(57)【要約】  【課題】  広い範囲の周波数誤差に対し高い精度で周波数補正を行うこと。  【解決手段】  中央に複数のシンボルから構成される同期ワードが含まれ両端付近にそれぞれパイロットシンボルが含まれるスロット構造の多値ＱＡＭ信号を受信して復調する。まず同期ワード候補に基づいて検出した位相誤差および同期ワード候補に基づいて検出した周波数誤差に応じて受信シンボルの周波数補正を行い、同期ワードが異なるスロット間で連続して所定回数だけ検出されたとき、周波数補正を、同期ワード候補に基づいて検出した位相誤差およびパイロットシンボルに基づいて検出した周波数誤差に応じて行うよう切り替える。【選択図】  図１
2005109639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定位置に複数のシンボルから構成される同期ワードが含まれ、両端付近にそれぞれパイロットシンボルが含まれるスロット構造の多値ＱＡＭ信号を受信して復調する多値ＱＡＭ信号受信方法において、
前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および周波数誤差に応じて受信シンボルの周波数補正を行い、前記同期ワードが異なるスロット間で連続して所定回数だけ検出されたとき又は前記補正による前記受信シンボルの周波数誤差が所定値以内になったとき、前記周波数補正を、前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および前記パイロットシンボルに基づいて検出した周波数誤差に応じて行うよう切り替えることを特徴とする多値ＱＡＭ信号受信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の多値ＱＡＭ信号受信方法において、
前記周波数補正を前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および前記パイロットシンボルに基づいて検出した周波数誤差に応じて行うよう切り替えた後に、前記多値ＱＡＭ信号の復調信号を出力するようにしたことを特徴とする多値ＱＡＭ信号受信方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の多値ＱＡＭ信号受信方法において、
前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および前記パイロットシンボルに基づいて検出した周波数誤差に応じて行う周波数補正中に、前記同期ワードに基づいて検出した周波数誤差が規定値を超えると、前記周波数補正を、前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および周波数差に応じて行うよう切り替えることを特徴とする多値ＱＡＭ信号受信方法。
【請求項４】
所定位置に複数のシンボルから構成される同期ワードが含まれ、両端付近にそれぞれパイロットシンボルが含まれるスロット構造の多値ＱＡＭ信号を受信して復調する多値ＱＡＭ信号受信装置において、
受信シンボルに対して位相回転を与える第１位相回転部と、前記受信シンボルから前記同期ワードの候補を検出する同期ワード候補検出部と、該同期ワード候補検出部で検出された同期ワード候補の位相誤差を検出する第１位相誤差検出部と、該第１位相誤差検出部で検出された位相誤差から前記同期ワード候補の周波数誤差を検出する第１周波数誤差検出部と、前記検出した同期ワード候補に対して前記第１周波数誤差検出部で検出された周波数誤差に応じて位相回転を与える第２位相回転部と、該第２の位相回転部で位相回転された同期ワード候補の位相誤差を算出する位相誤差算出部と、前記第２の位相回転部で位相回転された同期ワード候補に対して前記該位相誤差算出部で検出された位相誤差に応じて位相回転を与える第３位相回転部と、該第３位相回転部で位相回転された同期ワード候補を取り込み正規な同期ワードと比較して同期ワードを検出する同期ワード検出部と、前記受信シンボルから前記パイロットシンボルを検出するパイロットシンボル検出部と、該パイロットシンボル検出部で検出されたパイロットシンボルの位相誤差を検出する第２位相誤差検出部と、該第２位相誤差検出部で検出された位相誤差から前記パイロットシンボルの周波数誤差を検出する第２周波数誤差検出部と、前記位相誤差算出部の出力信号並びに前記第１および第２周波数誤差算出部の出力信号を入力して補正位相信号を算出し前記第１位相回転部に送る位相算出部とを具備し、
