JPH0964857A - 最大相関値タイミング推定回路及び受信装置 - Google Patents

最大相関値タイミング推定回路及び受信装置

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JPH0964857A
JPH0964857A JP21699395A JP21699395A JPH0964857A JP H0964857 A JPH0964857 A JP H0964857A JP 21699395 A JP21699395 A JP 21699395A JP 21699395 A JP21699395 A JP 21699395A JP H0964857 A JPH0964857 A JP H0964857A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプリングレートを変化させることなく、
容易に最大相関値位置検出精度を向上させること。 【解決手段】 最大相関値検出位置補正部5は、本発明
において特に重要な部分であって、相関器4から相関値
を受け取ると共に、制御部2Aから最大相関値の位置を
検出するための2種類の最大相関値判定用閾値信号θ
1、θ2を与えられると、最大相関値とこの最大相関値
の前後の二つの相関値との3つの相関値の大小関係から
最も確からしい最大相関値の時間的位置を補正して求め
て、制御部2Aへ通知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は最大相関値タイミン
グ推定回路及び受信装置に関し、特に最大相関値位置の
検出精度の向上に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、フレーム同期やタイミング抽出の
ためのデジタル信号処理において、相関計算を用いて信
号中の既知パターンの検出を行うことがある。このよう
な場合に、予め設定する既知パターンに鋭い自己相関特
性と、同時に使用される既知パターンに対する相互相関
特性を持たせた上で、信号のサンプル値系列と、既知パ
ターン(参照系列)との相関計算を行い、その相関値が
最大となった点のサンプリング位相を用いて、同期やタ
イミング抽出を行っている。
【0003】図2は一例の相関を用いた信号受信回路の
構成図である。この図2において、A/D(アナログ/
デジタル)変換器1は受信信号を、制御部2から与えら
れる所定サンプリング周波数でサンプリングしてアナロ
グ/デジタル変換してデジタル信号(サンプル値系列信
号)をバッファ3へバッファリングさせる。
【0004】制御部2は相関計算に必要な長さのサンプ
ル値系列信号が溜まると相関計算を行うために読み出し
命令を与えて、サンプル値系列信号を相関器4に与えさ
せると共に、相関器4に対して参照系列を設定する。相
関器4はバッファ3から与えられるサンプル値系列と参
照系列との相関計算を行い、相関値を相関計算結果とし
て制御部2に通知するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記相
関器4による相関計算は、サンプル値系列と参照系列と
の相関計算を行うものであるから、いずれのタイミング
で最大相関値をとるかを表す最大相関位置精度は、A/
D変換におけるサンプリングレートに依存する。つま
り、サンプリングレートを低速にすれば、最大相関位置
精度は悪く(低く)なり、また、サンプリングレートを
高速にすれば、最大相関位置精度は良く(高く)なる。
従って、最大相関位置精度を向上させようとすると一般
的にはサンプリングレートを高速化することが必要とな
り、高速のA/D変換器を必要とし、これによってA/
D変換器に要請される性能が高くなり、更に、高速化に
よって消費電力の増加、熱発散の上昇などを招き、容易
に信号受信回路を実現することができなくなっていた。
【0006】このようなことから、サンプリングレート
を変化させることなく、容易に最大相関位置精度を向上
させることができる最大相関値タイミング推定回路と、
この回路を用いてフレーム同期、ビット同期、シンボル
同期などの精度を向上させることができる受信装置の提
供が要請されている。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項1の発明
