JPH0795253A - 微分型オフセット周波数検知方式 - Google Patents
微分型オフセット周波数検知方式Info
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- JPH0795253A JPH0795253A JP23348193A JP23348193A JPH0795253A JP H0795253 A JPH0795253 A JP H0795253A JP 23348193 A JP23348193 A JP 23348193A JP 23348193 A JP23348193 A JP 23348193A JP H0795253 A JPH0795253 A JP H0795253A
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- Japan
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- phase
- offset frequency
- frequency
- signal
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- Prior art date
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- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フェージング位相特性が一様分布に従わず、
不規則な外乱による位相変化に伝送信号が晒されても、
正確なオフセット周波数を検知する。 【構成】 所定周波数の搬送波がディジタル信号で変調
された送信信号を受信し基準搬送波信号に基づき復調す
る受信機において所定周波数と基準搬送波信号の周波数
との差をオフセット周波数として検知する。復調ディジ
タル信号の位相ψ(t)を検出し、d2ψ(t)/d2t
の値が略ゼロの時(1/2π)・dψ(t)/dtの値
によりオフセット周波数を定める。復調ディジタル信号
のタイムスロットにおける所定シンボルの位相を同タイ
ムスロット毎に検出する系71,72と、該位相のシン
ボル間位相変化量を同タイムスロット毎に算出する系7
3と、該位相変化量に基づきシンボル間位相加速度を同
タイムスロット毎に算出する系74とを有し、位相加速
度が最小の時の位相変化量をオフセット周波数とする。
不規則な外乱による位相変化に伝送信号が晒されても、
正確なオフセット周波数を検知する。 【構成】 所定周波数の搬送波がディジタル信号で変調
された送信信号を受信し基準搬送波信号に基づき復調す
る受信機において所定周波数と基準搬送波信号の周波数
との差をオフセット周波数として検知する。復調ディジ
タル信号の位相ψ(t)を検出し、d2ψ(t)/d2t
の値が略ゼロの時(1/2π)・dψ(t)/dtの値
によりオフセット周波数を定める。復調ディジタル信号
のタイムスロットにおける所定シンボルの位相を同タイ
ムスロット毎に検出する系71,72と、該位相のシン
ボル間位相変化量を同タイムスロット毎に算出する系7
3と、該位相変化量に基づきシンボル間位相加速度を同
タイムスロット毎に算出する系74とを有し、位相加速
度が最小の時の位相変化量をオフセット周波数とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル移動通信
システム全般に用いられ、送受信機間のキャリア周波数
の相違を検出するオフセット周波数検知方式に関する。
システム全般に用いられ、送受信機間のキャリア周波数
の相違を検出するオフセット周波数検知方式に関する。
【0002】
【従来の技術】移動通信システムにおいて、使用条件に
温度その他の環境の違いがあるため、キャリア周波数は
送信機と受信機とで同一ではない。そのため、移動通信
システムでは、送受信機間のキャリア周波数の相違分、
すなわちオフセット分の周波数を何らかの方法で検出
し、補正を行なうのが一般的である。なお、この補正
は、AFC(Automatic Frequency Control )と呼ばれ
る。
温度その他の環境の違いがあるため、キャリア周波数は
送信機と受信機とで同一ではない。そのため、移動通信
システムでは、送受信機間のキャリア周波数の相違分、
すなわちオフセット分の周波数を何らかの方法で検出
し、補正を行なうのが一般的である。なお、この補正
は、AFC(Automatic Frequency Control )と呼ばれ
る。
【0003】図1には、かかる原理の簡単な概念図が示
されており、送信機Txは、キャリア周波数fcを有す
る搬送波を情報信号s(t)で変調して送信出力する。
この送信出力は、多重伝搬路を経て、従って外乱ノイズ
(熱雑音等)をも加わってなるレーリーフェージングを
受け当該送信機のキャリア周波数fcに対するキャリア
エラー(オフセット周波数f0 )を生じた状態で受信機
Rxに到達する。受信機Rxは、かかる送信出力を受信
し、送信機のキャリア周波数fcにそのオフセット周波
数f0 の逆位相分−f0 を加えた周波数の基準搬送波信
号にて復調をなすことにより、かかる両者のキャリア周
波数の相違を補償するのである。
されており、送信機Txは、キャリア周波数fcを有す