前記位相算出部は、前記同期ワード検出部で前記同期ワードが異なったスロット間で連続して所定回数だけ検出される以前は前記位相誤差算出部および前記第１周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出し、検出された後は前記位相誤差算出部および前記第２周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出することを特徴とする多値ＱＡＭ信号受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の多値ＱＡＭ信号受信装置において、
前記位相算出部を、前記第１周波数誤差算出部で得られる周波数誤差が所定値以内になる以前は前記位相誤差算出部および前記第１周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出し、前記所定値以内になった後は前記位相誤差算出部および前記第２周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出する位相算出部に置き換えたことを特徴とする多値ＱＡＭ信号受信装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の多値ＱＡＭ信号受信装置において、
前記多値ＱＡＭ信号の復調信号の出力を制御するゲートを具備し、
該ゲートは、前記位相算出部が前記位相誤差算出部および前記第１周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出するときは遮断し、前記位相誤差算出部および前記第２周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出するときは導通するようにしたことを特徴とする多値ＱＡＭ信号受信装置。
【請求項７】
請求項４，５又は６に記載の多値ＱＡＭ信号受信装置において、
前記位相算出部は、前記位相誤差算出部および前記第２周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出するとき、前記第１の周波数誤差算出部で検出される周波数誤差が規定値を超えると、前記位相誤差算出部および前記第１周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出するよう切り替えることを特徴とする多値ＱＡＭ信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル無線通信システムにおける多値ＱＡＭ信号受信方法および装置に関するものであり、特に受信シンボルの周波数補正に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
図３に１６ＱＡＭ変調されたデジタル信号のスロット構造を示す。これは、中央の１０個の同期ワードシンボルＳＷ１〜ＳＷ１０、１２８シンボル間隔で両端付近に配置されたパイロットシンボルＰ１，Ｐ２、立ち上がり時に不要スペクトルを抑えてなめらかに立ち上げるための先頭の４個のランプシンボルＬ、後端の５個のガードシンボルＧを含む合計１５０シンボルからなるスロットであり、６スロットで１フレームが構成される。このようなスロット構造の１６ＱＡＭのシンボル信号を受信し復調する場合、ＲＦ回路で一旦ＩＦ信号に周波数変換した後、Ａ／Ｄ変換によりデジタル化し、その後に直交検波により同相成分と直交成分に分離したあと、周波数同期、シンボル同期をとってデマッピングし、復号復調している。
【０００３】
この同期ワードシンボルの信号点配置図を図４に示す。１０個の同期ワードシンボルＳＷ１〜ＳＷ１０は信号点配置図の最大振幅包絡線上に設定され、例えば前記した図３に示すような順序でスロットの中央に挿入されている。１６ＱＡＭ受信装置では、この１０個の同期ワードシンボルと同じ１０個のシンボルを基準シンボルとして予め内部のメモリ内に保持しておき、この１０個の基準シンボルと受信シンボルの内の連続する１０個分の受信シンボルとの相互相関（複素相関）を求め、その相関がピーク値を示すタイミング点（終端の同期ワードシンボルＳＷ１０で得られる）を基準にシンボル同期をとり、フレーム同期をとっている。
【０００４】
また、その同期ワードシンボルの位相を検出することによって、その位相の時間変位（遷移量）から受信シンボルのキャリア周波数と受信装置のローカル周波数との周波数誤差を得て、受信信号の位相補正及び周波数補正を行っている。
