(57)【要約】【課題】通信路環境が変化して、受信復調レベルが変動する場合であっても、構成や処理が簡単な固定的閾値により、正確な同期検出や同期維持が可能なシンボル同期装置及びその方法を提供することを目的とする。【解決手段】レベル値比較に代え、サンプリング点の相関値が最高値となる回数を検出するとともに、その判断のための閾値を予め設定した閾値回数とすることによって、受信電力値の変動には影響されることなく、同期検出と同期追従処理を行うように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した既知のデータパターンに基づいて各シンボルの同期タイミングを検出するシンボル同期装置において、受信した既知データパターンをｎ倍でオーバーサンプリングする手段と、オーバーサンプリングして既知データパターンとの相関値を出力するｎ個の相関器と、前記ｎ個の相関器出力値から最大レベルとなるものを選択する最大レベル検出手段と、前記ｎ個の相関器に対応させて、夫々の相関器出力が最大レベルとなる回数を計数するｎ個のカウンタと、所定数のシンボルにおける前記ｎ個のカウンタの計数値のうち最大の値を予め設定した閾値回数と比較する最大レベル回数比較手段と、この比較の結果、前記閾値の回数を超えたカウンタに基づいて同期タイミングを判定する同期タイミング判定手段と、を備えたことを特徴とするシンボル同期装置。
【請求項２】
請求項１記載のシンボル同期装置において、初期同期捕捉時の既知データパターンが同期用プリアンブル又は、その一部であり、同期後の同期追従時の既知データパターンが、各フレームに付加された既知データパターンであることを特徴とするシンボル同期装置。
【請求項３】
受信した既知のデータパターンに基づいて各シンボルの同期タイミングを検出するシンボル同期方法において、受信した既知データパターンをｎ倍でオーバーサンプリングする処理と、オーバーサンプリング値に対するｎ個の相関値を出力する相関処理と、前記相関処理による出力値から最大レベルとなるものを選択する最大レベル検出処理と、前記相関処理出力値が最大レベルとなる回数を計数するカウンタ処理と、所定数のシンボルにおける前記カウンタの計数値のうち最大の値を予め設定した閾値回数と比較する最大レベル回数比較処理と、この比較処理の結果、前記閾値の回数を超えたカウンタに基づいて同期タイミングを判定する同期タイミング判定処理と、を含むことを特徴とするシンボル同期方法。
【請求項４】
請求項３のシンボル同期方法において、初期同期捕捉時の既知データパターンが同期用プリアンブル又は、その一部であり、同期後の同期追従時の既知データパターンが、各フレームに付加された既知データパターンであることを特徴とするシンボル同期方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンボル同期装置及びシンボル同期方法に関し、特に、通信路環境変化の著しいデジタル無線通信システムに好適なシンボル同期、追従装置及びその方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル無線通信システムでは、受信側でデータを復調するために、先ず、シンボル同期を図り、同期確立後はそれに追従して同期を維持する必要がある。シンボル同期と追従（同期維持）には、通常、送受信両方において予め設定した既知のデータパターンを使用する。
即ち、送信側では、伝送するデータに既知のデータパターンを付加したフレーム単位で送信し、受信側では、この既知データパターンを補足することによって各フレームの同期を確立し、その同期タイミングに従ってフレーム中に配列されている情報データの復調を行う。デジタル無線通信システムでは、フレーム同期確立と同期維持が極めて重要であり、これら既知データパターンは、フレーム同期ワード（Frame Sync Word、以下「ＦＳＷ」）と称され、各フレームの先頭に配置される場合が一般的であるが、システムによっては、初期同期用として比較的長周期の同期用プリアンブルとして付加するものも存する。
【０００３】
