JPH01843A - C/n測定回路 - Google Patents

C/n測定回路

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JPH01843A
JPH01843A JP62-156044A JP15604487A JPH01843A JP H01843 A JPH01843 A JP H01843A JP 15604487 A JP15604487 A JP 15604487A JP H01843 A JPH01843 A JP H01843A
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尚正 吉田
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、ディジタル信号にディジタル変調を施した信
号を伝送するディジタル通信システl、の受信側におい
て搬送波電力対雑音電力比(C/’ N )を測定する
C/N測定回路に関する。
(従来の技術) ディジタル通信システムでは、復調器あるいは、復調器
を含む伝送路全体の性能を評価するため復調器で復号さ
れた符号のビット誤り率(i3 E R)に対する性能
指数として伝送情報1ビット当りのエネルギ一対雑音電
力密度との比(E 、 、、’ N nli3定義する
が、これは次の式(1)で示す如く計算によって求めら
れる。
k=立、−L−−=−−−−−−< 1 )oN  R ここで、C/Nは搬送波電力対雑音電力比、Bは復調器
の等価雑音帯域幅、Rはデータ伝送速度で、2.− P
 S K変調方式ではシンボルレートと一致するが、4
−PSK変調方式ではシンボルレートの2倍となること
は良く知られている通りである。
ところで、式(1)から明らかなように、E b / 
N oを求める、にはC/Nを測定する必要がある。そ
こで、例えば衛星回線におけるE b / N 。
を決定する場合の従来のC/N測定方式は、第5図に示
す如く、衛星の中継器に比べて狭帯域の復調器10の前
段にバンドパスフィルタ9を配置し、受信変調信号が入
力される復調器10の入力の1F帯でC/Nを測定する
ようにしている。その測定手順は、まずバンドパスフィ
ルタ9の帯域の中心に無変調波あるいは変調波を送信し
て、バンドパスフィルタ9出力の電力を測定しC+Nを
求める。次に、無変調波あるいは変調波の送信を止める
か、または送信搬送波周波数をずらして受信信号がバン
ドパスフィルタ9の帯域外となるようにしてバンドパス
フィルタ9の出力電力を測定し、゛ Nを求める。そし
て、先に求めたC十NからNを引くとCが求まり、両者
からC/Nが求まる。
なお、この場合のBはバンドパスフィルタ9の等価雑音
帯域幅である。  ゛ (発明が解決しようとする問題点) しかし、前述した従来のC/N測定方式には次の如き種
々の問題点がある。
まず、正確な等価雑音帯域幅が既知であるバンドパスフ
ィルタが測定用として必要であり、また、電力計等の測
定器が別に必要である。
また、C/Nの測定では無変調波あるいは変調波を送信
し、それを止めるか周波数をずらす操作をIF帯におい
てするので、操作が繁雑であるだけでなく、運用状態に
おいてC/N測定を行うことが困難である。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は、運用時におけるC/N測定を簡単かつ
容易に、しかも正確に行うことができるC/N測定回路
を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 前記目的を達成するために、本発明のC、/ N測定回
路は次の如き構成を有する。
即ち、本発明のC/N測定回路は、ディジタル信号にデ
ィジタル変調を施した信号を伝送するディジタル通信シ
ステムの受信側において搬送波電力対雑音電力比(C/
N)を測定するC/N測定回路であって; 受信復調さ
れた復調信号をその復調の際に再生されたシンボルクロ
ックのタイミングで標本化し各標本値を量子化ビット数
nからなるディジタル時系列データへ変換するA/D変
換器と; 前記A/D変換器の出力を受けて各ディジタ
ル時系列データについて絶対値操作を行う絶対値操作回
路と、  N(N>Oの整数)シンボルの間における前
記絶対値操作回路の出力について平均化処理を行う第1
の平均化回路と; 前記第1の平均化回路の出力を受け
て2乗操作を行う第1の2乗操作回路と; 前記A/D
変換器の出力を受けて各ディジタル時系列データについ
て2乗操作を行う第2の2乗操作回路と、  N(N>