の最大相関値タイミング推定回路は、入力信号を所定サ
ンプリング周期でサンプリングし、サンプリング系列信
号を出力する入力信号サンプリング手段と、上記サンプ
リング系列信号と参照系列信号との相互相関計算を行っ
て相関値を出力する相関手段と、所定探索区間における
相関値の大小関係の判定結果から最大相関が得られるタ
イミングを上記所定サンプリング周期以下の精度で推定
する最大相関値タイミング推定手段とを備えて上述の課
題を解決するものである。
【0008】このような構成を採ることで、入力信号か
ら参照系列信号と最も相関の高いタイムミングを相関計
算後のいくつかの相関値の大小関係から、サンプリング
間隔の間のいずれかの細かい精度で推定するのである。
従って、従来はサンプリング間隔ごとの相関値の大きさ
から判定することから、サンプリング間隔以下の精度
で、どのタイミングに最大相関があるかを知ることはで
きなかったが、上述のような構成を採ることで、サンプ
リング間隔以下の精度で最大相関値タイミングを推定す
ることができるのである。
【0009】また、請求項2の発明は、請求項1の構成
において、上記最大相関値タイミング推定手段が、上記
探索区間における最大相関値と、この最大相関値の前後
の少なくとも二つの相関値と、これらの少なくとも三つ
の相関値の基本的な大きさを判断するための第1の判定
値と、上記三つの相関値の内のいずれか二つの間の相関
値の大小関係を判断するための第2の判定値とから上記
最大相関が得られるタイミングを推定するものである。
【0010】このような構成を採ることで、上記探索区
間における最大相関値と、この最大相関値の前後の少な
くとも二つの相関値とを使用して、これらの三つの相関
値の大小関係から最も確からしい最大相関値タイミング
を誤りなく精度良く推定することができる。
【0011】更に、請求項3の発明は、請求項2の構成
において、上記最大相関値タイミング推定手段が、上記
三つの相関値の内、上記最大相関値の前後のいずれかの
相関値が上記第1の判定値以下で、且つその他の上記相
関値が上記第1の判定値よりも大きく、しかも上記最大
相関値と上記第1の判定値よりも大きい最大相関値の前
後の上記第1の判定値よりも大きいいずれかの相関値と
の差が上記第2の判定値以下の場合は、上記最大相関値
とこの最大相関値の前後の上記第1の判定値よりも大き
いいずれかの相関値との間の中間点を最大相関値タイミ
ングとして推定するものである。
【0012】このような構成を採ることで、最大相関値
の前後のいずれかの相関値が第1の判定値以下で、その
他の上記相関値が上記第1の判定値よりも大きく、最大
相関値とこの最大相関値の前後の上記第1の判定値より
も大きいいずれかの相関値との差が上記第2の判定値以
下のような大小関係の場合は、上記最大相関値とこの最
大相関値の前後の上記第1の判定値よりも大きいいずれ
かの相関値との間の中間点を最大相関値タイミングとす
ることは、相関特性の連続性を考慮すると何等問題な
く、検出精度を上げることができ、好ましいことであ
る。
【0013】更にまた、請求項4の発明は、請求項2又
は3の構成において、上記最大相関値タイミング推定手
段が、上記三つの相関値の内、上記最大相関値の前後の
いずれかの相関値が上記第1の判定値以下で、且つその
他の上記相関値が上記第1の判定値よりも大きく、上記
最大相関値と上記第1の判定値よりも大きい最大相関値
の前後の上記第1の判定値よりも大きいいずれかの相関
値との差が上記第2の判定値よりも大きい場合は、上記
最大相関値とこの最大相関値の前後の上記第1の判定値
よりも大きいいずれかの相関値との間のいずれかのタイ
ミングを最大相関値タイミングとして推定するものであ
る。
【0014】このような構成を採ることで、上記最大相
関値と上記第1の判定値よりも大きい最大相関値の前後
の上記第1の判定値よりも大きいいずれかの相関値との
差が上記第2の判定値よりも大きい場合は、最大相関値
と他の第1の判定値よりも大きいいずれかの相関値との
間のいずれかの最適なタイミングを最大相関値タイミン
グとすることで、従来に比べ検出精度を向上させること
ができる。
【0015】また、請求項5の発明は、請求項1〜4の
いずれかの構成において、更に、推定された上記最大相
関値タイミング信号を使用して、入力信号サンプリング
