(57)【要約】【課題】  ノイズが混入されていても再生信号の同期状態の安定性を向上させる。【解決手段】  搬送波再生回路２は搬送波の再生を行ない、クロック再生回路３は受信クロックの再生を行なう。検波回路４は再生搬送波，再生クロックを使用して受信波の検波を行い検出された受信波と再生搬送波，再生クロックとの差分（誤差）情報を監視・制御回路１にフィードバックする。累積加算回路５は各再生回路内部状態情報を予め設定された回数分だけ逐次加算し、設定回数分の加算が終了する毎にそれまでの加算結果の値を出力する。平均値算出回路６は累積加算の結果から予め設定されている加算回数値に基づいてその加算区間における平均値を算出し出力する。同期判定回路７は平均値データと、予め設定されている各再生信号と受信信号との同期処理が安定している場合における再生回路内部状態情報とを比較し、その差から各再生回路におけるループバンドの切替えを通知する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル無線通信におけるバースト波の同期検波装置において、
搬送波の再生を行なう搬送波再生回路と受信クロックの再生を行なうクロック再生回路の内部状態情報を任意に設定した区間毎に充分に短い間隔で累積加算を行う手段と、
累積加算後に区間毎の平均値を算出する手段と、
この平均値の情報と予め設定された基準値とを比較し、同期状態の判定を行う手段と、  その判定結果に基づいて適宜に前記搬送波再生回路及び前記クロック再生回路におけるループバンドを補正する手段とを有することを特徴とする同期検波装置。
【請求項２】
ディジタル無線通信におけるバースト波の同期検波装置において、
受信波の監視と後段の各回路に対して動作の制御を行なう監視・制御回路と、
前記監視・制御回路からの制御を受けて搬送波の再生を行なう搬送波再生回路と、
前記監視・制御回路からの制御を受けて受信クロックの再生を行なうクロック再生回路と、
前記搬送波再生回路，前記クロック再生回路から出力される再生搬送波，再生クロックを使用して受信波の検波を行って抽出データを外部へ出力するとともに、検出された受信波と再生搬送波，再生クロックとの差分（誤差）情報を前記監視・制御回路にフィードバックする検波回路と、
前記監視・制御回路からの制御を受けて前記搬送波再生回路及び前記クロック再生回路の内部状態情報を予め設定された回数分だけ逐次加算し、設定回数分の加算が終了する毎にそれまでの加算結果の値を出力する累積加算回路と、
前記累積加算回路から入力された累積加算の結果から予め設定されている加算回数値に基づいてその加算区間における平均値を算出し出力する平均値算出回路と、
前記平均値算出回路から入力される平均値データと、予め設定されている各再生信号と受信信号との同期処理が安定している場合における前記搬送波再生回路及び前記クロック再生回路の内部状態情報とを比較し、その差から各再生回路におけるループバンドの切替えを前記監視・制御回路に通知する同期判定回路と、
現在受信しているバースト波の最後の区間における前記搬送波再生回路及び前記クロック再生回路の内部状態情報の平均値を記録する記憶回路とを有し、
前記搬送波再生回路及び前記クロック再生回路は、前記記憶回路に記録された平均値を次のバースト波受信の際の再生のために内部状態情報として参照することを特徴とする同期検波装置。
【請求項３】
ディジタル無線通信におけるバースト波の同期検波方法であって、
受信波の監視と動作の制御を行なう手順と、
前記制御を受けて搬送波再生回路は搬送波、クロック再生回路は受信クロックの再生を行なう手順と、
前記再生された搬送波とクロックを使用して受信波の検波を行って抽出データを外部へ出力する手順と、
検出された受信波と再生搬送波，再生クロックとの差分（誤差）情報を前記監視・制御のためにフィードバックする手順と、
前記制御を受けて前記搬送波再生回路及び前記クロック再生回路の内部状態情報を予め設定された回数分だけ逐次加算し、設定回数分の加算が終了する毎にそれまでの加算結果の値を出力する手順と、
前記累積加算回路から入力された累積加算の結果から予め設定されている加算回数値に基づいてその加算区間における平均値を算出し出力する平均値算出回路と、
前記平均値データと、予め設定されている各再生信号と受信信号との同期処理が安定している場合における前記搬送波再生回路及び前記クロック再生回路の内部状態情報とを比較し、その差から各再生回路におけるループバンドの切替えを前記監視・制御のために通知する手順と、
現在受信しているバースト波の最後の区間における前記搬送波再生回路及び前記クロック再生回路の内部状態情報の平均値を記録する手順とを有し、
