(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側から同期用キャリアを送信し、受信側においてこの同期用キャリアを用いて再生キャリアの周波数同期を行って復調する情報伝送システムにおいて、
送信側は、変調用キャリアと同期し、この変調用キャリアを中心周波数とした変調波とは異なる複数の同期用キャリアを発生する第１のキャリア発生手段と、この第１のキャリア発生手段が発生した同期用キャリアを伝送周波数帯域内に配置して変調波とともに送信する送信手段を備え、
受信側は、ＰＬＬ回路を含み、このＰＬＬ回路によって前記同期用キャリアにフェーズロックして受信した同期用キャリアのうち、少なくとも２つを選択する同期用キャリア選択手段と、この同期用キャリア選択手段が選択した同期用キャリアの差の周波数成分を分周して新たな周波数の信号を生成する信号生成手段と、この信号生成手段が生成した信号を基準周波数信号として検波用のキャリアを発生する第２のキャリア発生手段を備えたことを特徴とする情報伝送システムのキャリア同期装置。
【請求項２】
受信側の同期用キャリア選択手段は、受信した複数の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と、このＳ／Ｎ比測定手段が測定した結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した各測定結果と予め設定した既定値を順次比較する比較手段と、この比較手段による比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアを比較順序に従って選択する選択手段とで構成したことを特徴とする請求項１記載の情報伝送システムのキャリア同期装置。
【請求項３】
受信側の同期用キャリア選択手段は、受信した複数の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と、このＳ／Ｎ比測定手段が測定した結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した各測定結果からＳ／Ｎ比が良好な少なくとも上位２つの同期用キャリアを選択する選択手段とで構成したことを特徴とする請求項１記載の情報伝送システムのキャリア同期装置。
【請求項４】
受信側の同期用キャリア選択手段は、受信した複数の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と、このＳ／Ｎ比測定手段が測定した結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した各測定結果と予め設定した既定値を順次比較する比較手段と、この比較手段による比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアを比較順序に従って選択する第１の選択手段と、前記記憶手段に記憶した各測定結果からＳ／Ｎ比が良好な少なくとも上位２つの同期用キャリアを選択する第２の選択手段と、前記第１の選択手段による選択動作モードを優先させ、この第１の選択手段の選択条件を満足する同期用キャリアが見つからなかったとき、前記第２の選択手段による選択動作モードに切り替えるモード切替手段とで構成したことを特徴とする請求項１記載の情報伝送システムのキャリア同期装置。
【請求項５】
送信側から同期用キャリアを送信し、受信側においてこの同期用キャリアを用いて再生キャリアの周波数同期を行って復調する情報伝送システムにおいて、
送信側では、変調用キャリアと同期し、この変調用キャリアを中心周波数とした変調波とは異なる複数の同期用キャリアを伝送周波数帯域内に配置して変調波とともに送信し、受信側では、同期用キャリアにフェーズロックして受信した同期用キャリアのうち、少なくとも２つを選択し、この選択した同期用キャリアの差の周波数成分を分周して新たな周波数の信号を生成し、この生成した信号を基準周波数信号として検波用のキャリアを生成することにより受信変調波のキャリアと検波用キャリアの周波数同期を行うことを特徴とする情報伝送システムのキャリア同期方法。
【請求項６】
受信側における受信した同期用キャリアのうち少なくとも２つを選択するステップは、受信した同期用キャリアのうち、先ず、一部の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果と予め設定した既定値を比較し、この比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが有るか否かを判断し、有ればこの同期キャリアを選択し、また、無ければ他の一部の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果と予め設定した既定値を比較し、この比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが有るか否かを判断するという処理を繰返し、既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが見つかった時点で終了することを特徴とする請求項５記載の情報伝送システムのキャリア同期方法。
【請求項７】
受信側における受信した複数の同期用キャリアのうち少なくとも２つを選択するステップは、受信した全ての同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果からＳ／Ｎ比が良好な少なくとも上位２つの同期用キャリアを選択して終了することを特徴とする請求項５記載の情報伝送システムのキャリア同期方法。
【請求項８】
