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JP2014072766A - Communication system, transmitter and receiver used therefor and communication method - Google Patents

Communication system, transmitter and receiver used therefor and communication method Download PDF

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JP2014072766A JP2012218102A JP2012218102A JP2014072766A JP 2014072766 A JP2014072766 A JP 2014072766A JP 2012218102 A JP2012218102 A JP 2012218102A JP 2012218102 A JP2012218102 A JP 2012218102A JP 2014072766 A JP2014072766 A JP 2014072766A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication system capable of precisely establishing synchronization with a small size circuit at a low cost even under multipath fading circumstances.SOLUTION: The transmitter transmits a low speed unique word U1 having transmission speed lower than that of data D1; a unique word U2 having transmission speed identical to that of the data D1; and a data D1. The receiver detects the low speed unique word U1 from the received signals and estimates an existing range of the unique word U2 based on the detection result. The receiver establishes the symbol synchronization and the frame synchronization based on a correlation value between the signals within a prediction range A1 and the known unique word U2. Since the existing range of the unique word U2 is estimated based on the low speed unique word U1 which is subjected to little influence of the multipath fading, the detection accuracy of the unique word U2 is increased. Therefore, the synchronization establishment accuracy is increased by establishing the synchronization based on the signals within the prediction range A1. Also, a simple processing is required for increasing the synchronization establishment accuracy.

Description

本発明は、送信器から無線送信される信号を受信器により受信する通信システム、それに用いられる送信器と受信器、及び通信方法に関する。   The present invention relates to a communication system in which a signal transmitted by radio from a transmitter is received by a receiver, a transmitter and a receiver used therefor, and a communication method.

一般的な無線通信は、送信器と受信器が互いに異なるクロックで動作しているため、非同期通信となる。そのため、受信器は、送信器からのベースバンド信号をいずれのタイミングで受信しても対応可能なように、受信したベースバンド信号を1シンボルにつき複数のタイミングでサンプリングするオーバサンプリングをし、シンボルを検出できるタイミングを抽出する。この抽出処理は、シンボル同期処理と称される。また、通信の基本単位であるフレームを認識するのに、フレーム中のヘッダ又はデータ等の始まりを識別する必要がある。この識別処理は、フレーム同期処理と称される。   General wireless communication is asynchronous communication because the transmitter and the receiver operate with different clocks. Therefore, the receiver performs oversampling to sample the received baseband signal at a plurality of timings per symbol so as to be able to cope with reception of the baseband signal from the transmitter at any timing. Extract the timing that can be detected. This extraction process is referred to as a symbol synchronization process. In order to recognize a frame which is a basic unit of communication, it is necessary to identify the beginning of a header or data in the frame. This identification process is referred to as a frame synchronization process.

従来のシンボル同期確立の手法としては、ゼロクロス検出方法が広く知られている。このゼロクロス検出方法においては、ベースバンド信号の先頭に、1と0とを交互に繰り返すプリアンブル(101010…と続く信号)が配置されている。受信器において、このベースバンド信号はオーバサンプリングされ、プリアンブルの符号反転タイミング、すなわち、ゼロクロスのタイミングが読み取られる。そして、その読み取られたゼロクロスのタイミングに基づいて、シンボルの正確な検出が可能なサンプリングタイミングが求められ、そのサンプリングタイミングがシンボル同期タイミングに設定される。例えば、ゼロクロスと次のゼロクロスの中間に最も近いサンプリングタイミングがシンボル同期タイミングに設定される。   As a conventional technique for establishing symbol synchronization, a zero cross detection method is widely known. In this zero cross detection method, a preamble (a signal following 101010...) That repeats 1 and 0 alternately is arranged at the head of the baseband signal. At the receiver, the baseband signal is oversampled, and the sign inversion timing of the preamble, that is, the timing of zero crossing is read. Then, based on the read zero-cross timing, a sampling timing capable of accurately detecting the symbol is obtained, and the sampling timing is set as the symbol synchronization timing. For example, the sampling timing closest to the middle between the zero cross and the next zero cross is set as the symbol synchronization timing.

次に、シンボル同期の取れたベースバンド信号について、従来のフレーム同期を確立する手法を図38に示す。元々、シンボル同期確立処理において、ベースバンド信号をオーバサンプリングして得た値、すなわち、ベースバンド信号のサンプル値は量子化されているとする。従来のフレーム同期を確立する手法では、シンボル同期タイミングに設定されたサンプリングタイミングのサンプル値列について、上記のように量子化された値が、2値化閾値を基準に弁別され、2値に置き換えられる(S101)。そして、そのサンプル値列と、同じく2値である既知のユニークワードとの相関値が算出される(S102)。そして、その算出された相関値が予め設定された相関閾値以上であれば(S103でYes)、上記サンプル値列とユニークワードとが一致したと判断され、それらが一致したタイミングがフレーム同期タイミングに設定される。そのようにしてフレーム同期が確立される(S104)。   Next, FIG. 38 shows a method for establishing conventional frame synchronization for a baseband signal with symbol synchronization. It is assumed that a value obtained by oversampling a baseband signal, that is, a sample value of the baseband signal is originally quantized in the symbol synchronization establishment process. In the conventional method of establishing frame synchronization, the value quantized as described above is discriminated based on the binarization threshold value and replaced with the binary value for the sample value sequence at the sampling timing set at the symbol synchronization timing. (S101). Then, a correlation value between the sample value string and a known unique word that is also binary is calculated (S102). If the calculated correlation value is greater than or equal to a preset correlation threshold value (Yes in S103), it is determined that the sample value sequence matches the unique word, and the timing at which they match is the frame synchronization timing. Is set. In this way, frame synchronization is established (S104).

ところで、無線通信システムにおいては、マルチパスフェージングに起因する受信信号のシンボル間干渉が課題の一つとして挙げられる。この干渉は、図39に示されるように、送信信号が、複数の異なる経路(マルチパス)を経て各々異なる遅延時間を持って受信アンテナに到来し、それらが受信アンテナで足し合わされることに因る。マルチパス環境では、送信アンテナから直接到来する直接波と障害物で反射された間接波とが受信アンテナに入力されたり、直接波が無く複数の経路を経た複数の間接波のみが受信アンテナに伝わったりする。   By the way, in a radio communication system, intersymbol interference of received signals caused by multipath fading is cited as one of the problems. As shown in FIG. 39, this interference is caused by the fact that the transmitted signal arrives at the receiving antenna through a plurality of different paths (multipaths) with different delay times, and is added to the receiving antenna. The In a multipath environment, direct waves coming directly from the transmitting antenna and indirect waves reflected by obstacles are input to the receiving antenna, or only indirect waves that do not have direct waves and pass through multiple paths are transmitted to the receiving antenna. Or

このような現象が生じた場合、受信信号波形が歪んでしまうことがある。受信信号波形は、信号の伝送速度が速いほど、歪み易い傾向にある。その理由について、図40を用いて説明する。同図に示されるように、信号の伝送速度が速いと、信号のシンボル長が短くなることから、シンボル長に対する上記遅延時間の相対的な比率は高くなる。そのため、例えば、異なる経路を経た2つ信号があり、一方の信号に対し、他方の信号がマルチパスフェージングに因り遅延し、信号のシンボル長が遅延時間に近い場合、一方の信号の1番目のシンボルと、他方の信号の0番目のシンボルとの重なり部分が長くなる。その結果、シンボル長に対する受信信号波形の歪みが相対的に大きくなってしまう。同図では、2つの信号だけを取り上げたが、実際には、遅延量の異なる多数のマルチパルス信号が足し合わされるので、上記の歪みはさらに大きくなり得る。このように歪みが大きくなると、上記のシンボル同期確立処理において、本来のゼロクロスのタイミングを検出できず、従って、安定したシンボル同期が得られないという問題が生じ、その結果、上述したフレーム同期確立処理の同期精度にも影響が及ぶことがある。   When such a phenomenon occurs, the received signal waveform may be distorted. The received signal waveform tends to be more easily distorted as the signal transmission speed is higher. The reason will be described with reference to FIG. As shown in the figure, when the signal transmission rate is high, the symbol length of the signal is shortened, so that the relative ratio of the delay time to the symbol length is high. Therefore, for example, when there are two signals that have passed through different paths, and the other signal is delayed due to multipath fading with respect to one signal and the symbol length of the signal is close to the delay time, the first signal of one signal The overlapping portion of the symbol and the 0th symbol of the other signal becomes longer. As a result, the distortion of the received signal waveform with respect to the symbol length becomes relatively large. In the figure, only two signals are taken up. However, in practice, a large number of multi-pulse signals having different delay amounts are added, so that the distortion can be further increased. When the distortion becomes large in this way, the above-described symbol synchronization establishment process cannot detect the original zero-cross timing, and therefore, there is a problem that stable symbol synchronization cannot be obtained. As a result, the above-described frame synchronization establishment process The synchronization accuracy may also be affected.

そこで、マルチパスフェージングの影響を解消する代表的な方策としては、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等のマルチキャリア伝送技術(例えば、特許文献1参照)がある。これは、伝送する情報を分割して複数のキャリア(サブキャリア)で並列に送信し各キャリアの伝送速度を落とすことにより、通信速度を維持しつつもマルチパスフェージングの影響を低減することを可能にした技術である。この技術では、各キャリアの伝送速度を遅くすることによりシンボル長が長くされ、図41に示されるように、マルチパスフェージングに起因するシンボルあたりの遅延がシンボル長よりも相対的に十分に短くされる。従って、マルチパスフェージングの影響を受けたとしても、シンボル長に対する受信信号波形の歪みが相対的に小さくなり、従って、シンボル同期が確立し易くなり、結果として、フレーム同期も安定して確立することができる。   Thus, as a typical measure for eliminating the influence of multipath fading, there is a multicarrier transmission technique such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) (see, for example, Patent Document 1). It is possible to reduce the influence of multipath fading while maintaining the communication speed by dividing the information to be transmitted and transmitting in parallel on multiple carriers (subcarriers) and reducing the transmission speed of each carrier. Technology. In this technique, the symbol length is increased by reducing the transmission rate of each carrier, and the delay per symbol due to multipath fading is relatively sufficiently shorter than the symbol length as shown in FIG. . Therefore, even if it is affected by multipath fading, the distortion of the received signal waveform with respect to the symbol length is relatively small, so that symbol synchronization is easily established, and as a result, frame synchronization is also established stably. Can do.

