JPS6128875A - Median detector for received electric field - Google Patents

Median detector for received electric field

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JPS6128875A
JPS6128875A JP14596184A JP14596184A JPS6128875A JP S6128875 A JPS6128875 A JP S6128875A JP 14596184 A JP14596184 A JP 14596184A JP 14596184 A JP14596184 A JP 14596184A JP S6128875 A JPS6128875 A JP S6128875A
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output
circuit
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samples
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Kenzo Urabe
健三 占部
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Kokusai Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To estimate a statistical median as defined, by determining the frequency distribution and cumulative frequency distribution of levels of reception in the totalization of a specified number of samples in the past accurately each time a received electric field is sampled to calculate and output the median from the results. CONSTITUTION:An A/D converter 1 converts an input L into digital level information LD0 at each pulse of a sample clock SCL to be memorized into a shift register 2 for (n) samples. All addresses of a RAM4 which memorizes the frequency distribution of level information necessary for the detection and calculation of the median are scanned with a timing generation circuit 3 or the like and a cumulative frequency pattern is generated for the integration output SUM with an integration circuit 9. In addition, the results are compared with the constant M of the cumulative frequency by a comparator 10 and the output thereof is turned to the H level when SUM>=M. Then, at the rising thereof, the output AS of an address scanning circuit 6 is memorized and held with a register 11 and a register 12 is used to produce an output LDm as median detection output of the level distribution in the current (n) samples synchronizing a clock SCL.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の属する技術分野) 本発明は陸上移動通信における回線品質の評価に用いら
れる受信電界強度の中央値の検出装置に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical field to which the invention pertains) The present invention relates to a device for detecting the median value of received electric field strength used for evaluating line quality in land mobile communications.

(従来の技術) 陸上移動通信においては受信電波の受信電界強度は移動
局の走行に起因するフェージングがあシ、数10 dB
にわたって激しく変動することはよく知られている。こ
のようなフェジングの存在する環境における受信電界強
度を評価するには、受信波の包絡線から求めた統計的中
央値を用いることが一般に行われている。この統計的中
央値(以下中央値という)を検出する装置として、従来
は現時点での中央値の推定値と、それ以後に検波された
受信波の包絡線レベルとを比較器によって比較し、その
大小、頻度の割合を積分器によって平滑化算出し、頻度
50チの状態との誤差量全検出して、誤差が少なくなる
方向へ推定値を動かす負帰還形の追値回路によって構成
されているものが大部分である。しかしこのような構成
の検知回路は積分を含む帰還回路が一定の時定数を有す
るため、変動速度の大きい受信入力に対しては正確に追
従出来ない上に、任意の時間区間内の統計的中央値を定
義通シに与えることができないという欠点があった。
(Prior art) In land mobile communications, the field strength of received radio waves is often several tens of dB due to fading caused by the movement of the mobile station.
It is well known that it fluctuates dramatically over time. To evaluate the received electric field strength in an environment where such fading exists, it is common practice to use a statistical median value obtained from the envelope of the received wave. Conventionally, a device for detecting this statistical median value (hereinafter referred to as the median value) uses a comparator to compare the estimated value of the median value at the present time with the envelope level of the received wave detected after that. It is composed of a negative feedback type follow-up circuit that smoothes and calculates the ratio of magnitude and frequency using an integrator, detects the total amount of error from the state with a frequency of 50, and moves the estimated value in the direction of reducing the error. The majority of things. However, in a detection circuit with such a configuration, the feedback circuit including the integration has a fixed time constant, so it is not possible to accurately follow the receiving input that fluctuates rapidly, and the The drawback was that a value could not be given consistently through definitions.

なお従来の技術として次の諸文献がある。Note that the following documents exist as conventional techniques.

文献1・・・・・・・・松本、安達;移動通信における
ディジタル形受信電界中央値検出回路。昭和56年度電
子通信学会総合全国大会予稿16.2157 p 8 
200文献2・・・・・・・・・小林、中日;ディジタ
ル処理形受信レベル検出回路。昭和59年度電子通信学
会総合全国大会予稿屋“63 p”0−”°°(また次
の文献には受信波包絡線が数10dBにわたって変動す
る場合、それをまず対数圧縮したものを一定周期で標本
化し、得られた標本よりデシベル表示した平均電力また
は電圧を統計的に推定する場合に有効な標本数と標本化
周波数が示されている。
Reference 1: Matsumoto, Adachi; Digital received electric field median detection circuit for mobile communications. 1981 IEICE General Conference Proceedings 16.2157 p 8
200 Literature 2...Kobayashi, Chunichi; Digital processing type reception level detection circuit. Proceedings of the 1981 National Conference of the Institute of Electronics and Communication Engineers "63 p"0-"°° The effective number of samples and sampling frequency are shown when sampling and statistically estimating the average power or voltage expressed in decibels from the obtained samples.