0の整数)シンボルの間にお°ける前記第2の2乗操作
回路の出力について平均化処理を行う第2の平均化回路
と; 前記第2の平均化回路の出力値から前記第1の2
乗操作回路の出力値を減ずる減算回路と; 前記第1の
2乗操作回路および前記減算回路の各出力を受けて前記
比(C/N)を出力するC/N変換回路と; を備えた
ことを特徴とするものである。
(作 用) 次に、前記の如く構成される本発明のC/N測定回路の
作用を説明する。
A/D変換器は、受信復調された復調信号(アイパター
ンを形成するアナログ信号)をその復調の際に再生され
たシンボルクロックのタイミングで標本化し、各標本値
を量子化ビット数nからなるディジタル時系列データへ
変換する。
このA/D変換器の出力は、復調信号の信号点における
振幅値を示すが、これはまず絶対値操作回路、第1の平
均化回路においてそれぞれ絶対値がとられ、十分に長い
N (n>Oの整数)シンボル間平均化される。その結
果、信号に相加された雑音成分が相殺され第1の平均化
回路の出力には雑音成分のない信号(振幅値)が得られ
る。
従って第1の2乗操作回路の出力には、雑音がない場合
の信号電力Sが得られる。これを式で示せば次の如くに
なる。
A/D変換器の出力である時系列データをd;(i=o
、1,2.・・・、n)、雑音がない場合の信号点の振
幅をA、I音がない場合の復調信号の電力をS、平均操
作を行うシンボル数をNとすれば、A=+冨1 di 
l     −−−−−−−−・(2)S=A2   
       =−・−・・−一一一・−(3)ところ
で、復調信号に相加された雑音成分は雑音がない場合の
信号点の振幅Aを中心としたガウス分布を示すが、その
雑音成分の電力σ はσ2−−Lヨ (l d Hl 
−A ) 2−−−、、、−、−、 (4)N;−〇 で表され、式(2)を考慮すると σ2=ユ庄1d、2−A2       ・・・−(5
) i−0 となる。
即ち、A/D変換器の出力を第2の2乗操f七回路にお
いて2乗操作し、さらに第2の平均化回路において十分
に長いNシンボル間の平均化処理すれば式(5)の第1
項が得られるから、減算回路において、前記第2の平均
化回路の出力値から前記第1の2乗操作回路の出力値を
減ずることで式(5)に示す雑音電力σ が得られる。
その結果、C/N変換回路において第1の2乗操作回路
の出力(信号電力S)と減算回路の出力(雑音電力σ2
)の比をとることでC/Hの測定値を得ることができる
以上説明したように、本発明のC/N測定回路によれば
、復調信号にディジタル数値演算を施して信号電力と雑
音電力とを得ることができるので、従来の如きIF帯で
の繁雑な操作を行う必要がなく、運用時のC/N測定を
可能とし、またいがなる測定器具も不要である0本発明
のC/N測定回路は復調器に組み込むことあるいは外付
けすることが可能であって、いずれの場合でも復調器単
体として簡単かつ容易に、しかも正確にC/N測定を行
うことができる。そして、本回路はディジタル回路で構
成されているので、無調整で高安定な動作を期待でき、
LSI化による小形化が可能である、等の効果が得られ
る。
(実 施 例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例に係るC/N測定回路を示す
。このC/N測定回路は、A/D変換器1と、絶対値操
作回路2と、第1の平均化回路3と、第1の2乗操作回
路4と、第2の2乗操作回路5と、第2の平均化回路6
と、減算回路7と、C/N変換回路8とを基本的に備え
る。
A/D変換器1では、復調信号(アイパターンを形成す
るアナログ信号)を再生シンボルクロ・・ツクのタイミ
ング(信号点位置である)で標本(ヒし各標本値を量子
化ビット数nからなるディジタル時系列データd;(i
=o、1,2.−・−、n)へ変換し、それを絶対値操
作回路2と第2の2乗操作回路5とへ送出する。
絶対値操作回路2では、ディジタル時系列データd;の
絶対値1dilを求める操作をし、それを第1の平均化
回路3へ与える。具体的には、この絶対値操作回路2は
、例えば第2図に示す如く、排他的論理和回路12と加
算回路13とで構成できる。第2図において、n=3と
した場合の絶対値操作を説明する。入力するディジタル
時系列データd;が、第1表に示す如く、値3から値−
4までの正負値を3ビツトで表現し、負数は2の補数で
表現されている場合、排他的論理和回路12では入力し
たディジタル時系列データdB(i=0゜1.2)の最
上位ビット(MSB)が” 1 ”のとき、即ち入力値
が負値のときは全3ビツトの論理値を反転してそれを加
算回路13の一方の入力へ与える。なお、M S B 
