JP6095165B2 - 同期方法および同期装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施例である同期装置を説明するためのブロック図である。
図1において、同期装置100は、乗算部102と、同期信号発生部103と、S/N(Signal to Noise ratio)算出部104と、BPF(Band Pass Filter)部105と、ゼロクロス点検出部106と、粗調整/微調整処理部107で構成されている。
同期装置100は、伝送信号101を入力し、同期ポイント信号108を出力する。
S/N算出は図2に示すように正常の信号配置点201と実際の信号配置点202のずれから信号電力と雑音電力の比を算出する。S/N算出方法の手順を以下に示す。
BPSK(Binary Phase Shift Keying)の場合は、式1と式2から算出する。
信号電力=Σ受信復調結果I ・・・ (式1)
雑音電力=Σ受信復調結果Q ・・・ (式2)
信号電力=Σ((受信復調結果I×受信復調結果Iの硬判定)
+(受信復調結果Q×受信復調結果Qの硬判定)) ・・・(式3)
雑音電力=Σ((受信復調結果I×受信復調結果Qの硬判定)
−(受信復調結果I×受信復調結果Qの硬判定)) ・・・(式4)
平均信号電力=平均信号電力×λ+信号電力×(1−λ) ・・・ (式5)
平均雑音電力=平均雑音電力×λ+雑音電力×(1−λ) ・・・ (式6)
なお、λは忘却係数である。
図3は、本発明の一実施例である同期装置の動作を説明するためのフローチャートである。
同期装置100は、I相同期信号の最大振幅値(MaxampI)と、Q相同期信号の最大振幅値(MaxampQ)とゼロクロス点(CrosspointI、CrosspointQ)を用いて同期判別データ収集する(S301)。
同期装置100は、良否結果である同期良否判別フラグ(Syncflag)を判定する(S303)。
同期装置100は、S303の処理で同期良否判別フラグ(Syncflag)が“良”の場合(YES)には正しい同期ポイントであるので、同期保持のために微調整処理を行う(S304)。
同期装置100は、S303の処理で同期良否判別フラグ(Syncflag)が“否”の場合(NO)には同期ポイントが外れているので、再検出のため粗調整処理を行う(S305)。
そして処理を終了する。
同期装置100は、I相同期信号の最大振幅値(MaxampI)と、Q相同期信号の最大振幅値(MaxampQ)を比較する(S401)。
同期装置100は、S401の処理でI相同期信号の最大振幅値(MaxampI)がQ相同期信号の最大振幅値(MaxampQ)以上の場合(YES)はS402の処理に進み、I相同期信号の最大振幅値(MaxampI)がQ相同期信号の最大振幅値(MaxampQ)より小さい場合(NO)はS403の処理に進む。
同期装置100は、S403の処理で、Q相同期信号の最大振幅値(MaxampQ)と、ゼロクロス点(CrosspointQ)を同期判別データ収集材料として使用するため、Q相同期信号の最大振幅値(MaxampQ)を選択最大振幅値(Selmaxamp) に設定し、Q相同期信号のゼロクロス点(CrosspointQ)を選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)に設定し、S404の処理に進む。
同期装置100は、S406の処理で、同期ポイント検出回数カウンタ(Syncchkcnt)に“1”を加算する。
同期装置100は、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)が微調エリア内かを確認するため、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)がSYNCNGMINより大きく、SYNCOKMAX以下であることを判定し(S407)、YESの場合はS409の処理に進み、NOの場合はS408の処理に進む。
同期装置100は、S408の処理で、同期ポイントNGカウンタ(Syncngcnt)に“1”を加算する。
同期装置100は、S409の処理で、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)がAREA1以上でAREA2より小さい場合には、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)が同期エリア1の範囲内にあるので同期エリア1(Syncarea[0])に“1”を加算し(S410)、同期判別データ収集処理を終了する。
