JP2008147736A - Signal control device and signal control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位相変調された所定周波数の信号を受信して得られる受信信号の周波数及び位相を調整する信号制御装置、該信号制御装置を有する受信機、及び、信号制御方法に関する。 The present invention relates to a signal control device that adjusts the frequency and phase of a received signal obtained by receiving a phase-modulated signal having a predetermined frequency, a receiver having the signal control device, and a signal control method.
電話回線や専用回線を使用してデータを伝送する際に用いられる通信装置内の受信機では、受信信号に位相誤差が生じることがある。特に、高速通信を実現するために64QAM等の変調方式が採用される場合には、ベクトル平面におけるシンボル点の密度が高く、シンボル点間の距離が短い。このため、高精度の位相補正が必要である。 In a receiver in a communication device used when data is transmitted using a telephone line or a dedicated line, a phase error may occur in a received signal. In particular, when a modulation scheme such as 64QAM is employed to realize high-speed communication, the density of symbol points on the vector plane is high and the distance between the symbol points is short. For this reason, highly accurate phase correction is required.
このような問題の対策として、受信機には、キャリア位相制御回路が設けられている。このキャリア位相制御回路によって、受信信号に生じた位相誤差を除去し、通信品質を向上させることが可能となる(例えば、特許文献1参照)。
ところで、受信信号には、大きな周波数オフセットが生じる場合がある。このような場合、受信機において、上述した方法を用いて位相誤差を除去することはできるが、大きな周波数オフセットに対しては追従限度がある。このため、周波数オフセットが生じた場合には、位相誤差の除去と共に、当該周波数オフセットを適切に除去することが要求されている。 By the way, a large frequency offset may occur in the received signal. In such a case, the receiver can remove the phase error using the method described above, but has a tracking limit for a large frequency offset. For this reason, when a frequency offset occurs, it is required to appropriately remove the frequency offset together with the removal of the phase error.
そこで、本発明は、周波数オフセットと位相誤差の双方を適切に除去することが可能な信号制御装置及び信号制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a signal control apparatus and a signal control method capable of appropriately removing both a frequency offset and a phase error.
本発明は、位相変調された所定周波数の信号を受信して得られる受信信号の周波数及び位相を調整する信号制御装置であって、前記受信信号の周波数を補正する周波数補正手段と、前記周波数補正手段により周波数が補正された受信信号の位相と前記位相変調により定められる位相との誤差を検出する位相誤差検出手段と、前記位相誤差検出手段により検出された位相誤差を補正する位相補正手段と、前記位相誤差検出手段により検出された位相誤差に対応する位相制御情報を生成する位相制御情報生成手段と、前記位相制御情報生成手段により生成された位相制御情報に基づいて、前記受信信号の周波数オフセットに対応する周波数制御情報生成手段とを有し、前記周波数補正手段が、前記周波数制御情報生成手段により生成された周波数制御情報に基づいて、前記受信信号の周波数を補正することを特徴とする。 The present invention is a signal control apparatus for adjusting the frequency and phase of a received signal obtained by receiving a phase-modulated signal having a predetermined frequency, the frequency correcting means for correcting the frequency of the received signal, and the frequency correction A phase error detecting means for detecting an error between a phase of the received signal whose frequency is corrected by the means and a phase determined by the phase modulation; a phase correcting means for correcting the phase error detected by the phase error detecting means; A phase control information generating unit configured to generate phase control information corresponding to the phase error detected by the phase error detecting unit; and a frequency offset of the received signal based on the phase control information generated by the phase control information generating unit. Frequency control information generating means corresponding to the frequency, and the frequency correcting means is a frequency generated by the frequency control information generating means. Based on the control information, and corrects the frequency of the received signal.
この構成によれば、前段で受信信号の周波数を補正し、後段で受信信号の位相を補正する構成において、受信信号の位相誤差に対応する位相制御情報を生成し、当該位相制御情報に基づいて、受信信号の周波数オフセットに対応する周波数制御情報を生成して、当該周波数制御情報に基づいて、受信信号の周波数が補正される。従って、位相補正のみでは、信号の復元ができない場合には、位相誤差に対応して周波数の補正が行われ、更に、位相補正が行われることになり、信号に生じた周波数オフセットを位相誤差とともに適切に除去することが可能となる。 According to this configuration, in the configuration in which the frequency of the reception signal is corrected in the preceding stage and the phase of the reception signal is corrected in the subsequent stage, the phase control information corresponding to the phase error of the reception signal is generated, and based on the phase control information Then, frequency control information corresponding to the frequency offset of the received signal is generated, and the frequency of the received signal is corrected based on the frequency control information. Therefore, if the signal cannot be recovered by phase correction alone, frequency correction is performed in response to the phase error, and further phase correction is performed, and the frequency offset generated in the signal together with the phase error is corrected. It becomes possible to remove appropriately.
