JPH09214575A - 遅延検波回路及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 位相補正を自動的に精度良く行い、誤り率の
低い優れた遅延検波回路を提供する。 【解決手段】 スイッチ２４は位相差補正量推定器２
２，２３のうち一方に位相差補正量の推定を実行させ、
同時にスイッチ２５は他方の推定器の推定補正量を第１
補正量として選択し、加算器１５へ出力する。正常受信
判定器２１は、既知シンボル列が復調器によって正常に
受信される毎に、スイッチ２４、２５の選択状態を切り
換える。第２補正回路１６は、第１補正回路１４の加算
器１５から出力される暫定補正位相差信号及び理想的位
相差信号に基づいて第２補正量を推定し、暫定補正位相
差信号及び第２補正量に基づいて補正位相差信号を生成
して復調器１８へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル位相変調信
号の復調回路に係り、特に、ＰＳＫ（Phase Shift Keyi
ng）信号を復調するための遅延検波回路及び方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】デジタル位相変調信号を復調する遅延検
波方式は、移動通信の分野で広く用いられている。しか
しながら、遅延検波方式には、送信周波数ドリフト等に
よる周波数ずれがあると、誤り率の劣化が著しくなりや
すいという欠点がある。周波数ずれが、通常、受信位相
差の位相回転として受信機側で検出されてしまうためで
ある。そこで、この周波数ずれを補正する遅延検波回路
が提案されている。

【０００３】図３に従来の遅延検波回路の一例を示す。
受信位相差信号は加算器１を通して復調器２に入力し、
そこで復調シンボルが推定された後、変換器３によって
理想的な位相差が検出される。位相差補正量推定器４
は、受信位相差と理想的位相差との差を平均化すること
により位相補正量を推定し加算器１へ出力する。加算器
１は受信位相差と位相差補正量とを加算して周波数ずれ
を補正し、復調器２に帰還している。

【０００４】このような位相差補正回路を２段直列接続
した他の従来例も提案されている。この他の従来例にお
いて、バースト信号の予め定められた既知シンボル列
（ビット同期及びフレーム同期信号）の受信時には、第
１段の位相差補正回路を接続し第２段の位相差補正回路
を停止させておき、第１段の位相差補正回路によって位
相差補正を行う。続く未知シンボル列（データ）を受信
する際には、第１段の位相差補正回路を切断し、その時
点で第１段の位相差補正回路によって推定された位相差
推定値を用いて第２段の位相差補正回路が位相差補正を
実行する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す遅延検波回路の場合には、周波数オフセットを受け
た受信信号は雑音によりエラーが生じ易くなっている点
と、周波数オフセットによる位相回転が４５度を超える
と受信シンボルを正しく推定できず、瞬時周波数オフセ
ット量を誤って検出してしまう問題があった。

【０００６】更に、位相差補正回路を２段接続した遅延
検波回路の場合では、既知シンボルと未知シンボル列と
の受信をプロセッサ（ＣＰＵ）が予測して制御する必要
があり、ＣＰＵの負荷が大きくなるという問題を有して
いた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による遅延検波回
路は、復調器の他に、第１位相差補正回路、第２位相差
補正回路、及び正常受信判定器を有し、正常受信判定器
が復調器の出力をモニタして既知シンボル列の正常受信
を確認する毎に、第１位相差補正回路に設けられた２つ
の位相差補正量推定器を交互に切り換える。これによ
り、常に最新の既知シンボル列に従った位相差補正量を
用いて未知シンボル列の位相差信号を補正し、その補正
された位相差信号を用いて未知シンボル列を精度良く復
調することができる。その際、ＣＰＵに依存することな
く、正常受信判定器により位相差補正量推定器の切換制
御が行われる。

【０００８】より詳細には、既知シンボル列及びそれに
続く未知シンボル列からなるデジタル位相変調されたバ
ースト受信信号から復調シンボル信号を復調するための
回路は、バースト受信信号の瞬時位相と１シンボル時間
前の瞬時位相との位相差を検出し位相差信号を生成する
位相差検出手段と、位相差信号を補正して第１補正位相
差信号を生成する第１補正手段と、第１補正位相差信号
を補正して第２補正位相差信号を生成する第２補正手段
と、第２補正位相差信号に基づいて前記復調シンボル信
号を生成する復調手段と、復調シンボル信号から理想的
位相差信号を生成し第１補正手段及び第２補正手段へそ
れぞれ出力する変換手段と、からなり、第１及び第２補
正手段は更に次の要素からなる。