特開2010−103900号公報JP 2010-103900 A

しかしながら、マルチキャリア伝送では、フーリエ逆変換及びフーリエ変換により周波数軸と時間軸とを変換して処理する複雑な構成が必要になる。そのため、マルチキャリア伝送技術を用いた通信システムでは、コストが高くなってしまい、また、回路規模が増大して回路の小型化が難しい、という欠点もある。   However, multicarrier transmission requires a complicated configuration in which the frequency axis and the time axis are converted and processed by inverse Fourier transform and Fourier transform. For this reason, the communication system using the multicarrier transmission technique has a drawback that the cost becomes high, and the circuit scale increases and it is difficult to downsize the circuit.

そこで、マルチキャリアの技術を用いずに、シングルキャリアによってマルチパスフェージングに因る波形歪みの影響を低減する方法として、プリアンブルの伝送速度を、通信対象であるデータの伝送速度よりも低くする技法が考えられる。しかしながら、この技法では、プリアンブルから、データのシンボルを正確に検出可能なサンプリングタイミングを求めることは困難である。従って、正確なシンボル同期は難しく、フレーム同期の精度は低下してしまう。   Therefore, as a method for reducing the influence of waveform distortion due to multipath fading by a single carrier without using multicarrier technology, there is a technique for lowering the transmission rate of the preamble than the transmission rate of the data to be communicated. Conceivable. However, with this technique, it is difficult to obtain a sampling timing capable of accurately detecting a data symbol from the preamble. Therefore, accurate symbol synchronization is difficult, and frame synchronization accuracy is reduced.

本発明は、この問題を解決するためになされたものである。本発明は、マルチパスフェージング環境下においても、低コストでかつ小規模の回路により同期を高精度に確立できる通信システム、それに用いられる送信器と受信器、及び通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve this problem. An object of the present invention is to provide a communication system that can establish synchronization with high accuracy by a low-cost and small-scale circuit even in a multipath fading environment, a transmitter and a receiver used therefor, and a communication method. To do.

上記目的を達成するために本発明の通信システムは、送信対象のデータよりも伝送速度が低い第1の同期用ビット列、前記データと伝送速度が同じ第2の同期用ビット列、及び前記データをフレーム化したベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、前記RF信号を無線送信する送信器と、その送信されたRF信号を受信し、前記RF信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を抽出し、前記ベースバンド信号中の前記第1の同期用ビット列を検出し、その検出結果に基づいて、前記ベースバンド信号中の前記第2の同期用ビット列が存在する範囲を予測し、前記範囲内の前記ベースバンド信号と予め記憶している既知の前記第2の同期用ビット列との相関値に基づいてシンボル同期とフレーム同期とを確立する受信器とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a communication system according to the present invention includes a first synchronization bit string having a transmission speed lower than that of data to be transmitted, a second synchronization bit string having the same transmission speed as the data, and the data as a frame. The converted baseband signal is up-converted and converted into an RF signal, and the transmitter transmits the RF signal wirelessly, receives the transmitted RF signal, and downconverts the RF signal to extract the baseband signal. And detecting the first synchronization bit string in the baseband signal, and predicting a range in which the second synchronization bit string exists in the baseband signal based on the detection result, That establishes symbol synchronization and frame synchronization based on a correlation value between the baseband signal of the second and the known second synchronization bit string stored in advance Characterized in that it comprises a.

前記送信器は、前記第1の同期用ビット列を生成する低速ビット列生成部と、前記第2の同期用ビット列を生成するビット列生成部と、前記第1の同期用ビット列、前記第2の同期用ビット列、及び前記データをフレーム化して変調することによりベースバンド信号を生成し、前記ベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、前記RF信号を無線送信する無線送信部と、を有し、前記受信器は、前記無線送信部により無線送信されたRF信号を受信してダウンコンバートすることによりベースバンド信号を抽出する無線受信部と、前記無線受信部により抽出されたベースバンド信号を検波する検波部と、前記検波部により検波されたベースバンド信号中の前記第1の同期用ビット列を検出し、その検出結果に基づいて、前記ベースバンド信号中の前記第2の同期用ビット列が存在する範囲を予測する低速ビット列検出部と、前記低速ビット列検出部により予測された範囲内の前記ベースバンド信号と予め記憶している既知の前記第2の同期用ビット列との相関値を算出し、その算出された相関値に基づいてシンボル同期及びフレーム同期を確立する同期確立部と、を有することが好ましい。   The transmitter includes a low-speed bit string generation unit that generates the first synchronization bit string, a bit string generation unit that generates the second synchronization bit string, the first synchronization bit string, and the second synchronization bit string. A bit string and a radio transmitter that generates a baseband signal by framing and modulating the data, upconverts the baseband signal to convert it to an RF signal, and wirelessly transmits the RF signal The receiver receives an RF signal wirelessly transmitted by the wireless transmitter and down-converts the baseband signal to detect the baseband signal extracted by the wireless receiver; Detecting the first synchronization bit string in the baseband signal detected by the detector, and based on the detection result, A low-speed bit string detection unit that predicts a range in which the second synchronization bit string exists in a low-band signal, and the baseband signal in the range predicted by the low-speed bit string detection unit and the known first information stored in advance It is preferable to include a synchronization establishment unit that calculates a correlation value with the two synchronization bit strings and establishes symbol synchronization and frame synchronization based on the calculated correlation value.

前記送信器は、前記送信器及び前記受信器の使用環境におけるマルチパスフェージングについての情報を入力するための使用環境入力部をさらに有し、前記無線送信部は、前記使用環境入力部により入力された情報に基づいて前記第1の同期用ビット列の伝送速度を切り替えることが可能な構成であることが好ましい。   The transmitter further includes a usage environment input unit for inputting information on multipath fading in a usage environment of the transmitter and the receiver, and the wireless transmission unit is input by the usage environment input unit. It is preferable that the transmission speed of the first synchronization bit string can be switched based on the received information.

前記第2の同期用ビット列は、疑似ランダム信号により構成され、前記無線送信部は、前記疑似ランダム信号を連続して繰り返し送信することが好ましい。   It is preferable that the second synchronization bit string is configured by a pseudo random signal, and the wireless transmission unit continuously and repeatedly transmits the pseudo random signal.

前記受信器は、前記検波部により検波されたベースバンド信号の中から前記第1の同期用ビット列を抽出する狭帯域フィルタをさらに備え、前記低速ビット列検出部は、前記狭帯域フィルタを通過した前記ベースバンド信号から前記第1の同期用ビット列を検出することが好ましい。   The receiver further includes a narrowband filter that extracts the first synchronization bit string from the baseband signal detected by the detection unit, and the low-speed bit string detection unit passes the narrowband filter. It is preferable that the first synchronization bit string is detected from a baseband signal.

前記受信器は、前記低速ビット列検出部及び前記同期確立部に入力されるベースバンド信号のレベルを正規化する正規化部をさらに有していてもよい。   The receiver may further include a normalization unit that normalizes a level of a baseband signal input to the low-speed bit string detection unit and the synchronization establishment unit.

前記同期確立部は、前記同期確立部に入力されるベースバンド信号の移動平均値を算出する平均値算出部を有し、前記相関値が、前記平均値算出部により算出された移動平均値に基づいて設定された閾値以上であれば、その相関値のサンプリングタイミングをシンボル同期タイミングに設定し、該相関値が設定閾値以上となったタイミングをフレーム同期タイミングに設定してもよい。   The synchronization establishing unit includes an average value calculating unit that calculates a moving average value of a baseband signal input to the synchronization establishing unit, and the correlation value is set to a moving average value calculated by the average value calculating unit. If it is equal to or greater than the threshold value set based on this, the sampling timing of the correlation value may be set as the symbol synchronization timing, and the timing when the correlation value becomes equal to or greater than the set threshold value may be set as the frame synchronization timing.

前記無線送信部は、前記第1の同期用ビット列及び前記第2の同期用ビット列を含むフレームを定期的に送信し、前記低速ビット列検出部は、前記第2の同期用ビット列の検出時からの経過時間をカウントするカウンタを有し、前記カウンタによるカウント時間が、前記第2の同期用ビット列の検出時から次の前記第1の同期用ビット列が入力され始める時までの既知期間以内である間には、前記第1の同期用ビット列の再検出動作を停止してもよい。   The wireless transmission unit periodically transmits a frame including the first synchronization bit string and the second synchronization bit string, and the low-speed bit string detection unit is configured to detect the second synchronization bit string from the time of detection. A counter that counts elapsed time, and the count time by the counter is within a known period from the time of detection of the second synchronization bit string until the start of input of the next first synchronization bit string Alternatively, the re-detection operation of the first synchronization bit string may be stopped.

前記無線送信部は、前記データの終わりを示すデータエンド信号を送信し、前記受信器は、前記検波部により検波されたベースバンド信号の中から前記データエンド信号を検出することにより前記データの終了タイミングを検知するデータエンド検出部をさらに有し、前記低速ビット列検出部は、前記第2の同期用ビット列の検出時から、前記データエンド検出部により検知された前記データの終了タイミングまで、前記第1の同期用ビット列の再検出動作を停止してもよい。   The wireless transmission unit transmits a data end signal indicating the end of the data, and the receiver detects the data end signal from the baseband signal detected by the detection unit, thereby ending the data. A data end detection unit for detecting timing; and the low-speed bit string detection unit from the time of detection of the second synchronization bit string to the end timing of the data detected by the data end detection unit. The re-detection operation of one synchronization bit string may be stopped.

