JP5917879B2 - Modulation method identification device - Google Patents
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Description
本発明は、被変調波の生成に供され得る複数pの変調方式の内、実際にその被変調波の生成に供された変調方式を特定する変調方式特定装置に関する。 The present invention relates to a modulation scheme identifying apparatus that identifies a modulation scheme that is actually used to generate a modulated wave among a plurality of p modulation schemes that can be used to generate a modulated wave.
伝送情報が区分されて所定の情報と共に多重化されてフレームやパケットのような伝送単位の列として伝送され、しかも、このようなフレームやパケットの生成に供され得る変調方式が複数通りである通信系の受信端では、これらの変調方式の何れに対しても柔軟に適応可能に構成されている。 Communication in which transmission information is divided and multiplexed with predetermined information and transmitted as a sequence of transmission units such as frames and packets, and there are a plurality of modulation schemes that can be used to generate such frames and packets The receiving end of the system is configured to be flexibly adaptable to any of these modulation methods.
図3は、多様な変調方式に柔軟に適応可能な受信端の構成例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving end that can be flexibly adapted to various modulation schemes.
図において、既述の伝送単位の列として装置に到来した受信波を示すベースバンド信号は、上述した複数(=p)通りの変調方式M1〜Mpにそれぞれ対応した復調ユニット30-1〜30-pに並行して入力される。これらの復調ユニット30-1〜30-pの出力には、伝送情報D1〜Dpがそれぞれ得られる。 In the figure, baseband signals indicating received waves that have arrived at the apparatus as a sequence of transmission units described above are demodulated units 30-1 to 30- corresponding respectively to the above-described plural (= p) modulation schemes M1 to Mp. Input in parallel with p. Transmission information D1 to Dp is obtained from outputs of these demodulation units 30-1 to 30-p, respectively.
復調ユニット30-1は、以下の要素から構成される。
(1) 上記ベースバンド信号が入力されるデータ復調部31-1
(2) データ復調部31-1の後段に縦続接続されたフレーム同期検出部32-1、同期分離部33-1およびデータ切り出し部34-1
The demodulation unit 30-1 is composed of the following elements.
(1) Data demodulator 31-1 to which the baseband signal is input
(2) Frame synchronization detection unit 32-1, cascade separation unit 33-1 and data cutout unit 34-1 cascaded downstream of the data demodulation unit 31-1.
(3) データ切り出し部34-1の後段に配置され、かつ上記伝送情報D1を出力するデータ復元部35-1
復調ユニット30-2〜30-pの構成については、復調ユニット30-1の構成と同じであるので、以下では、対応する構成要素に添え番号「2」〜「p」がそれぞれ付加された同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
(3) A data restoration unit 35-1 that is arranged after the data cutout unit 34-1 and outputs the transmission information D1.
The configurations of the demodulation units 30-2 to 30-p are the same as the configuration of the demodulation unit 30-1, and therefore, in the following, the same constituent numbers “2” to “p” are added to the corresponding components. Reference numerals are given and description thereof is omitted here.
このような構成の受信端では、各部は、以下の通りに連係する。
なお、以下では、復調ユニット30-1〜30-pに共通に当てはまる事項については、添え番号「1」〜「p」の何れにも該当し得ることを示す添え文字「c」を各要素の符号に付加する。
In the receiving end having such a configuration, the units are linked as follows.
In the following, for items that are commonly applied to the demodulation units 30-1 to 30-p, a subscript “c” indicating that any of the subscript numbers “1” to “p” may correspond to each element. Append to the code.
復調ユニット30-cでは、データ復調部31-cは、変調方式Mcに適合した復調処理をベースバンド信号に施すことにより、そのベースバンド信号として受信された(受信され得る)伝送情報を示すシンボル(ビット)列を得る。 In the demodulation unit 30-c, the data demodulating unit 31-c applies a demodulation process suitable for the modulation method Mc to the baseband signal, so that a symbol indicating transmission information received (can be received) as the baseband signal Get a (bit) column.
フレーム同期検出部32-cは、既述の伝送情報がペイロード等に多重化されてなるフレーム(パケット)の形式と、上記シンボル(ビット)列との相関をとることにより、該当するフレーム(パケット)との同期(部分同期)を試行する。 The frame synchronization detection unit 32-c correlates the format of the frame (packet) in which the transmission information described above is multiplexed in the payload and the like with the symbol (bit) sequence, so that the corresponding frame (packet) ) And attempt to synchronize (partial synchronization).
さらに、このような同期が確立した場合には、同期分離部33-c、データ切り出し部34-cおよびデータ復元部35-cは、以下(1)〜(3)の通りに連係する。
(1) 同期分離部33-cは、該当するフレーム(パケット)を後続するデータ切り出し部34-cに引き渡す。
Further, when such synchronization is established, the synchronization separation unit 33-c, the data cutout unit 34-c, and the data restoration unit 35-c are linked as follows (1) to (3).