る搬送波を情報信号s(t)で変調して送信出力する。
この送信出力は、多重伝搬路を経て、従って外乱ノイズ
(熱雑音等)をも加わってなるレーリーフェージングを
受け当該送信機のキャリア周波数fcに対するキャリア
エラー(オフセット周波数f0 )を生じた状態で受信機
Rxに到達する。受信機Rxは、かかる送信出力を受信
し、送信機のキャリア周波数fcにそのオフセット周波
数f0 の逆位相分−f0 を加えた周波数の基準搬送波信
号にて復調をなすことにより、かかる両者のキャリア周
波数の相違を補償するのである。
【0004】ディジタル移動通信では、このオフセット
周波数の検知を、ベースバンドの領域で受信ディジタル
データを基にして行っている。一般には、送受信機間に
おいて既知なデータ(例えば、図示の如き各スロットの
先頭に付加されるプリアンブルと称されるブロック中の
同期シンボル)を用いてオフセット周波数を検知する。
周波数の検知を、ベースバンドの領域で受信ディジタル
データを基にして行っている。一般には、送受信機間に
おいて既知なデータ(例えば、図示の如き各スロットの
先頭に付加されるプリアンブルと称されるブロック中の
同期シンボル)を用いてオフセット周波数を検知する。
【0005】図2は、かかるオフセット周波数検知を行
う一般的な受信機のブロック図である。同図において、
アンテナより受信したRF(高周波)信号は、ダウンコ
ンバート・サンプリング・量子化部1において、ベース
バンドまで落とすための周波数変換、サンプリング及び
量子化の信号処理が施される。かかる信号処理されたベ
ースバンド信号は、シンボルレート変換部2においてタ
イミング抽出のための前処理が施されてミキサ3に供給
される。ミキサ3の出力信号は、ノイズ除去のための帯
域フィルタであるパルス整形フィルタ4を経て、スロッ
ト内の各シンボルをサンプリングするためのシンボルサ
ンプラ5に供給される。シンボルサンプラ5の出力信号
は、復調信号として図示せぬ復号系へ供給される。
う一般的な受信機のブロック図である。同図において、
アンテナより受信したRF(高周波)信号は、ダウンコ
ンバート・サンプリング・量子化部1において、ベース
バンドまで落とすための周波数変換、サンプリング及び
量子化の信号処理が施される。かかる信号処理されたベ
ースバンド信号は、シンボルレート変換部2においてタ
イミング抽出のための前処理が施されてミキサ3に供給
される。ミキサ3の出力信号は、ノイズ除去のための帯
域フィルタであるパルス整形フィルタ4を経て、スロッ
ト内の各シンボルをサンプリングするためのシンボルサ
ンプラ5に供給される。シンボルサンプラ5の出力信号
は、復調信号として図示せぬ復号系へ供給される。
【0006】シンボルレート変換部2の前処理出力はま
た、タイミング抽出部6に供給される。タイミング抽出
部6は、該前処理出力に基づいてフレーム同期を推定
し、その同期をとるとともに、シンボルサンプラ5にお
けるサンプルタイミングを生成し、これをシンボルサン
プラ5に与える。シンボルサンプラ5は、与えられたサ
ンプルタイミングに基づいてサンプリング処理を行う。
た、タイミング抽出部6に供給される。タイミング抽出
部6は、該前処理出力に基づいてフレーム同期を推定
し、その同期をとるとともに、シンボルサンプラ5にお
けるサンプルタイミングを生成し、これをシンボルサン
プラ5に与える。シンボルサンプラ5は、与えられたサ
ンプルタイミングに基づいてサンプリング処理を行う。
【0007】シンボルサンプラ5の出力信号はまた、オ
フセット周波数を検知するためのAFC系7へ供給され
る。AFC系7においては、先ず同期シンボルサンプラ
7aによって当該供給信号から上記プリアンブルを取り
出し、角度偏差推定部7bによって搬送波の位相偏移
(送信時と受信時における位相ずれ)を検出し、周波数
偏差推定部7cによってその検出した位相偏差を周波数
偏差に変換し、さらにこの変換出力をループフィルタを
介してミキサ3に供給する。
フセット周波数を検知するためのAFC系7へ供給され
る。AFC系7においては、先ず同期シンボルサンプラ
7aによって当該供給信号から上記プリアンブルを取り
出し、角度偏差推定部7bによって搬送波の位相偏移
(送信時と受信時における位相ずれ)を検出し、周波数
偏差推定部7cによってその検出した位相偏差を周波数
偏差に変換し、さらにこの変換出力をループフィルタを
介してミキサ3に供給する。
【0008】ミキサ3は、供給された信号をAFC信号
すなわちオフセット周波数に応じた信号としてシンボル
レート変換部2の出力ベースバンド信号に乗じる。これ
により、送信機と受信機との間のキャリア周波数偏差が
補正されるのである。なお、Δωはオフセット周波数に
相当する。ところで、この受信ディジタルデータ(ベー
スバンド信号)は、上述のようなフェージングの影響を
受けているために、オフセット周波数の検出には工夫が
必要である。
すなわちオフセット周波数に応じた信号としてシンボル
レート変換部2の出力ベースバンド信号に乗じる。これ
により、送信機と受信機との間のキャリア周波数偏差が
補正されるのである。なお、Δωはオフセット周波数に
相当する。ところで、この受信ディジタルデータ(ベー
スバンド信号)は、上述のようなフェージングの影響を
受けているために、オフセット周波数の検出には工夫が
必要である。
