JPH06291800A - Demodulator - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce the scale of signal processing by reducing a quantity of filter arithmetic operation so as to detect a Nyquist pulse train separated into each subcarrier. CONSTITUTION:The demodulator is provided with a synchronization detection circuit 1 applying synchronization detection to a reception signal and converting the result into an in-phase component signal and a orthogonal component signal in a base band, an A/D converter 2, a memory 3 storing slot data, a subcarrier separation circuit 4, and an non-cyclic Nyquist filter circuit 5. Orthogonal detection is executed by a frequency being 1/4 of a Nyquist filter sampling frequency, the frequency of the processed signal is converted into the subcarrier frequency, and the in-phase component signal and the orthogonal component signal after subcarrier separation are processed by one filter.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル移動通信装置
などに利用し、フィルタ演算量が低減して各サブキャリ
アに分離したナイキストパルス列の検出を行う復調装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a demodulator for use in a digital mobile communication device or the like, which detects a Nyquist pulse train separated into subcarriers with a reduced amount of filter calculation.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、ナイキスト伝送路における復調装
置では、同期検波によってベースバンド信号を検出して
いる。さらに、ナイキストフィルタ演算により符号間干
渉のないシンボル点を検出し、その時刻のベースバンド
信号振幅からデジタル情報を抽出する。このようなマル
チキャリア伝送における受信信号は、各サブキャリアの
合成されたものである。この受信信号からデジタル情報
を抽出する場合、合成されたサブキャリアをサブキャリ
ア周波数による直交検波で分離し、この後に各サブキャ
リアについてフィルタ演算を行う。そして、このシンボ
ル識別点を検出し、この検出情報に基づいてシンボルの
抽出が行われる。2. Description of the Related Art Conventionally, a demodulator in a Nyquist transmission line detects a baseband signal by synchronous detection. Furthermore, a Nyquist filter operation is used to detect symbol points without intersymbol interference, and digital information is extracted from the baseband signal amplitude at that time. The received signal in such multi-carrier transmission is a combination of sub-carriers. When extracting digital information from this received signal, the combined subcarriers are separated by quadrature detection at the subcarrier frequency, and then a filter operation is performed for each subcarrier. Then, this symbol identification point is detected, and symbols are extracted based on this detection information.

【０００３】次に、従来のマルチキャリア伝送における
復調について説明する。マルチキャリア伝送における復
調装置は受信信号を合成ベースバンド信号と同相成分信
号と直交成分信号とに変換する同期検波回路と、Ａ／Ｄ
変換器と、受信した信号をスロットごとに一括処理する
ためのメモリと、サブキャリア分離回路と、ナイキスト
フィルタ回路とから構成されている。Next, demodulation in conventional multicarrier transmission will be described. A demodulator in multicarrier transmission includes a synchronous detection circuit for converting a received signal into a combined baseband signal, an in-phase component signal, and a quadrature component signal, and an A / D
It is composed of a converter, a memory for collectively processing received signals for each slot, a subcarrier separation circuit, and a Nyquist filter circuit.

【０００４】次に、この従来例の構成における動作につ
いて説明する。同期検波回路により同相成分と直交成分
に変換された各サブキャリアの合成信号はスロットごと
にメモリに蓄えられる。以降の処理はスロットごとに一
括して行う。次にサブキャリア合成信号が各サブキャリ
アに分離される。Next, the operation of this conventional configuration will be described. The combined signal of each subcarrier converted into the in-phase component and the quadrature component by the synchronous detection circuit is stored in the memory for each slot. Subsequent processing is collectively performed for each slot. Next, the subcarrier composite signal is separated into each subcarrier.

【０００５】図４はマルチキャリア伝送の一例であるＭ
１６ＱＡＭにおけるサブキャリア構成信号のベースバン
ド帯域でのスペクトラムを示している。この例でのサブ
キャリア間隔は２ωである。FIG. 4 shows an example of multi-carrier transmission, M.
The spectrum in the baseband of the subcarrier component signal in 16QAM is shown. The subcarrier spacing in this example is 2ω.