受信側における受信した同期用キャリアのうち少なくとも２つを選択するステップは、受信した同期用キャリアのうち、先ず、一部の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果と予め設定した既定値を比較し、この比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが有るか否かを判断し、有ればこの同期キャリアを選択し、また、無ければ他の一部の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果と予め設定した既定値を比較し、この比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが有るか否かを判断するという処理を繰返し、既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが見つかった時点で終了する第１のステップと、記憶した全ての同期用キャリアのＳ／Ｎ比の測定結果からＳ／Ｎ比が良好な少なくとも上位２つの同期用キャリアを選択して終了する第２のステップからなり、先ず、前記第１のステップによる選択処理を行い、この第１のステップにより選択条件を満足する同期用キャリアが見つからなかったとき、前記第２のステップによる選択処理を行うことを特徴とする請求項５記載の情報伝送システムのキャリア同期方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送受信間でキャリアの周波数同期を確立して情報伝送を行う情報伝送システムに係り、特に、高速広帯域伝送を行う情報伝送システムのキャリア同期装置及びキャリア同期方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の情報伝送システムでは、一般に、送信側でキャリアを情報信号或いは情報信号で変調したサブキャリアによって変調して送信し、受信側では受信波に含まれるキャリア成分を基にして送信側キャリアと等しい周波数のキャリアを再生し、これを受信波と乗算して検波を行う変復調方式が有線、無線を問わず広く用いられている。
【０００３】
これらの変復調方式では、受信変調波のキャリアと再生キャリアとの周波数差、すなわち、キャリア同期の確度を如何に良好に維持するかという点が情報伝送品質を左右する重要な要素となっている。例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）は、伝送する情報を互いに直交関係にある多数のサブキャリアに乗せ、さらに、これらをキャリアと乗算して必要な周波数帯に変換して伝送する方式であるが、サブキャリア同士の間隔が小さいため、受信側で直交検波してサブキャリアを取出す際に、受信波と乗算する再生キャリアとの周波数差が大きいと、得られる各サブキャリア間の直交性が崩れて互いに干渉を生じ受信誤りが発生して伝送品質が低下するという問題がある。従って、単純な同期検波方式の復調と比べると、ＯＦＤＭの場合は特に高いキャリア同期確度とその安定性が要求される。
【０００４】
従来、ＯＦＤＭでの受信再生キャリアの同期性能を向上させる技術としては、送信側が伝送情報と同時に同期用キャリアを送信し、受信側がこの同期用キャリアを用いて再生キャリアの周波数同期を行うという技術が知られている。
例えば、特開平９−２７０７６５号公報に示すように、送信側において多数のサブキャリアを離散逆フーリエ変換によって生成する過程でサブキャリアの一つを同期用サブキャリアと定義し、このサブキャリアの送信電力レベルを他のサブキャリアよりも高くして送信することによって受信側での安定したキャリア同期が行えるものや、送信側においてサブキャリアの生成とは別の手段でサブキャリアよりも高い電力レベルの一つの同期用サブキャリアを発生させ、これを任意のサブキャリア一波に加算重畳し送信することによって受信側での安定したキャリア同期が行えるものがあった。このような制御における送信スペクトルは、図８に示すようになり、ＯＦＤＭサブキャリア群で構成される変調波Ｍの中の任意の一波が同期用キャリアＣとして機能することになる。
【０００５】
また、１９９２年度ＮＨＫ技術研究所公開研究予稿集ｐｐ．２８−３６には、図９に示すように、ＯＦＤＭサブキャリア群で構成される変調波Ｍとは別に近傍周波数帯に一つの同期用キャリアＣを配置し、これによって受信側でキャリア同期を行う技術が開示されている。
このように、従来は、サブキャリアの集合である変調波を一連となった単一の周波数帯域に周波数変換して伝送し、かつ、そのキャリア同期に単一の同期用キャリアを使用していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
無線や回線状態の変動する有線回線での高速広帯域伝送を行う場合、その周波数スペクトルは広帯域に及ぶが、無線や回線状態の変動する有線回線を伝播する際に発生する周波数選択性のフェージング等によって受信点で得られる受信電力スペクトル分布は常に変動し、場合によっては図１０に示すように特定の周波数領域の受信電力が極端に低下してその部分の情報が欠落することがある。特に、広帯域であるほど帯域の下限と上限の周波数がかれ離れ周波数選択性の伝送障害を受けやすい。
【０００７】
しかしながら、上述した従来のキャリア同期技術では、受信側で再生キャリアを受信波と同期させる唯一の情報源である同期用キャリアが一本しかなく、その周波数が周波数選択性伝送障害を受けた場合、他の情報部分が正常に受信されているにもかかわらず、受信側での同期が正常に行われないために情報の復調が困難になるという問題があった。
【０００８】
そこで、請求項１乃至４記載の発明は、周波数選択性の伝播障害が生じても、受信側において確実、かつ、安定したキャリア同期ができ、しかも、受信した同期用キャリアの絶対的な周波数変動に影響されない安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期装置を提供する。