手段における入力信号に対する上記サンプリングのタイ
ミングの位相を制御する制御手段を備えるものである。
【0016】このような構成を採ることで、入力信号に
対する最大相関値タイミングでのサンプリングを可能と
することができる。
【0017】更に、請求項6の発明の受信装置は、請求
項1〜5のいずれかに記載の構成の最大相関値タイミン
グ推定回路で推定された最大相関値タイミング信号を使
用して、フレーム同期、ビット同期、シンボル同期のい
ずれかを行うことで上述の課題を解決するものである。
【0018】このような構成を採ることで、精度良く推
定された最大相関値タイミング信号を使用することで、
フレーム同期、ビット同期、シンボル同期の性能を簡単
な構成で容易に向上させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施の形態を
図面を用いて説明する。 『本発明の第1の実施の形態』:そこで、本発明の実施
の形態においては、デジタル通信に適用され、受信信号
のサンプル値系列と参照系列との相関値を計算し、最大
相関値の位置を検出する『信号相関検出回路』におい
て、『最大相関値が検出されたサンプルと、このサンプ
ルの前後のサンプルで計算された相関値とを基に、最大
相関値の最も確からしい位置を補正によって精度良く求
めることができるように構成する』。
【0020】更に、具体的に本発明の特徴となる内容に
ついて説明する。先ず、図3は受信信号のサンプリング
におけるナイキスト点に対する相関値特性を示す概念図
である。この図3において、中心軸をナイキスト点の軸
とすると、A/D変換器に対するサンプリングタイミン
グ信号によって、相関値特性曲線KY1が最大となるナ
イキスト点SP3を最も確からしい最大相関値タイミン
グとすることが好ましい。
【0021】しかしながら、実際には受信信号に対する
A/D変換器に対するサンプリングタイミング信号のタ
イミングがSP3よりも時間的に早いタイミングSP
1、SP2などでサンプリングを行ってしまうとSP3
のような最大相関位置を得ることはできない。また、理
想的なタイミングであるSP3よりも遅いタイミングS
P4、SP5でサンプリングを行ってしまった場合もS
P3のような最大相関位置を得ることはできない。
【0022】このように実際にA/D変換器に対するサ
ンプリングタイミング信号によって理想的なナイキスト
点でサンプリングすることによって最大相関値を得るよ
うな最大相関値タイミングを検出することは容易なこと
はではないのである。そこで、『本発明は一つの相関値
が閾値以上か否かによって、最大相関位置を検出するの
ではなく、所定探索区間における最大相関値とその前後
のいくつかの相関値の値を考慮して最も確からしい最大
相関値のタイミングを精度良く求めるものである』。
【0023】図1は信号相関検出回路の機能構成図であ
る。この図1において、信号相関検出回路は、A/D変
換器1と、制御部2Aと、バッファ3と、相関器4と、
最大相関値検出位置補正部5とから構成されている。こ
の『信号相関検出回路において特徴的なことは、制御部
2Aと、最大相関値検出位置補正部5とによって最大相
関値が検出されたサンプルと、このサンプルの前後のサ
ンプルで計算された相関値とを基に、最大相関値の最も
確からしい位置を補正によって精度良く求めることであ
る』。
【0024】尚、A/D変換器1と、バッファ3と、相
関器4とは上述の図1と同様な機能を有し、入力信号を
A/D変換した所定長のサンプル値系列と、参照系列
(既知パターン)との相関計算を行って相関値を『最大
相関値検出位置補正部5』に与える。
【0025】『最大相関値検出位置補正部5』は、本発
明において特に重要な部分であって、相関器4から探索
区間におけるいくつかの相関値を受け取ると共に、制御
部2Aから最大相関値の位置を検出するための2種類の
最大相関値判定用閾値信号θ1、θ2を与えられると、
探索区間における最大相関値を検出し、しかもこの最大
相関値の前後の2つの相関値を検出して、これらの相関
値の大小関係から最も確からしい最大相関値の時間的位
置(タイミング)を精度良く補正して求めて、制御部2
Aへ通知するものである。
【0026】尚、上記最大相関値判定用閾値信号θ1、
θ2の内、θ1は、探索区間における相関値のおおまか