【０００６】図５は従来のサブキャリア分離回路及びナ
イキストフィルタ回路の構成を示すブロック図である。
図５において、サブキャリア分離回路８はサブキャリア
周波数による直交検波によりサブキャリア合成信号を分
離する。ナイキストフィルタ回路９は、帯域を制限する
とともにナイキストパルス列を得る。このときのサンプ
リング周波数をωｓとする。サブキャリア合成信号を各
サブキャリアに分離するには、同相成分信号（Ｉ信
号）、直交成分信号（Ｑ信号）のそれぞれについてｃｏ
ｓωｔ、ｓｉｎωｔ、ｃｏｓ３ωｔ、ｓｉｎ３ωｔを乗
じて直交検波する。この後、各サブキャリアごとにωｓ
でサンプリング動作するナイキストフィルタ演算を行っ
て、分離されたサブキャリアごとのナイキストパルス列
を得る。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional subcarrier separation circuit and Nyquist filter circuit.
In FIG. 5, the subcarrier separation circuit 8 separates the subcarrier composite signal by quadrature detection at the subcarrier frequency. The Nyquist filter circuit 9 obtains a Nyquist pulse train while limiting the band. The sampling frequency at this time is ωs. In order to separate the subcarrier composite signal into each subcarrier, the in-phase component signal (I signal) and the quadrature component signal (Q signal) are co
Quadrature detection is performed by multiplying sωt, sinωt, cos3ωt, and sin3ωt. After this, for each subcarrier, ωs
The Nyquist filter operation for sampling is performed to obtain the separated Nyquist pulse train for each subcarrier.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の復調装置では、同相成分信号及び直交成分信号のそれ
ぞれについてサブキャリアの数に相当するナイキストフ
ィルタ演算が必要になる。したがって、フィルタ演算量
が多く、信号処理規模が増大するという問題点を有して
いる。However, the conventional demodulator requires Nyquist filter calculation corresponding to the number of subcarriers for each of the in-phase component signal and the quadrature component signal. Therefore, there is a problem that the amount of filter calculation is large and the signal processing scale is increased.

【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、フィルタ演算量が低減して各サブキャリ
アに分離したナイキストパルス列を検出でき、信号処理
規模を縮小できる優れた復調装置の提供を目的とする。The present invention solves such a conventional problem and provides an excellent demodulator capable of detecting the Nyquist pulse train separated into each subcarrier by reducing the amount of filter calculation and reducing the signal processing scale. For the purpose of provision.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の復調装置は、受信信号を同期検波して、ベ
ースバンド帯域の同相成分信号と直交成分信号とに変換
する同期検波回路と、Ａ／Ｄ変換手段と、スロットデー
タを格納する記憶手段と、サブキャリア分離回路と、非
巡回型ナイキストフィルタとを備え、ナイキストフィル
タサンプリング周波数の４分の１の周波数で予め直交検
波した後に、サブキャリア周波数に変換し、サブキャリ
ア分離後の同相成分と直交成分を一つのフィルタで処理
を行う構成としている。In order to achieve the above object, a demodulation device of the present invention is a synchronous detection circuit for synchronously detecting a received signal and converting it into an in-phase component signal and a quadrature component signal in a baseband band. And A / D conversion means, storage means for storing slot data, a subcarrier separation circuit, and an acyclic Nyquist filter, and after performing quadrature detection in advance at a frequency of a quarter of the Nyquist filter sampling frequency, , The sub-carrier frequency is converted, and the in-phase component and the quadrature component after sub-carrier separation are processed by one filter.