文献3・・・・・・・・・安達、吉田;レイリーフェー
ジング下での平均受信電力の統計的推定における有効な
標本数および標本化周波数。電子通信学会論文誌’81
/6 Vow、 J64  B 、 A 6 Tl1)
−556〜557   −文献4・・・・・・・・・安
達;レイリーフェージングにおける受信電圧中央値の統
計的推定。電子通信学会論文誌’81/ 4 Vow、
 J 64  B 、 A 4 pp、 336−33
.7(発明の目的) 本発明は前記従来の装置の欠点を取除くために行ったも
ので、与えられた一定時間内の受信波の包絡線の度数分
布から定義通りの統計的中央値を“推定でき、またその
区間を刻々ずらすことによって中央値の変動にも追従で
きるようにすることが目的である。
Reference 3 Adachi, Yoshida; Effective number of samples and sampling frequency in statistical estimation of average received power under Rayleigh fading. Institute of Electronics and Communication Engineers Journal '81
/6 Vow, J64 B, A 6 Tl1)
-556~557 -Reference 4...Adachi; Statistical estimation of median received voltage in Rayleigh fading. Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers '81/ 4 Vow,
J64B, A4pp, 336-33
.. 7 (Object of the Invention) The present invention was carried out to eliminate the drawbacks of the conventional device, and it calculates the defined statistical median value from the frequency distribution of the envelope of the received wave within a given fixed time. The purpose is to make it possible to estimate the value and also to follow fluctuations in the median value by shifting the interval from time to time.

(発明の構成) 第1図は本発明を実施した受信電界の中央値検出装置の
構成例を示すブロック図である。この図中の記号1はA
/D(アナログ−ディジタル)変換器で、その入力しは
受信波の包絡線出力またはその対数圧縮値のアナログレ
ベル情報である。A/D変換器1は入力りを装置の外部
より供給されるサンプリングクロックSCLの1パルス
毎にディジタルレベル情報LDoに変換する。2はノッ
トレジスタでSCLのタイミングでLDoを逐次入力し
、nサンプル分記憶する(nの適当値については後に説
明する)。その出力LDnはnサンプル遅延後のレベル
情報である。3はタイミング発生回路で、サンプリング
クロックSCLの1パルス毎に中央値検出計算のための
一連の制御ノーフェンスに必要な各種タイミングパルス
を発生する。4はRAM(ランダムアクセスメモリ)で
、中央値検出計算に必要なレベル情報の度数分布を記憶
する。5はアドレス切替回路でRAM4のアドレスAを
切替える。6はアドレス走査回路で、RAM4の全アド
レスを一巡走査する。アドレス切替回路5はタイミング
回路3から出゛力されるゲート切替信号G。lGn。
(Configuration of the Invention) FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a received electric field median value detection device embodying the present invention. Symbol 1 in this diagram is A
/D (Analog-to-Digital) converter, whose input is the envelope output of the received wave or the analog level information of its logarithmically compressed value. The A/D converter 1 converts the input into digital level information LDo for each pulse of a sampling clock SCL supplied from outside the device. 2 is a not register which sequentially inputs LDo at the timing of SCL and stores n samples (an appropriate value of n will be explained later). Its output LDn is level information after n samples delay. Reference numeral 3 denotes a timing generation circuit that generates various timing pulses necessary for a series of control no-fences for median value detection calculation every pulse of the sampling clock SCL. 4 is a RAM (random access memory) that stores the frequency distribution of level information necessary for median value detection calculations. 5 is an address switching circuit which switches the address A of the RAM 4. 6 is an address scanning circuit which scans all addresses in the RAM 4 in one cycle. Address switching circuit 5 receives gate switching signal G output from timing circuit 3. lGn.