【0009】例えば、国際公開番号WO91/2014
0に係る特許出願明細書に記載されている方法において
は、受信した複素シンク(同期)信号の隣合うデータの
差分を足し合わせた結果の位相角を用いてオフセット周
波数foffsetを求めている。これを数式で書くと、
0に係る特許出願明細書に記載されている方法において
は、受信した複素シンク(同期)信号の隣合うデータの
差分を足し合わせた結果の位相角を用いてオフセット周
波数foffsetを求めている。これを数式で書くと、
【0010】
【数1】
【0011】
【数2】
【0012】である。これによれば、オフセット周波数
の値検出は、フェージングの影響を受けたそのままの生
データを用いている。但し、そのフェージングの位相に
関する統計的性質([−π,π]を一様分布する)のた
め、上記における差分の総和(y)は、フェージングに
よって劣化した位相成分を相殺してオフセット周波数分
のみを抽出していることになる。限られたサンプル内で
フェージングの位相分布がきれいに一様分布している場
合は、この方式で良いが、実際はそうとは限らない。こ
の場合、オフセット周波数の推定に誤差が生じ、BER
(Bit Error Ratio )の劣化につながり好ましくない。
の値検出は、フェージングの影響を受けたそのままの生
データを用いている。但し、そのフェージングの位相に
関する統計的性質([−π,π]を一様分布する)のた
め、上記における差分の総和(y)は、フェージングに
よって劣化した位相成分を相殺してオフセット周波数分
のみを抽出していることになる。限られたサンプル内で
フェージングの位相分布がきれいに一様分布している場
合は、この方式で良いが、実際はそうとは限らない。こ
の場合、オフセット周波数の推定に誤差が生じ、BER
(Bit Error Ratio )の劣化につながり好ましくない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、フェージングの位相特性が一様分布に従う従わない
に拘らず、また、その他の不規則な外乱による位相変化
に伝送信号がさらされた場合にも、正確なオフセット周
波数を検知できるオフセット周波数検知方式を提供する
ことにある。
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、フェージングの位相特性が一様分布に従う従わない
に拘らず、また、その他の不規則な外乱による位相変化
に伝送信号がさらされた場合にも、正確なオフセット周
波数を検知できるオフセット周波数検知方式を提供する
ことにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明によるオフセット
周波数検知方法は、所定周波数を有する搬送波がディジ
タル信号によって変調された送信信号を受信して基準搬
送波信号に基づき前記ディジタル信号を復調する受信機
において、前記所定周波数と前記基準搬送波信号の周波
数との差をオフセット周波数として検知するオフセット
周波数検知方法であって、復調されたディジタル信号の
位相ψ(t)を検出し、d2ψ(t)/d2tの値が略ゼ
ロとなる時刻において、(1/2π)・dψ(t)/d
tの値によって前記オフセット周波数を定めることを特
徴としている。
周波数検知方法は、所定周波数を有する搬送波がディジ
タル信号によって変調された送信信号を受信して基準搬
送波信号に基づき前記ディジタル信号を復調する受信機
において、前記所定周波数と前記基準搬送波信号の周波
数との差をオフセット周波数として検知するオフセット
周波数検知方法であって、復調されたディジタル信号の
位相ψ(t)を検出し、d2ψ(t)/d2tの値が略ゼ
ロとなる時刻において、(1/2π)・dψ(t)/d
tの値によって前記オフセット周波数を定めることを特
徴としている。
【0015】また、本発明によるオフセット周波数検知
回路は、所定周波数を有する搬送波がディジタル信号に
よって変調された送信信号を受信して基準搬送波信号に
基づき前記ディジタル信号を復調する受信機において、
前記所定周波数と前記基準搬送波信号の周波数との差を
オフセット周波数として検知するオフセット周波数検知
回路であって、復調されたディジタル信号のタイムスロ
ットにおける所定シンボルの位相をタイムスロット毎に
検出するシンボル位相検出手段と、前記シンボル位相検
出手段によって検出された位相のシンボル間における位
相変化量を前記タイムスロット毎に算出する位相変化量
算出手段と、前記位相変化量算出手段によって算出され
た位相変化量に基づいてシンボル間の位相加速度を前記
タイムスロット毎に算出する位相加速度算出手段とを有
し、前記位相加速度算出手段によって算出された位相加
速度が最小であるときに対応する前記位相変化量によっ
て前記オフセット周波数を定めることを特徴としてい
る。
回路は、所定周波数を有する搬送波がディジタル信号に
よって変調された送信信号を受信して基準搬送波信号に
基づき前記ディジタル信号を復調する受信機において、
前記所定周波数と前記基準搬送波信号の周波数との差を
オフセット周波数として検知するオフセット周波数検知
回路であって、復調されたディジタル信号のタイムスロ
ットにおける所定シンボルの位相をタイムスロット毎に
検出するシンボル位相検出手段と、前記シンボル位相検
