(57)【要約】【課題】周波数誤差に影響されず、かつ復調シンボルパターンに依存しないジッタのない高精度のシンボルクロックを再生するシンボルクロック再生部を有する復調器を提供する。【解決手段】シンボルクロック再生部６は、位相差データを求める位相差分部１０と、位相差データを保持する位相差遅延部１１と、第１区間の位相差変化量データを求める第１区間変化量演算部１２と、第２区間の位相差変化量データを求める第２区間変化量演算部１３と、差分絶対値データを求める２区間変化量差分部１４と、シンボルタイミング保持部１６と、最小変化量検出信号を出力する最小変化量検出部１５と、Ｎ進サンプルカウンタ１７と、シンボルクロック源を生成するシンボルクロック源生成部１８と、シンボルクロックを出力するシンボルクロック選択部１９とを備える。【選択図】  図２
2007142939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナで受信した高周波の無線信号が中間周波数に周波数変換され、ＲＦ部から供給される位相変調信号を、位相検波して位相データを出力する位相検波部と、前記位相検波部からの位相データに基づいてシンボルクロックを発生するシンボルクロック再生部と、前記位相検波部からの位相データと前記シンボルクロック再生部からのシンボルクロックとに基づいて受信データに復調するデータ復調器と、からなる復調器において、
前記シンボルクロック再生部は、位相変調信号を１シンボル周期当たりＮ回の等間隔にサンプリングした位相データから、Ｎ回サンプル間の位相差データを求める位相差分部と、
前記位相差分部で求められた位相差データをＮサンプル分保持する位相差遅延部と、
Ｎ回前のサンプリング点から現時点までの期間を前半の第１区間と後半の第２区間とし、前記位相差遅延部に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第１区間の位相差変化量データを演算で求める第１区間変化量演算部と、
前記位相差遅延部に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第２区間の位相差変化量データを演算で求める第２区間変化量演算部と、
前記第１区間変化量演算部で演算された位相差変化量データと、前記第２区間変化量演算部で演算された位相差変化量データの差分絶対値データを求める２区間変化量差分部と、
前記２区間変化量差分部が求めた差分絶対値データを１シンボル周期に当たるＮサンプル分毎に大小比較し、最小値の保持、および最小値を検出したタイミングを識別する信号として最小変化量検出信号を出力する最小変化量検出部と、
サンプリング点の時間的基準であるサンプル番号を示すＮ進サンプルカウンタと、
前記最小変化量検出部が出力した最小変化量検出信号のタイミングにより、前記Ｎ進サンプルカウンタが示すサンプル番号をシンボルタイミングデータとして保持するシンボルタイミング保持部と、
シンボル周期で各位相差が１サンプル分であるＮ個のシンボルクロック源を生成するシンボルクロック源生成部と、
前記シンボルクロック源生成部が生成したＮ個のシンボルクロック源から前記シンボルタイミング保持部が出力したシンボルタイミングデータに対応した１つのシンボルクロック源を選択し、シンボルクロックとして出力するシンボルクロック選択部と、
を備えたことを特徴とする復調器。
【請求項２】
前記シンボルクロック再生部は、シンボル周期の回数を計数するＭ進シンボルカウンタと、
前記２区間変化量差分部が求めた差分絶対値データをシンボル周期で加算し、積算絶対値データとしてＮサンプル分保持する変化量積算部と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の復調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を復調する復調器に係り、特に、周波数誤差や復調シンボルパターンに伴って発生するジッタを防止したシンボルクロックを再生するシンボルクロック再生部を有する復調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ；パーソナルハンディホンシステム）に適用されているπ／４シフトＤＱＰＳＫ（π／４Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；基準位相を２ビット毎にπ／４ずらした直交位相変調）変調の復調器には、データ伝送単位であるシンボル期間に、２ビットデータ、即ち４値のデータに対応した４種類の位相を遷移させた変調信号から、遷移した位相変化量を検出してデータを復調する方式（例えば、「特許文献１」参照）が採用されている。
【０００３】
データの復調には、受信変調信号のシンボルタイミングにおける１シンボル間に遷移した位相変化量を検出することが必要となり、このシンボルタイミングを検出し、データ復調のためのクロックを再生するのが復調器のシンボルクロック再生部（回路）である。
【０００４】
復調器のシンボルクロック再生部（回路）は、例えば、位相差に対してゼロレベルと、ゼロレベル以外の２つの閥値レベルを設定し、位相差が３つの閾値レベルを横切る時点を検出し、この検出点からシンボルクロックを再生するものが知られている。
【０００５】
図１２に従来のπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調方式の復調アイパターン説明図を示す。π／４シフトＤＱＰＳＫ変調方式における復調データの位相差は、シンボル点において、常に４値（＋π３／４、＋π／４、−π／４、−π３／４）の何れかを取るため、位相差の遷移は、図１２に示すようになる。ここで●点はシンボル点を示す。
【０００６】
ここで、２つのシンボル点間の位相差遷移に注目すると、０、＋π／２、π／２を横切るポイントは、２つのシンボル点間の中心付近となる。この横切るポイントは、遷移前後の位相差により、シンボル点間の中心から前後する場合もある。
【０００７】
このため、位相差が上記３点（０、＋π／２、π／２）を横切るタイミングを検出し、検出した時の位相差遷移から、シンボルクロックの位相を制御してシンボルクロックの再生がなされている。
【特許文献１】特開平８−１６３１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のシンボルクロック再生部（回路）は、位相差が０、＋π／２、−π／２を横切るポイントが、理想的な状態においても、位相差遷移によって２シンボル点間の中心からバラツキがあるため、実際の使用環境においては、復調シンボルパターンによって、再生したシンボルクロックのジッタが大きくなる場合がある。
【０００９】
また、周波数誤差によって生じる位相オフセットが位相差にある場合には、ジッタが大きくなり易くなる。
【００１０】
このため、好適なシンボルクロックを再生できないという課題がある。