G、に従ってそれぞれLDo、LDnおよびアドレス走
査回路6のアドレス走査出力ASを切替えてRAM4の
アドレスAとして出力する。アドレス走査回路6はタイ
ミング回路3かものゲート切替信号G8によって起動さ
れ、同じく回路3からの・アドレス走査クロックACL
のタイミングでRAM4のアドレス走査を行う。7はイ
ンクリメント回路で、RAM4から読み出した内容りを
+1加算してもとのアドレスへ格納する機能を持ち、タ
イミング回路3よりの信号G。によって起動される。8
は7とは逆に一1減算する機能を持つデクリメント、回
路で、信号Gnによって起動される。9は積算回路で、
アドレス走査回路6がRAM4の全アドレスを走査する
時に、これに同期してその全内容を積算しながらその積
算出力SUMにディジタル値の累積度数パターンを発生
する。10は比較器で、ディジタルデータの絶対値の大
小比較を行う。この入力は1つがSUMで、・他の1つ
は中央値を与える累積度数の定数Mである。そして比較
器10の出力DETはSUM≧Mの条件成立時にHレベ
ルとなる。11と12は入力データを記憶保持出力する
レジスタで、11は比較器工Oの出力DETがLレベル
→Hレベルの立上シ時点でアドレス走査回路6の出力A
Sの内容を記憶保持し、さらにその記憶保持出力ASr
nを、レジスタ12はA/D変換器lのサンプリングク
ロックSCLに同期して記憶保持出力する。この出力L
Dmは最新のnサンプルのレベル分布の中央値検出出力
となる。
G, respectively, LDo, LDn, and the address scan output AS of the address scan circuit 6 are switched and outputted as the address A of the RAM 4. The address scanning circuit 6 is activated by the gate switching signal G8 from the timing circuit 3, and also receives the address scanning clock ACL from the circuit 3.
Address scanning of RAM 4 is performed at the timing of . 7 is an increment circuit which has the function of adding +1 to the content read from RAM 4 and storing it at the original address; signal G from timing circuit 3; is activated by 8
is a decrement circuit which has the function of subtracting 1 by 1 in contrast to 7, and is activated by the signal Gn. 9 is an integration circuit,
When the address scanning circuit 6 scans all the addresses in the RAM 4, in synchronization with this, all the contents are integrated and a cumulative frequency pattern of digital values is generated in the integrated output SUM. A comparator 10 compares the absolute values of digital data. One of these inputs is SUM, and the other is a cumulative frequency constant M that gives the median value. Then, the output DET of the comparator 10 becomes H level when the condition of SUM≧M is satisfied. 11 and 12 are registers that store and output input data, and 11 is the output A of the address scanning circuit 6 when the output DET of the comparator O rises from L level to H level.
The contents of S are memorized and the memory retention output ASr
The register 12 stores and outputs n in synchronization with the sampling clock SCL of the A/D converter l. This output L
Dm is the median detection output of the level distribution of the latest n samples.

(発明の作用) 第1図の構成による装置の作用を第2図および第3図に
よって以下に説明する。ただし説明の便宜上電圧中央値
検出のだめのレベル情報のサンプル数nおよびレベル区
分数をいずれも11とし簡素化している。
(Operation of the Invention) The operation of the apparatus having the configuration shown in FIG. 1 will be explained below with reference to FIGS. 2 and 3. However, for convenience of explanation, the number n of samples of level information and the number of level divisions used for detecting the voltage median value are both set to 11 for simplicity.

第2図はRAM 4の記憶内容の一例図で、横軸にアド
レス走査回路に各アドレスのデータ内容りの数値をそれ
ぞれとり、棒グラフ状に表わしている。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the contents stored in the RAM 4, in which the horizontal axis represents the numerical value of the data content of each address in the address scanning circuit, and is expressed in the form of a bar graph.

括弧内の数はDの値である。ここでアドレスAの値0〜
10 (1ルベル)はA/D変換器lのレベル情報出力
L Doの値の区分θ〜lOに対応していて、A=RA
Mアドレス−レベル情報であるが、各アドレスのデータ
値りは該当するレベル情報が得られた度数を示す。この
ような対応によってRAM4は各レベル情報値毎の度数
分布を記憶する機能を持っている。
The number in parentheses is the value of D. Here, the value of address A is 0~
10 (1 level) corresponds to the value division θ to lO of the level information output LDo of the A/D converter l, and A=RA
Regarding the M address-level information, the data value of each address indicates the number of times the corresponding level information was obtained. With such correspondence, the RAM 4 has a function of storing the frequency distribution for each level information value.