【００１０】[0010]

【作用】このような構成により、本発明の復調装置は、
ベースバンド帯域のサブキャリア合成信号をサブキャリ
ア周波数で直接、直交検波しないで、ナイキストフィル
タサンプリング周波数の４分の１の周波数で予め直交検
波した後に、サブキャリア周波数に変換している。そし
て、サブキャリア分離後の同相成分と直交成分に対して
一つのフィルタで処理を行う。すなわち、フィルタ演算
量が低減して各サブキャリアに分離したナイキストパル
ス列が検出される。With this structure, the demodulator of the present invention is
The subcarrier composite signal in the baseband band is not directly quadrature-detected at the subcarrier frequency but is quadrature-detected in advance at a frequency that is a quarter of the Nyquist filter sampling frequency and then converted to the subcarrier frequency. Then, the in-phase component and the quadrature component after subcarrier separation are processed by one filter. That is, the Nyquist pulse train separated into subcarriers with a reduced amount of filter calculation is detected.

【００１１】[0011]

【実施例】以下、本発明の復調装置の実施例を図面を参
照して詳細に説明する。Embodiments of the demodulation device of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【００１２】図１は、本発明の復調装置の実施例におけ
る構成を示すブロック図である。図１において、この装
置は、受信信号を合成ベースバンド信号と同相成分信号
と直交成分信号とに変換する同期検波回路１と、Ａ／Ｄ
変換器２と、受信した信号をスロットごとに一括処理す
るためのメモリ３と、サブキャリア分離回路４と、ナイ
キストフィルタ回路５とからなる。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the demodulation device of the present invention. In FIG. 1, this device includes a synchronous detection circuit 1 for converting a received signal into a combined baseband signal, an in-phase component signal, and a quadrature component signal, and an A / D converter.
It is composed of a converter 2, a memory 3 for collectively processing received signals for each slot, a subcarrier separation circuit 4, and a Nyquist filter circuit 5.

【００１３】図２はサブキャリア分離回路４及びナイキ
ストフィルタ回路５の構成を示すブロック図である。図
２において、サブキャリア分離回路４では、直交検波に
よりサブキャリア合成信号を分離する。ナイキストフィ
ルタ回路５は帯域を制限してナイキストパルス列を得
る。このときのサンプリング周波数をωｓとする。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the subcarrier separation circuit 4 and the Nyquist filter circuit 5. In FIG. 2, a subcarrier separation circuit 4 separates a subcarrier composite signal by quadrature detection. The Nyquist filter circuit 5 obtains a Nyquist pulse train by limiting the band. The sampling frequency at this time is ωs.

【００１４】ここで、マルチキャリア伝送の一例である
Ｍ１６ＱＡＭにおけるサブキャリア合成信号のベースバ
ンド帯域は従前の図４に示すスペクトラムと同様であ
る。そのサブキャリア間隔は２ωである。Here, the baseband band of the subcarrier composite signal in M16QAM, which is an example of multicarrier transmission, is similar to the spectrum shown in FIG. The subcarrier spacing is 2ω.