出手段によって検出された位相のシンボル間における位
相変化量を前記タイムスロット毎に算出する位相変化量
算出手段と、前記位相変化量算出手段によって算出され
た位相変化量に基づいてシンボル間の位相加速度を前記
タイムスロット毎に算出する位相加速度算出手段とを有
し、前記位相加速度算出手段によって算出された位相加
速度が最小であるときに対応する前記位相変化量によっ
て前記オフセット周波数を定めることを特徴としてい
る。
【0016】
【作用】本発明のオフセット周波数検知方法によれば、
復調されたディジタル信号の位相ψ(t)を検出し、d
2ψ(t)/d2tの値が略ゼロとなる時刻において、
(1/2π)・dψ(t)/dtの値によってオフセッ
ト周波数が定められる。本発明のオフセット周波数検知
回路によれば、復調されたディジタル信号のタイムスロ
ットにおける所定シンボルの位相をタイムスロット毎に
検出し、検出された位相のシンボル間における位相変化
量をタイムスロット毎に算出し、その算出された位相変
化量に基づいてシンボル間の位相加速度をタイムスロッ
ト毎に算出し、この算出された位相加速度が最小である
ときに対応する位相変化量によってオフセット周波数が
設定される。
復調されたディジタル信号の位相ψ(t)を検出し、d
2ψ(t)/d2tの値が略ゼロとなる時刻において、
(1/2π)・dψ(t)/dtの値によってオフセッ
ト周波数が定められる。本発明のオフセット周波数検知
回路によれば、復調されたディジタル信号のタイムスロ
ットにおける所定シンボルの位相をタイムスロット毎に
検出し、検出された位相のシンボル間における位相変化
量をタイムスロット毎に算出し、その算出された位相変
化量に基づいてシンボル間の位相加速度をタイムスロッ
ト毎に算出し、この算出された位相加速度が最小である
ときに対応する位相変化量によってオフセット周波数が
設定される。
【0017】
【実施例】以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明
する。先ず本発明は、先の図2におけるAFCブロック
7を改良するものである。このAFC系の回路構成を説
明する前に、本発明の核となるべきオフセット周波数検
知方式の原理を数式を用いて説明する。
する。先ず本発明は、先の図2におけるAFCブロック
7を改良するものである。このAFC系の回路構成を説
明する前に、本発明の核となるべきオフセット周波数検
知方式の原理を数式を用いて説明する。
【0018】いま、オフセット周波数をf0[Hz]と
すると、受信機で受けた信号r(t)は、フェージング
の影響を含めて
すると、受信機で受けた信号r(t)は、フェージング
の影響を含めて
【0019】
【数3】
【0020】と表せる。ここで、s(t)はシンク信
号、ρ(t)はレーリー分布関数,φ(t)は一様分布
関数であって
号、ρ(t)はレーリー分布関数,φ(t)は一様分布
関数であって
【0021】
【数4】
【0022】はレーリーフェージングによる複素利得
(complex gain)である。これにより、
(complex gain)である。これにより、
【0023】
【数5】
【0024】である。但し、s(t)はリアル信号と仮
定するが、一般性は失われない。ここで、受信シンクの
位相信号をψ(t)とすると、
定するが、一般性は失われない。ここで、受信シンクの
位相信号をψ(t)とすると、
【0025】
【数6】
【0026】となり、オフセット周波数分のリニア位相
(2πf0t)とフェージングによるランダム位相φ
(t)(但し、その分布は一様分布に従う[−π,
π])の和になっている。この(5)式に注目してオフ
セット周波数f0 を推定するのが本方式のポイントであ
る。
(2πf0t)とフェージングによるランダム位相φ
(t)(但し、その分布は一様分布に従う[−π,
π])の和になっている。この(5)式に注目してオフ
セット周波数f0 を推定するのが本方式のポイントであ
る。
【0027】(5)式より、
【0028】
【数7】
【0029】となり、オフセット周波数からの2πf0
(=const.)とランダム位相の時間変化率の和と
なることに着目する。もし、
(=const.)とランダム位相の時間変化率の和と
なることに着目する。もし、
【0030】
【数8】
【0031】であれば、
【0032】
【数9】
【0033】となるので、オフセット周波数が、
【0034】
【数10】
【0035】として求められる。
【0036】
【数11】
【0037】なる条件は、φ(t)がランダムであるた
めに、ある時間内で観測することにより成立する。その
時刻を見いだすには、例えば、
めに、ある時間内で観測することにより成立する。その
時刻を見いだすには、例えば、
【0038】
【数12】
【0039】となる時刻を採用すれば良い。そして、
【0040】
【数13】
【0041】をオフセット周波数として検知すれば良
い。このように、受信信号の位相は、フェージングの影
響も受けるために、オフセット周波数分の他にランダム
な一様分布に従う位相が混在している。そのため、本方
式は、フェージングによるランダムな位相変化が瞬時値
でゼロとなる点を見つけてオフセット周波数を検知しよ
うというものである。
い。このように、受信信号の位相は、フェージングの影