また、本発明の信号制御装置は、前記位相制御情報生成手段は、前記位相誤差検出手段により繰り返して検出される位相誤差の積分値に対応する位相制御情報を生成するようにしてもよい。 In the signal control apparatus according to the present invention, the phase control information generation unit may generate phase control information corresponding to an integral value of the phase error repeatedly detected by the phase error detection unit.
この構成によれば、位相誤差が繰り返し検出された場合における、その位相誤差の積分値に対応する位相制御情報に基づいて、受信信号の周波数オフセットに対応する周波数制御情報を生成し、当該周波数制御情報に基づいて、前記信号の周波数が補正される。従って、位相補正のみを繰り返しても信号の復元ができない場合には、位相誤差の積分値に対応して周波数の補正が行われ、更に、位相補正が行われることになり、信号に生じた周波数オフセットを位相誤差とともに適切に除去することが可能となる。 According to this configuration, when the phase error is repeatedly detected, the frequency control information corresponding to the frequency offset of the received signal is generated based on the phase control information corresponding to the integral value of the phase error, and the frequency control is performed. Based on the information, the frequency of the signal is corrected. Therefore, if the signal cannot be recovered by repeating only the phase correction, the frequency is corrected in accordance with the integral value of the phase error, and further, the phase correction is performed, and the frequency generated in the signal The offset can be appropriately removed together with the phase error.
また、本発明の信号制御装置は、前記周波数制御情報生成手段が、前記位相制御情報生成手段により位相制御情報が生成される毎に、該位相制御情報と、前記信号の周波数を補正すべき条件に応じて定められた第1の閾値、及び、該第1の閾値よりも小さい第2の閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段により前記位相制御情報が前記第1の閾値より大きいと判断された場合に減少し、前記比較手段により前記位相制御情報が前記第2の閾値より小さいと判断された場合に増加し、前記比較手段により前記位相制御情報が前記第1の閾値以下であって、且つ、前記第2の閾値以上であると判断された場合に変化しない位相周波数変換情報を生成する位相周波数変換情報生成手段とを有し、前記位相周波数変換情報生成手段により生成された位相周波数変換情報に応じて定められる周波数の補正量を前記周波数制御情報として生成するようにしてもよい。 The signal control apparatus according to the present invention provides the condition that the frequency control information generation unit corrects the phase control information and the frequency of the signal each time the phase control information generation unit generates the phase control information. A comparison unit that compares a first threshold value determined according to the second threshold value and a second threshold value that is smaller than the first threshold value, and the phase control information is greater than the first threshold value by the comparison unit. Decreases when determined, increases when the comparing means determines that the phase control information is smaller than the second threshold, and the phase control information is equal to or less than the first threshold by the comparing means. And phase frequency conversion information generating means for generating phase frequency conversion information that does not change when it is determined to be equal to or greater than the second threshold, and is generated by the phase frequency conversion information generating means. A correction amount of frequency determined according to the phase frequency conversion information may be generated as the frequency control information.
この構成によれば、位相制御情報の大きさに応じて、適切な周波数の補正量を設定することが可能となる。 According to this configuration, an appropriate frequency correction amount can be set according to the magnitude of the phase control information.
また、本発明の信号制御装置は、前記位相制御情報生成手段が、生成した位相制御情報を保持する位相制御情報保持手段を有し、前記周波数制御情報生成手段が、前記位相周波数変換情報生成手段により生成された位相周波数変換情報が1つ前に生成された位相周波数変換情報と同一でない場合に、前記位相制御情報保持手段により保持される位相制御情報をリセットさせるリセット制御手段を有するようにしてもよい。 In the signal control device of the present invention, the phase control information generation unit includes a phase control information holding unit that holds the generated phase control information, and the frequency control information generation unit includes the phase frequency conversion information generation unit. A reset control means for resetting the phase control information held by the phase control information holding means when the phase frequency conversion information generated by the above is not the same as the phase frequency conversion information generated immediately before Also good.
この構成によれば、位相周波数変換情報が変化する場合には、位相誤差に対応する周波数の補正量が確定するため、位相誤差に対応する位相制御情報をリセットさせて、次の周波数オフセットの除去に備えることができる。 According to this configuration, when the phase frequency conversion information changes, the correction amount of the frequency corresponding to the phase error is determined. Therefore, the phase control information corresponding to the phase error is reset to remove the next frequency offset. Can be prepared.
また、本発明の信号制御装置は、前記周波数補正手段が、前記周波数制御情報生成手段により周波数制御情報として生成された周波数の補正量を、前記信号の周波数に乗算するようにしてもよい。 In the signal control apparatus of the present invention, the frequency correction unit may multiply the frequency of the signal by a frequency correction amount generated as frequency control information by the frequency control information generation unit.
この構成によれば、設定された周波数の補正量を係数とした周波数を乗算することによって、受信信号に生じた周波数オフセットが除去される。 According to this configuration, the frequency offset generated in the received signal is removed by multiplying the frequency using the correction amount of the set frequency as a coefficient.
