JPH11146025A - ユニークワード検出方式 - Google Patents
ユニークワード検出方式Info
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- JPH11146025A JPH11146025A JP9302668A JP30266897A JPH11146025A JP H11146025 A JPH11146025 A JP H11146025A JP 9302668 A JP9302668 A JP 9302668A JP 30266897 A JP30266897 A JP 30266897A JP H11146025 A JPH11146025 A JP H11146025A
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
るデジタル通信システムにおいて、ユニークワード検出
回路の構成を簡略化し回路規模を縮小する。 【解決手段】 2nシンボルのユニークワードを1シン
ボル毎に相互に送出される2系統のユニークワードの組
み合わせで構成し、一方をπ/4シフトQPSKのコン
ステレーション上における180度の位相差を有する1
組のBPSKシンボル点にマッピングし、他方を一方と
45度の角度差で交差するシンボル点にマッピングす
る。受信側のI相成分内積演算回路2は、受信ベースバ
ンド信号のI相成分の過去2nシンボルをnシンボル系
列に2分し、各系統のユニークワードとの相関演算を実
行し、その結果を加算することによりI相側相関値CI
を求める。相関値ピーク検出回路12は、I相側相関値
CI とQ相側相関値CQ とを加算した結果がしきい値を
越えた点をユニークワードタイミング候補として出力す
る。
Description
/4シフトQPSKを用いるデジタル通信システムにお
けるユニークワード検出方式に関するものである。
ード検出回路の一構成例を図6に、受信系列と相関値の
関係を図7に示す。ユニークワードの検出方法として
は、図6に示すように、受信系列とユニークワードとの
複素相関をとり相関値のピークを検出したものをユニー
クワードタイミング候補とする方法が一般的であり、確
実な方法である。一般にユニークワードには相関特性の
優れた系列(例えばM系列)を用いるので、ユニークワ
ードの相関値はデータ部分の相関値と比べ明らかに大き
い。従って、図7に示すように、相関値が設定したしき
い値を越えた点をユニークワードタイミング候補とみな
すことができる。
くユニークワードタイミング候補と記述しているのは、
定常的な通信路においてはほとんどユニークワードタイ
ミングはユニークワードタイミング候補に等しいが、移
動通信などの過酷な環境においては伝送路変動の影響で
ユニークワードタイミング以外でも上記の相関値が大き
くなったり、ユニークワードタイミングなのに相関値が
大きくならなかったりすることもあり、両者は必ずしも
一致しないからである。しかし、ユニークワードタイミ
ング候補をもとに公知の同期保護技術などを適用すれば
ユニークワードタイミングは容易に抽出できる。
模なものである。例えば、ユニークワード候補として受
信信号から切り出した複素系列をR=RI +jRQ 、検
出するユニークワードをU=UI +jUQ とすると、複
素相関値C=CI +jCQ は次式で表わされる。
で表わされるので、次式の計算も必要である。
行なう複素相関演算部101は、4個の内積演算回路
(FIRフィルタ)102〜105と、2個の加算器1
06,110と、減算器107と、2個の乗算器10
8,109が必要になり、回路規模は非常に大きい。
ル配置をとるBPSK信号に対して行なう場合について
説明する。この場合、ユニークワードはI成分とQ成分
が等しいので、UI =UQ =UIQとおけるので(1)式
の計算は次式のように簡略なものとなる。
UIQ・RQ とおくと相関値電力CORは次式のように表
わせる。
なり、複素相関演算部121は、2個の内積演算回路
(FIRフィルタ)122,123と2個の乗算器12
4,125と1個の加算器126で構成することができ
るので、図6に示した方式の半分以下の回路規模です
む。
AM等を用いたデジタル変調方式においても、ユニーク
