JPH0787075A - Synchronization method for digital radio communication - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To extend a communication enable range under the circumstance of fading by including a signal acting like a pilot signal to a predetermined position in a synchronizing signal or a preamble inserted by a transmission system for the synchronization of a reception side in digital radio communication. CONSTITUTION:A transmission system forms a transmission signal by selecting a position of a signal acting like a pilot signal in a preamble of the transmission signal. A fading correction circuit 23 and an amplitude limit circuit 24 are newly added to a pre-stage of a matched filter 21 in a synchronization circuit 2 of a reception system. The fading correction circuit 23 extracts a signal for a time slot equivalent to number (9 from p1 to p9) of the preambles from the head of the reception signal and regards signals (p1, p3, p5, p7, p9) located to the time slot for a predetermined time as the pilot signal to execute processing for fading correction.

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、業務用無線等において
使用されるデジタル無線通信の同期方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for synchronizing digital wireless communication used in commercial wireless communication.

【０００２】[0002]

【従来の技術】デジタル無線通信においては、受信系で
受信するデータ信号の開始時間を知るために即ち同期を
とるために、送信系では伝送しようとするデータ信号に
同期信号又はプリアンブルと呼ばれる一定の信号を付加
して送信している。この同期信号又はプリアンブルとし
ては、通常自己相関の強い信号が用いられ、図１０に示
すようにある一定の時間スロットに周期的に挿入され
る。2. Description of the Related Art In digital radio communication, in order to know the start time of a data signal received by a receiving system, that is, in order to establish synchronization, a data signal to be transmitted in a transmitting system has a fixed signal called a sync signal or preamble. A signal is added and transmitted. As the synchronization signal or preamble, a signal having a strong autocorrelation is usually used, and is periodically inserted in a certain time slot as shown in FIG.

【０００３】図１１は従来の受信系のブロック図であ
り、同期回路２ではマッチドフィルタ２１を用いて受信
信号とプリアンブルの信号との相関をとっている。受信
信号中にプリアンブルが存在すると、マッチドフイルタ
２１の出力は大きなピークを発生する。このピークが比
較回路２２における閾値を越えている場合には、この閾
値を越えている時間の中間点をプリアンブルを受信した
タイミングとして同期をとっている。このタイミングに
基づいて受信したデータ信号をサンプルし、その信号を
復調回路３で復調するようにしている。FIG. 11 is a block diagram of a conventional receiving system. In the synchronizing circuit 2, a matched filter 21 is used to obtain the correlation between the received signal and the preamble signal. When the preamble is present in the received signal, the output of the matched filter 21 has a large peak. When this peak exceeds the threshold value in the comparison circuit 22, the midpoint of the time when this threshold value is exceeded is synchronized with the timing of receiving the preamble. The received data signal is sampled based on this timing, and the signal is demodulated by the demodulation circuit 3.

【０００４】同期をとる際、受信信号中のプリアンブル
の歪が小さければ、図１２（ａ）に示すようにマッチド
フイルタ２１の出力信号は自己相関に近い波形になって
鋭いピークが発生し、受信信号のタイミングを正確に検
出することができる。しかし、フェージング等によりプ
リアンブルの歪みが大きくなると、図１２（ｂ）に示す
ようにマッチドフイルタ２１の出力信号のピークは緩や
かになり、受信信号のタイミングを正確に検出すること
ができない。更にプリアンブルの歪みが大きくなると、
図１２（ｃ）に示すようにマッチドフイルタ２１の出力
信号のピークがその閾値を越えることがなく、受信信号
のタイミングを検出することが不可能になる。When synchronizing, if the preamble distortion in the received signal is small, the output signal of the matched filter 21 becomes a waveform close to the autocorrelation and a sharp peak occurs as shown in FIG. The signal timing can be accurately detected. However, when the distortion of the preamble becomes large due to fading or the like, the peak of the output signal of the matched filter 21 becomes gentle as shown in FIG. 12B, and the timing of the received signal cannot be detected accurately. If the distortion of the preamble becomes larger,
As shown in FIG. 12C, the peak of the output signal of the matched filter 21 does not exceed the threshold value, and it becomes impossible to detect the timing of the received signal.

【０００５】このような不都合を回避するためにはプリ
アンブル長の長いものを用いることが考えられる。プリ
アンブル長が長ければ自己相関が強くなって、フェージ
ングによりプリアンブルに歪が発生した場合にもマッチ
ドフイルタ２１の出力信号のピークを鋭く保つことが可
能である。しかし、プリアンブル長が長くなるとその分
データ信号の長さが減少するため、結果としてデータ伝
送速度が小さくなるという欠点がある。In order to avoid such an inconvenience, it is possible to use a long preamble. If the preamble length is long, the autocorrelation becomes strong, and it is possible to keep the peak of the output signal of the matched filter 21 sharp even when the preamble is distorted due to fading. However, if the preamble length is increased, the length of the data signal is reduced by that amount, and as a result, the data transmission rate is reduced.