受信開始時点において新しいLDOが得られる度毎に’
I LD、をアドレスとしてインクレメント回路7によ
って該当のアドレスのデータ値(=度数)を増加させ、
これをn(=11)サンプル分継aすれば、初期のnサ
ンプルでのレベル度数分布がRAM4に得られる。いま
この時点の度数分布が第2図の太い実線の状態であった
とすれば、次のサンプルで新しいL D oが得られた
時折しいnサンプルの集合は新しいLDOからLDnの
直前までのn個のレベル情報の集合となり、RAM4か
らLDnは捨て去られることになる。従って度数分布も
新しいnサンプルに対応するものに更新することが必要
になる。
Each time a new LDO is obtained at the start of reception'
Using ILD as an address, the increment circuit 7 increases the data value (=frequency) of the corresponding address,
By repeating this for n (=11) samples, the level frequency distribution for the initial n samples is obtained in the RAM 4. If the frequency distribution at this point is as shown by the thick solid line in Figure 2, the set of n samples from which a new LDO is obtained in the next sample is the n samples from the new LDO to just before LDn. becomes a set of level information, and LDn is discarded from RAM4. Therefore, it is necessary to update the frequency distribution to correspond to the new n samples.

ここでたとえばLDo ”” 2 、 、 LDn =
 6であったとすれば、レベル2の度数を+1増加し〔
第2図の(3)〕することにより、新しいサンプルの追
加と旧サンプルの消去が実行され、新しいnサンプルの
度数分布が得られることは明かである。第2図でほこの
度数分布の変化分を斜線を施した破線にて示している。
Here, for example, LDo "" 2, , LDn =
If it is 6, increase the frequency of level 2 by +1 [
It is clear that by performing (3) in FIG. 2, new samples are added and old samples are deleted, and a new frequency distribution of n samples is obtained. In FIG. 2, the change in the frequency distribution of Hoko is shown by a dashed line with diagonal lines.

上記のような度数分布の初期値の作成とその更    
  ′新手類を基礎とし、第2図の例を応用してA/D
変換器1から出力されるレベル情報の1サンプル毎に新
しいn個のサンプルの集合に対応して度数分布を更新し
、これから中央値を検出する動作の一例のタイムチャー
トを第3図に示しだ。
Creating the initial value of the frequency distribution as described above and updating it
'A/D based on the new type and applying the example in Figure 2
Figure 3 shows a time chart of an example of an operation in which the frequency distribution is updated in response to a new set of n samples for each sample of the level information output from the converter 1, and the median value is detected from this. .

第3図において横軸は時間の経過を示し、左端の記号S
CL−LDmは第1図に示した各信号を示している。こ
のうちSCLからACLまでおよびDETは第1図にて
説明した2値信号で、第3図の右端にその2値のH(信
号i)とL(信号なし)を表示している。まだA(アド
レス)、ASm(レジメタ11のサンプル出力) 、 
LDm (レジスタ12のサンプル出力)ld:大小の
矩形部分に数値を記入してその内容を表わしていみ、、
 r) (R,AM4のデータ内容)とSUM(積算回
路9の積算出力)は横軸が時間経過であること以外はす
べて第2図の書式と同様である。
In Figure 3, the horizontal axis shows the passage of time, and the leftmost symbol S
CL-LDm indicates each signal shown in FIG. Of these, SCL to ACL and DET are the binary signals explained in FIG. 1, and the binary signals H (signal i) and L (no signal) are displayed at the right end of FIG. Still A (address), ASm (sample output of register 11),
LDm (sample output of register 12) ld: Write numerical values in the large and small rectangular parts to represent the contents,
r) (data content of R, AM4) and SUM (integrated output of integrating circuit 9) are all the same as the format shown in FIG. 2 except that the horizontal axis represents the passage of time.