以下、同期用プリアンブルを備えた通信フォーマットの一例として、ＭＩＬ-ＳＴＤ-１８８-１１０（A United States Defense Standardの電気通信に関する規格）に示されているフォーマットを例に説明する。
図４は、ＭＩＬ−ＳＴＤ−１８８−１１０に規定されている通信フォーマットを示す概要図であり、規格では更に、予め定められたパターンのコードを重畳することによってスクランブルを施すが、本発明の説明上不要であるので省略する。この例において、先頭の同期用プリアンブル３０１は、初期同期捕捉用に設けた既知データパターン（１４４０シンボル）であり、それに続いて送信される送信データ３０２は、上述したフレーム同期追従用の既知データパターン（ＦＳＷ）３０３と、未知のデータパターンである情報データ（通信データ）３０４からなる複数のフレームとして送信され、データは後述するシンボルにより構成される。
この例では既知データパターン（ＦＳＷ）は１６シンボルで、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調が施された情報データ（３２シンボル）を復調する際の同期検波の基準となる軸（Ｉ軸、Ｑ軸）を決定するためにも使用される。
【０００４】
ＰＳＫ変調においてシンボルは、送信する情報データをその位相位置によって表現するもので、例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：４位相偏移変調）の場合は、図５に示すように位相位置が設定されている。
即ち、ＱＰＳＫでは図５に示す例では、４つのシンボル位置（位相位置）によりデータを表現し、１つのシンボルにより２ビット分のデータを表現できる。具体的には、基準となる正弦波（図５のＩ軸）に対し、４５°、１３５°、２２５°、３１５°の位相の波のどれかを送信することによって２ビットにてあらわす４値、（００）、（０１）、（１０）、（１１）の情報を伝送することができる。なお、ＭＩＬ−ＳＴＤ−１８８−１１０規格によれば、更にシンボル位置が修正グレイ符号により符号化されるが、これも本発明に直接関係ないので説明を省略する。
このようにして送信された信号を受信復調する際には、送信されたシンボルの位相が、どの値（位置）に該当するものであるか、即ち、４種のビット列のどれを示すものであるかを正確に検出する必要があり、この判定処理が復調と云うことになる。
【０００５】
復調を正しく行うためには、最適なタイミングでシンボルを取り込む必要があるが、この様子を図６を用いて説明する。図６はＱＰＳＫデータのＩ軸（もしくはＱ軸）のシンボルのアイパターンを模式的に表したもので、1シンボル期間を周期として重ね書きしたものである。またこの例では、データの取得をシンボル周期（の周波数）の６倍（の周波数）でオーバーサンプリングしており、このオーバーサンプリングのタイミングをＴ０乃至Ｔ５で示している。なお、オーバーサンプリングの倍数については２倍を超えていれば任意の数値が設定可能であり、通常は４倍乃至８倍程度が一般的である。
図６に示す例においては、データの復調をＴ３のタイミングで行うのが最も良く、次にその直近のタイミングであるＴ２もしくはＴ４が良く、Ｔ１とＴ５での復調は好ましくなく、Ｔ０のタイミングでは復調不可能である。即ち、Ｔ３から離れるほど復調タイミングとしては不適当なものとなる。これは図６を見れば明らかなように、タイミングＴ３においてシンボル値が最小範囲に集中しておりシンボル値のばらつきが小さく、一方、Ｔ０、Ｔ５においてはシンボル値のばらつきが大きくなっている。このことは、シンボルデータに雑音（ノイズ）が混入した場合、アイの開口が一番広いＴ３におけるタイミングでの復調が、雑音の影響によりデータを誤る確率が最も低く、Ｔ３のタイミングから離れるに従ってその確率が高くなることを示している。
なお、図６に示した例は、比較的理想状態に近い場合のアイパターンの模式図であり、実際のシステムにおいてはアイの開口部が最大になるタイミングＴ３は、図に示すタイミングよりも前後（図面上では、左右）に変動するので、そのタイミングをＴ３の位置に来るように調整する処理が重要である。つまり、アイ開口部最大となるタイミング（Ｔ３）でデータ復調を行うように調整することを、「同期を取る」、「同期捕捉」あるいは「同期取得」と云う。また、一度同期が取れても、送受信側の夫々の基準発振器の周波数ズレやドップラーシフトなどにより発生するタイミングのズレを補って、同期が取れた状態に保つことを、「同期保持」、「同期維持」あるいは「同期追従」と云う。
