WO2000013359A1

WO2000013359A1 - Systeme de communication numerique, emetteur et recepteur a cet effet et detecteur de synchronisation de trame

Info

Publication number: WO2000013359A1
Application number: PCT/JP1999/004583
Authority: WO
Inventors: Yutaka Asanuma
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2000-03-09
Also published as: JP2955576B1; JP2000196498A; EP1037423A4; EP1037423A1; US6658072B1

Description

明細書

ディジタル通信システムとその送信装置および受信装置、ならびにフレーム同期検出回路

技術分野

この発明は、符号分割多元接続（ C D M A ： Code Division Multiple Access) 方式を用いた移動通信システムなどのような、フレーム構造の伝送データを伝送するディジタル通信システムとその送信装置および受信装置、ならびにフレーム同期検出回路に関する。

背景技術

ディジタル通信では、誤り検出 · 訂正符号の使用、制御信号の時間多重等のために、ある時間毎に 1 プロックを作るフレーム構造を使用することが多い。

そしてこの場合、送信 · 受信間でフレーム同期をとる必要が生じる。このフレーム同期のためには従来より、送信側にて図 1 0 に示すように各フレームの先頭に既知の同期ノ、。ターンを挿入しておき、受信側でこの同期パターンを検出することが行われている。

受信側での同期パターンの検出は、受信データと、受信側に用意されている同期パターンとの相関をとることにより実現できる。そしてこのような処理は、マッチトフィルタを用いて行われている。

マッチトフィルタは、一般に図 1 1 に示すようなトランスバースフィルタの構成をとり、同期パターンを構成するシンボル数（図 1 0 の例では h ) と同数のタップを有する。各タップの間には g ( g = h - 1 ) 個の遅延部 2 0 ( 2 0 — ：！〜 2 0 — g ) がそれぞれ配置されており、それらの遅延時間はチップ周期と同じである。また各タップにはそれぞれ乗算器 2 1 ( 2 1 — ：！〜 2 1 — h ) が接続されており、同期パターンの各シンボル P ( P ₀ 〜 P _h — 丄）に対応した係数がそれぞれ乗算される。そして、各乗算器 2 1 の出力が加算器 2 2 で加算されて、検出出力が得られる。

このようなマッチトフィルタにより得られる検出出力は、例えば図 1 2 に示すような波形となる。

ここで、検出出力のレベルが著しく高くなっているのが、同期ノターンの全てのシンボルが各タップに現れているときであり、同期パターンを検出できたタイミングとなる。従つて、同期パターンの到来タイミング、すなわちフレームタイミングが検出されることになる。

さて、このような方式によるフレームタイミングの検出精度を高めるためには、同期パターンのシンボル数を増大させればよい。

しかし、シンボル数を増大させると、相関をとるために必要なマッチトフィルタのタップ数が増大してしまい、マッチトフィルタの回路規模や消費電流が増大してしまう。

そこで、タップ数を増やさずに同期パターンのシンボル数を増大させるための次のような方法が提案されている。

この方法では図 1 3 に示すように、同期パターンとして必要なシンボル数より少ないシンボル数（ m シンボル）のシンボル（ S a ₀ 〜 S a _m— 1 ) よりなる基本パターン P Aを整数回（ n 回）繰り返すことにより、必要な長さ（ m X n シンボル）の同期パターンを作る。

そしてこのようにして作成された同期パターンに基づく同期検出に当たっては、図 1 4 に示すような同期検出回路を用いる。

すなわち、まず基本パターン P A に対応したマッチトフィルタ 1 1 を使用し、ここの基本パターン P Aの検出を行う。従って、例えば m = 4 とするならば、マッチトフィルタ 1 1 の出力は図 1 5 に示すような波形となる。すなわち、基本パターン P Aの繰り返し周期 T r の間隔で 4 つのピークが生じる波形となる。

そこで、このマッチトフィルタ 1 1 の出力信号を、直列接続された k ( k = n — 1 ) 個の遅延部 1 2 ( 1 2 — 1 〜： L 2 一 k ) により基本パターン P Aの繰り返し周期 T r ずつ遅延しつつ、マッチトフイノレタ 1 1 の出力と遅延部 1 2 のそれぞれの出力とを加算器 1 4 により加算する。

