JPH01190152A - ランダム位相変化及び多重パスフエージングを受けるqpsk信号にbpsk同期を使用するtdma無線システム - Google Patents

ランダム位相変化及び多重パスフエージングを受けるqpsk信号にbpsk同期を使用するtdma無線システム

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JPH01190152A
JPH01190152A JP63305900A JP30590088A JPH01190152A JP H01190152 A JPH01190152 A JP H01190152A JP 63305900 A JP63305900 A JP 63305900A JP 30590088 A JP30590088 A JP 30590088A JP H01190152 A JPH01190152 A JP H01190152A
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    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は、一般的にはディジタル無線方式(システム
)に関するものであ)、よυ明確には、トランシーバが
移動中で、無線電話方式(システム)のような固定局送
信機及び受信機により作動される環境のような多重バス
フェージング外界において、TDMA QPSK変調を
送信し、受信し、また復調する方式に関する。この発明
は、Labedzそ準捕捉及び位相エラー補正装置”及
び、本発明と同日にnorthその他によって提出され
、関係ある課題を含む4+p轟−石=”j 、 t’s
、 9 倶ζフェージングチャネルに対する位相コヒー
レントTDMA直角位相受信機”に関する。
典形的環境において、UHFまたはマイクロ波無線チャ
ネルは、レイリーフェージングに加え多重バス(mul
tipath)構造を示す。そこで、高データ速度で動
作する移動または携帯TDMA方式(システム)の無線
トランシーバは、各々ランダム振幅。
位相、及び送信信号に対する時間遅延を有する送信信号
の多重レプリカの受信に適応しなければならない。補正
基準がなければ、データ・メツセージは、多重バス信号
により抹消されることもあシうる。早くも1958年に
は、これらの欠点に対し便宜を図れる受信機が、差動2
進ディジタル位相変調(DBPSK)または非コヒーレ
ント周波数偏位キーイング(FSK)のいづれかの使用
に関し説明された。
それはチャネル・サウンデイング法を使用し、チャネル
・インパルス応答またはチャネルプロフィル(prof
 i le)を評価し、トランスバーサル等化器は、評
価チャネルプロフィルに応答し調整されるタップを有す
る。
1960年までには多重バスチャネルは徹底的に研究さ
れ、シミュレートされ、最適受信が定義されたが、しか
し、位相コヒーレント技法を大部分がさけていた。その
ような復調技法は、調整された直角位相変調(QPSK
)及びその変形のような二次元信号技術を用いる高いス
ペクトル効率の変調法の使用を許容していない。
1983年までには、2進(1)iHary)ディジタ
ル位相変調(BPSK)位相コヒーレント検出を用いる
ディジタル電話のためのTDMA (時分割多重アクセ
ス)受信機が、米国特許第4.587.662号に記述
された。
1985年には、これは拡張されQPSK ’に含むよ
うになったが、受信機は一般的用語で記述されるにとど
まった。
1986年には、QPSKへの適用が可能なMSK受信
機が報告され、これは2つの放射状の多重バスを調整で
きるものであり、フィードフォワード及び帰還フィルタ
リングの両方を利用するアダプティブ等化器を使用して
いた。(Kr1ster Ra1thその他の”300
キロビット/秒で作動するディジタルセル方式ラジオに
対するマルチパス均等化(Eqna−1ization
) ’ 1986年6月、第1回IEEE Vehic
u−1ar Conference+ p268−27
2参照)。このアダプティブ等化器はその文献中で徹底
的に説明されなかったのは明らかであるが、等化器の調
整のためその出力にもとづき行なわれる決定をそれは必
要とする故、本発明で使用される多重バス相関とは異な
