JPH05244144A - タイミング抽出方法及びバースト信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】少なくともデータ信号とこのデータ信号に前置
されたユニークワード信号とを含むバースト信号を受信
し復調する信号処理回路において、タイミング検出を行
なう回路の簡略化と高速化を図る。 【構成】受信信号とユニークワード信号との相関により
受信信号中のユニークワード信号を検出するユニークワ
ード信号検出回路12と、受信信号のクロックに同期した
タイミング信号を出力するタイミング発生回路14と、こ
のタイミング発生回路14から出力されるタイミング信号
によりデータ信号を検出する信号検出回路13とを備え、
ユニークワード信号検出回路12はユニークワード信号を
検出したときにタイミング発生回路14をリセットしてタ
イミング信号の出力タイミングを最適設定すると共に信
号検出回路13の信号検出動作を開始させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受信信号、特にバース
ト信号を復調するためのタイミングを抽出するタイミン
グ抽出方法及びこの方法を使用したバースト信号処理回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のデジタル通信、特にデジタル無線
通信における信号伝送方式の多くは、受信局がバースト
状の信号（以下「バースト信号」と称する）を受信する
方式である。このため、送信局が送信する信号は、送信
内容であるデータ信号の前に、ビット同期をとるための
プリアンブル信号と該データ信号の先頭の明示あるいは
フレーム同期をとるためのユニークワード信号を付加し
た構成となっている。

【０００３】このような方式のバースト信号を受信して
復調する受信局では、従来、プリアンブル信号によりビ
ット同期をとり、ユニークワード信号によりデータ信号
の先頭位置を検知した後、ビット同期のとれたタイミン
グ信号でデータ信号を復調するようになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかして上記受信局で
は、ユニークワード信号の検出回路とは別にタイミング
発生回路の基準クロックの位相をバースト信号の先頭に
付加されているプリアンブル信号の位相に同期させて定
常状態に引き込むＰＬＬ同期回路をタイミング発生回路
に付加あるいは内蔵させておかなければならず、復調タ
イミング抽出回路及び復調回路の構成が複雑となるとい
う欠点があった。

【０００５】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、回路構成が簡単
で、且つ高速化を図ることが可能なタイミング抽出方法
及びバースト信号処理回路を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】すなわち本発明
は、受信信号中のユニークワード信号が前置されたデー
タ信号を復調するための信号検出タイミングを抽出する
タイミング抽出方法であって、受信信号とユニークワー
ド信号との相関をとり、両信号が一致したときにタイミ
ング発生回路から所定周期で出力される信号検出タイミ
ング信号の初期位相を設定して最適信号検出タイミング
を抽出するようにしたもので、この方法に基づく回路は
構成が簡単なものでありながらランダムに到来するバー
スト信号のタイミング検出を即時に行なうことができ
る。

【０００７】また本発明は、少なくともデータ信号とこ
のデータ信号に前置されたユニークワード信号とを含む
バースト信号を受信し復調する信号処理回路において、
受信信号とユニークワード信号との相関により該受信信
号中のユニークワード信号を検出するユニークワード信
号検出回路と、受信信号のクロックと同一周期でタイミ
ング信号を出力するタイミング発生回路と、このタイミ
ング発生回路から出力されるタイミング信号により前記
データ信号を検出する信号検出回路とを備え、前記ユニ
ークワード信号検出回路はユニークワード信号を検出し
たときに前記タイミング発生回路をリセットして前記タ
イミング信号の出力タイミングを最適設定すると共に前
記信号検出回路の信号検出動作を開始させるようにした
もので、簡単な回路構成でタイミング抽出とユニークワ
ード信号検出とを同時に行なうことが可能となる。

【０００８】さらに本発明は、前項のユニークワード信
号検出回路において、受信信号を当該受信信号のクロッ
クの整数倍の周期でサンプリングしたデータを入力する
レジスタと、このレジスタに蓄積されたデータと前記サ
ンプリング周期に対応したユニークワード信号のビット
パターンとの相関をとり一致検出信号を出力する一致検
出手段とを有するようにしたもので、ユニークワード信
号検出回路の回路構成を簡単とし、且つ、ユニークワー
ド信号の検出処理を高速化できる。