また、請求項２記載の発明は、さらに、受信側において同期用キャリアを短時間で選択でき、同期に要する時間を短縮できる情報伝送システムのキャリア同期装置を提供する。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、さらに、より安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期装置を提供する。
また、請求項４記載の発明は、さらに、同期に要する時間を短縮できるとともにより安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期装置を提供する。
【００１０】
また、請求項５乃至８記載の発明は、周波数選択性の伝播障害が生じても、受信側において確実、かつ、安定したキャリア同期ができ、しかも、受信した同期用キャリアの絶対的な周波数変動に影響されない安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期方法を提供する。
また、請求項６記載の発明は、さらに、受信側において同期用キャリアを短時間で選択でき、同期に要する時間を短縮できる情報伝送システムのキャリア同期方法を提供する。
【００１１】
また、請求項７記載の発明は、さらに、より安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期方法を提供する。
また、請求項８記載の発明は、さらに、同期に要する時間を短縮できるとともにより安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期方法を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、送信側から同期用キャリアを送信し、受信側においてこの同期用キャリアを用いて再生キャリアの周波数同期を行って復調する情報伝送システムにおいて、送信側は、変調用キャリアと同期し、この変調用キャリアを中心周波数とした変調波とは異なる複数の同期用キャリアを発生する第１のキャリア発生手段と、この第１のキャリア発生手段が発生した同期用キャリアを伝送周波数帯域内に配置して変調波とともに送信する送信手段を備え、受信側は、ＰＬＬ回路を含み、このＰＬＬ回路によって同期用キャリアにフェーズロックして受信した同期用キャリアのうち、少なくとも２つを選択する同期用キャリア選択手段と、この同期用キャリア選択手段が選択した同期用キャリアの差の周波数成分を分周して新たな周波数の信号を生成する信号生成手段と、この信号生成手段が生成した信号を基準周波数信号として検波用のキャリアを発生する第２のキャリア発生手段を備えた情報伝送システムのキャリア同期装置にある。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の情報伝送システムのキャリア同期装置において、受信側の同期用キャリア選択手段を、受信した複数の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と、このＳ／Ｎ比測定手段が測定した結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した各測定結果と予め設定した既定値を順次比較する比較手段と、この比較手段による比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアを比較順序に従って選択する選択手段とで構成したことにある。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の情報伝送システムのキャリア同期装置において、受信側の同期用キャリア選択手段は、受信した複数の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と、このＳ／Ｎ比測定手段が測定した結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した各測定結果からＳ／Ｎ比が良好な少なくとも上位２つの同期用キャリアを選択する選択手段とで構成したことにある。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の情報伝送システムのキャリア同期装置において、受信側の同期用キャリア選択手段は、受信した複数の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と、このＳ／Ｎ比測定手段が測定した結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した各測定結果と予め設定した既定値を順次比較する比較手段と、この比較手段による比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアを比較順序に従って選択する第１の選択手段と、記憶手段に記憶した各測定結果からＳ／Ｎ比が良好な少なくとも上位２つの同期用キャリアを選択する第２の選択手段と、第１の選択手段による選択動作モードを優先させ、この第１の選択手段の選択条件を満足する同期用キャリアが見つからなかったとき、第２の選択手段による選択動作モードに切り替えるモード切替手段とで構成したことにある。
【００１６】