響も受けるために、オフセット周波数分の他にランダム
な一様分布に従う位相が混在している。そのため、本方
式は、フェージングによるランダムな位相変化が瞬時値
でゼロとなる点を見つけてオフセット周波数を検知しよ
うというものである。
【0042】図3は、かかるオフセット周波数検知方式
が適用されるオフセット周波数推定回路を示すブロック
図であり、図2と同等の部分には同一の符号が付されて
いる。図3において、シンボルサンプラ5からのサンプ
リング出力は、プリアンブル位相正規化回路71におい
てプリアンブル内の各シンボルに対応する位相規格化係
数{ak:k=0,1,2,……,N}が与えられ、遅
延回路72及び位相変化量算出回路73に供給される。
遅延回路72は、入力シンボルを1シンボル分遅延させ
て位相変化量算出回路73に送出する。位相変化量算出
回路73は、プリアンブル位相正規化回路71の出力と
遅延回路72の出力とに基づいて各シンボル間における
位相変化量を{b(k):k=0,1,2,……,N−
1}[rad/sec ]として算出する。得られた位相変化量
の各々は、位相加速度算出回路74及びオフセット周波
数判定回路75に送出される。位相加速度算出回路74
は、送出された位相変化量に基づいて、さらにこれら変
化量間の変化の度合い、すなわち位相加速度を{c
(k):k=1,2,3,……,N−1}[rad/sec2]
として求める。オフセット周波数判定回路75は、この
求められた各位相加速度の値が最も小さいものに対応す
る位相変化量b(k)を、オフセット周波数f0として
選択する。選択されたオフセット周波数f0 は、次段オ
フセット補正回路76においてAFC信号e-j2π
(f0/fsym)tに採用され、このAFC信号がミキサ3に供
給される。ミキサ3は、AFC信号をシンボルレート変
換部2からのオフセット周波数が乗っている受信データ
に乗じる。これにより、当該オフセット周波数による変
動分を取り除いたデータをパルス整形フィルタ4に送出
することができる。
が適用されるオフセット周波数推定回路を示すブロック
図であり、図2と同等の部分には同一の符号が付されて
いる。図3において、シンボルサンプラ5からのサンプ
リング出力は、プリアンブル位相正規化回路71におい
てプリアンブル内の各シンボルに対応する位相規格化係
数{ak:k=0,1,2,……,N}が与えられ、遅
延回路72及び位相変化量算出回路73に供給される。
遅延回路72は、入力シンボルを1シンボル分遅延させ
て位相変化量算出回路73に送出する。位相変化量算出
回路73は、プリアンブル位相正規化回路71の出力と
遅延回路72の出力とに基づいて各シンボル間における
位相変化量を{b(k):k=0,1,2,……,N−
1}[rad/sec ]として算出する。得られた位相変化量
の各々は、位相加速度算出回路74及びオフセット周波
数判定回路75に送出される。位相加速度算出回路74
は、送出された位相変化量に基づいて、さらにこれら変
化量間の変化の度合い、すなわち位相加速度を{c
(k):k=1,2,3,……,N−1}[rad/sec2]
として求める。オフセット周波数判定回路75は、この
求められた各位相加速度の値が最も小さいものに対応す
る位相変化量b(k)を、オフセット周波数f0として
選択する。選択されたオフセット周波数f0 は、次段オ
フセット補正回路76においてAFC信号e-j2π
(f0/fsym)tに採用され、このAFC信号がミキサ3に供
給される。ミキサ3は、AFC信号をシンボルレート変
換部2からのオフセット周波数が乗っている受信データ
に乗じる。これにより、当該オフセット周波数による変
動分を取り除いたデータをパルス整形フィルタ4に送出
することができる。
【0043】図4は、かかるオフセット周波数推定回路
ブロックのさらに具体的構成例を示すものであり、図3
と同等な部分には同一の符号が付され、また上記Nの数
を8としている。図4において、プリアンブル位相正規
化回路71及び遅延回路72は、係数付与部710ない
し718と、1シンボル遅延部721ないし728とか
らなり、プリアンブルのシンボルデータが1シンボル遅
延毎に係数付与部に入力されるような構成となってい
る。
ブロックのさらに具体的構成例を示すものであり、図3
と同等な部分には同一の符号が付され、また上記Nの数
を8としている。図4において、プリアンブル位相正規
化回路71及び遅延回路72は、係数付与部710ない
し718と、1シンボル遅延部721ないし728とか
らなり、プリアンブルのシンボルデータが1シンボル遅
延毎に係数付与部に入力されるような構成となってい
る。
【0044】各係数付与部の出力は、位相変化量算出回
路73において、複素共役演算部7300ないし730
7の入力となる。各複素共役演算部の出力は、乗算部7
310ないし7317の一方の乗算入力となる。各乗算
部の他方の乗算入力には、一方のそれより1シンボル前
のシンボルデータに基づく,係数付与部の出力が直接導
かれる。これら乗算部は、一方及び他方の乗算入力を乗
算してtan-1演算部7320ないし7327へ送出す
る。tan-1演算部は、その演算出力b(k){k=
0,1,2,……,7}の各々を、シンボル間の位相変
化量信号として位相加速度算出回路74及びオフセット
周波数判定回路75に送出する。
路73において、複素共役演算部7300ないし730