前記搬送波再生回路及び前記クロック再生回路は、前記記録された平均値を次のバースト波受信の際の再生のために内部状態情報として参照することを特徴とする同期検波方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル無線通信におけるTDMA（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式に代表されるようなバースト波の受信における同期検波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル無線通信における変調信号を復調する為の検波方法として、遅延検波方式と同期検波方式が知られているが、一般に後者の方が前者より復調の質、したがって通信品質を高くすることができる。しかし、TDMA方式を用いた移動体通信においては、以下のような理由により遅延検波方式がよく用いられる。
【０００３】
すなわち、TDMA方式のように受信信号がバースト波で構成されている場合、受信信号には抽出するデータが存在しない無信号の時間帯が存在する為、受信信号間においてフェージングによる受信波周波数のズレ，位相の反転が起こる。これを同期検波方式で検波しようとすると、無信号の時間帯から受信信号が入力されるタイミングにおいて検波に使用する再生搬送波と再生クロックの周波数引き込み，位相同期の処理が時間的に間に合わず、それらの再生が正確に再現できなくなってしまい、受信データのエラーレートを増加させ、受信特性の劣化を引き起こしてしまう。
【０００４】
したがって、同期検波を用いてバースト波を受信する場合には、再生搬送波、及び再生クロックの周波数引き込み、位相同期処理の高速化が課題であった。従来、この問題を解決する技術として、搬送波再生回路とクロック再生回路の内部状態を記憶回路に記録し、次のバースト波受信時において搬送波再生回路とクロック再生回路が参照することにより、周波数引き込み，位相同期処理の際に補正を行なうべき受信信号と再生信号間の誤差の量を小さくし、周波数引き込み，位相同期に要する時間を短くし、高速化を図るようにしている（例えば、特許文献１参照）。また、バースト波の誤検出の場合については各再生信号の同期処理の誤動作によって誤った情報が記録されてしまうことを避ける為、予め退避させてある正常動作時の再生回路内部状態情報を参照・再設定することで、その対応を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８６２０７（第１頁ー第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術では、記憶回路に記録・退避させる搬送波再生回路，クロック再生回路の内部状態情報については、再生回路が正常且つ安定した状態で動作している必要があるため為、この時の状態を抽出するタイミングを選ぶことについて問題がある。
【０００７】
すなわち、実際の通信において受信波には通常ノイズが混入される。この時、ノイズの量によっては受信信号と再生信号間に周波数，位相のズレが生じる為、再生回路から出力する搬送波，クロックを適宜補正するが、そのループバンドの設定値によってはフィードバックの感度が高すぎてノイズの混入に対して常に反応してしまったり、感度が低い為、周波数の引き込み，位相同期に時間がかかり安定状態に戻るのに時間がかかってしまうといったような同期のふらつきが発生している状態が起る。
【０００８】
そして、こういった状態を記憶回路に記録してしまうと、次のバースト波の受信時での記録情報の参照の際に受信信号と再生信号間の差を大きくしてしまう場合が発生し、再生信号の周波数引き込み，位相同期の処理に要する時間が長くなってしまうケースが起ってしまう。この結果、本来の再生信号の周波数引き込みと位相同期処理の高速化の恩恵が得られなくなってしまうのである。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ノイズが混入されている場合であっても再生信号の同期状態の安定性を向上させ、記録する情報の精度を高め、再生信号の周波数引き込み，位相同期処理の高速化を可能とする同期検波回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、ディジタル無線通信におけるバースト波の同期検波装置において、搬送波の再生を行なう搬送波再生回路と受信クロックの再生を行なうクロック再生回路の内部状態情報を任意に設定した区間毎に充分に短い間隔で累積加算を行う手段と、累積加算後に区間毎の平均値を算出する手段と、この平均値の情報と予め設定された基準値とを比較し、同期状態の判定を行う手段と、その判定結果に基づいて適宜に搬送波再生回路及びクロック再生回路におけるループバンドを補正する手段とを有することを特徴とする同期検波装置である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