また、本発明の信号制御装置は、前記周波数補正手段が、前記周波数制御情報に対応するテーブルを保持するテーブル保持手段を有し、前記テーブル保持手段に保持されたテーブルを参照して、周波数の補正乗算値を生成するようにしてもよい。 In the signal control apparatus according to the present invention, the frequency correction unit includes a table holding unit that holds a table corresponding to the frequency control information, and the frequency correction unit refers to the table held in the table holding unit. A corrected multiplication value may be generated.
この構成によれば、周波数制御情報に対応するテーブルを保持しておくようにすることで、演算量を削減することができる。 According to this configuration, the amount of calculation can be reduced by holding the table corresponding to the frequency control information.
また、本発明は、位相変調された所定周波数の信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された信号から得られる受信信号を処理する上述したいずれかに記載の信号制御装置とを有することを特徴とする受信機である。 In addition, the present invention includes a receiving unit that receives a phase-modulated signal having a predetermined frequency, and the signal control device according to any one of the above that processes a received signal obtained from the signal received by the receiving unit. It is the receiver characterized by this.
また、本発明は、位相変調された所定周波数の信号を受信して得られる受信信号の周波数及び位相を調整する信号制御方法であって、前記受信信号の周波数を補正する周波数補正ステップと、前記周波数補正ステップにより周波数が補正された受信信号の位相と前記位相変調により定められる位相との誤差を検出する位相誤差検出ステップと、前記位相誤差検出ステップにより検出された位相誤差を補正する位相補正ステップと、前記位相誤差検出ステップにより検出された位相誤差に対応する位相制御情報を生成する位相制御情報生成ステップと、前記位相制御情報生成ステップにより生成された位相制御情報に基づいて、前記受信信号の周波数オフセットに対応する周波数制御情報生成ステップとを有し、前記周波数補正ステップが、前記周波数制御情報生成ステップにより生成された周波数制御情報に基づいて、前記受信信号の周波数を補正することを特徴とする。 The present invention is also a signal control method for adjusting the frequency and phase of a received signal obtained by receiving a phase-modulated signal having a predetermined frequency, the frequency correcting step for correcting the frequency of the received signal, A phase error detection step for detecting an error between a phase of the received signal whose frequency is corrected by the frequency correction step and a phase determined by the phase modulation; and a phase correction step for correcting the phase error detected by the phase error detection step And a phase control information generation step for generating phase control information corresponding to the phase error detected by the phase error detection step, and a phase control information generated by the phase control information generation step. A frequency control information generation step corresponding to the frequency offset, and the frequency correction step Based on the frequency control information generated by the frequency control information generating step, and correcting the frequency of the received signal.
本発明によれば、位相補正のみでは、信号の復元ができない場合には、位相誤差に対応して周波数の補正が行われ、更に、位相補正が行われることになり、信号に生じた周波数オフセットを位相誤差とともに適切に除去することが可能となる。 According to the present invention, when the signal cannot be restored by only the phase correction, the frequency is corrected corresponding to the phase error, and further, the phase correction is performed. Can be appropriately removed together with the phase error.
本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図1は、本発明による第1の信号制御装置を内蔵する受信機の構成を示す図である。図1に示す第1の受信機100−1は、例えば、基地局との間で通信を行う携帯電話機内に設けられるものであり、アナログ処理部110とデジタル処理部120とにより構成される。
Embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a receiver incorporating a first signal control device according to the present invention. A first receiver 100-1 illustrated in FIG. 1 is provided in, for example, a mobile phone that performs communication with a base station, and includes an