【００１１】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は周波数誤差に影響されず、かつ復調シンボルパターンに依存しないジッタのない高精度のシンボルクロックを再生するシンボルクロック再生部を有する復調器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するためこの発明に係る復調器は、アンテナで受信した高周波の無線信号が中間周波数に周波数変換され、ＲＦ部から供給される位相変調信号を、位相検波して位相データを出力する位相検波部と、位相検波部からの位相データに基づいてシンボルクロックを発生するシンボルクロック再生部と、位相検波部からの位相データとシンボルクロック再生部からのシンボルクロックとに基づいて受信データに復調するデータ復調器と、からなる復調器において、シンボルクロック再生部は、位相変調信号を１シンボル周期当たりＮ回の等間隔にサンプリングした位相データから、Ｎ回サンプル間の位相差データを求める位相差分部と、位相差分部で求められた位相差データをＮサンプル分保持する位相差遅延部と、Ｎ回前のサンプリング点から現時点までの期間を前半の第１区間と後半の第２区間とし、位相差遅延部に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第１区間の位相差変化量データを演算で求める第１区間変化量演算部と、位相差遅延部に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第２区間の位相差変化量データを演算で求める第２区間変化量演算部と、第１区間変化量演算部で演算された位相差変化量データと、第２区間変化量演算部で演算された位相差変化量データの差分絶対値データを求める２区間変化量差分部と、２区間変化量差分部が求めた差分絶対値データを１シンボル周期に当たるＮサンプル分毎に大小比較し、最小値の保持、および最小値を検出したタイミングを識別する信号として最小変化量検出信号を出力する最小変化量検出部と、サンプリング点の時間的基準であるサンプル番号を示すＮ進サンプルカウンタと、最小変化量検出部が出力した最小変化量検出信号のタイミングにより、Ｎ進サンプルカウンタが示すサンプル番号をシンボルタイミングデータとして保持するシンボルタイミング保持部と、シンボル周期で各位相差が１サンプル分であるＮ個のシンボルクロック源を生成するシンボルクロック源生成部と、シンボルクロック源生成部が生成したＮ個のシンボルクロック源からシンボルタイミング保持部が出力したシンボルタイミングデータに対応した１つのシンボルクロック源を選択し、シンボルクロックとして出力するシンボルクロック選択部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るシンボルクロック再生部は、位相変調信号を１シンボル周期当たりＮ回の等間隔にサンプリングした位相データから、Ｎ回サンプル間の位相差データを求める位相差分部と、位相差分部で求められた位相差データをＮサンプル分保持する位相差遅延部と、Ｎ回前のサンプリング点から現時点までの期間を前半の第１区間と後半の第２区間とし、位相差遅延部に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第１区間の位相差変化量データを演算で求める第１区間変化量演算部と、位相差遅延部に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第２区間の位相差変化量データを演算で求める第２区間変化量演算部と、第１区間変化量演算部で演算された位相差変化量データと、第２区間変化量演算部で演算された位相差変化量データの差分絶対値データを求める２区間変化量差分部と、２区間変化量差分部が求めた差分絶対値データを１シンボル周期に当たるＮサンプル分毎に大小比較し、最小値の保持、および最小値を検出したタイミングを識別する信号として最小変化量検出信号を出力する最小変化量検出部と、サンプリング点の時間的基準であるサンプル番号を示すＮ進サンプルカウンタと、最小変化量検出部が出力した最小変化量検出信号のタイミングにより、Ｎ進サンプルカウンタが示すサンプル番号をシンボルタイミングデータとして保持するシンボルタイミング保持部と、シンボル周期で各位相差が１サンプル分であるＮ個のシンボルクロック源を生成するシンボルクロック源生成部と、シンボルクロック源生成部が生成したＮ個のシンボルクロック源からシンボルタイミング保持部が出力したシンボルタイミングデータに対応した１つのシンボルクロック源を選択し、シンボルクロックとして出力するシンボルクロック選択部とを備えたので、１シンボル期間毎に、差分絶対値データの最小値を検出することにより、シンボルタイミングを検出することができる。
【００１４】
また、この発明に係るシンボルクロック再生部は、シンボル周期の回数を計数するＭ進シンボルカウンタと、２区間変化量差分部が求めた差分絶対値データをシンボル周期で加算し、積算絶対値データとしてＮサンプル分保持する変化量積算部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明に係るシンボルクロック再生部は、シンボル周期の回数を計数するＭ進シンボルカウンタと、２区間変化量差分部が求めた差分絶対値データをシンボル周期で加算し、積算絶対値データとしてＮサンプル分保持する変化量積算部とを備えたので、複数シンボル期間に亘って積算した差分絶対値データから最小値を検出することにより、シンボルタイミングを検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に係るシンボルクロック再生部は、位相変調信号を１シンボル周期当たりＮ回の等間隔にサンプリングした位相データから、Ｎ回サンプル間の位相差データを求める位相差分部と、位相差分部で求められた位相差データをＮサンプル分保持する位相差遅延部と、Ｎ回前のサンプリング点から現時点までの期間を前半の第１区間と後半の第２区間とし、位相差遅延部に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第１区間の位相差変化量データを演算で求める第１区間変化量演算部と、位相差遅延部に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第２区間の位相差変化量データを演算で求める第２区間変化量演算部と、第１区間変化量演算部で演算された位相差変化量データと、第２区間変化量演算部で演算された位相差変化量データの差分絶対値データを求める２区間変化量差分部と、２区間変化量差分部が求めた差分絶対値データを１シンボル周期に当たるＮサンプル分毎に大小比較し、最小値の保持、および最小値を検出したタイミングを識別する信号として最小変化量検出信号を出力する最小変化量検出部と、サンプリング点の時間的基準であるサンプル番号を示すＮ進サンプルカウンタと、最小変化量検出部が出力した最小変化量検出信号のタイミングにより、Ｎ進サンプルカウンタが示すサンプル番号をシンボルタイミングデータとして保持するシンボルタイミング保持部と、シンボル周期で各位相差が１サンプル分であるＮ個のシンボルクロック源を生成するシンボルクロック源生成部と、シンボルクロック源生成部が生成したＮ個のシンボルクロック源からシンボルタイミング保持部が出力したシンボルタイミングデータに対応した１つのシンボルクロック源を選択し、シンボルクロックとして出力するシンボルクロック選択部とを備えたので、１シンボル期間毎に、差分絶対値データの最小値を検出することにより、シンボルタイミングを検出することができ、位相変化の変化量をＮサンプル毎に相対的に比較してシンボルタイミングを検出しているため、送信器と受信機の周波数誤差による位相オフセットの影響を受けず、復調シンボルパターンに依存しない、ジッタの無い最適なシンボルクロックを発生することができる。