請求項５記載の発明は、送信側から同期用キャリアを送信し、受信側においてこの同期用キャリアを用いて再生キャリアの周波数同期を行って復調する情報伝送システムにおいて、送信側では、変調用キャリアと同期し、この変調用キャリアを中心周波数とした変調波とは異なる複数の同期用キャリアを伝送周波数帯域内に配置して変調波とともに送信し、受信側では、同期用キャリアにフェーズロックして受信した同期用キャリアのうち、少なくとも２つを選択し、この選択した同期用キャリアの差の周波数成分を分周して新たな周波数の信号を生成し、この生成した信号を基準周波数信号として検波用のキャリアを生成することにより受信変調波のキャリアと検波用キャリアの周波数同期を行う情報伝送システムのキャリア同期方法にある。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の情報伝送システムのキャリア同期方法において、受信側における受信した同期用キャリアのうち少なくとも２つを選択するステップは、受信した同期用キャリアのうち、先ず、一部の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果と予め設定した既定値を比較し、この比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが有るか否かを判断し、有ればこの同期キャリアを選択し、また、無ければ他の一部の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果と予め設定した既定値を比較し、この比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが有るか否かを判断するという処理を繰返し、既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが見つかった時点で終了することにある。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の情報伝送システムのキャリア同期方法において、受信側における受信した複数の同期用キャリアのうち少なくとも２つを選択するステップは、受信した全ての同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果からＳ／Ｎ比が良好な少なくとも上位２つの同期用キャリアを選択して終了することにある。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項５記載の情報伝送システムのキャリア同期方法において、受信側における受信した同期用キャリアのうち少なくとも２つを選択するステップは、受信した同期用キャリアのうち、先ず、一部の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果と予め設定した既定値を比較し、この比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが有るか否かを判断し、有ればこの同期キャリアを選択し、また、無ければ他の一部の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定して結果を記憶し、この記憶した測定結果と予め設定した既定値を比較し、この比較結果をもとに既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが有るか否かを判断するという処理を繰返し、既定値以上の良好な少なくとも２つの同期用キャリアが見つかった時点で終了する第１のステップと、記憶した全ての同期用キャリアのＳ／Ｎ比の測定結果からＳ／Ｎ比が良好な少なくとも上位２つの同期用キャリアを選択して終了する第２のステップからなり、先ず、第１のステップによる選択処理を行い、この第１のステップにより選択条件を満足する同期用キャリアが見つからなかったとき、第２のステップによる選択処理を行うことにある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）変復調方式を使用した情報伝送システムにおけるキャリア同期装置の送信側ブロック図で、入力される直列送信データを１ビットずつ３列の直列データに振り分けるＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器１１と、このＳ／Ｐ変換器１からの３列の直列データをそれぞれＯＦＤＭ変調する３つのＯＦＤＭ送信モジュール１２，１３，１４と、この各ＯＦＤＭ送信モジュール１２，１３，１４の出力と同期用キャリアを電力合成して送信する送信手段としての合成器１５と、前記各ＯＦＤＭ送信モジュール１２，１３，１４内の後述する直交変調器に図５に示す周波数ｆ２、ｆ４、ｆ６のキャリアを供給し、かつ、周波数ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７の同期用キャリアを前記合成器１５に供給する第１のキャリア発生手段としての第１のマルチキャリア発生回路１６とで構成している。
【００２１】
前記各ＯＦＤＭ送信モジュール１２，１３，１４は同一の構成で、ＯＦＤＭ送信モジュール１２について構成を述べると、３列の直列データの一列をＤＱＰＳＫ変調するシンボルマッパ１２１及び差動符号化器１２２と、この差動符号化器１２２の出力である直交変調成分Ｉ、Ｑのそれぞれを１０２４ビット並列データＲｅ、Ｉｍに変換するＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器１２３と、このＳ／Ｐ変換器１２３からの並列データＲｅ、Ｉｍを離散逆フーリエ変換するＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）回路１２４と、このＩＦＦＴ回路１２４からの変換出力を直交する直列データＩとＱに変換するＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換器１２５と、このＰ／Ｓ変換器１２５からの直列データＩ、Ｑの帯域制限をそれぞれ行う低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１２６，１２７と、この各低域通過フィルタ１２６，１２７の出力と前記第１のマルチキャリア発生回路１６からのキャリアｆ２とで直交変調を行う直交変調器１２８とで構成している。なお、前記ＯＦＤＭ送信モジュール１３には前記第１のマルチキャリア発生回路１６からのキャリアｆ４が供給され、前記ＯＦＤＭ送信モジュール１４には前記第１のマルチキャリア発生回路１６からのキャリアｆ６が供給されることになる。