な大小を識別するための閾値レベルである。一方、θ2
は探索区間におけるいくつかの相関値の間の大小関係を
判別するための閾値レベルである。これらの最大相関値
判定用閾値信号θ1、θ2を使用して最も確からしい最
大相関値のタイミングを精度良く求めるものである。
【0027】制御部2Aは、最大相関値探索開始指示信
号を入力されると、A/D変換器1にサンプリングタイ
ミング信号を最適に位相制御して与える。また、制御部
2Aは、バッファ3を初期化してA/D変換器1からの
サンプル値系列をバッファリングさせる。制御部2A
は、バッファ3に所定長さのサンプル値系列がバッファ
リングされると相関器4に与えさせる。同時に制御部2
Aは参照系列(既知パターン)を相関器4に与える。制
御部2Aは最大相関値検出位置補正部5から最大相関位
置検出信号の通知を受けると、この最大相関位置検出信
号の時間的タイミングに応じてA/D変換器1へのサン
プリングタイミング信号の位相制御を行って与える。
【0028】(動作): 上述の図1の信号相関検出
回路の全体的な動作を図6の動作フローチャートを用い
て説明する。先ず制御部2Aからバッファ3に対する制
御信号によってバッファ内部の初期化を行うと共に、A
/D変換器1に対して所定周波数のサンプリングタイミ
ング信号を与える(ステップS1)。次にバッファ3
は、A/D変換器1からの最大相関の探索区間分の所定
長のサンプル値系列の蓄積待ちを行う(ステップS
2)。
【0029】次に上記所定長のサンプル値系列の蓄積が
なされると制御部2Aは相関計算を行う区間の初期設定
を相関器4に対して行う(ステップS3)。次に制御部
2Aは、相関器4に対して参照系列(既知パターン)を
設定すると共に、バッファ3に蓄積された所定長のサン
プル値系列を読み出させて相関器4に与えさせ、上記参
照系列(既知パターン)との相互相関計算を行わせて、
相関値を相関器4から最大相関値検出位置補正部5に与
える(ステップS4)。そして、相関値とその時間的な
検出位置を最大相関値検出位置補正部5に記憶する(ス
テップS5)。
【0030】相関器4、最大相関値検出位置補正部5
は、探索区間分の相互相関計算によるこのような相関値
の記憶処理を行う(ステップS6)。最大相関値検出位
置補正部5は、相関器4から与えられた相関値に基づい
て最大相関値の検出点とその前後の相関値の検出点との
相関を求める(ステップS7)。この相関計算によって
補正後の最も確からしい最大相関位置を求める(ステッ
プS8)ものである。これによって得られた補正後の最
も確からしい最大相関位置に基づき、制御部2AはA/
D変換器1に対するサンプリングタイミング信号の位相
を制御し、サンプリング系列の取り込みを制御するもの
である。
【0031】(最大相関値検出位置補正部5の詳細):
図4は最大相関値検出位置補正部5の詳細な一例の
機能構成図である。この図4において、最大相関値検出
位置補正部5は、相関値抽出回路55と、相関値レジス
タ51〜53と、最大相関値検出位置判定回路54とか
ら構成されている。
【0032】そこで、先ずサンプリング間隔をΔtと
し、探索区間内の最大相関値をC(max)とし、この
検出サンプルのインデックスをImaxとし、Imax
の時間換算値をt(Imax)とし、補正後の最も確か
らしい最大相関位置をtsとする。
【0033】相関値抽出回路55は、相関器4からの所
定長の探索区間における相関値信号を取り込み、この相
関値の中から最大相関値を抽出すると共に、この最大相
関値の前後の二つの相関を抽出し、これら3つの相関値
を相関値レジスタ51〜53に設定する。相関値レジス
タ51は例えば、最大相関値の1個前の相関値を一旦保
持し、最大相関値検出位置判定回路54に与える。相関
値レジスタ52は最大相関新値を一旦保持し、最大相関
値検出位置判定回路54に与える。相関値レジスタ53
は最大相関値の1個後の相関値を一旦保持し、最大相関
値検出位置判定回路54に与える。
【0034】最大相関値検出位置判定回路54は、相関
値レジスタ51〜53から与えられた相関値の大小関係
から補正後の最も確からしい最大相関位置tsを求める
ものである。そこで、具体的には最大相関値Cmax及
びその前後のサンプルで計算された相関値として、C
max−1=C(Imax−1)、Cmax+1=C