前記受信器は、前記通信システム内に、複数、設けられており、前記無線送信部は、前記複数の受信器に、受信器毎に異なる次の信号送信タイミングを示すポーリング信号を送信し、前記複数の受信器の各々は、前記無線送信部により送信され前記無線受信部により受信されるポーリング信号に基づき、次の信号受信タイミングを検出する受信タイミング検出部を有し、前記低速ビット列検出部は、前記無線受信部が前記ポーリング信号を受信し終えた時から、前記受信タイミング検出部により検出された次の信号受信タイミングまで、前記第1の同期用ビット列の再検出動作を停止してもよい。   A plurality of the receivers are provided in the communication system, and the wireless transmission unit transmits a polling signal indicating a next signal transmission timing different for each receiver to the plurality of receivers, Each of the plurality of receivers includes a reception timing detection unit that detects a next signal reception timing based on a polling signal transmitted by the wireless transmission unit and received by the wireless reception unit, and the low-speed bit string detection unit is The re-detection operation of the first synchronization bit string may be stopped from when the wireless reception unit has received the polling signal until the next signal reception timing detected by the reception timing detection unit. .

前記受信器は、前記無線受信部により受信されたベースバンド信号をサンプリングするサンプリング部をさらに有し、前記検波部は、前記サンプリング部によりサンプリングされたベースバンド信号のサンプル値列を検波し、前記同期確立部は、前記相関値の算出処理において、前記検波部により検波されたサンプル値列と前記第2の同期用ビット列とについて、時系列順で互いに同じ順番のサンプル値とビットの値とを乗算し、それらの乗算結果を、1つのレジスタを用いて累積加算することが好ましい。   The receiver further includes a sampling unit that samples the baseband signal received by the wireless reception unit, and the detection unit detects a sample value sequence of the baseband signal sampled by the sampling unit, and In the correlation value calculation process, the synchronization establishment unit obtains the sample value and the bit value in the same order in time series for the sample value sequence detected by the detection unit and the second synchronization bit sequence. It is preferable to multiply and multiply the multiplication results using one register.

本発明の送信器は、前記通信システムに用いられる送信器である。   The transmitter of the present invention is a transmitter used in the communication system.

本発明の受信器は、前記通信システムに用いられる受信器である。   The receiver of this invention is a receiver used for the said communication system.

本発明の通信方法は、送信対象のデータよりも伝送速度が低い第1の同期用ビット列、前記データと伝送速度が同じ第2の同期用ビット列、及び前記データをフレーム化したベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、前記RF信号を無線送信する送信ステップと、その無線送信されたRF信号を受信し、前記RF信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を抽出し、前記ベースバンド信号中の前記第1の同期用ビット列を検出し、その検出結果に基づいて、前記ベースバンド信号中の前記第2の同期用ビット列が存在する範囲を予測し、その予測した範囲内の前記ベースバンド信号と予め記憶している既知の前記第2の同期用ビット列との相関値に基づいてシンボル同期とフレーム同期とを確立する受信ステップとを含むことを特徴とする。   In the communication method of the present invention, a first synchronization bit string having a transmission speed lower than that of data to be transmitted, a second synchronization bit string having the same transmission speed as the data, and a baseband signal obtained by framing the data are uploaded. A conversion step of converting into an RF signal, transmitting the RF signal by radio, receiving the RF signal transmitted by radio, down-converting the RF signal to extract a baseband signal, and extracting the baseband signal The first synchronization bit string is detected, and based on the detection result, a range in which the second synchronization bit string exists in the baseband signal is predicted, and the baseband within the predicted range is detected. A reception step for establishing symbol synchronization and frame synchronization based on a correlation value between the signal and the second bit string for synchronization stored in advance. And wherein the Mukoto.

前記送信ステップは、前記第1の同期用ビット列を生成する低速ビット列生成ステップと、前記第2の同期用ビット列を生成するビット列生成ステップと、前記第1の同期用ビット列、前記第2の同期用ビット列、及び前記データをフレーム化して変調することによりベースバンド信号を生成し、前記ベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、前記RF信号を無線送信する無線送信ステップと、を含み、前記受信ステップは、前記無線送信ステップにより無線送信されたRF信号を受信してダウンコンバートすることによりベースバンド信号を抽出する無線受信ステップと、前記無線受信ステップにより抽出されたベースバンド信号を検波する検波ステップと、前記検波ステップにより検波されたベースバンド信号中の前記第1の同期用ビット列を検出し、その検出結果に基づいて、前記ベースバンド信号中の前記第2の同期用ビット列が存在する範囲を予測する低速ビット列検出ステップと、前記低速ビット列検出ステップにより予測された範囲内の前記ベースバンド信号と予め記憶している既知の前記第2の同期用ビット列との相関値を算出し、その算出された相関値に基づいてシンボル同期及びフレーム同期を確立する同期確立ステップと、を含むことが好ましい。   The transmission step includes a low-speed bit string generation step for generating the first synchronization bit string, a bit string generation step for generating the second synchronization bit string, the first synchronization bit string, and the second synchronization bit string. A wireless transmission step of generating a baseband signal by framing and modulating the bit string and the data, upconverting the baseband signal to convert it to an RF signal, and wirelessly transmitting the RF signal; The reception step receives the RF signal wirelessly transmitted by the wireless transmission step and down-converts it to extract a baseband signal, and detects the baseband signal extracted by the wireless reception step. A detection step and a previous step in the baseband signal detected by the detection step. A low-speed bit string detection step for detecting a first synchronization bit string and predicting a range in which the second synchronization bit string exists in the baseband signal based on the detection result; and a prediction by the low-speed bit string detection step A synchronization value for calculating a correlation value between the baseband signal within the determined range and the known second synchronization bit string stored in advance, and establishing symbol synchronization and frame synchronization based on the calculated correlation value And an establishing step.

本発明によれば、マルチパスフェージングによるシンボル間干渉の影響を受け難い第1の同期用ビット列に基づいて第2の同期用ビット列の存在する範囲が予測されるので、第2の同期用ビット列の検出の正確さが増す。従って、その予測範囲内の信号に基づいて同期を確立しようとすることで同期確立精度を向上できる。また、同期確立精度の向上に必要な処理は、OFDM方式等のマルチキャリア技術と比べて簡単で済み、その結果、回路規模を小さくすることができ、また、回路の低コスト化を図ることができる。   According to the present invention, since the range in which the second synchronization bit string exists is predicted based on the first synchronization bit string that is not easily affected by inter-symbol interference due to multipath fading, the second synchronization bit string Increase detection accuracy. Therefore, the synchronization establishment accuracy can be improved by attempting to establish synchronization based on the signal within the prediction range. Further, the processing necessary for improving the synchronization establishment accuracy is simpler than multi-carrier technology such as OFDM, and as a result, the circuit scale can be reduced and the cost of the circuit can be reduced. it can.

本発明の一実施形態に係る通信システムのブロック図。1 is a block diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention. 上記通信システムのベースバンド信号のフレーム構成図。The frame block diagram of the baseband signal of the said communication system. 上記通信システムの受信器によるユニークワード及びデータへのサンプリングタイミングを示す図。The figure which shows the sampling timing to the unique word and data by the receiver of the said communication system. 上記受信器による低速ユニークワード及びユニークワードへのサンプリングタイミングを示す図。The figure which shows the sampling timing to the low-speed unique word and unique word by the said receiver. 上記受信器の低速ユニークワード検出回路のブロック図。The block diagram of the low-speed unique word detection circuit of the said receiver. 上記受信器の同期確立回路のブロック図。The block diagram of the synchronization establishment circuit of the said receiver. 上記低速ユニークワード検出回路の相関値算出方法を示す図。The figure which shows the correlation value calculation method of the said low speed unique word detection circuit. 上記同期確立回路の相関値算出方法を示す図。The figure which shows the correlation value calculation method of the said synchronization establishment circuit. 上記通信システムの送信器におけるベースバンド信号の送信処理のフローチャート。The flowchart of the transmission process of the baseband signal in the transmitter of the said communication system. 上記受信器におけるベースバンド信号の受信処理のフローチャート。The flowchart of the reception process of the baseband signal in the said receiver. 上記同期確立回路におけるベースバンド信号への同期確立処理のフローチャート。The flowchart of the synchronization establishment process to the baseband signal in the said synchronization establishment circuit. 上記受信器における受信信号に対する相関値の変動を示す図。The figure which shows the fluctuation | variation of the correlation value with respect to the received signal in the said receiver. (a)乃至(d)は上記同期確立回路の相関値算出手法について説明するための図。(A) thru | or (d) is a figure for demonstrating the correlation value calculation method of the said synchronization establishment circuit. (a)乃至(d)は上記同期確立回路の相関値算出手法について説明するための図。(A) thru | or (d) is a figure for demonstrating the correlation value calculation method of the said synchronization establishment circuit. 上記実施形態の第1の変形例に係る通信システムのブロック図。The block diagram of the communication system which concerns on the 1st modification of the said embodiment. 上記通信システムにおける受信器の低速ユニークワード検出回路のブロック図。The block diagram of the low-speed unique word detection circuit of the receiver in the said communication system. 上記通信システムにおけるマルチパスフェージングの影響が小さい場合及び大きい場合のベースバンド信号のフレーム構成図。The frame structure figure of a baseband signal when the influence of the multipath fading in the said communication system is small and large. 上記実施形態の第2の変形例に係る通信システムの受信器における受信信号に対する相関値の変動を示す図。The figure which shows the fluctuation | variation of the correlation value with respect to the received signal in the receiver of the communication system which concerns on the 2nd modification of the said embodiment. 本変形例の比較例に係る通信システムの受信器における受信信号に対する相関値の変動を示す図。The figure which shows the fluctuation | variation of the correlation value with respect to the received signal in the receiver of the communication system which concerns on the comparative example of this modification. 上記実施形態の第3の変形例に係る通信システムの受信器のブロック図。The block diagram of the receiver of the communication system which concerns on the 3rd modification of the said embodiment. 上記実施形態の第4の変形例に係る通信システムの受信器のブロック図。The block diagram of the receiver of the communication system which concerns on the 4th modification of the said embodiment. 上記受信器におけるベースバンド信号の受信処理のフローチャート。The flowchart of the reception process of the baseband signal in the said receiver. 上記実施形態の第5の変形例に係る通信システムの同期確立回路のブロック図。The block diagram of the synchronization establishment circuit of the communication system which concerns on the 5th modification of the said embodiment. 上記同期確立回路におけるベースバンド信号への同期確立処理のフローチャート。The flowchart of the synchronization establishment process to the baseband signal in the said synchronization establishment circuit. 上記実施形態の第6の変形例に係る通信システムの送信器による送信信号を示す図。The figure which shows the transmission signal by the transmitter of the communication system which concerns on the 6th modification of the said embodiment. 上記通信システムの受信器の同期回路のブロック図。The block diagram of the synchronizing circuit of the receiver of the said communication system. 上記同期回路における低速ユニークワードの再検出停止処理のタイミングチャート。6 is a timing chart of low-speed unique word redetection stop processing in the synchronization circuit. 上記同期回路における低速ユニークワードの再検出停止処理のフローチャート。The flowchart of the low detection unique word redetection stop process in the said synchronous circuit. 上記実施形態の第7の変形例に係る通信システムのブロック図。The block diagram of the communication system which concerns on the 7th modification of the said embodiment. 上記通信システムの受信器の同期回路のブロック図。The block diagram of the synchronizing circuit of the receiver of the said communication system. 上記同期回路における低速ユニークワードの再検出停止処理のタイミングチャート。6 is a timing chart of low-speed unique word redetection stop processing in the synchronization circuit. 上記同期回路における低速ユニークワードの再検出停止処理のフローチャート。The flowchart of the low detection unique word redetection stop process in the said synchronous circuit. 上記実施形態の第8の変形例に係る通信システムのブロック図。The block diagram of the communication system which concerns on the 8th modification of the said embodiment. 上記通信システムにおける送信器から各受信器への通信タイミングを示す図。The figure which shows the communication timing from the transmitter in the said communication system to each receiver. 上記各受信器の同期回路のブロック図。The block diagram of the synchronizing circuit of each said receiver. 上記同期回路における低速ユニークワードの再検出停止処理のフローチャート。The flowchart of the low detection unique word redetection stop process in the said synchronous circuit. 上記実施形態の第9の変形例に係る通信システムの相関値算出方法を示す図。The figure which shows the correlation value calculation method of the communication system which concerns on the 9th modification of the said embodiment. 従来のフレーム同期処理のフローチャート。10 is a flowchart of conventional frame synchronization processing. マルチパスフェージングが通信に与える影響について説明するための図。The figure for demonstrating the influence which multipath fading has on communication. 伝送速度の速い信号がマルチパスに起因して遅延したときの受信器による受信信号を示す図。The figure which shows the received signal by the receiver when a signal with a high transmission rate is delayed due to multipath. 伝送速度の遅い信号がマルチパスに起因して遅延したときの受信器による受信信号を示す図。The figure which shows the received signal by the receiver when the signal with a slow transmission rate delays due to multipath.