さていま第3図最上段のサンプリングクロックSCLの
1パルスによってA/D変換器1から新しいレベル情報
のサンプルLDoが得られると同時に、タイミング発生
回路3からはゲート切替信号Goが+l HIIに立上
り、RAM4のアドレスAはアドレス切替回路5によっ
てLDo(=2)となる。従ってRAM4はアドレスL
Do(=2)がアクセスされ、その内容りの(1)がイ
ンクリメント回路7により+1加算され(2)に変化す
る。この[有]のパH′″レベルの時間長Tc 4’l
 RAM4の1アドレスのデータの読み出し、+1加算
格納の一組の動作を実行するに必要な最低の長さでよい
。次にGoに代ってゲート切替信号Gnが同じ時間長T
OだけII HI+レベルとなり、RAM4のアドレス
LDn(= 6 )がアクセスされ、その内容りの(4
)がデクリメント回路8によって一1減算され(3)に
変化する。上記は第2図で説明した内容を時間軸上で示
したものである。以上の動作すなわち新しい度数分布の
作成が終了すると、ゲート切替信号G8が” H”へ立
上り、RAM4のアドレスはアドレス走査回路6のアド
レス走査出力ASによって0から10まで走査される。
Now, at the same time as a new level information sample LDo is obtained from the A/D converter 1 by one pulse of the sampling clock SCL at the top of FIG. The address A of the RAM 4 is set to LDo (=2) by the address switching circuit 5. Therefore, RAM4 is at address L.
Do (=2) is accessed, and its content (1) is added by +1 by the increment circuit 7, changing to (2). The time length of this [exist] PAH''' level Tc 4'l
The length may be the minimum length necessary to execute a set of operations of reading data from one address of the RAM 4 and adding and storing +1. Next, instead of Go, the gate switching signal Gn has the same time length T.
Only O becomes II HI+ level, address LDn (= 6) of RAM 4 is accessed, and its contents (4
) is subtracted by 1 by the decrement circuit 8 and changes to (3). The above shows the contents explained in FIG. 2 on the time axis. When the above operation, that is, creation of a new frequency distribution, is completed, the gate switching signal G8 rises to "H", and the address of the RAM 4 is scanned from 0 to 10 by the address scanning output AS of the address scanning circuit 6.

これらの各アドレス指定はアドレス走査クロックACL
に同期して行われ、かつアドレス情報はレベル情報に対
応しているから、RAM4のデータ(D)からレベル0
〜レベル10に該当する各度数が順次積算回路に読み出
され、ACLのタイミングで積算される。従ってその積
算出力SUMは図示のように時間軸上に展開される累積
度数分布パターンとなる。ここでACLの周期TAはR
AM4の1アドレスのデータの読み出しと積算の一組の
動作を実行するために必要最低限の長さでよい。さてサ
ンプル数n(nは奇数とする)の度数分布の中央値はそ
の累積分布が(n+1)/2に達する点で与えられるか
ら、比較器10のもう一方の定数入力M f M= (
n+1 )/2 = 6馴 に設定すれば、SUM2−Mの条件成立を示す比較器1
0の出力DETの立上シ点のA(またはAS)の値(第
3図の例では5)が中央値となる。レジスタ11は第3
図のようにこれをDETの立上シ点で記憶保持し、その
出力ASmの値は前回の中央値(第2図の例では6)か
ら新しい中央値(上記の5)に更新きれる。これがレジ
スタ12によって次のサンプリングクロックSCLパル
ス到来時に外部に中央値検知出力LDmとして出力され
る。
Each of these addresses is clocked by the address scan clock ACL.
Since the address information corresponds to the level information, the data (D) in RAM4 is
~Each frequency corresponding to level 10 is sequentially read out to the integration circuit and integrated at the ACL timing. Therefore, the integrated output SUM becomes a cumulative frequency distribution pattern developed on the time axis as shown in the figure. Here, the period TA of ACL is R
The length may be the minimum length necessary to execute a set of operations of reading data of one address of AM4 and integrating. Now, since the median of the frequency distribution of the number of samples n (n is an odd number) is given at the point where the cumulative distribution reaches (n+1)/2, the other constant input of the comparator 10 M f M= (
n+1)/2 = 6, comparator 1 indicates that the condition of SUM2-M is satisfied.
The value of A (or AS) at the rising point of the output DET of 0 (5 in the example of FIG. 3) is the median value. Register 11 is the third
As shown in the figure, this is stored and held at the rising point of DET, and the value of the output ASm can be updated from the previous median value (6 in the example of FIG. 2) to the new median value (5 above). This is output by the register 12 to the outside as the median detection output LDm when the next sampling clock SCL pulse arrives.

次に以上に説明した本発明による装置を一般の陸上移動
通信での受信電界強度中央値検出への実用において課題
となる諸性能すなわちレベル情報のグイナミソクレンジ
、サンプル周期、サンプル数等についてその実現性、適
合性の見地から吟味する。
Next, we will discuss various performance issues that will arise when the device according to the present invention described above is put to practical use in detecting the median received field strength in general land mobile communication, such as the range of level information, sampling period, number of samples, etc. Examine from the viewpoint of feasibility and suitability.