【０００６】
図７は、従来のシンボル同期装置の一例を示すブロック図である。同図において、６０１は受信データを所定タイミング信号に基づいて、上述した図６のタイミングＴ０乃至Ｔ５に振り分けるマルチプレクサ、６０２は同期用プリアンブルを係数とする相関器としてのマッチドフィルタ（以下、「ＭＦ」とする）、６０３は、ＭＦ６０２の出力である受信信号と同期用プリアンブルの相関値を積分する積分器であり、ＭＦ６０２と積分器６０３は、図面上部から順にオーバーサンプリングのタイミングＴ０、Ｔ１、・・・Ｔ５に夫々対応して設けたものである。
積分器６０３の出力を比較して、最大値が最適同期点となり、選択器６０４がこの同期点のタイミングを出力する。この後、図示しない調整手段によって、同期点がＴ３の位置となるようにタイミング調整を行い、同期追従モードに移行する。
なお、ＭＦ６０２の係数は同期用プリアンブルを使用するが、その１４４０シンボルをそのまま使用すると長過ぎるので、係数を可変としてスライドさせながら積分器６０３で積分することにより長期間の相関を取ることと同等の動作をさせることもできる。即ち、ＭＦ６０２の処理と積分器６０３の処理を合わせて、係数長１４４０のＭＦと等価な処理となるようにする。また、相関はある程度の長さがあれば十分検出可能であるので、必ずしも１４４０シンボル分全ての係数は必要とせず、適宜これより短い係数長でも構わないが、本発明における説明では１４４０とする。
【０００７】
以下、動作を説明する。先ず、受信信号はシンボルレートの複数倍、この例では６倍でオーバーサンプリングされて、夫々のタイミングにおいてマルチプレクサ６０１により対応するＭＦ６０２（ＭＦ０乃至ＭＦ５）に振り分けられる。夫々のＭＦ６０２にて受信信号とプリアンブル係数の相関値が計算され、積分器６０３（∫０乃至∫５）に出力される。ＭＦ６０２と積分器６０３は上述したように、合わせて係数長１４４０のＭＦとして働くように構成する。積分器６０３の出力のうち最大値となるものが予め設定した閾値を超えた場合、そのタイミングを同期点と判断する。
図８は、低雑音環境で、同期が取れていないときの積分器６０３の出力を模式的に表したものであり、相関値はゼロに近い値となる。図９は、低雑音環境で、同期が取れたときの積分器６０３出力を模式的に表したものであり、相関値の最大値が閾値を超えている。なお、この例では最大レベルのＴ５を同期点として説明するが、最大値でない相関値も閾値を超えていることについては後述する。
このようにして最大値のサンプル点が検出できれば、既に説明したように図示しない調整機構によって、検出した最大値のサンプリングのタイミング（図９におけるＴ５）が中央のＴ３のタイミングになるように、サンプリングのタイミングをスライドさせて調整する。即ち、図９の最大値となるＴ５の値がＴ３のタイミングとなるように調整した上で、同期追従モードに移行する。なお、同期追従については、同期用プリアンブルの代わりに各フレームに付加された既知データを使用して、上記と同様の原理でＴ３に同期最適点が来るように制御するのが一般的である。
なお、符号拡散方式の受信信号の同期追従手段として、同期点の電力閾値を見て、位相調整をするか否かを判定するものが特許文献１に開示されている。また、特許文献２には、通信環境を様々な手段により推定し、通信環境の変動に対応して同期判断のための閾値を変更するものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−６０６９１公報
【特許文献２】特開２００５−２５３０５５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したような従来のシンボル同期装置や同期検出方法では、通信環境の変動に対応して、正確に同期検出し、あるいは正確に同期追従処理が行えない場合があった。