、ディジタル無線通信におけるバースト波の同期検波装置において、受信波の監視と後段の各回路に対して動作の制御を行なう監視・制御回路（図１の１）と、監視・制御回路からの制御を受けて搬送波の再生を行なう搬送波再生回路（図１の２）と、監視・制御回路からの制御を受けて受信クロックの再生を行なうクロック再生回路（図１の３）と、搬送波再生回路，クロック再生回路から出力される再生搬送波，再生クロックを使用して受信波の検波を行って抽出データを外部へ出力するとともに、検出された受信波と再生搬送波，再生クロックとの差分（誤差）情報を監視・制御回路にフィードバックする検波回路（図１の４）と、監視・制御回路からの制御を受けて搬送波再生回路及びクロック再生回路の内部状態情報を予め設定された回数分だけ逐次加算し、設定回数分の加算が終了する毎にそれまでの加算結果の値を出力する累積加算回路（図１の５）と、累積加算回路から入力された累積加算の結果から予め設定されている加算回数値に基づいてその加算区間における平均値を算出し出力する平均値算出回路（図１の６）と、平均値算出回路から入力される平均値データと、予め設定されている各再生信号と受信信号との同期処理が安定している場合における搬送波再生回路及び前記クロック再生回路の内部状態情報とを比較し、その差から各再生回路におけるループバンドの切替えを前記監視・制御回路に通知する同期判定回路（図１の７）と、現在受信しているバースト波の最後の区間における搬送波再生回路及びクロック再生回路の内部状態情報の平均値を記録する記憶回路（図１の８）とを有し、搬送波再生回路及びクロック再生回路は、記憶回路に記録された平均値を次のバースト波受信の際の再生のために内部状態情報として参照することを特徴とする同期検波装置である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、ディジタル無線通信におけるバースト波の同期検波方法であって、受信波の監視と動作の制御を行なう手順と、制御を受けて搬送波再生回路は搬送波、クロック再生回路は受信クロックの再生を行なう手順と、再生された搬送波とクロックを使用して受信波の検波を行って抽出データを外部へ出力する手順と、検出された受信波と再生搬送波，再生クロックとの差分（誤差）情報を前記監視・制御のためにフィードバックする手順と、制御を受けて搬送波再生回路及びクロック再生回路の内部状態情報を予め設定された回数分だけ逐次加算し、設定回数分の加算が終了する毎にそれまでの加算結果の値を出力する手順と、累積加算回路から入力された累積加算の結果から予め設定されている加算回数値に基づいてその加算区間における平均値を算出し出力する平均値算出回路と、平均値データと、予め設定されている各再生信号と受信信号との同期処理が安定している場合における搬送波再生回路及びクロック再生回路の内部状態情報とを比較し、その差から各再生回路におけるループバンドの切替えを監視・制御のために通知する手順と、現在受信しているバースト波の最後の区間における搬送波再生回路及びクロック再生回路の内部状態情報の平均値を記録する手順とを有し、搬送波再生回路及びクロック再生回路は、記録された平均値を次のバースト波受信の際の再生のために内部状態情報として参照することを特徴とする同期検波方法である。
【発明の効果】
【００１３】
以上のような構成を採用することにより、バースト波受信時における再生回路の同期状態は、受信波中にノイズが混入している場合にあっても速やかに安定状態に遷移するように逐次ループバンドの補正を受ける為、安定した状態を保つことができ、記録する各再生回路の内部状態情報についても、精度の高いものを残すことができる。
【００１４】
この結果、次のバースト波受信時に誤った(又は本来の差分を大きくしてしまうような)情報を与えることを最小に抑えることができる為、再生信号の周波数引き込み，位相同期処理の高速化の恩恵を受けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の同期検波装置は、バースト波を同期検波する場合における次のバースト波受信の際に参照する搬送波再生回路とクロック再生回路の内部状態情報を、受信バースト波を時系列にいくつかの区間に区分けして記録し、各区間において適宜同期状態に対応して再生回路のループバンドを補正するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