る。一般に受信されるデータで連続的に作動するアダプ
ティブ等化は、連続データの流れを受信するディジタル
・マイクロ波受信器で利用された。そのような連続受信
機は、比較的長い時間のあいだ、等化できる。TDMA
はバーストのような特性のため、著るしい多重路寄与を
含むチャネルプロフィルの急速な決定を必要とする。デ
ータ・トランシーバが移動しているとしても、タイム・
スロットが十分短い期間であれば、チャネルプロフィル
は与えられたTDMAタイム・スロットでは無視できる
変化をうけると仮定できる。
発明の要約 それ故に、本発明の1つの目的は、無線チャネルにより
送信ディジタル情報に導入される多重パス信号及びラン
ダム位相を補正のため、TDMA受信機を、タイム・ス
ロットのあいだに送信される同期順序(シーケンス)に
同期化することである。
本発明の他の目的は、同期順序(シーケンス)をQPS
K変調信号の単一ベクトルで送信することである。
本発明のさらに他の目的は、同期順序(シーケンス)よ
シ無線チャネル多重パスプロフィルを作シ、そのモデル
を1タイム・スロット期間にのみ利用することである。
したがって、これらの目的及び他の目的は、直角位相変
調(QPSK)変調及び無線チャネル上のタイム・スロ
ットの同期順序(シーケンス)1−用いるデータ・メツ
セージを伝達する時分割多重アクセス(TDMA )無
線方式を包含する本発明において達成される。送信機は
同期順序(シーケンス)を、QPSK変調の1つのベク
トルだけで送信し、受信機は1ベクトル同期を受信し使
用し、I TDMAタイム・スロットのあいだの多重パ
ス及び位相変化にたいしデータ・メツセージを補正する
発明の概要 直角位相変調(QPSK)変調データ信号を伝達する時
分割多重アクセス(TDMA )無線システムが開示さ
れる。無線チャネルにより導入される多重パス歪み及び
位相変化を克服するため、T DMAタイムスロットの
同期化部分がQPSK変調の1ベクトルのみにて送信さ
れる。このシステムは1ベクトルの同期化部分を利用し
、1つのTDMAタイムスロットの多重パス歪み及び位
相変化を補正するため、QPSKデータ信号の受信メツ
セージ部分に加えられるチャネルプロフィル評価を発生
する。
好ましい実施例の説明 送信機101よシデータ信号を受信機103へ伝達する
無線周波数システムが、第1図には図示される。無線電
話システムでは、送信機101は固定局送信機が普通で
あシ、移動または携帯受信機により住民の住む無線適用
範囲(カバレージ・エリア)を受けもち、その受信機は
受信機103として図示される。さらに1つ以上の無線
カバレージ・エリアは、連続カバレージが広い区域、即
ち、小区画(セル)無線電話システム、または、事務所
建物あるいは商店街のような集中領域に供給されるよう
な様式に連結されることが可能である。(例えば、19
87年5月1日にGerald P、Labedzによ
って提出された、本件譲受人の米国特許出願筒44,9
20号”マクロダイパーシナを用いるマイクロ小区画(
セル)通信システム″参照)。
好ましい実施例では他の多元信号方式が同等に使用でき
るが、直角位相変調(QPSK)がチャネルの処理能力
を増加するように使用される。
さらK、多数の使用者の間で限定チャネル資源を分担す
る既知の時分割多重アクセス(TDMA )技法が本発
明で使用される。メツセージが使用者に送信され、また
、使用者よシ受信されるあいだ、各使用者は短い期間の
時間(タイムスロット)を割シ当てられる。他の技法(
周波数分割多重アクセスTDMAのような)に対するT
DMA技法の長所は:a)全2重通信に対しデュプレク
サが必要でない、 b)多重隣接タイムスロットの使用
により可変データ速度送信の便宜がはかれる、 c) 
FDMAに存在する結合損失または中間変調ひずみ無し
で、あらゆる電力レベルで多重チャネルを増幅するため
、普通の無線周波数電力増幅器が使用できる。
及び d)別個の受信機を要せず他の“チャネル”(タ
イムスロット)を走査する能力があることである。
本発明で使用される高データ転送速度(200キロビッ
ト/秒より2メガビット/秒)は、多くの都市及び郊外
環境にたいする移動無線チャネルのチャネル・コヒーレ
ンス帯域幅を超える。結果として、チャネルは、予期さ
れるレイリー・フェージングに加え多重パス構造を示す
。本発明の受信機は、TDMA直角位相信号が多重路フ