ワードだけBPSKを用いることによってユニークワー
ド検出のための回路規模が縮小でき、しかも移動通信の
ような過酷な伝搬路状況においても充分な性能が得られ
ることが知られている。
トQPSKは図10に示すスペースダイヤグラム上で○
印のポイントにマッピングされたシンボルの系列A,
B,C,Dと●印のポイントにマッピングされたシンボ
ルの系列a,b,c,dとを交互に繰り返すので、BP
SKの2点のみを用いると上記の簡略化方式をそのまま
採用することができないという問題がある。
なされたもので、π/4シフトQPSKを用いたデジタ
ル通信システムにおいてユニークワード検出回路の構成
を簡略化することのできるユニークワード検出方式を提
供することを目的とする。
この発明に係るユニークワード検出方式は、送信側にお
いて2nシンボルからなるユニークワードを1シンボル
毎に相互に切り替え送出されるnシンボルからなる第1
系統ユニークワードと第2系統ユニークワードとの組み
合わせで構成し、第1系統ユニークワードをπ/4シフ
トQPSKのコンステレーション上における相互に18
0度の位相差を有する1組のBPSKシンボル点にマッ
ピングし、第2系統ユニークワードを前記コンステレー
ション上において前記第1系統ユニークワードと45度
または−45度の角度差で交差するBPSKシンボル点
にマッピングするとともに、受信側において受信ベース
バンド信号のI相成分の過去2nシンボルの系列のうち
1シンボルずつ交互にnシンボル系列に2分した系列と
第1系統ユニークワード,前記第2系統ユニークワード
のそれぞれとの相関演算を実行しその結果を加算するこ
とによりI相側の相関値を求め、受信ベースバンド信号
のQ相成分の過去2nシンボルの系列のうち1シンボル
ずつ交互にnシンボル系列に2分した系列と前記第1系
統ユニークワード,第2系統ユニークワードのそれぞれ
との相関演算を実行しその結果を加算することによりQ
相側の相関値を求め、I相側の相関値とQ相側の相関値
とを加算した結果が予め設定したしきい値よりも大きい
点をユニークワードタイミング候補として出力すること
を特徴とする。
は、送信側において2nシンボルからなるユニークワー
ドを1シンボル毎に相互に切り替え送出されるnシンボ
ルからなる第1系統ユニークワードと第2系統ユニーク
ワードとの組み合わせで構成し、前記第1系統ユニーク
ワードをπ/4シフトQPSKのコンステレーション上
における相互に180度の位相差を有する1組のBPS
Kシンボル点にマッピングし、前記第2系統ユニークワ
ードを前記コンステレーション上において前記第1系統
ユニークワードと45度または−45度の角度差で交差
するBPSKシンボル点にマッピングするとともに、受
信側においてI相成分およびQ相成分それぞれの受信ベ
ースバンド信号の極性符号を検出して1ビットのデータ
に変換し、I相成分の過去2nビットの系列のうち1ビ
ットずつ交互にnビット系列に2分した系列と第1系統
ユニークワード,第2系統ユニークワードのそれぞれと
の排他的論理和演算をそれぞれ実行してI相側の相関値
を求め、Q相成分の過去2nビットの系列のうち1ビッ
トずつ交互にnビット系列に2分した系列と第1系統ユ
ニークワード,第2系統ユニークワードのそれぞれとの
排他的論理和演算をそれぞれ実行してQ相側の相関値を
求め、I相側の相関値とQ相側の相関値とを加算した結
果が予め設定したしきい値よりも大きい点をユニークワ
ードタイミング候補として出力することを特徴とする。
いて添付図面に基づいて説明する。本発明によるユニー
クワードの構成方法を図1に、本発明によるユニークワ
ード検出回路の構成例を図2に、本発明によるユニーク
ワード検出回路の他の構成例を図3に示す。
成方法を図1を参照に説明する。π/4シフトQPSK
は、図10に示したコンステレーション(データ点配
置)上で○印のシンボル(A,B,C,D)にマッピン
グされたシンボル系列と●印のシンボル(a,b,c,
d)にマッピングされたシンボル系列とを交互に繰り返
す。従って、nシンボル(図1の例ではn=4)からな
る第1系統ユニークワードUWAとnシンボルからなる
第2系統ユニークワードUWBとの2つのBPSK系列
を交互に並べて2nシンボルからなるユニークワードU