そうすると、例えば図 1 5 に示すような波形の 4 つのピークが全て加算器 1 4 に入力されるタイミングで、加算器 1 4 の出力、すなわち検出出力のレベルがピークとなり、同期検出が行える。

このとき、マッチトフィルタ 1 1 に必要なタップ数は基本ノ、。ターン P Aのシンボル数と同数の m個で、遅延部 1 2 および加算器 1 4 により形成されるマッチトフィルタに必要なタップ数は n 個であるので、 m X n シンボルの同期ノ、。ターンの検出を m + n個のタップ数で実現できることになる。しカゝしな力らこの方法によると、基本パターン P A として異なった位置における相関が小さいパターンを用いていても、基本パターン p A の繰り返しにより、時間軸がずれた位置に大きな相関が発生するため、検出出力は図 1 6 に示すように複数のピーク P 1 1 〜 P 1 7 が生じた波形となってしまう。

これらのピークの中で、レベルが最大であるピーク P 1 1 のタイミングが同期パターンの検出タイミングとなるが、他のピークとのレベル差が小さいため、検出精度があまりよくならなレ、とレ、う不具合があった。

発明の開示

この発明の目的は、簡易な構成でありながら、精度良く同期検出を行うことを可能とするディジタル通信システムとその送信装置および受信装置、ならびにフレーム同期検出回路を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明は、ディジタル通信システムにおける送信装置に、所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本パターンとこの基本パターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じた順序で配列してなる同期パターンを生成する、例えば基本パターン記憶部および同期パターン生成部からなる同期パターン生成手段と、伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手段により生成された前記同期パターンを付加することで前記伝送データをフレーム構造化する例えばフレーム形成部などのフレーム化手段とを備えた。

また受信装置に、前記基本パターンに含まれるシンボル数と同数のタップを有し、前記基本パターンに含まれるシンポルのうちの少なくとも一部として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と同じで、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して設定された第 1 マッチトフィルタと、前記同期パターンに含まれる基本パターンおよび反転基本パターンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記同期パターンにおける前記基本パターンおよび前記反転基本バタ一ンの配列周期と同じで、かつタップ係数として互いに極性の異なる 2 つの所定値のいずれかが前記反転パターンに対応して設定された第 2 マッチトフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路を備えた。

この結果、伝送データのフレーム位置は、所定数のシンポルの組合わせよりなる所定の基本パターンとこの基本バタ一ンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、所定の反転パターンに応じた順序で配列してなる同期パタ一ンにより示される。

受信装置では、この同期パターンを検出することでフレ一ム同期をとるが、基本パターンのうちの注目シンボルに応じた第 1 マッチトフィルタで基本パターンおよび反転基本パタ —ンのうちの注目シンボルの相関をとる処理と、反転パターンに応じた第 2 マッチトフィルタで反転パターンの相関をとる処理とを相前後して直列的に行うことによって、同期パターンの検出が行われる。

反転パターンは、互いに極性が異なる 2 種類の反転有無情報の組合わせによりなるから、この反転パターンの全てが第 2 マッチトフィルタに揃ってレ、なレ、ときには反転有無情報どうしの打ち消しが生じ、第 2 マッチトフィルタの出力レベルが小さくなる。

またこの発明は、反転パターンを、含まれる反転有無情報の数を n とするとき、

ただし、 y + i ≥ n のとき B _{y + i} 0 が最小になるような B y ( y = 0 , 1 ， n 2， n — 1 ) の組合わせ、すなわち例えば {— 1 ， 1 ， 1 ， 1 } なるパターンとするようにした。

この結果、反転パターンの全てが第 2 マッチトフィルタに揃ってレ、なレヽときにおける第 2 マッチトフィルタの出カレべルが最小に抑えられる。

また本発明の送信装置により送信された同期パターンは、前記同期パターンに含まれるシンボルのうちの一部として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と同じで、かつタツプ係数が前記注目シンボルに対応して設定されたマッチトフィルタよりなるフレーム同期検出回路や、前記同期パターンに含まれるシンボル数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間がシンボル周期と同じで、かつタップ係数が前記基本パターンに対応して設定されたマッチトフィルタよりなるフレーム同期検出回路によって検出する。

従って、従来よりあるフレーム同期検出回路でも、同期パターンの検出が行える。

図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の一実施形態に係るディジタル通信システムにおける送信装置の要部構成を示すプロック図。

