(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を周波数変換したＩＦ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、変換されたディジタル信号を所定サンプル数単位で書き込むメモリと、該メモリから読み出したデータから同相成分と直交成分を得る直交検波部と、該同相成分と直交成分を波形整形してベースバンド信号とする波形整形フィルタと、該ベースバンド信号の位相を正規位相からのずれに応じて回転させる位相回転部と、該位相回転部から出力するベースバンド信号に基づきデータを復号する復号処理部と、前記ベースバンド信号の正規位相からの位相ずれを算出する位相誤差検出部と、該位相誤差検出部で得られた位相誤差量に応じて前記位相回転部に処理用の角度データを送る角度ＲＯＭと、前記ベースバンド信号を取り込みランダムウォークフィルタを動作させるタイミング補正部と、該タイミング補正部で検出された信号により理想サンプル点に最も近い実サンプル点を算出すると共にその間の時間ずれを検出するゼロクロス点検出部と、該ゼロクロス点検出部で検出された時間ずれに応じて前記波形整形フィルタに特定の係数テーブルを送る係数ＲＯＭと、を備え、前記波形整形フィルタにより前記実サンプル点のデータを中心として前記係数テーブルによりフィルタリングを行い同期引き込みを行うディジタル受信復調装置において、
前記ゼロクロス点検出部により算出された前記実サンプル点を指定するアドレスをインクリメントするポインタアドレス設定部と、前記係数ＲＯＭの複数の係数テーブルの内から中央の番号の係数テーブルを選択する係数テーブル番号リセット部とを設け、
チャネル切替信号が到来し且つ前記位相誤差量が所定値を超えたとき、前記位相誤差量が前記所定値以下となるまで、前記係数テーブル番号リセット部により前記中央の番号の係数テーブルを選択すると共に、前記ポインタアドレス設定部により前記インクリメントを行うことを特徴とするディジタル受信復調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、準同期検波方式のディジタル受信復調装置において、チャネル切替時に受信信号の位相誤差が大きいときの問題点を解決し高速引込化を図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信端末の高速・安定動作が要求されている。このため、準同期検波方式を採用する復調器においては、内部タイミング再生を高速且つ確実に行う必要がある。
【０００３】
従来のＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）を用いたソフトウエア受信機では、チャネル切替時や電源投入時にはタイミング補正部のランダムウォークフィルタのしきい値を低くして同期引き込み動作を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにランダムウォークフィルタのしきい値を小さくして高速引き込みを行うと、引き込み後のジッタが大きく、数百シンボル復号の後になっても引き込み後の動作が安定しない問題がある。このため、引き込み後に理想サンプル点に最も近い実サンプル点を検出することができず、ジッタの少ない復号処理を高速で行うことができない。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的は、チャネル切替時に、受信信号の位相誤差を大きいときでも高速に理想サンプル点により近い実サンプル点を検出できるようにし、以て低ジッタ且つ高速復号ができるようにしたディジタル受信復調装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このために本発明は、  受信信号を周波数変換したＩＦ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、変換されたディジタル信号を所定サンプル数単位で書き込むメモリと、該メモリから読み出したデータから同相成分と直交成分を得る直交検波部と、該同相成分と直交成分を波形整形してベースバンド信号とする波形整形フィルタと、該ベースバンド信号の位相を正規位相からのずれに応じて回転させる位相回転部と、該位相回転部から出力するベースバンド信号に基づきデータを復号する復号処理部と、前記ベースバンド信号の正規位相からの位相ずれを算出する位相誤差検出部と、該位相誤差検出部で得られた位相誤差量に応じて前記位相回転部に処理用の角度データを送る角度ＲＯＭと、前記ベースバンド信号を取り込みランダムウォークフィルタを動作させるタイミング補正部と、該タイミング補正部で検出された信号により理想サンプル点に最も近い実サンプル点を算出すると共にその間の時間ずれを検出するゼロクロス点検出部と、該ゼロクロス点検出部で検出された時間ずれに応じて前記波形整形フィルタに特定の係数テーブルを送る係数ＲＯＭと、を備え、前記波形整形フィルタにより前記実サンプル点のデータを中心として前記係数テーブルによりフィルタリングを行い同期引き込みを行うディジタル受信復調装置において、前記ゼロクロス点検出部により算出された前記実サンプル点を指定するアドレスをインクリメントするポインタアドレス設定部と、前記係数ＲＯＭの複数の係数テーブルの内から中央の番号の係数テーブルを選択する係数テーブル番号リセット部とを設け、チャネル切替信号が到来し且つ前記位相誤差量が所定値を超えたとき、前記位相誤差量が前記所定値以下となるまで、前記係数テーブル番号リセット部により前記中央の番号の係数テーブルを選択すると共に、前記ポインタアドレス設定部により前記インクリメントを行うことを特徴とするディジタル受信復調装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態を示す図であり、ＩＦアンダーサンプリング方式を採用しＤＳＰで復号を行うソフトウエアπ/4-QDPSKディジタル受信復調装置のブロック図、図２はＤＳＰ内部のメモリ間処理の説明図である。ＤＳＰブロックは符号５０で示した。