図1は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を示す。その通信システム1は、無線方式で通信する送信器2と受信器3とにより構成される。送信器2は、送信対象のデータを変調してシンボル列を生成し、そのシンボル列で構成されるベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、そのRF信号を無線送信する。ベースバンド信号は、所定データ長のフレーム単位で伝送される。フレームのデータ長は、複数パターンあってもよい。受信器3は、送信器2から送信されたRF信号を受信し、その受信されたRF信号をダウンコンバートすることによりベースバンド信号を取得し、その取得したベースバンド信号を検波し、データを読み取る。   FIG. 1 shows a configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention. The communication system 1 includes a transmitter 2 and a receiver 3 that communicate in a wireless manner. The transmitter 2 modulates data to be transmitted to generate a symbol sequence, up-converts a baseband signal composed of the symbol sequence to convert it to an RF signal, and wirelessly transmits the RF signal. The baseband signal is transmitted in units of frames having a predetermined data length. The data length of the frame may be a plurality of patterns. The receiver 3 receives the RF signal transmitted from the transmitter 2, acquires a baseband signal by down-converting the received RF signal, detects the acquired baseband signal, and reads data. .

ところで、送信器2と受信器3との間の通信は無線式であることから、当初、受信器3は、送信器2から信号が送信されるタイミングを知得できておらず、非同期の状態にある。そのため、受信器3においてベースバンド信号からデータを読み取るためには、ベースバンド信号を検波するだけでなく、送信器2と受信器3との間でシンボル同期及びフレーム同期を確立する必要がある。   By the way, since the communication between the transmitter 2 and the receiver 3 is wireless, the receiver 3 does not know the timing at which a signal is transmitted from the transmitter 2 at first, and is in an asynchronous state. It is in. Therefore, in order for the receiver 3 to read data from the baseband signal, it is necessary not only to detect the baseband signal but also to establish symbol synchronization and frame synchronization between the transmitter 2 and the receiver 3.

そこで、本実施形態では、図2に示されるように、フレームF1の先頭に同期確立用の低速ユニークワードU1(第1の同期用ビット列)及びユニークワードU2(第2の同期用ビット列)が付加されている。低速ユニークワードU1は、伝送速度がデータD1よりも低くなるように設定され、ユニークワードU2は、伝送速度がデータD1と略同じとなるように設定されている。低速ユニークワードU1は、ユニークワードU2と比べると、伝送速度が低く、シンボル長が長い。送信器2は、低速ユニークワードU1、ユニークワードU2及び送信対象のデータD1をフレーム化して変調し、ベースバンド信号とする。低速ユニークワードU1及びユニークワードU2は、図示のように0と1とを交互に繰り返す信号に限定されない。受信器3は、ベースバンド信号を検波し、その検波したベースバンド信号中の低速ユニークワードU1を検出し、その検出結果に基づいて、ベースバンド信号中のユニークワードU2が存在する範囲を予測する。そして、受信器3は、その予測した範囲内に存在するベースバンド信号と予め記憶している既知のユニークワードU2との相関値に基づいてシンボル同期とフレーム同期とを確立する。以下、単に同期と称する場合は、シンボル同期及びフレーム同期を総じて指すものとする。以下、図1の説明に戻るが、適宜、図2を再び参照する。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, a low-speed unique word U1 (first synchronization bit string) and a unique word U2 (second synchronization bit string) for establishing synchronization are added to the head of the frame F1. Has been. The low speed unique word U1 is set so that the transmission speed is lower than that of the data D1, and the unique word U2 is set so that the transmission speed is substantially the same as that of the data D1. The low speed unique word U1 has a lower transmission rate and a longer symbol length than the unique word U2. The transmitter 2 converts the low-speed unique word U1, the unique word U2 and the transmission target data D1 into a frame and modulates it into a baseband signal. The low-speed unique word U1 and the unique word U2 are not limited to signals that alternately repeat 0 and 1 as illustrated. The receiver 3 detects the baseband signal, detects the low-speed unique word U1 in the detected baseband signal, and predicts the range where the unique word U2 in the baseband signal exists based on the detection result. . Then, the receiver 3 establishes symbol synchronization and frame synchronization based on a correlation value between a baseband signal existing within the predicted range and a known unique word U2 stored in advance. Hereinafter, when simply referred to as synchronization, symbol synchronization and frame synchronization are collectively indicated. Hereinafter, the description will return to FIG. 1, but FIG. 2 will be referred to again as appropriate.

送信器2は、低速ユニークワードU1を生成する低速ユニークワード生成回路21(低速ビット列生成部)と、ユニークワードU2を生成するユニークワード生成回路22(ビット列生成部)と、送信回路23(無線送信部)とを有する。低速ユニークワード生成回路21は、低速ユニークワードU1の伝送速度をデータD1の伝送速度の1/n(n:1よりも大きい数)に設定する。この設定により、低速ユニークワードU1のシンボル周波数はデータD1のシンボル周波数の1/n倍とされ、低速ユニークワードU1のシンボル長はデータD1のシンボル長のn倍とされる。シンボル周波数は、1秒間に伝送されるシンボルの数のことである。すなわち、伝送速度が低く設定されることにより、シンボル周波数が低くなり、伝送速度が高く設定されることにより、シンボル周波数が高くなる。ユニークワード生成回路22は、ユニークワードU2の伝送速度をデータD1の伝送速度と略同じに設定するので、ユニークワードU2とデータD1との間でシンボル周波数及びシンボル長は互いに等しくなる。送信回路23は、低速ユニークワードU1、ユニークワードU2及びデータD1をフレーム化し、それらを変調することによりベースバンド信号を生成する。また、送信回路23は、そのベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、そのRF信号をアンテナ24から受信器3に無線送信する。   The transmitter 2 includes a low-speed unique word generation circuit 21 (low-speed bit string generation unit) that generates a low-speed unique word U1, a unique word generation circuit 22 (bit string generation unit) that generates a unique word U2, and a transmission circuit 23 (wireless transmission). Part). The low-speed unique word generation circuit 21 sets the transmission speed of the low-speed unique word U1 to 1 / n (n is larger than n: 1) of the transmission speed of the data D1. With this setting, the symbol frequency of the low-speed unique word U1 is set to 1 / n times the symbol frequency of the data D1, and the symbol length of the low-speed unique word U1 is set to n times the symbol length of the data D1. The symbol frequency is the number of symbols transmitted per second. That is, the symbol frequency is lowered by setting the transmission rate low, and the symbol frequency is raised by setting the transmission rate high. Since the unique word generation circuit 22 sets the transmission rate of the unique word U2 to be substantially the same as the transmission rate of the data D1, the symbol frequency and the symbol length are the same between the unique word U2 and the data D1. The transmission circuit 23 frames the low-speed unique word U1, the unique word U2, and the data D1 and modulates them to generate a baseband signal. The transmission circuit 23 up-converts the baseband signal to convert it to an RF signal, and wirelessly transmits the RF signal from the antenna 24 to the receiver 3.

受信器3は、送信回路23により無線送信されたRF信号を受信アンテナ30を介して受信してダウンコンバートし、ベースバンド信号を取得する受信回路31(無線受信部)を備える。また、受信器3は、受信回路31により取得されたベースバンド信号をAD変換するADコンバータ32(サンプリング部)を備える。さらに、受信器3は、ADコンバータ32を通過したベースバンド信号への同期を確立する同期回路33と、同期回路33により同期が確立されたベースバンド信号を処理する信号処理回路34とを備える。   The receiver 3 includes a reception circuit 31 (radio reception unit) that receives an RF signal wirelessly transmitted by the transmission circuit 23 via the reception antenna 30, down-converts, and acquires a baseband signal. In addition, the receiver 3 includes an AD converter 32 (sampling unit) that performs AD conversion on the baseband signal acquired by the receiving circuit 31. The receiver 3 further includes a synchronization circuit 33 that establishes synchronization with the baseband signal that has passed through the AD converter 32, and a signal processing circuit 34 that processes the baseband signal whose synchronization is established by the synchronization circuit 33.