【００１７】
また、この発明に係るシンボルクロック再生部は、シンボル周期の回数を計数するＭ進シンボルカウンタと、２区間変化量差分部が求めた差分絶対値データをシンボル周期で加算し、積算絶対値データとしてＮサンプル分保持する変化量積算部とを備えたので、複数シンボル期間に亘って積算した差分絶対値データから最小値を検出することにより、シンボルタイミングを検出することができ、複数シンボル回数の積算を行い、差分絶対値データを平滑化して、雑音に対する余裕度を有するシンボルクロックを発生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、本発明の基本的な技術思想は、「位相変調信号を１シンボル周期あたりＮ回の等間隔にサンプリングした位相データから、Ｎ回のサンプル間位相差、つまり１シンボル間の位相差データを求め、この位相差データをＮサンプル分保持する。Ｎ回前のサンプリング点から現時点までの期間を前半の第１区間と後半の第２区間とし、先に保持したＮサンプル分の位相差データから、第１区間の位相差変化量データと、第２区間の位相差変化量データをそれぞれ演算し、２区間の位相差変化量データの差分絶対値を求める。この差分絶対値が最小となるタイミングを、Ｎサンプル期間毎に、サンプリング点の時間的基準として用いるＮ進カウンタのカウンタ値であるサンプル番号から、シンボルタイミングとして検出する。また、シンボル周期で各位相差が１サンプル分であるＮ個のシンボルクロック源から、先に検出したシンボルタイミングに対応した１つのシンボルクロック源を選択し、シンボルクロックとして出力する。ここで、差分絶対値が最も小さいサンプルタイミングとは、１シンボル間の位相差変化量の変動が最も少ないタイミング、即ちシンボル変化点であり、このタイミングを境に位相差変化量が変動していることから、このタイミングをシンボルタイミングとする。」ものである。
【００１９】
図１はこの発明に係る復調器が適用される移動体通信システム基地局の実施の形態システム構成図である。図１において、移動体通信システム基地局１は、無線信号を送受信するアンテナ２と、アンテナ２から受信した無線信号を検波および復調するために、高周波数から中間周波数に周波数変換し、位相変調信号として出力するとともに、変調器８で変調された位相変調信号を無線信号として送信するために、中間周波数から高周波数に変換するＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、無線周波数）部３と、位相変調信号から受信データを取り出す復調器４と、送信データを変調して位相変調信号にする変調器８とから構成されている。また，復調器４は、ＲＦ部３から出力された位相変調信号を検波し、位相データを出力する位相検波部５、位相検波部５が出力した位相データからシンボルタイミングを検出し、シンボルクロックを出力するシンボルクロック再生部６、位相検波部５が出力した位相データとシンボルクロック再生部６が出力したシンボルクロックに基づいて受信データに復調するデータ復調部７を備える。
【００２０】
図２はこの発明に係るシンボルクロック再生部の一実施の形態要部ブロック構成図である。図２において、シンボルクロック再生部６は、位相検波部５において、位相変調信号を１シンボル周期当たりＮ回の等間隔にサンプリングされた位相データから、Ｎ回サンプル間の位相差データを求める位相差分部１０と、位相差分部１０にて求められた位相差データをＮサンプル分保持する位相差遅延部１１と、Ｎ回前のサンプリング点から現時点までの期間を前半の第１区間と後半の第２区間とし、位相差遅延部１１にて保持されたＮサンプル分の位相差データから、第１区間の位相差変化量である第１区間変化量データを演算する第１区間変化量演算部１２と、位相差遅延部１１にて保持されたＮサンプル分の位相差データから、第２区間の位相差変化量である第２区間変化量データを演算する第２区間変化量演算部１３と、第１区間変化量データと第２区間変化量データの差分絶対値データを求める２区間変化量差分部１４と、１シンボル周期に当たるＮサンプル分の差分絶対値データの大小を比較し、最小値の保持、および最小値を検出したタイミングを識別する信号として最小変化量検出信号を出力する最小変化量検出部１５と、最小変化量検出部１５が出力した最小変化量検出信号のタイミングにより、Ｎ進サンプルカウンタ１７が示すサンプル番号をシンボルタイミングデータとして保持するシンボルタイミング保持部１６と、サンプリング点の時間的基準を示すサンプル番号を出力するＮ進サンプルカウンタ１７と、周期がＮサンプル、つまりシンボル周期で各位相差が１サンプル分であるＮ個のシンボルクロック源を生成するシンボルクロック源生成部１８と、シンボルクロック源生成部１８が生成したＮ個のシンボルクロック源から、シンボルタイミング保持部１６が出力したシンボルタイミングデータに対応した１つのシンボルクロック源を選択し、シンボルクロックとして出力するシンボルクロック選択部１９とを備える。
【００２１】
図３はこの発明に係るシンボルクロック再生部の第１実施例ハードウェア構成図である。なお、本実施例では、１シンボル当たりのサンプリング数Ｎを８として説明する。まず、シンボルクロック再生部６のハードウェア構成図を用いて、位相差分部１０、位相差遅延部１１、第１区間変化量演算部１２、第２区間変化量演算部１３および２区間変化量差分部１４について説明する。
【００２２】
位相差分部１０は、位相データをサンプリングレートでシフトする８段のシフトレジスタ３０と、位相データから、シフトレジスタ３０の８段シフトした出力データを減算する減算器３１とにより構成する。位相差分部１０に入力される位相データは、位相変調信号を１シンボル周期当たり８回の等間隔にサンプリングされたものであり、８サンプル分で１シンボル周期となるため、シフトレジスタ３０によって８サンプル分遅延され、出力された信号は、１シンボル遅延した位相データとなる。減算器３１は、遅延前の位相データから１シンボル遅延した位相データを減算し、８サンプル間、つまり１シンボル間の位相差データを求める。
【００２３】
位相差遅延部１１は、位相差分部１０から出力された位相差データをサンプリングレートでシフトする８段のシフトレジスタ３２で構成する。シフトレジスタ３２の４段目では４サンプル分遅延した位相差データを、８段目では８サンプル分遅延した位相差データを出力する。
【００２４】
第１区間変化量演算部１２は、位相差遅延部１１のシフトレジスタ３２の４段シフトした位相差データから、位相差遅延部１１のシフトレジスタ３２の８段シフトした位相差データを減算する減算器３３で構成し、第２区間変化量演算部１３は、位相差分部１０の減算器３１から出力された位相差データから位相差遅延部１１のシフトレジスタ３２の４段シフトした位相差データを減算する減算器３４で構成する。
【００２５】
第１区間変化量演算部１２は、４サンプル遅延した位相差データから８サンプル遅延した位相差データを減算しており、これは８サンプル前、即ち１シンボル前から、４サンプル前、即ち１／２シンボル前までの位相差変化量データを求めている。第２区間変化量演算部１３は、遅延前の位相差データから４サンプル遅延した位相差データを減算しており、これは４サンプル前、即ち１／２シンボル前から、現時点までの位相差変化量データを求めている。
【００２６】