【０００９】また本発明は、前々項のユニークワード信
号検出回路において、受信信号を当該受信信号のクロッ
クの整数倍の周期でサンプリングしたデータを入力する
シフトレジスタと、このシフトレジスタに蓄積されたデ
ータと前記サンプリング周期に対応したユニークワード
信号のビットパターンが一致した際に出力電圧が最大と
なる抵抗を用いた電圧合成回路で両者の相関を検出する
一致検出手段と、この一致検出手段から出力される電圧
信号のレベルが所定レベル以上であるときに一致検出信
号を出力する出力手段とを有するようにしたもので、ユ
ニークワード信号検出回路の回路構成をより簡単とし、
且つ、ユニークワード信号の検出を高速化できる。

【００１０】

【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。

【００１１】図１は基本的な回路構成を示すもので、ベ
ースバンドに復調された受信信号はＡ／Ｄ変換器11へ入
力され、ここでタイミング発生回路14からのサンプリン
グクロックに従ってサンプリングし、デジタル化され
る。

【００１２】この場合、タイミング発生回路14からＡ／
Ｄ変換器11に入力されるサンプリングクロックは、受信
信号のクロックの周波数を整数倍、例えば「２」倍した
ものであり、このＡ／Ｄ変換器11で得たデジタル化され
た受信信号はユニークワード（図では「ＵＷ」と示す）
検出回路12と信号検出回路13に送出される。

【００１３】ユニークワード検出回路12は、その詳細は
後述するが、Ａ／Ｄ変換器11から送られてくる信号と既
知の信号であるユニークワードとの相関を一致検出する
ことによりバースト信号の先頭に付されているユニーク
ワード信号の検出を行なうもので、その検出信号を上記
信号検出回路13及びタイミング発生回路14へ出力する。

【００１４】タイミング発生回路14は、発振回路15から
の基準クロックにより上述したサンプリングクロックと
受信信号のクロックと同一周期の信号検出タイミング信
号とを生成して出力する回路で、ユニークワード検出回
路12からの検出信号を受けると少なくとも信号検出タイ
ミング信号の出力タイミングをリセットして最適タイミ
ングに設定し、受信信号中のユニークワードに続くデー
タ信号の検出を最適タイミングで実行すべく位相訂正さ
れた信号検出タイミング信号を信号検出回路13へ出力す
る。

【００１５】信号検出回路13は、上記ユニークワード検
出回路12からの検出信号により信号検出動作を開始し、
上記タイミング発生回路14からのタイミング信号により
Ａ／Ｄ変換器11から送られてくるデータ信号の検出を行
ない、これにより得たデータを次段の処理回路（図示せ
ず）へ出力する。なお、信号検出回路13における「信号
検出動作の開始」は、信号検出タイミング信号により検
出されたデータを有意のデータとして出力する意味であ
る。次いで上記ユニークワード検出回路12内の詳細な回
路構成について図２を用いて説明する。

【００１６】同図で21はＡ／Ｄ変換器11からの信号を順
次シフトしながら保持するシフトレジスタであり、ユニ
ークワードのビット長に上記タイミング発生回路14の出
力するオーバーサンプリングクロックの受信信号クロッ
クに対する倍数（整数）を乗じたビット数だけの容量を
有する。

【００１７】ここでは、上記オーバーサンプリングクロ
ックの受信信号クロックに対する倍数は「２」であるの
で、「ユニークワードのビット長×２」の容量を有する
ものとする。シフトレジスタ21に保持される各ビットの
出力はビットパターン変換部22でパターン変換される。

【００１８】このビットパターン変換部22は、ちょうど
シフトレジスタ21にユニークワードが保持された状態で
そのビット出力をすべて同一の論理レベル、例えば論理
“１”レベルとするべく、ユニークワード中の論理
“０”レベルの該当ビット位置にインバータを挿入配置
したもので、同図ではユニークワードの下位から２ビッ
ト目が論理“０”レベルであるものとして、その該当ビ
ット位置にインバータ22ａ，22ｂを挿入した例を示す。

【００１９】しかして、ビットパターン変換部22でパタ
ーン変換されたシフトレジスタ21の内容がそれぞれ抵抗
回路23を介して電圧合成され、コンパレータ24の入力端
と一端を接地した抵抗25の他端とに接続される。コンパ
レータ24にはまた、判定レベル電圧ＶD が入力されてお
り、その比較出力がユニークワード検出回路12の検出結
果として次段の上記タイミング発生回路14及び信号検出
回路13へ送出される。次いで上記実施例の動作について
説明する。