ェージング・チャネルでコヒーレン)K受信されるのを
可能にする。この実施例は、2メガチップ/秒のQPS
K無線信号を復調するであろう。その唯一の束縛は、Q
PSKデータに関係する所定位相を持つ2進ディジタル
位相変調(BPSK)信号として、捕捉順序(りを回復
(再生)するため使用されるTDMA受信パ器の構成図
であシ、その受信機は、David I;、Bor−t
hによって1987年2月2日に提出された、本件譲受
人による米国特許出願第009,973号゛アダブチイ
ブ等化器を持つTDMA通信システム”に説明され、参
考のためにここに合体される。
凋■変換器209及び211のディジタル信号出力はそ
れぞれ、各々の信号バッファ217及び219とともに
、同相(I)タイムスロット相関器213及び直角位相
(Q)相関器215にそれぞれ加えられる。
工相関器213は、入力信号の全受信ビットと同相タイ
ム・スロット同期語(ワード)K対応する前もって加え
られた同期語(工同期語)との間の相関関数を実行する
相関器213の出力は、ディジタル・ビットの流れでI
J)、タイムスロットに対する記憶された同期語レプリ
カを持つ受信データのサンプル毎の相関を表わす。相関
関数は、■同期語が受信サンプル語に位置するときにピ
ークを示す。同様にQ相関器215は、メモリ221か
らのあらかじめ記憶された直角位相Q同期語とサンプル
された直角位相(Q)入力の間の相関関数を実行する。
相関器213及び215の出力は、それぞれ2乗ブロッ
ク223及び225に加えられる。2乗ブロック出力信
号は、それぞれ別個の工及びQ相関動作の2乗値を代表
する。2乗ブロック出力はそこで、合計(総和)ブロッ
ク227に加えられる。工及びQ相関信号は共に合計さ
れ、相関信号の2乗の和を代表する2乗包結線(エンベ
ロープ)を形成する。相関信号の2乗包路線は、位相の
あいまいさの明確な決定を不必要とする。そこでいかな
るあいまいさを解決することもなく、合計(総和)ブロ
ック227からの大振幅信号出力は、特定のタイム・ス
ロットに対して可能なスタート位置を表示する。
合計(総和)ブロック227出力はそこでタイム・スロ
ット検出器229に送られ、合計相関信号は所定のしき
い値と比較される。このしきい値は、検出タイムスロッ
トを現わす最小許容相関値を表示する。合計出力がしき
い値よシ大きければ、タイム・スロット検出信号は発生
され、システム・タイミング制御器231へ加えられる
タイミング制御器231は位相同期ループ(PLL)と
して機能し、安定タイミング基準を使用しタイムスロッ
ト検出信号を確認し、確認検出出力信号を与える。確認
タイムスロット検出信号は、ビット・クロック出力とと
もに后のゲート233へ加えられる。結合タイムスロッ
ト/ビット・クロック信号杖、そこで、それぞれ工及び
Q信号バッファ217及び219に送られる。データ信
号は結合検出/ビット・クロック信号を用い、信号バッ
ファ217信号回復のため普通のベースバンド同期決定
帰還パ等化器(DFE) 234が使用される。DFE
 234は基本的に2部分よシなる。即ち、順方向線形
トランスバーサル・フィルタ235及び帰還線形トラン
スバーサル・フィルタ237である。順方向線形トラン
スバーザル・フィルタ235は、符号量干渉(ISI)
による平均2乗誤差(MSE)を最小にする試みをし、
他方、帰還線形トランスバーサル・フィルタ237は、
前に検出された符号によるISIを除去する試みをする
決定帰還等化器234の構成は、時間的に変る多重パス
・プロフィルの影響を補正するため各タイムスロットで
少なくとも一度は適合される。量子化器238の等化及
び量子化複合データ(complexdata)出力は
、出力データ語(ワード)としてデータ・クロック及び
出力とともに2対lの多重化のため、マルチプレクサ2
39へ加えられる。
第1図に図示のQPSK通信システムにおいて、通信信
号X (t)は次のように表現されよう。
x(t) = a(t)cos mct + b(t)
sin a+ct       (1)ただし、a (
t)及びb (t)は、同相及び直角位相の情報信号で
、ω。はラヂアン/秒におけるQPSK信号の搬送波周
波数である。
周波数選択(または、遅延−範囲)チャネル、即ち多重
パス干渉を受ける無線チャネルは、下に与えられる等価