【０００５】
まず、各同期ワードシンボルの位相を求めるには、例えば、１０個の同期ワードシンボルの正規パターンを「Ｉｎ，Ｑｎ」（Ｉｎはｎ番目の同相成分、Ｑｎはｎ番目の直交成分であり、ｎ＝１，２，・・・・・・・，１０）とし、受信同期ワードシンボルのパターンを「ｉｎ，ｑｎ」とする（ｉｎはｎ番目の同相成分、ｑｎはｎ番目の直交成分）と、「Ｉｎ’＝ｉｎ／Ｉｎ、Ｑｎ’＝ｑｎ／Ｑｎ」の演算により、全ての同期ワードシンボルを「Ｉｎ’，Ｑｎ’」として図４の第１象限（ＳＷ１、ＳＷ１０が含まれる象限）に集める正規化を行い、同期ワードシンボルの象限の違いを打ち消す。位相誤差がない場合は、「Ｉｎ’＝Ｑｎ’」となる。このとき、Ψ＝tan-1（Ｉｎ’／Ｑｎ’）として位相を求めると、π／４になる。したがって、
θ＝Ψ−π／４＝tan-1（Ｉｎ’／Ｑｎ’）−π／４
から、各同期ワードシンボルの位相誤差θが求められる。
【０００６】
次に、位相遷移量を求める。例えば、受信同期ワードシンボルＳＷ１の中央で受信信号の初期位相（ローカル信号との位相差）がφであり、ＳＷ２の中央で「φ＋Δθ」、ＳＷ３の中央で「φ＋２Δθ」、・・・・というように位相差がΔθづつ増えていく場合、受信信号のシンボルレートをＦｓとすると、周波数誤差Δｆは、Δｆ＝（Δθ／２π）×Ｆｓにより求められる。具体的には、同期ワードシンボルＳＷ１で４０度、ＳＷ２で４５度、ＳＷ３で５０度、・・・と５度づつ増えていたとし、シンボルレートを１０ＫＨｚ／secとすると、周波数誤差は、Δｆ＝5/360×１０×１０3＝138.88Ｈｚとなる。そこで、この周波数誤差Δｆがゼロとなるよう受信シンボルの周波数補正を行う。
【０００７】
このとき、長い時間での位相遷移を使うほどその精度は向上する。このためには、１シンボル目と２シンボル目、２シンボル目と３シンボル目、・・・・、９シンボル目と１０シンボル目の各位相差から周波数誤差を求め、それらを平均化する。このとき、９種の演算結果の平均から周波数誤差を求めることになるため、各位相の誤差の影響を軽減することができる。
【０００８】
しかし、これは、シンボルの間の位相誤差に基づいた周波数誤差検出であるため、広い周波数範囲にわたる誤差検出は可能となるが、その精度は低く、良好な受信特性を得るには不十分である。
【０００９】
これに対し、同期ワードシンボルにより周波数誤差推定を粗く行い、その推定結果の値に応じてパイロットシンボルを用いて再度周波数誤差の推定を行い、周波数誤差の検出精度を高めることが特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平６−３００７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、この特許文献１による方法は、シーケンスとして毎回同期ワードシンボルによって周波数誤差を粗推定し、その結果をもとにパイロットシンボルにより周波数誤差を推定して周波数誤差補正する必要がある。また、受信が始まると同時に復調信号が出力してそれに基づく上位レイヤの処理が進行するので、異常が発生するとそれまで処理していた内容を再度やり直すことになり、特に立ち上がり時やチャンネル変更時のような引き込み時等にはやり直しが頻発する問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記した問題を解決し、同期ワードとパイロットシンボルを使用して、広い周波数誤差範囲に亘り高精度に周波数補正を行うことができることはもとより、周波数誤差が少なくなると微調整ですむようにして精度を向上させ、また引き込み時にやり直しが頻発することがないようにした周波数補正を行う多値ＱＡＭ信号受信方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１にかかる発明は、所定位置に複数のシンボルから構成される同期ワードが含まれ、両端付近にそれぞれパイロットシンボルが含まれるスロット構造の多値ＱＡＭ信号を受信して復調する多値ＱＡＭ信号受信方法において、前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および周波数誤差に応じて受信シンボルの周波数補正を行い、前記同期ワードが異なるスロット間で連続して所定回数だけ検出されたとき又は前記補正による前記受信シンボルの周波数誤差が所定値以内になったとき、前記周波数補正を、前