(1) The synchronization separation unit 33-c delivers the corresponding frame (packet) to the subsequent data cutout unit 34-c.
(2) データ切り出し部34-cは、そのフレーム(パケット)のフィールドの内、伝送情報が配置されているペイロード等の内容を抽出する。
(3) データ復元部35-cは、そのペイロード等の内容を既知のフレーム形式(パケット形式)に基づいて区分し、あるいは切り出して連結することにより、伝送情報Dcを復元する。
(2) The data cutout unit 34-c extracts the contents such as the payload in which the transmission information is arranged from the field of the frame (packet).
(3) The data restoration unit 35-c restores the transmission information Dc by classifying the contents of the payload and the like based on a known frame format (packet format) or by cutting out and connecting them.
このような処理は、既述の変調方式M1〜Mpにそれぞれ対応する復調ユニット30-1〜30-pでも、上記ベースバンド信号に対して並行して行われる。 Such processing is performed in parallel with the baseband signal also in the demodulation units 30-1 to 30-p respectively corresponding to the modulation schemes M1 to Mp described above.
したがって、上記受信波に適用された変調方式が変調方式M1〜Mpの何れかである限り、その受信波で示される伝送情報は、復調ユニット30-1〜30-p(データ復元部35-1〜35-p)の何れかによって復元される。 Therefore, as long as the modulation scheme applied to the received wave is any one of the modulation schemes M1 to Mp, the transmission information indicated by the received wave is the demodulation units 30-1 to 30-p (data restoration unit 35-1). ~ 35-p).
なお、本発明に関連する先行技術としては、以下に示す特許文献1ないし特許文献3があった。
(1) 「受信信号を各搬送波毎の信号に変換するフーリエ変換器と、該フーリエ変換器からの各搬送波毎の信号が変調多値数の異なる複数の変調方式のいずれで変調されているかを判別する変調方式判別器と、該変調方式判別器によって判別された変調方式として前記フーリエ変換器からの各搬送波を復調する復調器と、前記フーリエ変換器からの各搬送波をその振幅によって分けて振幅の大きい搬送波をACSチャネルとするチャネル推定器と、送信信号で、該チャネル推定器によってACSチャネルとされた搬送波を前記複数の変調方式の内の変調多値数の小さい変調方式で変調し、非ACSチャネルとされた搬送波を変調多値数の大きい変調方式で変調する変調器と、該変調器からの変調信号を時間域の信号に変換する逆フーリエ変換器と、前記チャネル推定器によって推定されたACSチャネルに関する情報であるACS情報の履歴を記憶するACSメモリと、該ACSメモリに記憶されているACS情報の履歴によって最新のACS情報の誤りを訂正して前記変調器に出力する訂正器とを備える」ことによって、「電波伝搬環境情報の抽出にデータフレームを使用することが可能となり、ACS情報の信頼度が向上する」点に特徴があるOFDM通信装置…特許文献1
In addition, there existed the patent document 1 thru | or patent document 3 shown below as a prior art relevant to this invention.
(1) “Fourier transformer that converts the received signal into a signal for each carrier and whether the signal for each carrier from the Fourier transformer is modulated by a plurality of modulation methods having different modulation multi-level numbers. A modulation method discriminator to discriminate; a demodulator that demodulates each carrier wave from the Fourier transformer as a modulation method discriminated by the modulation method discriminator; and an amplitude obtained by dividing each carrier wave from the Fourier transformer by its amplitude A channel estimator using an ACS channel as a large carrier, and a transmission signal that modulates the carrier wave converted to an ACS channel by the channel estimator using a modulation method having a small modulation multi-level number from the plurality of modulation methods. A modulator that modulates a carrier wave, which is an ACS channel, with a modulation scheme having a large modulation multi-value number; and an inverse Fourier transformer that converts a modulation signal from the modulator into a signal in a time domain; An ACS memory that stores a history of ACS information that is information about the ACS channel estimated by the channel estimator, and an error in the latest ACS information is corrected by the history of ACS information stored in the ACS memory, By providing a corrector for outputting to a modulator, an OFDM communication apparatus characterized in that “a data frame can be used for extraction of radio wave propagation environment information and the reliability of ACS information is improved”. Patent Document 1