(Imax+1)を上述の最大相関値判定用閾値信号θ
1、θ2で比較し、この結果によって最大相関値の検出
位置を最適に精度良く補正して推定するものである。
【0035】そこで、図5は最大相関値検出位置判定の
説明図である。この図5(a)は、第1相関値SP1、
第2相関値SP2、第3相関値SP3が図のように得ら
れた場合を示しており、第2相関値SP2がナイキスト
点にあり、このナイキスト点の軸を中心として、第1相
関値SP1と、第3相関値SP3とが対象に得られてい
る。このような場合は、補正後の最も確からしい最大相
関位置tsを次のように判定処理して求める。
【0036】(1)即ち、Cmax−1>θ1、且つC
max>θ1、且つCmax+1>θ1の場合は、補正
後の最も確からしい最大相関位置tsをt(Imax)
とすることが好ましい。
【0037】次に、図5(b)は、相関値特性の山がナ
イキスト軸を中心として左へ少しずれている状態を示し
ている。そして、第1相関値SP1は閾値θ1よりも上
にあり、第2相関値SP2は相関値特性の山の頂上より
も少し下にあり、第3相関値SP3は閾値θ1よりも下
にある。このような場合は、補正後の最も確からしい最
大相関位置tsを次のように判定処理して求める。
【0038】(2)即ち、Cmax−1>θ1、且つC
max>θ1、且つCmax+1≦θ1の場合は、更に
max−Cmax−1>θ2ならば、補正後の最も確
からしい最大相関位置tsをt(Imax)−α×Δt
とする。尚、このαは1以下の値である。従って、『こ
のαの値を最適に選択することでΔt以下の精度で精密
に最大相関位置を求めることができるのである』。
【0039】また、Cmax−Cmax−1≦θ2なら
ば、補正後の最も確からしい最大相関位置tsをt(I
max)−Δt/2とする。つまり、Cmax−C
max− が閾値θ2以下であるときは、Δtの中央を
補正後の最も確からしい最大相関位置tsとするもので
ある。
【0040】次に、図5(c)は、上記図5(b)とは
逆に、相関値特性の山がナイキスト軸を中心として右へ
少しずれている状態を示している。そして、第1相関値
SP1は閾値θ1よりも下にあり、第2相関値SP2は
相関値特性の山の頂上にあり、第3相関値SP3は閾値
θ1よりも上にある。このような場合は、補正後の最も
確からしい最大相関位置tsを次のように判定処理して
求める。
【0041】(3)即ち、Cmax−1≦θ1、且つC
max>θ1、且つCmax+1>θ1の場合は、更に
max−Cmax+1>θ2ならば、補正後の最も確
からしい最大相関位置tsをt(Imax)+α×Δt
とする。尚、このαは1以下の値である。従って、『こ
のαの値を最適に選択することでΔt以下の精度で精密
に最大相関位置を求めることができるのである』。
【0042】また、Cmax−Cmax+1≦θ2なら
ば、補正後の最も確からしい最大相関位置tsをt(I
max)+Δt/2とする。つまり、Cmax−C
max+ が閾値θ2以下であときは、Δtの中央を補
正後の最も確からしい最大相関位置tsとするものであ
る。
【0043】次に図5(d)は、相関値特性の山がナイ
キスト軸を中心として、山の頂上の第2相関値SP2は
閾値θ1よりも大きく、第1相関値SP1、第3相関値
SP3が閾値θ1よりも小さいときである。このような
場合は、補正後の最も確からしい最大相関位置tsを次
のように判定処理して求める。
【0044】(4)即ち、Cmax−1≦θ1、且つC
max>θ1、且つCmax+1≦θ1の場合、補正後
の最も確からしい最大相関位置tsはt(Imax)と
することが好ましい。
【0045】次に図5(e)は、相関値特性の山が全体
的に閾値θ1よりも小さい値をとっているものである。
このような場合は、補正後の最も確からしい最大相関位
置tsを次のように判定処理して求める。
【0046】(5)即ち、Cmax−1≦θ1、且つC
max≦θ1、且つCmax+1≦θ1の場合、補正後
の最も確からしい最大相関位置tsはt(Imax)と
することが好ましい。
【0047】以上のようにして最大相関値検出位置判定
を行うことで、サンプリングがナイキスト点からずれて
いても最も確からしい最大相関値の位置を精度良く求め
ることができる。
【0048】(本発明の第1の実施の形態の効果):