チャネル・インパルス応答により特徴づけられる。
h(t)=α。δ(を−τ。)+α1δ(t−τ)+α
δ(t−τ)+・・・・・・=  Σ α1δ(t−τ
、)、                      
   (2ン1±O ただし、C1はi次の分解可能パスの振幅であシ、τ1
は1次分解可能パスに関連する(過剰)パス・プレイ(
delay:遅延)で、m+1は分解可能パスの全数で
ある。
式(1)で与えられるチャネル入力に対し、式(2)の
インパルス応答を持つ等価プレイ配置(範囲)チャネル
の出力は、いかなる所定のタイムスロットのあいだは本
質的に定数で6D、以下に与えられる。
受信機103に入力されるのは、この信号、y(t)で
ある。受信機の局部発振器基3$ 105が、(直接パ
ス)の受信QPSK送信に関しγの位相オフセットを持
つ時には、受信機局部発振器基準はC08(ωct十r
)で与えられ、TDMAタイムスロットのあいだ本質的
に定数である。(アンテナはミクサ107及び111に
接続されるように図示されるが、高周波数無線信号に対
しては追加信号処理が必要であシがちである。中間周波
数へのダウンコンバージョンが使用される場合には、局
部発振器の出力周波数は異なるかもしれない)。 U 
I (t)で受信機の補正していない同相ブランチのミ
クサ107出力を表示させ、U I ’(t)で低域フ
ィルタ109からのUI(t)出力の低域フィルタ・バ
ージョンを表示させる。
同様に、UQ(t)で受信機の未補正直角位相ブランチ
のミクサ111出力を表示し、UQ’ (t)でフィル
タ113からのUQ(t)の低域フィルタ・バージョン
を表示させる。UI’(t)及びUQ’(t)はそれか
ら、■及びQデータに分解のため信号プロセッサ115
へ入力され、そこでデータ信号回復117へ接続される
U I (t)は次のように与えられる。
b(t−r、) sin ea。(t−fl)]cos
(2町t+γ−ω。τ、))+ (%)b(t−rθ(sin(2a+。t+γ−ω。t
 1 ) −sin (i+a+、f l )))U 
I (t)の低域フィルタ・バージョンUI’(t)は
つぎのように与えられる。
b(t−で1) 5in(r+ω。τi ) ]   
        (5)同様にUQ(t)は、 b(t−τ、)sinωc(1−τ1)]ain(γ+
ω。τs )) +(M)b(を−τθ(cog(γ+
ω、?、) −cos(2ωllt+y−a+、r、)
))         (6)またUQ’(t)は、 b(を−τθC03(γ+ω。τ+ ) )     
    (7)数学的形式で本発明の動作を考慮すれば
、等化器115の同期(または調整)位相の間の送信信
号鷺7一 xT(t)はBPSK信号であるのは、重大な特徴であ
る。
1位相で送信される時に、それは、 xT(t) = aT(tJ cos a+ct   
          (8)ただし、aT(t) (図
示せず)は、13arke r順序(シーケンス)の1
つのようなよい非同調自己相関特性を持つ所定の同期順
序(シーケンス)である。
同期送信信号xT(t)に対応する補正されていない同
相及び直角位相受信機分岐出力は、式(5)及び(6ン
の受信及び低域フィルタ信号UI’(t)及びUQ’(
t)にそれぞれ、式(8)の信号を代入することにより
求められる。
及び、 そこでUI’(t)及びUQ’(t)は調整位相のあい
だ、式(9)及び←Qで示されるよりなT″と定義され
る。ブロック図形式で本発明の好ましい実施例を図示す
る第3図では、信号UI’(t)及びUQ’(t)は普
通の高速ル■変換器307及び309t−介し同期相関
器(303及び305にそれぞれ)加えられる。
好ましい実施例で同期相関器303 、305は、符号
加重(重み付け)相関出力を供給するためプログラムさ
れた4×敦ビツト・ディジタル有限インパルス応答(F
IR)フィルタである。同期相関器303及び305は
、Co1orado 3prings、 Co1ora
do  のI nmo s社よシ入手できるIMS A
100縦続(cascada−ble)信号プロセッサ
により実現される。簡単に云えば、各1次分解可能パス
に対する加重係数で、捕捉順序の受信のあいだに発生さ
れる相関器のcx(1)及びcc、(t)出力は、第5