ADコンバータ32は、ベースバンド信号をAD変換する際、ユニークワードU2及びデータD1のシンボル周波数よりも高いサンプリング周波数で、ベースバンド信号をオーバサンプリングする。そして、ADコンバータ32は、そのオーバサンプリングにより得られるベースバンド信号のサンプル値を、M(M:2以上の整数)ビットで量子化する。   When AD converting the baseband signal, the AD converter 32 oversamples the baseband signal at a sampling frequency higher than the symbol frequency of the unique word U2 and the data D1. Then, the AD converter 32 quantizes the sample value of the baseband signal obtained by the oversampling with M (M: integer greater than or equal to 2) bits.

ここで、ADコンバータ32のサンプリング処理について図3を参照して説明する。同図には、サンプリング対象がユニークワードU2である場合と、サンプリング対象がデータD1である場合を示す。これら2つの場合のサンプリング処理は共通する。ADコンバータ32は、ユニークワードU2及びデータD1の1シンボルSbを複数のサンプリングタイミングでサンプリング可能なサンプリング周波数でもって、ベースバンド信号B1全体をサンプリングする。詳しくは、ADコンバータ32は、ベースバンド信号B1の信号値を、1シンボルSbにつき、例えば4つのサンプリングタイミング(0)〜(3)でサンプリングする(4倍サンプリング)。それらのサンプリングタイミング(0)〜(3)は時間的に等間隔にずれており、4倍サンプリングの場合、その間隔はシンボルSbの周期の1/4であり、すなわち、ベースバンド信号B1がシンボルSbの周波数の4倍の周波数でサンプリングされる。1シンボルSbに対するサンプリングタイミングの数は、上記4つに限定されず、複数であればよい。本実施形態では、サンプリングタイミング(0)〜(3)の中から、シンボルSbの値を正確に捉え得るサンプリングタイミングが検出され、そのサンプリングタイミングがシンボル同期タイミングに設定され、それにより、シンボル同期が確立される。   Here, the sampling process of the AD converter 32 will be described with reference to FIG. This figure shows a case where the sampling target is the unique word U2 and a case where the sampling target is the data D1. The sampling process in these two cases is common. The AD converter 32 samples the entire baseband signal B1 at a sampling frequency at which the unique word U2 and one symbol Sb of the data D1 can be sampled at a plurality of sampling timings. Specifically, the AD converter 32 samples the signal value of the baseband signal B1 at, for example, four sampling timings (0) to (3) per symbol Sb (four times sampling). The sampling timings (0) to (3) are shifted at equal intervals in time. In the case of quadruple sampling, the interval is 1/4 of the period of the symbol Sb, that is, the baseband signal B1 is a symbol. Sampling is performed at a frequency four times the frequency of Sb. The number of sampling timings for one symbol Sb is not limited to the above four, and may be plural. In the present embodiment, a sampling timing that can accurately capture the value of the symbol Sb is detected from the sampling timings (0) to (3), and the sampling timing is set as the symbol synchronization timing. Established.

図4に示されるように、低速ユニークワードU1のシンボル長T1はデータD1及びユニークワードU2のシンボル長T2のn倍である。従って、上述した4倍サンプリング処理により、低速ユニークワードU1は、1シンボルにつき4×n個のサンプリングタイミングでサンプリングされる。なお、低速ユニークワードU1及びユニークワードU2は、図示されたビット数に限定されない。以下、図1の説明に戻る。   As shown in FIG. 4, the symbol length T1 of the low-speed unique word U1 is n times the symbol length T2 of the data D1 and the unique word U2. Therefore, the low-speed unique word U1 is sampled at 4 × n sampling timings per symbol by the 4 × sampling process described above. Note that the low-speed unique word U1 and the unique word U2 are not limited to the illustrated number of bits. Returning to the description of FIG.

同期回路33は、受信回路31により受信されたベースバンド信号を検波する検波回路35(検波部)と、検波回路35により検波されたベースバンド信号中の低速ユニークワードU1を検出する低速ユニークワード検出回路36(低速ビット列検出部)とを有する。検波回路35は、ADコンバータ32により量子化されたベースバンド信号のサンプル値列を遅延検波等により検波(復号)する。低速ユニークワード検出回路36は、低速ユニークワードU1の検出結果に基づいて、ベースバンド信号におけるユニークワードU2が存在する範囲を予測する。また、同期回路33は、低速ユニークワード検出回路36により予測された範囲内に存在するベースバンド信号と予め記憶している既知のユニークワードU2との相関値を算出する同期確立回路37(同期確立部)を有する。同期確立回路37は、その算出された相関値に基づいてシンボル同期及びフレーム同期を確立する。   The synchronization circuit 33 detects a baseband signal received by the receiving circuit 31 and a low-speed unique word detection that detects a low-speed unique word U1 in the baseband signal detected by the detection circuit 35. Circuit 36 (low-speed bit string detector). The detection circuit 35 detects (decodes) the sample value sequence of the baseband signal quantized by the AD converter 32 by delay detection or the like. The low speed unique word detection circuit 36 predicts a range where the unique word U2 exists in the baseband signal based on the detection result of the low speed unique word U1. The synchronization circuit 33 calculates a correlation value between a baseband signal existing within the range predicted by the low-speed unique word detection circuit 36 and a known unique word U2 stored in advance (synchronization establishment circuit 37 (synchronization establishment). Part). The synchronization establishment circuit 37 establishes symbol synchronization and frame synchronization based on the calculated correlation value.

図5は、低速ユニークワード検出回路36の構成を示す。低速ユニークワード検出回路36は、ビット列抽出回路(以下、抽出回路という)36a、記憶回路36b、相関値算出回路(以下、算出回路という)36c、閾値設定回路36d、比較回路36e及び予測回路36fを有する。   FIG. 5 shows a configuration of the low-speed unique word detection circuit 36. The low-speed unique word detection circuit 36 includes a bit string extraction circuit (hereinafter referred to as an extraction circuit) 36a, a storage circuit 36b, a correlation value calculation circuit (hereinafter referred to as a calculation circuit) 36c, a threshold setting circuit 36d, a comparison circuit 36e, and a prediction circuit 36f. Have.

抽出回路36aは、検波回路35により検波されたサンプル値列から、4×n個のサンプリングタイミングの各々のサンプル値列をサンプリングタイミング毎に抽出する。その抽出されるサンプル値列のサンプル値の数は、低速ユニークワードU1のビット数と同じ数に設定されている。記憶回路36bは、既知の低速ユニークワードU1を予め記憶している。   The extraction circuit 36a extracts each sample value sequence of 4 × n sampling timings from the sample value sequence detected by the detection circuit 35 at each sampling timing. The number of sample values in the sample value sequence to be extracted is set to the same number as the number of bits of the low-speed unique word U1. The storage circuit 36b stores a known low-speed unique word U1 in advance.

算出回路36cは、抽出回路36aにより抽出されたサンプル値列と、記憶回路36bに予め記憶されている低速ユニークワードU1との相関値をサンプリングタイミング毎に算出する。算出回路36cは、抽出回路36aにより抽出されたサンプル値列と、記憶回路36bに記憶されている低速ユニークワードU1とにおいて、時系列順で同じ順番のサンプル値とビット値とを乗算し、それらの乗算結果の総和を算出し相関値とする。このとき、実際の演算においては、サンプル値列と低速ユニークワードU1との乗算に相当する信号処理が実行される。算出回路36cにより算出される相関値は、抽出回路36aにより抽出されるサンプル値列が低速ユニークワードU1のビット列に近づくほど、高くなる。記憶回路36bに予め記憶されている低速ユニークワードU1の各ビットの値は、0又は1の2値で構成される理想値である。この2値の0と1とは、それぞれ、算出回路36cにおける所定の信号処理にて、絶対値が同じで正負の符号が異なる2値、例えば−1と+1と同じ扱いになるように変換される。この変換処理のなされた値がビットの値として算出回路36cによる相関値算出処理に用いられる。   The calculation circuit 36c calculates a correlation value between the sample value sequence extracted by the extraction circuit 36a and the low-speed unique word U1 stored in advance in the storage circuit 36b at each sampling timing. The calculation circuit 36c multiplies the sample value string extracted by the extraction circuit 36a and the low-speed unique word U1 stored in the storage circuit 36b by the sample value and the bit value in the same order in time series, The sum of the multiplication results is calculated as a correlation value. At this time, in the actual calculation, signal processing corresponding to multiplication of the sample value sequence and the low-speed unique word U1 is executed. The correlation value calculated by the calculation circuit 36c increases as the sample value string extracted by the extraction circuit 36a approaches the bit string of the low-speed unique word U1. The value of each bit of the low-speed unique word U1 stored in advance in the storage circuit 36b is an ideal value composed of binary values of 0 or 1. The binary values 0 and 1 are converted so as to be treated in the same way as binary values having the same absolute value but different signs, for example, -1 and +1, in predetermined signal processing in the calculation circuit 36c. The The value subjected to the conversion process is used as a bit value for the correlation value calculation process by the calculation circuit 36c.