【０００９】第１補正手段は、位相差信号及び理想的位
相差信号に基づいて位相差補正量の推定を行う第１及び
第２推定手段と、第１及び第２推定手段のうち一の推定
手段に位相差補正量の推定を実行させ、同時に他の推定
手段によって推定された位相差補正量を第１補正量とし
て選択する切換手段と、位相差信号及び第１補正量に基
づいて第１補正位相差信号を生成する第１演算手段と、
既知シンボル列が復調手段によって正常に受信されると
切換手段の選択状態を切り換える正常受信判定手段と、
からなる。また、第２補正手段は、第１補正位相差信号
及び理想的位相差信号に基づいて第２補正量を推定する
第３推定手段と、第１補正位相差信号及び第２補正量に
基づいて第２補正位相差信号を生成する第２演算手段
と、からなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。

【００１１】図１は本発明による遅延検波回路の一実施
形態を示すブロック図である。本実施形態において、受
信したＰＳＫ信号はバースト信号であり、所定のビット
パターンからなる既知シンボル列（プリアンブル信号な
ど）と、それに続く未知シンボル列（データ信号）から
構成されている。

【００１２】このようなＰＳＫ信号１０１はリミッタ１
０によってキャリア帯域が制限され、そのリミッタ信号
１０２は瞬時位相計測器１１に出力される。瞬時位相計
測器１１はリミッタ信号１０２から瞬時位相信号１０３
を生成し、瞬時位相信号１０３はシンボル遅延器１２に
よって１シンボル時間だけ遅延され、その遅延位相信号
１０４が減算器１３へ出力される。減算器１３は瞬時位
相信号１０３と遅延位相信号１０４との位相差を算出
し、受信位相差信号１０５を生成する。

【００１３】受信位相差信号１０５は、第１補正量推定
回路１４及び加算器１５からなる第１位相差補正回路へ
出力され、そこで既知シンボル列に従って推定された暫
定補正位相差信号１０６が生成されると共に、第１補正
量推定回路１４には第１位相差補正量信号１１４が保持
される。第１位相差補正回路の加算器１５から出力され
た暫定補正位相差信号１０６は、更に、第２補正量推定
回路１６及び加算器１７からなる第２位相差補正回路に
入力し、そこで補正位相差信号１０８が生成されるとと
もに、第２補正量推定回路１６に第２位相差補正量信号
１０７が保持される。補正位相差信号１０８は復調器１
８へ出力され、復調シンボル信号１０９が生成される。
復調シンボル信号１０９は、変換器１９及び２０と正常
受信判定器２１へそれぞれ出力される。

【００１４】変換器１９は、既知シンボル列受信時にお
ける復調シンボル信号１０９から理想的位相差信号１１
０を生成し、第１位相差補正回路の補正量推定回路１４
へ出力する。変換器２０は、未知シンボル列受信時にお
ける復調シンボル信号１０９から理想的位相差信号１１
１を生成し、第２補正量推定回路１６へ出力する。ま
た、正常受信判定器２１は、受信ＰＳＫ信号の既知シン
ボル列が正常に受信されたことを検出し、正常に受信さ
れる毎にスイッチ切換信号１１２及び１１３を第１補正
量推定回路１４へ出力する。

【００１５】第１補正量推定回路１４は、位相差補正量
推定器２２及び２３と、スイッチ２４及び２５とからな
り、スイッチ２４は受信位相差信号１０５を位相差補正
量推定器２２及び２３のいずれかに転送し、スイッチ２
５は位相差補正量推定器２２及び２３からそれぞれ出力
される位相差補正量信号のうち一方を選択して加算器１
５へ出力する。その際、スイッチ２４及び２５の切換動
作は、正常受信判定器２１からの切換信号１１２及び１
１３によって、双方のスイッチが互いに別の位相差補正
量推定器を選択するように制御される。例えば、スイッ
チ２４が推定器２２を選択して受信位相差１０５を推定
器２２へ転送するときは、スイッチ２５は推定器２３を
選択して、その推定器２３が出力する位相差補正量信号
を加算器１５へ転送する。