即ち、刻々と変化する無線通信環境においては、フェージング、雑音等の影響により受信信号の平均的な電力が大幅に変動し、それに伴い受信信号とＭＦ係数との相関値も変動するので、最適な固定的閾値を予め設定することは実質的に困難であり、従来のように固定的な閾値を設定すると誤同期の原因となる。例えば、受信信号電力がフェージングにより常に変化しているため、図９に示したように、閾値が小さ過ぎると閾値を越えるタイミング点が複数検出されるので、同期点でないタイミングを同期点と判断する「誤同期」が発生する虞がある。また逆に、閾値が大き過ぎると正しい同期点が閾値を越えない場合が発生するので、正確な同期検出ができないといった事態が発生する。
このような問題に対応するために、特許文献２に提案されているように、同期判定のための閾値を環境反映パラメータ、例えば、移動局の移動速度変化に対応して、閾値としての信号電力対干渉電力の比（ＳＩＲ）を変化させるものが提案されているが、複雑な処理が必要であり装置のコスト上昇を伴うと云う新たな問題を招く虞があった。
本発明は、このような従来のシンボル同期装置、及び、シンボル同期捕捉・追従手段における問題を解決するためになされたものであって、受信電力が大きく変動する場合であっても、正確に同期検出を行い、あるいは同期追従が可能なシンボル同期装置及びその方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はかかる課題を解決するために、本発明の請求項１記載のシンボル同期装置は、受信した既知のデータパターンに基づいて各シンボルの同期タイミングを検出するシンボル同期装置において、受信した既知データパターンをｎ倍でオーバーサンプリングする手段と、オーバーサンプリングしてサンプル値を出力するｎ個の相関器と、上記ｎ個の相関器の出力値から最大レベルとなるものを選択する最大レベル検出手段と、上記ｎ個の相関器に対応させて、夫々の相関器出力が最大レベルとなる回数を計数するｎ個のカウンタと、所定数のシンボルにおける前記ｎ個のカウンタの計数値を予め設定した閾値回数と比較する最大レベル回数比較手段と、この比較の結果、上記閾値の回数を超えたカウンタに基づいて同期タイミングを判定する同期タイミング判定手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のシンボル同期装置において、初期同期捕捉時の既知データパターンが同期用プリアンブル又は、その一部であり、同期後の同期追従時の既知データパターンが、各フレームに付加された既知データパターンであることを特徴とする
【００１１】
請求項３記載の発明は、シンボル同期方法に関するものであって、受信した既知のデータパターンに基づいて各シンボルの同期タイミングを検出するシンボル同期方法において、受信した既知データパターンをｎ倍でオーバーサンプリングする処理と、オーバーサンプリング値に対するｎ個の相関値を出力する相関処理と、上記相関処理による出力値から最大レベルとなるものを選択する最大レベル検出処理と、上記相関処理出力値が最大レベルとなる回数を計数するカウンタ処理と、所定数のシンボルにおける上記カウンタの計数値を予め設定した閾値回数と比較する最大レベル回数比較処理と、この比較処理の結果、上記閾値の回数を超えたカウンタに基づいて同期タイミングを判定する同期タイミング判定処理と、を含むことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載のシンボル同期方法において、初期同期捕捉時の既知データパターンが同期用プリアンブル又は、その一部であり、同期後の同期追従時の既知データパターンが、各フレームに付加された既知データパターンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の同期装置及びシンボル同期方法は、閾値として、従来のようなレベル値の比較に代えて、各サンプリング点における相関値が最高値となる回数を、予め設定した閾値回数と比較することによって、同期点を判断するので、受信電力値が変動する環境下においても、常に、正確な同期検出と追従動作が可能となる。しかも、簡単な処理で済むので、回路規模を従来の方式よりも小さくすることも可能であり、装置のコスト上昇を伴わない。