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および前記パイロットシンボルに基づいて検出した周波数誤差に応じて行うよう切り替えることを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の多値ＱＡＭ信号受信方法において、前記周波数補正を前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および前記パイロットシンボルに基づいて検出した周波数誤差に応じて行うよう切り替えた後に、前記多値ＱＡＭ信号の復調信号を出力するようにしたことを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載の多値ＱＡＭ信号受信方法において、前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および前記パイロットシンボルに基づいて検出した周波数誤差に応じて行う周波数補正中に、前記同期ワードに基づいて検出した周波数誤差が規定値を超えると、前記周波数補正を、前記同期ワードに基づいて検出した位相誤差および周波数差に応じて行うよう切り替えることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、所定位置に複数のシンボルから構成される同期ワードが含まれ、両端付近にそれぞれパイロットシンボルが含まれるスロット構造の多値ＱＡＭ信号を受信して復調する多値ＱＡＭ信号受信装置において、受信シンボルに対して位相回転を与える第１位相回転部と、前記受信シンボルから前記同期ワードの候補を検出する同期ワード候補検出部と、該同期ワード候補検出部で検出された同期ワード候補の位相誤差を検出する第１位相誤差検出部と、該第１位相誤差検出部で検出された位相誤差から前記同期ワード候補の周波数誤差を検出する第１周波数誤差検出部と、前記検出した同期ワード候補に対して前記第１周波数誤差検出部で検出された周波数誤差に応じて位相回転を与える第２位相回転部と、該第２の位相回転部で位相回転された同期ワード候補の位相誤差を算出する位相誤差算出部と、前記第２の位相回転部で位相回転された同期ワード候補に対して前記該位相誤差算出部で検出された位相誤差に応じて位相回転を与える第３位相回転部と、該第３位相回転部で位相回転された同期ワード候補を取り込み正規な同期ワードと比較して同期ワードを検出する同期ワード検出部と、前記受信シンボルから前記パイロットシンボルを検出するパイロットシンボル検出部と、該パイロットシンボル検出部で検出されたパイロットシンボルの位相誤差を検出する第２位相誤差検出部と、該第２位相誤差検出部で検出された位相誤差から前記パイロットシンボルの周波数誤差を検出する第２周波数誤差検出部と、前記位相誤差算出部の出力信号並びに前記第１および第２周波数誤差算出部の出力信号を入力して補正位相信号を算出し前記第１位相回転部に送る位相算出部とを具備し、前記位相算出部は、前記同期ワード検出部で前記同期ワードが異なったスロット間で連続して所定回数だけ検出される以前は前記位相誤差算出部および前記第１周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出し、検出された後は前記位相誤差算出部および前記第２周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出することを特徴とする。
請求項５にかかる発明は、請求項４に記載の多値ＱＡＭ信号受信装置において、前記位相算出部を、前記第１周波数誤差算出部で得られる周波数誤差が所定値以内になる以前は前記位相誤差算出部および前記第１周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出し、前記所定値以内になった後は前記位相誤差算出部および前記第２周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出する位相算出部に置き換えたことを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、請求項４又は５に記載の多値ＱＡＭ信号受信装置において、前記多値ＱＡＭ信号の復調信号の出力を制御するゲートを具備し、該ゲートは、前記位相算出部が前記位相誤差算出部および前記第１周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出するときは遮断し、前記位相誤差算出部および前記第２周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出するときは導通するようにしたことを特徴とする。