アナログ処理部110は、アンテナ111と、RF部112と、アナログ/デジタル変換部(A/D)114を有する。一方、デジタル処理部120は、復調・デシメーション処理部122と、周波数制御情報生成手段及び周波数補正手段に対応する周波数補正部124と、位相誤差検出手段、位相補正手段及び位相制御情報生成手段に対応する位相制御部126と、周波数制御情報生成手段に対応する周波数制御部128と、ベースバンド処理部130とにより構成される。
The
RF部112は、アンテナ111によって受信された基地局等からのアナログの信号を入力し、当該アナログ受信信号の周波数を所定の周波数(例えば、ベースバンド周波数)に変換する。周波数が変換されたアナログ受信信号は、A/D114へ入力される。A/D114は、この周波数が変換されたアナログ受信信号をデジタルの受信信号に変換し、デジタル処理部120内の復調・デシメーション処理部122へ出力する。復調・デシメーション処理部122は、入力したデジタル受信信号を復調する。更に、復調・デシメーション処理部122は、図示しないデシメーションフィルタを内蔵し、復調後のデジタル受信信号のサンプリング周波数を所定周波数に低減して出力する。
The
位相制御部126は、復調・デシメーション処理部122から出力されるデジタル受信信号を、周波数補正部124を介して入力され、当該デジタル受信信号に生じている位相誤差を除去すべく、位相誤差を検出し、当該位相誤差をシンボル毎に積分して、位相誤差情報を生成する。
The
図2は、位相制御部126の構成を示す図である。図2に示す位相制御部126は、乗算器202、乗算器204、符号反転器(NEG)206、リミッタ(LM)208、乗算器210、加算器212、位相誤差情報保持手段に対応する積分タップ(nT)214、乗算器126、乗算器218、加算器220、乗算器222、乗算器224、加算器226、加算器228、二乗和演算部230、逆数演算部232、乗算器234及びタップ(nT)236により構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
図3は、位相制御部126の動作を示すフローチャートである。受信開始すると(S101にて肯定判断)、位相制御部126は、復調・デシメーション処理部122から出力されるデジタル受信信号を、周波数補正部124を介して入力され、当該デジタル受信信号の位相誤差を検出する(S102)。更に、位相制御部126がその位相誤差を積分することで位相誤差情報(GTA0)が生成され、保持される(S103)。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the
具体的には、乗算器204は、デジタル受信信号と、正規化ベクトルNORX及びNORYとを乗算し、デジタル受信信号をベクトル平面の所定位置に正規化してイマジナリ成分(im)を出力する。当該出力値が、その時点で検出された位相誤差となる。符号反転器206は、この位相誤差を符号反転し、リミッタ208は、符号反転器206の出力を所定範囲に制限して出力する。
Specifically, the
乗算器210、加算器212、積分タップ214及び乗算器218は、積分回路を構成している。乗算器210は、リミッタ208の出力に係数OFT1を乗算する。積分タップ214には、前シンボルにおいて検出された位相誤差の積分結果が保持されており、加算器212が乗算器210の出力と、積分タップ214の出力とを加算することで、位相誤差情報(GTA0)が更新される。
The
次に、位相制御部126は、位相誤差を除去するための位相補正量(ZZR、ZZI)を算出し、反映する(S104)。具体的には、乗算器216は、リミッタ208の出力に係数OFT2を乗算する。加算器220は、乗算器216の出力と乗算器218の出力とを加算する。乗算器222、224、加算器226、228、二乗和演算部230、逆数演算部232、乗算器234及びタップ236は、積分回路を構成している。乗算器222は、加算器220の出力とタップ236の出力のイマジナリ成分とを乗算する。また、乗算器224は、加算器220の出力とタップ236の出力のリアル成分とを乗算する。加算器226は、タップ236の出力のリアル成分から乗算器222の出力を減算する。また、加算器228は、タップ236の出力のイマジナリ成分と乗算器224の出力とを加算する。二乗和演算部230は、加算器226及び228の出力から二乗和を算出する。逆数演算部232は、二乗和演算部230の出力の逆数を演算する。乗算器234は、加算器226及び228の出力と逆数演算部232の出力とを乗算する。これにより、振幅の正規化が行われ、得られた値がタップ236に保持され、新たな位相補正値(ZZR、ZZI)となる。
Next, the
位相制御部126は、ガードタイム時(S105にて肯定判断)、S103において生成され、保持している位相誤差情報(GTA0)を周波数制御部128へ出力する(S106)。
The
次に、位相制御部126は、周波数制御部128からの後述するタップリセット信号(RST)を入力したか否かを判定する(S107)。ここでは、タップリセット信号(RST)は、積分タップ214に入力される。タップリセット信号(RST)を入力していない場合には、再び、受信開始待ち(S101)に戻り、以降の動作が繰り返される。一方、タップリセット信号(RST)を入力した場合には、積分タップ214がリセットされ(S108)、再び、受信開始待ち(S101)に戻り、以降の動作が繰り返される。
Next, the
このようにして、位相制御部126による位相誤差の積分結果である位相誤差情報(
GTA0)が生成され、周波数制御部128へ出力されると、当該周波数制御部128は、デジタル受信信号に生じている周波数オフセットを除去するために必要な処理を行う。
In this way, the phase error information (the phase error integration result by the phase controller 126) (
GTA0) is generated and output to the
図4は、周波数制御部128の構成を示す図である。図4に示す周波数制御部128は、比較手段に対応する位相誤差判定部302、位相周波数変換情報生成手段に対応する加算器304、リミッタ(LM)306、タップ(T)308、及び、リセット制御手段に対応するタップリセット信号発生部310により構成される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the
図5は、周波数制御部128の動作を示すフローチャートである。位相誤差判定部302は、位相制御部126内の積分タップ214からの位相誤差情報(GTA0)を入力したか否かを判定する(S201)。位相誤差情報(GTA0)を入力した場合、位相誤差判定部302は、当該位相誤差情報(GTA0)が予め定められた第1閾値よりも大きいか否かを判定する(S202)。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the
ここで、閾値とは、後述する周波数補正部においてデジタル受信信号の周波数を補正すべき条件に応じて定められたものであり、具体的には、周波数補正部における周波数補正単位に対応して定められている値である。ここで、第1閾値とは該周波数補正単位の正方向に対応した位相誤差情報(GTA0)であり、第2閾値とは該周波数補正単位の負方向に対応した位相誤差情報(GTA0)である。位相誤差情報(GTA0)が第1閾値よりも大きい場合には、位相誤差判定部302は、出力値を−1とする(S203)。