(2) 「受信した変調信号を復調する復調部と、該復調部での判定結果を復号する復合部と、上記復調部での判定結果を復合部に入力するときの判定誤差が小さくなるように上記復調部内で使用されるパラメーターを修正する演算部とを有する信号復調復号装置において、上記復調部と復合部は複数の変調方式に対してそれぞれ復調と復号が可能に構成されているとともに、それぞれの変調方式で復号されたデータを選択して出力する第1の選択手段と、復調部から出力される判定誤差を選択して上記演算部に供給する第2の選択手段を有する」ことにより、「補正動作及び回線等化動作を含めた復調復号動作を安定に保ち、かつ変調方式が、受信中に連続的に変化した場合でも、速やかに追従できる」点に特徴がある信号復調復号装置および信号復調復号方法…特許文献2 (2) “A demodulation unit that demodulates the received modulation signal, a decoding unit that decodes a determination result in the demodulation unit, and a determination error when the determination result in the demodulation unit is input to the decoding unit is reduced. In the signal demodulating and decoding apparatus having a calculation unit for correcting parameters used in the demodulating unit, the demodulating unit and the decoding unit are configured to be capable of demodulating and decoding with respect to a plurality of modulation schemes, respectively. By having first selection means for selecting and outputting data decoded by each modulation method, and second selection means for selecting a determination error output from the demodulation section and supplying it to the calculation section ” , A signal demodulating and decoding apparatus characterized by "stable demodulation and decoding operation including correction operation and line equalization operation, and can quickly follow even when the modulation method continuously changes during reception" And faith No. demodulation decoding method ... Patent Document 2
(3) 「同一周波数帯域で異なる変調方式の受信信号に対応した複数の復調回路、前記受信信号の信号成分に基づいて前記受信信号の変調方式を判定する判定回路、及びこの判定回路の判定に基づき前記受信信号の変調方式に対応した前記復調回路を作動状態にし、併せて前記判定回路を不作動状態にする制御回路を備える」ことにより、「変調方式の判別にかかる時間を短縮するとともに消費電力を低減する」点に特徴がある情報端末…特許文献3 (3) “A plurality of demodulation circuits corresponding to reception signals of different modulation methods in the same frequency band, a determination circuit for determining a modulation method of the reception signal based on a signal component of the reception signal, and a determination of the determination circuit Based on the above, it is provided with a control circuit that activates the demodulation circuit corresponding to the modulation method of the received signal and also deactivates the determination circuit. Information terminal characterized by "reducing power" ... Patent Document 3
ところで、上述した従来例では、到来する受信波に適した復調方式の予測が不可能であるため、復調ユニット30-c(30-1〜30-p)は、以下の処理を並行して行っていた。
(1) 未知の変調方式Mcに基づくユニークワード(同期ワード)の復元
(2) そのユニークワード(同期ワード)との相関によって実現される部分同期に基づく受信波(ベースバンド信号)からの伝送情報Dcの抽出
By the way, in the above-described conventional example, it is impossible to predict a demodulation method suitable for an incoming received wave. Therefore, the demodulation unit 30-c (30-1 to 30-p) performs the following processing in parallel. It was.
(1) Reconstruction of unique word (synchronization word) based on unknown modulation method Mc
(2) Extraction of transmission information Dc from a received wave (baseband signal) based on partial synchronization realized by correlation with the unique word (synchronization word)
すなわち、変調方式M1〜Mpが、例えば、2FSK、QPSK、8PSK、16QAM等と多様な多数の変調方式である場合には、復調ユニット30-1〜30-pは、並行して稼働しなければならなかった。 That is, when the modulation schemes M1 to Mp are various modulation schemes such as 2FSK, QPSK, 8PSK, 16QAM, etc., the demodulation units 30-1 to 30-p must operate in parallel. did not become.
したがって、復調ユニット30-1〜30-pがDSP(Digital Signal Processor)等の信号処理装置で実現される場合には、その信号処理装置には、適応され得る変調方式の数pが大きいほど、十分な実時間性が保証されるためには、高い処理量が要求されていた。 Therefore, when the demodulation units 30-1 to 30-p are realized by a signal processing device such as a DSP (Digital Signal Processor), the larger the number p of modulation schemes that can be applied to the signal processing device, In order to guarantee sufficient real-time performance, a high throughput was required.
本発明は、構成が大幅に複雑化することなく、多様な変調方式に柔軟かつ安価に適応できる変調方式特定装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a modulation scheme specifying apparatus that can be flexibly and inexpensively adapted to various modulation schemes without greatly complicating the configuration.
請求項1に記載の発明では、復調手段は、被変調波に、前記被変調波の生成に供され得る複数pの変調方式に整合する復調処理をそれぞれ施す。識別手段は、前記復調処理によってそれぞれ得られたシンボルまたはシンボルの列の偏差に基づいて、前記複数pの変調方式の内、前記被変調波の生成に供された特定の変調方式を識別する。 According to the first aspect of the present invention, the demodulating means performs a demodulation process for matching the modulated wave with a plurality of p modulation schemes that can be used to generate the modulated wave. The identifying means identifies a specific modulation scheme used to generate the modulated wave among the plurality of p modulation schemes based on the deviation of the symbols or symbol sequences obtained by the demodulation processing.