図 2 は、本発明の一実施形態で用いる基本パターンの構成を示す図。

図 3 は、本発明の一実施形態で用いる反転パターンの構成を示す図。

図 4 は、本発明の一実施形態で用いる同期パターンの構造を示す図。

図 5 は、本発明の一実施形態で用いる同期パターンの具体例を示す図。

図 6 は、同期パターンの生成の様子を具体的に示す図。図 7 は、本発明の一実施形態に係るディジタル通信システムにおける受信装置に設けられるフレーム同期検出回路の構成を示す図。

図 8 は、図 7 中のマッチトフィルタ 1 1 の出力の波形の一例を示す図。

図 9 は、図 7 に示すフレーム同期検出回路での検出出力の波形の一例を示す図。

図 1 0 は、ディジタル通信システムでの伝送データのフレーム構成の従来例を示す図。図 1 1 は、フレーム同期検出のためのマッチトフィルタの一般的な構成を示す図。

図 1 2 は、図 1 1 に示すマッチトフィルタの検出出力の波形の一例を示す図。

図 1 3 は、基本パターンを整数回繰り返すことによりなる同期パターンの構成を示す図。

図 1 4 は、図 1 3 に示す同期パターンに基づく同期検出を行う同期検出回路の構成を示すプロック図。

図 1 5 は、図 1 4 中のマッチトフィルタ 1 1 の出力波形の一例を示す図。

図 1 6 は、図 1 4 に示す同期検出回路の検出出力の波形の一例を示す図。

発明を実施するための最良の形態以下、図面を参照して本発明の一実施形態につき説明する。図 1 は本実施形態に係るディジタル通信システムにおける送信装置の要部構成を示すプロック図である。なおこの送信装置の適用先としては、「 w i d e b a n d C D M A」

(W— C D M A ) 方式の移動通信システムにおける基地局が挙げられる。

この図に示すように本実施形態の送信装置は、基本パターン記憶部 1 、同期パターン生成部 2 およびフレーム形成部 3 を有してレヽる。

基本パターン記憶部 1 は例えば R〇 Mカゝらなり、基本パターンと反転基本パターンとを記憶している。基本パターンは、図 2 に示すようにそれぞれ「 1 」または「 0 」を示す m個のシンボル S a ( S a o〜 S a _m 丄）力らなる。基本パターンとしては、自己相関の低い、例えば直交ゴ一ルド符号などの符号列を用いる。反転基本パターンは、基本パターンに対して各シンボルの極性を反転（ I Q平面上で π 回転）させたものである。

同期パターン生成部 2 は、基本パターン記憶部 1 に記憶されている基本パターンおよび反転基本パターンを、予め決められた反転パターンに従って配列して同期パターンを生成す反転パターンは図 3 に示すように、 n 個の反転情報 B ( B 0〜 B _n 一 1 ) により構成される。反転情報 B はそれぞれ、基本パターンおよび反転基本パターンのいずれを配置するかを示す。具体的には、反転情報 B は基本パターンの配置位置では「 1 」とされ、反転基本パターンの配置位置では「一 1 」とされる。すなわちこの反転パターンは、 n 個の基本パターンおよび反転基本パターンの組合わせによりなる同期パターンの構成を示している。

フレーム形成部 3 は、送信するために与えられる伝送デ一タを所定時間毎に区切る。そしてフレーム形成部 3 は、この所定時間毎の伝送データに、同期パターン生成部 2 から与えられる同期パターンを付加することで、伝送データをフレーム構造化する。

かくしてこの送信装置では同期パターン生成部 2 において、基本パターン P Aを n 個繰り返し並べた上で、各基本パタ一ンに反転パターンを乗算してなる図 4 に示すような同期パタ —ンが生成される。

具体的には、 n を「 4 」とし、かつ反転パターン { B 0， B ！ , B 2 , B ₃ } を { ー 1 ， 1 ， 1 ， 1 } とするならば、図 5 に示すように、 1 つの反転基本パターン/ P Aに続いて、 3 つの基本パターン P Aが連続する同期パターンが生成される。

このような同期パターンの生成の様子を図 6 にさらに具体的に示す。

この図 6 の例では、基本ノ、。ターン P A のシンボル数 m を「 1 6 」とし、 { 0， 0， 0， 0， 0 , 0， 1 ， 1 ， 0 , 1 ， 0， 1 ， 0， 1 ， 1 ， 0 } なるノ、。ターンとしてレ、る。