【００１５】次に、この実施例の構成における動作につ
いて説明する。図１、図２において、同期検波回路１に
よる同相成分信号（Ｉ信号）と直交成分信号（Ｑ信号）
に変換された合成ベースバンド信号は、Ａ／Ｄ変換器２
でデジタル信号に変換されスロットごとにメモリ３に蓄
えられる。以降の処理はスロットごとに一括して行う。
まず、同相成分信号、直交成分信号にそれぞれナイキス
トフィルタ５のサンプリング周波数ωｓの４分の１の周
波数で直交検波を行う。ここでナイキストフィルタ５の
サンプリング周波数を３６ＫＨｚ、サブキャリア間隔を
４．５ＫＨｚとする。そして、ベースバンド帯域の同相
成分信号、直交制限信号をナイキストフィルタ５のサン
プリング周波数の４分の１の周波数である９ＫＨｚで直
交検波する。次に、２．２５ＫＨｚ及び６．７５ＫＨｚ
で直交検波して周波数変換を行えば、各サブキャリアに
分離できる。ナイキストフィルタ５のＣ１、Ｓ１、Ｃ
２、Ｓ２は、それぞれ上記のサンプリング周波数の４分
の１の周波数での直交検波とサブキャリア帯域への周波
数変換するための係数テーブルである。Next, the operation of the configuration of this embodiment will be described. 1 and 2, the in-phase component signal (I signal) and the quadrature component signal (Q signal) by the synchronous detection circuit 1
The combined baseband signal converted to is the A / D converter 2
Is converted into a digital signal and stored in the memory 3 for each slot. Subsequent processing is collectively performed for each slot.
First, quadrature detection is performed on the in-phase component signal and the quadrature component signal at a frequency that is a quarter of the sampling frequency ωs of the Nyquist filter 5. Here, the sampling frequency of the Nyquist filter 5 is 36 KHz, and the subcarrier interval is 4.5 KHz. Then, the in-phase component signal in the baseband band and the quadrature limiting signal are quadrature detected at 9 KHz which is a quarter of the sampling frequency of the Nyquist filter 5. Next, 2.25 KHz and 6.75 KHz
By performing quadrature detection and frequency conversion with, each sub-carrier can be separated. C1, S1, C of Nyquist filter 5
2 and S2 are coefficient tables for quadrature detection at a frequency of a quarter of the above sampling frequency and frequency conversion into a subcarrier band.

【００１６】このようにベースバンド帯域のサブキャリ
ア合成信号に直接サブキャリア周波数で直交検波せず
に、まず、ナイキストフィルタ５のサンプリング周波数
の４分の１の周波数で直交検波している。そして、サブ
キャリア帯域に周波数変換しているため、直接サブキャ
リアで直交検波する場合に比較してナイキストフィルタ
５の個数を半分に減らすことが出来る。このときナイキ
ストフィルタ５はＦＩＲ（非巡回型）デジタルフィルタ
を用いる必要がある。As described above, the subcarrier composite signal in the baseband band is not directly quadrature-detected at the subcarrier frequency, but is first quadrature-detected at a frequency that is a quarter of the sampling frequency of the Nyquist filter 5. Further, since the frequency is converted into the subcarrier band, the number of Nyquist filters 5 can be reduced to half as compared with the case where the quadrature detection is directly performed by the subcarrier. At this time, the Nyquist filter 5 needs to use an FIR (non-recursive) digital filter.

【００１７】図３はωｓのサンプリングに対してωｓ／
４で直交検波する際の関係を示す図である。図３におい
て、ｃｏｓ（ωｓ／４）、ｓｉｎ（ωｓ／４）交互に０
（ゼロ）が現れるためフィルタへの入力信号も交互に０
（ゼロ）となる。フィルタへの入力信号が０（ゼロ）の
ときは、信号を入力しなくてもフィルタ内部のシフトレ
ジスタを１ビットシフトすれば０（ゼロ）の信号が入力
されたことと等価になる。すなわち、図２中のナイキス
トフィルタ回路５のフィルタ演算前後のスイッチＳＷ
１，ＳＷ２によりフィルタ入力先であるｃｏｓ（ωｓ／
４）、ｓｉｎ（ωｓ／４）を交互に切り換える。フィル
タ入力が０（ゼロ）でない場合は、スイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２をオン（ＯＮ）にし、フィルタ入力がゼロの時はス
イッチＳＷ１，ＳＷ２をオフ（ＯＦＦ）にする。そして
フィルタ演算はフィルタ係数を偶数、奇数の２系統に分
けて係数を実質半分に低減する。そして、フィルタ入力
時に奇数系統のフィルタ係数でフィルタ演算し、この演
算結果を出力して、フィルタ内部のシフトレジスタを１
ビットシフトする。さらに、偶数系統のフィルタ係数で
演算して出力すると、積和演算回数が半分に削減され
る。FIG. 3 shows that ωs / for sampling ωs
FIG. 4 is a diagram showing a relationship when performing quadrature detection in FIG. In FIG. 3, cos (ωs / 4) and sin (ωs / 4) are alternately 0.
Since (zero) appears, the input signal to the filter is also 0
(Zero). When the input signal to the filter is 0 (zero), it is equivalent to inputting a 0 (zero) signal by shifting the shift register inside the filter by 1 bit without inputting the signal. That is, the switch SW before and after the filter calculation of the Nyquist filter circuit 5 in FIG.
1 and SW2, the filter input destination cos (ωs /
4) and sin (ωs / 4) are alternately switched. If the filter input is not 0 (zero), the switches SW1, S
W2 is turned on, and when the filter input is zero, the switches SW1 and SW2 are turned off. Then, the filter calculation divides the filter coefficient into two systems, an even number and an odd number, to reduce the coefficient to substantially half. Then, at the time of filter input, a filter operation is performed with an odd number of filter coefficients, the operation result is output, and the shift register inside the filter is set to 1
Bit shift. Furthermore, when the filter coefficients of the even number system are used for calculation and output, the number of product-sum calculations is reduced by half.