請求項７にかかる発明は、請求項４，５又は６に記載の多値ＱＡＭ信号受信装置において、前記位相算出部は、前記位相誤差算出部および前記第２周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出するとき、前記第１の周波数誤差算出部で検出される周波数誤差が規定値を超えると、前記位相誤差算出部および前記第１周波数誤差算出部の出力信号により前記補正位相信号を算出するよう切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、当初は同期ワードに基づいて検出した位相誤差と周波数誤差に応じて受信シンボルの周波数補正を行い、同期ワードが異なるスロット間で連続して所定回数だけ検出されるようになると、あるいは前記補正による受信シンボルの周波数誤差が所定値以内になると、同期ワードに基づいて検出した位相誤差とパイロットシンボルに基づいて検出した周波数誤差に応じて周波数補正を行うよう周波数補正を切り替えるものである。前者の周波数補正では検出できる周波数誤差範囲が広いので引き込みが確実となり、後者の周波数補正では誤差検出が高精度にできるので高精度な周波数補正が行われ、その後は高精度な周波数補正が続行できる。しかも周波数補正の切り替えは同期ワードが異なるスロット間で連続して所定回数検出されたとき、あるいは受信シンボルの周波数誤差が所定値以内になったときであるので、動作が安定化する。さらに、復調信号は後者の周波数補正に移行した後に出力されるので、その復調信号は動作が安定状態になってから出力されることになり、正規のシーケンスはこの後に処理されるので、やり直しが頻発するようことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本実施形態では、同期ワードによる周波数誤差検出範囲の広い周波数補正とパイロットシンボルによる周波数誤差検出範囲は狭いが精度の高い周波数補正とを組み合わせて、広い周波数誤差範囲に亘って精度の高い周波数誤差補正を行う。このとき、まず同期ワードに基づいて検出した位相誤差と周波数誤差に応じて受信シンボルの周波数補正を行い、同期ワードが異なるスロット間で連続して所定回数だけ検出されるようになると、同期ワードシンボルに基づいて検出した位相誤差とパイロットシンボルに基づいて検出した周波数誤差に応じて周波数補正を行うよう周波数補正を切り替え、復調信号を出力する。また、復調信号を出力した後に異常等が発生し同期ワードにより検出する周波数誤差が規定値を外れたときは最初からやり直す。以下、詳しく説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は１６ＱＡＭ受信装置の要部の構成を示すブロック図である。１はアンテナで受信されＩＦ信号に変換された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部であり、例えば４５５ＫＨｚのＩＦ信号をＩＦ信号の２倍以上の周波数でサンプリングする。２，３はＩＦデジタル信号からベースバンド信号の同相成分Ｉと直交成分Ｑを分離する直交検波用のミキサ、４はローカル発振器、５はそのローカル発振器４の出力信号の位相を９０度シフトする９０度移相器である。
【００１６】
６は同相成分Ｉと直交成分Ｑの信号のそれぞれの周波数ズレを補正するよう位相回転を与える第１位相回転部（ＡＦＣ部）、７，８は同相成分Ｉと直交成分Ｑから高周波成分を除去するローパスフィルタである。９は受信した信号によりシンボルクロックを再生出力するシンボル同期部であり、このシンボルクロックによりシンボル点抽出部１０，１１においてＩ，Ｑ成分からシンボル点が抽出される。１２は受信シンボルを復号して４ビット（１６値）の復調信号を得るデマッピング部である。
【００１７】
１３は予め内部のメモリ（図示せず）に保持した正規同期ワードシンボルと受信シンボルとの相互相関演算を行い相関値を相関閾値と比較して同期ワード候補を検出する同期ワード候補検出部である。１４はその同期ワード候補検出部１３で得られた同期ワード候補の１０シンボルの位相誤差を検出する第１位相誤差検出部である。１５はその第１位相誤差検出部で得られた位相誤差に基づき同期ワード候補の周波数誤差を検出する第１周波数誤差検出部である。１６は第１周波数誤差検出部１５で求められた周波数誤差に基づき同期ワード候補に対して位相回転を与える第２位相回転部である。
