(57)【要約】【課題】ディジタル変調信号を復調する際、フレーム同期とタイミング再生とを同時に確立し、伝送効率の低下を防ぐことを目的とする。【解決手段】本発明は、ディジタルフィルタ出力信号をシリアルパラレル変換する手段と、オーバーサンプリング数分だけパラレル変換された信号すべてに対して相関演算を行う手段と、相関演算結果があるスレッショルドレベル以上であるパラレル変換された位相の数を求め、求めた数が一定数以上であれば確立したフレーム同期を出力する手段と、前記フレーム同期のタイミングにおける相関演算結果の最も大きな位相が最適な判定識別位相であるとして、判定位相信号として出力する手段とから構成され、オーバーサンプリングされた信号を全て用いてフレーム同期を確立すると同時に、最適な判定識別位相を決定することができる。【選択図】  図１
2004201077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ倍（Ｎ：２以上の整数）でオーバーサンプリングされた受信信号をフィルタリングした出力信号をディジタル信号に判定する判定手段と、前記判定する際のフレーム同期及び判定タイミングを検出する同期手段とを有する復調装置において、前記フィルタ出力信号をオーバーサンプリング数分だけ多重分離する多重分離化手段と、前記パラレル変換された信号すべてに対して相関演算を行う手段と、相関演算結果があるスレッショルドレベル以上であるパラレル変換された位相の数を求め、求めた数が一定数以上であれば確立したフレーム同期として出力する手段と、前記フレーム同期のタイミングにおける相関演算結果の最も大きな位相を判定位相信号として出力する手段とを有することを特徴とする復調装置。
【請求項２】
シンボル速度のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）でサンプリングした信号を多重分離化してフィルタリングするＮ並列の並列構成ＦＩＲフィルタの出力信号をディジタル信号に判定する判定手段と、前記判定する際のフレーム同期及び判定タイミングを検出する同期手段とを有する復調装置において、前記多重分離されたＮ並列の並列構成ＦＩＲフィルタの出力信号すべてに対して相関演算を行う手段と、前記相関演算結果があるスレッショルドレベル以上であるパラレル変換された位相の数を求め、求めた数が一定数以上であれば確立したフレーム同期として出力する手段と、前記フレーム同期のタイミングにおける相関演算結果の最も大きな位相を判定位相信号として出力する手段とを有することを特徴とする復調装置。
【請求項３】
前記相関演算結果があるスレッショルドレベル以上であるパラレル変換された位相の数を求め、求めた数が一定数以上であれば確立したフレーム同期として出力する際に、フレーム同期が確立してからシンボル数のカウントにより前記スレッショルドレベル値を制御することを特徴とする請求項１または２記載の復調装置。
【請求項４】
受信アンテナからの受信信号を直交復調して同相信号および直交信号を求める受信手段と、請求項１から３のいずれかに記載の復調装置とを有することを特徴とする受信装置。
【請求項５】
受信アンテナからのＲＦ信号をダウンコンバートしたＩＦ信号を求める受信手段と、アナログ／ディジタル変換した後に、ディジタル直交復調した同相信号および直交信号を出力するディジタル直交復調手段と、請求項１から３のいずれかに記載の復調装置とを有することを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信側と受信側のクロック源が異なるディジタル伝送システムにおいて、特にＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ変調されたシングルキャリア無線伝送技術を用いた復調装置及びそれを用いた受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送信側と受信側のクロック源が異なるディジタル伝送システムにおけるディジタル変調信号を受信する受信装置のフレーム同期とタイミング再生を確立する構成としては｛１，０，１，０，…｝のような繰り返し信号等からタイミング再生することで最適な打抜き点を定め、その後に受信信号を判定し、判定結果が既知でランダムなパターン系列である同期ワードと一致した場合に、フレーム同期が確立されたものとするような構成としていた。