ところで、図 6 の例では同期ノ、。ターンのシンボル数が「 6 4 」となってレ、るが、通常は「 2 5 6 」シンボルとされる。すなわち、基本パターン P Aを上述のパターンとするならば、繰り返し回数 n を「 1 6 」とする。繰り返し回数 n を「 1 6 」とする場合の反転パターンとしては、 { 1 ， 1 ， 1 ，一 1 , — 1 ， 1 ，一 1 ，一 1 , 1 ， 1 ， 1 , — 1 ， 1 , 一 1 ， 1 ， 1 } なるパターンなどが適用できる。

ただし以下では説明を簡単とするために繰り返し回数 n を「 4 」とし、反転パタ一ンが {一 1 ， 1 1 ， 1 } であるとして説明する。

なお、同期ノ、"ターンのシンボル数を「 2 5 6 」、基本パターン P Aのシンボル数 mを「 1 6 」、繰り返し回数 n を「 1 6 」とするならば、基本ノ、。ターン P Aは、 P A 二 { S a 0 ， S a ！ ··· , S a ！ 5 ) と記述できる。また反転ノヽ。ターンは、 { B o ， B ! ··· , B ! 5 } と記述できる。そして同期パターンは、

{ B 0 X S a 0 . B 0 X S a ！ ··· , B ₀ X S a _{1 5}， Β X S a ₀ ， B ! X S a ! ··· , B χ X S a ! ₅ ··· , B _x /i X S a Q - B ! 4 X S a ! ··· , B _{1 4} X S a _{1 5} , B _{1 5} X S a ₀， B ₁ 5 ^x S ^a 1 ··· » B ! 5 X S a ! 5 }

となる。

そしてこのような同期パターンが付加されてフレーム構造化された伝送データが送信される。

一方、本実施形態のディジタル通信システムにおける受信装置には、図 7 に示す構成のフレーム同期検出回路が設けられてレ、る。なお図 7 において、図 1 4 と同一部分には同一符号を付している。

この受信装置の適用先としては、「 w i d e b a n d C D M A」（W— C D M A ) 方式の移動通信システムにおける移動局が挙げられる。

このフレーム同期検出回路は、マッチトフィルタ 1 1 、 k ( k = n — 1 ) 個の遅延部 1 2 ( 1 2 — l 〜 1 2 — k ) 、 n 個の乗算器 1 3 ( 1 3 — 1 〜 1 3 — n ) および加算器 1 4 を有する。

マッチトフィルタ 1 1 は、基本ノ、。ターン P Aに対応するものである。すなわちマッチトフィルタ 1 1 は、基本パターン P Aにおけるシンボル数と同じ m個のタップを備え、タップ間の遅延時間はシンボル周期と同じである。かつ、タップ係数として「 1 」および [— 1 」のいずれかが基本パターン P Aに対応して設定されている。

遅延部 1 2 は、遅延部 1 2 — 1 ， 1 2 — 2 ''· , 1 2 一 J ， 1 2 — k の順で直列に接続されてレ、る。再前段の遅延部 1 2 — 1 には、マッチトフィルタ 1 1 の出力が与えられてレヽる。従って各遅延部 1 2 は、マッチトフィルタ 1 1 からの出力を順次遅延させて行く。なお、各遅延部 1 2 の遅延時間は、基本ノ、⁰ターン P Aおよび反転基本ノ、。ターン / P Aの繰り返し周期 T r に設定されている。

乗算器 1 3 は、 1 3 — k .''， 1 3 - 2 , 1 3 一 1 の順で、遅延部 1 2 — ：！〜 1 2 — k のそれぞれの出力に接続されてレる。また乗算器 1 3 — n は、マッチトフィルタ 1 1 の出力 ί: 接続されている。そしてこれらの乗算器 1 3 — 1 〜 1 3 η は、反転ノ、。ターンにおける Β 0 Β η がそれぞれタップ係数として設定されており、このタップ係数を入力に対して乗算する。

加算器 1 4 は、乗算器 1 3 — ：！〜 1 3 — η のそれぞれの出力の総和を算出し、その算出した総和に応じたレベルの検出出力を出力する。

かくして、遅延部 1 2 、乗算器 1 3 および加算器 1 4 により、反転パターンに対応したマッチトフィルタが構成されている。

さて、このフレーム同期検出回路に、前述のようにして送信装置で生成された同期パターンが入力されると、マッチトフィルタ 1 1 では、基本パターンまたは反転基本パターンが揃う毎にピークがその出力に発生する。この結果、同期パタ —ンの 1 回の入力に対して、マッチトフィルタ 1 1 の出力には、繰り返し回数 n と同回数のピークが発生する。

ただし、マッチトフィルタ 1 1 に基本パターンが揃ったときのピークと、反転基本パターンが揃ったときのピークとは、互いに極性が逆となる。

従って、マッチトフィルタ 1 1 の出力は反転パターンに対応してピークが生じる波形となる。例えば、繰り返し回数 n を「 4 」とし、反転ノ、⁰ターンを {— 1 ， 1 ， 1 ， 1 } としたならば、図 8 に示すような波形となる。

このマッチトフィルタ 1 1 カゝら出力される信号、すなわち反転パターンに対応してピークが生じる信号は、遅延部 1 2 、乗算器 1 3 および加算器 1 4 により構成されたマッチトフィルタにより、反転パターンとの相関が取られる。

力くして、マッチトフィルタ 1 1 の出力における n 個のピ —クが遅延部 1 2 、乗算器 1 3 および加算器 1 4 により構成されたマッチトフィルタの各タップに揃った時点で、検出出力にピークが発生する。

検出出力にはこのほかに、時間軸がずれた位置にもピークが生じる。し力、しこのピークは、マッチトフィルタ 1 1 力、ら出力される信号における n 個のピークのうちの一部が加算器 1 4 に入力される段階において逆極性となってレ、るので、これらが互いに打ち消し合い、レべルが小さくなる。

この結果、繰り返し回数 n を「 4 」とし、反転パターンを { 一 1 ， 1 ， 1 , 1 } としたならば、検出出力は図 9 に示すような波形となる。そしてこのとき、真のフレーム同期タイミングを示す、絶対値が最大であるピーク p 1 の絶対値に対して、 2 番目に絶対値が大きレ、レベルのピーク P 2 , P 3， P 4 , P 5 の絶対値は 1 / 4 となる。

このように、検出すべき真のピークの絶対値と、他のピークの絶対値とのレベル差が大きくなるから、真のピーク検出、すなわちフレーム同期タイミングの検出の精度が向上する。

しかも、本実施形態におけるフレーム同期検出回路が有するタップ数は m + n 個であり、同期ノターンのシンボル数 m X n よりも少なくて済む。前述のように基本パターン P Aのシンボル数 mを「 1 6 」、繰り返し回数 n を「 1 6 」とする場合は、同期ノ、。ターンのシンボル数が「 2 5 6 」であるのに対し、タップ数は「 6 8 」で済む。従って、同期ノ、。ターンの全体に対応したマッチトフィルタを用いる場合に比べて、回路規模と消費電流の低減が図れる。

ところで、上記の例では絶対値が最大であるピークの絶対値に対して、 2 番目に絶対値が大きいレベルのピークの絶対値は 1 / 4 となってレ、るが、これは反転パターンの設定によつて変化する。

例えば、反転パターンを { 1 ，一 1 ，一 1 ， 1 } としたならば、絶対値が最大であるピークの絶対値に対して、 2 番目に絶対値が大きいレベルのピークの絶対値は 2 Z 4 となってしまレヽ、レベル差が低下してしまう。

そこで、 2 番目に絶対値が大きいレベルのピークの絶対値ができるだけ小さくなるような適切な反転パターンを選択することが望ましい。繰り返し回数 n を「 4 」とする場合における適切な反転パターンの例は、 { 一 1 ， 1 ， 1 , 1 } や { 1 ，一 1 ， 1 ， 1 } である。また、これらの適切な反転パターンを { B a ， B b ， B c ， B d } と表す場合、その反転である {— B a ，一 B b , - B e , - B d } や、前後の入れ替えである { B d ， B c , B b ， B a } も適切な反転パターンとなる。

このような適切な反転パターンは、

ただし、 y + i ≥ n のとき B _{y + i} = 0 が最小になるような B y ( y = 0 , 1 ， …， n — 2 ， n —

1 ) の組合わせを選ぶことにより選択することができる。

そしてその作業は、 2 ⁿ 回の試行によって容易に行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、送信装置における同期パターンの生成はロジック回路によって行うようにしても良い。