【００１６】位相差補正量推定器２２及び２３は、既に
述べたように、瞬時的な受信位相差信号１０５と既知シ
ンボル列から得られた理想的位相差信号１１０とを入力
して瞬時的な位相差補正量を推定し、それらを順次保持
しながら平均化することにより位相差補正量を生成する
ものである。従って、図示されていないが、各推定器２
２及び２３には位相差補正量を保持するメモリが設けら
れている。暫定補正位相差信号１０６から位相差補正量
１０７を生成する位相差補正量推定器２６も同様の構成
を有する。

【００１７】次に、本実施形態による遅延検波回路の位
相差補正動作を説明する。ただし、初期状態において、
第１補正量推定回路１４のスイッチ２４は位相差補正量
推定器２２を選択し、逆にスイッチ２５は位相差補正量
推定器２３を選択しているものとし、更に、第１位相差
補正回路の位相差補正量推定器２２及び２３の出力と第
２補正量推定回路１６の位相差補正量推定器２６の出力
とは共にゼロにリセットされており、暫定補正位相差信
号１０６及び補正位相差信号１０８は受信位相差信号１
０５と等しくなっているものとする。このような初期状
態にある遅延検波回路にＰＳＫバースト信号１０１が入
力する場合を以下説明する。

【００１８】先ず、バースト信号のプリアンブル部、即
ち既知シンボル列に対応する受信位相差信号１０５が入
力するが、第１位相差補正量１１４及び第２位相差補正
量１０７はゼロであるから、暫定補正位相差信号１０６
及び補正位相差信号１０８は受信位相差信号１０５と同
一となる。従って、既知シンボル列に対応した復調シン
ボル信号１０９が得られ、それに従った理想的位相差信
号１１０が変換器１９から位相差補正量推定器２２及び
２３へ供給され、且つ理想的位相差信号１１１が変換器
２０から位相差補正量推定器２６へ供給される。位相差
補正量推定器２２は、スイッチ２４を通して入力してい
る受信位相差信号１０５と、変換器１９から入力してい
る理想的位相差信号１１０とを用いて瞬時位相差補正量
を推定し、それらを平均化することにより位相差補正量
信号を生成し保持する。この場合、位相差補正量推定器
２２によって生成される位相差補正量は、既知パターン
に対応したものであるから短時間で高い信頼性をもって
推定できる。

【００１９】こうして既知シンボル列が正常受信され同
期が確立すると、正常受信判定器２１は第１補正量推定
回路１４のスイッチ２４及び２５へ切換信号１１２及び
１１３をそれぞれ出力し、これによってスイッチ２４及
び２５は接続状態を変化させ、スイッチ２４は位相差補
正量推定器２３を、スイッチ２５は位相差補正量推定器
２２をそれぞれ選択する。これによって、加算器１５へ
出力される第１位相差補正量１１４は、位相差補正量推
定器２２に保持された既知シンボル列に対応した位相差
補正量となる。同時に、位相差補正量推定器２３は既知
シンボル列に続く未知シンボル列（データ）に対応した
受信位相差信号１０５を入力し、それに基づいて補正量
の推定を行う。

【００２０】この既知シンボル列に続いて未知シンボル
列（データ）が受信されると、未知シンボル列の受信位
相差信号１０５が加算器１５に入力し、位相差補正量推
定器２２から出力される第１位相差補正量１１４によっ
て補正される。それによって得られた暫定補正位相差信
号１０６は加算器１７に入力するが、この時点では位相
差補正推定器２６の位相差補正量１０７はゼロであるか
ら、そのまま補正位相差信号１０８として復調器１８へ
出力される。従って、未知シンボル列に対応した復調シ
ンボル信号１０９が得られ、それに従った理想的位相差
信号１１１が変換器２０から位相差補正量推定器２６へ
供給される。位相差補正量推定器２６は、暫定補正位相
差信号１０６と理想的位相差信号１１１とに基づいて、
瞬時的な位相差補正量を推定し、それらを順次保持しな
がら平均化することにより位相差補正量１０７を生成
し、加算器１７へ出力する。位相差補正量１０７を用い
て、加算器１７は未知シンボル列に対応した暫定補正位
相差信号１０６を補正し、補正位相差信号１０８として
復調器１８へ出力する。復調器１８は未知シンボル列の
補正位相差信号１０８から復調シンボル信号１０９を復
調する。

