信号を入力して前記直交周波数多重
信号の周波数誤差を検出するＯＦＤＭ信号同期装置にお
いて、前記直交周波数多重信号を入力してそれを前記繰
り返し時間だけ遅延した遅延信号を出力する遅延回路
と、前記直交周波数多重信号と前記遅延回路が出力する
遅延信号とに基づいて、前記繰り返し時間の間の前記直
交周波数多重信号の位相変化量を検出する位相回転角検
出回路と、前記位相回転角検出回路で検出された位相変
化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に検出され
た複数の位相変化量に基づいてその移動平均を求めると
ともに、前記移動平均を計算する際に前記複数の位相変
化量に対して検出されてからの時間経過に応じた重みを
与え、前記移動平均を重み付き移動平均として出力する
重み付き移動平均回路と、前記重み付き移動平均回路が
出力する信号に基づいて前記直交周波数多重信号の周波
数誤差を推定する周波数誤差推定回路とを設けたことを
特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】請求項３のＯＦＤＭ信号同期装置は、所定
の繰り返し時間で同一の信号が再度現れる直交周波数多
重信号を入力して前記直交周波数多重信号に同期した同
期信号を出力するＯＦＤＭ信号同期装置において、前記
直交周波数多重信号を入力してそれを前記繰り返し時間
だけ遅延した遅延信号を出力する遅延回路と、前記直交
周波数多重信号と前記遅延回路が出力する遅延信号とに
基づいて、前記繰り返し時間の間の前記直交周波数多重
信号の位相変化量を検出する位相回転角検出回路と、前
記位相回転角検出回路で検出された位相変化量を入力
し、前記繰り返し時間以下の期間に検出された複数の位
相変化量に基づいてその移動平均を求める第１の移動平
均回路と、前記直交周波数多重信号を入力してそれの瞬
時値の自乗に応じた自乗信号を出力する自乗回路と、前
記自乗回路が出力する自乗信号を入力し、前記繰り返し
時間以下の期間に検出された複数の自乗信号に基づいて
その移動平均を求めるとともに、前記移動平均を計算す
る際に前記複数の自乗信号に対して検出されてからの時
間経過に応じた重みを与え、前記移動平均を重み付き移
動平均として出力する第２の移動平均回路と、前記第１
の移動平均回路が出力する信号及び前記第２の移動平均
回路が出力する信号に基づいて、前記直交周波数多重信
号のシンボルタイミングに同期した同期信号を出力する
シンボルタイミング検出回路とを設けたことを特徴とす
る。
の繰り返し時間で同一の信号が再度現れる直交周波数多
重信号を入力して前記直交周波数多重信号に同期した同
期信号を出力するＯＦＤＭ信号同期装置において、前記
直交周波数多重信号を入力してそれを前記繰り返し時間
だけ遅延した遅延信号を出力する遅延回路と、前記直交
周波数多重信号と前記遅延回路が出力する遅延信号とに
基づいて、前記繰り返し時間の間の前記直交周波数多重
信号の位相変化量を検出する位相回転角検出回路と、前
記位相回転角検出回路で検出された位相変化量を入力
し、前記繰り返し時間以下の期間に検出された複数の位
相変化量に基づいてその移動平均を求める第１の移動平
均回路と、前記直交周波数多重信号を入力してそれの瞬
時値の自乗に応じた自乗信号を出力する自乗回路と、前
記自乗回路が出力する自乗信号を入力し、前記繰り返し
時間以下の期間に検出された複数の自乗信号に基づいて
その移動平均を求めるとともに、前記移動平均を計算す
る際に前記複数の自乗信号に対して検出されてからの時
間経過に応じた重みを与え、前記移動平均を重み付き移
動平均として出力する第２の移動平均回路と、前記第１
の移動平均回路が出力する信号及び前記第２の移動平均
回路が出力する信号に基づいて、前記直交周波数多重信
号のシンボルタイミングに同期した同期信号を出力する
シンボルタイミング検出回路とを設けたことを特徴とす
る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】請求項５は、請求項３記載のＯＦＤＭ信号
同期装置において、前記位相回転角検出回路で検出され
た位相変化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に
検出された複数の位相変化量に基づいてその移動平均を
求めるとともに、前記移動平均を計算する際に前記複数
の位相変化量に対して検出されてからの時間経過に応じ
た重みを与え、前記移動平均を重み付き移動平均として
出力する重み付き移動平均回路を、前記第１の移動平均
回路として設けたことを特徴とする。
同期装置において、前記位相回転角検出回路で検出され
た位相変化量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に
検出された複数の位相変化量に基づいてその移動平均を
求めるとともに、前記移動平均を計算する際に前記複数
の位相変化量に対して検出されてからの時間経過に応じ
た重みを与え、前記移動平均を重み付き移動平均として
出力する重み付き移動平均回路を、前記第１の移動平均
回路として設けたことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】従って、位相回転角検出回路２０に入力さ
れるディジタル信号ＳＧ１，ＳＧ２の間には、搬送波周
波数の誤差に応じた位相変化が現れる。特に、図３，図
４に示すように繰り返し時間長Ｔｒの間隔で同じ信号が
再び現れる時には、位相回転角検出回路２０は正しい位
相変化量（位相回転角）を検出できる。位相回転角検出
回路２０の動作は、次式の複素数演算式で表わされる。
れるディジタル信号ＳＧ１，ＳＧ２の間には、搬送波周
波数の誤差に応じた位相変化が現れる。特に、図３，図
４に示すように繰り返し時間長Ｔｒの間隔で同じ信号が
再び現れる時には、位相回転角検出回路２０は正しい位
相変化量（位相回転角）を検出できる。位相回転角検出
回路２０の動作は、次式の複素数演算式で表わされる。
Claims (6)
- 【請求項１】 所定の繰り返し時間の周期で同一の信号
が繰り返し現れる直交周波数多重信号を入力して前記直
交周波数多重信号の周波数誤差を検出するＯＦＤＭ信号
同期装置において、 前記直交周波数多重信号を入力してそれを前記繰り返し
時間だけ遅延した遅延信号を出力する遅延回路と、 前記直交周波数多重信号と前記遅延回路が出力する遅延
信号とに基づいて、前記繰り返し時間の間の前記直交周