つまり、１シンボル前から現時点までの期間を前半の第１区間と後半の第２区間とし、第１区間変化量演算部１２は、第１区間の位相差変化量データを出力し、第２区間変化量演算部１３は、第２区間の位相差変化量データを出力していることとなる。
【００２７】
２区間変化量差分部１４は、第１区間変化量演算部１２の位相差変化量データから、第２区間変化量演算部１３の位相差変化量データを減算する減算器３５と、減算結果から符合を削除し絶対値とするＡＢＳ回路３６とで構成する。
【００２８】
２区間変化量差分部１４は、第１区間変化量演算部１２が出力する第１区間変化量データから第２区間変化量演算部１３が出力する第２区間変化量データを、減算器３５で減算し、第１区間と第２区間の変化量の差分である変化量差分データを求めた後、ＡＢＳ回路３６により変化量差分データの正負符号を削除し、差分絶対値データとして出力する。なお、第２区間変化量データから第１区間変化量データを減算して、変化量差分データを求め、差分絶対値データとして出力してもよい。
【００２９】
シンボルタイミングにおける位相差データと、その１シンボル前の位相差データにおいて、２シンボル間を時間的に中心で分割すると、分割された各々の位相差変化量は同じ、もしくはほぼ同じとなることから、シンボルタイミングにおける２区間変化量差分部１４の出力である差分絶対値データは、０（零）、もしくは０に近い値となる。
【００３０】
また、シンボルタイミングで位相差変化量が変化するため、シンボルタイミング以外のタイミングでは、２シンボル間を時間的に中心で分割したときの各々の位相差変化量は、同じにはならず、２区間変化量差分部１４の出力である差分絶対値データは、前述のシンボルタイミング時の差分絶対値データに比べて大きくなる。
【００３１】
本発明では、この２区間変化量差分部１４の出力である差分絶対値データが、１シンボル期間中で最小となるサンプルタイミングを検出し、そのタイミングをシンボルタイミングにする方式としている。
【００３２】
本実施例では、１シンボル周期を偶数の８回でサンプリングしているため、１シンボル前から現時点までの期間を前半の第１区間と後半の第２区間とする場合に、中心で等分割できるが、１シンボル周期を奇数回でサンプリングする場合でも、次に示す構成により、偶数回でサンプリングする場合と同様に動作させることができる。
【００３３】
図４はこの発明に係る位相差遅延部の１シンボル周期を９回でサンプリングした場合の実施例ハードウェア構成図である。図４において、位相差遅延部１１は、位相差分部１０から出力された位相差データをサンプリングレートでシフトする９段のシフトレジスタ３７にて構成する。なお、第１区間変化量演算部１２、第２区間変化量演算部１３および２区間変化量差分部１４は、図３に示す構成と同じである。
【００３４】
第１区間変化量演算部１２は、４サンプル遅延した位相差データから９サンプル遅延した位相差データを減算しており、これは９サンプル前、即ち１シンボル前から４サンプル前までの位相差変化量データを求めている。第２区間変化量演算部１３は、遅延前の位相差データから５サンプル遅延した位相差データを減算している。
【００３５】
１シンボル前から現時点までの期間を、中心の１サンプルが重なるように、前半の第１区間と後半の第２区間としているため、２区間変化量差分部１４の出力である第１区間と第２区間の変化量の差分絶対値データは、中心１サンプル（５サンプル目）の位相差変化量を除いた各４サンプル分の位相差変化量の差分絶対値となる。
【００３６】
このことは、１シンボル周期を偶数回でサンプリングした場合において、シンボルタイミングにおける位相差データと、その１シンボル前の位相差データの２シンボル間を時間的に中心で分割したときに、中心に隣接した２サンプルの位相差変化量が等しい場合と結果的に同じになる。
【００３７】
次に、位相差分部１０の動作について説明する。図５はこの発明に係る位相データおよび位相差データの一実施例波形図である。なお、波形の●点はサンプル点を表し、グラフの横軸は時間、縦軸は角度を表す。
【００３８】
図５において、波形図は、位相差分部１０内の信号波形の一例であり、位相データ、１シンボル遅延位相データおよび位相差データを示す。位相差分部１０に入力された位相データは、１シンボル当たり８回でサンプリングされ、シンボル毎に位相が−π／４、＋π３／４と順に遷移し、○点はシンボル点を示す。この位相データを８段のシフトレジスタ３０にて８サンプル分、即ち１シンボル分遅延したものが１シンボル遅延位相差データとなり、位相データからｌシンボル遅延位相データを減算器３１により減算した結果が位相差データになる。
【００３９】
続いて、図５に示すａ〜ｈの８個のサンプル点について、位相差遅延部１１、第１区間変化量演算部１２および第２区間変化量演算部１３の信号波形の一例を、図６〜図８を用いて説明する。なお、図６〜図８の●点はサンプル点、グラフの横軸は時間、縦軸は角度を表す。
【００４０】
図６はこの発明に係る位相差データと第１区間変化量データおよび第２区間変化量データの一実施例波形対応図である。図６において、図６（１）は、位相差分部１０から出力される位相差データであり、図６（２）〜図６（９）は、図５に示すａ〜ｈの８個のサンプル点における、位相差遅延部１１、第１区間変化量演算部１２および第２区間変化量演算部１３の各々の状悲を示している。また、図６（１）〜図６（９）において、グラフの縦軸は角度を表しているが、各々の波形の角度は連続していないものとする。
【００４１】
図７はこの発明に係る位相差データと第１区間変化量データ、第２区間変化量データおよび変化量差分データの一実施例波形対応図である。なお、図７は、位相差分部１０から出力される位相差データと、図５に示すａ〜ｈの８個のサンプル点における、第１区間変化量演算部１２から出力される第１区間変化量データ、第２区間変化量演算部１３から出力される第２区間変化量データ、および第１区間変化量データから第２区間変化量データを２区間変化量差分部１４内の減算器３５で減算した変化量差分データの４つの波形を示す。また、図７において、グラフの縦軸は角度を表しているが、位相差データの波形と、他３つの波形の角度は連続していないものとする。
【００４２】
図８この発明に係る位相差データと差分絶対値データの一実施例波形対応図である。なお、図８は、位相差分部１０から出力される位相差データと、図５に示すａ〜ｈの８個のサンプル点における、２区間変化量差分部１４内の変化量差分データを２区間変化量差分部１４内のＡＢＳ回路３６により正負符号を削除して絶対値とした差分絶対値データの２つの波形を示す。また、図８において、グラフの縦軸は角度を表しているが、位相差データの波形と、差分絶対値データの波形の角度は連続していないものとする。
【００４３】
はじめに、サンプル点ａの状態を、図６（２）を用いて説明する。図６（２）の波形は、位相データと位相差遅延部１１の８段のシフトレジスタ３２に保持された８サンプル分の位相差データを合わせた計９サンプル分のサンプル点ａ時点における位相差データを示す。この９サンプル分の位相差データを、前半５サンプルの第１区間、後半５サンプルの第２区間に等分割し、第１区間の位相差データの変化量である第１区間変化量と、第２区間の位相差データの変化量である第２区間変化量をベクトル表示として矢印で示す。
【００４４】
図６（２）に示す通り、第１区間変化量は、位相差データの値が減少しているため、負のベクトル（下向き）となっており、第２区間変化量は、位相差データの値が増加しているため、正のベクトル（上向き）となっている。