【００２２】
前記第１のマルチキャリア発生回路１６は、図５に示すように、周波数が等間隔に配列されたｆ１〜ｆ７の７波のキャリアを発生するが、この各キャリアは共通の基準信号源から生成するようになっている。これは、例えば、ＰＬＬ周波数シンセサイザを７つ用意し、各ＰＬＬ周波数シンセサイザの位相比較基準信号として共通の水晶発振器を使用すれば用意に得られる。前記合成器１５からの送信出力は無線或いは有線により受信側に伝送されるようになっている。
【００２３】
図２は、ＯＦＤＭ変復調方式を使用した情報伝送システムにおけるキャリア同期装置の受信側ブロック図で、受信波を４つに分配する第１の電力分配回路２１と、この第１の電力分配回路２１により分配した分配波をＯＦＤＭ復調する３つのＯＦＤＭ受信モジュール２２，２３，２４と、この各ＯＦＤＭ受信モジュール２２，２３，２４に直交検波を行うためのキャリアを供給する第２のキャリア発生手段としての第２のキャリア発生回路２５と、前記各ＯＦＤＭ受信モジュール２２，２３，２４でＯＦＤＭ復調された後の３つの出力を一列の直列データに変換するＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換器２６と、前記第１の電力分配回路２１の分配波をさらに２分配する第２の電力分配回路２７と、この第２の電力分配回路２７が出力する信号から設定周波数の同期用キャリアを選択しフェイズロックをかけた再生キャリアを生成する第１、第２のＰＬＬ回路２８，２９と、この各ＰＬＬ回路２８，２９からの再生キャリアを周波数混合して両再生キャリアの和と差の周波数成分を出力する周波数変換器３０と、この周波数変換器３０の出力から差の周波数成分のみを選択する低域通過フィルタ（ＬＰＦ）３１と、この低域通過フィルタ３１からのアナログ信号をデジタル信号に変換する２値化回路３２と、この２値化回路３２からのデジタル信号を分周して前記第２のマルチキャリア発生回路２５の基準周波数信号を生成する分周器３３と、前記各ＰＬＬ回路２８，２９からのノイズ情報をもとに現在ＰＬＬがロックしている同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段としてのＳ／Ｎ比測定部３４と、このＳ／Ｎ比測定部３４が測定した測定結果に応じて前記各ＰＬＬ回路２８，２９がロックする周波数並びに前記分周器３３の分周比を設定し、さらに、前記Ｓ／Ｎ比測定部３４における高速同期モードと安定同期モードの動作切り替えを行う制御部３５とで構成している。
【００２４】
前記電力分配回路２７、第１、第２のＰＬＬ回路２８，２９及び制御部３５は同期用キャリア選択手段を構成し、前記周波数変換器３０、低域通過フィルタ３１、２値化回路３２及び分周器３３は信号生成手段を構成している。
【００２５】
前記各ＯＦＤＭ受信モジュール２２，２３，２４は同一の構成で、ＯＦＤＭ受信モジュール２２について構成を述べると、前記第１の電力分配回路２１により分配された受信波の１波を取込み、前記第２のマルチキャリア発生回路２５からのキャリアとで直交検波を行う直交検波器２２１と、この直交検波器２２１からの直交する直列データＩ、Ｑの帯域制限をそれぞれ行う低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２２２，２２３と、この各低域通過フィルタ２２２，２２３の出力を１０２４ビット並列データＲｅ、Ｉｍに変換するＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器２２４と、このＳ／Ｐ変換器２２４からの並列データＲｅ、Ｉｍを離散フーリエ変換するＦＦＴ（フーリエ変換）回路２２５と、このＦＦＴ回路２２５からの変換出力を直列データに変換するＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換器２２６と、このＰ／Ｓ変換器２２６からの直列データをＤＱＰＳＫ復調して前記Ｐ／Ｓ変換器２６に供給する差動符号化器２２７及びシンボルデコーダ２２８とで構成している。
【００２６】
前記制御部３５は、図３に示すように、前記Ｓ／Ｎ比測定部３４からの測定データを記憶するとともに前記各ＰＬＬ回路２８，２９の周波数設定データを記憶する記憶手段としてのメモリ３５１と、このメモリ３５１に記憶したＳ／Ｎ比測定データの値と予め設定した既定値とを比較する比較手段としての比較器３５２と、測定値が既定値以上のときに「１」がセットされる、それぞれ周波数ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７に対応した４つのフラグＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を設けたフラグレジスタ３５３と、前記メモリ３５１に記憶した測定データにうち、結果が良好な、例えば上位２つを判定する順位判定部３５４と、前記各ＰＬＬ回路２８，２９の周波数データを設定するＰＬＬ制御部３５５と、前記分周器３３の分周比を設定する分周制御部３５６と、前記フラグレジスタ３５３の内容と前記順位判定部３５４の結果に応じて前記分周制御部３５６及びＰＬＬ制御部３５５、Ｓ／Ｎ比測定部３４を制御する選択制御部３５７とで構成している。前記選択制御部３５７は、また、高速同期モードと安定同期モードの選択を行う動作モード選択入力の信号入力端子を備えている。
【００２７】
前記第１、第２のＰＬＬ回路２８，２９及びＳ／Ｎ比測定部３４は、図４に示す構成になっている。すなわち、前記第１のＰＬＬ回路２８は、印加電圧によって発振周波数が制御されるＶＣＯ（電圧制御発振器）２８１と、このＶＣＯ２８１の出力を周波数分周するプログラムカウンタ２８２と、前記第２の電力分配回路２７からの信号を周波数分周するプログラムカウンタ２８３と、前記各プログラムカウンタ２８２，２８３の分周出力信号の周波数差及び位相差を電圧信号に変換する位相検波器２８４と、ＰＬＬフィードバックループのループ応答特性を決めるループフィルタ（ＬＰＦ）２８５とで構成している。
【００２８】
前記第２のＰＬＬ回路２９も前記第１のＰＬＬ回路２８と同様、印加電圧によって発振周波数が制御されるＶＣＯ２９１と、このＶＣＯ２９１の出力を周波数分周するプログラムカウンタ２９２と、前記第２の電力分配回路２７からの信号を周波数分周するプログラムカウンタ２９３と、前記各プログラムカウンタ２９２，２９３の分周出力信号の周波数差及び位相差を電圧信号に変換する位相検波器２９４と、ＰＬＬフィードバックループのループ応答特性を決めるループフィルタ（ＬＰＦ）２９５とで構成している。
【００２９】
前記Ｓ／Ｎ比測定部３４は、前記各ＰＬＬ回路２８，２９のループフィルタ２８５，２９５の出力電圧の交流成分をそれぞれ増幅するＡＣ増幅器３４１，３４２と、この各増幅器３４１，３４２からの電圧をそれぞれ整流する整流器３４３，３４４と、この各整流器３４３，３４４の整流出力のアナログ電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３４５，３４６とで構成している。
【００３０】
このような構成においては、送信側において送信データはＳ／Ｐ変換器１１で３つのデータ列に分割され、各データ列の伝送速度は元の１／３になる。このデータ列を情報信号とし、第１のマルチキャリア発生回路１６からのキャリアｆ２，ｆ４，ｆ６を搬送波として、各ＯＦＤＭ送信モジュール１２，１３，１４において中心周波数がｆ２，ｆ４，ｆ６であるＯＦＤＭ変調波が生成される。
【００３１】
この３波の変調波は、第１のマルチキャリア発生回路１６からの４波の同期用キャリアｆ１，ｆ３，ｆ５，ｆ７とともに合成器１５で電力合成され、図５に示すような送信波周波数スペクトルを形成する。そして、この送信波は受信側に伝送される。
【００３２】
受信側では、送信側からの送信波を受信すると、第１の電力分配回路２１で４分配され、この分配波の１つは第２の電力分配回路２７でさらに２分配される。そして、この２分配された分配波を基に同期用キャリアを再生する。
図６は同期用キャリアを再生する１つのモードである高速同期モードのときのデータ処理を示す流れ図で、このモードは同期用キャリアを再生するに要する時間を短縮することを優先した動作モードになっている。
【００３３】
先ず、ステップＳ１にて、選択制御部３５７はＰＬＬ制御部３５５を介してメモリ３５１のアドレスＡ１に同期用キャリア周波数ｆ１に対応したＰＬＬデータを書き込み、同様にアドレスＡ２に同期用キャリア周波数ｆ７に対応したＰＬＬデータを書き込む。そして、このデータをＰＬＬ制御部３５５を介して第１、第２のＰＬＬ回路２８，２９にそれぞれ送出する。
【００３４】
続いて、ステップＳ２にて、各ＰＬＬ回路２８，２９はこのデータをプログラムカウンタ２８２，２８３及び２９２，２９３にそれぞれ書き込み、データによって指定された周波数ｆ１とｆ７の同期用キャリアにフェイズロックする。そして、選択制御部３５７はフラグレジスタ３５３の記憶内容を「０」とし、Ｓ／Ｎ比測定部３４は各ＰＬＬ回路２８，２９内のループフィルタ２８５，２９５の出力電圧からｆ１とｆ７の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定し、ｆ１の測定値をメモリ３５１のアドレスＰ１に記憶し、ｆ７の測定値をメモリ３５１のアドレスＰ７に記憶する。
【００３５】
続いて、ステップＳ３にて、メモリ３５１に記憶したアドレスＰ１の測定値と予めメモリ３５１に格納していた既定値とを比較器３５２で比較し、測定値が既定値以上であればフラグレジスタ３５３のフラグＣ１を「１」にセットする。また、測定値が既定値未満の場合はフラグＣ１は「０」のままとなる。次に、メモリ３５１に記憶したアドレスＰ７の測定値と既定値とを比較器３５２で比較し、測定値が既定値以上であればフラグレジスタ３５３のフラグＣ７を「１」にセットする。また、測定値が既定値未満の場合はフラグＣ７は「０」のままとなる。
【００３６】
続いて、ステップＳ４にて、フラグレジスタ３５３のフラグＣ１とフラグＣ７のＡＮＤ演算を行い、この結果を選択制御部３５７が判定し、結果が「１」の場合は分周制御部３５６を介して分周器３３の分周比Ｎを「６」に設定して、ステップＳ２に戻る。また、結果が「１」でない場合にはステップＳ５へ移行する。
【００３７】
ステップＳ５では、選択制御部３５７がＰＬＬ制御部３５５を介してメモリ３５１のアドレスＡ１に同期用キャリア周波数ｆ３に対応したＰＬＬデータを書き込み、同様にアドレスＡ２に同期用キャリア周波数ｆ５に対応したＰＬＬデータを書き込む。そして、このデータをＰＬＬ制御部３５５を介して第１、第２のＰＬＬ回路２８，２９にそれぞれ送出する。
【００３８】