更に、シンボル同期点の判断の閾値が回数であるので、通信環境変化に関わらず固定値とすることができるので、環境推定のための回路や装置等が不要となり、装置構成を大幅に簡略化できる。また同時に、従来例のように環境変化に応じて閾値を変化させる手段を併用すれば、更に正確な同期検出、同期捕捉、同期追従処理が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るシンボル同期装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るシンボル同期装置の処理例を示すサンプリングのタイミング図である。
【図３】本発明に係るシンボル同期方法の処理例を示すフローチャートである。
【図４】ＭＩＬ−ＳＴＤ−１８８−１１０に規定されている通信フォーマットを示す概要図である。
【図５】４値ＰＳＫを説明する図である。
【図６】ＱＰＳＫデータのＩ軸（もしくはＱ軸）のシンボルのアイパターンを模式的に表した図である。
【図７】従来のシンボル同期装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図８】従来のシンボル同期装置の動作を説明するサンプリングのタイミング図で、同期が取れていないときの積分器出力を模式的に表した図である。
【図９】従来のシンボル同期装置の動作を説明する他のサンプリングのタイミング図で、同期が取れているときの積分器出力を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。また既に説明したものと同一部分ならびに同一事項には同一符号、番号を付し、重複する説明は省略する。
図１は本発明に係るシンボル同期装置の一実施例を示すブロック図である。同図において、１はマルチプレクサであり、上記図７に示した６０１と同様に受信信号を上述した図６のタイミングＴ０乃至Ｔ５に振り分ける。２はオーバーサンプリング数に対応して備えた６個の相関器としてのマッチドフィルタ（ＭＦ０乃至ＭＦ５）であり、上記図７のマッチドフィルタ（ＭＦ６０２）と同一機能であるが、本発明では、以下に詳述するように使用目的を異にしている。更に、３は第一の最大値選択器、４は上記６個のマッチドフィルタ（ＭＦ）夫々に対応させたカウンタ（Σ０乃至Σ５）、５は第二の最大値選択器である。なお、以下実施例の説明においてＭＦ０乃至ＭＦ５の全体を指す場合はマッチドフィルタ２と表記する。
この装置の特徴は、マッチドフィルタ２から供給される信号のうち最大の値を選択し、そのカウンタの中から最大信号を出力したマッチドフィルタ２（ＭＦ０乃至ＭＦ５のなかの何れか一つ）に対応するカウンタのみにカウントアップ信号を出力し、他には出力しない。即ち、カウンタ４は、最大値選択器３からカウントアップ信号が供給されたものだけがカウントアップし、他はカウントアップしない。５は第二の最大値選択器で、カウンタ４（Σ０乃至Σ５）のなかから最大値のカウント値（回数）を出力する。この最大値が、図示を省略した処理部において予め定められた閾値回数と比較され、その閾値を超えた場合に、その最大回数となったタイミングを同期点と判断する。図において、マッチドフィルタ２のＭＦ０乃至ＭＦ５とカウンタ４のΣ０乃至Σ５は、上から順にオーバーサンプリングのタイミングＴ０、Ｔ１、・・・Ｔ５夫々に対応するものとする。
【００１５】
以下、動作を詳しく説明する。先ず受信信号は、従来例と同様にシンボルレートの複数倍（この例では６倍）でオーバーサンプリングされて、夫々のタイミングにおいてマルチプレクサ１により対応するマッチドフィルタ２のＭＦ０乃至ＭＦ５に振り分けられる。マッチドフィルタ２は同期用プリアンブルと受信信号の相関値を第一の最大値選択器３に出力する。
第一の最大値選択器３は、Ｔ０〜Ｔ５に対応したマッチドフィルタ２出力のうち最大値をとるタイミングに対応したカウンタ４（のΣ０乃至Σ５のいずれか）に対してカウントアップ信号を出力する。