陸上移動無線通信におけるフェージングは、その受信信
号の包絡線レベル分布がレイリー分布剤に従ういわゆる
レイリーフェージングであることが一般に認められてい
る。まずその包絡線レベルのダイナミックレンジ(レベ
ルの最大変化範囲)については、対数圧縮した値(デシ
ベル;dB)で取扱われる場合、受信機の性能にも依存
するがおよそ一30〜+80dBμV(dBμVは1μ
■を基準とした対数値の20倍)すなわち110dBで
ある。いま測定精度を±1dB1dBし、1dBきざみ
で測定すると仮定すると、レベル情報のレベル区分数は
およそ110となる。これは1バイト=8ビツトの2進
数で表現できる0〜255の範囲内にあり、8ビツトの
A/D変換器を使用すれば実現できる。
It is generally accepted that fading in land mobile radio communications is so-called Rayleigh fading in which the envelope level distribution of the received signal follows a Rayleigh distribution agent. First, regarding the dynamic range (maximum change range of level) of the envelope level, when it is treated as a logarithmically compressed value (decibel; dB), it depends on the performance of the receiver, but it is approximately -30 to +80 dBμV (dBμV is 1μV).
20 times the logarithm value based on (2), that is, 110 dB. Assuming that the measurement accuracy is ±1 dB and the measurement is performed in 1 dB increments, the number of level divisions of the level information will be approximately 110. This is within the range of 0 to 255 that can be expressed as a binary number of 1 byte = 8 bits, and can be realized by using an 8-bit A/D converter.

次に中央値の統計的推定に必要なサンプル周期Ts(秒
)については、前記の文献3によればレイリーフェージ
ングの最大ドラグラ周波数/D(Hz)に対して を満足すれば有効な標準偏差を持つ中央値が得られるこ
とが知られている。(1/Ts=f8=標本化周波数)
Next, regarding the sampling period Ts (seconds) required for statistical estimation of the median value, according to the above-mentioned document 3, if it satisfies the maximum drag frequency /D (Hz) of Rayleigh fading, an effective standard deviation can be obtained. It is known that the median value with (1/Ts=f8=sampling frequency)
.

またサンプル数nについてはnが大きくなるKつれて中
央値の標準偏差が小さくなることは明らかであり、前記
文献4によると1dBの標準偏差を得るのに必要な標本
(サンプル)数nは下式となる。
Regarding the number of samples n, it is clear that the standard deviation of the median value decreases as n increases, and according to the above-mentioned document 4, the number n of samples required to obtain a standard deviation of 1 dB is lower. The formula becomes

n≧39           ・・・・・・・・・・
・・(2)一般にフェージングの最大ドツプラ周波数f
Dは無線周波数をf(H2)、移動体の速度をV (、
m/5ec)、。
n≧39 ・・・・・・・・・・・・
...(2) In general, the maximum Doppler frequency f of fading
D is the radio frequency f(H2), and the speed of the moving body is V(,
m/5ec),.

光の速度c = 3 X 108(m/ see )と
すればfD−fv/c      ・・・・・・・・・
・・(3)で表わされ、陸上移動無線に用いられる80
0 MHz帯ではv = 100 km/hとして(3
)式よりfD≦74(Hz)       ・・・・・
・・・・・・(4)(4)の条件を(1)に代入すると Ts≦5xio−a(秒)  ・・・・・・・・・・・
・(5)となる。従って1つの中央値を得るに要する時
間長T=nTsは(2)と(5)より T =n−TB 勾0.195(秒)  −=−・・・
・(6)となる。以上の数値例から第3図に示した各動
作に必要な時間長は次のようになる。
If the speed of light is c = 3 x 108 (m/see), then fD - fv/c...
...(3) and used in land mobile radio
In the 0 MHz band, v = 100 km/h (3
) formula, fD≦74(Hz)...
......(4) Substituting the condition of (4) into (1), Ts≦5xio-a (seconds) ......
・It becomes (5). Therefore, the time required to obtain one median value T=nTs is given by (2) and (5): T=n-TB Gradient 0.195 (seconds) -=-...
・It becomes (6). From the above numerical examples, the time length required for each operation shown in FIG. 3 is as follows.