閾値設定回路36dは、不図示の操作部又はインタフェース部からの入力に基づき、相関値の閾値を予め設定している。その設定された閾値(以下、第1設定閾値という)は、取り得る最大の相関値(理想相関値)の絶対値に1以下の係数、例えば0.7を乗じた値となるように信号処理で制御される。第1設定閾値をそのような値とする理由は、受信信号波形が歪んで相関値が小さくなったとしても、第1設定閾値は、低速ユニークワードU1の相関値とノイズの相関値との区別が可能なレベルであれば、理想相関値と完全に一致していなくてもよいからである。比較回路36eは、算出回路36cにより算出された相関値と第1設定閾値とをサンプリングタイミング毎に比較し、その算出された相関値が第1設定閾値以上であるか否かを判断する。比較回路36eにより、相関値が第1設定閾値以上であると判断されたとき、予測回路36fは、低速ユニークワードU1が検出されたと認識し、ベースバンド信号中のユニークワードU2が存在する範囲を予測する。   The threshold setting circuit 36d presets a correlation value threshold based on an input from an operation unit (not shown) or an interface unit. The set threshold value (hereinafter referred to as the first set threshold value) is a signal processing so that the absolute value of the maximum possible correlation value (ideal correlation value) is multiplied by a coefficient of 1 or less, for example, 0.7. It is controlled by. The reason why the first set threshold is set to such a value is that even if the received signal waveform is distorted and the correlation value becomes small, the first set threshold is distinguished between the correlation value of the low-speed unique word U1 and the correlation value of noise. This is because it is not necessary to completely match the ideal correlation value as long as it is possible. The comparison circuit 36e compares the correlation value calculated by the calculation circuit 36c with the first set threshold value at each sampling timing, and determines whether or not the calculated correlation value is greater than or equal to the first set threshold value. When the comparison circuit 36e determines that the correlation value is greater than or equal to the first set threshold, the prediction circuit 36f recognizes that the low-speed unique word U1 has been detected, and determines the range in which the unique word U2 in the baseband signal exists. Predict.

図6は、同期確立回路37の構成を示す。同期確立回路37は、ビット列抽出回路(以下、抽出回路という)37a、記憶回路37b、相関値算出回路(以下、算出回路という)37c、閾値設定回路37d、比較回路37e、同期検出回路37f及び同期設定回路37gを有する。   FIG. 6 shows the configuration of the synchronization establishment circuit 37. The synchronization establishment circuit 37 includes a bit string extraction circuit (hereinafter referred to as an extraction circuit) 37a, a storage circuit 37b, a correlation value calculation circuit (hereinafter referred to as a calculation circuit) 37c, a threshold setting circuit 37d, a comparison circuit 37e, a synchronization detection circuit 37f, and a synchronization A setting circuit 37g is included.

抽出回路37aは、検波回路35により検波されたサンプル値列から、各サンプリングタイミング(0)〜(3)(図3参照)のサンプル値列をサンプリングタイミング毎に抽出する。その抽出されるサンプル値列のサンプル値数は、ユニークワードU2のビット数と同じである。記憶回路37bは、既知のユニークワードU2を予め記憶している。   The extraction circuit 37a extracts a sample value sequence at each sampling timing (0) to (3) (see FIG. 3) from the sample value sequence detected by the detection circuit 35 at each sampling timing. The number of sample values of the extracted sample value sequence is the same as the number of bits of the unique word U2. The storage circuit 37b stores a known unique word U2 in advance.

ところで、抽出回路37aにより抽出される各サンプリングタイミング(0)〜(3)のサンプル値列は、サンプリングタイミング毎に、ベースバンド信号を1シンボルにつき1回サンプリングして得たサンプル値列である。算出回路37cは、低速ユニークワードU1による予測範囲内のサンプル値列と、記憶回路37bに予め記憶されているユニークワードU2のビット列との相関値をサンプリングタイミング毎に算出する。この算出処理において、算出回路37cは、上記サンプル値列と上記ユニークワードU2とにおいて、時系列順で同じ順番のサンプル値とビット値とを乗算し、それらの乗算結果の総和を算出して相関値とする。このとき、実際の演算においては、上記サンプル値列と上記ユニークワードU2との乗算に相当する信号処理が実行される。算出回路37cにより算出される相関値は、上記サンプル値列が上記ユニークワードU2に近いほど、高くなる。記憶回路37bに予め記憶されているユニークワードU2の各ビットの値は、0又は1の2値で構成される理想値である。この2値の0と1とは、それぞれ、算出回路37cにおける所定の信号処理にて、絶対値が同じで正負の符号が異なる2値、例えば−1と+1と同じ扱いになるように変換される。この変換処理のなされた値がビットの値として算出回路37cによる相関値算出処理に用いられる。   By the way, the sample value sequence of each sampling timing (0) to (3) extracted by the extraction circuit 37a is a sample value sequence obtained by sampling the baseband signal once per symbol for each sampling timing. The calculation circuit 37c calculates a correlation value between the sample value sequence within the prediction range of the low-speed unique word U1 and the bit sequence of the unique word U2 stored in advance in the storage circuit 37b at each sampling timing. In this calculation process, the calculation circuit 37c multiplies the sample value sequence and the unique word U2 by the sample value and the bit value in the same order in time series order, calculates the sum of the multiplication results, and calculates the correlation. Value. At this time, in actual calculation, signal processing corresponding to multiplication of the sample value string and the unique word U2 is executed. The correlation value calculated by the calculation circuit 37c becomes higher as the sample value string is closer to the unique word U2. The value of each bit of the unique word U2 stored in advance in the storage circuit 37b is an ideal value composed of binary values of 0 or 1. The binary values 0 and 1 are converted so as to be treated in the same manner as binary values having the same absolute value but different signs, for example, -1 and +1, in predetermined signal processing in the calculation circuit 37c. The The value subjected to the conversion process is used as a bit value for the correlation value calculation process by the calculation circuit 37c.

閾値設定回路37dは、不図示の操作部又はインタフェース部からの入力に基づき、同期確立の判断基準となる相関値の閾値を予め設定している。その設定された閾値(以下、第2設定閾値)は、取り得る最大の相関値(理想相関値)の絶対値に1以下の係数、例えば0.7を乗じた値となるように信号処理で制御される。第2設定閾値をそのような値とする理由は、受信信号波形が歪んで相関値が小さくなったとしても、第2設定閾値は、ユニークワードU2の相関値とノイズの相関値との区別が可能なレベルであれば、理想相関値と完全に一致していなくてもよいからである。比較回路37eは、算出回路37cにより算出されたサンプリングタイミングでの相関値と第2設定閾値との相関値をサンプリングタイミング毎に比較し、算出された相関値が第2設定閾値以上であるか否かを判断する。   The threshold setting circuit 37d presets a correlation value threshold that is a criterion for establishing synchronization based on an input from an operation unit or an interface unit (not shown). The set threshold value (hereinafter referred to as the second set threshold value) is obtained by signal processing so that the absolute value of the maximum possible correlation value (ideal correlation value) is multiplied by a coefficient of 1 or less, for example, 0.7. Be controlled. The reason why the second set threshold is set to such a value is that even if the received signal waveform is distorted and the correlation value becomes small, the second set threshold can be distinguished from the correlation value of the unique word U2 and the correlation value of noise. This is because it is not necessary to completely match the ideal correlation value if possible. The comparison circuit 37e compares the correlation value between the correlation value at the sampling timing calculated by the calculation circuit 37c and the second setting threshold at each sampling timing, and whether or not the calculated correlation value is equal to or greater than the second setting threshold. Determine whether.

算出回路37cにより算出されたサンプリングタイミングの相関値のいずれかが、比較回路37eにより、第2設定閾値以上であると判断されたとする。同期検出回路37fは、その相関値のサンプリングタイミングをシンボル同期タイミングとして検出する。また、同期検出回路37fは、相関値が第2設定閾値以上と判断されたタイミングをフレーム同期タイミングとして検出する。同期設定回路37gは、同期検出回路37fによりシンボル同期タイミングとして検出されたサンプリングタイミングを、検波回路35により検波されたベースバンド信号のシンボル同期タイミングに設定する。また、同期設定回路37gは、同期検出回路37fによりフレーム同期タイミングとして検出されたタイミングを、検波回路35により検波されたベースバンド信号のフレーム同期タイミングに設定する。このようにして、同期設定回路37gは、算出回路37cにより算出された相関値に基づいてシンボル同期タイミング及びフレーム同期タイミングを設定し、同期を確立する。   Assume that one of the correlation values of the sampling timing calculated by the calculation circuit 37c is determined by the comparison circuit 37e to be greater than or equal to the second set threshold value. The synchronization detection circuit 37f detects the sampling timing of the correlation value as the symbol synchronization timing. Further, the synchronization detection circuit 37f detects the timing at which the correlation value is determined to be equal to or higher than the second setting threshold as the frame synchronization timing. The synchronization setting circuit 37g sets the sampling timing detected as the symbol synchronization timing by the synchronization detection circuit 37f to the symbol synchronization timing of the baseband signal detected by the detection circuit 35. The synchronization setting circuit 37g sets the timing detected by the synchronization detection circuit 37f as the frame synchronization timing to the frame synchronization timing of the baseband signal detected by the detection circuit 35. In this way, the synchronization setting circuit 37g sets the symbol synchronization timing and the frame synchronization timing based on the correlation value calculated by the calculation circuit 37c, and establishes synchronization.

同期設定回路37gは、同期確立後、シンボル同期タイミングの検波後の各サンプル値を、検波後のベースバンド信号の各シンボル値として抜き出し、出力する。例えば、サンプリングタイミング(0)〜(3)のうち、サンプリングタイミング(1)がシンボル同期タイミングに設定された場合、同期設定回路37gは、サンプリングタイミング(1)でサンプリングされる各サンプル値を、シンボル値として出力する。従って、同期設定回路37gから出力される信号は、検波後のベースバンド信号をシンボル周波数の1倍の周波数でサンプリングしたサンプル値列(ベースバンド信号を1倍サンプリングしたサンプル値列)となる。同期設定回路37gは、他のサンプリングタイミングのサンプル値列、すなわち、上記の例におけるサンプリングタイミング(0)、(2)、(3)のサンプル値列については出力しない。   After synchronization is established, the synchronization setting circuit 37g extracts and outputs each sample value after detection of the symbol synchronization timing as each symbol value of the detected baseband signal. For example, when the sampling timing (1) among the sampling timings (0) to (3) is set to the symbol synchronization timing, the synchronization setting circuit 37g converts each sample value sampled at the sampling timing (1) to the symbol Output as a value. Therefore, the signal output from the synchronization setting circuit 37g is a sample value sequence obtained by sampling the baseband signal after detection at a frequency that is one time the symbol frequency (sample value sequence obtained by sampling the baseband signal once). The synchronization setting circuit 37g does not output the sample value sequence of other sampling timings, that is, the sample value sequence of the sampling timings (0), (2), and (3) in the above example.

