JPH0795254A - 固定放送ユニットと移動放送ユニットとの間のディジタル無線周波放送伝送路を形成する機器向けの装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】伝送された信号のパイロット内容の中に含まれ
ている付加的なエネルギを最小値へ低減させる。 【構成】ＲａＫｅフィンガ２０は、信号の同相成分１を
処理する信号相関器２及び直角位相成分Ｑを処理する信
号相関器４とそれらに接続する半線形乗算器６，８、さ
らにＷｉｅｎｅｒ形フィルタ１４，１６、加算回路１８
で構成される。加算回路１８は別の加算回路２８に接続
される。この加算回路には他のＲａＫｅフィンガ２２，
２４，２６の各加算回路に接続されていて、その出力側
はハード制限装置３０に接続される。この制限装置の出
力側は、各ＲａＫｅフィンガの半線形乗算器に帰還接続
される。データ出力は加算回路２８から得られる。予測
値は、受信エネルギ全体の予測を形成するためにＲａＫ
ｅフィンガ２０，２２，２４，２６を介して加算器３４
の中で組合され、受信された予測値はシフトレジスタ３
５において蓄積され、シフトレジスタ３５の内容の最小
値を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定放送ユニットと移
動放送ユニットとの間のディジタル無線周波放送伝送路
を形成する機器向けの装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の放送路は英国特許出願公開公報
第９３０４９０１．３号公報に示されている。この出願
公報は、同相の振幅Ｉと、直角位相Ｑの振幅と、例えば
分散スペクトルパイロット信号の成分の良好な評価を与
えるためのWiener形フィルタの使用を記載する。

【０００３】通常は、完全にコヒーレントな復調を必要
とする変調形式は既知の伝送またはパイロット伝送の所
定の構成を含む必要がある。その理由は、復調のため
に、データ伝送だけにもとづくいかなる形式の復調にお
いてもさけられない位相の不明瞭性による。この種の構
成にいおいて、伝送される信号のパイロット内容は所定
の量の付加的なエネルギを含む。

【０００４】この付加的なエネルギを最小値へ低減させ
る構成が用いられると有利である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、伝送
された信号のパイロット内容の中に含まれている付加的
なエネルギが最小値へ低減されるようにした固定放送ユ
ニットと移動放送ユニットとの間のディジタル無線周波
放送伝送路を形成する機器向けの装置を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題は本発明により
次のようにして解決されている。即ちこの装置は入力信
号を受信する手段と、データを復号化して、反転された
データの各々の可能な組のための入力信号におけるデー
タのフレームの正しい検出のための総合的信頼性距離
（メトリツク）を算出装置と、各々の反転のための距離
を比較する比較装置と、最も高い距離を選択する装置と
を備える構成により解決されている。

【０００７】次に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【０００８】

【実施例】本発明は、いかなる位相不明瞭性も分析する
ためのエラー制御符号の中に含まれている冗長情報にも
とづく。差動２相シフトキーイング信号である２相シフ
トキーイング信号が伝送される。この信号は、図１と図
２に示されているいずれかの復調器を用いて復調され
る。

【０００９】図１に示されている様に決定指向Wienerフ
ィルタ復調器は、信号の同相成分Ｉを処理する第１の信
号相関器２と、入力信号の直角位相成分Ｑを処理する第
２の信号相関器４を含む。入力信号はダウンコンバータ
から受信される。各々の信号相関器２，４からの出力側
は半線形乗算器６，８の入力側へそれぞれ接続されてお
り、さらに線形乗算器１０，１２の第１入力側へそれぞ
れ接続されている。各々の半線形乗算器６，８からの出
力側はWiener形フィルタ１４，１６の入力側にそれぞれ
接続されている各々のWiener形フィルタ１４，１６から
の出力側は、線形乗算器１０，１２の第２入力側へそれ
ぞれ接続されている。線形乗算器１０，１２の各々から
の出力は加算装置１８の入力側へ接続されている。前述
の回路は唯１つのＲａｋｅフィンガ２０の構成内容であ
り、その他のＲａｋｅフィンガ２２，２４，２６は装置
の回路を含むことは理解されるであろう。

【００１０】線形乗算器３１，３２、加算回路３３，３
４およびシフトレジスタ３５，３６は以後に詳述する。

【００１１】加算回路１８の出力側は別の加算回路２８
ヘ接続されている。加算回路２８は複数個の他のＲａｋ
ｅフィンガから類似の出力を入力される。加算回路２８
の出力側はハード制限装置３０の入力側へ接続されてい
る。この制限装置の出力側は各々の半線形乗算器６，８
の別の入力側へ帰還接続されている。データ出力は加算
回路２８の出力側から送出される。