また上記実施形態では、基本パターンと反転基本パターンとの両方を基本パターン記憶部 1 に格納しておくものとしているが、基本パターンのみを基本パターン記憶部 1 に格納しておき、その極性を反転させることで反転基本パターンを作成するようにしても良い。

また上記実施形態では、同期パターンの各シンボルを 2 値としているが、多値ゃ複素値である場合にも本発明を適用可能である。本実施形態のフレーム同期検出回路が行う処理は線形の変換である力ゝら、マッチトフィルタ 1 1 と、遅延部 1 2 、乗算器 1 3 および加算器 1 4 よりなるマッチトフィルタとの順序を入れ替えることは自由にできる。

また上記実施形態では、同期パターンをフレームの先頭に配置することとしているが、システムで予め定めた先頭以外の任意の位置に配置しても、上記の効果が得られることは明らかである。

また上記実施形態では、マッチトフィルタ 1 1 は、基本パターンの全体に応じたものとしてレヽるが、基本パターンのうちの一部のシンボルのみを注目シンボルとし、マッチトフィルタ 1 1 をこの注目シンボルのみに応じたものとすることもできる。

また上記実施形態の送信装置が送信した同期パターンは、図 1 1 に示したような 1 つのマッチトフレタよりなる一般的なフレーム同期検出回路によっても検出することが可能である。そしてこの場合でも、図 1 1 に示したマッチトフレタを同期パターンの全体に応じたものとしても、あるいは同期ノ、。ターンの一部のシンボルのみを注目シンボルとし、図 1 1 に示したマッチトフィルタをこの注目シンボルのみに応じたものとしても実現可能である。

このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。

Claims

請求の範囲

( 1 ) 送信装置と受信装置とからなるディジタル通信システムであり、

前記送信装置は、

所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本パターンとこの基本パターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パタ —ンに応じた順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パターン生成手段と、

伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手段により生成された前記同期パターンを付加することで前記伝送デ一タをフレーム構造化するフレーム化手段とを備え、かつ前記受信装置は、

前記基本パターンに含まれるシンボルのうちの一部として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と同じで、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して設定された第 1 マッチトフィルタと、前記同期パターンに含まれる基本パターンおよび反転基本パターンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記同期パターンにおける前記基本パターンおよび前記反転基本パターンの配列周期と同じで、かつタップ係数として互いに極性の異なる 2 つの所定値のいずれかが前記反転パターンに対応して設定された第 2 マッチトフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路を備えることを特徴とするディジタル通信システム。

( 2 ) 送信装置と受信装置とからなるディジタル通信システムであり、

前記送信装置は、

所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本パターンとこの基本パターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じた順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パターン生成手段と、伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手段により生成された前記同期パターンを付加することで前記伝送データをフレーム構造化するフレーム化手段とを備え、かつ前記受信装置は、

前記基本パターンに含まれるシンボル数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間がシンボル周期と同じで、かつタップ係数が前記基本パターンに対応して設定された第 1 マツチトフィルタと、前記同期パターンに含まれる基本パターンおよび反転基本パターンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記同期パターンにおける前記基本パターンおよび前記反転基本パターンの配列周期と同じで、かつタップ係数として互いに極性の異なる 2 つの所定値のいずれかが前記反転パターンに対応して設定された第 2 マッチトフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路を備えることを特徴とするディジタル通信システム。

( 3 ) 送信装置と受信装置とからなるディジタル通信システムであり、

前記送信装置は、

所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本パターンとこの基本パターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じた順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パターン生成手段と、

伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手段により生成された前記同期パターンを付加することで前記伝送データをフレーム構造化するフレーム化手段とを備え、

かつ前記受信装置は、

前記同期パターンに含まれるシンボルのうちの一部として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と同じで、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して設定されたマッチトフィルタよりなるフレーム同期検出回路を備えることを特徴とするディジタル通信システム。

( 4 ) 送信装置と受信装置とからなるディジタル通信システムであり、

前記送信装置は、

所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本パターンとこの基本パターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転バターンに応じた順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パターン生成手段と、

かつ前記受信装置は、

前記同期パターンに含まれるシンボル数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間がシンボル周期と同じで、かつタップ係数が前記基本パターンに対応して設定されたマッチトフィルタよりなるフレーム同期検出回路を備えることを特徴とするディジタル通信システム。

