JPH0472932A

JPH0472932A - 同期情報検出方式

Info

Publication number: JPH0472932A
Application number: JP2184217A
Authority: JP
Inventors: Koji Ogura; 浩嗣小倉; Mutsumi Serizawa; 睦芹澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1992-03-06

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、移動通信、衛星通信等で用いられる情報の同
期をとるための同期情報を検出する同期情報検出方式に
関する。

（従来の技術）時分割多重方式（ＴＤＭＡ方式：ＴＩＭＥ　ＤＩＶＩＳ
ＩＯＮＭＡＬＴＩＰＬＥ　ＡＣＣＥＳＳ）では、１つの
チャンネルの信号は一定の信号長を持ったフレームに分
割される。

このフレームには予め定められた所定の位置に一定のパ
ターンの信号列である同期情報として同期ワードが付加
される。この同期ワードを検出することによりフレーム
同期を行う。

従来のフレーム同期方式では受信信号と同期ワードパタ
ーンの一致／不一致を検出し、一致の数が予め定められ
たしきい値を越えた場合に同期ワードの検出とみなして
いた。

もしくは特公平１−２３０１４公報、特開昭６２−１４
５３５公報に示されるように、入力される受信信号と同
期ワードパターンから定められる一定パターンとの相関
値を計算し、その計算された相関値が予め設定されたし
きい値以上になった場合に、同期ワードパターンを検出
したと判定していた。

第１０図に従来のフレーム同期回路のブロック図を示す
。第１１図は従来のフレーム同期方式を説明するための
図である。信号入力点１００６より入力された受信信号
は、相関器１００１によりメモリに記憶された同期ワー
ドパターンにより定められたパターンと相関値が計算さ
れる。計算された相関値は予め設定されたしきい値メモ
リ１００３の出力と比較器１００４により比較され、し
きい値を越える値であった時にはフレーム同期判定回路
によって同期ワードを検出したと判定する。

しかしながら、従来例では、予め設定されたしきい値を
もとに同期ワードの検出をしているため、フレーム中の
同期ワード以外の信号列に同期ワードと似通った信号列
が存在すると同期ワード検出のフラグをあげてしまうと
いう欠点があった。

第１１図に示すように同期ワード１１０１と似通った信
号列１１０２がフレーム中に存在すると、相関値は予め
設定されたしきい値１１ｏ５を越えてしまう（１１０４
参照）。また、受信信号の電界強度が低下してしまうと
相関器の出力は同期ワードであってもしきい値に達せず
、同期検出が不可能となってしまう場合があった（１１
０６参照）。

また、受信信号をＡＧＣ回路に通した後に相関器に入力
することで、これらの欠点は改善される。

しかしながら八ＧＣの特性によりその同期特性は大幅に
変化する。すなわちＡＧＯの目標レベルにより同期ワー
ドではないのにしきい値を越えてしまう場合や同期ワー
ドであるのにしきい値に達しない場合が多く現われたり
する。

これらの誤検出、不検出を防止するために、しきい値を
越えた時間位置を記憶しておき、複数フレームにわたっ
て同じ時間位置でしきい値を越えたかどうかを観測し、
所定の回数しきい値を越えた時間位置を同期ワードの位
置と判定する後方保護回路が提案されている（特開平１
２２８３３７公報参照）。

しかし、しきい値を越えてしまう時間位置が多数になっ
た場合にはその数だけ時間位置を記゛憶していなければ
ならず、また、第１１図（２）のように受信信号の電界
強度が弱い場合にはしきい値を越える値が現れず、フレ
ーム同期の確立までに長い時間を要するという欠点があ
った。

（発明が解決しようとする課題）以上詳述してきたように、従来のフレーム同期方式では
、予め定められたしきい値を基準としているため、誤検
出、不検出が多く、またそれを補う後方保護回路を用い
ると記憶するメモリ容量が大きくなり、またフレーム同
期確立までに長い時間を要するという欠点があった。

さらに、従来方式では、ＡＧＣ特性により同期特性が決
まってしまうという欠点があった。即ち、ＡＧＣの目標
レベルにより、スレシホールドを越える場合が多発した
り、極めて少なくなったりする。