【０００３】
例えばＰＨＳ（Personal Handy-Phone System）の場合には通信開始時に送信されるスロットにおいては長いプリアンブル（６２ビット）が送信され、その後にユニークワード（３２ビット）が送信されるような構成となっており、タイミング再生用の繰り返し系列とフレーム同期用のランダムパターン系列とが必要となり、伝送効率が低下してしまっていた。すなわち、図１０に示されているように、タイミング再生手段１００１でディジタルフィルタ出力からタイミング再生を確立し、判定手段１００２で確立したタイミングで判定を行う。次に、フレーム同期手段１００３で、判定されたデータからフレーム同期を確立し、判定データと共に、フレーム同期信号（情報信号として有効な区間を示す信号）を後段に出力し、情報信号として有効な区間の判定データを処理する（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−４９８８０号公報（第９頁―第１０頁、図８）
【特許文献２】
特開２０００−１６５４６５号公報（第３頁−第４頁、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のディジタル変調信号を受信する装置では、タイミング再生用の繰り返し系列（プリアンブル）とフレーム同期用のランダムパターン系列（ユニークワード）の両方を送信して、タイミング再生を確立した後にフレーム同期を確立する必要があるため、情報の伝達に寄与しない不要な同期用信号の送信時間が長く、フレーム同期とタイミング再生とを同時に確立できないことにより、伝送効率の低下を招くという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、以上のような問題を解決するもので、フレーム同期とタイミング再生とを同時に確立し、伝送効率の低下を防ぐことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、受信信号と既知のランダム系列である同期ワードとの相関演算をオーバーサンプリングされた信号すべてについて行えるように、フィルタ出力信号をオーバーサンプリング数分だけシリアルパラレル変換する手段と、パラレル変換された信号すべてに対して相関演算を行う手段と、相関演算結果があるスレッショルドレベル以上であるパラレル変換された位相の数を求め、求めた数が一定数以上であれば確立したフレーム同期を出力する手段と、前記フレーム同期のタイミングにおける相関演算結果の最も大きな位相が最適な判定識別位相であるとして、判定位相信号として出力する手段とから構成される。
【０００８】
これにより、オーバーサンプリングされた信号を全て用いてフレーム同期を確立すると同時に、最適な判定識別位相を決定することができ、伝送効率の低下を防ぐことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、Ｎ倍（Ｎ：２以上の整数）でオーバーサンプリングされた受信信号をフィルタリングした出力信号をディジタル信号に判定する判定手段と、前記判定する際のフレーム同期及び判定タイミングを検出する同期手段とを有する復調装置において、前記フィルタ出力信号をオーバーサンプリング数分だけ多重分離する多重分離化手段と、前記パラレル変換された信号すべてに対して相関演算を行う手段と、相関演算結果があるスレッショルドレベル以上であるパラレル変換された位相の数を求め、求めた数が一定数以上であれば確立したフレーム同期として出力する手段と、前記フレーム同期のタイミングにおける相関演算結果の最も大きな位相を判定位相信号として出力する手段とを有するものであり、フレーム同期とタイミング再生を同時に確立することが可能となり、フレーム同期やタイミング同期の確立のために必要であった既知の信号の伝送を減らすことが可能となり、伝送効率の向上につながるという作用を有する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、シンボル速度のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）でサンプリングした信号を多重分離化してフィルタリングするＮ並列の並列構成ＦＩＲフィルタの出力信号をディジタル信号に判定する判定手段と、前記判定する際のフレーム同期及び判定タイミングを検出する同期手段とを有する復調装置において、前記多重分離されたＮ並列の並列構成ＦＩＲフィルタの出力信号すべてに対して相関演算を行う手段と、前記相関演算結果があるスレッショルドレベル以上であるパラレル変換された位相の数を求め、求めた数が一定数以上であれば確立したフレーム同期として出力する手段と、前記フレーム同期のタイミングにおける相関演算結果の最も大きな位相を判定位相信号として出力する手段とを有するものであり、高速伝送の受信に適した並列構成ＦＩＲフィルタを用いる場合にも、フレーム同期とタイミング再生を同時に確立することが可能となり、フレーム同期やタイミング同期の確立のために必要であった既知の信号の伝送を減らすことが可能となり、高速伝送の場合における伝送効率の向上につながるという作用を有する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の復調装置において、前記相関演算結果があるスレッショルドレベル以上であるパラレル変換された位相の数を求め、求めた数が一定数以上であれば確立したフレーム同期として出力する際に、フレーム同期が確立してからシンボル数のカウントにより前記スレッショルドレベル値を制御することを特徴とするものであり、同期ワードが周期的に挿入されているフレームフォーマットにおいて、誤同期や同期はずれの確率を低減することが可能となり、高性能な受信装置を実現できるという作用を有する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、受信アンテナからの受信信号を直交復調して同相信号および直交信号を求める受信手段と、請求項１から３のいずれかに記載の復調装置とを有するものであり、多値に線形変調された信号を受信するのに好適であり、伝送効率が高く、性能の優れた受信装置の実現が可能となるという作用を有する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、受信アンテナからのＲＦ信号をダウンコンバートしたＩＦ信号を求める受信手段と、アナログ／ディジタル変換した後に、ディジタル直交復調した同相信号および直交信号を出力するディジタル直交復調手段と、請求項１から３のいずれかに記載の復調装置とを有するものであり、ディジタル直交復調であるために、直交誤差などの劣化要因が排除でき、より高性能な受信装置の実現が可能となるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における受信装置のブロック構成図を示す。
【００１６】
図１において、１０１は受信アンテナ、１０２は低雑音増幅やフィルタリングやダウンコンバートが行われるＲＦ部、１０３はＩＦ信号に周波数変換するＩＦ部、１０４はＩＦ信号をシンボル速度のＮ倍でオーバーサンプリングしてディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、１０５はオーバーサンプリングされた信号を低域通過フィルタリングして送信側の波形整形フィルタと整合させるディジタルフィルタ部、１０７はディジタルフィルタ出力からタイミング再生及びフレーム同期を確立し、フレーム同期信号（情報信号として有効な区間を示す信号）を出力する同期手段、１０６は確立したタイミングで判定を行い、判定データを出力する判定部から構成される。
【００１７】
上記のように構成された受信装置における本発明の同期手段１０７と判定部１０６から成る復調手段１０８のブロック構成図を図２に示して、詳細に説明する。本実施の形態では、Ｎ倍（Ｎ：２以上の整数）でオーバーサンプリングされたされた場合について説明する。
【００１８】