【００１２】図２に示されている複数個のＲａｋｅフィ
ンガ４０，４２，４４，４６は、それぞれ次の回路素子
を有する。各々のＲａｋｅフィンガは、入力信号の同相
成分Ｉを処理する第１信号相関器４８と、入力信号の直
角成分を処理する第２の信号相関器５０を含む。

【００１３】入力信号はダウンコンバータから受信され
る。相関器４８は半線形乗算器５２の入力側と、線形乗
算器５４の第１入力側へ接続されている。半線形乗算器
５２からの出力側は信号シフトレジスタ５６と、過去
（Ｐａｓｔ）サンプル対称フィルタ５８と、１ステップ
予測器６０へそれぞれ接続されている。信号シフトレジ
スタ５６と過去サンプル対称フィルタ５８からの出力側
は、別の線形乗算器６２の入力側へそれぞれ接続されて
いる。１ステップ予測器６０からの出力側は線形乗算器
５４の第２入力側へ接続されている。線形乗算器６２か
らの出力側は第１加算回路６４へ接続されており、線形
乗算器５４からの出力側は第２加算回路６６の入力側へ
接続されている。

【００１４】信号相関器５０からの出力側は別の半線形
乗算器６８の入力側と線形乗算器７０の第１入力側へ接
続されている。半線形乗算器６８からの出力側は信号シ
フトレジスタ７２の入力側、１ステップ予測器７４の入
力側、および別の過去サンプル対称フィルタ７６の入力
側へ接続されている。信号シフトレジスタ７２からの出
力側と過去サンプル対称フィルタ７６からの出力側は、
線形乗算器７８の入力側へそれぞれ接続されている。１
ステップ予測器７４からの出力側は線形乗算器７０の第
２入力側と接続されている。線形乗算器７０からの出力
側は、加算回路６６の第２入力側と接続されている。線
形乗算器７８からの出力側は加算回路６４の第２入力側
へ接続されている。加算回路６４からの出力側は別の加
算回路８０へ接続されている。加算回路８０は複数個の
他のＲａｋｅフィンガからの相応の出力を受信してその
出力側にデータ信号を送出する。加算回路８０からの出
力側はハード制御装置８２へも接続されている。この制
限装置８２の出力側は各々のＲａｋｅフィンガにおける
過去サンプル対称フィルタの入力側へ帰還接続されてい
る。加算回路６６からの出力側は別の加算回路８４の入
力側へ接続されている。加算回路８４からの出力側は別
の制限回路８６へ接続されている。この制限回路の出力
側は、各々のＲａｋｅフィンガにおける半線形乗算器５
２，６８の各々の別の入力側へ接続されている。

【００１５】上述の回路図は本発明を実施するために用
いられ、それらの動作は、図１の装置に関しては出願中
の英国特許出願公開公報第９３０４９０１．３号に示さ
れており、図２装置に関しては英国特許出願公開公報第
９３０９７４８．３号公報に示されている。

【００１６】復調されたデータは全部またはその一部が
反転される。通常は搬送波の基準の意味は任意に次のよ
うに前提されている、即ち１つの信号バースト内には反
転が含まれていないこと、および反転されたデータを復
調する確率が５０％であることが前提とされている。

【００１７】もし１つの伝送フレームの間中に、全部の
レークフィンガを伴う深いフェードが生ずると、決定の
導びかれるパイロットがこのフェードの間中に失われ
る。信号がフェードから送出されるにつれて基準が新た
に得られると、この基準はフェードの前の確率とは反対
の５０％の確率を有する。しかしこのようなフェードの
時間においてまたはこの時間の近傍における以外に基準
の反転が生ずる確率はほとんどない。そのためもっとも
深いフェードが識別できると、データ反転し得る場所も
特定される。

【００１８】このことを実施する目的で信号フェーディ
ングは、上述のように１ステップ予測器または過去サン
プル対称フィルタによるチャンネル予測により検出でき
る１つの伝送フレームにわたる信号エネルギのプロフィ
ルは、１ステップ予測器からの出力または過去のサンプ
ル対称フィルタからの複数個の出力を２乗して加算する
ことにより得られる。１フレームの全部または一部の反
転または非反転のもっともあり得る選択は、前向き誤り
信号訂正符号化（ＦＥＣ）および誤り検知検査合計（Ｅ
ＤＣ）から、または理想的には両者の組合せから定める
ことができる。このことは次のようにして達せられる。