【０００６】一方、１６ＱＡＭのような線形変調を用い
た陸上移動無線においては、送信信号の位相のみならず
振幅にもデータが含まれているため、送信系から送信さ
れた信号の位相と振幅を受信系で忠実に再現することが
必要であるが、フェージングによりこの信号の位相と振
幅に歪が発生してしまう。そこで送信信号と同じ信号を
忠実に再現するために、フェージングによる信号の位相
と振幅の歪みを補償するフェージング歪み補償方式が提
案されている（電子情報通信学会論文誌８９／１Ｖｏ
ｌ．Ｊ７２−ＢＩＩＮｏ．１第７頁から第１４頁参
照）。On the other hand, in land mobile radio using linear modulation such as 16QAM, since data is included not only in the phase of the transmission signal but also in the amplitude, the phase and amplitude of the signal transmitted from the transmission system are It is necessary to faithfully reproduce it in the receiving system, but fading causes distortion in the phase and amplitude of this signal. Therefore, in order to faithfully reproduce the same signal as the transmitted signal, a fading distortion compensating method for compensating the distortion of the phase and amplitude of the signal due to fading has been proposed (IEICE Transactions 89 / 1Vo).
l. J72-BII No. 1 See pages 7 to 14).

【０００７】この方式は、送信系においてデータ信号に
定期的にパイロット信号を挿入し、受信系ではこのパイ
ロット信号をもとにしてフェージング歪みを測定し、そ
の時系列を内挿することによって全信号のフェージング
歪を推定し、その逆特性を受信信号に乗積することによ
り歪みのないデータ信号を再生するものである。In this system, a pilot signal is periodically inserted in a data signal in a transmission system, a fading distortion is measured in the reception system based on this pilot signal, and the time series is interpolated to detect all signals. This is to reproduce a data signal without distortion by estimating the fading distortion and multiplying its inverse characteristic by the received signal.

【０００８】図１３は、この方式に用いられるフェージ
ング歪み推定・補償部の構成を示し、クロック再生部４
１、フレーム同期部４２、フェージング歪み推定部４
３、フェージング歪み補償部４４からなる。このフェー
ジング歪み推定・補償部においては、検波後のベースバ
ンド信号からクロックタイミングとフレームタイミング
を再生し、次にパイロット信号の受信複素ベースバンド
信号を測定する。今、ｔ＝ｋＴ_F （ｋは０又は正の整
数、Ｔ_F はフレーム周期）におけるパイロット信号の受
信複素ベースバンド信号をｕ（ｋ）とすると、ｕ（ｋ）
＝ｃ（ｋ）ｚ₁ （ｋ）＋ｎ（ｋ）となる。尚、ｃ（ｋ）
は複素ランダム信号、ｚ₁ （ｋ）は送信複素ベースバン
ド信号、ｎ（ｋ）は白色ガウス雑音である。FIG. 13 shows the configuration of the fading distortion estimation / compensation unit used in this system, and the clock recovery unit 4
1, frame synchronization section 42, fading distortion estimation section 4
3 and a fading distortion compensator 44. In the fading distortion estimation / compensation unit, the clock timing and the frame timing are reproduced from the detected baseband signal, and then the received complex baseband signal of the pilot signal is measured. Let u (k) be the received complex baseband signal of the pilot signal at t = kT _F (k is 0 or a positive integer, T _F is a frame period).
= C (k) z ₁ (k) + n (k). Note that c (k)
Is a complex random signal, z ₁ (k) is a transmitted complex baseband signal, and n (k) is white Gaussian noise.

【０００９】ここで、ｃ＾（ｋ）＝ｕ（ｋ）／ｚ
₁ （ｋ）とすると、ｃ＾（ｋ）＝ｃ（ｋ）＋ｎ（ｋ）／
ｚ₁ （ｋ）となり、ｃ＾（ｋ）は、ちょうどｃ（ｔ）を
フレーム周期Ｔ_F でサンプリングしたサンプル値に相当
し、このサンプル値には雑音成分ｎ（ｋ）／ｚ₁ （ｋ）
が含まれることを意味する。そこでｃ＾（ｋ）をｃ
（ｋ）の推定値とし、ｃ＾（ｋ）の時系列を内挿するこ
とにより、データ信号におけるフェージング歪みの推定
ができる。この内挿法には、ニュートンの公式やガウス
の公式等があり、例えばｔ＝（ｋ−１）Ｔ_F 、ｋＴ_F 、
（ｋ＋１）Ｔ_F において得られたフェージング歪みの推
定値をそれぞれ、ｃ＾（ｋ−１）、ｃ＾（ｋ）、ｃ＾
（ｋ＋１）とした場合、これらから、ある時刻ｔ＝ｋＴ
_F ＋（ｍ／Ｎ）Ｔ_F におけるフェージング変動ｃ＾（ｋ
＋（ｍ／Ｎ））を推定する。この内挿はフェージング歪
み推定部４３で行われる。ここで、ｍは０又は正の整
数、Ｎはフレーム長である。Here, c ^ (k) = u (k) / z
Assuming ₁ (k), c ^ (k) = c (k) + n (k) /
z ₁ (k), and c ^ (k) corresponds to a sample value obtained by sampling c (t) at the frame period T _F , and this sample value has a noise component n (k) / z ₁ (k).
Is included. So c ^ (k)
By estimating the value of (k) and interpolating the time series of c ^ (k), the fading distortion in the data signal can be estimated. This interpolation method includes Newton's formula and Gauss' formula, for example, t = (k-1) T _F , kT _F ,
The estimated values of fading distortion obtained at (k + 1) T _F are c ^ (k-1), c ^ (k), and c ^, respectively.
If (k + 1), a certain time t = kT
Fading fluctuation c ^ (k in _F + (m / N) T _F
Estimate + (m / N)). This interpolation is performed by the fading distortion estimator 43. Here, m is 0 or a positive integer, and N is a frame length.