すなわち、被変調波の生成に実際に適用された変調方式は、上記複数pの変調方式の数が多く、かつ組み合わせが多様であっても、その被変調波で示される伝送単位との部分同期がとられることなく、識別される。 In other words, the modulation scheme actually applied to the generation of the modulated wave has a large number of the modulation schemes of the plurality p, and even if there are various combinations, partial synchronization with the transmission unit indicated by the modulated wave is possible. Is identified without being taken.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の変調方式特定装置において、保護手段は、前記識別手段によって識別された特定の変調方式の内、頻度または確度が高い変調方式を前記特定の変調方式として採用する。 According to a second aspect of the present invention, in the modulation method specifying device according to the first aspect, the protection unit selects a modulation method having a high frequency or accuracy among the specific modulation methods identified by the identification unit. Adopted as a modulation method.
すなわち、被変調波の生成に実際に適用された変調方式は、その被変調波にバースト状または間欠的な伝送品質の劣化や干渉等が付帯した場合であっても、適切な変調方式に安定に維持される。 In other words, the modulation method actually applied to the generation of the modulated wave is stable to an appropriate modulation method even when the modulated wave is accompanied by bursty or intermittent transmission quality degradation or interference. Maintained.
請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の変調方式特定装置において、前記復調手段は、前記被変調波に、所定のビットもしくはシンボル、または所定のビット列もしくはシンボル列に基づく変調が施されている期間を前記部分同期をとることなく識別し、前記期間に、前記複数pの変調方式に整合する復調処理をそれぞれ施す。 According to a third aspect of the present invention, in the modulation scheme specifying device according to the first or second aspect, the demodulating means applies a predetermined bit or symbol, or a predetermined bit string or symbol string to the modulated wave. A period in which modulation is performed is identified without taking the partial synchronization, and a demodulation process that matches the plurality of p modulation schemes is performed in the period.
すなわち、これらの複数pの変調方式にそれぞれ整合する復調処理の対象は、被変調波に含まれる上記所定のビット、シンボル、ビット列、シンボル列の何れかに精度よく均一化される。 That is, the target of the demodulation process that matches each of the modulation schemes of the plurality of p is uniformly made uniform to any one of the predetermined bit, symbol, bit string, and symbol string included in the modulated wave.
本発明が適用された装置や系では、上記被変調波の生成に適用された変調方式の特定を実現する信号処理の処理量の削減が安価に達成され、信頼性および実時間性が容易に高められる。 In the apparatus or system to which the present invention is applied, the amount of signal processing to achieve the identification of the modulation method applied to the generation of the modulated wave can be reduced at a low cost, and the reliability and real-time property can be easily achieved. Enhanced.
また、本発明では、伝送品質が安定に高く維持され、多様な通信系や伝送系に対する適応が容易に達成される。 Further, according to the present invention, transmission quality is stably maintained high, and adaptation to various communication systems and transmission systems is easily achieved.
さらに、本発明によれば、被変調波の生成に実際に適用された変調方式の識別の確度および安定性が高められる。 Furthermore, according to the present invention, the accuracy and stability of the identification of the modulation scheme actually applied to the generation of the modulated wave can be improved.
したがって、本発明が適用された装置や系は、被変調波の生成のために適用され得る多数かつ多様な変調方式と、多様な分野に対する柔軟かつ容易な適応が可能となる。 Therefore, the apparatus and system to which the present invention is applied can make a large number of various modulation schemes that can be applied to generate a modulated wave, and flexible and easy adaptation to various fields.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
図において、図3に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
本実施形態と図3に示す従来例との構成の相違点は、以下の点にある。
(1) ベースバンド信号は、復調ユニット30-1〜30-pの入力に直接には入力されない。
In the figure, components having the same functions and configurations as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.
The difference in configuration between this embodiment and the conventional example shown in FIG. 3 is as follows.
(1) The baseband signal is not directly input to the inputs of the demodulation units 30-1 to 30-p.
(2) 上記ベースバンド信号が入力される波形同期ユニット10と、そのベースバンド信号が与えられる共通接点を有する復調ユニット切り替え部21とが備えられる。
(3) 波形同期ユニット10の出力は、その復調ユニット切り替え部21の制御端子に接続される。
(2) A waveform synchronization unit 10 to which the baseband signal is input and a demodulation unit switching unit 21 having a common contact to which the baseband signal is provided are provided.
(3) The output of the waveform synchronization unit 10 is connected to the control terminal of the demodulation unit switching unit 21.