【００１９】前向き誤り信号訂正符号化だけが用いられ
る時は、反転の可能な組の各々のために、データが復号
化されてこのフレームの正しい検出のための全体の信頼
性の値が算出される。このことは通常は、この復号化さ
れたデータシーケンスのための事後確率となるか、これ
と密接に関連する。例えば重畳符号化の場合は、これ
は、最後の選択された経路に相応する経路値にすぎな
い。反転の各々の選択のために、これらの値が比較され
て、最も高い値を形成するこれらの比較から１つの選択
がなされる。符号語の補数も符号語であるような符号た
とえば周期的な符号は、使用されない。

【００２０】誤り検知検査合計を用いると、このデータ
は復号化されてこの検査合計が適用される。これが正し
いとデータは受容される。正しくない時はこのデータは
反転されて検査合計が再び適用される。正しい時にはこ
の過程は終了され、そうでない時は、フェードにわたる
最小の全部の予測された信号の点の片側におけるデータ
が反転されて、この過程が繰り返される。このことがで
きないバースト全体が反転され、検査合計が成功するま
で最小の信号の場所を探す。再び、符号語の補助を有す
る符号は符号語としては使用されない。この制限は、既
知のデータの１ビットが、符号化に先行するソースデー
タへ加算される時は、除去される。このビットが反転さ
れるとこのデータは正しくないことは明らかでる。この
アプローチはランダムエラーを対象とするため、前向き
誤り訂正符号化と組合せて最良に使用される。

【００２１】前向き誤り訂正符号化と誤り検知検査合計
とを組合せる時は、前向き誤り訂正符号化と誤り検知検
査合計とが両方とも適用される。正しい時はこの過程は
停止し、正しくない時は、初期の復号化が得られるま
で、１つの手順がエラー検出符号化の前述の場合に対し
て説明したように連続される。

【００２２】可能な反転の複数個の点を選択する時は、
フェードを分離する必要がある。同じフェードの底にま
たは近傍にすべて間隔が密の多数の点を識別することは
好ましくない。このことは次の事実を用いることにより
達成される。即ちフェードの分離が、存在しているフェ
ーディング状態たとえば車両のスピード等に対してチャ
ンネルの相関時間に関連づけられるという事実を用いる
ことより、達成される。そのため相関時間の予測が必要
とされる。この相関時間の近似値は、どちらかの予測フ
ィルタ機種が使用されているかを検査することにより、
得られる。

【００２３】フェードは次のアルゴリズムにより識別さ
れる。

【００２４】１） 利用可能なフレームにわたり最小の
信号レベルを有する点を識別せよ。

【００２５】２） これがこのフレームのいずれかの端
からのｎ個（ｎは小さい数である）のビットよりも大き
い時は、これをフェードのリストへ加算せよ。

【００２６】３） 最後の最小の信号レベル点（ステッ
プ２において使用されようとされまいと）を囲む全部の
点を相関時間の±Ｘ倍の距離へ（または、これが一方の
方向において著しく小さい時はフレームの端の外へ）移
動せよ（または任意の高い信号レベルへセットせよ）。

【００２７】４） 全部の必要とされる点が識別される
までステップ１から反復せよ。

【００２８】５） 全部の点が識別された時は、重みの
低下する順序のリストを得る目的で、リストの順序を反
転せよ。そのため最も深いフェードは基準反転のための
もっとも可能な点となる。

【００２９】上述のステップ２が用いられる理由は、フ
レームのいずれかの側または両端のフェージングが初期
の反転によりカバーされるからである。

【００３０】ｎの値は、チャンネル予測ではノイズがな
い時はゼロであろう。しかし実際には小さい数へセット
される。その目的は、最小信号レベルがフレームの端に
あるが、このノイズはこの事実をかくすための可能性を
与えるためである。さらに最も深いフェードがフレーム
の端からわずか数ビットの時は、これらの数ビットだけ
が作用を受けてこれらのビットは前向き誤り信号訂正手
順により補正される。

【００３１】ステップ３における係数Ｘは、ウィーナフ
ィルタの選択により適用される可能な相関時間の範囲の
ために最適な値へ、経験的にセットする必要がある。

【００３２】図１にもどる。図１はＤＰＳＫのための通
常の決定指向チャンネル予測復調器を示す。この復調器
は、リニヤ乗算器３１，３２と加算回路３３により変形
される。これらは各々のレーキフィンガのために共に信
号エネルギ予測器とシフトレジスタ３５，３６を含む。
予測値は、任意の点における受信エネルギの全体の予測
を形成する目的で、レークフィンガを介して加算回路３
４の中で組合される。この受信された予測値はシフトレ
ジスタ３５において累積される。シフトレジスタ３５は
伝送フレームの終わりに、このフレームの伝送の期間に
わたる信号エネルギのプロフィルを含む。