Wを構成すれば(図8に示したスペースダイヤグラム上
で、○印のシンボル(A,C)に第1系統ユニークワー
ドUWAをマッピングし、●印のシンボル(a,c)に
第2系統ユニークワードUWBをマッピングし、点線で
示す軌跡xを通過するようにする。
ユニークワードUWA:1100、第2系統ユニークワ
ードUWB:1010で構成される場合、1を(Aと
a)に割り当て、0を(Cとc)に割り当てると、ユニ
ークワードUWは”AaAcCaCc”のようにマッピ
ングされ、その軌跡は図10で点線で示す軌跡xのよう
に見えることになる。
ワードUWを上記のようなポイントにマッピングされる
ように与えるだけでよい。
図2はこの発明によるユニークワード検出回路のブロッ
ク構成図である。ユニークワードUWの長さは適用する
デジタル通信システムによって様々で、一般に10〜2
0数シンボルで構成されるが、簡単のために以下の説明
はユニークワードUWの長さが8シンボル(すなわちn
=4)の場合について記述する。
る受信ベースバンド信号のI相成分,Q相成分のそれぞ
れをシンボルタイミングでサンプリングしたデータをユ
ニークワード検出回路1の入力信号として、1シンボル
毎にユニークワードを検出するための処理を行なう。
ユニークワード候補としてシンボルタイミングでサンプ
リングされた受信ベースバンド信号のI相成分の過去2
nシンボルずつ切り出したものRi (t):t=0,
1,2,…,7を1シンボルずつ交互にnシンボルに2
分した(Ri(t):t=0,2,4,6),(R
i(t):t=1,3,5,7)と第1系統ユニークワ
ードUWA,第2系統ユニークワードUWBとの相関値
をそれぞれ計算する。
されるユニークワードUW(I成分=Q成分)が次式で
表わされるとき、
(2),UWA(3)] UWB=[UWB(0),UWB(1),UWB
(2),UWB(3)]
次式で表わされる。
2乗して加算することに他ならない。図2に示したI相
成分内積演算回路2にあてはめると、UWAレジスタ3
の中身とRi(t):t=0,2,4,6との乗累算が
1つめのFIRフィルタを構成し、その結果の2乗がC
IAである。一方、UWBレジスタ4の中身とR
i(t):t=1,3,5,7との乗累算が2つめのF
IRフィルタを構成し、その結果の2乗がCIBである。
つまり(6)式のはじめの2乗の項がCIAに相当し、あ
との2乗の項がCIBに相当する。I相成分の相関値CI
の求め方は以上である。
2は、UWAレジスタ3と、UWBレジスタ4と、直列
接続された7個の遅延回路5a〜5gと、Ri(7)と
UWB(3)との乗算を行なう乗算器6aと、R
i(6)とUWA(3)との乗算を行なう乗算器6b
と、Ri(5) とUWB(2)との乗算を行なう乗算器
6cと、Ri(4)とUWA(2)との乗算を行なう乗
算器6dと、Ri(5)とUWB(2)との乗算を行な
う乗算器6cと、Ri(4)とUWA(2)との乗算を
行なう乗算器6dと、Ri(3)とUWB(2)との乗
算を行なう乗算器6eと、Ri(3)とUWB(1)と
の乗算を行なう乗算器6eと、Ri(2)とUWA
(1)との乗算を行なう乗算器6fと、Ri(1)とU
WB(0)との乗算を行なう乗算器6gと、Ri(0)
とUWA(0)との乗算を行なう乗算器6hと、4個の
乗算器6b,6d,6f,6hの各乗算結果を加算(累
算)する加算器7aと、他の4個の乗算器6a,6c,
6e,6gの各乗算結果を加算(累算)する加算器7b
と、加算器7aの加算結果を2乗する乗算器8aと、加
算器7bの加算結果を2乗する乗算器8bと、各乗算器
8a,8bの乗算結果を加算する加算器9とから構成し
ている。
間を遅延させる。各加算器6b,6d,6f,6hと加
算器7aとで前述の1つめのFIRフィルタを構成して
いる。各加算器6a,6c,6e,6gと加算器7bと
で前述の2つめのFIRフィルタを構成している。
内積演算回路10においてI相成分と全く同様に行なわ
れ、次式に示すようにQ相成分の相関値CQ が求められ
る。
値CIとQ相成分の相関値CQ とを加算器11で加算し
た結果が相関値CIQとして相関値ピーク検出回路12へ
供給される。相関値ピーク検出回路12では従来方式同
様に相関値が設定したしきい値を越えた点をユニークワ