カウンタ４は、第一の最大値選択器３からカウントアップ信号を入力したときは、そのときのカウント値をカウントアップ（＋１）する。カウントアップ信号は任意でよいが、例えば、信号が“１”のときはカウントアップし、“０”のときはカウントアップしないように構成する。カウンタ４のΣ０乃至Σ５の夫々は、内部に同期用プリアンブル分の期間だけカウントアップ信号の履歴を記憶しておき、その間のカウント値を第二の最大値選択器５に出力する。その結果、カウンタ４の値は、サンプリングタイミング期間中におけるプリアンブルとの相関が他のものより大きくなった回数を示している。
【００１６】
第二の最大値選択器５は、所定期間中のカウント値が最大になったカウンタ４（のΣ０乃至Σ５のいずれか）の出力を、予め設定した閾値回数と比較し、閾値回数を超えていたときに、そのカウンタに対応するサンプリングタイミングが同期点と判断する。この閾値回数は、全カウント回数の例えば、０．７倍程度に設定するのが合理的であろう。
なお、マッチドフィルタ（ＭＦ）の係数長はシステムにより適宜最適な値を設定することができるが、この例のように、同期用プリアンブルを全て（１４４０シンボル）使用する場合は、例えば、係数長を３２とし、４５回カウントする。このとき、閾値回数は４５とすれば、その０．７倍の３１．５に基づいて、閾値回数を３２回とし、それ以上の回数において最大値となるタイミングがあれば、そのタイミングが同期点であると判断する。
【００１７】
図２は、マッチドフィルタ（ＭＦ）２出力と、夫々に対応するカウンタ（Σ０乃至Σ５）のカウントアップの様子を示した模式図である。この図に示す四つの例では、サンプリングＴ５のタイミングにおいて最大値となる回数が最も多いので、そのタイミングが同期点となる。即ち、１回目のマッチドフィルタ出力は、Ｔ５が最大となるので、そのタイミングに対応するカウンタΣ５がカウントアップされる。カウンタ値は図２の夫々の模式図の最下行に数値で示している。
同様に２回目、３回目・・・に対し最大値となるタイミングについてカウントアップし、最終的にＭ回目（上記の例ではＭ＝４５）にカウンタの値が図に示すようにＮ０〜Ｎ５で表されている場合を例示している。ここで、タイミングＴ５におけるカウント値Ｎ５の回数が最大で、且つ、０．７×Ｍ（上記の例でいえば３２）以上であれば、同期が取れたもの（同期点である）と判定する。
【００１８】
図３は、本発明に係るシンボル同期方法の処理例を示すフローチャートである。
この例では、処理がスタートすると、初期同期用プリアンブルであることを検出し（Ｓ１）、一シンボルあたり６個のサンプル値を得るようにオーバーサンプリング処理を行うとともに（Ｓ２）、得られた各サンプリング値に対し、プリアンブル係数との相関値を求める（Ｓ３）。相関値は、相関器の一例として示したマッチドフィルタが一般的であるが、スライド相関器等の他の手段や処理であっても構わない。
このようにしてｎ個のサンプリング値について相関値が求まると、そのなかで最大値となるタイミングを検出する（Ｓ４）。この検出は、Ｔ０乃至Ｔ５における相関値の相対的な比較であるので通信環境の影響を受けない。
【００１９】
相関値が最大となるタイミングが検出されると、そのタイミングに該当するカウンタ４のΣ０乃至Σ５のいずれかの値を＋１（インクリメント）増加する（Ｓ５）。このような処理を、同期用プリアンブルの全部、又は予め設定したシンボル数（所定シンボル数）について処理が終了するまで継続し（Ｓ２乃至Ｓ６）、終了したら（Ｓ６、Ｙｅｓ）、そのときのカウンタの最大値が、予め設定した閾値回数を越えているか否かを判断し（Ｓ７）、閾値を越えている場合は（Ｓ８、Ｙｅｓ）、そのタイミングが同期点であると判断し（Ｓ９）、その最大となるタイミングがサンプリング期間の中央に位置するように、サンプリングタイミングを調整（スライド）するとともに（Ｓ１０）、同期処理を行って、その時点における処理を終了する。一方、上記処理Ｓ８において、最大回数が閾値を越えていない場合は（Ｓ８、Ｎｏ）、同期不成立と判断して処理を終了する（Ｓ１１）か、あるいは、処理Ｓ１に戻って、同様の処理を繰返す。