【００３３】図３に示されている様に、本発明を実施す
る回路は、図１の加算回路３４からの出力を受信するた
めに接続されている。シフトレジスタ３５を含む。シフ
トレジスタはその出力側は入力側へループ帰還接続され
ており、その出力側は比較回路１００の入力側とレジス
タ１０２へも接続されている。カウンタ１０６はその出
力側がレジスタ１０４の入力側と接続されている。レジ
スタ１０４からの出力側は別のカウンタ１０８の入力側
へ接続されている。レジスタ１０２からの出力側は比較
回路１００の別の入力側へ接続されている。書込信号を
表わす、比較回路１００の出力はレジスタ１０２と１０
４の書込入力側へ加えられる。カウンタ１０８からの出
力は、切換え可能な反転段１１２を制御するために接続
されているゼロラッチ回路の出力側へ加えられる。反転
段１１２はシフトレジスタ３７の帰還ループ路の中に接
続されている。シフトレジスタ３７は、図１に示されて
いるシフトレジスタ３６から負荷を受けるために接続さ
れている。シフトレジスタ３７からの出力はインターリ
ーブ解除回路１１４の入力側へ接続されている。インタ
ーリーブ解除回路の出力側はViterb復号化器１１６へ接
続されている。復号化器１１６からの出力側は検査合計
回路１１８の入力側へ接続されている。

【００３４】カウンタ１０６、カウンタ１０８およびシ
フトレジスタ３５，３７は、例えば図１の回路から初期
化されるクロック入力信号を受信する。

【００３５】本発明の目的は最小のためのプロフィルを
求めることである。図３は本発明の有利な実施例の構成
を示す。この図はディジタルハードウエア装置を示す。
これにより、信号内の最小のエネルギ場所が求められ
る。この回路は次のように動作する。

【００３６】シフトレジスタ３５は復号化器により初期
化され、信号エネルギの記憶されたプロフィルを有す
る。シフトレジスタ３５はループ化されたフィードバッ
ク回路の中に接続されていて、シフトレジスタの相続く
内容が周期化されて循環されるように、クロック制御さ
れる。シフトレジスタ３５がクロック制御されるにつれ
て、その出力は比較回路１００へ供給される。比較回路
の他方の入力側は、任意に高い値を含む目的で初期化さ
れるレジスタ１０２へ接続されている。シフトレジスタ
３５の内容が比較回路１００を周期的に循環するにつれ
て出力は、シフトレジスタ３５からのその入力がシフト
レジスタ１０２からのその入力よりも大きいか小さいか
に依存して変化する。シフトレジスタ３５からの入力の
方が小さい時はいつでも、比較回路１００の出力側は高
い値へ移行し、レジスタ１０２の書込入力側を高い値へ
移行させ、このレジスタの内容をシフトレジスタ３５の
出力で書き換える。このようにしてシフトレジスタ３５
の内容が循環されると、レジスタ１０２は常にそれまで
存在する最小値を含む、この動作と並行してカウンタ１
０６は、シフトレジスタ３５の循環数を計数する目的で
クロック制御される。比較回路１００の出力が高い値へ
移行すると、いつでもこのカウンタの内容はもう１つの
レジスタ１０４の中へ書き込まれる。シフトレジスタ３
５の全部のサイクルが完了した時に、レジスタ１０４
は、最小の入力の位置に相応するシフトレジスタ３５の
シフトを含む。

【００３７】レジスタ１０４の内容は位相の補償されて
復調されたデータのコピーをシフトさせるために後述の
様に用いられる。シフトレジスタ３５と同様にシフトレ
ジスタ３７は、図１のデータ出力線路へ接続されている
シフトレジスタ３６の内容のコピーを含む。シフトレジ
スタ３７は周期的にクロック制御され、切換え可能な反
転段１１２を含む帰還路を含む。カウントダウンするカ
ウンタ回路１０８は、レジスタ１０４の内容により初期
化され、そのためカウンタ回路１０８がカウントダウン
するにつれて、最小エネルギの場所に相応するシフトに
おいてゼロへ計数する。この点においてカウンタ回路１
０８は出力を、ラッチされたゼロ回路１１０を介して発
生する。このゼロ回路は切換え可能な反転段１１２を次
のように制御する。即ちこのシフトに続いて全部の他の
データがコピーされてシフトレジスタ３７の中へ戻され
て反転されそのためシフトレジスタの完全な循環に続い
て、データの一部が残りのデータに対して反転される。
この動作に続いてシフトレジスタ３７の出力はクロック
制御されてインターリーブ解除回路１１４へ入力され
る。インターリーブ解除回路１１４の出力はViterbi復
号化器１１６へ加えられ、検査合計が回路１１０により
実施される。検査合計が正しいデータを与えると、以後
の動作は必要とされず、シフトレジスタ３７の内容は反
転されてインターリーブ解除回路へ加えられてこの過程
が繰り返される。