= ” 1 ”のときは、全3ビツトの論理値をそのま
ま加算回路13の一方の入力へ与える。そして、加算回
路13では、MSBの内容が他方の入力へ与えられるの
で、排他的論理和回路12の出力にMSBの内容(” 
1 ”または“0゛)を加える操作を行う。その結果、
第2表に示す如き絶対値が得られる。
第1表    第2表 次に、第1の平均化回路3では、十分に長いN(N〉0
の整数)シンボルの間平均をとる操作をし、その平均値
を第1の2乗操作回路4へ与える。
具体的には、この第1の平均化回路3は、例えば第3図
に示す如く、加算回路13と1サンプル遅延回路14と
、割算回路15とで構成される。
加算回路13と1サンプル遅延回路14はNシンボルの
間の入力値を積分する積分回路であって。
割算回路15はこの積分回路の出力値をシンボル数Nで
割算し平均値を求める操作を行う。なお、1サンプル遅
延回路14はNシンボルごとにリセットされる。
ここで、信号に相加される雑音成分は、雑音がない場合
の信号点の振幅Aを中心としたガウス分布を示すので、
以上の処置によって雑音成分は相殺し合う。つまり、第
1の平均化回路3の出力は雑音がない場合の信号点の振
幅Aを与えることになる。従って、振幅Aは前記式(2
)で与えられる。また、信号電力Sは第1の2乗操作回
路4の出力に得られる。
一方、A/D変換器1の出力は、第2の2乗操作回路5
において2乗操作が施され、さらに第2の平均化回路6
において、前゛記第1の平均化回路3と同様に、十分に
長いN (N>Oの整数)シンボルの間の平均がとられ
る。その結果、前記式(5)の第1項が得られるので、
減算回路7において第2の平均化回路6の出力値から第
1の2乗操作回路4の出力値を減ずることを行い前記式
〈5〉で示される雑音電力 σ2を得ることができる。
斯くして、C/N変換回路8では、第1の2乗操作回路
の出力(信号電力S)と減算回路7の出力(雑音電力σ
 )の比をとることができ、測定C/Nを得ることがで
きる。なお、このC/N変換回路8の構成方式であるが
、実際の入力値に対し割算をする方式、あるいは各々の
入力値の対数をとって減算を行う方式等の他に、簡単な
構成方式として第4図に示すものがある。第4図におい
て、符号16はROMからなる変換テーブルである。こ
の変換テーブル16にはS/σ2の各種計算値が設定し
てあり、信号電力Sと雑音電力σ2 を読出アドレスと
して与えるようにしたものである。
以上が本発明によるC/N測定回路の原理であるが、本
回路を適用するに当っては伝送路上で受ける信号の歪、
あるいはフィルタ系の不整合による符号量干渉がなく、
かつ、伝送路上で相加される雑音がガウス雑音である必
要がある。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明のC/N測定回路によれば
、復調信号にディジタル数値演算を施して信号電力と雑
音電力とを得ることができるので、従来の如きIF帯で
の繁雑な操作を行う必要がなく、運用時のC/N測定を
可能とし、またいかなる測定器具も不要である。本発明
のC/N測定回路は復調器に組み込むことあるいは外付
けすることが可能であって、いずれの場合でも復調器単
体として簡単かつ容易に、しかも正確にC/N測定を行
うことができる。そして、本回路はディジタル回路で構
成されているので、無調整で高安定な動作を期待でき、
LSI化による小形化が可能である、等の効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るC/N測定回路の構成
ブロック図、第2図は絶対値操作回路の構成ブロック図
、第3図は平均化回路の構成ブロツク図、第4図はC/
N2t’A回路の構成ブロック図、第5図は従来のC/
N測定回路の構成ブロック図である。 1・・・・・・A/D変換器、 2・・・・・・絶対値
操作回路、3・・・・・・第1の平均化回路、 4・・
・・・第1の2乗操作回路、 5・・・・・・第2の2
乗操作回路、 6・・・・・・第2の平均1ヒ回路、 
7・・・・・減算回路、 8・・・・・・C/ N 変
換回路、 9・・・・・・バンドパスフィルタ、10・
・・・・・復調器、 12・・・・・・排他的論理和回
路、13・・・・・・加算回路、  14・・・・・・
1サンプル遅延回路、 15・・・・・・割算回路、 
16・・・・・・ROM (変換テーブル)。 代理人 弁理士  八 幡  義 博 ジトミfニジJ(tすC/Nし更・]定ロブも−め7浜
J内iイ多り第 / 固 i−・、−4非他泊り客i乳釦回路、  /J−−−一
