(57)【要約】【課題】同期位置を検出する検出窓の範囲を必要最小限に狭くし、正確な同期位置決定を行う。【解決手段】受信したデータのうち、スロット信号の発生時点から９８３サンプル目のデータが同期ワードの終端として検出されることにより同期位置を特定するとき、データを１２８サンプル分だけバッファ２１に取り込む毎にＤＳＰコア部２２に送って復調処理を行い、スロット信号Ｓｓｌの発生時点から、バッファ２２に取り込むデータのサンプル数が１２８サンプルになる時点までのサンプル数Ｄ２をサンプルカウンタ３３により検出し、該サンプル数Ｄ２を起点として前記９８３サンプル数の残りのサンプル数の最終サンプル目までＤＳＰコア部２２でカウントし、最終サンプル目の前後２シンボルの範囲のデータに同期ワードの終端が検出されることにより同期位置を特定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信しＡ／Ｄ変換したデータのうち、スロット信号の発生時点から第１のサンプル数目のデータが同期ワードの終端として検出されることにより同期位置を特定する同期位置検出方法において、
前記データを第２のサンプル数分だけバッファに取り込む毎にＤＳＰコア部に送って復調処理を行い、前記スロット信号の発生時点から、前記バッファに取り込むデータのサンプル数が前記第２のサンプル数になる時点までのサンプル数をサンプルカウンタにより第３のサンプル数として検出し、該第３のサンプル数目を起点として前記第１のサンプル数の残りのサンプル数の最終サンプル目まで前記ＤＳＰコア部でカウントし、該最終サンプル目又はその近傍のデータが同期ワードの終端として検出されることにより同期位置を特定することを特徴とする同期位置検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の同期位置検出方法において、
前記最終サンプル目の前後所定サンプル数の範囲のデータを検出窓範囲とし、該検出窓範囲のデータから同期ワードの終端が検出されることにより同期位置を特定することを特徴とする同期位置検出方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の同期位置検出方法において、
同期して送受信を行う親局と子局からなる通信システムの該親局に適用し、前記受信する信号が前記子局から送信され、前記スロット信号が前記親局で発生することを特徴とする同期位置検出方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の同期位置検出方法において、
前記スロット信号に代えてフレーム信号を使用することを特徴とする同期位置検出方法。
【請求項５】
受信しＡ／Ｄ変換したデータのうち、スロット信号の発生時点から第１のサンプル数目のデータが同期ワードの終端として検出されることにより同期位置を特定する同期位置検出装置において、
前記データを取り込むバッファ及び該バッファに前記データが第２のサンプル数だけ取り込まれる毎に復調処理を行うＤＳＰコア部を有するＤＳＰと、前記スロット信号が発生すると前記データのサンプル数のカウントを開始し前記バッファに前記データが前記第２のサンプル数だけ取り込まれたときのカウント値を第３のサンプル数として前記ＤＳＰコア部に送るサンプルカウンタとを具備し、
前記ＤＳＰコア部は、前記第３のサンプル数目を起点として前記第１のサンプル数の残りのサンプル数をカウントし最終サンプル目又はその近傍のサンプル目のデータが同期ワードの終端として検出されることにより同期位置を特定することを特徴とする同期位置検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の同期位置検出装置において、
前記ＤＳＰコア部は、前記最終サンプル目の前後所定サンプル数の範囲のデータを検出窓範囲とし、該検出窓範囲のデータから同期ワードの終端が検出されることにより同期位置を特定することを特徴とする同期検出装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の同期位置検出装置において、
同期して送受信を行う親局と子局からなる通信システムの該親局に適用し、前記受信する信号が前記子局から送信され、前記スロット信号が前記親局で発生することを特徴とする同期位置検出装置。
【請求項８】
請求項５、６又は７に記載の同期位置検出装置において、
前記サンプルカウンタは、前記スロット信号に代えてフレーム信号が発生すると前記データのサンプル数を開始することを特徴とする同期位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親局と子局の間で通信を行う防災システム等のデジタル通信システム等における受信データの同期位置を特定する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