【００１０】一方、フェージング歪み補償部４４におい
ては、ｚ＾（ｋ＋（ｍ／Ｎ））＝ｕ（ｋ＋ｍ／Ｎ）／ｃ
＾（ｋ＋（ｍ／Ｎ））を計算することにより、フェージ
ング歪みが補償された受信ベースバンド信号ｚ＾（ｋ＋
（ｍ／Ｎ））を得る。On the other hand, in the fading distortion compensator 44, z ^ (k + (m / N)) = u (k + m / N) / c
By calculating ^ (k + (m / N)), the received baseband signal z ^ (k +) in which the fading distortion is compensated is calculated.
(M / N)) is obtained.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ェージング歪み補償方式（以下「フェージング補正」と
いう。）では、データ信号はフェージングに対する耐久
力が向上し ビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ Ｅｒｒｏ
ｒ Ｒａｔｅ）は改善するが、プリアンブル（フレーム
信号）には無関係であるため、同期性能は依然としても
とのままであって改善されていない。また、上記フェー
ジング補正は、クロック同期及びフレーム同期が完全に
とれることを前提としているため、データ信号のフェー
ジング耐久能力がこれによって向上したとしても、フェ
ージングによってプリアンブルに歪みが生じて同期がと
れなくなっている場合には、その能力を生かすことはで
きない。However, in the above fading distortion compensation system (hereinafter referred to as "fading correction"), the data signal has improved durability against fading and a bit error rate (BER: Bit Error).
r Rate) is improved, but since it is independent of the preamble (frame signal), the synchronization performance is still intact and not improved. Further, since the fading correction is based on the premise that clock synchronization and frame synchronization can be perfectly achieved, even if the fading endurance capability of the data signal is improved by this, fading causes distortion in the preamble and synchronization is lost. If you do, you cannot take advantage of that ability.

【００１２】従ってあるフェージング状況下において、
たとえ上記フェージング補正によってデータ信号を復調
することができる能力を有していたとしても、プリアン
ブルの同期がとれないために結果的にはデータ信号も復
調できないということが起こり得る。つまりプリアンブ
ルのフェージング耐久力が劣るためにデータ信号のフェ
ージング耐久力が十分に発揮されないことになり、フェ
ージング補正の利点を無駄にしてしまっている。Therefore, under certain fading conditions,
Even if the data signal can be demodulated by the fading correction, the data signal cannot be demodulated because the preamble cannot be synchronized. That is, since the fading durability of the preamble is poor, the fading durability of the data signal cannot be fully exhibited, and the advantage of fading correction is wasted.

【００１３】以上の様子を図１４を用いて概念的に説明
する。これらの図において横軸は時間を表し、各時間ス
ロットに区切られている。縦軸はフェージングに対する
耐久能力を表しており、どれだけ激しいフェージング下
で正常に機能するかを示す。但しこれらの図は説明のた
めに概念のみを示すものであり、図中で表しているフェ
ージング耐久能力とは定量的に厳密に定義されたもので
はなく定性的なものである。即ちプリアンブルのフェー
ジング耐久能力がフェージングの強さを越えている場合
には同期がとれ、それに達していない場合には同期はと
れないことを意味する。またデータ信号のフェージング
耐久能力がフェージングの強さを越えている場合には復
調が可能であり、それに達していない場合には復調は不
可能であることを意味する。但しデータ信号のフェージ
ング耐久能力とは、同期がとれたと仮定した場合の能力
であるとする。The above situation will be conceptually described with reference to FIG. In these figures, the horizontal axis represents time, which is divided into time slots. The vertical axis represents the endurance ability against fading, and shows how much it functions normally under severe fading. However, these figures show only the concept for the purpose of explanation, and the fading durability shown in the figures is not quantitatively defined strictly but qualitatively. That is, if the fading durability of the preamble exceeds the fading strength, it means that synchronization is achieved, and if it does not reach that level, synchronization is not achieved. Further, it means that demodulation is possible when the fading durability of the data signal exceeds the fading strength, and demodulation is impossible when the fading durability is not reached. However, the fading endurance capability of the data signal is the capability assuming that synchronization is achieved.

【００１４】図１４（ａ）はフェージング補正を行わな
い場合のフェージング耐久能力を表している。プリアン
ブルは一般にデータ信号よりもフェージングに対して耐
久力のある信号が用いられる。図中Ａで示すような弱い
レベルのフェージングが発生した場合には、同期がとれ
しかもデータ信号も復調ができる。図中Ｂで示すような
レベルのフェージングが発生した場合には、同期はとれ
るがデータ信号は復調できないという状態になる。更に
図中Ｃで示すような強いレベルのフェージングが発生し
た場合には、同期もとれないうえにデータ信号も復調で
きないことになる。FIG. 14A shows the fading durability when the fading correction is not performed. As the preamble, a signal that is more resistant to fading than a data signal is generally used. When fading at a weak level as shown by A in the figure occurs, synchronization can be achieved and the data signal can be demodulated. When fading of a level as shown by B in the drawing occurs, synchronization is achieved but the data signal cannot be demodulated. Further, when a strong level fading occurs as shown by C in the figure, the synchronization cannot be obtained and the data signal cannot be demodulated.