ードタイミングとみなしユニークワードタイミング候補
として出力する。
図3を参照して説明する。図3に示す方式では、図2に
示した方式における相関演算の演算語長を1ビットに制
限することによって回路規模のさらなる縮小を図るもの
である。
は、I相側符号検出回路22と、I相成分EXOR演算
回路30と、Q相側符号検出回路23と、Q相成分EX
OR演算回路40と、加算器24と、相関値ピーク検出
回路25とからなる。
レジスタ31と、UWBレジスタ32と、7個の遅延回
路33a〜33gと、8個の乗算器34a〜34hと、
2個の1ビット相関演算回路35,36と、加算器37
とを備える。
れた受信ベースバンド信号は0を中心に正負の値をとる
ものとする。このときシンボルタイミングでサンプリン
グされた受信ベースバンド信号のIQ成分それぞれを符
号検出回路22,23にて信号の極性符号に対応したデ
ータ{1,0}の1ビットデータへ変換する。ここで
は、負の信号のときは1、正の信号のときは0のように
出力するものとするが、逆に規定しても全体の処理とし
ては等化になるのでかまわない。
される1ビットデータの過去2nビットずつを切り出し
たユニークワード候補のI相成分(Ri(t):t=
0,1,2,…,7)およびQ相成分(Rq(t):t
=0,1,2,…,7)との相関値をそれぞれ計算す
る。
相関値を計算するのだが、図3に示した方式では符号同
士の乗算だけを行なえばよいので、乗算をEXOR(排
他的論理和)演算で置き換えることができる。EXOR
演算と実数乗算の等価性を図4に示す。
i(t):t=0,1,2,…,7に対する処理につい
て説明する。過去2nビットからなるRi(t):t=
0,1,2,…,7を1シンボルずつ交互にnシンボル
に2分したうちのRi(n):n=0,2,4,6のデ
ータはUWAレジスタ31の中身とそれぞれのビットの
EXORをとり、その結果を一方の1ビット相関演算回
路35へ供給する。nシンボルに2分した残りのR
i(n):n=1,3,5,7のデータはUWBレジス
タ32の中身とそれぞれのビットのEXORをとり、そ
の結果を他方の1ビット相関演算回路36へ供給する。
なお、UWAレジスタ31とUWBレジスタ32の中身
もそれぞれが{0,1}の1ビットのデータになってい
るものとする。
EXOR演算の結果が”1”の時は”−1”、”0”の
ときは”+1”として、すべてのEXOR演算結果を加
算した後に絶対値をとる。この計算はROMなどを用い
て構成すれば簡単である。例えば、図3の例の場合なら
ば、図5に示すような1ビット相関演算用テーブルを作
成し、ROMなどの記憶装置に書き込んでおき、入力に
応じた出力が得られるようにしておけばよい。以上の操
作により、I成分の相関値CI が求められる。
ユニークワード候補のQ成分Rq (n):n=0,1,
2,…,7に対する処理が行なわれる。Q相成分EXO
R演算回路40においてI成分と全く同様な手順により
Q成分の相関値CQ が求められる。
CI とQ成分の相関値CQ を加算器24で加算した結果
が相関値CIQとして相関値ピーク検出回路25へ供給さ
れる。相関値ピーク検出回路25では、従来方式同様に
相関値が設定したしきい値を越えた点をユニークワード
タイミングとみなしユニークワード候補として出力す
る。
ば乗算器なしでユニークワード検出が可能となる。
ークワード検出方式を実施することにより回路規模の小
さなユニークワード検出回路を実現することができる。
を1ビットに制限することにより乗算器が全く不要にな
り一層回路規模の小さなユニークワード検出回路を実現
することができる。
図である。
ク構成図である。
ロック構成図である。
る。
図である。
図である。
構成図である。
ムである。
Claims (2)
- 【請求項1】 送信側において2nシンボルからなるユ
ニークワードを1シンボル毎に相互に切り替え送出され
るnシンボルからなる第1系統ユニークワードと第2系
統ユニークワードとの組み合わせで構成し、前記第1系
統ユニークワードをπ/4シフトQPSKのコンステレ
ーション上における相互に180度の位相差を有する1
組のBPSKシンボル点にマッピングし、前記第2系統
ユニークワードを前記コンステレーション上において前
記第1系統ユニークワードと45度または−45度の角