【００１８】
１７は第２位相回転部１６で位相回転により位相と周波数が補正された同期ワード候補の１０シンボルからさらに位相誤差（平均値）を算出する位相誤差算出部である。１８はその位相誤差算出部１７で求めた位相誤差に基づき同期ワード候補にさらに位相回転を与える第３位相回転部である。１９は第３位相回転部１８で位相回転によりさらに位相と周波数が補正された同期ワード候補に基づき判定閾値を算出する判定閾値算出部である。２０はその判定閾値算出部１９で求めた判定閾値により判定した同期ワード候補と正規同期ワードとをパターン比較して同期ワードを検出する同期ワード検出部である。２１は同期ワード検出部２０において同期ワードが異なるスロット間で連続検出されるときそれをカウントするカウンタである。２２はそのカウンタ２１のカウント値に応じて導通／遮断が制御されるゲートである。
【００１９】
２３は同期ワード検出部２０での同期ワードの検出タイミングに基づきパイロットシンボルを検出するパイロットシンボル検出部である。２４は検出されたパイロットシンボルからそのパイロットシンボルの位相誤差を検出する第２位相誤差検出部である。２５はその第２位相誤差検出部２４で検出された位相誤差に基づきパイロットシンボルの周波数誤差を算出する第２周波数誤差算出部である。２６はカウンタ２１のカウント値に応じて算出内容が切り替えられる位相算出部であり、位相誤差算出部１７で得られた位相誤差信号（平均値）と第１，第２周波数誤差算出部１５，２５で得られた周波数誤差信号に基づき位相を算出して補正位相信号として第１位相回転部６に出力する。
【００２０】
さて、入力したＩＦ信号は、Ａ／Ｄ変換器１でデジタル化された後にミキサ２，３において直交検波されて同相成分Ｉと直交成分Ｑのベースバンド信号に分離され、第１位相回転部６およびローパスフィルタ７，８を経由し、シンボル同期部９に入力する。
【００２１】
シンボル同期部９では、受信した信号の符号の変わる時刻を検出してそれに追随するように制御することによりシンボルクロックを再生出力する。再生されたシンボルクロックは、シンボル点抽出部１０，１１にタイミング信号として供給される。シンボル点抽出部１０，１１ではシンボル点（シンボル期間の中間点）が抽出される。シンボル点抽出部１０，１１でシンボル点が抽出されたシンボルは、デマッピング部１２、同期ワード候補検出部１３、パイロットシンボル検出部２３に取り込まれる。
【００２２】
デマッピング部１２では、判定閾値算出部１９で得られた判定閾値により、そこに取り込まれる受信シンボルが図４の信号点配置図の１６個のいずれのシンボルに相当するかが判定され、判定されたシンボルのデータが４ビットで取り出される。
【００２３】
同期ワード候補検出部１３では、入力する受信シンボルと予め内部に保持した既知の同期ワードシンボルとの複素相互相関を求め、その相関値が予め設定した相関閾値より大きいとき、その受信シンボル１０個を同期ワード候補として検出する。検出された同期ワード候補は、第１位相誤差検出部１４でその各シンボルの位相誤差が検出される。
【００２４】
この位相誤差が、１０個のシンボルＳＷ１〜ＳＷ１０につき、θ１〜θ１０であったとすると、第１周波数誤差検出部１５ではその遷移量Δθ１（＝θ２−θ１）、Δθ２（＝θ３−θ２）、・・・・・、Δθ９（＝θ１０−θ９）を求め、その遷移量Δθ１、Δθ２，・・・・・、Δθ９の平均値Δθが求められる。そして、受信信号のシンボルレートをＦｓとすると、Δｆ１＝（Δθ／２π）×Ｆｓにより周波数誤差Δｆ１が求められる。
【００２５】
第２位相回転部１６では、検出された同期ワード候補に対して第１周波数誤差検出部１５において検出された前記平均値Δθにもとづき位相回転が与えられ、周波数が補正される。この補正された同期ワード候補は、位相誤差算出部１７において、さらに位相誤差φが求められる。第２位相回転部１６で補正された同期ワードシンボルＳＷ１〜ＳＷ１０の位相誤差をθ１’〜θ１０’とすると、（θ１’＋θ２’＋・・・・＋θ１０’）／１０の演算によって、位相誤差φが求められる。この位相誤差φは基準位相となる。
【００２６】