図２において、１はＮ倍（Ｎ：２以上の整数）でオーバーサンプリングされた受信信号をフィルタリングするフィルタ手段１０５の出力を遅延させる遅延手段、２は遅延手段１の出力信号をディジタル信号に判定する判定手段、３はフィルタ手段１０５の出力をＮ個に多重分離する多重分離化手段、４は多重分離化手段３からの出力をシンボル時間単位で遅延検波するＮ個の遅延検波手段、５は遅延検波手段４の出力から既知の同期ワード変調成分を除去するＮ個の変調成分除去手段、６はそれぞれの変調成分除去手段５の出力を同期ワード数分だけ累積する累積手段、７は累積手段６の出力を蓄える第一のメモリ手段、８は第一のメモリ手段７の出力を蓄える第二のメモリ手段、９、１０は第一メモリ手段７および第二のメモリ手段８それぞれの最大値を検出する２個の最大値検出手段、１４は第一のメモリ手段７の中で最大値となる最大位相を検出する最大位相検出手段、１１は２個の最大値検出手段９、１０の検出結果を比較する比較手段、１２は累積手段６からのそれぞれの出力が別に定めるスレッショルド以上である場合の個数を数えるスレッショルドカウント手段、１５はカウントできる最大値がＮ−１のカウンタ手段のカウント数が最大位相検出手段１４からの出力と一致するタイミングで信号を出力するタイミング検出手段、１３はスレッショルドカウント手段１２の出力が一定数以上であるかをチェックするカウント数チェック手段、１６はカウント数チェック手段１３と比較手段１１との両出力とを受けフレーム同期タイミングを検出し、検出したタイミングで前記最大位相検出手段１４の出力により決まる判定位相で判定するよう、判定位相を制御するフレーム同期手段とから構成される。
【００１９】
上記のように構成された復調手段１０８の動作について、以下に説明する。
本実施の形態１ではディジタルフィルタ部１０５からのフィルタ出力信号は２つに分岐され、一方は遅延手段１に、他方は多重分離化手段２に入力される。なお、遅延手段１の遅延時間は多重分離化手段２以降のモジュールによって生じる処理遅延と同一となるように定めておく。
【００２０】
多重分離化手段２は、ディジタルフィルタ部１０５からのフィルタ出力信号をＮ個に多重分離する。多重変換は、フィルタ出力信号をシリアル／パラレル変換して、シンボル速度で並列に出力する方法であってもよい。
【００２１】
多重分離化手段２の後段にはＮ個に多重分離化されたそれぞれの信号をシンボル時間単位で遅延検波する遅延検波手段４がＮ個構成され、遅延検波手段４の出力から既知の同期ワード変調成分を除去する変調成分除去手段がＮ個構成され、その後段にはあらかじめ定めておく既知の同期ワードシンボル数分の累積演算をＮ個並列して行う累積手段６が構成される。これは、受信信号と既知のランダム系列である同期ワードとの相関演算を行うことである。
【００２２】
累積手段６においてＮ個並列で演算した累積結果を後段の第一のメモリ手段７に記憶させ、また、さらに１シンボル前の結果を第二のメモリ手段８に記憶させるように構成しておく。第一および第二のメモリ手段のＮ個の出力の中からそれぞれ最大値を検出する第一の最大値検出手段９および第二の最大値検出手段１０の検出結果は比較手段１１で比較され、比較された結果がフレーム同期部１６に入力される。ここで、第一および第二のメモリ手段で最大値を求めて、求まったそれぞれの最大値を比較しているが、これは、同期ワードを受信した際、同期ワードと完全に一致するまでは先に受信した信号から相関演算を行った結果である第二のメモリ最大値よりも第一のメモリ最大値の方が大きいが、完全に一致した後には後から受信した信号から相関演算を行った結果である第一のメモリ最大値の方が第二のメモリ最大値よりも大きくなるという性質を利用して、フレーム同期の同期精度を向上させるものである。
【００２３】
累積手段６からの出力は、スレッショルド検出手段１２にも入力され、Ｎ個の累積結果が別に定めておくスレッショルド値よりもそれぞれ大きいかどうかを比較し、大きい場合の数をカウントする。カウント結果は後段のカウント数チェック手段１３に入力され、別に定めておく一定数以上であるかどうかを比較し、結果をフレーム同期部１６に入力する。この処理は、同期ワードを受信した際に、各位相の相関演算結果も大きくなるという性質を利用し、フレーム同期を確立するものである。スレッショルド値よりも大きい位相の数が一定以上であれば同期ワードを受信したものとしてフレーム同期を確立させる。なお、このスレッショルドを超えた位相数をカウントし、カウント結果が一定以上であるというだけでフレーム同期を確立すると、粗いフレーム同期は確立できるが、精度の高い同期確立は困難である。そのため、前述した最大値比較を行い、第一のメモリ最大値の方が第二のメモリ最大値よりも大きくなった瞬間にフレーム同期を確立することで、精度の高い同期を実現している。このため、フレーム同期手段１６にはスレッショルド比較結果のカウント数とメモリ最大値比較結果の両方の信号を入力している。
【００２４】