7の入力となる。各複素共役演算部の出力は、乗算部7
310ないし7317の一方の乗算入力となる。各乗算
部の他方の乗算入力には、一方のそれより1シンボル前
のシンボルデータに基づく,係数付与部の出力が直接導
かれる。これら乗算部は、一方及び他方の乗算入力を乗
算してtan-1演算部7320ないし7327へ送出す
る。tan-1演算部は、その演算出力b(k){k=
0,1,2,……,7}の各々を、シンボル間の位相変
化量信号として位相加速度算出回路74及びオフセット
周波数判定回路75に送出する。
【0045】位相各速度算出回路74においては、減算
部7401ないし7407によって、先ずtan-1演算
部からの演算出力、すなわち各シンボル間位相変化量に
おける個々の差を求め、さらにこれら差の絶対値を絶対
値算出部7411ないし7417によって算出し、算出
した値c(k){k=1,2,3,……,7}の各々を
位相加速度としてオフセット周波数判定回路75に送出
する。
部7401ないし7407によって、先ずtan-1演算
部からの演算出力、すなわち各シンボル間位相変化量に
おける個々の差を求め、さらにこれら差の絶対値を絶対
値算出部7411ないし7417によって算出し、算出
した値c(k){k=1,2,3,……,7}の各々を
位相加速度としてオフセット周波数判定回路75に送出
する。
【0046】オフセット周波数判定回路75は、各入力
信号値のうち最も小さいものを判別する最小値判別部7
51からなり、最も値の小さい位相加速度c(k)を示
す最小値指示信号swを得る。判定回路75はまた、選
択部752において、この指示信号swに応じて、位相
変化量算出回路73からの位相変化量信号b(k)のう
ちの1つをオフセット補正回路76へ選択出力する。例
えば指示信号swがk=5を指し示すものであれば、位
相変化量算出回路73の位相変化量信号b(5)を選択
出力する。
信号値のうち最も小さいものを判別する最小値判別部7
51からなり、最も値の小さい位相加速度c(k)を示
す最小値指示信号swを得る。判定回路75はまた、選
択部752において、この指示信号swに応じて、位相
変化量算出回路73からの位相変化量信号b(k)のう
ちの1つをオフセット補正回路76へ選択出力する。例
えば指示信号swがk=5を指し示すものであれば、位
相変化量算出回路73の位相変化量信号b(5)を選択
出力する。
【0047】このように、位相加速度(角加速度)の瞬
時値がゼロに最も近い場合の位相変化量からオフセット
周波数を推定しているのである。他方、上述した如き本
方式の原理を図によって描写すれば、例えば図5の如く
なる。図5において、縦軸Fは周波数[Hz]を横軸t
×1/3000は[sec]を示しており、当該グラフ
中の特性曲線は、r(n)={fsym/(2π)}・ar
g[y(n)/y(n-1)]を示している。なお、シンボ
ル周波数fsymを3000Hzとし、移動体速度を70
Km/hとしている。また、キャリア周波数は、150
kHzとして計算したものである。
時値がゼロに最も近い場合の位相変化量からオフセット
周波数を推定しているのである。他方、上述した如き本
方式の原理を図によって描写すれば、例えば図5の如く
なる。図5において、縦軸Fは周波数[Hz]を横軸t
×1/3000は[sec]を示しており、当該グラフ
中の特性曲線は、r(n)={fsym/(2π)}・ar
g[y(n)/y(n-1)]を示している。なお、シンボ
ル周波数fsymを3000Hzとし、移動体速度を70
Km/hとしている。また、キャリア周波数は、150
kHzとして計算したものである。
【0048】この特性曲線において、最もデータの密集
している付近、すなわち図中点線部の値をオフセット周
波数として採用するのが本方式である。従って、この場
合、オフセット周波数として350Hzを適確にして得
られるのである。また参考までに、上記実施例によっ
て、オフセット周波数を350Hzとし、キャリア周波
数fc=150MHzとした場合のフェージング下での
オフセット周波数推定のシミュレーション結果を図6に
示す。
している付近、すなわち図中点線部の値をオフセット周
波数として採用するのが本方式である。従って、この場
合、オフセット周波数として350Hzを適確にして得
られるのである。また参考までに、上記実施例によっ
て、オフセット周波数を350Hzとし、キャリア周波
数fc=150MHzとした場合のフェージング下での
オフセット周波数推定のシミュレーション結果を図6に
示す。
【0049】図6において、縦軸Fは周波数[Hz]
を、横軸vは移動体である受信機の速度[Km/h]を
示しており、速度に対する依存性も示されている。これ
より、従来方式と比較して、同程度またはそれ以上の効
果が期待できることが分かる。なお、上記実施例におい
ては、シンボルレート変換部2の次段ミキサ3において
AFC信号を印加する構成としたが、ダウンコンバート
ブロック1において印加して中心周波数を調整する構成
としても良く、要は得られたAFC信号によって自動周
波数制御がなされれば良い。また、上記実施例において
は、位相検出のためのシンボル番号Nを8としたが、こ
の数に限られることなく、適宜変更し得ることは勿論で
ある。
を、横軸vは移動体である受信機の速度[Km/h]を