さらに、フェージング時の対応ができず、また、マルチ
パスが多い場合には、同期させにくい。

本発明はこの点に鑑みてなされたもので、誤検出、不検
出が少なく、後方保護を行ってもメモリ容量を少なく抑
え、また同期をとるまでの時間が短い同期情報検出方式
の提供を目的とするものである。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）以上詳述してきたとおり、本願発明では、定長の情報信
号と、この情報信号に付加された同期情報とによって１
つのフレームを構成し、このフレームを多重化した信号
系列を受信して、この受信信号の中から同期情報を検出
する同期情報検出方式において、受信信号を所定の信号長毎に区切り、この区切られた信
号を同期情報と比較するための比較手段と、この比較手
段の結果、前記区切られた信号の中で同期情報と最も一
致している位置を検出するための同期情報位置検出手段
とを備えたことを特徴とするものである。

また、一定の情報信号長毎にこの情報信号の同期をとる
ための同期情報が付加される信号系列の中から同期情報
を検出する同期情報検出方式において、受信信号を所定の信号長毎に区切り、逐次この区切られ
た信号と同期情報との相関値を計算するための相関値算
出手段と、この相関値算出手段で算出された相関値が最
大となる位置を検出するための最大相関値検出手段とを
備えたことを特徴とするものである。

（作用）受信信号を所定の信号長毎に区切り、この区切られた信
号を対象として比較手段により同期情報と比較される。

そして、この結果この区切られた信号の中で同期情報と
最も一致している位置が、同期情報位置検出手段により
検出される。また、この比較手段の代りに、同期情報と
区切られた信号との相関値を逐次相関値算出手段により
計算し、この相関値が最大となる位置を最大相関値検出
手段により検出させることができる。従って、最も同期
情報に一致する位置を検出することができる。

即ち、同期情報の誤検出、不検出を最小限にとどめるこ
とが可能となる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。ま
ず、受信信号入力１０１より入力された受信信号とパタ
ーンメモリ１０２記憶された信号バタンとの相関値を相
関器１０３により計算させる。

受信信号入力１０１より入力される信号は１シンボル当
たり２サンプル以上でサンプリングされているものとす
る。この相関値は最大時間位置検出回路に入力される。

最大時間位置検出回路では前記相関値を１フレームの間
観察し、１フレーム中で相関値が最大となる時間位置を
検出し出力する。

第２図に本発明に用いる最大時間位置検出回路の−例を
示す。受信信号入力２０１からは相関値が入力される。

まず任意の時刻ｔｏにおいてメモリ２０３をリセットす
るとともに時間位置カウンターを０にする。そして時刻
ｔｏにおける相関値ｐ（ｔＯ）を入力し比較器２０２に
よりメモリ２０３に記憶されている値と比較を行う。前
記比較器２０２においては入力信号がメモリ２０２に記
憶されている値よりも大きいときにＨ゛となるものであ
る。時刻ｔｏにおいてはメモリ２０２はリセットされた
ばかりの状態であるので入力信号の方が大となり、比較
器の出力は°°Ｉビとなり前記入力信号である相関値ｐ
（ｔＯ）がメモリ２０２に記憶されるとともに、このと
きの時間位置°゛０“をメモリ２０５に記憶する。次に
１サンプル時間ｔａ経過した時刻（ｔＯ＋ｔａ）の相関
値ｐ（ｔＯ＋ｔａ）が入力される。入力された相関値ｐ
（ｔＯ＋ｔａ）とメモリ２０３に記憶された値ｐ（ｔＯ
）が比較器により比較され入力信号のほうが大きければ
比較器の出力が”■”となり、そのときの入力信号の値
がメモリ２０３に記憶されるとともにそのときの時間位
置カウンター２０４の出力値がメモリ２０５に記憶され
る。この操作が１フレーム長の間繰り返され、１フレー
ム長の間で相関値が最大となる時間位置を検出する。時
間位置カウンターが１フレーム長を示す値となったとこ
ろでメモリ２０５の値をメモリ２０６に記憶し１フレー
ム長の中で相関値が最大となる時間位置を出力する（２
０７）。時間位置カウンターが１フレーム長を示す値と
なったらメモリ２０３リセツトし時間位置カウンターを
”０”として次の１フレーム長での最大相関値を与える
時間位置の検出を行う。ここで検出された時間位置情報
に基づいて信号系列の同期を合わせる。