また、第一のメモリ手段７におけるＮ個の位相のうち、最大値を有する位相を最大位相検出手段１４によって検出し、検出結果をタイミング検出手段１５に入力する。この処理により最適な判定位相を選択している。これは最適な判定位相における相関演算結果は最大となるという性質を利用したものである。
【００２５】
タイミング検出手段１５では、オーバーサンプリング速度で動作するＮ進カウンタの値がタイミング検出手段１５からの信号と一致した瞬間だけフレーム同期部１６に信号を入力する。ここで、タイミング検出手段１５への入力信号は最大位相であり、この最大位相はシンボル速度で変化するものである。タイミング検出手段１５の構成図を図９に示すが、タイミング検出手段１５自体はオーバーサンプリング速度で動作するＮ進カウンタ９０１を有しており、そのカウント値が入力信号である最大位相とチェック部９０２でチェックして、一致した瞬間にバッファ９０３から信号を発生するような構成である。このように構成することで、最大位相と一致したタイミング、すなわち最適な判定位相のタイミングで判定手段２が判定を行うことが可能となる。
【００２６】
フレーム同期部１６では、比較手段１１の結果が第一のメモリ手段７側の最大値の方が大きく、かつ、カウント数チェック手段１３におけるカウント数が所定値以上である場合のみ、タイミング検出手段１５からの信号に応じて、判定手段２における判定位相を変化させる。上記状態以外の場合には判定位相は変化させずに、以前の状態と同じ位相で判定するようにしておく。上述のような構成とすることで、同期ワードを受信したタイミングでのみ判定位相を変化させることができる。
【００２７】
本発明は同期ワードとの相関演算が大きい場合に同期ワードを受信したとみなしてフレーム同期を確立すると同時に、同期ワードの変調成分を除去して同期ワードシンボル数分累積した結果の最大位相が最適な判定位相であるとして、タイミング再生も同時に行うことが特徴であり、既知でランダムな同期ワードの変調成分を除去することで、｛１，０，１，０，…｝のような繰り返し信号であるプリアンブルを受信した場合と同様の効果を得ることができるということに着目して行っている。同期ワードを受信したタイミングでは、受信信号と既知の同期ワードとの相関値が大きく、既知の同期ワードの変調成分を除去した後の累積結果が大きくなるため、スレッショルド検出手段１２においてスレッショルド値以上となる位相が多く、後段のカウント数チェック手段１３において所定数以上のカウント数であることが確認される。
【００２８】
また、比較手段１１において１シンボル前の最大値との比較を行うことで、同期ワードの終わりのタイミング検出することができ、適切なフレーム同期が確立される。そして、フレーム同期手段１６において、フレーム同期が確立したタイミングでの最適な判定位相を定め、その後の情報信号の判定を行う。フレーム同期が確立されたタイミングにおいては、同期ワードの変調成分を除去した後の累積結果が最も大きくなる位相が最適な判定位相であると判断できる。
【００２９】
従来の場合には最適な判定位相の検出の為に、同期ワードとは別に｛１，０，１，０，…｝といった単純な繰り返し信号を複数回送信し、最適な判定位相を検出するような構成としていたが、本発明では同期ワードの変調成分を除去してあげることで、繰り返し信号を受信した場合と同様の効果を上げることができている。
【００３０】
このように本発明によれば、従来のＰＨＳシステムなどで必要であった６２ビットのプリアンブルが不要となり、３２ビットのユニークワードだけで同期が確立できる。なお、タイミング再生およびフレーム同期を確立する目的だけを達成するのであればユニークワードとして３２ビットも必要なく、２０ビット程度でも十分であり、情報信号の伝送に寄与しない同期用信号を１／３以下に減少させることが可能となり、伝送効率の向上が図れる。
【００３１】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における復調手段１０８のブロック構成図を示し、以下に説明する。図３において、本発明の復調手段１０８は図４に示されるような並列構成のディジタルフィルタ部２２１５から分岐した出力を遅延する等価オーバーサンプリング数個分の遅延手段１、フレーム同期タイミング時点での前記最大位相検出手段出力により決まる判定位相で後から入力される信号を判定するよう判定ポイントを定める判定ポイント決定手段１８、判定ポイント決定手段１８からの出力に基づいて最適な判定位相の信号のみを選択する選択手段１７、選択手段１７の出力をディジタル信号に判定する判定手段２の構成が異なるのみで、他の構成は実施の構成１と同様である。