【００１５】図１４（ｂ）はデータ信号にフェージング
補正を行った場合のフェージング耐久能力を表してい
る。フェージング補正の効果により、図１４（ａ）に比
べデータ信号のフェージング耐久能力は向上している。
このようにデータ信号のフェージング耐久能力がプリア
ンブルのそれを越えてしまう程フェージング補正の効果
が大きい場合には、その越えてしまった分は無駄になっ
てしまう。つまり図１４（ｂ）のＤで示すような、プリ
アンブルのフェージング耐久能力とデータ信号のフェー
ジング耐久能力との間の強さのフェージングがある場合
には、何らかの方法で同期がとれさえすればデータ信号
が復調できるにもかかわらず、プリアンブルのフェージ
ング耐久能力が及ばないために同期がとれず、従ってデ
ータ信号も復調できないことになる。FIG. 14B shows the fading durability when the data signal is subjected to fading correction. Due to the effect of fading correction, the fading durability of the data signal is improved as compared with FIG.
If the fading correction effect is so great that the fading endurance capability of the data signal exceeds that of the preamble, the excess amount is wasted. That is, if there is fading of strength between the fading endurance of the preamble and the fading endurance of the data signal, as shown by D in FIG. 14B, the data signal is only required to be synchronized by some method. However, since the fading endurance of the preamble is not reached, synchronization cannot be achieved, and therefore the data signal cannot be demodulated.

【００１６】以上説明したように従来のフェージング補
正では、データ信号のフェージング耐久能力のみが向上
し、プリアンブルのフェージング耐久能力は何ら改善さ
れないため、ある強さのフェージングに対してはプリア
ンブルの歪みが大きくなり、データ信号を復調できる能
力を有していながらも同期がとれないためにデータ信号
の復調が不可能であり、通信が行えないという不都合が
あった。As described above, in the conventional fading correction, only the fading endurance of the data signal is improved, and the fading endurance of the preamble is not improved at all. Therefore, the preamble distortion is large for the fading of a certain strength. However, even though it has the ability to demodulate the data signal, it cannot demodulate the data signal because it cannot be synchronized, and there is a disadvantage that communication cannot be performed.

【００１７】本発明は、以上のような従来技術の不具合
に鑑み、データ伝送速度を低下させることなしに、図１
４（ｃ）に示すようにフェージング補正によって向上し
たデータ信号のフェージング耐久能力以上の耐久能力を
有する同期信号又はプリアンブルが得られるようにする
ことにより、データ信号が復調され得る能力を持つとき
には必ず同期を確立してデータ信号の復調を可能にし、
フェージング下での通信可能な範囲を拡大することを目
的とする。In view of the problems of the prior art as described above, the present invention is shown in FIG. 1 without reducing the data transmission rate.
As shown in FIG. 4 (c), the synchronization signal or the preamble having the endurance capability higher than the fading endurance capability of the data signal improved by the fading correction can be obtained so that the data signal is always synchronized when it has the ability to be demodulated. To enable demodulation of data signals,
The purpose is to expand the communication range under fading.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、デジ
タル無線通信の受信系で同期をとるために送信系で挿入
した同期信号又はプリアンブル中の定められた位置にパ
イロット信号として機能する信号が含まれていることを
特徴とする。The present invention firstly functions as a pilot signal at a predetermined position in a synchronization signal or a preamble inserted in a transmission system for synchronizing in a reception system of digital radio communication. It is characterized in that it includes a signal.

【００１９】第２に、デジタル無線通信の受信系におけ
る、同期信号又はプリアンブルを受信して送信信号のタ
イミングを検出する同期回路において、上記パイロット
信号として機能する信号が含まれた同期信号又はプリア
ンブルに、フェージング補正を施す処理を行うことを特
徴とする。Secondly, in the synchronizing circuit for receiving the synchronizing signal or preamble and detecting the timing of the transmission signal in the receiving system of digital radio communication, the synchronizing signal or preamble including the signal functioning as the pilot signal is included in the synchronizing circuit. , Fading correction is performed.

【００２０】第３に、上記同期回路において、フェージ
ング補正を施す処理を行って得られた信号の振幅を一定
値に制限することを特徴とする。Thirdly, the above-mentioned synchronizing circuit is characterized in that the amplitude of a signal obtained by performing a process for performing fading correction is limited to a constant value.

【００２１】第４に、上記同期回路において、フェージ
ング補正を施す処理を行って得られた信号の振幅が一定
値を越えている時間中は同期を取るための動作を中止す
ることを特徴とする。Fourthly, in the synchronizing circuit, the operation for synchronizing is stopped during the time when the amplitude of the signal obtained by performing the fading correction processing exceeds a certain value. .