【００２０】受信信号として図３（１）に示すようなバ
ースト信号がされると、その受信信号はＡ／Ｄ変換器11
でタイミング発生回路14からのサンプリングクロックに
より受信信号クロックの２倍のサンプリング周波数でオ
ーバーサンプリングされ、順次２値化されてユニークワ
ード検出回路12と信号検出回路13へ送出される。

【００２１】ユニークワード検出回路12においては、Ａ
／Ｄ変換器11から送られてくる２値化された受信信号を
シフトレジスタ21でシフトしながら保持するもので、バ
ースト信号の先頭に付されているユニークワードが徐々
にシフトレジスタ21に保持されていく。

【００２２】そして、ユニークワードがすべてシフトレ
ジスタ21に保持されると、その時点でビットパターン変
換部22を介して全ビットが共に“１”レベルとなり、抵
抗回路23の電圧合成によりコンパレータ24への入力端子
電圧がピーク値となって図３（２）に示すように判定レ
ベル電圧ＶD を越える。したがってコンパレータ24から
は図３（３）に示すようにパルス状の信号が出力され、
これがユニークワードの検出信号としてタイミング発生
回路14及び信号検出回路13へ与えられる。

【００２３】タイミング発生回路14では、ユニークワー
ド検出回路12からの検出信号に基づいて信号検出回路13
へ出力するタイミング信号の出力タイミングをリセット
し、内部回路を初期化してあらためてユニークワードに
続くデータ信号の信号検出タイミングを最適設定する。

【００２４】信号検出回路13は、ユニークワード検出回
路12からの検出信号を受けて信号検出動作を開始し、こ
のタイミング発生回路からのタイミング信号に同期して
Ａ／Ｄ変換器11から送られてくるデータ信号を検出し、
検出したデータを次段の処理回路（図示せず）へ順次出
力する。

【００２５】上記のようにランダムに到来するバースト
信号のタイミング抽出とユニークワードの検出を同時に
行なう回路を簡単な回路で構成し、且つ、ユニークワー
ドの相関検出をアナログデバイスで構成するようにした
ことで、回路の簡易化と信号処理の高速化を図ることが
可能となる。

【００２６】なお、上記実施例ではＡ／Ｄ変換器11が受
信信号を２値で量子化し、１ビットで符号化した場合を
示したが、４値で量子化し、２ビットで符号化する場合
には、図４に示すように上記図２の回路を２段構成と
し、その上位ビットデータをシフトレジスタ21ａへ、下
位ビットデータをシフトレジスタ21ｂへシフト保持させ
るようにする。この場合、ビットパターン変換部22ａか
ら抵抗回路23ａを介して電圧合成により得られる電圧値
とビットパターン変換部22ｂから抵抗回路23ｂを介して
電圧合成により得られる電圧値とでは、上位ビットと下
位ビットの比により値の重みが異なるので、重み付け加
算器31にて「上位ビット：下位ビット＝２：１」の比で
重み付け加算を行ない、その加算値をコンパレータ24に
入力して判定レベル電圧ＶD と比較させるものとする。
また、ユニークワードの相関検出は、アナログデバイス
を用いた実施例の構成に限定されるものではない。

【００２７】

【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、受信
信号中のユニークワード信号が前置されたデータ信号を
復調するための信号検出タイミングを抽出するタイミン
グ抽出方法であって、受信信号とユニークワード信号と
の相関をとり、両信号が一致したときにタイミング発生
回路から所定周期で出力される信号検出タイミング信号
の初期位相を設定して最適信号検出タイミングを抽出す
るようにしたので、簡単な回路構成ながらランダムに到
来するバースト信号のタイミング検出を即時に行なうこ
とができる。

【００２８】また本発明によれば、少なくともデータ信
号とこのデータ信号に前置されたユニークワード信号と
を含むバースト信号を受信し復調する信号処理回路にお
いて、受信信号とユニークワード信号との相関により該
受信信号中のユニークワード信号を検出するユニークワ
ード信号検出回路と、受信信号のクロックと同一周期で
タイミング信号を出力するタイミング発生回路と、この
タイミング発生回路から出力されるタイミング信号によ
り前記データ信号を検出する信号検出回路とを備え、前
記ユニークワード信号検出回路はユニークワード信号を
検出したときに前記タイミング発生回路をリセットして
前記タイミング信号の出力タイミングを最適設定すると
共に前記信号検出回路の信号検出動作を開始させるよう
にしたので、簡単な回路構成でタイミング抽出とユニー
クワード信号検出とを同時に行なうことが可能となる。