【００４５】
また、図７の第１区間変化量、第２区間変化量および差分変化量を表示した波形に示すように、サンプル点ａにおいては、負の第１区間変化量から正の第２区間変化量を減算しているため、差分変化量は負の値になる。
【００４６】
さらに、図８の差分絶対値を表示した波形に示すように、サンプル点ａにおける差分絶対値は、負の値である差分変化量の絶対値（マイナス符合が削除）になる。
【００４７】
次に、サンプル点ｂ〜ｈの状態を、図６（３）〜図６（９）、図７および図８を用いて説明する。図６（３）〜図６（９）は、それぞれサンプル点ｂ〜ｈの状態を表しており、サンプル点ｂ〜ｈの時間変化に従い、第１変化量は、負から正の値に変化し、第２変化量は、正から負に変化している。この一連の状態変化は、図７に示す第１区間変化量、第２区間変化量および差分変化量の波形、および図８に示す差分絶対値の波形のようになる。
【００４８】
この結果、サンプル点ａ〜ｈの８サンプル、つまり１シンボル期間中で、サンプル点ｅのタイミングにおいて、第１区間変化量と第２区間変化量が同じ値になり、差分変化量および差分絶対値が「０」になるため、サンプル点ｅのタイミングをシンボルタイミングとして検出する。このサンプル点ｅは、図５の位相データのシンボル点と一致しており、本処理においてシンボル点を正しく検出できることが分かる。
【００４９】
続いて、図３に示すハードウェア構成図および図９のシンボルクロック出力動作のタイミングチャート図を用いてＮ進サンプルカウンタ１７、最小変化量検出部１５、シンボルタイミング保持部１６、シンボルクロック源生成部１８およびシンボルクロック選択部１９の構成および動作について順に説明する。
【００５０】
Ｎ進サンプルカウンタ１７は、図３のハードウェア構成で示すように、Ｎが「８」であるため、８進のカウンタ４０と、比較器４１で構成する。カウンタ４０は、常時サンプリングレートでカウントアップしており、比較器４１にてカウンタ４０の出力値が「Ｎ−１」を検出すると、カウンタ値を「０」に戻すため、カウンタ４０の出力値は「０」〜「７」迄の値を取るように動作する。
【００５１】
このカウンタ４０の出力値をサンプル番号とし、シンボルクロック再生部６全体のサンプリングタイミングの時間的基準としている。図９（２）にサンプル番号のタイミングチャートを示す。
【００５２】
最小変化量検出部１５は、図３のハードウェア構成で示すように、２区間変化量差分部１４からの出力である差分絶対値データの最小値を保持するレジスタ４２と、このレジスタ４２の出力と差分絶対値データの大小を比較する比較器４３と、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ出力値であるサンプル番号が「０」か否かを検出する比較器４４と、入力端子に比較器４３および比較器４４の出力が接続されるＯＲ回路４５から構成する。最小変化量検出部１５は、Ｎ進サンプルカウンタ１７のサンプル番号「０」〜「７」の８サンプル期間毎に、期間内で最小の差分絶対値データを保持するとともに、最小の差分絶対値データ検出時のタイミングを最小変化量検出信号として出力する。
【００５３】
まず、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ値出力であるサンプル番号から、比較器４４で検出したサンプル番号「０」のタイミングにより、ＯＲ回路４５を介して最小変化量検出信号に最小値検出を意味する「１」を出力するとともに、２区間変化量差分部１４から出力された差分絶対値データを最小差分絶対値データとしてレジスタ４２に保持する。
【００５４】
次に、サンプル番号「１」のタイミングで、２区間変化量差分部１４から出力された差分絶対値データと、レジスタ４２に保持された最小差分絶対値データの大小を比較器４３により比較し、レジスタ４２に保持されたデータの方が小さい場合は、ＯＲ回路４５を介して最小変化量検出信号に最小値未検出を意味する「０」を出力し、レジスタ４２のデータは更新しない。
【００５５】
また、レジスタ４２に保持されたデータの方が大きい場合には、ＯＲ回路４５を介して最小変化量検出信号に「１」を出力し、２区間変化量差分部１４から出力された差分絶対値データをレジスタ４２に保持する。サンプル番号「２」〜「７」までの期間も、サンプル番号「１」の時と同手順で動作する。以上により、サンプル番号「０」〜「７」の期間中において、レジスタ４２には、最小である差分絶対値データが保持されるとともに、最小の差分絶対値データを検出した後の最小変化量検出信号は、「０」出力となるため、最小変化量検出信号が最後に「１」になった時のサンプル番号が、最小差分絶対値データを検出したときのタイミングとなる。
【００５６】
図９（３）〜図９（５）に、差分絶対値データ、最小差分絶対値データおよび最小変化量検出タイミングのタイミングチャートを示す。このタイミングチャートでは、期間ａ〜ｈに当たるサンプル番号「０」〜「７」の期間中で、期間ｅの差分絶対値データが最小であるため、レジスタ４２に保持された最小差分絶対値データは、期間ｅの差分絶対値データとなり、最小変化量検出信号は、期間ｅで「１」、その後の期間ｆ〜ｈの期間では「０」となる。
【００５７】
シンボルタイミング保持部１６は、図３のハードウェア構成で示すように、最小変化量検出部１５の出力である最小変化量検出信号に基づいて最小サンプル番号を保持するレジスタ４６と、その保持した最小サンプル番号をシンボルタイミングとして取り込むレジスタ４７と、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ出力値であるサンプル番号が「Ｎ−１」か否かを検出する比較器４８と、比較器４８の出力を１サンプル遅延させるレジスタ４９から構成する。
【００５８】
シンボルタイミング保持部１６では、最小変化量検出部１５が出力する最小変化量検出信号が「１」のタイミングで、サンプル番号をレジスタ４６に最小サンプル番号として取り込む。最小変化量検出部１５において、サンプル番号が「０」〜「７」の期間中に、最小変化量検出信号が最後に「１」になった時に、最小差分絶対値データを検出したときのタイミングとなるため、レジスタ４６には、最小差分絶対値データを検出したときのサンプル番号が最小サンプル番号として保持されることになる。
【００５９】
この最小サンプル番号が確定するのは、サンプル番号「７」の次のサンプルタイミング、つまりサンプル番号「０」の時であるため、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ値出力であるサンプル番号から比較器４８で検出したサンプル番号「７」のタイミングを、レジスタ４９で１サンプル分遅延させたタイミングにて、レジスタ４６が保持している最小サンプル番号をシンボルタイミングデータとしてレジスタ４７に取り込む。
【００６０】
この保持したシンボルタイミングデータは、前１シンボル期間であるサンプル番号「０」〜「７」迄の８個のサンプリングタイミング中で、差分絶対値データが最も小さいタイミングであり、このタイミングを境に位相差の変化量が変動していると言える。即ち、このタイミングがシンボル変化点であり、検出した最適なシンボルタイミングになる。
【００６１】