( 5 ) 前記反転パターンは、含まれる反転有無情報の数を n とするとき、

ただし、 y + i n のとき B y _{+ i} 0 が最小になるような B y ( y = 0 ， 1 ， …， n — 2 ， n — 1 ) の組合わせとすることを特徴とする請求項（ 1 ) 乃至請求項（ 4 ) のいずれかに記載のディジタル通信システム。

( 6 ) 前記反転パターンは、 {— 1 ， 1 ， 1 ， 1 } であることを特徴とする請求項（ 1 ) 乃至請求項（ 4 ) のいずれかに記載のディジタル通信システム。

( 7 ) 所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本パターンとこの基本ノ、。ターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じた順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パターン生成手段と、

伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手段により生成された前記同期パターンを付加することで前記伝送データをフレーム構造化するフレーム化手段とを備えた送ィ吕： ¾：

( 8 ) 前記反転パターンは、含まれる反転有無情報の数を n とするとき、

ただし、 y + i ≥ n のとき B y _{+ i} 0 が最小になるような B y ( y = 0 , 1 ， · · . ， n — 2 ， n —

1 ) の組合わせとすることを特徴とする請求項（ 7 ) に記載の送信装置

( 9 ) 前記反転パターンは、 { 一 1 , 1 ， 1 ， 1 ) であることを特徴とする請求項（ 7 ) に記載の送信装置。

( 1 0 ) 所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本パターンとこの基本パターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じた順序で配列してなる同期パターンを付加してフレーム構造化された伝送データを受信する受信装置におレ、て、前記基本パターンに含まれるシンボルのうちの一部として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と同じで、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して設定された第 1 マツチトフィルタと、前記同期、。ターンに含まれる基本パターンおよび反転基本パターンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記同期パターンにおける前記基本パターンおよび前記反転基本パターンの配列周期と同じで、かつタッブ係数として互いに極性の異なる 2 つの所定値のいずれかが前記反転パターンに対応して設定された第 2 マッチトフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路を備えたことを特徴とする受信装置。

( 1 1 ) 所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本パターンとこの基本パターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じた順序で配列してなる同期パターンを付加してフレーム構造化された伝送データを受信する受信装置におレヽて、

前記基本パターンに含まれるシンボル数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間がシンボル周期と同じで、かつタップ係数が前記基本パターンに対応して設定された第 1 マツチトフィルタと、前記同期パターンに含まれる基本パターンおよび反転基本パターンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記同期パターンにおける前記基本パターンおよび前記反転基本パターンの配列周期と同じで、かつタップ係数として互いに極性の異なる 2 つの所定値のいずれかが前記反転パターンに対応して設定された第 2 マッチトフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路を備えたことを特徴とする受信装置。

( 1 2 ) 所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本ノヽ。ターンとこの基本ノヽ。ターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じた順序で配列してなる同期パターンを付カロしてフレーム構造化された伝送データにおけるフレームタィミングを検出するフレーム同期検出回路において、

前記基本パターンに含まれるシンボルのうちの一部として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記注目シンポル間の時間と同じで、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して設定された第 1 マッチトフィルタと、前記同期パターンに含まれる基本パターンおよび反転基本パターンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記同期パターンにおける前記基本パターンおよび前記反転基本パターンの配列周期と同じで、かつタップ係数として互いに極性の異なる 2 つの所定値のいずれかが前記反転パターンに対応して設定された第 2 マッチトフィルタとを直列接続してなることを特徴とするフレーム同期検出回路。

( 1 3 ) 所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の基本ノ、。ターンとこの基本パターンの各シンボルの極性を反転してなる反転基本パターンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じた順序で配列してなる同期パターンを付加してフレーム構造化された伝送データにおけるフレームタィミングを検出するフレーム同期検出回路において、

前記基本パターンに含まれるシンボル数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間がシンボル周期と同じで、かつタップ係数が前記基本パターンに対応して設定された第 1 マッチトフィルタと、前記同期パターンに含まれる基本パターンおよび反転基本パターンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記同期パターンにおける前記基本パターンおよび前記反転基本パターンの配列周期と同じで、かつタップ係数として互いに極性の異なる 2 つの所定値のいずれかが前記反転パターンに対応して設定された第 2 マッチトフィルタとを直列接続してなることを特徴とするフレ一ム同期検出回路。