同期装置100は、S409の処理で、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)がAREA2以上でAREA3より小さい場合には、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)が同期エリア2の範囲内にあるので同期エリア2(Syncarea[1])に“1”を加算し(S411)、同期判別データ収集処理を終了する。
同期装置100は、S409の処理で、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)がAREA4以上でAREA5より小さい場合には、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)が同期エリア4の範囲内にあるので同期エリア4(Syncarea[3])に“1”を加算し(S413)、同期判別データ収集処理を終了する。
同期装置100は、同期ポイント検出回数カウンタ(Syncchkcnt)とカウンタ閾値(SYNCCHKNUM)を比較し(S501)、同期ポイント検出回数カウンタ(Syncchkcnt)がカウンタ閾値(SYNCCHKNUM)以上の場合(YES)にはS502の処理に進み、同期ポイント検出回数カウンタ(Syncchkcnt)がカウンタ閾値(SYNCCHKNUM)より小さい場合(NO)には同期ポイント良否判別の処理を終了する。
同期装置100は、S502の処理で、同期NGカウンタ(Syncngcnt)が同期NGカウンタ閾値(SYNCNGNUM)以上で、かつS/N算出値(Snr)がS/N算出値の閾値(THRESHSNR)より小さい場合(YES)には同期外れと判別してS503の処理に進み、上述の条件に該当しない場合(NO)にはS504の処理に進む。
同期装置100は、S504の処理で、同期ポイント検出回数カウンタ(Syncchkcnt)と同期ポイントNGカウンタ(Syncngcnt)をゼロクリアし、同期ポイント良否判別の処理を終了する。
同期装置100は、最初のみランダムウォーク(Randomwork)値に初期値である“0”を設定し(S601)、S602の処理に進む。
同期装置100は、S602の処理で、選択ゼロクロス点(Selzerocross)が−ADJUSTFINE_RANGEより大きくADJUSTFINE_RANGEより小さい場合には微調整エリア内(YES)であると判定した場合にはS603の処理に進み、選択ゼロクロス点(Selzerocross)が上述の範囲外(NO)であると判定した場合にはS613の処理に進む。
同期装置100は、S603の処理で、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)が“0”未満の場合(YES)はS604の処理に進み、選択ゼロクロス点(Selcrosspoint)が“0”以上の場合(NO)はS609の処理に進む。
同期装置100は、S605の処理で、同期ポイントの進み制御を確認するため、ランダムウォーク値(Randomwalk)がランダムウォーク閾値(-RANDOMWALKNUM)以下であるか否かを判定し、ランダムウォーク値(Randomwalk)がランダムウォーク閾値(-RANDOMWALKNUM)以下である場合(YES)にはS606の処理に進み、ランダムウォーク値(Randomwalk)がランダムウォーク閾値(-RANDOMWALKNUM)より大きい場合(NO)にはS608の処理に進む。
同期装置100は、S607の処理で、ランダムウォーク値(Randomwalk)をゼロクリアし、微調整処理を終了する。
同期装置100は、S608の処理で、進み制御を行わずにシンボル同期カウンタ(Synccnt)を初期値に設定し、微調整処理を終了する。
同期装置100は、S610の処理で、ランダムウォーク値(Randomwalk)がランダムウォーク閾値(RANDOMWALKNUM)以上か否かを判定する。
同期装置100は、S610の処理で、ランダムウォーク値(Randomwalk)がランダムウォーク閾値(RANDOMWALKNUM)以上の場合(YES)にはS611の処理に進み、ランダムウォーク値(Randomwalk)がランダムウォーク閾値(RANDOMWALKNUM)より小さい場合(NO)にはS608の処理に進む。
同期装置100は、S612の処理で、ランダムウォーク値(Randomwalk)をゼロクリア(612)し、微調整処理を終了する。