受信信号の復調をＤＳＰで行うデジタル受信装置では、受信信号のデジタルデータをＤＳＰのレジスタ経由あるいはＤＳＰのシリアルバス等を用いてＤＳＰコア部に通知し、ＤＳＰコア部ではそのデータが一定サンプル数格納される毎に割り込みによる通知（レジスタ経由のときはＤＳＰの外部割り込み、シリアルバスの場合はＤＳＰの内部割り込み）を受けてそのデータを読み込み、受信処理を開始する。この受信処理では、まず同期ワードの終端から同期位置を特定してシンボル同期をとってから、各シンボルデータの復調を行っている。
【０００３】
同期位置の特定は、受信すべき例えば１０個の同期ワードと同じ同期ワードをメモリに予め格納しておいて、これを受信した同期ワードと比較して１０個全部の同期ワードが合致したとき、受信データの同期ワードの終端が検出されたものとして同期位置を特定する。
【０００４】
実際のシステムにおいては、親局と子局の対向を考えると、子局は親局から来るフレーム信号あるいはスロット信号等のタイミング信号を基準にしてデータの送受信を行うため、子局から送信し親局で受信した同期信号は一定の時間的位置に来ることになる。ただし、子局から送信されるデータは、伝搬遅延が存在するので微妙にズレが生じる。そこで、親局での受信では子局での受信と同様に受信した同期ワードの終端から同期位置を特定してシンボル同期を行ってから、データの復調を行っている。
【０００５】
しかしながら、子局から親局への送信データの中にはごく希に同期ワードと一致するパターンが含まれることがあり、これを同期ワードとして検出して同期位置を特定すると正常な受信が行われなくなる。
【０００６】
そこで、従来では、受信しＩＦ信号に変換してからサンプリングしＡ／Ｄ変換したデータの内の同期ワードの終端が含まれていると思われる範囲に、同期ワードの終端を検出するための検出窓範囲設定を行い、その範囲以外のデータからは同期ワード終端の検出を行わないようにして、誤った同期位置検出が行われることを防止している。
【０００７】
図５は親局側で子局からの受信を行う場合の検出窓範囲設定の説明のためのタイムチャートである。Ｓｓｌは親局側で発生するスロット信号、Ｓｓｙは親局が子局から同期ワードの終端を受信して確定した同期位置を示す同期信号、Ｄ１は親局が子局から受信しＩＦ信号に変換しさらにＡ／Ｄ変換したシリアルデータ、Ｓｉｔ１はＤＳＰのＤＳＰコア部にデータを取り込むための割り込み通知信号、Ｄ０はＤＳＰコア部で処理されるデータである。ＤＳＰではデータＤ１を所定数（例えば１２８サンプリング分）取り込む毎に割り込み通知信号Ｓｉｔ１が発生してＤＳＰコア部に送り、ここで復調処理が行われる。
【０００８】
同期信号Ｓｓｙがスロット信号Ｓｓｌに対して時間Ｔ１だけ遅延している関係にあるものとすると、その同期信号Ｓｓｙはスロット信号Ｓｓｌの直前の割り込み通知信号Ｓｉｔ（１）から時間Ｔ１だけ遅延した時点のデータとスロット信号Ｓｓｌの直後の割り込み通知信号Ｓｉｔ（２）から同じ時間Ｔ１だけ遅延した時点のデータとの間の範囲Ａに含まれるので、この範囲Ａを検出窓範囲としてその範囲Ａ内でＤＳＰコア部において同期位置を検出することになる。なお、検出窓を時間窓として設定することは特許文献１の段落「００１９」に記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２０４２１４号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この検出窓範囲Ａは割り込み通知信号Ｓｉｔ１の時間間隔であり、非常に広く、例えば１０シンボル程度の多くのデータが含まれる間隔であり、通常のデータを誤って同期ワードの終端として検出して同期位置を特定する可能性がある。
【００１１】
本発明の目的は、検出窓範囲を狭くできるようにして、通常のデータにより誤って同期位置特定が行われないようにした同期位置検出方法および装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、受信しＡ／Ｄ変換したデータのうち、スロット信号の発生時点から第１のサンプル数目のデータが同期ワードの終端として検出されることにより同期位置を特定する同期位置検出方法において、前記データを第２のサンプル数分だけバッファに取り込む毎にＤＳＰコア部に送って復調処理を行い、前記スロット信号の発生時点から、前記バッファに取り込むデータのサンプル数が前記第２のサンプル数になる時点までのサンプル数をサンプルカウンタにより第３のサンプル数として検出し、該第３のサンプル数目を起点として前記第１のサンプル数の残りのサンプル数の最終サンプル目まで前記ＤＳＰコア部でカウントし、該最終サンプル目又はその近傍のデータが同期ワードの終端として検出されることにより同期位置を特定することを特徴とする同期位置検出方法とした。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の同期位置検出方法において、前記最終サンプル目の前後所定サンプル数の範囲のデータを検出窓範囲とし、該検出窓範囲のデータから同期ワードの終端が検出されることにより同期位置を特定することを特徴とする同期位置検出方法とした。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の同期位置検出方法において、同期して送受信を行う親局と子局からなる通信システムの該親局に適用し、前記受信する信号が前記子局から送信され、前記スロット信号が前記親局で発生することを特徴とする同期位置検出方法とした。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１、２又は３に記載の同期位置検出方法において、前記スロット信号に代えてフレーム信号を使用することを特徴とする同期位置検出方法とした。