波数多重信号の位相変化量を検出する位相回転角検出回
路と、 前記位相回転角検出回路で検出された位相変化量を入力
し、前記繰り返し時間以下の期間に検出された複数の位
相変化量に基づいてその移動平均を求めるとともに、前
記複数の位相変化量に対して検出されてからの時間経過
に応じた重みを与えて重み付き移動平均を出力する重み
付き移動平均回路と、 前記重み付き移動平均回路が出力する信号に基づいて前
記直交周波数多重信号の周波数誤差を推定する周波数誤
差推定回路とを設けたことを特徴とするＯＦＤＭ信号同
期装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のＯＦＤＭ信号同期装置に
おいて、前記重み付き移動平均回路が、前記複数の位相
変化量に対して検出されてからの時間経過の自乗に応じ
た重みを与えて重み付き移動平均を出力することを特徴
とするＯＦＤＭ信号同期装置。 - 【請求項３】 所定の繰り返し時間の周期で同一の信号
が繰り返し現れる直交周波数多重信号を入力して前記直
交周波数多重信号に同期した同期信号を出力するＯＦＤ
Ｍ信号同期装置において、 前記直交周波数多重信号を入力してそれを前記繰り返し
時間だけ遅延した遅延信号を出力する遅延回路と、 前記直交周波数多重信号と前記遅延回路が出力する遅延
信号とに基づいて、前記繰り返し時間の間の前記直交周
波数多重信号の位相変化量を検出する位相回転角検出回
路と、 前記位相回転角検出回路で検出された位相変化量を入力
し、前記繰り返し時間以下の期間に検出された複数の位
相変化量に基づいてその移動平均を求める第１の移動平
均回路と、 前記直交周波数多重信号を入力してそれの瞬時値の自乗
に応じた自乗信号を出力する自乗回路と、 前記自乗回路が出力する自乗信号を入力し、前記繰り返
し時間以下の期間に検出された複数の自乗信号に基づい
てその移動平均を求めるとともに、前記複数の自乗信号
に対して検出されてからの時間経過に応じた重みを与え
て重み付き移動平均を出力する第２の移動平均回路と、 前記第１の移動平均回路が出力する信号及び前記第２の
移動平均回路が出力する信号に基づいて、前記直交周波
数多重信号のシンボルタイミングに同期した同期信号を
出力するシンボルタイミング検出回路とを設けたことを
特徴とするＯＦＤＭ信号同期装置。 - 【請求項４】 請求項３記載のＯＦＤＭ信号同期装置に
おいて、前記第２の移動平均回路が、前記複数の自乗信
号に対して検出されてからの時間経過の自乗に応じた重
みを与えて重み付き移動平均を出力することを特徴とす
るＯＦＤＭ信号同期装置。 - 【請求項５】 請求項３記載のＯＦＤＭ信号同期装置に
おいて、前記位相回転角検出回路で検出された位相変化
量を入力し、前記繰り返し時間以下の期間に検出された
複数の位相変化量に基づいてその移動平均を求めるとと
もに、前記複数の位相変化量に対して検出されてからの
時間経過に応じた重みを与えて重み付き移動平均を出力
する重み付き移動平均回路を、前記第１の移動平均回路
として設けたことを特徴とするＯＦＤＭ信号同期装置。 - 【請求項６】 請求項５記載のＯＦＤＭ信号同期装置に
おいて、前記重み付き移動平均回路が、前記複数の位相
変化量に対して検出されてからの時間経過の自乗に応じ
た重みを与えて重み付き移動平均を出力することを特徴
とするＯＦＤＭ信号同期装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10112272A JP2963431B1 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Ｏｆｄｍ信号同期装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10112272A JP2963431B1 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Ｏｆｄｍ信号同期装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2963431B1 JP2963431B1 (ja) | 1999-10-18 |
| JPH11308193A true JPH11308193A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14582562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10112272A Expired - Fee Related JP2963431B1 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Ｏｆｄｍ信号同期装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2963431B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087757A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Tooitsu Kk | 信号処理装置、信号処理方法、プログラム、記憶媒体および超音波診断装置 |
-
1998
- 1998-04-22 JP JP10112272A patent/JP2963431B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087757A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Tooitsu Kk | 信号処理装置、信号処理方法、プログラム、記憶媒体および超音波診断装置 |
| JP4508801B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2010-07-21 | トーイツ株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、プログラム、記憶媒体および超音波診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2963431B1 (ja) | 1999-10-18 |
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