続いて、ステップＳ６にて、各ＰＬＬ回路２８，２９はこのデータをプログラムカウンタ２８２，２８３及び２９２，２９３にそれぞれ書き込み、データによって指定された周波数ｆ３とｆ５の同期用キャリアにフェイズロックする。そして、選択制御部３５７はフラグレジスタ３５３の記憶内容を「０」とし、Ｓ／Ｎ比測定部３４は各ＰＬＬ回路２８，２９内のループフィルタ２８５，２９５の出力電圧からｆ３とｆ５の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定し、ｆ３の測定値をメモリ３５１のアドレスＰ３に記憶し、ｆ５の測定値をメモリ３５１のアドレスＰ５に記憶する。
【００３９】
続いて、ステップＳ７にて、メモリ３５１に記憶したアドレスＰ３の測定値とメモリ３５１に格納している既定値とを比較器３５２で比較し、測定値が既定値以上であればフラグレジスタ３５３のフラグＣ３を「１」にセットする。また、測定値が既定値未満の場合はフラグＣ３は「０」のままとなる。次に、メモリ３５１に記憶したアドレスＰ５の測定値と既定値とを比較器３５２で比較し、測定値が既定値以上であればフラグレジスタ３５３のフラグＣ５を「１」にセットする。また、測定値が既定値未満の場合はフラグＣ５は「０」のままとなる。
【００４０】
続いて、ステップＳ８にて、フラグレジスタ３５３のフラグＣ３とフラグＣ５のＡＮＤ演算を行い、この結果を選択制御部３５７が判定し、結果が「１」の場合は分周制御部３５６を介して分周器３３の分周比Ｎを「２」に設定して、ステップＳ６に戻る。また、結果が「１」でない場合にはステップＳ９へ移行する。
【００４１】
ステップＳ９では、メモリ３５１内に設けたエラーカウンタに１を加算し、この加算後の値が３以下か否かをチェックし、３以下であればステップＳ１に戻り、また、３を超えていれば図７に示す安定同期モードａへ移行する。
図７は同期用キャリアを再生するもう１つのモードである安定同期モードのときのデータ処理を示す流れ図で、このモードはキャリア同期の安定度を優先した動作モードになっている。
【００４２】
先ず、ステップＳ１０にて、選択制御部３５７はＰＬＬ制御部３５５を介してメモリ３５１のアドレスＡ１に同期用キャリア周波数ｆ１に対応したＰＬＬデータを書き込み、同様にアドレスＡ２に同期用キャリア周波数ｆ７に対応したＰＬＬデータを書き込む。そして、このデータをＰＬＬ制御部３５５を介して第１、第２のＰＬＬ回路２８，２９にそれぞれ送出する。
【００４３】
続いて、ステップＳ１１にて、各ＰＬＬ回路２８，２９はこのデータをプログラムカウンタ２８２，２８３及び２９２，２９３にそれぞれ書き込み、データによって指定された周波数ｆ１とｆ７の同期用キャリアにフェイズロックする。そして、Ｓ／Ｎ比測定部３４は各ＰＬＬ回路２８，２９内のループフィルタ２８５，２９５の出力電圧からｆ１とｆ７の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定し、ｆ１の測定値をメモリ３５１のアドレスＰ１に記憶し、ｆ７の測定値をメモリ３５１のアドレスＰ７に記憶する。
【００４４】
続いて、ステップＳ１２にて、選択制御部３５７はＰＬＬ制御部３５５を介してメモリ３５１のアドレスＡ１に同期用キャリア周波数ｆ３に対応したＰＬＬデータを書き込み、同様にアドレスＡ２に同期用キャリア周波数ｆ５に対応したＰＬＬデータを書き込む。そして、このデータをＰＬＬ制御部３５５を介して第１、第２のＰＬＬ回路２８，２９にそれぞれ送出する。
【００４５】
続いて、ステップＳ１３にて、各ＰＬＬ回路２８，２９はこのデータをプログラムカウンタ２８２，２８３及び２９２，２９３にそれぞれ書き込み、データによって指定された周波数ｆ３とｆ５の同期用キャリアにフェイズロックする。そして、Ｓ／Ｎ比測定部３４は各ＰＬＬ回路２８，２９内のループフィルタ２８５，２９５の出力電圧からｆ３とｆ５の同期用キャリアのＳ／Ｎ比を測定し、ｆ３の測定値をメモリ３５１のアドレスＰ３に記憶し、ｆ５の測定値をメモリ３５１のアドレスＰ５に記憶する。
【００４６】
続いて、安定同期モードａのデータ処理へ移行する。この安定同期モードａでは、先ず、ステップＳ１４にて、順位判定部３５４がメモリ３５１のアドレスＰ１に記憶したｆ１のＳ／Ｎ測定値、アドレスＰ３に記憶したｆ３のＳ／Ｎ測定値、アドレスＰ５に記憶したｆ３のＳ／Ｎ測定値、アドレスＰ７に記憶してｆ７のＳ／Ｎ測定値からＳ／Ｎ比の大きい上位２つを選択する。
【００４７】
続いて、ステップＳ１５にて、選択制御部３５７は、ＰＬＬ制御部３５５を介してメモリ３５１のアドレスＡ１に１位の同期用キャリア周波数に対応したＰＬＬデータを書き込み、同様に、アドレスＡ２に２位の同期用キャリア周波数に対応したＰＬＬデータを書き込む。そして、このデータをＰＬＬ制御部３５５を介して第１、第２のＰＬＬ回路２８，２９にそれぞれ送出する。
【００４８】
続いて、ステップＳ１６にて、選択制御部３５７は、分周制御部３５６を介して分周器３３に分周比Ｎを上位２つの周波数に応じて設定する。すなわち、上位２つの周波数がｆ１とｆ３、ｆ３とｆ５、ｆ５とｆ７の場合にはＮ＝２に設定し、ｆ１とｆ５、ｆ３とｆ７の場合にはＮ＝４に設定し、ｆ１とｆ７の場合はＮ＝６に設定する。
【００４９】
このように、同期情報の伝送に複数の同期用キャリアｆ１，ｆ３，ｆ４，ｆ７の周波数情報を用いているので、周波数選択性の伝播障害があっても確実、かつ、安定したキャリア同期が行える。また、各ＰＬＬ回路２８，２９からの再生キャリアを周波数変換器３０で周波数混合して両再生キャリアの和と差の周波数成分を出力し、この出力を低域通過フィルタ３１を介して差の周波数成分のみを選択し、これを２値化回路３２でデジタル信号に変換した後、分周器３３に供給し、この分周器３３において第２のマルチキャリア発生回路２５の基準周波数信号を生成しているので、複数の同期用キャリア間の相対的な周波数差を元にして周波数同期を行うことができ、受信された同期用キャリアの絶対的な周波数変動に影響されない安定した周波数同期ができる。