より詳しくは、本発明の同期検波装置は、バースト波を同期検波する場合における次のバースト波受信の際に参照する搬送波再生回路とクロック再生回路の内部状態情報を記録するにあたり、搬送波再生回路及びクロック再生回路の内部状態情報を任意に設定した区間毎に累積加算を行う手段と、累積加算後に平均値を算出する手段と、この平均値の情報と予め設定された基準値とを比較し、同期状態の判定を行う手段と、その判定結果に基づいて適宜再生回路におけるループバンドを補正する手段を有する。このような構成により、受信波にノイズが混入した場合にあっても各再生信号の同期状態の安定性を向上させ、再生回路において周波数引き込み，位相同期処理の際に参照・記録される情報の精度を向上させることができる。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の同期検波装置の一実施例を示す。図１において、１は入力端子Ａから入力される受信波の監視と後段の各回路に対して動作の制御を行なう監視・制御回路、２は監視・制御回路１からの制御を受けて搬送波の再生を行なう搬送波再生回路、３は監視・制御回路１からの制御を受けて受信クロックの再生を行なうクロック再生回路、４は搬送波再生回路２及びクロック再生回路３から出力される再生搬送波及び再生クロックを使用して受信波の検波を行って出力端子Ｂから抽出データを外部へ出力する検波回路である。
【００１８】
５は、監視・制御回路１からの制御を受けて搬送波再生回路２及びクロック再生回路３の内部状態情報を予め設定された回数分（任意に区分けした区間長分）だけ逐次加算し、設定回数分の加算が終了する毎にそれまでの加算結果の値を後段の回路に出力する累積加算回路、６は累積加算回路５から入力された累積加算の結果から予め設定されている加算回数値（累積加算回路５における累積加算回数と同一）に基づいてその加算区間における平均値を算出し、後段の回路に出力する平均値算出回路である。
【００１９】
７は、平均値算出回路６から入力される平均値データと、予め設定されている各再生信号と受信信号との同期処理が安定している場合における搬送波再生回路２及びクロック再生回路３の内部状態情報とを比較し、その差から各再生回路におけるループバンドの切替えを監視・制御回路１に通知する同期判定回路、８は現在受信しているバースト波の最後の区間における搬送波再生回路２及びクロック再生回路３の内部状態情報の平均値を記録する記憶回路である。
【００２０】
本発明では、図２に示すように、受信波にバースト波が存在している時間、すなわち再生搬送波及び再生クロックの周波数引き込み，位相同期処理が動作している時間を任意に設定した数の区間１〜区間Ｎに分け、区間１〜区間Ｎそれぞれにおいて区間の時間よりも十分に短い間隔で搬送波再生回路２及びクロック再生回路３の内部状態情報を逐次抽出する。累積加算回路５は区間１〜Ｎ毎に内部状態情報の累積加算１〜Ｎを行い、平均値算出回路６は累積加算１〜Ｎについて平均値１〜Ｎを算出し、同期判定回路７は、この平均値１〜Ｎそれぞれを予め設定された再生回路２，３の安定状態における内部状態の情報と比較する。
【００２１】
同期判定回路７は、このときの差の度合いによって再生回路２，３における周波数引き込み，位相同期のループバンドの切換・保持を制御し、次の区間における各再生信号の同期処理におけるループバンドを区間１〜Ｎ毎に再設定する。再設定後は上述の処理を現在受信しているバースト波が存在している期間行い、バースト波の終了を検出したら最後の区間Ｎにおける平均値を次のバースト波受信時の再生回路２，３における参照値として記憶回路８に記録する。再生回路２，３は、次のバースト波受信時に記憶回路８に記録してあるこの最後の区間Ｎにおける平均値を再生回路内部状態情報として読み込み、再生回路２，３に反映させることにより再生回路状態を復元するのである。
【００２２】
これにより、同期処理を行っている時間においては、再生搬送波，再生クロックのループバンドはその時の受信波との差分に応じて速やかに同期を行うように、又はより安定した状態に保つように適宜補正される為、同期処理のふらつきは最小に軽減され、次のバースト波受信の際に精度の高い情報を与えることができ、各再生信号の周波数引き込み及び位相同期処理の高速化を実現することが可能となる。
【００２３】
次に、図１に示した同期検波回路の動作について、図３に示す処理のフローチャートを参照して説明する。
【００２４】
監視・制御回路１は入力端子Ａにおける受信波を監視しており、図２に示したような受信波内のバースト波（受信信号）を検出すると（図３のステップＳ１）、後段の搬送波再生回路２とクロック再生回路３に動作形態切替信号を出力して、回路の動作モードをそれまでの状態保持から通常処理（同期処理）へ動作形態を変更するように通知する（ステップＳ２）。また、累積加算回路５に対して初期化信号により初期化（零クリア）の通知を行なう（ステップＳ３）。
【００２５】