【００２２】[0022]

【作用】送信系における同期信号又はプリアンブル中の
定められた位置にパイロット信号として機能する信号が
存在するので、受信系ではこの信号を含む同期信号又は
プリアンブルにフェージング補正を施すことができ、同
期信号又はプリアンブルのフェージング耐久能力が向上
する。従って、データ信号の復調を確実に行うことがで
きる。また、フェージング補正を施す処理を行って得ら
れた信号の振幅を一定値に制限すれば、或いはフェージ
ング補正を施す処理を行って得られた信号の振幅が一定
値を越えている時間中は同期をとるための動作を中止す
れば、同期信号又はプリアンブル中のパイロット信号と
して機能する信号でない信号を誤ってフェージング補正
した場合にも大きなピークの発生を抑制でき、同期ミス
を回避できる。Since the synchronizing signal in the transmitting system or the signal functioning as the pilot signal exists at the predetermined position in the preamble, the receiving system can perform fading correction on the synchronizing signal or preamble including this signal. Alternatively, the fading durability of the preamble is improved. Therefore, it is possible to reliably demodulate the data signal. Also, if the amplitude of the signal obtained by performing the fading correction processing is limited to a constant value, or if the amplitude of the signal obtained by performing the fading correction processing exceeds a certain value, synchronization is performed. By stopping the operation for obtaining the signal, it is possible to suppress the occurrence of a large peak even when the signal that is not the signal that functions as the synchronization signal or the pilot signal in the preamble is erroneously corrected, and it is possible to avoid the synchronization error.

【００２３】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。送信系に
おいては図１に示すようにプリアンブル中の規則的な位
置にパイロット信号として機能する信号（以下「パイロ
ット信号」と称する。）が含まれるよう選択して送信信
号を構成する。従来のパイロット信号のフォーマット
は、図２に示すようにデータ信号中にのみパイロット信
号が存在するのに対し、本実施例のパイロット信号のフ
ォーマットは、図１のようにプリアンブル中にもパイロ
ット信号が存在することになる。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. In the transmission system, as shown in FIG. 1, a signal that functions as a pilot signal (hereinafter referred to as a "pilot signal") is selected to be included in a regular position in the preamble to form a transmission signal. In the conventional pilot signal format, the pilot signal exists only in the data signal as shown in FIG. 2, whereas in the pilot signal format of the present embodiment, the pilot signal is present even during the preamble as shown in FIG. Will exist.

【００２４】受信系においては図３に示すように、図１
１に示した従来の受信系に比べ、同期回路２において、
マッチドフイルタ２１の前段にフェージング補正回路２
３及び振幅制限回路２４が新たに付加されて構成されて
いる。In the receiving system, as shown in FIG.
Compared to the conventional receiving system shown in FIG.
Fading correction circuit 2 in front of the matched filter 21
3 and an amplitude limiting circuit 24 are newly added.

【００２５】フェージング補正回路２３では、例えば図
４に示すように受信信号の最初からプリアンブルとして
割当てられた数（この例ではｐ１からｐ９までの９個）
だけの時間スロットの信号を取り出し、パイロット信号
としてあらかじめ定められた時間スロットに位置する信
号（ｐ１、ｐ３、ｐ５、ｐ７、ｐ９）をパイロット信号
とみなしてフェージング補正を施す処理を行う。このフ
ェージング補正は図１３に示したフェージング歪み補償
方式と同様の方式で行うことができる。次に時間スロッ
ト１個分だけずらして同じ数（９個）だけの時間スロッ
トの信号を取り出し、同様にフェージング補正を施す処
理を行う。この動作を順次繰り返して、受信信号から１
個分の時間スロットだけずらした信号を次々と取り出し
てそれぞれにフェージング補正を施す処理を行って出力
する。In the fading correction circuit 23, for example, as shown in FIG. 4, the number assigned as a preamble from the beginning of the received signal (nine from p1 to p9 in this example).
The signals of the time slots are extracted, and the signals (p1, p3, p5, p7, p9) located in the predetermined time slots as pilot signals are regarded as pilot signals, and fading correction is performed. This fading correction can be performed by a method similar to the fading distortion compensation method shown in FIG. Next, the signals of the same number (9) of time slots are taken out by shifting by one time slot, and the same fading correction processing is performed. By repeating this operation in sequence, 1 from the received signal
The signals shifted by the number of time slots are taken out one after another, subjected to fading correction processing, and output.

【００２６】受信信号を時間スロット１個分だけずらし
て取り出す過程において、プリアンブル中の定められた
位置にあるパイロット信号が存在する時間スロットに受
信信号におけるパイロット信号の位置が一致した場合に
は、図５に示すようにフェージング補正が正しく実行さ
れ、フェージングによって歪んだプリアンブルはもとの
送信時の波形に復元される。これにより受信したプリア
ンブルからフェージング歪みが除去されるため、マッチ
ドフイルタ２１からは自己相関に近い鋭いピークが出力
され、このピークが比較回路２２における閾値よりも大
きく当該比較回路２２の出力によりプリアンブルのタイ
ミングを正確に検出できる。つまり図１３のデータ信号
の場合と同様にプリアンブルのフェージング歪みがフェ
ージング補正によって除去されるため、従来は図１２
（ｂ）又は（ｃ）であったマッチドフイルタ２１の出力
波形が、図１２（ａ）のように改善され、タイミングの
検出精度が向上し、また同期がとれなかった状態から同
期がとれる状態になる。When the position of the pilot signal in the received signal coincides with the time slot in which the pilot signal at the predetermined position in the preamble exists in the process of extracting the received signal by shifting by one time slot, As shown in FIG. 5, the fading correction is correctly executed, and the preamble distorted by the fading is restored to the original transmission waveform. Since the fading distortion is removed from the received preamble, the matched filter 21 outputs a sharp peak close to the autocorrelation, and the peak is larger than the threshold value in the comparison circuit 22 and the preamble timing is output by the comparison circuit 22. Can be accurately detected. That is, since the fading distortion of the preamble is removed by the fading correction as in the case of the data signal of FIG.
The output waveform of the matched filter 21 shown in (b) or (c) is improved as shown in FIG. 12 (a), the timing detection accuracy is improved, and the state where synchronization is not achieved is changed to the state where synchronization is achieved. Become.