図7は、算出回路36cによる相関値の算出手法を示す。算出回路36cは、抽出回路36aにより抽出されたサンプル値列について、Mビットで量子化されているサンプル値を−1又は1の2値に置き換え、サンプル値列と低速ユニークワードU1との相関値を算出する。この算出処理においては、検波後のサンプル値を2値化により硬判定した結果が用いられる。本実施形態においては、上記算出処理で、回路規模縮小化のため硬判定を実施しているが、検波後のサンプル値を2値化せずにそのままの値で用いる軟判定であってもよい。低速ユニークワードU1は、図示のビット数に限定されない。   FIG. 7 shows a correlation value calculation method by the calculation circuit 36c. The calculation circuit 36c replaces the sample value quantized with M bits with the binary value of -1 or 1 for the sample value sequence extracted by the extraction circuit 36a, and correlates the sample value sequence with the low-speed unique word U1. Is calculated. In this calculation process, the result of hard decision by binarization of the sample value after detection is used. In the present embodiment, the hard decision is performed in the above calculation process to reduce the circuit scale, but it may be a soft decision that uses the sample value after detection as it is without being binarized. . The low speed unique word U1 is not limited to the number of bits shown.

図8は、算出回路37cによる相関値の算出手法を示す。算出回路37cは、抽出回路37aにより抽出されたサンプル値列について、Mビットで量子化されているサンプル値を−1又は1の2値に置き換えることなく、そのままの値で用いて、サンプル値列とユニークワードU2のビット列との相関値を算出する。この算出処理では、検波後のサンプル値を軟判定することにより量子化された検波後のサンプル値がそのまま用いられることから、そのサンプル値が2値のいずれであるかについての確かさがそのまま用いられる。ユニークワードU2は、図示のビット数に限定されない。   FIG. 8 shows a correlation value calculation method by the calculation circuit 37c. The calculation circuit 37 c uses the sample value sequence extracted by the extraction circuit 37 a as it is without replacing the sample value quantized with M bits with the binary value of −1 or 1, and uses the sample value sequence as it is. And the correlation value between the unique word U2 and the bit string. In this calculation process, since the sample value after detection quantized by soft-decision of the sample value after detection is used as it is, the certainty as to whether the sample value is binary is used as it is. It is done. The unique word U2 is not limited to the number of bits shown.

次に、通信システム1における通信処理について、図1及び図2に加えて、図9及び図10を参照して説明する。図9は、送信器2の各回路の連携による信号の送信ステップを示し、図10は、受信器3の各回路の連携による受信ステップを示す。   Next, communication processing in the communication system 1 will be described with reference to FIGS. 9 and 10 in addition to FIGS. 1 and 2. FIG. 9 shows a signal transmission step by cooperation of each circuit of the transmitter 2, and FIG. 10 shows a reception step by cooperation of each circuit of the receiver 3.

図9に示されるように、低速ユニークワード生成回路21は、低速ユニークワードU1を生成し(S11;低速ビット列生成ステップ)、ユニークワード生成回路22は、ユニークワードU2を生成する(S12;ビット列生成部)。その後、送信回路23は、低速ユニークワードU1、ユニークワードU2及びデータD1をフレーム化し、変調してベースバンド信号を生成する(S13;無線送信ステップ)。そして、送信回路23は、ベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、そのRF信号を無線送信する(S14;無線送信ステップ)。その無線送信の際、低速ユニークワードU1、ユニークワードU2及びデータD1は、この順に送信される。   As shown in FIG. 9, the low speed unique word generation circuit 21 generates a low speed unique word U1 (S11; low speed bit string generation step), and the unique word generation circuit 22 generates a unique word U2 (S12; bit string generation). Part). Thereafter, the transmission circuit 23 frames the low-speed unique word U1, the unique word U2 and the data D1 and modulates them to generate a baseband signal (S13; wireless transmission step). Then, the transmission circuit 23 up-converts the baseband signal to convert it into an RF signal, and wirelessly transmits the RF signal (S14; wireless transmission step). During the wireless transmission, the low-speed unique word U1, the unique word U2, and the data D1 are transmitted in this order.

図10に示されるように、受信回路31は、RF信号を受信し、その受信したRF信号をダウンコンバートして、ベースバンド信号を取得し(S21;無線受信ステップ)、ADコンバータ32は、その取得されたベースバンド信号をAD変換する(S22)。検波回路35は、そのAD変換後のベースバンド信号を検波する(S23;検波ステップ)。そして、低速ユニークワード検出回路36が、S23で検波されたベースバンド信号中の低速ユニークワードU1を検出したとする(S24でYes)。そのとき、低速ユニークワード検出回路36は、その検出結果に基づいて、ベースバンド信号におけるユニークワードU2が存在する範囲を予測する(S25;低速ビット列検出ステップ)。同期確立回路37は、S25による予測範囲内に存在するベースバンド信号とユニークワードU2のビット列との相関値を算出し、その算出された相関値に基づいてシンボル同期及びフレーム同期を確立する(S26;同期確立ステップ)。   As shown in FIG. 10, the reception circuit 31 receives an RF signal, down-converts the received RF signal to obtain a baseband signal (S21; wireless reception step), and the AD converter 32 The acquired baseband signal is AD converted (S22). The detection circuit 35 detects the baseband signal after AD conversion (S23; detection step). The low-speed unique word detection circuit 36 detects the low-speed unique word U1 in the baseband signal detected in S23 (Yes in S24). At that time, the low-speed unique word detection circuit 36 predicts a range where the unique word U2 exists in the baseband signal based on the detection result (S25; low-speed bit string detection step). The synchronization establishment circuit 37 calculates a correlation value between the baseband signal existing within the prediction range in S25 and the bit string of the unique word U2, and establishes symbol synchronization and frame synchronization based on the calculated correlation value (S26). ; Synchronization establishment step).

次に、同期確立回路37の各回路の連携による同期確立処理について、図2、図3、図5及び図6に加えて、図11を参照して説明する。図11は、その同期確立処理の手順を示す。ここで、ユニークワードU2のビット数をNとする。   Next, synchronization establishment processing by cooperation of each circuit of the synchronization establishment circuit 37 will be described with reference to FIG. 11 in addition to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 5 and FIG. FIG. 11 shows the procedure of the synchronization establishment process. Here, N is the number of bits of the unique word U2.

抽出回路37aは、検波回路35による検波後のベースバンド信号のサンプル値列から、各サンプリングタイミング(0)〜(3)につき、Nビットのサンプル値列を順次抽出する(S31)。算出回路37cは、S31で抽出されたサンプル値列と、記憶回路37bに予め記憶されているユニークワードU2のビット列との相関値を算出する(S32)。相関値の算出はサンプリングタイミング毎に実行される。   The extraction circuit 37a sequentially extracts an N-bit sample value sequence for each sampling timing (0) to (3) from the sample value sequence of the baseband signal after detection by the detection circuit 35 (S31). The calculation circuit 37c calculates a correlation value between the sample value string extracted in S31 and the bit string of the unique word U2 stored in advance in the storage circuit 37b (S32). The correlation value is calculated at every sampling timing.

比較回路37eは、S32で算出された相関値と第2設定閾値とを比較し(S33)、その算出された相関値が第2設定閾値以上であるか否かをサンプリングタイミング毎に判断する。   The comparison circuit 37e compares the correlation value calculated in S32 with the second set threshold value (S33), and determines at each sampling timing whether the calculated correlation value is equal to or greater than the second set threshold value.

S33で算出された相関値が第2設定閾値以上と判断されたとき(S34でYes)、同期検出回路37fは、その相関値のサンプリングタイミングをシンボル同期タイミングとして検出する。また同時に、同期検出回路37fは、相関値が第2設定閾値以上と判断されたタイミングをフレーム同期タイミングとして検出する(S35)。同期設定回路37gは、検波回路35による検波後のサンプル値列に対して、S35で検出された同期タイミングを設定する(S36;同期確立ステップ)。S32で算出された相関値が第2設定閾値未満と判断されたときには(S34でNo)、S31の処理に戻る。   When it is determined that the correlation value calculated in S33 is equal to or greater than the second set threshold (Yes in S34), the synchronization detection circuit 37f detects the sampling timing of the correlation value as the symbol synchronization timing. At the same time, the synchronization detection circuit 37f detects the timing at which the correlation value is determined to be greater than or equal to the second set threshold as frame synchronization timing (S35). The synchronization setting circuit 37g sets the synchronization timing detected in S35 for the sample value sequence after detection by the detection circuit 35 (S36; synchronization establishment step). When it is determined that the correlation value calculated in S32 is less than the second set threshold (No in S34), the process returns to S31.

本実施形態において、低速ユニークワードU1は、ユニークワードU2及びデータD1と比べて、伝送速度が遅く、シンボル長が長くなる。そのため、低速ユニークワードU1の受信信号波形がマルチパスフェージングに起因して歪んでしまったとしても、シンボル長に対する受信信号波形の歪みをユニークワードU2よりも相対的に小さくすることができる。従って、マルチパスフェージングによる低速ユニークワードU1への影響を少なくすることができる。その結果として、低速ユニークワードU1を正確に検出することができ、その検出に基づいて、ユニークワードU2が存在する範囲を予測することで、ユニークワードU2の検出の正確さが増す。従って、その予測範囲A1内のベースバンド信号と既知のユニークワードU2との相関値を算出して同期を確立しようとすることで、図12に示されるように、相関値が第2設定閾値CTH以上になる予測範囲A1外のタイミングで誤って同期することを防止できる。そのため、誤同期の確率を低減することができ、同期確立精度を向上させることができる。また、同期確立精度の向上に必要な処理は、OFDM方式等のマルチキャリア技術と比べて簡単で済み、その結果、回路規模を小さくすることができ、また、回路の低コスト化を図ることができる。なお、予測範囲A1は、ユニークワードU2全体が存在し得る範囲であるが、実際に相関値が最大となるは、ユニークワードU2を全て受信し終えたタイミングとなる。そのため、上記図12では、予測範囲A1を、ユニークワードU2の最後のシンボル付近に示す。 In the present embodiment, the low-speed unique word U1 has a lower transmission speed and a longer symbol length than the unique word U2 and the data D1. Therefore, even if the reception signal waveform of the low speed unique word U1 is distorted due to multipath fading, the distortion of the reception signal waveform with respect to the symbol length can be made relatively smaller than that of the unique word U2. Therefore, the influence on the low-speed unique word U1 due to multipath fading can be reduced. As a result, the low-speed unique word U1 can be accurately detected, and based on the detection, the range in which the unique word U2 exists is predicted, thereby increasing the accuracy of detecting the unique word U2. Therefore, by calculating the correlation value between the baseband signal in the prediction range A1 and the known unique word U2 and establishing synchronization, the correlation value becomes the second set threshold C as shown in FIG. It is possible to prevent erroneous synchronization at a timing outside the prediction range A1 that exceeds TH . Therefore, the probability of erroneous synchronization can be reduced, and synchronization establishment accuracy can be improved. Further, the processing necessary for improving the synchronization establishment accuracy is simpler than multi-carrier technology such as OFDM, and as a result, the circuit scale can be reduced and the cost of the circuit can be reduced. it can. The prediction range A1 is a range in which the entire unique word U2 can exist, but the maximum correlation value is actually the timing when all the unique words U2 have been received. Therefore, in FIG. 12, the prediction range A1 is shown near the last symbol of the unique word U2.