【００１６】
請求項５に係る発明は、受信しＡ／Ｄ変換したデータのうち、スロット信号の発生時点から第１のサンプル数目のデータが同期ワードの終端として検出されることにより同期位置を特定する同期位置検出装置において、前記データを取り込むバッファ及び該バッファに前記データが第２のサンプル数だけ取り込まれる毎に復調処理を行うＤＳＰコア部を有するＤＳＰと、前記スロット信号が発生すると前記データのサンプル数のカウントを開始し前記バッファに前記データが前記第２のサンプル数だけ取り込まれたときのカウント値を第３のサンプル数として前記ＤＳＰコア部に送るサンプルカウンタとを具備し、前記ＤＳＰコア部は、前記第３のサンプル数目を起点として前記第１のサンプル数の残りのサンプル数をカウントし最終サンプル目又はその近傍のサンプル目のデータが同期ワードの終端として検出されることにより同期位置を特定することを特徴とする同期位置検出装置とした。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の同期位置検出装置において、前記ＤＳＰコア部は、前記最終サンプル目の前後所定サンプル数の範囲のデータを検出窓範囲とし、該検出窓範囲のデータから同期ワードの終端が検出されることにより同期位置を特定することを特徴とする同期検出装置とした。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項５又は６に記載の同期位置検出装置において、同期して送受信を行う親局と子局からなる通信システムの該親局に適用し、前記受信する信号が前記子局から送信され、前記スロット信号が前記親局で発生することを特徴とする同期位置検出装置とした。
【００１９】
請求項８に係る発明は、請求項５、６又は７に記載の同期位置検出装置において、前記サンプルカウンタは、前記スロット信号に代えてフレーム信号が発生すると前記データのサンプル数を開始することを特徴とする同期位置検出装置とした。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明では、子局から送信されてきた信号の受信位置が親局の自分のタイミングで決まることに着目し、親局で発生する１スロット又は１フレーム毎のタイミング信号からＤＳＰがデータを一時格納するタイミングまでのシリアルデータの数（サンプル数）をカウントし、それをＤＳＰコア部に通知する。そのタイミング信号から同期ワードの終端までのサンプル数はほぼ一定（サンプリングクロックと子局側の送付クロックのズレによりその位置は若干前後する場合がある）であるため、ＤＳＰコア部では前記カウント値から残りのサンプル数をカウントし最終カウント目のデータ又はその近傍のデータから同期ワードの終端位置を特定する。
【００２１】
図１は本発明の１つの実施の形態の同期位置検出装置（親局）の概略構成を示すブロック図である。１０はＲＦ部であり、アンテナで受信した子局からの信号をＩＦ信号に変換する周波数変換部１１と、そのＩＦ信号をデジタルのシリアルデータＤ１に変換するＡ／Ｄ変換器１２とを具備する。
【００２２】
２０はＤＳＰであり、ＲＦ部１０から送信されたデータＤ１をシリアルポートから取り込んで一時格納するバッファ２１と、そのバッファ２１に１２８サンプル（第２のサンプル数）分のデータＤ１が蓄積される毎にそれを取り込んで復調処理を行うＤＳＰコア部２２を具備する。ＤＳＰコア２２には検出窓範囲を決める窓用カウンタが含まれている。
【００２３】
３０はＦＰＧＡからなる制御部であり、Ａ／Ｄ変換器１１とバッファ２１に対してサンプリングクロックＳｓｃ及び１サンプル分をシリアル数ビットで表すときのデータクロックＳｄｃを送るタイミング発生器３１と、１スロット毎にスロット信号Ｓｓｌを生成するスロットカウンタ３２と、スロットカウンタ３２からスロット信号Ｓｓｌが入力するとサンプリングクロックＳｓｃのカウウントを開始するサンプルカウンタ３３とを具備する。
【００２４】
以上において、ＤＳＰ２０のシリアルポートから入力したデータＤ１はバッファ２１に送り込まれ、そのバッファ２１は１２８サンプル分のデータＤ１が蓄積される毎にＤＳＰコア部２２に割り込み通知信号Ｓｉｔ１を出してそのデータを送る。ＤＳＰコア部２２はバッファ２１からの割り込み通知信号Ｓｉｔ１があると、その１２８サンプル分のデータを取り込んで同期処理や復調処理を行うと共に、その割り込みがあったこと示す割り込み通知信号Ｓｉｔ２をサンプルカウンタ３３に出力する。
【００２５】