Go 、 GnのHレベルの時間長TOはメモリRAM
4の読み出しと格納に要する時間で、メモリの読み出し
を基本とした時間長TAの2倍でよいとすると、第3図
よシ ’rs≧2TG+(レベル区分数) ・TA=(4+1
10)・TA≧114 TA   ・・・・・・・・・
・・・(7)となるので、(5) 、 (7)両式より
TA < 1’8/ 114≦5X10−3/114≦
44(μ8)     ・・・・・・・・・・・・(8
)となる。一般のRAMの読み出し、格納速度は数μs
以下であることを考慮すれば、このTAは十分実現可能
な速度に対するものである。
The time length TO of the H level of Go and Gn is the memory RAM
Assuming that the time required to read and store 4 is twice the time TA based on memory read, then as shown in Figure 3, rs≧2TG+(number of level divisions) ・TA=(4+1)
10)・TA≧114 TA ・・・・・・・・・
...(7), so from both equations (5) and (7), TA <1'8/114≦5X10-3/114≦
44 (μ8) ・・・・・・・・・・・・(8
). General RAM read and store speed is several μs
This TA is for a fully achievable speed considering that:

また第1図のシフトレジスタ2の段数はサンプル数nに
等しくするから(2)式より39以上であればよく容易
に実現できる。 。
Further, since the number of stages of the shift register 2 shown in FIG. 1 is made equal to the number of samples n, it is sufficient that it is 39 or more according to equation (2) and can be easily realized. .

さらに以上の計算速度と記憶容量が与えられるよfゎイ
、あ、1、□工よ、。エイ□□     (くすべてを
マイクロコンピュータによるソフトウェア機能に置換え
ることも可能であって、この場合はサンプル数などのパ
ラメータを任意に設定できるなどの汎用性が得られる。
Furthermore, you will be given greater calculation speed and storage capacity. It is also possible to replace all functions with microcomputer-based software functions, and in this case, versatility such as the ability to arbitrarily set parameters such as the number of samples can be obtained.

(発明の効果) 本発明の中央値検出装置においては受信電界をサンプル
する度毎に、過去の所定のサンプル数を総合した受信レ
ベルの度数分布と累積度数分布をそのつど正確に求め、
これから中央値を計算し出力するので、従来の負帰還形
追値回路による方法における中央値検出動作にあった積
分時定数による遅延効果、すなわち複数サンプル間の干
渉効果をなくすことができる。また応用上必要とする範
囲の任tのサンプル数のレベル値の標本から定義通りの
中央値の標本を与えることができるので、理論値と実測
値との対応評価上適合性が高い。
(Effects of the Invention) In the median detection device of the present invention, each time the received electric field is sampled, the frequency distribution and cumulative frequency distribution of the received level, which is a total of a predetermined number of samples in the past, are accurately determined each time,
Since the median value is calculated and output from this, it is possible to eliminate the delay effect due to the integration time constant, that is, the interference effect between a plurality of samples, which is present in the median value detection operation in the conventional negative feedback type follow-up circuit method. In addition, since it is possible to provide a sample with the median value as defined from samples of level values of an arbitrary number of samples t in the range required for the application, it is highly compatible in evaluating the correspondence between the theoretical value and the actual value.