【０００８】
図１において、１は図示しない受信ＲＦ回路から出力する455ＫHzのＩＦ（中間周波）信号をアンダーサンプリングによりディジタル化するＡ／Ｄ変換器であり、そのサンプリング周波数は例えば72.8ＫHz（＝455ＫHz×4/25）である。
【０００９】
２はそのＡ／Ｄ変換器１でサンプリングされたデータを１２８サンプル単位で格納するメモリ、３はそのメモリ２から読み出したデータに「１」、「−１」を交互に乗算することにより直交検波してＩ（同相）成分、Ｑ（直交）成分に振り分ける直交検波部である。
【００１０】
４はそのＩ成分、Ｑ成分をベースバンド信号にするルートコサインロールオフ特性をもつ波形整形用フィルタ（ＦＩＲフィルタ）であり、そのフィルタ係数（タップ係数）は係数ＲＯＭ５の複数の係数テーブルから選択されたものが与えられている。６はＩ成分、Ｑ成分が正確な直交関係にあるようにＩ軸、Ｑ軸を補正する位相回転部であり、位相誤差量に応じて選定される角度ＲＯＭ７からの角度データ（cosΔωt、sinΔωt）に基づいてその位相回転を行う。
【００１１】
８は位相回転されたＩ成分、Ｑ成分のベースバンド信号を取り込んで１シンボル前の復号結果と現シンボルのベクトル座標からＩ、Ｑのデータ復号（シンボルレートは例えば4.8ＫHz）を行う復号処理部である。
【００１２】
９はＩ成分（又はＱ成分）のベースバンド信号を取り込んで位相誤差を検出する位相誤差検出部である。１０はタイミング補正部であり、ベースバンド信号が正→負、負→正に変化するとき、ランダムウォークフィルタを動作させて同期の引き込み用の信号を出力するものである。
【００１３】
１１はゼロクロス点検出部（フィルタ処理尖頭値検出部）であり、タイミング補正部１０からの信号を取り込んで、実サンプル点のうちどのサンプル点が最も理想サンプル点に近いかを検出すると共に、その実サンプル点が理想サンプル点からどれだけずれているか、つまりずれ量に応じて係数ＲＯＭ５の係数テーブルを選択する。
【００１４】
１２はポインタアドレス設定部であり、位相誤差検出部９で検出した位相誤差が所定値（例えば、絶対値でπ/4×3/4＝33.75度）を超えているとき、ゼロクロス点検出部１１によるポインタアドレス（理想サンプル点に最も近いと算出された実サンプル点を指定するアドレス）をインクリメントすると共に、そのインクリメントした値が一定のアドレス範囲外とならないように監視する。
【００１５】
１３は係数ＲＯＭ５の中で選択される係数テーブル（フィルタテーブル）を、遅れや進みの程度に応じた複数（例えば１４個）のテーブルの内の中央のテーブル番号（他のいずれの番号のテーブルからもずれ量が小さい係数テーブル：実サンプル点が理想サンプル点と一致するとき使用する係数テーブル）にリセットする係数テーブル番号リセット部である。
【００１６】
１４はチャネル切替信号読込部であり、ここで読み込んだチャネル切替信号は位相誤差検出部９に制御信号（イネーブル信号）として送られる。
【００１７】
６０はチャネル切替信号をチャネル切替信号読込部１４に送出したり、Ａ／Ｄ変換器１にサンプルパルスを送ったり、ＤＳＰ５０に割込み信号を送ったりする論理回路を構成するＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）である。また、７０はチャネル切替信号出力を指令したり、他の指令を行うＣＰＵである。
【００１８】
図２において、５Ａは係数ＲＯＭ５内に設けられた前記した係数テーブル（複数ある）、４Ａは波形整形フィルタ４に設けられたアンダーサンプリングデータ格納メモリであり、このアンダーサンプリングデータ格納メモリ４Ａに格納された各データと複数の係数テーブル５Ａの中の特定の係数テーブルの各データとを個々の乗算器４Ｂで乗算し各乗算結果を加算器４Ｃで加算して行うＦＩＲフィルタリング処理で得たデータが、波形整形フィルタ４の出力データとなる。なお、波形整形フィルタ４の通過後の波形Ｂは、アンダーサンプリングデータ格納メモリ４Ａにあるデータに対応させてもので、○印が実サンプリング点（データ）、●印が理想サンプリング点を示す。Ｈはポインタアドレス設定部１２によりインクリメントされるアドレスポインタの可変範囲（尖頭値から所定の範囲）、ａは定常状態での係数テーブルの尖頭値、ｂは初期状態での理想サンプル点に最も近いと算出される実サンプル点のデータ、ｃは定常状態での理想サンプル点に最も近いと算出される実サンプル点のデータである。
【００１９】
さて、ＦＰＧＡ６０からは前記したように72.8ＫHzのサンプル用／割込用のパルスが出力して、Ａ／Ｄ変換器１にＩＦ信号のサンプリング用として入力すると共に、割込み信号としてＤＳＰ５０に取り込まれる。