【００３２】
上記のように構成された復調手段１０８の動作について、以下に説明する。
【００３３】
本実施の形態２では送信側で線形変調されているシングルキャリア信号を直交復調によりベースバンド帯にダウンコンバートし、ダウンコンバートした信号をＡ／Ｄ変換器により、シンボル速度のＭ倍でオーバーサンプリングし、等価オーバーサンプリング数がＮである並列構成のＦＩＲフィルタ２２１５によって低域通過フィルタリングし、送信側の波形整形フィルタと整合させる。図４にはＭ＝２で、Ｎ＝８である並列構成のＦＩＲフィルタ２２１５の例を示している。図４におけるタップ係数｛ｃ０，ｃ１，ｃ２，…｝は図５のようなインパルス応答のサンプル値である。なお、図示してはいないが、任意のＭ、Ｎに対しても構成することが可能である。
【００３４】
上述の並列構成のＦＩＲフィルタ出力２２１５信号は２系統に分岐され、一方はＮ個の遅延手段１に、他方はＮ個の遅延検波手段４に入力される。なお、遅延手段１の遅延時間は遅延検波手段４以降のモジュールによって生じる処理遅延と同一となるように定めておく。
【００３５】
ＦＩＲフィルタ出力２２１５信号はＮ個それぞれの信号をシンボル時間単位で遅延検波する遅延検波手段４がＮ個構成される。遅延検波手段４からの出力から既知の同期ワード変調成分を除去する変調成分除去手段５がＮ個構成される。その後段にはあらかじめ定めておく既知の同期ワードシンボル数分の累積演算をＮ個並列して行う累積手段６が構成される。
【００３６】
Ｎ個の累積手段６により並列で演算した累積結果を後段の第一のメモリ手段７に記憶させ、さらに１シンボル前の結果を第二のメモリ手段８に記憶させるように構成しておく。第一および第二のメモリ手段の中から最大値を検出する第一の最大値検出手段９および第二の最大値検出手段１０の検出結果は比較手段１１で比較され、比較された結果が判定ポイント決定部１８に入力される。
【００３７】
累積手段６からの出力はスレッショルド検出手段１２にも入力され、累積結果が別に定めておくスレッショルド値よりも大きいかどうかを比較し、大きい場合の数をカウントする。カウント結果は後段のカウント数チェック手段１３に入力され、別に定めておく一定数以上であるかどうかを比較し、結果を判定ポイント決定部１８に入力する。また、第一のメモリ手段７におけるＮ個の位相のうち、最大値を有する位相を最大位相検出手段１４によって検出し、検出結果を判定ポイント決定手段１８に入力する。
【００３８】
判定ポイント決定部１６では、比較手段１１の結果が第一のメモリ手段７側の最大値の方が大きく、かつ、カウント数チェック手段１３におけるカウント数が所定値以上である場合のみ、最大位相検出手段１４からの信号に応じて、選択手段１７において選択する位相を変化させる。上記状態以外の場合には選択する位相は変化させずに、以前の状態と同じ位相を選択するようにしておく。
【００３９】
上述のような構成とすることで、同期ワードを受信したタイミングでのみ判定位相を変化させることができる。同期ワードを受信したタイミングでは、受信信号と既知の同期ワードとの相関値が大きく、既知の同期ワードの変調成分を除去した後の累積結果が大きくなるため、スレッショルド検出手段１２においてスレッショルド値以上となる位相が多く、後段のカウント数チェック手段１３において所定数以上のカウント数であることが確認される。
【００４０】
また、比較手段１１において１シンボル前の最大値との比較を行うことで、同期ワードの終わりのタイミング検出することができ、適切なフレーム同期が確立される。最大位相検出手段１４では、同期ワードの変調成分を除去した後の累積結果が最も大きくなる位相が最適な判定位相であることを利用し、同期ワードを受信したタイミングにおいて最適な判定位相を検出している。
【００４１】
以上のように、従来の場合には最適な判定位相の検出の為に、同期ワードとは別に｛１，０，１，０，…｝といった単純な繰り返し信号を複数回送信し、最適な判定位相を検出するような構成としていたが、本発明では同期ワードの変調成分を除去してあげることで、繰り返し信号を受信した場合と同様の効果を上げることができている。