図９（６）〜図（７）に、最小サンプル番号、シンボルタイミングデータのタイミングチャートを示す。このタイミングチャートでは、期間ａ〜ｈに当たるサンプル番号「０」〜「７」の期間で、期間ｅの差分絶対値データが最小であるため、最小サンプル番号には、期間ｅの時のサンプル番号であるサンプル番号「４」が保持される。
【００６２】
最小サンプル番号は、期間ｉのサンプル番号「０」のタイミングで確定するため、期間ｊのサンプル番号「１」のタイミングで、最小サンプル番号として保持されたサンプル番号「４」を、シンボルタイミングデータとして保持する。
【００６３】
また、比較器４８は、機能的にＮ進サンプルカウンタ１７の比較器４１と同じなので、比較器４８を省略して比較器４１の出力を使用しても良い。
【００６４】
シンボルクロック源生成部１８は、図３のハードウェア構成で示すように、Ｎ進サンプルカウンタ１７に同期して、０相シンボルクロック源を生成するＲＳフリップフロップ５０と、０相シンボルクロック源から１〜７相のシンボルクロック源を生成する７段のシフトレジスタ５１と、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ出力値であるサンプル番号が「０」か否かを検出する比較器５２および「Ｎ／２」か否かを検出する比較器５３から構成する。
【００６５】
ＲＳフリップフロップ５０のセット／リセット入力には、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ値出力であるサンプル番号から比較器５２で検出したサンプル番号「０」のタイミングをセット入力し、比較器５３にて検出したサンプル番号「４」のタイミングをリセット入力して、ＲＳフリップフロップ５０の出力をシンボル周期で変化する。
【００６６】
このＲＳフリップフロップ５０の出力を０相シンボルクロック源とし、サンプルレートで動作する７段のシフトレジスタ５１に入力し、シフトレジスタ５１の１〜７段目の出力を各々１相シンボルクロック源〜７相シンボルクロック源とする。０相シンボルクロック源〜７相シンボルクロック源は、各々Ｎ進サンプルカウンタ１７のサンプル番号「０」〜「７」に対応したシンボルクロック源となっている。
【００６７】
図９（８）〜図９（１５）に０相シンボルクロック源〜７相シンボルクロック源のタイミングチャートを示す。シンボルクロック選択部１９は、図３のハードウェア構成で示すように、選択器５４で構成する。シンボルクロック選択部１９は、シンボルタイミング保持部１６から出力されるシンボルタイミングデータが示す最小サンプル番号により、シンボルクロック源生成部１８の出力である０相シンボルクロック源〜７相シンボルクロック源の１つを選択し、シンボルクロックとして出力する。
【００６８】
図９（１６）にシンボルクロックのタイミングチャートを示す。このタイミングチャートでは、期間ｊで、シンボルタイミングデータが「５」から「４」に変化しているため、シンボルクロックも同じタイミングで、５相シンボルクロック源から４相シンボルクロック源に切り替わる。
【００６９】
本実施例では、位相変化の変化量をＮサンプル毎に相対的に比較してシンボルタイミングを検出しているため、送信器と受信機の周波数誤差による位相オフセットの影響を受けず、復調シンボルパターンに依存しないでシンボルタイミングを検出できる。即ち、移動体通信システム基地局の復調器におけるシンボルクロック再生部として、非常に有効である。
【００７０】
このように、この発明に係るシンボルクロック再生部６は、位相変調信号を１シンボル周期当たりＮ回の等間隔にサンプリングした位相データから、Ｎ回サンプル間の位相差データを求める位相差分部１０と、位相差分部１０で求められた位相差データをＮサンプル分保持する位相差遅延部１１と、Ｎ回前のサンプリング点から現時点までの期間を前半の第１区間と後半の第２区間とし、位相差遅延部１１に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第１区間の位相差変化量データを演算で求める第１区間変化量演算部１２と、位相差遅延部１１に保持されたＮサンプル分の位相差データから、第２区間の位相差変化量データを演算で求める第２区間変化量演算部１３と、第１区間変化量演算部１２で演算された位相差変化量データと、第２区間変化量演算部１３で演算された位相差変化量データの差分絶対値データを求める２区間変化量差分部１４と、２区間変化量差分部１４が求めた差分絶対値データを１シンボル周期に当たるＮサンプル分毎に大小比較し、最小値の保持、および最小値を検出したタイミングを識別する信号として最小変化量検出信号を出力する最小変化量検出部１５と、サンプリング点の時間的基準であるサンプル番号を示すＮ進サンプルカウンタ１７と、最小変化量検出部１５が出力した最小変化量検出信号のタイミングにより、Ｎ進サンプルカウンタ１７が示すサンプル番号をシンボルタイミングデータとして保持するシンボルタイミング保持部１６と、シンボル周期で各位相差が１サンプル分であるＮ個のシンボルクロック源を生成するシンボルクロック源生成部１８と、シンボルクロック源生成部１８が生成したＮ個のシンボルクロック源からシンボルタイミング保持部１６が出力したシンボルタイミングデータに対応した１つのシンボルクロック源を選択し、シンボルクロックとして出力するシンボルクロック選択部１９とを備えたので、１シンボル期間毎に、差分絶対値データの最小値を検出することにより、シンボルタイミングを検出することができ、位相変化の変化量をＮサンプル毎に相対的に比較してシンボルタイミングを検出しているため、送信器と受信機の周波数誤差による位相オフセットの影響を受けず、復調シンボルパターンに依存しない、ジッタの無い最適なシンボルクロックを発生することができる。
【００７１】
図１０はこの発明に係るシンボルクロック再生部の別実施の形態要部ブロック構成図である。図１０において、シンボルクロック再生部７０は、位相差分部１０と、位相差遅延部１１と、第１区間変化量演算部１２と、第２区間変化量演算部１３と、２区間変化量差分部１４と、Ｍ進シンボルカウンタ７１と、変化量積算部７２と、最小変化量検出部７３と、シンボルタイミング保持部７４と、Ｎ進サンプルカウンタ１７と、シンボルクロック源生成部１８と、シンボルクロック選択部１９とを備える。
【００７２】
シンボルクロック再生部７０は、Ｍ進シンボルカウンタ７１、変化量積算部７２、最小変化量検出部７３およびシンボルタイミング保持部７４が図２に示すシンボルクロック再生部６と異なる以外、位相差分部１０、位相差遅延部１１、第１区間変化量演算部１２、第２区間変化量演算部１３、２区間変化量差分部１４、Ｎ進サンプルカウンタ１７、シンボルクロック源生成部１８およびシンボルクロック選択部１９がシンボルクロック再生部６と共通なので、共通部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
【００７３】
なお、シンボルタイミングの検出について、シンボルクロック再生部６は、１シンボル期間毎に差分絶対値データの最小値を検出することにより、シンボルタイミングを検出するのに対し、シンボルクロック再生部７０は、複数シンボル期間に亘って積算した差分絶対値データから最小値を検出することにより、シンボルタイミングを検出する点が異なる。
【００７４】
図１０において、Ｍ進シンボルカウンタ７１は、シンボル回数を計数し、シンボル番号を出力するものであり、変化量積算部７２は、２区間変化量差分部１４が出力する差分絶対値データをＮ進サンプルカウンタ１７が出力する「０」〜「Ｎ−１」のサンプル番号毎に、Ｍ進シンボルカウンタ７１が出力するシンボル番号により、Ｍシンボル期間分積算して、積算絶対値データとしてＮサンプル分保持する。