第１図において最大時間位置検出回路から出力された１
フレームの中で最大相関値を与える時間位置の値はフレ
ーム同期判定回路に入力される。

前記フレーム同期判定回路ではあらかじめ定められた所
定のアルゴリズムにより後方保護および前方保護を行い
同期確立もしくは同期はずれであることを示す信号を出
力する。

移動体での通信などを考えた場合、伝送路はマルチパス
やフェージングの存在する劣悪なマルチ（ｌＯ）パス伝送路と呼ばれる状態となる。この状態において相
関器出力の最大値を与える時間位置はマルチパスの遅延
量に応じて前後することが考えられるので後方保護およ
び前方保護においてはこの点を考慮しなければならない
。

第５図および第６図は第１図に示す本発明のフレーム同
期回路と第１０図に示す従来例の性能をマルチパス伝送
路においてシミュレーションを行い、その結果を示した
ものである。

第５図および第６図ではフレーム同期判定回路では後方
保護は行わずに、従来例ではしきい値よりも大きくなっ
た時間位置を、本発明では最大時間位置検出回路の出力
を同期ワードの位置として判定した場合を示す。

第５図では判定した同期ワード位置が誤っている確率（
誤検出確率）を示す。第６図では本来同期ワードの存在
する位置が検出できなかった確率（不検出確率）を示す
。

従来例では第１１図に示すようにしきい値の大きさによ
り誤検出確率および不検出確率は著しく異なってくる。

しきい値を大きくすると同期ワード以外を検出してしま
う確率は減少するが、電界強度が低くなった場合など同
期ワードを検出できない確率は増加する。逆にしきい値
を小さくすると不検出確率は低下するが誤検出確率は増
加する。

第５図および第６図では比較的小さなしきい値αから２
α、３αとしきい値を増加させた場合の従来例と本発明
の誤検出確率および不検出確率を示している。従来例で
は不検出確率か小さくなると誤検出確率が大きくなり、
また誤検出確率が小さくなると不検出確率か大きくなっ
てしまう。いずれの場合よりも本発明のフレーム同期回
路の方が不検出および誤検出は小さく抑えられている。

第３図に本発明のフレーム同期方式に用いる相関器の一
例を示す。この相関器はトランスバーサルフィルタによ
って構成されている。トランスバーサルフィルタのタッ
プ係数（Ｃ１〜Ｃｎ；３０２）はパターンメモリ１０２
から与えられるもので、同期ワードの共役複素からなる
。乗算部３０４はトランスバーサルフィルタの出力の電
力を算出するものである。

第４図は本発明の他の一実施例を示したブロック図であ
る。第１図に示した実施例にＡＧＣ回路を付加すること
により、より一層誤検出確率および不検出確率を小さく
することが可能である。

第７図は相関器の出力が周波数オフセットによりどのよ
うに影響を受けるかを示した相関器の出力特性図である
。今仮に相関器のタップ数を１５段であるとすると周波
数オフセットが伝送速度の１７１５で相関器出力の電力
はほとんど°゛０゛となる。

そのため周波数オフセットが存在するとフレーム同期を
とることは非常に困難となる。

第８図は周波数オフセットの影響を考慮した本発明の一
実施例を示したブロック図である。この回路の入力信号
に△ｆｄの周波数オフセットが存在したとすると、周波
数変換回路８０２により周波数オフセット分Δｒｄだけ
周波数をダウンコンバート（−△ｆｄだけ周波数を変換
）した信号を相関器に入力すれば第７図の周波数オフセ
ット０゛°に当たる電力出力が相関器から得られフレー
ム同期が確実に行える。このことよりこのフレーム同期
回路の前段で発生する可能性のある周波数オフセットの
範囲を含んで、ある一定の周波数の間隔で周波数変換回
路を設ければ、入力信号がどのような周波数オフセット
を持っていてもフレーム同期を確実に行うことか可能で
ある。