図に図示される形を持ち、以下のように与えられる: 及び 式(ロ)及び(6)のδ関数は、同相及び直角位相受信
機分岐出力のサンプル時期を決定し、α係数は各1次分
解可能パス寄与に加重を供給する。好ましい実施例で順
序(シーケンス)制御器331は、普通のマイクロプロ
セッサ(Motorola社よシ入手可能なMC680
20マイクロプロセツサのようなプロセッサ)、関連メ
モリ及びタイミング・デイバイダを用い実現される。順
序(シーケンス)制御器311は、その制御器メモリに
記憶された捕捉順序(各々4ビツトの32ワード)の所
定正規レプリカを、復調さるべき希望TDMAタイムス
ロットの前に、同期相関器303及び305に入れる。
TDMAフレーム・タイミングは、タイムスロットの捕
捉を確認し維持するため、普通のフレーミンク・アルゴ
リズムを使用する順序(シーケンス)制御器311 K
よシ決定される。
同期相関器303及び305は、各々、最終の受信され
た32個のルΦサンプルに対し記憶捕捉順序を関係づけ
、各折らしいサンプルに他の完全相関を実行する。ノイ
ズ及びランダム・データを受信しているあいだ、同期相
関器303及び305の出力CX(tJ及びc q (
t)は、両極性の小さい数で、截■サンプリング速度(
チップ間隔毎に4)と同じ速度で現われる。無線チャネ
ルがノイズから自由で、多重パスにより品質を落とされ
ず、捕捉順序が受信され、ディジタル化され、相関器3
03及び305に入れられる時には、cI(t)及びC
Q (t)は同時に、ノイズまたはランダム・データに
ヨシ発生されるものより著るしく大きい符号数の対(ま
たある時には2つの隣接対)を明示するもので、これら
の数の2乗の和の平方根は受信信号の振幅に比例し、局
部基準発振器に関するその位相角γは、γ= ar c
 tan [CQ(t)/ c 1(t) ]    
        (’1多重パスが存在すれば、各署る
しいパスは、CX(1)及びCQ(t)に現われるピー
ク対の存在となシ、各ピークでの出力対の符号及び大き
さ(絶対値)は、遅延1位相角、及びそのパスの全体に
対する振幅寄与を定義し、式(ロ)及び(2)を満たす
。かくて、各順序の数ax(t)及びcq(t)はバイ
ポーラ多重パスチャネルプロフィル評価となシ、これは
バイポーラである点を除き、古典的な多重パスチャネル
プロフィルに似ている。
各M/ PATH相関器312.313.315.及び
317は、少なくとも!タップのFIRフィルタである
。好ましい実施例では各M/PATH相関器は、相関器
として普通に接続されるIMS A100O縦読信号プ
ロセッサ(Co1orado Springs、 Co
1orado、 Inmos社よシ入手可能)により実
現される。各望ましいタイム・スロットの初めの捕捉順
序(シーケンス)のあいだ、e、(t)はM/FAT)
(相関器312及び317のTAP制御入口にシフトさ
れ、cQ(t)はM/PATH相関器313及び315
のTAP制御入口にシフトされる。
ピーク検出器318は第4図に図示され、順序(シーケ
ンス)制御器311へ多重パスの第1重要な配列(ra
y)’を信号する出力を有する2乗の和の平方根近似器
401  及びしきい値検出器403を含む。
順序(シーケンス)制御器311は、そこで、ちょうど
十分な追加基準ボート・クロックを供結し、これらピー
ク全部をM/PATH相関器を介しシフトし、それによ
ICCX(t)及びcq(t)をそれぞれのM/PAT
H相関器において捕捉する。好ましい実施例では2乗の
和平***の近似器401は、 l c、(t) I及び
(D) l cQ(t) l を加エル大きす(絶対値
) 加X器405 。
及び l cQ(を川及び<y;> l cx(t+ 
l  −を加工;b大* サc絶対値)加算器407を
使用し実現される。大きさ(絶対値)加算器405及び
407の出力は普通の大きさ(絶対値)比較器409及
び411へ入力され、そこで2乗の和の平方根の近似値
は所定しきい値に比較され、順序(シーケンス)制御器
311(ORゲート413経由)への出力を発生する。
2乗の和の平方根のこれら及び他の近似値は、例えば、
A・E、 Filipの−Bakerの12の大きさ(
絶対値)近似値及びその検出統計”Aer08paCe
及びElectro−nicシステムに関するIEEE
会報、 VOI AES −12−pp 86−89.