以上の本発明の第1の実施の形態によれば、最大相関
値が検出されたサンプル値と、このサンプル値の前後の
サンプル値で計算された相関値を基に、最大相関値の検
出位置を補正して求めることで、A/D変換のサンプリ
ング間隔以下の精度で最も確からしい最大相関位置(タ
イミング)を推定することができる。従って、サンプリ
ング周波数を高速にすることなく最大相関値の検出位置
精度を容易に向上させることができる。また、消費電力
の増大もなく小型化に適した回路を実現することができ
る。
【0049】『本発明の第2の実施の形態』:上述の信
号相関検出回路をTDMAセルラシステムの通信装置の
受信回路に適用する場合の実施の形態を説明する。図7
は受信フレームと相関値特性の概略説明図である。この
図7(a)において、1フレームは例えば、6スロット
から構成され、1スロットは同期信号部SYNCと、デ
ータ部とから構成され、同期信号部SYNCはmシンボ
ル(mは2以上の整数)から構成されている。受信信号
は変調方式として、例えば、π/4シフト(差動符号
化:Differential)QPSKが採用されて
いるものとする。
【0050】図7(b)は、上記変調信号を信号相関検
出回路で受信した場合の相関値特性を示すものであり、
受信フレーム同期をとるためには、例えば、スロット1
の同期信号SYNC1を見付け出し、最大相関値の時間
的な位置を精度良く検出する必要があるのである。つま
り、スロット1の同期信号SYNC1を1シンボル以下
の精度で最大相関位置を検出できることが好ましい。そ
こで、上述の第1の実施の形態で示した信号相関検出回
路を使用すると、A/D変換のサンプリングレートを高
速にすることなく、最も確からしい最大相関値の位置を
精度良く検出することができるのである。
【0051】図8は、上述の信号相関検出回路をTDM
Aセルラシステムの通信装置の受信回路に適用する場合
の機能構成図である。この図8において、通信装置の受
信回路は、A/D変換器1と、制御部2Aと、モデム処
理部6と、音声復号部7とから構成されている。A/D
変換器1と、制御部2Aとは上述の信号相関検出回路の
ものと同じである。モデム処理部6には、モデム処理回
路の他、最大相関値を検出してフレーム同期をとるため
の信号相関検出回路8が備えられている。この信号相関
検出回路8は、バッファ3と、相関器4と、最大相関値
検出位置補正部5とを備える。
【0052】A/D変換器1からのサンプル値系列は、
モデム処理部6内のバッファ3に与えられ、上述の第1
の実施の形態の信号相関検出回路と同様に、制御部2A
からの参照系列と、受信サンプル値系列との相互相関を
相関器4でとって、最大相関値検出位置補正部5で最も
確からしい最大相関値の位置を検出する。即ち、受信フ
レームのスロット1の同期信号SYNC1の第1シンボ
ルを1シンボル以内の精度で検出してフレーム同期をと
り、最大相関値の位置を制御部2Aへ通知するように構
成されている。
【0053】この受信回路の最大相関値検出位置補正部
5は、上述の第1の実施の形態で説明したように、相関
器4で得た少なくとも3つの相関値の内、最大相関値が
検出されたサンプルと、このサンプルの前後のサンプル
で計算された相関値とを基に、最大相関値の最も確から
しい位置を、Δt(サンプリング周期)以下の精度で補
正して精度良く求めるものである。
【0054】この通知によって制御部2Aは、A/D変
換器1に対するサンプリングタイミング信号の位相を調
整して与え、これによってA/D変換器1の出力をタイ
ミグを調整することができ、信号相関検出回路8での最
大相関値をナイキスト点でサンプリングすることができ
るように制御することができる。
【0055】上記フレーム同期によってモデム処理部6
では、信号相関検出回路8によるフレーム同期の検知を
基にして、受信データを復調して音声復号部7に復調デ
ータを与えて、音声信号を復号させるのである。
【0056】尚、上述の相関器4は、例えば、同期系列
Φ={φ、…、φNt}とし、φ:複素数(i=
1、…、Nt)とし、Nt:同期系列長とし、受信信号
y(t)とし、サンプリング値yn(複素数)=y(t
+(n−1)T)、t:サンプリングタイミング、
T:シンボル区間、n=1、2、…、としたときに、相
関値としてC(n)=Σ(φ・y n+i−1)、i