【００４２】
また、本実施の形態によればＦＩＲフィルタ以下の回路がすべてシンボル速度で動作すればよく、オーバーサンプリング速度で動作する必要がないため、特に高速なディジタル伝送の受信に適している。
【００４３】
（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３における復調手段１０８のブロック構成図を示し、以下に説明する。本実施の形態３は、実施の形態１や実施の形態２の構成に加えて、フレーム同期確立信号を受けてからシンボル数をカウントするカウント手段１９、カウンタの値を基にカウント数チェック手段１３の比較基準となる定数を制御する基準数制御手段２０、スレッショルドカウント手段のスレッショルド値を制御するスレッショルド値制御手段２１の構成が追加されたもので、実施の形態１と異なる点について、以下に説明する。なお、本実施の形態では、送信側で同期ワードが周期的に挿入されているものとしている。
【００４４】
カウント手段１９では、フレーム同期が確立してからシンボル数のカウントを開始し、次回の同期ワードを受信するであろうタイミングを示す。
【００４５】
基準数制御手段２０は、カウント手段１９のカウント値を基にして、同期ワード以外の情報信号を受信しているタイミングでの誤同期する確率を小さくするために、カウントチェック手段１３の比較基準定数を制御して、同期ワード受信タイミングの場合よりも大きく設定する。また、スレッショルド値制御手段２１は、カウント手段１９のカウント値を基にして、スレッショルドカウント手段１２のスレッショルド値を制御してスレッショルド値も同様に大きく設定する。
【００４６】
以上説明したように、一旦フレーム同期が確立された後には誤同期することがなくなる。また、フレーム同期が確立するまでは、比較基準定数やスレッショルド値を小さく設定することで、同期確立を失敗する確率を低減することも可能である。
【００４７】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における復調手段１０８を用いた受信装置の構成を示し、以下に説明する。図７において、本発明の受信装置は、受信アンテナ２２、受信部４０、直交復調手段２３、アナログ／ディジタル変換手段２４、ディジタルフィルタ手段２５（ＦＩＲフィルタ：Finite Impulse Response）、同期手段１０７、判定手段１０６から構成される。なお、同期手段１０７及び判定手段１０６は実施の形態１から３で説明した復調手段１０８を用いるものとして、重複する説明は省略する。
【００４８】
アンテナ２２で受信された信号は、受信部４０で低雑音増幅やフィルタリングやダウンコンバート等が行われ、直交復調手段２３においてベースバンド直交信号に変換される。ベースバンド直交信号である同相信号および直交信号のそれぞれがアナログ／ディジタル変換手段２４において、ディジタル信号に変換され、ディジタルフィルタ手段２５によって低域通過フィルタリングされる。
【００４９】
ディジタルフィルタ手段２５からの出力が実施の形態１〜３で述べた復調手段１０８に入力され、同期手段１０７からの判定位相信号を用いて判定手段１０６はデータ判定する。
【００５０】
ここで、復調手段１０８では同相信号および直交信号が複素信号として一組で扱われる。すなわち、遅延検波手段では複素平面状で遅延検波が行われ、遅延手段、判定手段も複素信号として扱われる。又、その他の変調成分除去、累積手段、メモリ手段も同様に複素信号として扱われている。ここで、最大値検出手段としては電力が最大となる値を検出するようにする。
【００５１】
なお、電力でなくとも、同相信号の絶対値と直交信号の絶対値の和としても、演算量が削減でき回路規模の縮小につながり、好適である。また、最大位相検出手段においても、電力（または同相信号と直交信号の絶対値和）が最大となる位相を検出するようにしている。このような構成とすることで、ＱＰＳＫ変調やＱＡＭ変調された多値の線形変調信号を高性能に受信することが可能となる。
【００５２】
（実施の形態５）