このサンプルカウンタ３３はスロットカウンタ３２からのスロット信号Ｓｓｌが到来するとサンプルクロックＳｓｃのカウントを開始するが、ＤＳＰコア部２２から割り込み通知信号Ｓｉｔ２が到来するとそのカウントを停止し、そのときのカウント値Ｄ２をＤＳＰコア部２２に送ると共にそのカウント値をクリアする。
【００２６】
以上により、スロット信号Ｓｓｌが出力した時点から割り込み通知信号Ｓｉｔ２が発生した時点までのサンプル数（第３のサンプル数）が、サンプルカウンタ３３のカウント値Ｄ２として検出される。図２にそのタイミングチャートを示した。ここでは、スロット信号Ｓｓｌが出力した時点から割り込み通知信号Ｓｉｔ２が発生した時点までのサンプルカウンタ３３のカウント値Ｄ２は「１２」である。なお、割り込み通知信号Ｓｉｔ２はサンプルクロックＳｓｃよりも遅れて発生するので、サンプルカウンタ３３は１２個目のサンプルクロックＳｓｃをカウントした時の値「１２」をカウント値Ｄ２としてＤＳＰコア部２２に送った後に割り込み通知信号Ｓｉｔ２が発生するとクリアされる（図２の右下拡大図参照）。
【００２７】
ここで、ＩＦ信号の周波数を４５５ＫＨｚ、サンプリングクロックＳｓｃの周波数を１４０ＫＨｚ、通信フォーマットは１シンボルの周波数レートが１１．２５ＫＨｚ（８８．８８μｓｅｃ）で１５０シンボルを１スロット（１３．３ｍｓｅｃ）とし、６スロットで１フレーム（８０ｍｓｅｃ）が構成されるようにする。この場合、割り込み通知信号Ｓｉｔ１の間隔の１２８サンプル内には、１０．２８個のシンボルが含まれることになる。つまり、１シンボル当り１２．５サンプルとなる。なお、スロット信号Ｓｓｌは、図３に示すように、実際のスロット境界（シンボルＮｏ．１４９と０との境）よりも１シンボル手前（シンボルＮｏ．１４９）で発生するものとし、同期ワードの終端はスロット境界から７８シンボル目（スロット境界から９８３サンプル目（第１のサンプル数目））のデータに含まれているものとする。
【００２８】
スロット信号Ｓｓｌが出力してから最初に発生する割り込み通知信号Ｓｉｔ２までのサンプル数が図２に示したように「１２」であったとすると、Ｄ２＝１２がサンプルカウンタ３３で検出されＤＳＰコア部２２に送られる。ＤＳＰコア部２２ではこのカウント値「１２」を窓用カウンタ（図示せず）にプリセットする。このようにしてＤＳＰコア部２２はスロット信号Ｓｓｌと割り込み通知信号Ｓｉｔ１，Ｓｉｔ２の同期関係（つまり、スロット信号Ｓｓｌと取り込みデータとの同期関係）を確認できるので、続けてその窓用カウンタで「１２」を起点にしてサンプリングクロックＳｓｃをカウントして、前記した９８３サンプル目のデータを検出する。この９８３サンプル目には同期ワードの終端（理想点）が来るはずであるので、その９８３サンプル目のデータ又はその近傍のデータが同期ワードの終端として検出されれば、同期位置確定ができる。
【００２９】
ここでは、時間遅延その他によるズレを考慮して、理想点の前後１〜２シンボルの幅の検出窓範囲を設定する。例えば、前後２シンボルの余裕をみるときは、ＤＳＰコア部２２内の前記した窓用カウンタが９５８（＝９８３−２×１２．５）をカウントしたとき検出窓をオンし、１００８（９８３＋２×１２．５）をカウントしたときオフするように検出窓範囲を設定する。以上のタイムチャートを図３に、処理のタイムチャートを図４に示した。
【００３０】
以上のようにして設定された９５８サンプル〜１００８のサンプルの範囲内に同期ワードの終端があれば、そこが同期位置として特定される。以上の処理はスロット毎に、つまりスロット信号Ｓｓｌが発生する毎に行われる。
【００３１】
なお、以上ではスロット信号Ｓｓｌを使用したが、フレーム信号を使用してそのフレーム信号から所定時間の位置に同期ワードの終端があることが予め分かっているような受信信号に対しても、同様に処理できる。この場合は、スロットカウンタ３２に代えてフレームカウンタを使用する。
【００３２】
【発明の効果】
以上から本発明によれば、同期位置を検出する検出窓の範囲を必要最小限に狭くすることができるので、誤った同期ワードの検出を防止し、正確な同期位置決定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の同期位置検出装置のブロック図である。
【図２】図１の装置のサンプルカウンタのカウント動作のタイミングチャートである。
【図３】図１の装置のＤＳＰコア部による検出窓範囲設定のタイミングチャートである。
【図４】図１の装置の処理のタイミングチャートである。
【図５】従来の同期位置検出装置の検出窓範囲設定のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０：ＲＦ部、１１：周波数変換部、１２：Ａ／Ｄ変換器
２０：ＤＳＰ、２１：バッファ、２２：ＤＳＰコア
３０：制御部、３１：タイミング発生器、３２：スロットカウンタ、３３：サンプルカウンタ
【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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