【００３８】当業者は、図１の復調器に関連づけて図３
を用いて説明された実施例を図２に示された復調器と関
連づけて用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】決定指向Ｗｉｅｎｅｒフィルタ復調器を用いた
差動２相シフトキーイング受信機のブロック図である。

【図２】ダブルパス決定指向復調器を有する受信機のブ
ロック図。

【図３】図１および図２と関連づけて本発明を実施する
回路のブロック図を示す。

【符号の説明】

２，４ 信号相関器、 ６，８，１０，１２ 乗算器、
１４，１６ フィルタ、 １８ 加算回路、 ２０，
２２，２４，２６，４０，４２，４４，４６Ｒａｋｅフ
ィンガ、 ３１，３２，３３，３４ 乗算器、 ３５，
３６ シフトレジスタ、 ４８，５０ 信号相関器、
５２，５４，６２ 乗算器、 ５６レジスタ、 ５８
フィルタ、 ６０ 予測器、 ６４，６６ 加算回路、
６８，７０ 乗算器、 ７２ シフトレジスタ、 ７
４ 予測器、 ７６ フィルタ、 ７８ 乗算器、 ８
０ 加算回路、 ８２ ハード制限装置、 ８４ 加算
回路、 ８６ 制限回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定放送ユニットと移動放送ユニットと
   の間のディジタル無線周波放送伝送路を形成する機器向
   けの装置において、該装置は入力信号を受信する手段
   と、データを復号化して、反転されたデータの各々の可
   能な組のための入力信号におけるデータのフレームの正
   しい検出のための総合的信頼性距離（メトリツク）を算
   出する装置と、各々の反転のための距離を比較する比較
   装置と、最も高い距離（メトリツク）を選択する装置と
   を備えることを特徴とする、固定放送ユニットと移動放
   送ユニットとの間のディジタル無線周波放送伝送路を形
   成する機器向けの装置。
2. 【請求項２】 固定放送ユニットと移動放送ユニットと
   の間のディジタル無線周波放送伝送路を形成する機器向
   けの装置において、該装置は、入力信号を受信する手段
   と、該入力信号を復調する手段と、復調された信号へ検
   査合計（チェックサム）を加える手段と、データが検査
   合計（チェックサム）と一致するか否かを確認する手段
   と、もし一致しない時はデータを反転して検査合計を再
   び加える手段とを備えていることを特徴とする、固定放
   送ユニットと移動放送ユニットとの間のディジタル無線
   周波放送伝送路を形成する機器向けの装置。
3. 【請求項３】 データが検査合計と一致ないし相応しな
   い時は、フェード（ないし消失）に係わる、最小のトー
   タルの予測された信号の１つの点の一方の側のデータを
   反転して検査合計を再び加える、請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 データが受信されない時は、データバー
   ストが、検査合計が成功する迄、最小の信号の各々の場
   所のために反転される、請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】 実質的に前述の請求項１および２記載の
   装置。
6. 【請求項６】 信号フェード（ないし消失）は次のアル
   ゴリズムにより識別される、即ち １） 利用可能なフレームにわたり最小の信号レベルを
   有する点を識別せよ。 ２） これがこのフレームのいずれかの端からのｎ個
   （ｎは小さい数である）のビットよりも大きい時は、こ
   れをフェード（ないし消失）のリストへ加算せよ。 ３） 最後の最小の信号レベル点を囲む全部の点を相関
   時間の±Ｘ倍の距離へ移動せよ。 ４） 全部の必要とされる点が識別されるまでステップ
   １から反復せよ。 ５） 全部の点が識別された時は、重みの低下する順序
   のリストを得る目的で、リストの順序を反転せよ。 というアルゴリズムにより識別される、請求項１から５
   までのいずれか１項記載の装置。
7. 【請求項７】 係数Ｘが、使用されるウィーナフィルタ
   の選択により含まれる可能な相関時間の範囲のために最
   適な値へ、経験的に選定される請求項６記載の装置。