搬送波再生回路２及びクロック再生回路３は、動作形態切替信号に応答して、記憶回路８に記録してある前回のバースト波受信時の各再生回路内部状態情報を読み込み自身の回路に反映させることにより再生回路状態を復元する（ステップＳ４）。そして、それまでの状態保持から通常処理へ処理の形態を移行し、搬送波再生回路２は再生搬送波、クロック再生回路３は再生クロックをそれぞれ検波回路４に出力する（ステップＳ５）。また、この出力のタイミングにおいて、搬送波再生回路２及びクロック再生回路３はそれぞれの内部状態情報を累積加算回路５に出力する（ステップＳ５）。
【００２６】
累積加算回路５は、入力された再生回路２，３の内部状態情報について、監視・制御回路１からのスタート信号に応答して累積加算を行い（ステップＳ６，Ｓ７）、自身内部の加算カウンタをカウントアップした後、次の入力が行われるまで待機状態となる。加算カウンタは、搬送波再生回路２及びクロック再生回路３の内部状態情報を抽出するための、区間の時間よりも十分に短い間隔の数を計数する。
【００２７】
一方、検波回路４は、入力端子Ａから入力された受信波に対して再生回路２，３からの再生搬送波，再生クロックを用いて検波を行い、抽出したデータ成分を後段の出力端子Ｂに出力するとともに、検出された受信波と再生搬送波，再生クロックとの差分（誤差）情報を監視・制御回路１にフィードバックする（ステップＳ８）。
【００２８】
監視・制御回路１は、検波回路４からフィードバックされた誤差情報に基づいて、再生回路２、３に対して同期制御信号を出力することにより同期処理の制御を行なう。再生回路２，３は、同期制御信号に応答して自身の回路から出力する再生信号の周波数と位相の補正を行い、周波数の引き込みと位相同期を取るように動作する（ステップＳ９）。
【００２９】
上述のような通常処理に移行した後は、受信しているバースト波における現在の区間について、初期化の処理を除く上記の一連のフィードバック処理をサイクリックに行う（ステップＳ６〜Ｓ１０）。
【００３０】
累積加算回路５は、内部の加算回数を示すカウンタ値から現在処理を行っている区間の終了を検出すると（ステップＳ１０でYes）、それまでの累積加算値を後段の平均値算出回路６に出力した後、その加算値を格納していたレジスタをクリアし、次の入力に備える（ステップＳ１１）。
【００３１】
平均値算出回路６は、入力された累積加算結果についてあらかじめ設定された累積加算区間（加算回数）に基づいて平均値を算出し、同期判定回路７にその値を出力する。
【００３２】
同期判定回路７は入力された値と予め設定された同期状態として安定している際の各再生回路の内部状態情報とを比較することにより同期状態を判定する（ステップＳ１２）。その結果、差分が大きければループバンドを広げるように、また差分が小さければループバンドを狭めるように監視・制御回路１に対してループバンド切替通知を行う（ステップＳ１２）。
【００３３】
監視・制御回路１はこのループバンド切替通知を受け、検波回路４からのフィードバックに応じて出力する再生回路２，３への補正値の幅（感度）を変更する（ステップＳ１３）。この時、ループバンドの設定値については、広げ過ぎるとフィードバックに対する感度が過敏となって同期外れを起こし易くなり、一方、狭くし過ぎると同期処理における追従性が悪くなってしまう為、ある程度の幅で上限・下限を設けておく。
【００３４】
ループバンドの補正後は現受信バースト波の残りの区間について次のループバンド補正の処理までを同様に繰り返し行う（ステップＳ５〜Ｓ１４）。
【００３５】
監視・制御回路１は、それまで受信していたバースト波の終了を検出すると（ステップＳ１４でYes）、搬送波再生回路２，クロック再生回路３に対して通常の同期処理から状態保持に切替える通知を行い、また平均値算出回路６に対して情報の記録を通知する。
【００３６】
再生回路２，３は、回路状態を保持したまま次のバースト波の入力に備えて待機状態となり(ステップＳ１５)、平均値算出回路６はそのバースト波の最後の区間における平均値情報を記憶回路８に記録する(ステップＳ１６)。
【００３７】
以降は、これまでに述べた監視・制御回路１におけるバースト波の検出（ステップＳ１）から平均値記録（ステップＳ１６）での処理を繰り返す。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】発明の同期検波装置のブロック図
【図２】発明におけるバースト波に対する再生回路の内部状態情報の平均値算出概念を説明するための図
【図３】発明の同期検波装置の処理フローチャート
【符号の説明】
【００３９】
Ａ      入力端子
Ｂ      出力端子
１      監視・制御回路
２      搬送波再生回路
３      クロック再生回路
４      検波回路
５      累積加算回路
６      平均値算出回路
７      同期判定回路
８      記憶回路
【図１】
2005210175.tif 000003
【図２】
2005210175.tif 000004
【図３】
2005210175.tif 000005