1976年1月、で見出される。順序制御器311への
この出力は、第5図の例においてtdとして図示されて
いる。かくてピーク検出器31Bは順序制御器311へ
第1重要ピークを報告し、順序制御器はついでT/S 
5TOPでローデングを開始し、各M/ PATH相関
器のチャネルプロフィルを捕捉する。
4つのM/PATH相関器(第3図の312.313゜
315、及び317)は、そこで、式(14) −(1
7)を実行するのに利用できる情報を得、その結果(A
、B、C。
及びD)は、下のM/PATH相関器312.313.
315゜及び317の出力にそれぞれ現われる。
A = cl(t)UI’(t) =ΣC(3/4) 
a (o)α:cos”(γ+ω。τ、)−1w= Q (X)b(o)α:cos(rtm。rt)sin(r
”。τ1)]α◆ B =cq(tlUI’(t) =Σ[(X)a(o+
α7cog(r+ω。τ1)sin(γ+ω。τ、)−
1=0 (K)b(o+α251n2(γ+ω。τl)](ト) D = cQ(t)Uq(t)= Σ〔0イ)a(o)
α、” 5in2(7+a+。τ、)+!−0 (y4)b(o)a”、 cos (1+ω。τθ5i
n(γ+ω。τρ〕^情 Aよ、DDまでの大きさを適当に結合すれば、時間1=
0における受信機の同相及び直角位相出力に対する次式
が求められる。
I = A+D =Σ(y4)a(o+α、”(cos
2(γ+ω。τ、) +3iH”(7+cu。τ1))
−〇 =Σ(X)α(o)α、2 =同相データ    (至
)五=O =Σ(y4)b(o)αr=直角位相データ  (2)
−〇 普通の加算器331は式(至)を演算し、回復(再生)
同相信号It−発生し、加算器335は式(6)を演算
し、回復(再生)直角位相信号Qを発生し、これらはそ
れぞれ送信工及びQチャネル・データのレプリカである
。出力■及びQは実際は、チップ間隔あた94個の連続
(シーケンシャル)数である。それらを積分し、また、
2進データの流れ(stream)に簡単なしきい値を
加えることも、あるいは、ともに最初の速度で簡単にそ
れらを積分し相対的加重を供給することも可能だし、ま
九、なにかよ)精巧な符号または文字相関にて使用する
ためその個別的サンプルの形を維持するのも可能である
加算器331及び335の出力■及びQは、前述の米国
特許出願第009,973号に説明された普通のベース
バンド同期帰還等化器のようなデータ信号回復回路に加
えられる。
一般入力式(3)に式(l呻及び(至)まで追従するこ
とにより、多重パス信号の各経路に含まれる情報は受信
機にコヒーレントに結合され、それにより受信機におけ
る有効タイム・ダイバーシチ利得を可能にするのがわか
る。さらに弐a◆よlのsiH(サイン)項及びcos
 (コサイン)項は、代数的及び三角法的に消去される
故に、受信信号位相オフセットrは消去される。
好ましい実施例では4 M/PATH相関器312,3
13゜315、及び317は、128サンプルま九は3
2チップ間隔で動作し、経路(パス)遅延の8マイクロ
秒変化までも他に対するいかなる遅延にも適用できる。
これはまた、捕捉順序はちょうど9マイクロ秒期間だけ
、出来ればその長さの2〜4倍であると云う要件を課す
る。
第5図には出力c 、(t)及び(! Q (t)の表
示グラフが、縦軸に示され、横軸を時間として示される
。同期相関器303及び305の出力は、各クロック・
パルスにおいて符号つきレスポンスを有するが、しかし
、所定同期順序aT(t)を持つ相関が連取されるまで
は、どのレスポンスも確定しきい値大きさを超過しない
。図示のとおシ相関は時間tdにおいて見いだされる。
第6図を参照するに、TDMAシステムで固定局送信機
として使用できるQPSK送信機の構成図が図示される
。類似送信機は、移動または携帯トランシーバの送信機
として使用できよう。固定局において、多くの使用者か
らのディジタル・音声またはデータが入力され、フォー