さらに回路の構成ではソフトウェア化できる部分が多く
、装置の小形化、高信頼性、低コスト化に適するという
利点がある。
Furthermore, many parts of the circuit configuration can be converted into software, which has the advantage of being suitable for downsizing, high reliability, and cost reduction of devices.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明を実施した装置の構成例図、第2図は第
1図中のRAMの記憶内容の一例図、第3図は第1図の
構成の装置において第2図の例を用いた中央値検出の動
作例のタイムチャートである。 1・・・A/D変換器、2・・・シフトレジスf13・
・・タイミング発生回路、4・・・RAM(ランダムア
クセスメモリ)、5・・アドレス切替回路、6・・・ア
ドレス走査回路、7・・・インクリメント回路、8・・
・デクリメント回路、9・・・積算回路、10・・・比
較器、11,12・・・レジスタ、L・・・アナログレ
ベル情報、LDo 、 LDn・・・ディジタルレベル
情報、SCL・・・サンプリングクロック、A・・・R
AMのアドレス、D −RAMのデータ内容、Go 、
 Gn 、 GB −ゲート切替信号、ACL・・・ア
ドレス走査クロック、AS・・アドレス走査出力、SU
M・・積算出力、M・・・中央値を与える累積度数値、
DET・・比較器出力、ASm・・記憶保持出力、LD
rrI・・・中央値検知出力。
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a device embodying the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of the storage contents of the RAM in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of the device having the configuration shown in FIG. 1. 3 is a time chart of an operation example of median value detection using the example of FIG. 2; 1...A/D converter, 2...Shift register f13.
...Timing generation circuit, 4...RAM (random access memory), 5...Address switching circuit, 6...Address scanning circuit, 7...Increment circuit, 8...
・Decrement circuit, 9... Integration circuit, 10... Comparator, 11, 12... Register, L... Analog level information, LDo, LDn... Digital level information, SCL... Sampling clock , A...R
AM address, D-RAM data content, Go,
Gn, GB - gate switching signal, ACL...address scan clock, AS...address scan output, SU
M... Cumulative output, M... Cumulative degree value that gives the median value,
DET: Comparator output, ASm: Memory retention output, LD
rrI...median detection output.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 受信波の包絡線またはその対数圧縮値を一定のサンプル
周期を有するサンプリングクロックでサンプルしこれを
ディジタル数値のレベル情報に変換出力するA/D変換
器と、そのレベル情報出力をnサンプル分(nは求める
中央値の標準偏差によつて必要なサンプル数)記憶する
シフトレジスタと、前記レベル情報の度数分布を記憶す
るランダムアクセスメモリ(RAM)と、前記サンプリ
ングクロックに同期した各種のタイミングパルスを発生
するタイミング発生回路と、RAMのアドレスを切替え
るアドレス切替回路と、RAMの全アドレスを一巡走査
するアドレス走査回路と、前記サンプリングクロックの
1パルス毎に前記A/D変換器よりのレベル情報に対応
するRAMのアドレスを前記アドレス切替回路を通じて
指定すると共にそのレベル情報すなわち新規レベルの度
数を1つだけ増加させるインクリメント回路と、次に前
記シフトレジスタ出力によるnサンプル前のレベル情報
に対応するアドレスを前記アドレス切替回路を通じて指
定すると共にそのレベル情報すなわち捨てるべき古いレ
ベルの度数を1つだけ減少させるデクリメント回路と、
前記インクリメントおよびデクリメント両回路によつて
RAM上に記憶されるレベル情報の度数分布を常に最新
のnサンプルに対応して更新した後前記アドレス走査回
路より全レベル情報範囲に当るRAMのすべてのアドレ
スを一巡して走査指定しその内容すなわち度数を次々に
読み出すときこれを積算する積算回路と、その積算出力
である累積度数分布がサンプル数nによつて定まる中央
値を与える累積度数と等しいかこれより大きくなる最初
の時点を検出する比較器と、その出力の検出時点のアド
レス値すなわちレベル情報値を記憶するレジスタなどの
記憶回路と、この記憶内容を次のサンプリングクロック
パルスに同期して中央値検出出力として保持出力する回
路とを具備したことを特徴とする受信電界の中央値検出
装置。
An A/D converter samples the envelope of the received wave or its logarithmically compressed value with a sampling clock having a constant sampling period, converts it into digital numerical level information, and outputs the level information for n samples (n is the number of samples required depending on the standard deviation of the desired median value), a shift register for storing the frequency distribution of the level information, a random access memory (RAM) for storing the frequency distribution of the level information, and generation of various timing pulses synchronized with the sampling clock. an address switching circuit that switches addresses in the RAM; an address scanning circuit that scans all addresses in the RAM; an increment circuit that specifies the address of the RAM through the address switching circuit and increases the level information, that is, the frequency of the new level by one; a decrement circuit that specifies the level information through the switching circuit and decreases the frequency of the old level to be discarded by one;
After the increment and decrement circuits update the frequency distribution of the level information stored in the RAM in accordance with the latest n samples, the address scanning circuit reads all addresses in the RAM corresponding to the entire level information range. An integration circuit that integrates the contents when scanning is specified in one cycle and reading out the contents one after another, and whether the cumulative frequency distribution that is the cumulative output is equal to the cumulative frequency that gives the median value determined by the number of samples n. A comparator that detects the first point in time when the output increases, a storage circuit such as a register that stores the address value at the time of detection of the output, that is, a level information value, and a median value is detected by synchronizing the stored contents with the next sampling clock pulse. What is claimed is: 1. A received electric field median value detection device comprising: a circuit that holds and outputs the received electric field as an output;
JP14596184A 1984-07-16 1984-07-16 Median detector for received electric field Granted JPS6128875A (en)

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JPS649590B2 JPS649590B2 (en) 1989-02-17

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04271532A (en) * 1991-02-27 1992-09-28 Nec Corp Receiving signal electric field detecting circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04271532A (en) * 1991-02-27 1992-09-28 Nec Corp Receiving signal electric field detecting circuit

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