【００２１】このように未知シンボル列（データ）の復
調動作状態にあるときに、既知シンボル列（プリアンブ
ル）を受信し、上述したように正常受信判定器２１によ
って正常受信判定されると、切換信号１１２及び１１３
によって第１補正量推定回路１４のスイッチ２４及び２
５は再び切り替えられる。即ち、スイッチ２４は受信位
相差信号１０５を位相差補正量推定器２２へ転送し、ス
イッチ２５は位相差補正量推定器２３に保持された位相
差補正量を加算器１５へ出力する。従って、加算器１５
から出力される暫定補正位相差信号１０６は、常に再審
の第１位相差補正量信号１１４によって補正されたもの
となる。

【００２２】次に、デジタルコードレス電話システムに
おけるバースト信号を例として、本実施形態の動作をよ
り具体的に説明する。

【００２３】図２は、デジタルコードレス電話の同期バ
ースト信号の信号フォーマット（Ａ）と通常バースト信
号の信号フォーマット（Ｂ）を示す。たとえば、デジタ
ルコードレス電話の同期バースト信号内のビット同期用
信号２０１を既知シンボル列とすると、この既知シンボ
ル間の最小符号間距離が未知シンボル列のそれと比較し
て２倍となるため、復調シンボル信号１０９が誤りであ
る確率は極めて低くなる。これにより、位相差補正量推
定器で平均化される瞬時位相補正量が少ない個数で済む
ようになるので、位相差補正量推定器２２及び２３にお
いて位相差補正量を短時間で高い信頼性をもって推定す
ることができる。また、正常受信判定器２１に同期バー
スト信号内のフレーム同期用信号２０２を設定した場
合、同期バースト信号の正常受信毎にスイッチ２４及び
２５が連動して切り替わる。

【００２４】次に、同期バースト信号受信後の通常バー
スト受信になった場合、既に位相補正量信号１１４を出
力するための推定は終了しているため、加算器１５は受
信位相差信号１０５を位相補正量１１４に従って補正
し、暫定補正位相差信号１０６を出力する。この時点で
は位相差補正量推定器２６の位相差補正量信号１０７は
零にリセットされたままであるから、補正位相差信号１
０８と暫定補正位相差信号１０５とは等しくなってい
る。この状態では復調器１８は全ての送信シンボルの理
想的な位相差の中から補正位相差信号１０８に最も近い
位相差を検出することにより復調シンボル信号１０９を
推定出力する。一方、位相差補正量推定２６は、変換器
２０により出力される復調シンボル信号１０９の理想的
な位相差信号１１１と暫定補正位相差信号１０６とに基
づいて瞬時位相補正量を推定し平均化することにより位
相補正量信号１０８を推定出力する。このように、位相
差補正量推定器２６は、送信シンボルが未知であって且
つ予想できないときに予め位相差補正量推定器２２で推
定した位相差補正量によって補正されたものと、この位
相差を補正したものから推定される理想的な位相差１１
１とのずれから位相補正量１０８を推定する。

【００２５】次に、通常バースト受信中に同期バースト
信号を受信した場合、正常受信判定器２１には同期バー
スト信号内のフレーム同期用信号２０２が設定されてい
るから、同期バースト信号の正常受信毎にスイッチ２４
及び２５が切り替わり、常に最新の位相差補正量信号１
１４を用いて在廷補正位相差信号１０６が得られる。こ
のようなスイッチ２４及び２５の切換動作タイミングは
正常受信判定器２１によって制御されるために、ＣＰＵ
の制御負荷は軽減される。

【００２６】以上述べた通り、位相差補正量推定器２２
及び２３と、位相差補正量推定器２６と、正常信号受信
判定器２１とを使用することにより、復調器１８におい
て常に周波数オフセットの影響が取り除かれた補正位相
差信号１０８を用いて誤り率の優れた復調シンボル信号
１０９を推定出力することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め定められた既知シンボル列が受信されることと未知の
情報シンボル列が受信されることをＣＰＵが予測して制
御する必要がない。また通常バースト受信中に突然、既
知シンボル列である同期バースト信号を受信した場合に
も、常に最新の位相差補正量を用いて自動的に補正が行
えるため、送信周波数ドリフト等による周波数ずれがあ
る場合にも正しく受信できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による遅延検波回路の一実施形態を示す
ブロック図である。