マツタ601により同期化流れを加えた個々のTDMA
メツセージに編成(フォーマット)される。ある使用者
からの所定数のデータ・ビットは、マイクロプロセッサ
のソフトウェアの制御よシ同期順序(シーケンス)とと
もにさしこまれる(inter 1eave)。代表的
フオマツタは、さらに前述の米国特許出願第009.9
73号に説明される。ひとたびデータがフオマットされ
ると、出力はTDMA制御器608へ接続される。
TD]’vIA制御器608は、各使用者のメツセージ
と他の使用者のメツセージの時間多重化の機能を実行し
、TDMA信号を形成する。時間多重化機能はマイクロ
プロセッサのソフトウェアの仲介処理で実行されるのが
望ましいが、時間(タイム)制御スイッチ(Motor
ola MC14416タイムスロツト割当器のデータ
・シートに説明されるようなタイム制御スイッチ)を介
し実現されるのもまた可能である。TDMA制御器60
8出力は、N使用者メツセージ(第7図に図示するよう
に)よシなる信号であ)、直角位相信号a(t)及びb
 (t)として普通の相関器605及び607へ加えら
れる。変調器605は、信号発振器609出力(cos
 (ωcl) t a(t)信号で変調し、変調器60
7は、(位相シフタ611からの)90度位相シフトさ
れた信号発振器609出力をb(t)で変調し、b(t
) 5in(ωet)直角位相信号を発生する。2信号
はそれから普通の加算器613で合算され、送信(X(
t)  として)の前に増幅用の送信機増幅段615へ
加えられる。
同期順序が各タイムスロットに対し送信されている期間
のあいだ、本発明は、QPSK変調信号の1ベクトルだ
けで同期順序(シーケンス)t−送信する。好ましい実
施例では、これは、b(t)sin(ω。t)が合計器
(aummer) 613で合計されるのを防止するこ
とKよシ達成される。(同等に具合よく作動する1)(
t) 5in(ωat)の送信及びa(t)cos(a
+et)の抑制は、システム設計者の選択でする。さら
に、■及びQに関しある他の角度で、例えば、■及びQ
の両方に同時に等しく45度の変化で、捕捉順序を送信
するのは望ましいことである。それをM/ PATH相
関器に加えるとき、多重パスプロフィル評価C工(1)
及びCQ (t)で動作することにより、いかなる角度
も適用されることが可能)。
普通の信号スイッチ617は、同期頭圧期間を表示する
TDMA制御器608の指示により、変調器607と合
算器(surrme r ) 613の接続を開放する
。この信号スイッチ617は、メツセージ・データ送信
の期間は、変調器607と合算器613を再接続する。
捕捉同期順序のあいだの1)(t) 5in(ωμ)の
ターンオフは、有効に送信機出力電力を3dBだけ同期
順序のあいだ減少するので、送信機は自由に送信機増幅
段615の電力ゲインを増加する能力を備えることがで
きる。増幅段615は普通の可変出力電力増幅器でよく
、同期順序のあいだは、各タイムスロットのメツセージ
・データ送信の間の出力電力よ、93dB大きい出力電
力に切シ換えられる。このようにして、システム・ゲイ
ンは同期順序及びメツセージデータ送信の両方のあいだ
維持される。
要約すれば、本発明は、多重パスフェージング無線チャ
ネルを受けるQPSK無線信号の送信及び受信のための
独特の位相コヒーレント方法を説明する。レイリー及び
多重パス7エージングを受ける無線信号受信のための等
化がチャネルに対し適用されるため、調整または同期信
号が、直角位相変調信号の1つのベクトルのみで送信さ
れる。チャネル多重パスにより信号に加えられる変調信
号コピーのランダム振幅及び位相が、同期信号より開発
される多重パスプロフィル信号にもとづき相関され結合
される。そこで、本発明の特殊な実施例が図示され説明
されているが、本発明の意図及び範囲に関係ない変更が
画業技術者によりなされるかもしれないから、本発明は