【００２０】
ＤＳＰ５０では、この割込み信号に基づき、前記したようにメモリ２で１２８サンプル単位でデータが書き込まれる。このメモリ２のデータは、割込みタイミングでの読み出し毎に直交検波部３でＩ成分とＱ成分のデータに振り分けられることにより直交検波される。そして、このＩ成分とＱ成分のデータは波形整形フィルタ４に送られ波形整形されてベースバンド信号となる。さらに位相回転部６において、位相誤差検出部９により検出された位相誤差量に基づいて選択される角度ＲＯＭ７の角度データを使用して位相を回転することにより、Ｉ成分とＱ成分が正確な直交関係になるよう位相補正され、復号処理部８において復号されることにより元のデータが取り出される。
【００２１】
タイミング補正部１３では、位相回転部６で位相補正されたＩ成分のベースバンド信号が取り込まれ、そのベースバンド信号の２シンボル連続再生時に符号が変化している場合（正→負、負→正）において、ゼロクロス点付近のデータがそのデータの直前のデータと同じ符号なら実サンプル点が理想サンプル点より進んでいるとして内部カウンタ（図示せず）をカウントダウンし、そのデータの直後のデータと同じ符号なら逆に遅れているとしてカウントアップし、この繰り返しによりそのカウント値が予め設定したしきい値を超えたとき、ゼロクロス点検出部１０をして理想サンプル点に最も近い実サンプル点のアドレスをアドレスポインタで指定し、その間の時間ずれ（進み又は遅れ）の検出信号を出させる。
【００２２】
このゼロクロス点検出部１１の出力信号によって、波形整形フィルタ４では前記指定した実サンプル点のアドレスのデータ位置を中心とし、且つ前記時間ずれに応じて選択された係数ＲＯＭ５の係数テーブルによってＦＩＲフィルタリング処理が行われ、サンプルポイントが等価的に移動されるような補正処理（例えば進みのときは遅らせる処理、遅れのときは進ませる処理）が実施され、同期引き込みが行われる。
【００２３】
以上のような動作中にＣＰＵ７０からのチャネル切替指令が発せられると、その信号がＦＰＧＡ６０からチャネル切替信号読込部１４に読み込まれ、位相誤差検出部９からポインタアドレス設定部１２と係数テーブル番号リセット部１３への信号送出が許可（イネーブル）となる。と同時に、タイミング補正部１０のランダムウォークフィルタのしきい値が小さい値にセットされる。
【００２４】
以上により、切り替わったチャネルの信号が受信され、タイミング補正部１０の小さなしきい値のランダムウォークフィルタにより高速の同期引き込みが行われる。
【００２５】
このようなチャネル切替の初期において、位相誤差検出部９で検出された位相誤差が前記した所定値（絶対値で33.75度）を超えているときは、ポインタアドレス設定部１２が働き、ゼロクロス点検出部１１から出力されるアンダーサンプリングデータ格納メモリ４Ａのデータを指定するアドレスポインタの内容をインクリメントする。例えば、図２において理想サンプル点に最も近いと算出された実サンプル点が▲１▼（アンダーサンプリングデータ格納メモリ４Ａのデータｂ）としてゼロクロス点検出部１１によって指定されていたときは、その隣の▲２▼の実サンプル点のデータにインクリメントされる。一方、係数テーブル番号リセット部１３により係数ＲＯＭ５の係数テーブルが中央のテーブル番号にリセットされ、前記実サンプル点▲２▼のデータを中心としてＦＩＲフィルタリングが行われる。
【００２６】
以上のようにして処理が行われ、これによっても位相誤差検出部９で検出された位相誤差が前記した所定値（絶対値で33.75度）を超えているときは、再度同様な処理が行われ、アドレスポインタが更にインクリメントされて実サンプル点が▲３▼（アンダーサンプリングデータ格納メモリ４Ａのデータｃ）として指定される。この実サンプル点▲３▼は理想サンプル点（●印）とほぼ同じサンプル点であり、これによりフィルタ処理が行われると、位相誤差検出部９で検出される位相誤差は前記所定値以下となる。このため、以後は、アドレスポインタ設定部１２と係数テーブル番号リセット部１３は機能しなくなり、ランダムウォークフィルタのみよるタイミング同期が行われる処理に戻る。
【００２７】
このように、本実施形態では係数ＲＯＭ５の係数テーブルが中央テーブルにリセットされ、アドレスポインタのインクリメントにより理想サンプル点に最も近い実サンプル点が自動的に検索されるようになり、チャネル切替時に同期が大きくずれた場合であっても、ランダムウォークフィルタのみの処理による場合よりも、速く理想サンプル点に近い実サンプル点を見つけることができるため、低ジッタで高速な同期引き込みを行うことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上から本発明によれば、チャネル切替時に同期が大きくずれた場合であっても、低ジッタで高速に同期引き込みを行うことができ、移動通信の性能向上に寄与するところが大きい利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ソフトウエアπ/4-QDPSKディジタル受信復調装置のブロック図である。
【図２】  ＤＳＰ内部のメモリ間処理の説明図である。
【図１】
0004310593.tif 000002
【図２】
0004310593.tif 000003