【００２７】一方、プリアンブル中の定められた位置に
あるパイロット信号が存在する時間スロットに受信信号
におけるパイロット信号の位置が一致しない場合には、
パイロット信号ではない信号をパイロット信号として扱
う誤ったフェージング補正を行うこととなるため、フェ
ージング補正回路２３からは送信されたプリアンブルと
は異なった波形を出力する。そのためもとのプリアンブ
ルとの相関が弱く、マッチドフイルタ２１を通してもピ
ークが発生せず、比較回路２２の閾値を越えることがで
きず、タイミングの検出はされないことになる。On the other hand, when the position of the pilot signal in the received signal does not match the time slot in which the pilot signal at the predetermined position in the preamble exists,
Since erroneous fading correction is performed by treating a signal that is not a pilot signal as a pilot signal, the fading correction circuit 23 outputs a waveform different from the transmitted preamble. Therefore, the correlation with the original preamble is weak, a peak does not occur even through the matched filter 21, the threshold of the comparison circuit 22 cannot be exceeded, and the timing is not detected.

【００２８】この場合、振幅制限回路２４を設けないと
すれば、送信したプリアンブルとは異なった波形である
にもかかわらず、マッチドフイルタ２１からピークが発
生する可能性は残されている。例えばパイロット信号は
一般に振幅最大の信号を用いるが、これよりも振幅の大
きな信号がフェージング補正回路２３から出力されるこ
とがある。このような振幅の大きな信号はそのままマッ
チドフイルタ２１に入力されると、ピークが出力されて
あたかもタイミングを検出したかのような結果をもたら
す。そのためこのような誤ったピークが発生しないよう
にマッチドフイルタ２１の前段に振幅制限回路２４を設
けて、図６に示すようにマッチドフイルタ２１への入力
信号の最大振幅がパイロット信号と同じレベルになるよ
うにクリッピングする。In this case, if the amplitude limiting circuit 24 is not provided, there is still a possibility that a peak will be generated from the matched filter 21 although the waveform is different from that of the transmitted preamble. For example, a pilot signal generally has a maximum amplitude, but a signal having a larger amplitude than this may be output from the fading correction circuit 23. When such a signal with a large amplitude is input to the matched filter 21 as it is, a peak is output, and the result is as if the timing was detected. Therefore, an amplitude limiting circuit 24 is provided in front of the matched filter 21 so that such an erroneous peak does not occur, and the maximum amplitude of the input signal to the matched filter 21 becomes the same level as the pilot signal as shown in FIG. To clip.

【００２９】尚、パイロット信号が存在する時間スロッ
トに受信信号におけるパイロット信号の位置が一致して
いる場合は、もとのパイロット信号よりも大きな信号が
フェージング補正回路２３から出力されることは原理的
にあり得ないので、振幅制限回路２４によるクリッピン
グはされないことになる。In principle, when the position of the pilot signal in the received signal coincides with the time slot in which the pilot signal exists, a signal larger than the original pilot signal is output from the fading correction circuit 23. Therefore, the clipping by the amplitude limiting circuit 24 is not performed.

【００３０】以上説明したようにこの実施例によれば、
データ伝送速度を低下させること無く、フェージングの
ある状況下においてもプリアンブルのタイミングを正確
に検出することが可能となり、さらに誤ったタイミング
の検出を回避することができる。従って、データ信号の
復調を確実に行うことができる。As described above, according to this embodiment,
It is possible to accurately detect the preamble timing even under fading conditions without lowering the data transmission rate, and it is possible to avoid erroneous timing detection. Therefore, it is possible to reliably demodulate the data signal.