Here, the threshold value is determined according to a condition for correcting the frequency of the digital reception signal in a frequency correction unit to be described later. Specifically, the threshold value is determined corresponding to a frequency correction unit in the frequency correction unit. It is the value that has been. Here, the first threshold is phase error information (GTA0) corresponding to the positive direction of the frequency correction unit, and the second threshold is phase error information (GTA0) corresponding to the negative direction of the frequency correction unit. . When the phase error information (GTA0) is larger than the first threshold value, the phase
一方、位相誤差情報(GTA0)が第1閾値以下である場合には、位相誤差判定部302は、当該位相誤差情報(GTA0)が予め定められた第2閾値よりも小さいか否かを判定する(S204)。
On the other hand, when the phase error information (GTA0) is equal to or smaller than the first threshold value, the phase
位相誤差情報(GTA0)が第2閾値よりも小さい場合には、位相誤差判定部302は、出力値を+1とする(S205)。
When the phase error information (GTA0) is smaller than the second threshold value, the phase
一方、S204において、否定判断である場合、すなわち、位相誤差情報(GTA0)が第2閾値以上、且つ、第1閾値以下のいずれかの値である場合、位相誤差判定部302は、出力値を0とする(S206)。
On the other hand, if the determination in step S204 is negative, that is, if the phase error information (GTA0) is any value greater than or equal to the second threshold and less than or equal to the first threshold, the phase
このようにして、位相誤差判定部302の出力値が定められると、加算器304は、当該出力値とタップ308に保持されている値とを加算する。この加算値は、リミッタ306によって大きさが所定範囲に制限された後、位相周波数変換情報である周波数オフセット情報(FST)として、周波数補正部124へ出力される(S207)。
In this way, when the output value of the phase
更に、タップ308は、リミッタ306によって大きさが制限された加算値である周波数オフセット情報(FST)を入力する。これにより、タップ308に保持されている、前ガードタイム時において得られた周波数オフセット情報(FST)が新たな周波数オフセット情報(FST)に更新される。このタップ308の出力値は、次ガードタイム時において、加算器304が位相誤差判定部302の出力値と、タップ308の出力値とを加算する際に用いられる。
Further, the
また、タップリセット信号発生部310は、タップ308の出力である周波数オフセット情報(FST)を入力すると、当該周波数オフセット情報(FST)と、前ガードタイム時において入力したタップ308の出力である周波数オフセット情報(FST)とを比較し、変化があるか否かを判定する(S209)。
Further, when the tap reset
周波数オフセット情報(FST)に変化がない場合、換言すれば、位相誤差情報(GTA0)が第2閾値以上、且つ、第1閾値以下のいずれかの値であって、位相誤差判定部302の出力値が0である場合には、タップリセット信号(RST)は発生しない。 When there is no change in the frequency offset information (FST), in other words, the phase error information (GTA0) is any value not less than the second threshold value and not more than the first threshold value. When the value is 0, the tap reset signal (RST) is not generated.
周波数オフセット情報(FST)に変化がある場合、換言すれば、位相誤差情報(GTA0)が第1閾値より大きいか、第2閾値より小さいかのいずれかであって、位相誤差判定部302の出力値が1又は−1である場合は、タップリセット信号(RST)が出力される。
If there is a change in the frequency offset information (FST), in other words, whether the phase error information (GTA0) is larger than the first threshold or smaller than the second threshold, and the output of the phase
タップリセット信号発生部310は、積分タップ214に対して、当該積分タップ214をリセットさせるためのタップリセット信号(RST)を出力する(S210)。これにより、上述した図3のS108に示すように、タップリセット信号(RST)を入力した積分タップ214がリセットされる。また、タップリセット信号発生部310は、同様に周波数補正部124にも、タップリセット信号(RST)を出力する(S210)。その後は、再び、次ガードタイム時において、位相誤差情報(GTA0)が入力されたか否かの判定(S201)以降の動作が繰り返される。
The tap reset
従って、位相誤差情報(GTA0)が第1閾値より大きいか、第2閾値より小さいかのいずれかである場合には、周波数オフセット情報(FST)を更新し、位相制御部126における位相誤差に応じた位相補正に代えて、後述する周波数補正部124における周波数の補正が行われるようにする。
Therefore, when the phase error information (GTA0) is larger than the first threshold value or smaller than the second threshold value, the frequency offset information (FST) is updated, and the
図6は、周波数補正部124の構成を示す図である。図6に示す周波数補正部124は、加算器402、論理積演算器(AND)404、タップ(nT)406、キャリアシフトテーブル参照部408、テーブル保持手段に対応するキャリアシフトテーブル保持部409、及び、乗算器410により構成される。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the