=1〜Nt、*は複素共役、で表すことができる相関器
として実現するものである。
【0057】(本発明の第2の実施の形態の効果):
以上の本発明の第2の実施の形態のTDMAセルラシ
ステムの通信装置の受信回路によれば、受信信号がπ/
4シフト(差動符号化)QPSKで変調されている場合
であっても、上述のA/D変換器1と、制御部2Aと、
モデム処理部6内の信号相関検出回路8とによる一連の
信号相関検出系統によって、受信フレームの同期信号S
YNC1の1シンボル以内の精度で最も確からしい最大
相関値の位置を、A/D変換のサンプリング速度を高速
にすることなく精度良く検出することができる。
【0058】従って、フレーム同期の精度も簡単な構成
で容易に向上させることができ、消費電力の増大もなく
小型化に適した回路を実現することができる。
【0059】(他の実施の形態): (1)尚、以上
の実施の形態において、参照系列(既知パターン)とし
ては、M系列(Maximum Length Cod
e(Sequence))、非M系列、Gold符号系
列、Kasami符号(the small set
of Kasami sequence)、多値系列な
どのいずれの系列を使用しても、良好な自己相関特性を
得ることができる。また、これらの複合型の系列を使用
することも好ましい。
【0060】(2)また、上述の信号相関検出回路は、
TDMAセルラシステムの通信装置の受信回路に適用す
ることを意識したものではなく、フレーム同期回路、位
相同期回路、タイミング検出回路、ビット同期回路、シ
ンボル同期回路など種々の信号受信回路として適用する
ことができる。また、CDMAによるセルラシステムの
受信回路などにも適用することができる。
【0061】(3)更に、上述の実施の形態において
は、3つの相関値の閾値θ1、θ2に対する大小関係に
よって最大相関位置を補正したが、精度を上げるために
更に多くの相関値と、閾値とで判定するように構成する
ことは、更に位置精度を向上させる上で好ましい。
【0062】(4)更にまた、上述の第1の実施の形態
において、図9に示すように相関値SP1〜SP3を得
て、尚、SP1は無相関として得た場合でも、SP2、
SP3が閾値θ1よりも大きい場合は、上述の第1の実
施の形態の(3)による判定方法、即ち、SP2とSP
3との間の中間点又はSP2とSP3との間のいずれか
の位置を最大相関値タイミングとするように判定するこ
とも好ましい。
【0063】
【発明の効果】以上述べた様に本発明の最大相関値タイ
ミング推定回路は、入力信号を所定サンプリング周期で
サンプリングし、サンプリング系列信号を出力する入力
信号サンプリング手段と、サンプリング系列信号と参照
系列信号との相互相関計算を行い、相関値をサンプリン
グ出力する相関手段と、所定探索区間における相関値の
大小関係の判定結果から最大相関が得られるタイミング
を所定サンプリング周期以下の精度で推定する最大相関
値タイミング推定手段とを備えたことで、サンプリング
レートを変化させることなく、容易に最大相関位置精度
を向上させることができる。
【0064】また、本発明の受信装置は、上述の最大相
関値タイミング推定回路で推定された最大相関値タイミ
ング信号を使用して、フレーム同期、ビット同期、シン
ボル同期のいずれかを行うことで、フレーム同期、ビッ
ト同期、シンボル同期などの精度を向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における信号相関検
出回路の機能構成図である。
【図2】従来の信号受信回路の構成図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態における相関値サン
プリング特性の説明図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における最大相関値
検出位置補正部の詳細な一例の機能構成図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態における最大相関値
検出位置判定の説明図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態における信号相関検
出回路の動作フローチャートである。