(4) 復調ユニット30-1〜30-pの入力には、復調ユニット切り替え部21の第1ないし第pの接点に接続される。
(5) 波形同期ユニット10は、縦続接続された波形分析部11、波形検出部12、変調波形判定部13および保護部14から構成される。
(4) The inputs of the demodulation units 30-1 to 30-p are connected to the first to pth contacts of the demodulation unit switching unit 21.
(5) The waveform synchronization unit 10 includes a waveform analysis unit 11, a waveform detection unit 12, a modulation waveform determination unit 13, and a protection unit 14 connected in cascade.
図2は、本実施形態における波形同期ユニットの動作フローチャートである。
以下、図1および図2を参照して本実施形態の動作を説明する。
波形分析部11は、ベースバンド信号をフーリエ変換(FFT:Fast Fourie Transform)することによりそのベースバンド信号の周波数スペクトルを求め(図2ステップS1)、これらのベースバンド信号および周波数スペクトルを波形検出部12に引き渡す。
FIG. 2 is an operation flowchart of the waveform synchronization unit in the present embodiment.
The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS.
The waveform analysis unit 11 obtains the frequency spectrum of the baseband signal by performing Fourier transform (FFT: Fast Fourie Transform) on the baseband signal (step S1 in FIG. 2), and the waveform detection unit obtains the baseband signal and the frequency spectrum. Hand over to 12.
波形検出部12は、以下処理を行う。
(1) ベースバンド信号の生成に適用された変調方式(以下、「適用変調方式」という。)が既知のFSKである場合に適応するために、そのFSKに供され得るキャリア信号の周波数成分を抽出する(図2ステップS2)。
The waveform detection unit 12 performs the following processing.
(1) In order to adapt to the case where the modulation scheme applied to the generation of the baseband signal (hereinafter referred to as “applied modulation scheme”) is a known FSK, the frequency components of the carrier signal that can be used for the FSK are Extract (step S2 in FIG. 2).
(2) 適用変調方式がPSKである場合に適応するために、そのPSKに供され得るキャリア信号毎に対応した互いに直交する成分I,Qを算出する(図2ステップS3)。 (2) In order to adapt to the case where the applied modulation scheme is PSK, the components I and Q orthogonal to each other corresponding to each carrier signal that can be used for the PSK are calculated (step S3 in FIG. 2).
(3) 上記ベースバンド信号の生成に適用され得る適用変調方式(例えば、QAM、APSK、OFDM等の直交変調方式)毎に、固有の信号点配置に基づいて、信号空間上におけるシンボル(列)を識別する(図2ステップS4)。ただし、このようなシンボル(列)の識別の過程では、信号判定は行わない。 (3) Symbols (sequences) in the signal space for each applied modulation scheme (for example, orthogonal modulation schemes such as QAM, APSK, OFDM, etc.) that can be applied to the generation of the baseband signal, based on a specific signal point arrangement Is identified (step S4 in FIG. 2). However, signal determination is not performed in the process of identifying such symbols (columns).
変調波形判定部13は、上記キャリア信号の周波数成分、成分I,Q、シンボル(の列)に基づいてシンボル(の列)の偏差を総合的に評価することにより、変調方式M1〜Mpの内、最も確からしい変調方式(以下、「推定変調方式」という。)を識別する(図2ステップS5)。
なお、このような推定変調方式の識別のために波形検出部12および変調波形判定部13が行う処理については、上記変調方式M1〜Mpにそれぞれ適合した復調処理の試行に相当するならば、如何なる手順で行われてもよい。
The modulation waveform determination unit 13 comprehensively evaluates the deviation of the symbol (sequence) based on the frequency components, components I and Q, and the symbol (sequence) of the carrier signal, so that one of the modulation schemes M1 to Mp. The most probable modulation method (hereinafter referred to as “estimated modulation method”) is identified (step S5 in FIG. 2).
Note that the processing performed by the waveform detection unit 12 and the modulation waveform determination unit 13 for identifying such an estimated modulation scheme corresponds to a trial of a demodulation process suitable for each of the modulation schemes M1 to Mp. It may be done in a procedure.
保護部14は、このようにして時系列の順に識別される推定変調方式を上記適用変調方式の何れかとして特定し、その特定が行われる頻度を既述の適用変調方式毎に区分して平滑することにより、上記ベースバンド信号の伝送品質の単発的あるいはバースト状の劣化や変動に起因して生じ得る「推定変調方式の識別の誤り率」を低く抑え(図2ステップS6)、このような平滑の下で識別された推定変調方式を復調ユニット切り替え部21に引き渡す。 The protection unit 14 identifies the estimated modulation schemes identified in this order in time series as one of the above-described applied modulation schemes, and smoothes the frequency by which the identification is performed for each applied modulation scheme described above. By doing so, the “error rate of identification of the estimated modulation scheme” that can be caused by one-time or burst-like degradation or fluctuation of the transmission quality of the baseband signal is suppressed to a low level (step S6 in FIG. 2). The estimated modulation scheme identified under smoothing is delivered to the demodulation unit switching unit 21.
