JP6424202B2 - 高速周波数推定器 - Google Patents
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- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
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-
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Description
A.全く制限なしで、多くの用途において可能である。
B.分散行列Pの対角要素に、それらを正に制限するリミッタ(制限器)を使用する。
C.上記Bに加えて、P行列の主小行列式も正であるべきであり、これは、数個の追加回路素子を用いて容易に加えることもできる。
・振幅シフトキーイング
・位相シフトキーイング、例えば
バイナリ位相シフトキーイング(BPSK)
直交位相シフトキーイング(QPSK)
オフセットQPSK(OQPSK)
m−ary PSK
差分PSK(DPSK)など
・周波数シフトキーイング、例えば
バイナリFSK
m−ary FSK
最小シフトキーイング(MSK)
ガウス型MSK(GMSK)など
・直交振幅変調(QAM)
Claims (16)
- アナログハードウェア回路によって実現される高速周波数推定方法であって、
前記アナログハードウェア回路によって、未知の周波数、振幅及び位相を有する入力信号を受信するステップと、
前記アナログハードウェア回路によって、前記入力信号から或るモデル発振器の状態変数x1,x2,x3の推定値を生成するステップと、
前記アナログハードウェア回路によって、前記モデル発振器の信号の正弦波推定値を出力するステップとを含み、
前記アナログハードウェア回路が、連続時間における拡張カルマンフィルタを実行することによって前記推定値を生成し、
前記拡張カルマンフィルタが、前記モデル発振器の発振周波数ωを、アフィン変換ω=ω0+kx3(ここで、kは周波数誤差推定値の傾きであり、ω0は入力信号周波数の最良推定値である)によってx3に関連付けることを特徴とする方法。 - 前記拡張カルマンフィルタが、連続時間における平衡化された状態空間表現を用いることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記拡張カルマンフィルタの誤差分散行列Pが、正値錐に制限されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記アナログハードウェア回路が、
主発振器回路ブロックと、
前記状態変数の推定値の誤差共分散を生成するP行列回路ブロックと、
最適カルマンゲインを生成するK行列回路ブロックと、
x3の分散を生成するΣ積分器回路ブロックとを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記アナログハードウェア回路が、トランスコンダクタンス増幅器及びトランスコンダクタンス乗算器を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記アナログハードウェア回路が、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)集積回路(IC)であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 当該方法が、前記アナログハードウェア回路によって、忘却係数(帯域幅)制御信号を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 当該方法が、前記アナログハードウェア回路によって、周波数推定値に比例する電圧を出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記拡張カルマンフィルタが、リッカチ方程式において忘却係数行列を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記拡張カルマンフィルタが、リッカチ方程式のA行列において付加的なε項を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記拡張カルマンフィルタが、減衰係数ρを含む周波数更新方程式を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記アナログハードウェア回路が、互いに直列、並列、または直列及び並列の組合せで接続された複数のサブサーキットを含み、
各サブサーキットが、請求項1の一連のステップを行うことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記入力信号が、複数の未知の周波数を有し、
当該方法が、前記入力信号に対応するモデル発振器信号の複数の正弦波推定値を出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 各々が未知の周波数、振幅及び位相を有する複数の入力信号を受信するステップと、
前記複数の入力信号に対応するモデル発振器信号の複数の正弦波推定値を出力するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記アナログハードウェア回路が、
前記入力信号の周波数をダウンコンバートする入力ミキサと、
前記正弦波推定値の周波数をアップコンバートする出力ミキサとを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記拡張カルマンフィルタが、別の状態変数並びに、周波数、振幅及び位相の非線形変換を用いることを特徴とする請求項1に記載の方法。
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