示しており、速度に対する依存性も示されている。これ
より、従来方式と比較して、同程度またはそれ以上の効
果が期待できることが分かる。なお、上記実施例におい
ては、シンボルレート変換部2の次段ミキサ3において
AFC信号を印加する構成としたが、ダウンコンバート
ブロック1において印加して中心周波数を調整する構成
としても良く、要は得られたAFC信号によって自動周
波数制御がなされれば良い。また、上記実施例において
は、位相検出のためのシンボル番号Nを8としたが、こ
の数に限られることなく、適宜変更し得ることは勿論で
ある。
【0050】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のオフセッ
ト周波数検知方法によれば、復調されたディジタル信号
の位相ψ(t)を検出し、d2ψ(t)/d2tの値が略
ゼロとなる時刻において、(1/2π)・dψ(t)/
dtの値によってオフセット周波数が定められる。ま
た、本発明のオフセット周波数検知回路によれば、復調
されたディジタル信号のタイムスロットにおける所定シ
ンボルの位相をタイムスロット毎に検出し、検出された
位相のシンボル間における位相変化量をタイムスロット
毎に算出し、その算出された位相変化量に基づいてシン
ボル間の位相加速度をタイムスロット毎に算出し、この
算出された位相加速度が最小であるときに対応する位相
変化量によってオフセット周波数が設定される。
ト周波数検知方法によれば、復調されたディジタル信号
の位相ψ(t)を検出し、d2ψ(t)/d2tの値が略
ゼロとなる時刻において、(1/2π)・dψ(t)/
dtの値によってオフセット周波数が定められる。ま
た、本発明のオフセット周波数検知回路によれば、復調
されたディジタル信号のタイムスロットにおける所定シ
ンボルの位相をタイムスロット毎に検出し、検出された
位相のシンボル間における位相変化量をタイムスロット
毎に算出し、その算出された位相変化量に基づいてシン
ボル間の位相加速度をタイムスロット毎に算出し、この
算出された位相加速度が最小であるときに対応する位相
変化量によってオフセット周波数が設定される。
【0051】このように、本発明の微分型オフセット周
波数検知方式においては、位相加速度(角加速度)の瞬
時値がゼロに最も近いときの位相変化量からオフセット
周波数を推定するようにしているので、フェージングの
位相特性が一様分布に従う従わないに拘らず、また、そ
の他の不規則な外乱による位相変化に伝送信号がさらさ
れた場合にも、正確なオフセット周波数を検知できるこ
ととなる。
波数検知方式においては、位相加速度(角加速度)の瞬
時値がゼロに最も近いときの位相変化量からオフセット
周波数を推定するようにしているので、フェージングの
位相特性が一様分布に従う従わないに拘らず、また、そ
の他の不規則な外乱による位相変化に伝送信号がさらさ
れた場合にも、正確なオフセット周波数を検知できるこ
ととなる。
【図1】オフセット周波数の検知とその補正についての
一般的な原理を説明するための図。
一般的な原理を説明するための図。
【図2】図1の原理によるオフセット周波数の検知を行
う一般的な受信機のブロック図。
う一般的な受信機のブロック図。
【図3】本発明のオフセット周波数検知方式が適用され
る受信機のオフセット周波数推定回路を示すブロック
図。
る受信機のオフセット周波数推定回路を示すブロック
図。
【図4】図3におけるオフセット周波数推定回路ブロッ
クのさらに具体的構成例を示す回路図。
クのさらに具体的構成例を示す回路図。
【図5】本発明のオフセット周波数の検知の原理を他方
の側面より描写して説明するための図。
の側面より描写して説明するための図。
【図6】本発明のオフセット周波数の検知の作用効果を
確認するための参考特性図。
確認するための参考特性図。
1 ダウンコンバート・サンプリング・量子化部 2 シンボルレート変換部 3 ミキサ 4 パルス整形フィルタ 5 シンボルサンプラ 6 タイミング抽出部 7 AFC系 7a 同期シンボルサンプラ 7b 角度偏差推定部 7c 周波数偏差推定部 7d ループフィルタ 7A AFC系 71 プリアンブル位相正規化回路 72 遅延回路 73 位相変化量算出回路 74 位相加速度算出回路 75 オフセット周波数判定回路 76 オフセット補正回路 710〜718 係数付与部 721〜728 1シンボル遅延部 7300〜7307 複素共役演算部 7310〜7317 乗算部 7320〜7327 tan-1演算部 7401〜7407 減算部 7411〜7417 絶対値算出部 751 最小値判定部 752 選択部
Claims (4)
- 【請求項1】 所定周波数を有する搬送波がディジタル
信号によって変調された送信信号を受信して基準搬送波
信号に基づき前記ディジタル信号を復調する受信機にお
いて、前記所定周波数と前記基準搬送波信号の周波数と
の差をオフセット周波数として検知するオフセット周波
数検知方法であって、 復調されたディジタル信号の位相ψ(t)を検出し、d
2ψ(t)/d2tの値が略ゼロとなる時刻において、
(1/2π)・dψ(t)/dtの値によって前記オフ
セット周波数を定めることを特徴とするオフセット周波
数検知方法。 - 【請求項2】 所定周波数を有する搬送波がディジタル
信号によって変調された送信信号を受信して基準搬送波