【００２９】さらに本発明によれば、前項のユニークワ
ード信号検出回路において、受信信号を当該受信信号の
クロックの整数倍の周期でサンプリングしたデータを入
力するレジスタと、このレジスタに蓄積されたデータと
前記サンプリング周期に対応したユニークワード信号の
ビットパターンとの相関をとり一致検出信号を出力する
一致検出手段とを有するようにしたので、ユニークワー
ド信号検出回路の回路構成を簡単とし、且つ、ユニーク
ワード信号の検出処理を高速化できる。

【００３０】また本発明によれば、前々項のユニークワ
ード信号検出回路において、受信信号を当該受信信号の
クロックの整数倍の周期でサンプリングしたデータを入
力するシフトレジスタと、このシフトレジスタに蓄積さ
れたデータと前記サンプリング周期に対応したユニーク
ワード信号のビットパターンが一致した際に出力電圧が
最大となる抵抗を用いた電圧合成回路で両者の相関を検
出する一致検出手段と、この一致検出手段から出力され
る電圧信号のレベルが所定レベル以上であるときに一致
検出信号を出力する出力手段とを有するようにしたの
で、ユニークワード信号検出回路の構成をより簡単と
し、且つ、ユニークワード信号の検出を高速化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回路構成を示すブロッ
ク図。

【図２】図１のユニークワード検出回路内の回路構成を
示す図。

【図３】図２の回路での信号処理状態を示す図。

【図４】図１のユニークワード検出回路内の他の回路構
成を例示する図。

【符号の説明】 11…Ａ／Ｄ変換器、12…ユニークワード検出回路、13…
信号検出回路、14…タイミング発生回路、15…発振回
路、21…シフトレジスタ、22…ビットパターン変換部、
23…抵抗回路、24…コンパレータ、31…重み付け加算
器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号中のユニークワード信号が前置
   されたデータ信号を復調するための信号検出タイミング
   を抽出するタイミング抽出方法であって、 受信信号とユニークワード信号との相関をとり、両信号
   が一致したときにタイミング発生回路から所定周期で出
   力される信号検出タイミング信号の初期位相を設定して
   最適信号検出タイミングを抽出することを特徴としたタ
   イミング抽出方法。
2. 【請求項２】 少なくともデータ信号とこのデータ信号
   に前置されたユニークワード信号とを含むバースト信号
   を受信し復調する信号処理回路において、 受信信号とユニークワード信号との相関により該受信信
   号中のユニークワード信号を検出するユニークワード信
   号検出回路と、 受信信号のクロックと同一周期でタイミング信号を出力
   するタイミング発生回路と、 このタイミング発生回路から出力されるタイミング信号
   により前記データ信号を検出する信号検出回路とを具備
   し、前記ユニークワード信号検出回路はユニークワード
   信号を検出したときに前記タイミング発生回路をリセッ
   トして前記タイミング信号の出力タイミングを最適設定
   すると共に前記信号検出回路の信号検出動作を開始させ
   ることを特徴としたバースト信号処理回路。
3. 【請求項３】 前記ユニークワード信号検出回路は、受
   信信号を当該受信信号のクロックの整数倍の周期でサン
   プリングしたデータを入力するレジスタと、このレジス
   タに蓄積されたデータと前記サンプリング周期に対応し
   たユニークワード信号のビットパターンとの相関をとり
   一致検出信号を出力する一致検出手段とを有することを
   特徴とした請求項２記載のバースト信号処理回路。
4. 【請求項４】 上記ユニークワード信号検出回路は、受
   信信号を当該受信信号のクロックの整数倍の周期でサン
   プリングしたデータを入力するシフトレジスタと、この
   シフトレジスタに蓄積されたデータと前記サンプリング
   周期に対応したユニークワード信号のビットパターンが
   一致した際に出力電圧が最大となる抵抗を用いた電圧合
   成回路で両者の相関を検出する一致検出手段と、この一
   致検出手段から出力される電圧信号のレベルが所定レベ
   ル以上であるときに一致検出信号を出力する出力手段と
   を有することを特徴とした請求項２記載のバースト信号
   処理回路。