第３位相回転部１８では、第２位相回転部１７で補正された同期ワード候補に対して、位相誤差算出部１７で求めた位相誤差φに基づき位相回転が与えられ、さらに位相が補正される。そして、再度補正された同期ワード候補は、判定閾値算出部１９に取り込まれ、同期ワード候補の各シンボルのＩ，Ｑ成分それぞれの大きさからＩ，Ｑそれぞれの成分に対する＋２，−２の判定閾値（図４参照）を設定する。０の閾値は０のままで変更しない。また、Ｉ，Ｑの閾値はそれぞれ同じ値とする。この判定閾値により前記デマッピング部１２においてデマッピングが行われる。また、同期ワード検出部２０において、再度補正された同期ワード候補の判定と予め内部に保持した正規の同期ワードとのパターン比較が行われ、一致すると同期ワードのタイミング信号が得られる。このタイミング信号に基づきシンボルタイミングおよびフレームタイミングの信号が生成される。
【００２７】
パイロットシンボル検出部２３では、同期ワード検出部２０から出力されるフレームのタイミング信号に基づき、パイロットシンボル位置を特定してパイロットシンボルＰ１，Ｐ２を検出する。第２位相誤差検出部２４では各パイロットシンボルＰ１，Ｐ２についての位相誤差θｐ１，θｐ２が求められる。
【００２８】
第２周波数誤差算出部２５では、第２位相誤差検出部２４で求められた２個のパイロットシンボルＰ１，Ｐ２の位相誤差θｐ１，θｐ２から、その遷移量Δθｐ（＝θｐ２−θｐ１）が求められる。そして、受信信号のシンボルレートをＦｓとすると、２個のパイロットシンボルＰ１，Ｐ２のシンボル間隔が１２８であるので、Δｆ２＝（Δθｐ／２π）×（１／１２８）×Ｆｓにより周波数誤差Δｆ２が求められる。
【００２９】
カウンタ２１では、同期ワード検出部２０において同期ワードのタイミング信号が連続して検出された回数（異なるスロット間で同期ワードが連続検出された回数）をカウントし、そのカウント値が予め決めた値Ａを超えると、位相算出部２６の算出内容を切り替える。また、そのカウント値がさらに増大して予め決めた値Ｂ（Ｂ＞Ａ）を超えると、ゲート２２を遮断から導通に切り替える。
【００３０】
位相算出部２６では、第１周波数誤差算出部１５で得られた周波数誤差をΔｆ１、第２周波数誤差算出部２５で得られた周波数誤差をΔｆ２、位相誤差算出部１７で求めた位相をφとすると、次のスロットの周波数補正のために、当初（パイロットシンボルに基づいた第１位相回転部６での位相回転への移行前）は、
ψ＝２πΔｆ１ｎＴ＋φ
パイロットシンボルに基づいた第１位相回転部６での位相回転への移行後は、
ψ＝２π（Δｆ１＋Δｆ２）ｎＴ＋φ
の補正位相ψの信号を発生させる。Ｔは１シンボル期間、パイロットシンボルによる位相か移転への移行後のΔｆ１はその移行前に検出したΔｆ１の最終の値（定数として扱う）、ｎはスロットの先頭から付けた０〜１４９のシンボル番号である。
【００３１】
具体的には次のようになる。パイロットシンボルに基づいた第１位相回転部６での位相回転への移行後では、１スロット前のスロットで検出され今のスロットの位相と周波数の補正に適用している周波数誤差を「Δｆ１０＋Δｆ２０」、今のスロットのパイロットシンボルから算出した周波数誤差を「Δｆ１０＋Δｆ２１」、今のスロットの同期ワード候補から位相誤差算出部１７で算出した位相をφとすると、次のスロットの位相と周波数の補正を行うために次のスロットで適用する補正位相ψは、今のスロットの同期ワードの最後のシンボルから、次のスロットの先頭までの時間に、新しく算出した周波数誤差「Δｆ１０＋Δｆ２１」と現在のスロットに適用している周波数誤差「Δｆ１０＋Δｆ２０」の差の周波数で回転することになる。同期ワードの最後のシンボルはｎ−７９、次のスロットの先頭シンボル（ｎ＝０）は前のスロットから数えるとｎ＝１５０となるため、その経過時間は１５０−７９＝７１である。したがって、次のスロットの先頭で適用する補正位相ψは
ψ＝２π（Δｆ１０＋Δｆ２１−Δｆ１０−Δｆ２０）×７１×Ｔ＋φ
＝２π（Δｆ２１−Δｆ２０）×７１×Ｔ＋φ
となる。なお、パイロットシンボルに基づいた第１位相回転部６での位相回転への移行前では、
ψ＝２π（Δｆ１１−Δｆ１０）×７１×Ｔ＋φ
となる。
【００３２】
第１位相回転部６では上記した補正位相ψの信号取り込み、そこに入力するＩ，Ｑ成分に乗算し、次のスロットの受信シンボルの位相を回転させることにより位相と周波数の補正（ＡＦＣ）を行う。すなわち、第１位相回転部６では、予めsinテーブルを持たせ、
Ｉout＝Ｉcosψ−Ｑsinψ
Ｑout＝Ｉsinψ＋Ｑcosψ
の演算を行い、受信シンボルに対して位相回転を与える。ＩoutはＩ成分の出力信号、ＱoutはＱ成分の出力信号である。
【００３３】