【００７５】
最小変化量検出部７３は、変化量積算部７２が出力した積算絶対値データの大小を比較し、最小値の保持および最小値を検出したタイミングを識別する信号として最小変化量検出信号を出力する。
【００７６】
シンボルタイミング保持部７４は、最小変化量検出部７３から出力される最小変化量検出信号のタイミングに基づいて、Ｎ進サンプルカウンタ１７が示すサンプル番号をシンボルタイミングデータとして保持するものである。
【００７７】
図１１はこの発明に係るシンボルクロック再生部の第２実施例ハードウェア構成図である。なお、本実施例では、１シンボル当たりのサンプリング数Ｎの値を８、積算するシンボル回数に当たるＭの値を４として説明する。
【００７８】
図１１のハードウェア構成図を用いて、Ｍ進シンボルカウンタ７１、変化量積算部７２、最小変化量検出部７３、シンボルタイミング保持部７４の構成および動作について順に説明する。
【００７９】
Ｍ進シンボルカウンタ７１は、図１１のハードウェア構成図において、Ｍが「４」であるため、４進のカウンタ８０と、比較器８１と、比較器８２と、ＡＮＤ回路８３と、ＯＲ回路８４から構成する。カウンタ８０は、外部からの入力信号である受信区間有効信号が受信区間有効を意味する「１」の時に、比較器８１でＮ進サンプルカウンタ１７のカウンタ値出力であるサンプル番号が「Ｎ−１」を検出すると、カウントアップし、比較器８２でカウンタ８０の出力値が「Ｍ−１」を検出すると、カウンタ値を「０」に戻すため、カウンタ８０の出力値は、「０」〜「３」迄の値を取るように動作する。
【００８０】
このカウンタ８０の出力値をシンボル番号とし、変化量積算部７２で積算する差分絶対値データの積算シンボル回数を計数するために使用される。また、受信区間有効信号が受信区間無効を意味する「０」の時は、カウンタ８０のカウンタ値は「０」となり、カウントアップは行われない。さらに、受信区間有効信号は、変化量積算部７２で差分絶対値データを積算する際に、受信区間でない無効データを取り除くために用いられる。
【００８１】
また、比較器８２で検出しているシンボル番号が「Ｍ−１」のため、カウンタ８０は、Ｍ進シンボルカウンタとして動作するが、比較器８２で検出するシンボル番号を可変にできるように構成すれば、システムの運用に合わせて積算シンボル回数を可変にすることができる。ここで、Ｍの値を１とした場合、シンボルクロック再生部７０は、結果的に図３に示す第１実施例１と同じ動作となるため、第２実施例は、機能的に第１実施例を含んだものと言える。
【００８２】
変化量積算部７２は、図１１のハードウェア構成図に示すように、メモリ９０の出力値を１サンプル遅延するレジスタ９１と、比較器９５で検出したＭ進シンボルカウンタ７１の出力値であるシンボル番号が「０」のタイミングでは「０」を出力し、シンボル番号が「０」を除くタイミングでは、レジスタ９１の出力値を出力する選択器９２と、２区間変化量差分部１４の出力である差分絶対値データと選択器９２の出力を加算し、積算絶対値データとして出力する加算器９３と、加算器９３の出力である積算絶対値データをＮ進サンプルカウンタ１７の出力値であるサンプル番号が指示した領域に書込み、加算器９４の出力である読み出しサンプル番号が指示した領域からメモリに保持されたデータを読み出しするＮサンプル分のデータを保持できる２ポート構成のメモリ９０と、Ｎ進サンプルカウンタ１７の出力値であるサンプル番号に「１」を加算し、メモリ９０の読み出しサンプル番号として出力する加算器９４と、Ｍ進シンボルカウンタ７１のカウンタ出力値であるシンボル番号が「０」か否かを検出する比較器９５により構成する。
【００８３】
図１１において、Ｍ進シンボルカウンタ７１の出力値であるシンボル番号が「０」の期間には、積算シンボル回数の１シンボル目である、Ｍ進シンボルカウンタ７１のカウンタ値出力であるシンボル番号から比較器９５で検出したシンボル番号「０」のタイミングの期間では、選択器９２の出力は「０」となり、加算器９３の出力は２区間変化量差分部１４の出力である差分絶対値データになる。
【００８４】
この加算器９３の出力を積算絶対値データとし、Ｎ進サンプルカウンタ１７の出力値であるサンプル番号が指示した領域に書き込むことにより、メモリ９０には、サンプル番号に対応したＮ個の積算絶対値データが保持される。また、Ｎ進サンプルカウンタ１７の出力値であるサンプル番号に「１」を加算して読み出したサンプル番号で指示された領域のデータがメモリ９０から読み出され、レジスタ９１により１サンプル分遅延される。つまり、書き込むサンプル番号と、メモリに保持されたデータを１サンプル遅延したレジスタ９１出力のサンプル番号は同じになる。
【００８５】
また、シンボル番号が「１」を超える積算シンボル回数が２シンボル目以降の期間においては、レジスタ９１の出力が選択器９２の出力となる。このため、２シンボル目以降の期間は、メモリ９０に保持されたデータと差分絶対値データを加算器９３で加算し、その結果をメモリ９０に書き込みしていくことにより、サンプル番号毎にシンボル周期で差分絶対値データを積算していくこととなる。
【００８６】
最小変化量検出部７３は、図１１のハードウェア構成で示すように、変化量積算部７２から出力される積算絶対値データの最小値を保持するレジスタ１００と、このレジスタ１００の出力と積算絶対値データの大小を比較する比較器１０１と、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ出力値であるサンプル番号が「０」か否かを検出する比較器１０２と、Ｍ進シンボルカウンタ７１のカウンタ出力値であるシンボル番号が「０」か否かを検出する比較器１０３と、入力端子に比較器１０２および比較器１０３の出力が接続されたＡＮＤ回路１０４と、入力端子に比較器１０１とＡＮＤ回路１０４の出力が接続されたＯＲ回路１０５とから構成する。
【００８７】
図１１において、最小変化量検出部７３は、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ値出力であるサンプル番号から比較器１０２で検出したサンプル番号「０」のタイミング、かつ、Ｍ進シンボルカウンタ７１のカウンタ値出力であるシンボル番号から、比較器１０３で検出したシンボル番号「０」のタイミングにより、ＡＮＤ回路１０４およびＯＲ回路１０５を介して最小変化量検出信号に、最小値検出を意味する「１」を出力するとともに、変化量積算部７２から出力された積算絶対値データを、レジスタ１００に最小積算絶対値データとして保持する。
【００８８】
次のサンプルタイミングであるシンボル番号「０」で、サンプル番号「１」以降のタイミングでは、変化量積算部７２から出力される積算絶対値データと、レジスタ１００に保持された最小積算絶対値データの大小を比較器１０１で比較し、レジスタ１００に保持されたデータの方が小さい場合、ＯＲ回路１０５を介して最小変化量検出信号に最小値未検出を意味する「０」を出力し、レジスタ１００のデータは更新しない。
【００８９】
また、レジスタ１００に保持されたデータの方が大きい場合には、ＯＲ回路１０５を介して最小変化量検出信号に「１」を出力し、変化量積算部７２から出力される積算絶対値データをレジスタ１００に保持する。
【００９０】