図7は、周波数補正部124の動作を示すフローチャートである。受信を開始すると(S301にて肯定判断)、周波数補正部124では、前ガードタイム時に入力された周波数オフセット情報(FST)とタップ406に保持されている値とを加算器402で加算する。この加算値は、論理積演算器(AND)404へ出力される。論理積演算器(AND)404は、入力した加算値と、後述するキャリアシフトテーブル保持部409に保持されたキャリアシフトテーブルのレコード数(インデックス数)mから1を引いたm−1との論理積を算出し、参照インデックスとする。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the
例えば、周波数オフセット情報(FST)が2、タップ406に保持されている値が14、インデックス数が16の場合、加算器402における出力である加算値は、周波数オフセット情報(FST)の2と、タップ406に保持されている値の14とを加算した16となる。そして、論理積演算器(AND)404では、この加算値16(2進数:10000)とインデックス数16から1を引いた15(2進数:1111)のビット列との論理積結果0を得る。この演算により、キャリアシフトテーブル参照部408において、キャリアシフトテーブル保持部409に保持されたキャリアシフトテーブルの各レコードが循環的に参照される。条件としてインデックス数mは2のべき乗である。
For example, when the frequency offset information (FST) is 2, the value held in the
論理積演算器(AND)404において算出された参照インデックスは、キャリアシフトテーブル参照部408に送られる。また、参照インデックスは、タップ406に送られ、当該タップ406に保持される(S302)。
The reference index calculated by the logical product operator (AND) 404 is sent to the carrier shift
キャリアシフトテーブル参照部408は、論理積演算器(AND)404からの参照インデックスを入力すると、キャリアシフトテーブル保持部409に保持されたキャリアシフトテーブルを参照し、参照インデックスに対応する周波数補正量を取得する(S303)。
When the carrier shift
図8は、キャリアシフトテーブルの一例を示す図である。図8に示すように、キャリアシフトテーブルは、インデックスと、リアル成分及びイマジナル成分のそれぞれにおける周波数補正量とが対応付けられて各レコードが構成される。キャリアシフトテーブル参照部408は、AND回路404からの参照インデックスと同一のインデックスに対応付けられた周波数補正量を取得する。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a carrier shift table. As shown in FIG. 8, in the carrier shift table, each record is configured by associating an index with a frequency correction amount in each of the real component and the imaginary component. The carrier shift
取得された周波数補正量は、乗算器410へ送られる。乗算器410は、この周波数補正量を入力すると、復調・デシメーション処理部122からのデジタル受信信号のベクトル成分に、周波数補正量のベクトル成分を乗算する(S304)。このS302からS304の一連動作をシンボル毎に繰り返すことで、デジタル受信信号の周波数が補正され、周波数オフセットが除去される(S304)。
The acquired frequency correction amount is sent to the
また、周波数補正部124はガードタイム時(S305で肯定判断)、周波数制御部128からのタップリセット信号(RST)を入力したか否かを判定する(S306)。タップリセット信号(RST)を入力していない場合には、再び、受信開始待ち(S301)に戻り、以降の動作が繰り返される。一方、タップリセット信号(RST)を入力した場合には、タップ406がリセットされるとともに、周波数オフセット情報(FST)が入力され(S307)、再び、受信開始待ち(S301)以降の動作が繰り返される。
Further, the
再び、図1に戻って説明する。乗算器410が出力する周波数補正後のデジタル受信信号は、位相制御部126へ送られる。位相制御部126は、この周波数補正後のデジタル受信信号について、図3のS102において算出した位相補正量に基づいて、位相誤差を除去すべく、位相の補正を行う。具体的には、位相制御部126内の乗算器202は、周波数補正後のデジタル受信信号と、タップ236に保持されている位相補正量(ZZR、ZZI)とを乗算することによって、位相補正量(ZZR、ZZI)に応じた位相補正がなされたデジタル受信信号を出力する。更に、ベースバンド処理部130は、位相制御部126からの位相補正後のデジタル受信信号を入力し、連続データに変換して、図示しない受信データ処理部等へ出力する。
Again, returning to FIG. The frequency-corrected digital reception signal output from
このように、第1の受信機100−1は、受信信号の位相誤差の積分結果である位相誤差情報を生成し、更に、当該位相誤差情報に基づいて、受信信号の周波数の補正量を設定して受信信号の周波数を補正する。従って、位相補正のみでは、信号の復元ができない場合には、位相誤差の積分結果を周波数の補正量に変換して周波数の補正、換言すれば、位相補正に代えて周波数オフセットの除去を行い、当該周波数オフセットが除去された後に位相補正が行われるため、受信信号に生じた周波数オフセットを位相誤差とともに適切に除去することが可能となる。 In this way, the first receiver 100-1 generates phase error information that is an integration result of the phase error of the received signal, and further sets a correction amount of the frequency of the received signal based on the phase error information. Then, the frequency of the received signal is corrected. Therefore, if the signal cannot be restored by only the phase correction, the phase error integration result is converted into a frequency correction amount to correct the frequency, in other words, the frequency offset is removed instead of the phase correction, Since the phase correction is performed after the frequency offset is removed, the frequency offset generated in the reception signal can be appropriately removed together with the phase error.