図7において、FDM−PSKの送信シンボルは、1シンボル701をガード長702と有効シンボル長703で構成されている。
図8において、FDM−PSKのスペクトルは1サブキャリアのπシフト信号801と複数のPSK変調されたサブキャリア信号802で構成され、1サブキャリアのπシフト信号801を抽出して受信シンボル同期を行う。
図9は、同期装置の粗調整処理の一例を説明するための図である。
図1の粗調整/微調整処理部107は、1シンボル(900)を4分割した同期エリア1(901)、同期エリア2(902)、同期エリア3(903)、同期エリア4(904)に各々の同期信号のゼロクロス点を集計する同期エリアカウンタを有する。
同期信号のゼロクロス点が同期エリア1(AREA1〜AREA2)の範囲内では同期エリア1(901)の同期エリアカウンタに“1”加算する。
同期信号のゼロクロス点が同期エリア2(AREA2〜AREA3)の範囲内では同期エリア2(902)の同期エリアカウンタに“1”を加算する。
同期信号のゼロクロス点が同期エリア3(AREA3〜AREA4)の範囲内では同期エリア3(903)の同期エリアカウンタに“1”を加算する。
同期信号のゼロクロス点が同期エリア4(AREA4〜AREA5)の範囲内では同期エリア4(904)の同期エリアカウンタに“1”を加算する。
その後、集計結果から最大の同期エリアカウンタを同期ポイントが入っている同期エリアとし、同期ポイント調整を微調整処理に変更する。
図10は、同期装置の微調整処理の一例を説明するための図である。
図1の粗調整/微調整処理部107は、微調整エリア1(1001)と、微調整エリア2(1002)を有する。
同期信号のゼロクロス点が微調整エリア1(1001)(−ADJUSTFINE_RANGE〜0)の範囲内は、同期ポイントが進んでいるので同期ポイント遅れ制御を行う。
同期信号のゼロクロス点が微調整エリア2(1002)(0〜+ADJUSTFINE_RANGE)の範囲内は、同期ポイントが遅れているので同期ポイント進み制御を行う。
Claims (4)
- 直交周波数分割多重変調方式を用いたデータ伝送装置の受信機側におけるガード区間とデータ区間からなる伝送信号を同期する同期装置の同期方法において、
同期サブキャリア信号を出力する同期信号発生ステップと、
前記同期サブキャリア信号と入力される前記伝送信号とを乗算する乗算ステップと、
該乗算ステップによる出力を同期信号として検出するBPFステップと、
該検出した同期信号の位相変化点をゼロクロス検出するゼロクロス点検出ステップと、
前記入力される伝送信号から算出したS/N値を出力するS/N算出ステップと、
前記検出したゼロクロス点と前記算出したS/N値に基づき同期ポイント信号の検出および調整を行う微調整/粗調整処理部とにより、前記SN比算出ステップによる出力に応じて粗調整処理と微調整処理を切替える切替ステップとを有することを特徴とする同期装置の同期方法。 - 直交周波数分割多重変調方式を用いたデータ伝送装置の受信機側におけるガード区間とデータ区間からなる伝送信号を同期する同期装置において、
同期サブキャリア信号を出力する同期信号発生部と、
前記同期サブキャリア信号と入力される前記伝送信号とを乗算する乗算部と、
該乗算部の出力を同期信号として検出するBPFと、
該検出した同期信号の位相変化点をゼロクロス検出するゼロクロス点検出部と、
前記入力される伝送信号から算出したS/N値を出力するS/N算出部と、
前記検出したゼロクロス点と前記算出したS/N値に基づき同期ポイント信号の検出および調整を行う微調整/粗調整処理部とを備え、
該微調整/粗調整処理部は、前記SN比算出部の出力に応じて粗調整処理と微調整処理を切替えることを特徴とする同期装置。 - 前記請求項2に記載の同期装置であって、
粗調整処理は、前記ガード区間とデータ区間を1シンボルとし、当該1シンボルを所定の同期エリアに分割し、各々の同期信号のゼロクロス点を集計する同期エリアカウンタを備え、
該同期エリアカウンタの集計結果から最大のゼロクロス点が集計されているエリアを同期エリアとして設定することを特徴とする同期装置。 - 前記請求項2または3に記載の同期装置であって、
微調整処理は、前記粗調整処理で設定された同期エリアの範囲内において、
同期信号のゼロクロス点が同期ポイントに対してマイナス側の場合には、同期ポイント遅れ制御を行い、
同期信号のゼロクロス点が同期ポイントに対してプラス側の場合には、同期ポイント進み制御を行うことを特徴とする同期装置。
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