以上により、変化量積算部７２から出力される積算絶対値データの中で、レジスタ１００には、最小である積算絶対値データが保持されるとともに、最小の積算絶対値データを検出した後の最小変化量検出信号は「０」出力となるため、最小変化量検出信号が最後に「１」になった時のサンプル番号が、最小積算絶対値データを検出したときのタイミングとなる。
【００９１】
シンボルタイミング保持部７４は、図１１のハードウェア構成で示すように、最小変化量検出部７３の出力である最小変化量検出信号に基づいて、最小サンプル番号を保持するレジスタ１１０と、その保持した最小サンプル番号をシンボルタイミングとして取り込むレジスタ１１１と、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ出力値であるサンプル番号が｀「Ｎ−１」か否かを検出する比較器１１２と、Ｍ進シンボルカウンタ７１のカウンタ出力値であるシンボル番号が「Ｍ−１」か否かを検出する比較器１１３と、入力端子に比較器１１２および比較器１１３の出力が接続されたＡＮＤ回路１１４と、ＡＮＤ回路１１４の出力を１サンプル遅延させるレジスタ１１５から構成する。
【００９２】
シンボルタイミング保持部７４は、最小変化量検出部７３が出力する最小変化量検出信号が「１」のタイミングで、サンプル番号をレジスタ１１０に最小サンプル番号として取り込む。最小変化量検出部７３において、積算する期間中で、最後のシンボル期間となるシンボル番号が「Ｍ−１」、つまり図１１においては、シンボル番号が「３」の時のサンプル番号が「０」〜「７」の期間中で、最小変化量検出信号が最後に「１」になった時が、最小積算絶対値データを検出したときのタイミングとなるため、レジスタ１１０には、最小積算絶対値データを検出したときのサンプル番号が最小サンプル番号として保持されることとなる。
【００９３】
この最小サンプル番号が確定するのは、シンボル番号「３」で、サンプル番号「７」の次のサンプルタイミング、つまりシンボル番号「０」で、サンプル番号「０」の時であるため、Ｎ進サンプルカウンタ１７のカウンタ値出力であるサンプル番号から比較器１１２で検出したサンプル番号「７」のタイミングと、Ｍ進サンプルカウンタ７１のカウンタ値出力であるシンボル番号から比較器１１３で検出したシンボル番号「３」のタイミングを、ＡＮＤ回路１１４で検出し、その出力をレジスタ１１５で１サンプル分遅延させたタイミングにて、レジスタ１１０が保持している最小サンプル番号をシンボルタイミングデータとしてレジスタ１１１に取り込む。
【００９４】
この保持したシンボルタイミングデータは、前４シンボル期間に、サンプル番号毎に積算した積算絶対値データのサンプル番号「０」〜「７」迄の８個のサンプリングタイミング中で、最も少ないタイミングであり、このタイミングを境に位相差の変化量が変動していると言える。即ち、このタイミングがシンボル変化点であり、検出した最適なシンボルタイミングとなる。また、複数シンボル回数の積算を行うため、差分絶対値データが平滑化され、雑音に対する余裕度を持つことができる。
【００９５】
このように、この発明に係るシンボルクロック再生部７０は、シンボル周期の回数を計数するＭ進シンボルカウンタ７１と、２区間変化量差分部が求めた差分絶対値データをシンボル周期で加算し、積算絶対値データとしてＮサンプル分保持する変化量積算部７２とを備えたので、複数シンボル期間に亘って積算した差分絶対値データから最小値を検出することにより、シンボルタイミングを検出することができ、複数シンボル回数の積算を行い、差分絶対値データを平滑化して、雑音に対する余裕度を有するシンボルクロックを発生することができる。
【００９６】
なお、第１実施例および第２実施例では、π／４シフトＤＱＰＳＫ変調方式を適用した移動体通信システム基地局の復調器におけるシンボルクロック再生部として取り上げて説明したが、他の位相変調方式の復調器におけるシンボルクロック再生部としても適用することができる。
【００９７】
また、第１実施例および第２実施例は、一例のハードウェア構成図として示したものであり、機能動作が同じである限り、別のハードウェア構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明に係るシンボルクロック再生部は、周波数誤差に影響されず、かつ復調シンボルパターンに依存しないジッタのない高精度のシンボルクロックを再生することができ、移動通信システムの位相変調方式のあらゆる復調器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】この発明に係る復調器が適用される移動体通信システム基地局の実施の形態システム構成図
【図２】この発明に係るシンボルクロック再生部の一実施の形態要部ブロック構成図
【図３】この発明に係るシンボルクロック再生部の第１実施例ハードウェア構成図
【図４】この発明に係る位相差遅延部の１シンボル周期を９回でサンプリングした場合の実施例ハードウェア構成図
【図５】この発明に係る位相データおよび位相差データの一実施例波形図
【図６】この発明に係る位相差データと第１区間変化量データおよび第２区間変化量データの一実施例波形対応図
【図７】この発明に係る位相差データと第１区間変化量データ、第２区間変化量データおよび変化量差分データの一実施例波形対応図
【図８】この発明に係る位相差データと差分絶対値データの一実施例波形関連対応図
【図９】この発明に係るシンボルクロック出力動作の一実施例タイミングチャート図
【図１０】この発明に係るシンボルクロック再生部の別実施の形態要部ブロック構成図
【図１１】この発明に係るシンボルクロック再生部の第２実施例ハードウェア構成図
【図１２】従来のπ／４シフトＤＱＰＳＫ変調方式の復調アイパターン説明図
【符号の説明】
【０１００】
１  移動体通信システム基地局
２  アンテナ
３  ＲＦ部
４  復調器
５  位相検波部
６，７０  シンボルクロック再生部
７  データ復調部
８  変調器
１０  位相差分部
１１  位相遅延部
１２  第１区間変化量演算部
１３  第２区間変化量演算部
１４  ２区間変化量差分部
１５，７３  最小変化量検出部
１６，７４  シンボルタイミング保持部
１７  Ｎ進サンプルカウンタ
１８  シンボルクロック源生成部
１９  シンボルクロック選択部
３０，３２  シフトレジスタ
３１，３３，３４，３５  減算器
３６  ＡＢＳ回路
３７，５１  シフトレジスタ
４０，８０  カウンタ
４１，４３，４４，４８，５２，５３，８１，８２，９５，１０１，１０２，１０３，１１２，１１３  比較器
４２，４６，４７，４９，９１，１００，１１０，１１１，１１５  レジスタ
４５，８４，１０５  ＯＲ回路
５０  ＲＳフリップフロップ
５４，９２  選択器
７１  Ｍ進シンボルカウンタ
７２  変化量積算部
８３，１０４，１０４，１１４  ＡＮＤ回路
９０  メモリ
９３，９４  加算器
【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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【図１１】
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【図１２】
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