次に、本発明の他の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図9は、本発明による第2の信号制御装置を内蔵する受信機の構成を示す図である。図9に示す第2の受信機100−2は、図1に示す第1の受信機100−1と同様、例えば、基地局との間で通信を行う携帯電話機内のモデムに設けられるものである。この第2の受信機100−2は、第1の受信機100−1と比較すると、復調・デシメーション処理部132に、周波数補正部134が内蔵された構成となっている。
Next, another embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a receiver incorporating the second signal control device according to the present invention. The second receiver 100-2 shown in FIG. 9 is provided in a modem in a mobile phone that communicates with a base station, for example, like the first receiver 100-1 shown in FIG. is there. Compared with the first receiver 100-1, the second receiver 100-2 has a configuration in which a
図10は、周波数補正部134の構成を示す図である。図10に示す周波数補正部134は、加算器452、論理積演算器(AND)454、タップ(nT)456、テーブル選択部457、デシメーション復調テーブル参照部458、テーブル保持手段に対応するデシメーション復調テーブル保持部459、及び、乗算器460により構成される。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the
図11は、周波数補正部134の動作を示すフローチャートである。受信を開始すると(S401)、周波数補正部134の加算器452は、固定値1が入力され、当該固定値1とタップ456に保持されている値とを加算する。この加算値は、論理積演算器(AND)454へ出力される。論理積演算器(AND)454は、入力した加算値と、後述するデシメーション復調テーブル保持部459に保持されたデシメーション復調テーブルのレコード数(インデックス数)mから1を引いたm−1との論理積を算出し、参照インデックスとする(S402)。この演算により、デシメーション復調テーブル参照部458において、デシメーション復調テーブル保持部459に保持されたデシメーション復調テーブルのレコードが循環的に参照される。
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the
論理積演算器(AND)454において算出された参照インデックスは、デシメーション復調テーブル参照部458に送られる。また、参照インデックスは、タップ456に送られ、当該タップ456に保持される。更に、デシメーション復調テーブル参照部458は、論理積演算器(AND)454からの参照インデックスに基づいて、後述するS407にて選択しているデシメーション復調テーブルを参照し、参照インデックスに対応する補正乗算値を取得する(S403)。乗算器460は、この補正乗算値をA/D11からのデジタル受信信号のスカラ成分に乗算する(S404)。このS402からS404の一連動作をシンボル毎に繰り返すことで、デジタル受信信号がデシメーション、復調されるとともに、周波数が補正されて周波数オフセットが除去される。また、周波数補正部134は、ガードタイム時(S405で肯定判断)、周波数制御部128からのタップリセット信号(RST)を入力したか否かを判定する(S406)。タップリセット信号(RST)を入力していない場合には、再び、受信開始待ち(S401)に戻り、以降の動作が繰り返される。一方、タップリセット信号(RST)を入力した場合には、タップ456がリセットされる。
The reference index calculated by the AND operator (AND) 454 is sent to the decimation demodulation
また、周波数制御部128からの周波数オフセット情報(FST)がテーブル選択部457に入力され(S407)、この周波数オフセット情報(FST)は、デシメーション復調テーブル選択情報として、デシメーション復調テーブル参照部458へ送られる。
Further, frequency offset information (FST) from the
デシメーション復調テーブル参照部458は、テーブル選択部457からデシメーション復調テーブル選択情報に基づいて、デシメーション復調テーブル参照部458に保持されているデシメーション復調テーブルを選択する。図12は、周波数オフセット情報(FST)とデシメーション復調テーブルとの対応関係を示す図である。デシメーション復調テーブルは、周波数オフセット情報(FST)毎に用意されている。各デシメーション復調テーブルは、復調と周波数補正の双方を行う際の乗算器460における補正乗算値である。そして、再び、受信開始待ち(S401)以降の動作が繰り返される。
The decimation demodulation
以上、説明したように、本発明の信号制御装置及び信号制御方法では、受信信号に生じた周波数オフセット及び位相誤差を適切に除去することが可能であり、信号制御装置等として有用である。 As described above, the signal control device and the signal control method of the present invention can appropriately remove the frequency offset and the phase error generated in the received signal, and are useful as a signal control device and the like.
100−1、100−2 受信機
110 アナログ処理部
111 アンテナ
112 RF部
114 A/D
120 デジタル処理部
122、132 復調・デシメーション処理部
124、134 周波数補正部
126 位相制御部
128 周波数制御部
130 ベースバンド処理部
100-1, 100-2
120
Claims (8)
前記受信信号の周波数を補正する周波数補正手段と、
前記周波数補正手段により周波数が補正された受信信号の位相と前記位相変調により定められる位相との誤差を検出する位相誤差検出手段と、
前記位相誤差検出手段により検出された位相誤差を補正する位相補正手段と、
前記位相誤差検出手段により検出された位相誤差に対応する位相制御情報を生成する位相制御情報生成手段と、
前記位相制御情報生成手段により生成された位相制御情報に基づいて、前記受信信号の周波数オフセットに対応する周波数制御情報生成手段とを有し、
前記周波数補正手段は、前記周波数制御情報生成手段により生成された周波数制御情報に基づいて、前記受信信号の周波数を補正することを特徴とする信号制御装置。 A signal control device that adjusts the frequency and phase of a received signal obtained by receiving a phase-modulated signal having a predetermined frequency,
Frequency correction means for correcting the frequency of the received signal;
Phase error detection means for detecting an error between the phase of the received signal whose frequency is corrected by the frequency correction means and the phase determined by the phase modulation;
Phase correction means for correcting the phase error detected by the phase error detection means;
Phase control information generating means for generating phase control information corresponding to the phase error detected by the phase error detecting means;
Based on the phase control information generated by the phase control information generating means, the frequency control information generating means corresponding to the frequency offset of the received signal,
The signal control apparatus, wherein the frequency correction unit corrects the frequency of the reception signal based on the frequency control information generated by the frequency control information generation unit.