周波数同期の確立後は第１位相回転部６において周波数誤差はほとんど補正されるために、第２位相回転部１６で回転させる周波数誤差はわずかなものとなる。したがって、この後算出する位相誤差算出部１７での位相誤差は第２位相回転部１６の影響はほとんど受けない。よって、ここで次のスロットに適用する初期位相φを位相誤差算出部１７で求めても、その影響は無視できる。
【００３４】
図２は図１の１６ＱＡＭ受信装置のＡＦＣ動作のフローチャートである。受信開始直後はゲート２２は遮断されて復調信号は出力されておらず、カウンタ２１がゼロリセットされた後に、同期ワード候補検出部１３により同期ワード候補の検出処理が行われる。
【００３５】
同期ワード候補が検出されると、位相誤差算出部１７での位相誤差算出により位相誤差φが算出される（図２のフローチャートには図示せず）と共に第１周波数誤差算出部１５において周波数誤差が検出されて、位相算出部２６の出力信号により第１位相回転部６で位相回転（ＡＦＣ）が行われる。これにより受信シンボルの周波数補正が行われる。
【００３６】
この後、同期ワード検出部２０において異なるスロット間で連続して同期ワードが検出される毎にカウンタ２１がインクリメントされていくが、位相算出部２６ではそのカウント値がＡを超えるまでは位相誤差算出部１７と第１周波数誤差算出部１５の出力信号により位相の算出を行い、第２周波数誤差算出部２５の出力信号は関係しない。つまりこのときは、同期ワード候補の位相誤差に基づく位相回転が第１位相回転部６で行われ続ける。
【００３７】
次に、カウント値がＡを超えると、位相算出部２６が位相誤差算出部１７と第２周波数誤差算出部２５の出力信号により位相算出を行い、これにより第１位相回転部６での位相回転が行われる。そして、この期間中も同期ワード検出部２０で同期ワードがスロット毎に連続して検出されるたびにカウンタ２１のインクリメントが進み、そのカウント値がＢを超えると、ゲート２２を導通させて、デマッピング部１２で復調されたデータ信号を出力する。
【００３８】
この後、同期ワード候補の位相誤差に基づき第１周波数誤差検出部１５で検出された周波数誤差が予め決めた規定値を超えた場合、つまり異常が発生した時には、カウンタ２１がゼロリセットされる。これにより位相算出部２６が位相誤差算出部１７と第１周波数誤差算出部１５の出力信号により位相算出を行う動作に復帰する。また、ゲート２２は遮断される。
【実施例２】
【００３９】
なお、実施例１では位相算出部２６が位相誤差算出部１７と第２周波数誤差検出部２５の出力信号により位相算出を行う条件を、カウンタ２１のカウント値がＡを超えたときとしたが、これに限られるものではない。すなわち、同期ワード候補により検出できる周波数誤差の範囲を正規周波数の±Δｆａとし、パイロットシンボルにより検出できる周波数誤差の範囲を正規周波数の±Δｆｂ（Δｆａ＞Δｆｂ）とすると、位相誤差算出部１７と第１周波数誤差算出部１５の出力信号により第１位相回転部６が動作しているときにその誤差が±Δｆｂの範囲に入ったとき、位相算出部２６での算出を位相誤差算出部１７と第２の周波数誤差検出部２５の出力信号により行うように切り替えても良い。
【００４０】
また、実施例１ではゲート２２はカウント値がＢを超えたときに導通するようにし安定性を高めたが、少なくともカウント値がＡを超えた後であればよい。
【００４１】
さらに、実施例１では第１位相回転部６をＡＦＣ用として特別に設けたが、直交検波部のローカル発振器４を制御することで周波数補正を行うこともできる。この場合はミキサ２，３、ローカル発振器４、９０度移相器５の直交検波部分が第１位相回転部としても機能する。このとき、ローカル発振器４をＲＯＭテーブルで構成しsin信号とcos信号を出力するようにすれば、９０度移相器５は不要である。
【００４２】
さらに、実施例１では１６ＱＡＭの信号を受信し復調する場合について説明したが、３２ＱＡＭ等のその他の多値ＱＡＭ信号についても同様に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１の１６ＱＡＭ受信装置の要部のブロック図である。
【図２】図１の１６ＱＡＭ受信装置のＡＦＣ動作のフローチャートである。
【図３】１６ＱＡＭ信号のスロットの構成図である。
【図４】１６ＱＡＭ信号の信号点配置図である。
【図１】
2005109639.tif 000003
【図２】
2005109639.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005109639.tif 000006