復調ユニット切り替え部21は、復調ユニット31-1〜31-pの内、このような適用変調方式に適応した特定の復調ユニットに、上記ベースバンド信号を引き渡す。 The demodulating unit switching unit 21 delivers the baseband signal to a specific demodulating unit adapted to such an applied modulation scheme among the demodulating units 31-1 to 31-p.
なお、復調ユニット31-1〜31-pの各部の連係によって実現される処理については、従来例と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。 Note that the processing realized by the cooperation of the respective units of the demodulation units 31-1 to 31-p is the same as that in the conventional example, and thus the description thereof is omitted here.
すなわち、ベースバンド信号の生成に実際に適用された変調方式は、その変調方式として採用され得る変調方式M1〜Mpが多数かつ多様である場合であっても、波形同期ユニット10の各部によって行われる既述の連係の下で、そのベースバンド信号で示されるフレームやパケットとの部分同期がとられることなく行われる簡便な処理の下で、確度高く識別される。 That is, the modulation scheme actually applied to the generation of the baseband signal is performed by each part of the waveform synchronization unit 10 even when the modulation schemes M1 to Mp that can be employed as the modulation scheme are many and diverse. Under the above-described linkage, identification is performed with high accuracy under simple processing that is performed without partial synchronization with the frame or packet indicated by the baseband signal.
したがって、本実施形態によれば、上記変調方式M1〜Mpの数および組み合わせの如何にかかわらず、高い信頼性および実時間性が安価にかつ容易に達成される。 Therefore, according to the present embodiment, high reliability and real-time performance can be easily achieved at low cost regardless of the number and combination of the modulation schemes M1 to Mp.
また、本実施形態では、復調ユニット30-1〜30-pは並行して作動せず、既述の推定変調方式のみに適合した1つの復調ユニットのみが稼働することによって、変調方式M1〜Mpの何れに対しても適応可能である。 Further, in this embodiment, the demodulation units 30-1 to 30-p do not operate in parallel, and only one demodulation unit suitable for the above-described estimated modulation method is operated, whereby the modulation methods M1 to Mp are operated. It is applicable to any of these.
したがって、本実施形態によれば、例えば、波形ユニット10および復調ユニット30-1〜30-pの構成要素の何れも、従来例に比べて大幅に少ない処理量のDSP(Digital Signal Processor)で実現可能となる。 Therefore, according to the present embodiment, for example, all of the components of the waveform unit 10 and the demodulation units 30-1 to 30-p are realized by a DSP (Digital Signal Processor) having a significantly smaller processing amount than the conventional example. It becomes possible.
なお、本実施形態では、変調方式M1〜Mpにそれぞれ対応した復調ユニット30-1〜30-pが備えられている。 In the present embodiment, demodulation units 30-1 to 30-p corresponding to the modulation methods M1 to Mp are provided.
しかし、本発明は、このような構成に限定されず、例えば、以下の通りに構成されてもよい。 However, the present invention is not limited to such a configuration, and may be configured as follows, for example.
(1) 復調ユニット切り替え部21が備えられない。
(2) 復調ユニット30-1〜30pに代えて、以下の要素から構成される単一の復調ユニットを備えられ、その復調ユニットにベースバンド信号が直接与えられる。
(1) The demodulation unit switching unit 21 is not provided.
(2) Instead of the demodulation units 30-1 to 30p, a single demodulation unit including the following elements is provided, and a baseband signal is directly given to the demodulation unit.
(2-1) 波形ユニット10(保護部14)によって識別された推定変調方式の何れにも適した復調処理を行うデータ復調部
(2-2) そのデータ復調部の後段に縦続接続され、既述のフレーム同期検出部32-1、同期分離部33-1、データ切り出し部34-1、データ復元部35-1にそれぞれ相当するフレーム同期検出部、同期分離部、データ切り出し部およびデータ復元部
(2-1) Data demodulator for performing demodulation processing suitable for any of the estimated modulation schemes identified by the waveform unit 10 (protector 14)
(2-2) Cascade connected downstream of the data demodulator and corresponds to the frame sync detector 32-1, sync separator 33-1, data cutout unit 34-1 and data restoration unit 35-1, respectively. Frame synchronization detection unit, synchronization separation unit, data cutout unit, and data restoration unit
また、上記復調ユニット30-1〜30-pは、変調方式M1〜Mpの内、例えば、信号点配置、搬送波周波数、伝送速度等が類似し、あるいは構成要素の共用化が可能な変調方式の組み合わせ毎に対応するp個未満の復調ユニットで代替されてもよい。 The demodulating units 30-1 to 30-p are similar to the modulation schemes M1 to Mp, for example, in the modulation schemes in which the signal point arrangement, the carrier frequency, the transmission speed, etc. are similar, or the components can be shared. It may be replaced with less than p demodulation units corresponding to each combination.