前記位相制御情報生成手段により位相制御情報が生成される毎に、該位相制御情報と、前記受信信号の周波数を補正すべき条件に応じて定められた第1の閾値、及び、該第1の閾値よりも小さい第2の閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記位相制御情報が前記第1の閾値より大きいと判断された場合に減少し、前記比較手段により前記位相制御情報が前記第2の閾値より小さいと判断された場合に増加し、前記比較手段により前記位相制御情報が前記第1の閾値以下であって、且つ、前記第2の閾値以上であると判断された場合に変化しない位相周波数変換情報を生成する位相周波数変換情報生成手段とを有し、
前記位相周波数変換情報生成手段により生成された位相周波数変換情報に応じて定められる周波数の補正量を前記周波数制御情報として生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の信号制御装置。 The frequency control information generating means includes
Each time phase control information is generated by the phase control information generating means, the phase control information, a first threshold value determined according to a condition for correcting the frequency of the received signal, and the first A comparison means for comparing a second threshold value smaller than the threshold value;
The phase control information decreases when the phase control information is determined to be greater than the first threshold, and increases when the phase control information is determined to be lower than the second threshold by the comparison unit. Phase frequency conversion information generation means for generating phase frequency conversion information that does not change when it is determined by the comparison means that the phase control information is less than or equal to the first threshold and greater than or equal to the second threshold. And
The signal control apparatus according to claim 1, wherein a correction amount of a frequency determined according to the phase frequency conversion information generated by the phase frequency conversion information generation unit is generated as the frequency control information.
前記周波数制御情報生成手段は、前記位相周波数変換情報生成手段により生成された位相周波数変換情報が1つ前に生成された位相周波数変換情報と同一でない場合に、前記位相制御情報保持手段により保持される位相制御情報をリセットさせるリセット制御手段を有することを特徴とする請求項3に記載の信号制御装置。 The phase control information generating means has phase control information holding means for holding the generated phase control information,
The frequency control information generation unit is held by the phase control information holding unit when the phase frequency conversion information generated by the phase frequency conversion information generation unit is not the same as the previous phase frequency conversion information. 4. The signal control apparatus according to claim 3, further comprising reset control means for resetting the phase control information.
前記テーブル保持手段に保持されたテーブルを参照して、周波数の補正乗算値を生成することを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の信号制御装置。 The frequency correction means has table holding means for holding a table corresponding to the frequency control information,
6. The signal control apparatus according to claim 3, wherein a frequency correction multiplication value is generated with reference to a table held in the table holding means.
前記受信手段により受信された信号から得られる受信信号を処理する請求項1乃至6のいずれかに記載の信号制御装置とを有することを特徴とする受信機。 Receiving means for receiving a phase-modulated signal having a predetermined frequency;
7. A receiver comprising: the signal control device according to claim 1 that processes a reception signal obtained from a signal received by the reception unit.
前記受信信号の周波数を補正する周波数補正ステップと、
前記周波数補正ステップにより周波数が補正された受信信号の位相と前記位相変調により定められる位相との誤差を検出する位相誤差検出ステップと、
前記位相誤差検出ステップにより検出された位相誤差を補正する位相補正ステップと、
前記位相誤差検出ステップにより検出された位相誤差に対応する位相制御情報を生成する位相制御情報生成ステップと、
前記位相制御情報生成ステップにより生成された位相制御情報に基づいて、前記受信信号の周波数オフセットに対応する周波数制御情報生成ステップとを有し、
前記周波数補正ステップは、前記周波数制御情報生成ステップにより生成された周波数制御情報に基づいて、前記受信信号の周波数を補正することを特徴とする信号制御方法。 A signal control method for adjusting the frequency and phase of a received signal obtained by receiving a phase-modulated signal having a predetermined frequency,
A frequency correction step of correcting the frequency of the received signal;
A phase error detection step for detecting an error between the phase of the received signal whose frequency is corrected by the frequency correction step and the phase determined by the phase modulation;
A phase correction step for correcting the phase error detected by the phase error detection step;
A phase control information generation step for generating phase control information corresponding to the phase error detected by the phase error detection step;
Based on the phase control information generated by the phase control information generation step, the frequency control information generation step corresponding to the frequency offset of the received signal,
The frequency correction step corrects the frequency of the received signal based on the frequency control information generated by the frequency control information generation step.
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