【００３１】本発明においては、図７に示すように図３
の振幅制限回路２４の代わりに振幅判定回路２５を設け
て、パイロット信号の振幅を越える信号はマッチドフイ
ルタ２１に出力されないようにしてもよい。これは、パ
イロット信号の振幅を越える信号がフェージング補正の
結果として得られる場合は、パイロット信号が存在する
時間スロットに受信信号におけるパイロット信号の位置
が一致していない場合であるので、わざわざマッチドフ
イルタ２１を通してピークを作る必要がないからであ
る。この構成によれば、マッチドフイルタ２１がデジタ
ルで構成されている場合には、パイロット信号の振幅を
越える信号が含まれているときには演算をする必要がな
いため、マッチドフイルタ２１の演算負荷が軽減され、
動作が速くなるという利点がある。In the present invention, as shown in FIG.
An amplitude determining circuit 25 may be provided instead of the amplitude limiting circuit 24 so that signals exceeding the amplitude of the pilot signal are not output to the matched filter 21. This is because the case where the signal exceeding the amplitude of the pilot signal is obtained as a result of the fading correction is the case where the position of the pilot signal in the received signal does not match the time slot in which the pilot signal exists. This is because there is no need to make a peak through. According to this configuration, when the matched filter 21 is digitally configured, there is no need to perform calculation when a signal exceeding the amplitude of the pilot signal is included, so the calculation load of the matched filter 21 is reduced. ,
It has the advantage of faster operation.

【００３２】以上の実施例では同期回路２をハードウエ
アにより構成したが、本発明においては同期回路２をソ
フトウエアにより構成することも可能である。即ち図３
及び図７の同期回路２をフローチャートによって表すと
図８及び図９のようになるので、これらを実行するソフ
トウエアによっても同期回路２を構成することができ
る。具体的に説明すると、図８においては、Ｓ１で受信
信号からプリアンブルとして割当てられた長さの時間ス
ロットの信号を取出し、次いでＳ２でパイロット信号の
位置として割当てられた位置の信号をパイロット信号と
みなしてフェージング補正を施す処理を行う。Ｓ３では
信号の振幅とパイロット信号の振幅を比較して信号の振
幅がパイロット信号よりも大きければＳ４でパイロット
信号の振幅になるようにクリッピングした後、Ｓ５のマ
ッチドフイルタにおいて相関を計算する。一方、信号の
振幅がパイロット信号と同じか又は小さいときはクリッ
ピングせずにＳ５のマッチドフイルタにおいて相関を計
算する。次にＳ６でマッチドフイルタの出力が閾値と比
較され、出力が閾値より大きい場合は、Ｓ７で閾値を越
えている時間の中間点でパルスを出力し、次にＳ８で受
信信号を１個分の時間スロットだけ遅延させ、再びＳ１
から同じ操作を繰り返す。一方Ｓ６で出力が閾値と同じ
か又は小さい場合はパルスを発生させずにＳ８の操作に
移行し、そしてＳ１から同じ操作を繰り返す。Although the synchronizing circuit 2 is constructed by hardware in the above embodiments, the synchronizing circuit 2 may be constructed by software in the present invention. That is, FIG.
7 and 8 are shown in the form of flowcharts, the synchronous circuit 2 can be configured also by software for executing them. Specifically, in FIG. 8, the signal of the time slot of the length assigned as the preamble is extracted from the received signal in S1, and then the signal of the position assigned as the position of the pilot signal in S2 is regarded as the pilot signal. To perform fading correction. In S3, the amplitude of the signal is compared with the amplitude of the pilot signal. If the amplitude of the signal is larger than the pilot signal, clipping is performed in S4 so that the amplitude of the pilot signal is obtained, and then the correlation is calculated in the matched filter of S5. On the other hand, when the amplitude of the signal is the same as or smaller than the pilot signal, the correlation is calculated in the matched filter of S5 without clipping. Next, in S6, the output of the matched filter is compared with the threshold value, and if the output is larger than the threshold value, a pulse is output at the midpoint of the time when the threshold value is exceeded in S7, and then in S8, one received signal is output. Delay by time slot, again S1
Repeat the same operation from. On the other hand, if the output is equal to or smaller than the threshold value in S6, the operation is shifted to S8 without generating a pulse, and the same operation is repeated from S1.

【００３３】図９の場合は、Ｓ１〜Ｓ３までは図８と同
様であるが、Ｓ３において信号の振幅がパイロット信号
の振幅よりも大きい場合は同期がとれないことが明らか
なのでＳ７に飛んで受信信号を１個分の時間スロットだ
け遅延させ、再びＳ１から同じ操作を繰り返す。一方Ｓ
３において信号の振幅がパイロット信号の振幅と同じか
又は小さい場合はＳ４に移行してマッチドフイルタによ
り相関を計算し、以後図８と同様の操作を行う。In the case of FIG. 9, S1 to S3 are the same as those of FIG. 8, but if the signal amplitude is larger than the pilot signal amplitude in S3, it is clear that the synchronization cannot be established, and the process jumps to S7 to receive. The signal is delayed by one time slot, and the same operation is repeated from S1. Meanwhile S
If the amplitude of the signal is the same as or smaller than the amplitude of the pilot signal in 3, the process proceeds to S4 to calculate the correlation by the matched filter, and thereafter, the same operation as in FIG. 8 is performed.

【００３４】本発明においては、フェージング補正の方
法としては図１３のフェージング歪み補償方式に限定さ
れず、その他の方法を採用してもよい。また本発明は、
プリアンブルの同期をとる場合に限られず、ビット同期
をとる場合等、他の同期をとる場合にも適用することが
できる。In the present invention, the fading correction method is not limited to the fading distortion compensation method of FIG. 13, and other methods may be adopted. Further, the present invention is
The present invention is not limited to the case of preamble synchronization, but can be applied to other synchronization such as bit synchronization.