度差で交差するBPSKシンボル点にマッピングすると
ともに、 受信側において受信ベースバンド信号のI相成分の過去
2nシンボルの系列のうち1シンボルずつ交互にnシン
ボル系列に2分した系列と前記第1系統ユニークワー
ド,前記第2系統ユニークワードのそれぞれとの相関演
算を実行しその結果を加算することによりI相側の相関
値を求め、 受信ベースバンド信号のQ相成分の過去2nシンボルの
系列のうち1シンボルずつ交互にnシンボル系列に2分
した系列と前記第1系統ユニークワード,前記第2系統
ユニークワードのそれぞれとの相関演算を実行しその結
果を加算することによりQ相側の相関値を求め、 前記I相側の相関値と前記Q相側の相関値とを加算した
結果が予め設定したしきい値よりも大きい点をユニーク
ワードタイミング候補として出力することを特徴とする
ユニークワード検出方式。 - 【請求項2】 送信側において2nシンボルからなるユ
ニークワードを1シンボル毎に相互に切り替え送出され
るnシンボルからなる第1系統ユニークワードと第2系
統ユニークワードとの組み合わせで構成し、前記第1系
統ユニークワードをπ/4シフトQPSKのコンステレ
ーション上における相互に180度の位相差を有する1
組のBPSKシンボル点にマッピングし、前記第2系統
ユニークワードを前記コンステレーション上において前
記第1系統ユニークワードと45度または−45度の角
度差で交差するBPSKシンボル点にマッピングすると
ともに、 受信側においてI相成分およびQ相成分それぞれの受信
ベースバンド信号の極性符号を検出して1ビットのデー
タに変換し、 I相成分の過去2nビットの系列のうち1ビットずつ交
互にnビット系列に2分した系列と前記第1系統ユニー
クワード,前記第2系統ユニークワードのそれぞれとの
排他的論理和演算をそれぞれ実行してI相側の相関値を
求め、 Q相成分の過去2nビットの系列のうち1ビットずつ交
互にnビット系列に2分した系列と前記第1系統ユニー
クワード,前記第2系統ユニークワードのそれぞれとの
排他的論理和演算をそれぞれ実行してQ相側の相関値を
求め、 前記I相側の相関値と前記Q相側の相関値とを加算した
結果が予め設定したしきい値よりも大きい点をユニーク
ワードタイミング候補として出力することを特徴とする
ユニークワード検出方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30266897A JP3839569B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | ユニークワード検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30266897A JP3839569B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | ユニークワード検出方式 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11146025A true JPH11146025A (ja) | 1999-05-28 |
JP3839569B2 JP3839569B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=17911759
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP30266897A Expired - Fee Related JP3839569B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | ユニークワード検出方式 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3839569B2 (ja) |
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---|---|
JP3839569B2 (ja) | 2006-11-01 |
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