カ夏回路2第 2 区 す七ット jf’−カイ(1回路ンクした一トノさ之例第 3 図 C/N灸便回簿0藺威勿i 半4 図 に釆のC/N 5判定回路J醪p尺1グ1第 5 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ディジタル信号にディジタル変調を施した信号を伝送す
    るディジタル通信システムの受信側において搬送波電力
    対雑音電力比(C/N)を測定するC/N測定回路であ
    つて;受信復調された復調信号をその復調の際に再生さ
    れたシンボルクロックのタイミングで標本化し各標本値
    を量子化ビット数nからなるディジタル時系列データへ
    変換するA/D変換器と;前記A/D変換器の出力を受
    けて各ディジタル時系列データについて絶対値操作を行
    う絶対値操作回路と;N(N>0の整数)シンボルの間
    における前記絶対値操作回路の出力について平均化処理
    を行う第1の平均化回路と;前記第1の平均化回路の出
    力を受けて2乗操作を行う第1の2乗操作回路と;前記 A/D変換器の出力を受けて各ディジタル時系列データ
    について2乗操作を行う第2の2乗操作回路と;N(N
    >0の整数)シンボルの間における前記第2の2乗操作
    回路の出力について平均化処理を行う第2の平均化回路
    と;前記第2の平均化回路の出力値から前記第1の2乗
    操作回路の出力値を減ずる減算回路と;前記第1の2乗
    操作回路および前記減算回路の各出力を受けて前記比(
    C/N)を出力するC/N変換回路と;を備えたことを
    特徴とするC/N測定回路。
JP62-156044A 1987-06-23 1987-06-23 C/n測定回路 Granted JPH01843A (ja)

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JP62-156044A JPH01843A (ja) 1987-06-23 C/n測定回路
AU18248/88A AU594621B2 (en) 1987-06-23 1988-06-22 Carrier-to-noise detector for digital transmission systems
EP88305685A EP0296822B1 (en) 1987-06-23 1988-06-22 Carrier-to-noise detector for digital transmission systems
CA000570052A CA1332450C (en) 1987-06-23 1988-06-22 Carrier-to-noise detector for digital transmission systems
DE3886107T DE3886107T2 (de) 1987-06-23 1988-06-22 Träger/Rausch-Detektor für digitale Übertragungssysteme.
DE3854505T DE3854505T2 (de) 1987-06-23 1988-06-22 Phasengesteuerte Demodulationseinrichtung zur digitalen Kommunikation.
EP92201171A EP0497433B1 (en) 1987-06-23 1988-06-22 Phase controlled demodulation system for digital communication
US07/210,653 US4835790A (en) 1987-06-23 1988-06-23 Carrier-to-noise detector for digital transmission systems
CA000616675A CA1333922C (en) 1987-06-23 1993-07-22 Phase controlled demodulation system for digital communication

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JPS64843A JPS64843A (en) 1989-01-05
JPH01843A true JPH01843A (ja) 1989-01-05
JPH0450783B2 JPH0450783B2 (ja) 1992-08-17

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