信号に基づき前記ディジタル信号を復調する受信機にお
いて、前記所定周波数と前記基準搬送波信号の周波数と
の差をオフセット周波数として検知するオフセット周波
数検知回路であって、 復調されたディジタル信号のタイムスロットにおける所
定シンボルの位相をタイムスロット毎に検出するシンボ
ル位相検出手段と、前記シンボル位相検出手段によって
検出された位相のシンボル間における位相変化量を前記
タイムスロット毎に算出する位相変化量算出手段と、前
記位相変化量算出手段によって算出された位相変化量に
基づいてシンボル間の位相加速度を前記タイムスロット
毎に算出する位相加速度算出手段とを有し、前記位相加
速度算出手段によって算出された位相加速度が最小であ
るときに対応する前記位相変化量によって前記オフセッ
ト周波数を定めることを特徴とするオフセット周波数検
知回路。 - 【請求項3】 前記所定シンボルは、前記タイムスロッ
トにおけるプリアンブルに存在する同期シンボルである
ことを特徴とする請求項2記載のオフセット周波数検知
回路。 - 【請求項4】 請求項1記載の方法によって検知された
オフセット周波数により自動周波数制御を行うことを特
徴とする受信機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23348193A JPH0795253A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 微分型オフセット周波数検知方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23348193A JPH0795253A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 微分型オフセット周波数検知方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0795253A true JPH0795253A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=16955688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23348193A Pending JPH0795253A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 微分型オフセット周波数検知方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0795253A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6043749A (en) * | 1997-04-16 | 2000-03-28 | Nec Corporation | Frequency detection circuit |
US6396884B1 (en) | 1998-08-18 | 2002-05-28 | Nec Corporation | Automatic frequency control circuit |
CN104979746A (zh) * | 2014-04-11 | 2015-10-14 | 发那科株式会社 | 激光加工装置 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23348193A patent/JPH0795253A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6043749A (en) * | 1997-04-16 | 2000-03-28 | Nec Corporation | Frequency detection circuit |
US6396884B1 (en) | 1998-08-18 | 2002-05-28 | Nec Corporation | Automatic frequency control circuit |
CN104979746A (zh) * | 2014-04-11 | 2015-10-14 | 发那科株式会社 | 激光加工装置 |
DE102015004482A1 (de) | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Fanuc Corporation | Laserbearbeitungsvorrichtung mit betriebswechsel entsprechend der länge einer leistungsabschaltzeit |
US9620926B2 (en) | 2014-04-11 | 2017-04-11 | Fanuc Corporation | Laser machining apparatus changing operation based on length of power-down time |
CN104979746B (zh) * | 2014-04-11 | 2017-04-12 | 发那科株式会社 | 激光加工装置 |
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