即ち、本発明のシンボル同期方法は、受信した同期用プリアンブル、あるいはフレームに付された同期用既知データパターンをｎ倍でオーバーサンプリングする処理と、オーバーサンプリング値に対するｎ個の相関値を出力する相関処理と、この相関処理による出力値から最大レベルとなるものを選択する最大レベル検出処理、及び、相関処理出力値が最大レベルとなる回数を計数するカウンタ処理と、予め設定した所定数のシンボルにおける上記カウンタの計数値を、予め設定した閾値回数と比較する最大レベル回数比較処理と、比較処理の結果、閾値回数を超えたカウンタに対応するタイミングが同期タイミングであると判定する同期タイミング判定処理と、を含むことを特徴としている。
このように本発明では、同期判断を行う処理では、相関値の相対的比較と、最大値となる回数を閾値回数と比較するので、従来のように、通信環境の変化に伴って変動する要素を含まない。従って、閾値を通信環境変動に伴って変化させるような複雑な処理を必要とすることなく、正確な同期捕捉が可能である。更に、初期同期捕捉に留まることなく、その後の同期維持においても、同様に最大となる回数比較によって同期点を判定しつつ、同期維持処理を行うことができる。同期維持処理中に、送信側、又は受信側の発振器周波数の変動や、フェージング、ドップラー効果等による同期変動が含まれる場合は、そのズレを補正するように構成することも可能である。例えば、図２において説明したように、最大回数となるサンプリングタイミングがサンプリング周期の中央（Ｔ３）になるように調整すればよい。
【００２０】
以上、初期同期処理について説明したが、一旦同期捕捉が成功した後の同期追従については、同期用プリアンブルの代わりに各フレームに付加されている既知データであるフレーム同期ワード（ＦＳＷ）を使用して、上記と同様の原理で制御を行うことができることは、既に説明したとおりである。一般的に、同期用プリアンブルは、非同期状態から同期を確保するために多くのシンボル数を含んでおり、配置される周期間隔も長いので、フレーム毎に付される既知データパターン、あるいは短周期で送信される同期用プリアンブル以外の既知データを使用して、同期追従、同期維持を図るのが合理的であろう。
また、上述した例では同期用プリアンブル１４４０シンボルを全て用いた場合を説明したが、必ずしもこの例に限定する必要はなく、ある程度の長さがあればよいので、一部分を使用する等、適宜、短縮することができる。
また、本発明においては、閾値回数を固定値にしても正確な同期検出が可能であることが一つの特徴であるが、更に、特許文献２に開示されているように、環境変化に追従して可変とすることもできる。この場合においても、本発明の装置、方式によれば積分器を必要とせず、回数を計数するカウンタで済むので、回路規模は従来と比して小さくすることができる。
【００２１】
以上、本発明について具体的に実施例を説明したが、本発明の実現においては、この例に限定することなく種々変形が可能である。例えば、本発明を適用可能な変調方式はＦＳＫに限る必要はなく、あらゆる変調方式に適用可能であることは容易に理解できる。
また、本発明の実施に際しては、例に示したブロック図に限定することなく、夫々の処理を、ＣＰＵやＤＳＰ、所要のメモリ装置によって、デジタル処理することができる。例えば、複数のマッチドフィルタやカウンタは、ＤＳＰによる処理が好ましいであろう。更に、本発明のシンボル同期方法や制御方法をコンピュータが制御可能なＯＳに従ってプログラミングすれば、そのＯＳを備えたコンピュータを搭載した通信機において本発明を実施することができる。特に、近年の通信装置は、ＣＰＵやＤＳＰ、その他のデジタル処理装置を搭載したものが多いので、そのような既存の通信装置に本発明を実施するプログラムをインストールすることにより、本発明を実現することも可能であろう。
【符号の説明】
【００２２】
１  マルチプレクサ、２  マッチドフィルタ（相関器）、３  第一の最大値選択器、４  カウンタ、５  第二の最大値選択器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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