【図２】（Ａ）はデジタルコードレス電話方式の同期バ
ースト信号の信号フォーマットを示す図であり、（Ｂ）
は通常バースト信号の信号フォーマットを示す図であ
る。

【図３】従来の遅延検波回路の一例を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１０ リミッタ １１ 瞬時位相計測器 １２ 遅延素子 １３ 減算器 １４ 第１補正量推定回路 １５ 加算器 １６ 第２補正量推定回路 １７ 加算器 １８ 復調器 １９ 変換器 ２０ 変換器 ２１ 正常受信判定器 ２２ 位相差補正量推定器 ２３ 位相差補正量推定器 ２４ スイッチ ２５ スイッチ ２６ 位相差補正量推定器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既知シンボル列及びそれに続く未知シン
   ボル列からなるデジタル位相変調されたバースト受信信
   号から復調シンボル信号を復調するための回路におい
   て、 前記バースト受信信号の瞬時位相と１シンボル時間前の
   瞬時位相との位相差を検出し位相差信号を生成する位相
   差検出手段と、 前記位相差信号を補正して第１補正位相差信号を生成す
   る第１補正手段と、 前記第１補正位相差信号を補正して第２補正位相差信号
   を生成する第２補正手段と、 前記第２補正位相差信号に基づいて前記復調シンボル信
   号を生成する復調手段と、 前記復調シンボル信号から理想的位相差信号を生成し、
   前記第１補正手段及び第２補正手段へそれぞれ出力する
   変換手段と、 からなり、 前記第１補正手段は、 前記位相差信号及び前記理想的位相差信号に基づいて位
   相差補正量の推定を行う第１及び第２推定手段と、 前記第１及び第２推定手段のうち一の推定手段に前記位
   相差補正量の推定を実行させ、同時に他の推定手段によ
   って推定された前記位相差補正量を第１補正量として選
   択する切換手段と、 前記位相差信号及び前記第１補正量に基づいて前記第１
   補正位相差信号を生成する第１演算手段と、 前記既知シンボル列が前記復調手段によって正常に受信
   されると、前記切換手段の選択状態を切り換える正常受
   信判定手段と、 からなり、 前記第２補正手段は、 前記第１補正位相差信号及び前記理想的位相差信号に基
   づいて第２補正量を推定する第３推定手段と、 前記第１補正位相差信号及び前記第２補正量に基づいて
   前記第２補正位相差信号を生成する第２演算手段と、 からなる、 ことを特徴とする遅延検波回路。
2. 【請求項２】 前記切換手段は、 前記位相差信号を前記第１推定手段及び第２推定手段の
   うち選択された一方に転送する入力切換手段と前記第１
   推定手段及び第２推定手段のうち前記入力切換手段によ
   り選択されていない他方の推定出力を第１補正量として
   選択する出力切換手段と、 からなり、 前記正常受信判定手段は、前記既知シンボル列が前記復
   調手段によって正常に受信されると、前記入力切換手段
   及び前記出力切換手段の選択状態をそれぞれ切り換え
   る、 ことを特徴とする請求項１記載の遅延検波回路。
3. 【請求項３】 既知シンボル列及びそれに続く未知シン
   ボル列からなるデジタル位相変調されたバースト受信信
   号から復調シンボル信号を復調するための遅延検波方法
   において、 前記バースト受信信号の瞬時位相と１シンボル時間前の
   瞬時位相との位相差を検出することで位相差信号を生成
   し、 前記復調シンボル信号から理想的位相差信号を生成し、 前記既知シンボル列が前記復調手段によって正常に受信
   される毎に前記位相差信号及び前記理想的位相差信号に
   基づいて位相差補正量の推定を行う２つの位相差補正量
   推定器を交互に選択することで、一方の位相差補正量推
   定器が前記位相差信号に対応する位相差補正量を推定す
   ると同時に、他方の位相差補正量推定器が既に推定され
   た位相差補正量を第１補正量として生成し、 前記位相差信号及び前記第１補正量に基づいて第１補正
   位相差信号を生成し、 前記第１補正位相差信号及び前記理想的位相差信号に基
   づいて第２補正量を推定し、 前記第１補正位相差信号及び前記第２補正量に基づいて
   第２補正位相差信号を生成し、 前記第２補正位相差信号から前記復調シンボル信号を復
   調する、 ことを特徴とする遅延検波方法。