【００３５】[0035]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、データ伝
送速度を低下させることなしにフェージング補正によっ
て向上したデータ信号のフェージング耐久能力以上のフ
ェージング耐久能力を有する同期信号又はプリアンブル
を提供することができ、データ信号が復調され得る能力
を持つときには必ず同期を確立してデータ信号の復調を
可能にして通信ができるようにすることができる。従っ
て、従来フェージングの影響によって通信が不可能であ
った場合にも通信が可能になるため、フェージング状況
下での通信可能な範囲を拡大することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a sync signal or a preamble having a fading endurance higher than the fading endurance of a data signal improved by fading correction without lowering the data transmission rate. Whenever the data signal has the ability to be demodulated, synchronization can be established and the data signal can be demodulated to enable communication. Therefore, even if communication is conventionally impossible due to the effect of fading, communication becomes possible, so that the communicable range in a fading situation can be expanded.

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

【図１】本発明の実施例におけるパイロット信号のフォ
ーマットの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a format of a pilot signal according to an embodiment of the present invention.

【図２】従来におけるパイロット信号のフォーマットの
説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a format of a conventional pilot signal.

【図３】本発明の実施例における受信系の構成の説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a configuration of a receiving system according to the embodiment of the present invention.

【図４】プリアンブル中で定められたパイロット信号の
一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of pilot signals defined in a preamble.

【図５】本発明の実施例におけるフェージング補正の様
子を説明する概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a state of fading correction in the embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施例における振幅制限回路によるク
リッピングの様子を説明する概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating how clipping is performed by the amplitude limiting circuit according to the embodiment of the present invention.

【図７】本発明の他の実施例における受信系の構成の説
明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration of a receiving system according to another embodiment of the present invention.

【図８】図３の構成に対応するフローチャートである。8 is a flowchart corresponding to the configuration of FIG.

【図９】図７の構成に対応するフローチャートである。9 is a flowchart corresponding to the configuration of FIG.

【図１０】プリアンブルの挿入のフォーマットの説明図
である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a format of inserting a preamble.

【図１１】従来の受信系及び同期回路のブロック図であ
る。FIG. 11 is a block diagram of a conventional reception system and synchronization circuit.

【図１２】マッチドフイルタにおける出力と同期タイミ
ングの関係を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the output and the synchronization timing in the matched filter.

【図１３】フェージング歪み補償方式に用いられるフェ
ージング歪み推定・補償部の構成を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a configuration of a fading distortion estimation / compensation unit used in a fading distortion compensation method.

【図１４】プリアンブルとデータ信号のフェージング耐
久能力の関係を示す概念図である。FIG. 14 is a conceptual diagram showing a relationship between a preamble and fading durability of a data signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 同期回路 ２１ マッチドフイルタ ２２ 比較回路 ３ 復調回路 ２３ フェージング補正回路 ２４ 振幅制限回路 ２５ 振幅判定回路 ４１ クロック再生部 ４２ フレーム同期部 ４３ フェージング歪み推定部 ４４ フェージング歪み補償部 2 synchronization circuit 21 matched filter 22 comparison circuit 3 demodulation circuit 23 fading correction circuit 24 amplitude limiting circuit 25 amplitude determination circuit 41 clock recovery unit 42 frame synchronization unit 43 fading distortion estimation unit 44 fading distortion compensation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7304−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９ Ａ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code Internal reference number FI technical display location 7304-5K H04B 7/26 109 A

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 デジタル無線通信の受信系で同期をとる
ために送信系で挿入した同期信号又はプリアンブル中の
定められた位置にパイロット信号として機能する信号が
含まれていることを特徴とするデジタル無線通信の同期
方法。1. A digital signal characterized in that a signal functioning as a pilot signal is included at a predetermined position in a synchronizing signal or a preamble inserted in a transmitting system for synchronizing in a receiving system of digital wireless communication. Wireless communication synchronization method. 【請求項２】 デジタル無線通信の受信系における、同
期信号又はプリアンブルを受信して送信信号のタイミン
グを検出する同期回路において、請求項１のパイロット
信号として機能する信号が含まれた同期信号又はプリア
ンブルに、フェージング補正を施す処理を行うことを特
徴とするデジタル無線通信の同期方法。2. A synchronization circuit or preamble including a signal functioning as a pilot signal according to claim 1, in a synchronization circuit for receiving a synchronization signal or a preamble and detecting a timing of a transmission signal in a reception system of digital wireless communication. A method for synchronizing digital wireless communication, which further comprises performing a fading correction process. 【請求項３】 請求項２の同期回路において、フェージ
ング補正を施す処理を行って得られた信号の振幅を一定
値に制限することを特徴とするデジタル無線通信の同期
方法。3. The synchronization method for digital wireless communication according to claim 2, wherein the amplitude of the signal obtained by performing the process of performing fading correction is limited to a constant value. 【請求項４】 請求項２の同期回路において、フェージ
ング補正を施す処理を行って得られた信号の振幅が一定
値を越えている時間中は同期をとるための動作を中止す
ることを特徴とするデジタル無線通信の同期方法。4. The synchronization circuit according to claim 2, wherein the operation for synchronizing is stopped during the time when the amplitude of the signal obtained by performing the fading correction processing exceeds a certain value. A method for synchronizing digital wireless communication.