【図7】本発明の第2の実施の形態におけるTDMAフ
レーム及び検出相関値の説明図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態における信号相関検
出回路をTDMAセルラシステムの通信装置の受信回路
に適用する場合の機能構成図である。
【図9】他の実施の形態における最大相関値検出位置判
定の説明図である。
【符号の説明】
1…A/D(アナログ/デジタル)変換器、2A…制御
部、3…バッファ、4相関器…、5…最大相関値検出位
置補正部、51〜53…相関値レジスタ、54…最大相
関値検出位置判定回路、55…相関値抽出回路。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号を所定サンプリング周期でサン
    プリングし、サンプリング系列信号を出力する入力信号
    サンプリング手段と、 上記サンプリング系列信号と参照系列信号との相互相関
    計算を行って相関値を出力する相関手段と、 所定探索区間における相関値の大小関係の判定結果から
    最大相関が得られるタイミングを上記所定サンプリング
    周期以下の精度で推定する最大相関値タイミング推定手
    段とを備えたことを特徴とする最大相関値タイミング推
    定回路。
  2. 【請求項2】 上記最大相関値タイミング推定手段は、
    上記探索区間における最大相関値と、この最大相関値の
    前後の少なくとも二つの相関値と、これらの少なくとも
    三つの相関値の基本的な大きさを判断するための第1の
    判定値と、上記三つの相関値の内のいずれか二つの間の
    相関値の大小関係を判断するための第2の判定値とから
    上記最大相関が得られるタイミングを推定することを特
    徴とする請求項1記載の最大相関値タイミング推定回
    路。
  3. 【請求項3】 上記最大相関値タイミング推定手段は、
    上記三つの相関値の内、上記最大相関値の前後のいずれ
    かの相関値が上記第1の判定値以下で、且つその他の上
    記相関値が上記第1の判定値よりも大きく、しかも上記
    最大相関値と上記第1の判定値よりも大きい最大相関値
    の前後の上記第1の判定値よりも大きいいずれかの相関
    値との差が上記第2の判定値以下の場合は、上記最大相
    関値とこの最大相関値の前後の上記第1の判定値よりも
    大きいいずれかの相関値との間の中間点を最大相関値タ
    イミングとして推定することを特徴とする請求項2記載
    の最大相関値タイミング推定回路。
  4. 【請求項4】 上記最大相関値タイミング推定手段は、
    上記三つの相関値の内、上記最大相関値の前後のいずれ
    かの相関値が上記第1の判定値以下で、且つその他の上
    記相関値が上記第1の判定値よりも大きく、しかも上記
    最大相関値と上記第1の判定値よりも大きい最大相関値
    の前後の上記第1の判定値よりも大きいいずれかの相関
    値との差が上記第2の判定値よりも大きい場合は、上記
    最大相関値とこの最大相関値の前後の上記第1の判定値
    よりも大きいいずれかの相関値との間のいずれかのタイ
    ミングを最大相関値タイミングとして推定することを特
    徴とする請求項2又は3記載の最大相関値タイミング推
    定回路。
  5. 【請求項5】 更に、推定された上記最大相関値タイミ
    ング信号を使用して、上記入力信号サンプリング手段に
    おける上記入力信号に対する上記サンプリングのタイミ
    ングの位相を制御する制御手段を備えることを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれかに記載の最大相関値タイミン
    グ推定回路。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の最大相
    関値タイミング推定回路で推定された最大相関値タイミ
    ング信号を使用して、フレーム同期、ビット同期、シン
    ボル同期のいずれかを行う装置構成であることを特徴と
    する受信装置。
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