図８は本発明の実施の形態５における復調手段１０８を用いた受信装置の構成図を示し、以下に説明する。実施の形態５は、直交復調をディジタル処理で行う点が実施の形態４と異なるのみで、他は実施の形態４と同様である。図８において、本発明の受信装置は受信アンテナ２２、ＲＦ部２６、アナログ／ディジタル変換手段２４、ディジタル直交復調手段２７、ディジタルフィルタ手段２５（ＦＩＲフィルタ：Finite Impulse Response）等から構成される。
【００５３】
アンテナ２２で受信された信号は、ＲＦ部２６において、低雑音増幅やフィルタリングやダウンコンバートが行われ、ＩＦ信号に周波数変換される。ＩＦ信号はアナログ／ディジタル変換手段２４によってディジタル信号に変換された後に、ディジタル直交復調手段２７およびディジタルフィルタ手段２５によって同相信号および直交信号に復調される。
【００５４】
ディジタルフィルタ手段２５からの出力が実施の形態１〜３で述べた復調手段１０８に入力され、以降の動作は実施の形態４と同様である。
【００５５】
本実施の形態では直交復調手段２７がディジタル信号処理によって実現されているため、直交誤差等による劣化が小さく、より高性能な受信ができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、フレーム同期とタイミング再生とを同時に確立し、伝送効率の低下を防ぐという技術課題に対して、受信信号と既知のランダム系列である同期ワードとの相関演算をオーバーサンプリングされた信号すべてについて行えるように、フィルタ出力信号をオーバーサンプリング数分だけシリアルパラレル変換する手段と、パラレル変換された信号すべてに対して相関演算を行う手段と、相関演算結果があるスレッショルドレベル以上であるパラレル変換された位相の数を求め、求めた数が一定数以上であれば確立したフレーム同期を出力する手段と、前記フレーム同期のタイミングにおける相関演算結果の最も大きな位相が最適な判定識別位相であるとして判定位相信号として出力する手段とから構成するものである。
【００５７】
これによりオーバーサンプリングされた信号を全て用いてフレーム同期を確立すると同時に、最適な判定識別位相を決定することができ、伝送効率の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態における受信装置の構成図
【図２】本発明の第一の実施の形態における復調手段の構成を示すブロック構成図
【図３】本発明の第二の実施の形態における復調手段の構成を示すブロック構成図
【図４】本発明の第二の実施の形態における並列構成のディジタルフィルタの構成を示すブロック構成図
【図５】本発明の第二の実施の形態における並列構成のディジタルフィルタのタップ係数を示す図
【図６】本発明の第三の実施の形態における復調手段の構成を示すブロック構成図
【図７】本発明の第四の実施の形態における受信装置の構成図
【図８】本発明の第五の実施の形態における受信装置の構成図
【図９】第一の実施の形態におけるタイミング検出手段の構成を示すブロック構成図
【図１０】従来のフレーム同期およびタイミング再生装置の構成を示すブロック構成図
【符号の説明】
１  遅延手段
２  判定手段
３  多重分離化手段
４  遅延検波手段
５  変調成分除去手段
６  累積手段
７  第一のメモリ手段
８  第二のメモリ手段
９  第一の最大値検出手段
１０  第二の最大値検出手段
１１  比較手段
１２  スレッショルドカウント手段
１３  カウント数チェック手段
１４  最大位相検出手段
１５  タイミング検出手段
１６  フレーム同期手段
１７  選択手段
１８  判定ポイント決定手段
１９  カウント手段
２０  基準数制御手段
２１  スレッショルド値制御手段
２２  アンテナ
２３  直交復調手段
２４  アナログ／ディジタル変換手段
２５  ディジタルフィルタ手段
２６  ＲＦ部
２７  ディジタル直交復調手段
４０  受信部
１０１  アンテナ
１０２  ＲＦ部
１０３  ＩＦ部
１０４  Ａ／Ｄ変換手段
１０５  ディジタルフィルタ
１０６  判定手段
１０７  同期手段
１０８  復調手段
【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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【図１０】
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