第８図では入力信号の周波数オフセットが±２△ｆ’ｄ
の範囲であるとして、入力信号をそのまま相関器に入力
するパスと、それぞれ−△ｆｄ。

△ｆｄ、　−２Δｆｄ、　２Δｆｄだけ周波数を変換す
るパスを設は相関器に入力するものである。この５つの
パスの中で相関器の出力が最大となるところの時間位置
を検出しフレーム同期を確立する。

第９図は周波数オフセットの影響を考慮したフレーム同
期回路のほかの一実施例である。第８図では周波数変換
回路を変換周波数に応じてそれぞれ持っていたが、第９
図の回路では入力信号９０１をメモリ９０３の中にいっ
たん記憶し、記憶したものを周波数変換する回数だけ読
みだして周波数変換をし、相関器の出力を得る構成であ
る。

第８図におけるフレーム同期と同様の事を行うためには
、まず入力信号をメモリに記憶した後、周波数制御回路
から周波数変換量が０°°であるという信号を周波数変
換回路に与え前記メモリに記憶された信号を読みだして
周波数変換を行い、相関器の電力出力を得る。次に周波
数制御回路から周波数変換量が°′−△Ｉ’ｄ”である
という信号を周波数変換回路へ与え、同様に相関器の電
力出力を得る。この操作を周波数制御回路から周波数変
換回路へ与える信号を°°△ｆｄ”、”−２Δｆｄ”、
　”　２Δｆ’ｄとして行いこのすべての相関器出力よ
り最大時間位置を検出しフレーム同期を確立する。第８
図に比べて回路規模を１７５にする事が可能である。

［発明の効果コ以上詳述したように、本発明によれば、所定の長さに区
切られた信号の中で最大の相関値または比較の結果量も
一致している時間位置を同期情報の存在する位置として
判断する。そのため区切られた信号中に同期情報と似た
信号列が存在しても同期情報とまったく同一の信号列で
ないがぎりは同期情報においての相関値や最も一致して
いる値のほうが大きくなるため同期情報の誤検出は少な
くなる。

また、受信電界強度が低下した場合においても相関器の
出力か区切られた信号中に最大となる位置は同期情報の
在る位置であるので不検出の確率は小さくなる。

更に、従来ではしきい値を越える時間位置が複数現れた
場合には、その個数だけ位置を記憶しなければならなか
ったが、本発明では区切られた信号中の記憶するべき時
間位置は１っですむのでメモリ容量が少なくてすみ、回
路の小形化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の最大時間位置検出回路の一例を示したブロック
図、第３図は第１図の相関器の一例を示したブロック図
、第４図は本発明の他の一実施例を示したブロック図、
第５図は従来例及び本発明の誤検出確率を比較した性能
比較図、第６図は従来例及び本発明の不検出確率を比較
した性第１１図は従来例を示した図である。１０１．２０１，１００８・・・入力信号。１０２．１００２・・・パターンメモリ。１０３．１００１・・・相関器。１００３・・・しきい値メモリ。１０４・・・最大相関値出力時の時間位置検出回路。１０５．１００５・・・フレーム同期判定回路。２０３．２０５，２０８・・・メモリ。２０２・・・コンパレータ。２０４・・・時間位置カウンター４０１・・・ＡＧＣ回路。士Ｕ（傾

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一定長の情報信号と、この情報信号に付加された
同期情報とによって１つのフレームを構成し、このフレ
ームを多重化した信号系列を受信して、この受信信号の
中から前記同期情報を検出する同期情報検出方式におい
て、前記受信信号を所定の信号長毎に区切り、この区切られ
た信号を前記同期情報と比較するための比較手段と、この比較手段の結果から、前記区切られた信号の中で前
記同期情報と最も一致している位置を検出するための同
期情報位置検出手段とを備えたことを特徴とする同期情
報検出方式。
（２）一定の情報信号長毎にこの情報信号の同期をとる
ための同期情報が付加される信号系列の中から前記同期
情報を検出する同期情報検出方式において、前記情報信号を所定の信号長毎に区切り、逐次この区切
られた信号と前記同期情報との相関値を計算するための
相関値算出手段と、この相関値算出手段で算出された相関値が最大となる位
置を検出するための最大相関値検出手段とを備えたこと
を特徴とする同期情報検出方式。