その実施例に限定されないことが理解さるべきである。
よって、本発明の特許請求の範囲により、本発明、及び
いかなる、またあらゆるその変更もそれに包含されるこ
とが期待される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、直角位相ディジタル送信及び受信を使用する
データ送信システムのブロック図である。 第2A図及び第2B図は、共K QPSK信号を受信で
きるTDMA受信機のブロック図である。 第3図は、本発明を有効に使用できるTDMA受信機信
号プロセッサのブロック図である。 第4図は、第3図の受信機のピーク検出器回路のブロッ
ク図である。 第5図は、時間に対しプロットされた同期相関器出力c
X(t)及びCQ (t)のグラフであシ、相関検出を
含む可能な出力のセットを示す。 第6図は、本発明にもとづきTDMAタイムス・スロッ
トのあいだ同期順序を送信するQPSK送信機のブロッ
ク図である。 第7図は、第6図の送信機より送信できるTDMA信号
のフォーマットの説明図である。 第1図、第2A図、第2B図において、101・・・デ
ータ信号 115・・・信号プロセッサ 117・・・データ信号回復 209.211・・・k0変換器 213・・・工相関器 215・・・Q相関器 217・・・l信号バッファ 219・・・Q信号バッファ 221・・・TDMA同期メモリ 229・・・検出器 231・・・タイミング制御器 235・・・順方向トランスバーサルフィルタ237・
・・帰還トランスバーサルフィルタ238・・・量子器 239・・・2:1マルチプレクサ 特許出願人 モトローラ・インコーポレーテツド代理人
 弁理士 玉  蟲  久 五 部td i 5 執  宿 情・1ζ 1ζ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)データ信号に多重パス歪み及び位相変化を導入す
    る無線チャネルのタイムスロットの同期部分及びメッセ
    ージ部分を具えるデータ信号を伝達する直角位相変調(
    QPSK)時分割多重アクセス(TDMA)無線システ
    ムにして、 データ信号の1つのベクトルのみで同期化部分を送信す
    る手段、 多重パス歪み及び位相変化を受けたデータ信号の受信手
    段、 1つのTDMAタイムスロットの期間のあいだ、受信デ
    ータ信号のメッセージ部分の多重パス歪み及び位相変化
    の補正のため、該受信データ信号の前記1ベクトル同期
    化部分に応動する手段、を具えることを特徴とする直角
    位相変調時分割多重アクセス(TDMA)無線システム
  2. (2)前記送信手段は、更に、データ信号の同期化部分
    のあいだ、出力レベルを増加する手段により特徴づけら
    れる前記特許請求の範囲第1項に記載の直角位相変調(
    QPSK)時分割多重アクセス(TDMA)無線システ
    ム。
  3. (3)データ信号の多重パス歪み及び位相変化を受信機
    に導入する無線チャネルの少なくとも1つのTDMAタ
    イムスロットの同期化部分及びメッセージ部分を具える
    直角位相変調(QPSK)データ信号を伝達する固定局
    送信機による少なくとも1つの無線適用範囲を有する時
    分割多重アクセス(TDMA)無線システムにして、 データ信号の唯一のベクトルの同期化部分の送信手段、 多重パス歪み及び位相変化を受けるデータ信号を受信す
    る手段、 受信データ信号の前記1つの同期化部に応動し、1つの
    TDMAタイムスロットの期間のあいだ、前記受信デー
    タ信号メッセージ部分の多重パス歪み及び位相変化を補
    正する手段、 を具えることを特徴とする時分割多重アクセス(TDM
    A)無線システム。
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