【００１８】[0018]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の復調装置は、ベースバンド帯域のサブキャリア合成信
号を、サブキャリア周波数で直接直交検波しないでナイ
キストフィルタサンプリング周波数の４分の１の周波数
で予め直交検波した後に、サブキャリアと乗算している
ため、フィルタ演算量が低減して各サブキャリアに分離
したナイキストパルス列を検出できる。すなわち、信号
処理規模を縮小できるという効果を有する。As is apparent from the above description, the demodulation device of the present invention does not directly quadrature detect the subcarrier composite signal in the baseband band at the subcarrier frequency, but has a quarter of the Nyquist filter sampling frequency. Since the quadrature detection is performed in advance at the frequency and the multiplication is performed with the subcarrier, the amount of filter calculation is reduced, and the Nyquist pulse train separated into each subcarrier can be detected. That is, there is an effect that the signal processing scale can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の復調装置の実施例における構成を示す
ブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration in an embodiment of a demodulation device of the present invention.

【図２】実施例におけるサブキャリア分離回路及びナイ
キストフィルタ回路の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a subcarrier separation circuit and a Nyquist filter circuit according to an embodiment.

【図３】実施例の動作説明に供され、サンプリングに対
する直交検波する際の関係を示す説明図FIG. 3 is an explanatory diagram which is used for explaining the operation of the embodiment and shows a relationship when quadrature detection is performed for sampling.

【図４】サブキャリア構成信号のベースバンド帯域での
スペクトラム図FIG. 4 is a spectrum diagram of a subcarrier component signal in a baseband band.

【図５】従来のサブキャリア分離回路及びナイキストフ
ィルタ回路の構成を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional subcarrier separation circuit and a Nyquist filter circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 同期検波回路 ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ メモリ ４ サブキャリア分離回路 ５ ナイキストフィルタ 1 Synchronous detection circuit 2 A / D converter 3 Memory 4 Subcarrier separation circuit 5 Nyquist filter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】受信信号を同期検波してベースバンド帯域
の同相成分信号と直交成分信号とに変換する同期検波手
段と、Ａ／Ｄ変換手段と、スロットデータを格納する記
憶手段と、サブキャリア分離手段と、非巡回型ナイキス
トフィルタとを備え、ナイキストフィルタサンプリング
周波数の４分の１の周波数で予め直交検波した後に、サ
ブキャリア周波数に変換し、サブキャリア分離後の同相
成分と直交成分を一つのフィルタで処理を行うことを特
徴とする復調装置。1. A synchronous detection means for synchronously detecting a received signal and converting it into an in-phase component signal and a quadrature component signal in a baseband band, an A / D conversion means, a storage means for storing slot data, and a subcarrier. A separation means and an acyclic Nyquist filter are provided, and quadrature detection is performed in advance at a frequency of a quarter of the Nyquist filter sampling frequency, and then the subcarrier frequency is converted, and the in-phase component and the quadrature component after subcarrier separation are combined. A demodulator characterized by performing processing with one filter.