さらに、本実施形態では、保護部14は、既述のベースバンド信号の伝送品質の単発的あるいはバースト状の劣化や変動に起因して生じ得る「推定変調方式の識別の誤り」が許容され、あるいはこのような誤りが生じる確立の軽減が別途図られる場合には、備えられなくてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, the protection unit 14 is allowed to accept an “error of identification of the estimated modulation scheme” that may occur due to single or burst deterioration or fluctuation of the transmission quality of the baseband signal described above, Alternatively, when the reduction of the probability that such an error occurs is separately planned, it may not be provided.
また、本実施形態では、波形同期ユニット10、復調ユニット切り替え部21および復調ユニット30-1〜30-pの全てまたは一部は、PGA(Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成されてもよい。 In the present embodiment, all or part of the waveform synchronization unit 10, the demodulation unit switching unit 21, and the demodulation units 30-1 to 30-p may be configured by hardware such as a PGA (Programmable Gate Array). .
さらに、本実施形態では、既述のベースバンド信号は如何なる変調方式や多元接続方式の伝送路を介して与えられてもよく、その伝送路は有線伝送路、無線伝送路、光伝送路の何れであってもよい。 Further, in the present embodiment, the baseband signal described above may be given via any modulation method or multiple access method transmission line, and the transmission line may be any of a wired transmission line, a wireless transmission line, and an optical transmission line. It may be.
また、本実施形態では、波形同期ユニット10、復調ユニット切り替え部21および復調ユニット30-1〜30-pの構成要素の内、ディジタル信号処理によって実現される構成要素については、如何なる形態による負荷分散や機能分散が図られてもよい。 In the present embodiment, among the components of the waveform synchronization unit 10, the demodulation unit switching unit 21, and the demodulation units 30-1 to 30-p, the components realized by digital signal processing are load-balanced in any form. Or function distribution may be achieved.
さらに、本実施形態では、波形分析部11によって行われるフーリエ変換は、既述のFFTに代わるDFT(Discrete Fourier transform)で代替されてもよく、あるいは、ハードウェアで実現される場合には、通過域が周波数軸上に好適な間隔で配置された櫛形フィルタによる濾波処理で代替されてもよい。 Further, in the present embodiment, the Fourier transform performed by the waveform analysis unit 11 may be replaced by a DFT (Discrete Fourier transform) instead of the above-described FFT, or when it is realized by hardware, it is passed. It may be replaced by filtering with a comb filter in which the bands are arranged at suitable intervals on the frequency axis.
また、本実施形態では、ベースバンド信号がバースト波として(間欠的に)与えられ、かつ形式や内容が既知である場合には、波形分析部11および波形検出部12は、信号判定が行われることなくそのバースト波から抽出されたプリアンブル等の部位に対して、既述の処理を施してもよい。 In the present embodiment, when the baseband signal is given as a burst wave (intermittently) and the format and contents are known, the waveform analysis unit 11 and the waveform detection unit 12 perform signal determination. Alternatively, the processing described above may be applied to a part such as a preamble extracted from the burst wave.
さらに、本発明では、フレーム同期検出部32-cは、内部同期方式と外部同期方式との何れに基づいて既述の部分同期を図ってもよい。
また、本発明では、推定変調方式の識別のために波形同期ユニット10によって参照されたベースバンド信号の全てまたは一部がその推定変調方式に基づく復調処理(復調ユニット30-1〜30-pの何れかによって行われる。)の対象となるべき場合には、例えば、図1に点線で示すように、復調ユニット切り替え部21の前段において波形同期ユニット10の配下でベースバンド信号を蓄積しつつ上記復調処理の対象とするFIFO20等のメモリが備えられてもよい。
Furthermore, in the present invention, the frame synchronization detection unit 32-c may achieve the partial synchronization described above based on either the internal synchronization method or the external synchronization method.
Further, in the present invention, all or a part of the baseband signal referred to by the waveform synchronization unit 10 for identifying the estimated modulation scheme is demodulated based on the estimated modulation scheme (of the demodulation units 30-1 to 30-p). 1), for example, as shown by the dotted line in FIG. 1, the baseband signal is accumulated under the waveform synchronization unit 10 in the previous stage of the demodulation unit switching unit 21, while the baseband signal is accumulated. A memory such as a FIFO 20 to be demodulated may be provided.