【００５０】
また、同期用キャリアを再生する場合に、高速同期モードを実行することにより、先ず、同期用キャリアｆ１とｆ７についてＳ／Ｎ比を測定し、この測定値が既定値以上か否かを判定し、同期用キャリアｆ１とｆ７についての測定値が両方とも既定値以上であれば直ちに分周器３３に分周比Ｎ＝６を設定するので、確実に同期できる同期用キャリアを短時間で選択でき、同期に要する時間を短縮できる。
【００５１】
また、同期用キャリアを再生する場合に、安定同期モードを実行することにより、全ての同期用キャリアｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７についてＳ／Ｎ比を測定し、得られた測定値からＳ／Ｎ比の大きい上位２つを選択し、その選択した周波数の関係から予め決められた分周比Ｎを分周器３３に設定するので、このモードを実行することで常に同期に最良な高いＳ／Ｎ比の同期用キャリアを選択でき、高いＳ／Ｎ比の再生キャリアによる安定したキャリア同期と受信復調ができる。
【００５２】
さらに、高速同期モードを実行したときに、ｆ１とｆ７のＳ／Ｎ比測定値が両方とも既定値以上にならない状態及びｆ３とｆ７のＳ／Ｎ比測定値が両方とも既定値以上にならない状態がしばらく継続することがあると、動作モードを安定動作モードに移行させて測定値の上位２つを選択して分周比設定を行っているので、伝播条件が良好でない環境下においても最良のＳ／Ｎ比の同期用キャリアを選択することができる。
なお、この実施の形態では同期用キャリアを４つ用いた場合について述べたが必ずしもこれに限定するものでないのは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１乃至４記載の発明によれば、周波数選択性の伝播障害が生じても、受信側において確実、かつ、安定したキャリア同期ができ、しかも、受信した同期用キャリアの絶対的な周波数変動に影響されない安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期装置を提供できる。
また、請求項２記載の発明によれば、さらに、受信側において同期用キャリアを短時間で選択でき、同期に要する時間を短縮できる情報伝送システムのキャリア同期装置を提供できる。
【００５４】
また、請求項３記載の発明によれば、さらに、より安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期装置を提供できる。
また、請求項４記載の発明によれば、さらに、同期に要する時間を短縮できるとともにより安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期装置を提供できる。
【００５５】
また、請求項５乃至８記載の発明によれば、周波数選択性の伝播障害が生じても、受信側において確実、かつ、安定したキャリア同期ができ、しかも、受信した同期用キャリアの絶対的な周波数変動に影響されない安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期方法を提供できる。
また、請求項６記載の発明によれば、さらに、受信側において同期用キャリアを短時間で選択でき、同期に要する時間を短縮できる情報伝送システムのキャリア同期方法を提供できる。
【００５６】
また、請求項７記載の発明によれば、さらに、より安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期方法を提供できる。
また、請求項８記載の発明によれば、さらに、同期に要する時間を短縮できるとともにより安定したキャリア同期ができる情報伝送システムのキャリア同期方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、キャリア同期装置の送信側構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態におけるキャリア同期装置の受信側構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態における受信側の制御部の構成を示すブロック図。
【図４】同実施の形態における受信側のＰＬＬ回路及びＳ／Ｎ比測定部の構成を示すブロック図。
【図５】同実施の形態における送信周波数スペクトラムを示す図。
【図６】同実施の形態において同期用キャリアを再生する高速同期モードにおけるデータ処理を示す流れ図。
【図７】同実施の形態において同期用キャリアを再生する安定同期モードにおけるデータ処理を示す流れ図。
【図８】従来の送信周波数スペクトラム例を示す図。
【図９】従来の送信周波数スペクトラム例を示す図。
【図１０】従来の送信周波数スペクトラムにおいて周波数選択性伝播障害が発生したときの例を示す図。
【符号の説明】
１２，１３，１４…ＯＦＤＭ送信モジュール
１５…合成器
１６…第１のマルチキャリア発生回路
２２，２３，２４…ＯＦＤＭ受信モジュール
２５…第２のマルチキャリア発生回路
２７…第２の電力分配回路
２８，２９…ＰＬＬ回路
３０…周波数変換器
３３…分周器
３４…Ｓ／Ｎ比測定部
３５…制御部
【図１】
0003592081.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003592081.tif 000006
【図６】
0003592081.tif 000007
【図７】
0003592081.tif 000008
【図８】
0003592081.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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