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be made within the scope of the present invention, and any improvement may be applied to all or some of the components.
10 波形同期ユニット
11 波形分析部
12 波形検出部
13 変調波形判定部
14 保護部
20 FIFO
21 復調ユニット切り替え部
30 復調ユニット
31 データ復調部
32 フレーム同期検出部
33 同期分離部
34 データ切り出し部
35 データ復元部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Waveform synchronization unit 11 Waveform analysis part 12 Waveform detection part 13 Modulation waveform determination part 14 Protection part 20 FIFO
21 demodulating unit switching unit 30 demodulating unit 31 data demodulating unit 32 frame synchronization detecting unit 33 synchronization separating unit 34 data extracting unit 35 data restoring unit
Claims (4)
(a)前記被変調波とのフレーム同期をとることなく前記被変調波の波形を分析及び検出することにより、フレームの先頭の所定のシンボルの列を識別し、(b)前記被変調波の生成に適用された変調方式がFSKである場合に適応するために、前記FSKに供され得るキャリア信号の周波数成分を抽出し、(c)前記被変調波の生成に適用された変調方式がPSKである場合に適応するために、前記PSKに供され得るキャリア信号毎に対応した互いに直交する成分I,Qを算出し、(d)前記複数pの変調方式毎に、固有の信号点配置に基づいて、信号判定が行われることなく信号空間上におけるシンボルの列を識別し、(e)前記キャリア信号の周波数成分、前記互いに直交する成分I,Q、前記シンボルの列に基づいて、前記シンボルの列の偏差を評価することにより、前記複数pの変調方式の内、前記被変調波の生成に供された最も確からしい特定の変調方式を識別する識別手段と
を備えたことを特徴とする変調方式特定装置。 Demodulating means for performing a demodulation process for matching the modulated wave with a plurality of p modulation schemes that can be used to generate the modulated wave;
(A) analyzing and detecting the waveform of the modulated wave without synchronizing the frame with the modulated wave to identify a predetermined symbol sequence at the beginning of the frame ; In order to adapt to the case where the modulation scheme applied to the generation is FSK, the frequency component of the carrier signal that can be provided to the FSK is extracted. (C) The modulation scheme applied to the generation of the modulated wave is PSK In order to adapt to the above-mentioned cases, the components I and Q corresponding to each carrier signal that can be provided to the PSK are calculated, and (d) a unique signal point arrangement is provided for each of the plurality of p modulation schemes. based on, identifies the columns of symbols in the signal space without signal decision is made, based on the column of (e) the frequency component of the carrier signal, component I of the mutually orthogonal, Q, the symbols, the thin By evaluating the Le columns deviations, and wherein the plurality p of the modulation scheme, and a discrimination means for identifying a most probable based on a particular modulation scheme used for the generation of the modulated wave Modulation method identification device.
前記識別手段によって識別された特定の変調方式の内、頻度または確度が高い変調方式を前記特定の変調方式として採用するにあたり、前記識別手段によって特定が行われる頻度を前記複数pの変調方式毎に区分して平滑することにより、前記被変調波の伝送品質の単発的あるいはバースト状の劣化や変動に起因して生じ得る前記複数pの変調方式の識別の誤り率を低く抑える保護手段を備えた
ことを特徴とする変調方式特定装置。 In the modulation scheme specifying device according to claim 1,
Among the specific modulation schemes identified by the identification means, when adopting a modulation scheme with high frequency or accuracy as the specific modulation scheme, the frequency specified by the identification means is determined for each of the plurality of p modulation schemes. Protective means for reducing the error rate of the identification of the modulation schemes of the plurality p, which may occur due to single-shot or burst-like deterioration or fluctuation of the transmission quality of the modulated wave, by dividing and smoothing A modulation system specifying device characterized by the above.
前記識別手段は、
フレームの先頭の所定のシンボルの列に対して、前記複数pの変調方式の内、前記被変調波の生成に供された最も確からしい特定の変調方式を識別する
ことを特徴とする変調方式特定装置。 In the modulation scheme specifying device according to claim 1 or 2,
The identification means includes
Modulation method specification for identifying a most likely specific modulation method used for generating the modulated wave among the plurality of p modulation methods for a predetermined symbol sequence at the head of a frame apparatus.
前記識別手段は、
バースト波から抽出されたプリアンブルの部位に対して、前記複数pの変調方式の内、前記被変調波の生成に供された最も確からしい特定の変調方式を識別する
ことを特徴とする変調方式特定装置。
The modulation method specifying device according to any one of claims 1 to 3,
It said identification means,
Against sites of preambles extracted from burst waves, the plurality p of the modulation method, the modulation scheme, characterized in that for identifying the most probable based on a particular modulation scheme used for the generation of the modulated wave Specific device.
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