また、ユニークワードU2の存在が予測された予測範囲A1(図12参照)内には、その中のビット列とユニークワードU2のビット列との相関値が高くなるところがあり、そこでの相関値は第2設定閾以上になると想定される。従って、予測範囲A1内だけの相関値に基づいて同期を確立することにより、誤同期の可能性を減らすことができ、また、効率的な同期確立が可能になる。   Further, in the prediction range A1 (see FIG. 12) in which the existence of the unique word U2 is predicted, there is a place where the correlation value between the bit string in the prediction word A2 and the bit string of the unique word U2 becomes high. It is assumed that the threshold will be exceeded. Therefore, by establishing synchronization based only on the correlation value within the prediction range A1, the possibility of erroneous synchronization can be reduced, and efficient synchronization can be established.

また、サンプリングタイミング(0)〜(3)のうち、いずれかのサンプリングタイミングの相関値が第2設定閾値以上になれば、そのサンプリングタイミングがシンボル同期タイミングに設定される。そして、相関値が第2設定閾値以上になったタイミングがフレーム同期タイミングに設定される。従って、シンボル同期もフレーム同期も同時に確立することができ、それらの同期確立に必要な時間を短縮することができ、処理を高速化することができる。また、シンボル同期を確立するのに、ベースバンド信号の先頭に、1と0とを交互に繰り返す信号を配置してゼロクロスを検出する必要がなくなる。従って、1と0とを交互に繰り返す信号が不要になると共に、ゼロクロス検出回路を設けなくて済む。   If the correlation value of any sampling timing among the sampling timings (0) to (3) is equal to or higher than the second setting threshold, the sampling timing is set as the symbol synchronization timing. The timing at which the correlation value becomes equal to or greater than the second setting threshold is set as the frame synchronization timing. Therefore, both symbol synchronization and frame synchronization can be established at the same time, the time required for establishing these synchronizations can be shortened, and the processing speed can be increased. Further, in order to establish symbol synchronization, it is not necessary to detect a zero cross by arranging a signal that repeats 1 and 0 alternately at the head of the baseband signal. Therefore, a signal that repeats 1 and 0 alternately becomes unnecessary and a zero-cross detection circuit is not required.

また、検波後のベースバンド信号のサンプル値列において、サンプル値はMビットで量子化されており、算出回路37cにより、2値化されずにそのままの値で用いられ、相関値が算出される。従って、マルチパスフェージングに起因して受信ベースバンド信号波形が歪んだとしても、量子化されたサンプル値を2値に変換してから相関値を算出する場合と比べ、2値化時の丸め込みによる相関値の誤差が無くなる。従って、相関値に基づいてなされる同期確立の精度向上を図ることができる。また、同期確立の精度向上に必要な処理は、OFDM方式等のマルチキャリア技術と比べて簡単で済み、従って、回路規模を小さくすることができ、また、回路の低コスト化を図ることができる。   Further, in the sample value sequence of the baseband signal after detection, the sample value is quantized with M bits and is used as it is without being binarized by the calculation circuit 37c to calculate the correlation value. . Therefore, even if the received baseband signal waveform is distorted due to multipath fading, it is based on rounding at the time of binarization compared to the case of calculating the correlation value after converting the quantized sample value to binary. Correlation value error is eliminated. Therefore, it is possible to improve the accuracy of establishing synchronization based on the correlation value. Further, the processing necessary for improving the accuracy of establishing synchronization is simpler than multi-carrier techniques such as OFDM, and therefore the circuit scale can be reduced and the cost of the circuit can be reduced. .

算出回路37cの算出手法による効果をさらに説明する。その算出手法の比較対象として、サンプル値を、閾値を0として1又は−1の2値に置き換え、いわゆる硬判定をしてから算出した相関値の例を2つ、図13(a)(b)に示す。これらの例において、ユニークワードU2のビット列は1、−1、1の3ビット構成とする。ユニークワードU2の各ビットの値及びビット数はこれに限定されない。以下、サンプル値を2値に置き換えて相関値を算出する方法を2値化算出手法と呼ぶこととする。   The effect of the calculation method of the calculation circuit 37c will be further described. As comparison targets of the calculation method, sample values are replaced with binary values of 1 or −1 with a threshold value of 0, and two examples of correlation values calculated after a so-called hard decision are shown in FIGS. ). In these examples, the bit string of the unique word U2 has a 3-bit configuration of 1, -1, 1, and so on. The value and the number of bits of each bit of the unique word U2 are not limited to this. Hereinafter, a method of calculating a correlation value by replacing a sample value with a binary value is referred to as a binarization calculation method.

図13(a)は、抽出されたサンプル値列が、受信信号中のユニークワードU2のサンプル値列であって、例えば0.8、−0.3、−0.1である場合を示す。この例において、サンプル値−0.1は、理想値が1であり、理想値と比べて符号が反転しているが、閾値との差は0.1だけである。しかしながら、サンプル値−0.1は、0を閾値とした−1又は1への2値化により−1に丸め込まれて、閾値との差は1と見なされる。その結果、抽出されたサンプル値列の相関値は1.0になる。   FIG. 13A shows a case where the extracted sample value sequence is a sample value sequence of the unique word U2 in the received signal and is, for example, 0.8, −0.3, and −0.1. In this example, the sample value −0.1 has an ideal value of 1 and the sign is inverted compared to the ideal value, but the difference from the threshold is only 0.1. However, the sample value -0.1 is rounded to -1 by binarization to -1 or 1 with 0 as the threshold, and the difference from the threshold is considered to be 1. As a result, the correlation value of the extracted sample value sequence is 1.0.

一方、図13(b)は、抽出されたサンプル値列が、受信信号中のユニークワードU2ではない他の信号のサンプル値列であって、例えば0.8、−0.3、−0.7である場合を示す。この場合の相関値も1.0になる。   On the other hand, FIG. 13B shows sample value sequences of other signals that are not the unique word U2 in the received signal, for example, 0.8, −0.3, −0. 7 is shown. The correlation value in this case is also 1.0.

これらの結果に示されるように、2値化算出手法では、ユニークワードU2を受信したときの相関値と、他の信号を受信したときの相関値との差が小さくなることがあり、上記の例が示す通り、時には0になる。従って、受信信号においてユニークワードU2と他の信号とを識別し難いことがあり、誤同期の生じる虞がある。   As shown in these results, in the binarization calculation method, the difference between the correlation value when the unique word U2 is received and the correlation value when another signal is received may be small. As the example shows, sometimes it is zero. Therefore, it may be difficult to distinguish the unique word U2 from other signals in the received signal, and there is a risk of erroneous synchronization.

これに対して、算出回路37cの算出手法では、図13(a)(b)と同じ条件であっても、図13(c)(d)に示されるように、相関値は、それぞれ、1.0、0.4となり、それぞれの場合の相関値の差が0.6になる。この結果に表されるように、本実施形態の演算手法では、ユニークワードU2を受信したときの相関値と、他の信号を受信したときの相関値との差が大きくなる。そのため、受信信号においてユニークワードU2と他の信号とを識別し易くなり、同期精度が高くなる。   On the other hand, in the calculation method of the calculation circuit 37c, even if the conditions are the same as those in FIGS. 13A and 13B, the correlation value is 1 as shown in FIGS. 13C and 13D. 0.0 and 0.4, and the difference between the correlation values in each case is 0.6. As shown in this result, in the calculation method of the present embodiment, the difference between the correlation value when the unique word U2 is received and the correlation value when other signals are received increases. Therefore, it is easy to distinguish the unique word U2 from other signals in the received signal, and the synchronization accuracy is increased.

ところで、2値化算出手法においては、図14(a)(b)に示されるように、サンプル値が例えば0.8、−0.3、0.1であっても、又は0.9、−0.9、0.9であっても、相関値は3.0になり、同じになる。相関値の設定閾値を例えば2.0とした場合、図14(a)(b)のサンプリングタイミングでは共に相関値が設定閾値以上となることから、いずれのサンプリングタイミングが良いかを判断できない。後者のサンプリングタイミングのサンプル値列の方がユニークワードU2に近いので、そのサンプル値列が抽出されたタイミングを同期タイミングに設定する方がより適切である。しかしながら、両者のサンプル値列の相関値が等しいので、それは難しい。   By the way, in the binarization calculation method, as shown in FIGS. 14A and 14B, even if the sample value is, for example, 0.8, −0.3, 0.1, or 0.9, Even if −0.9 and 0.9, the correlation value is 3.0, which is the same. When the correlation value setting threshold is set to 2.0, for example, the correlation value is equal to or greater than the setting threshold at the sampling timings in FIGS. 14A and 14B, and therefore it cannot be determined which sampling timing is good. Since the sample value sequence at the latter sampling timing is closer to the unique word U2, it is more appropriate to set the timing at which the sample value sequence is extracted as the synchronization timing. However, it is difficult because the correlation values of both sample value sequences are equal.

一方、本実施形態の演算手法においては、図14(c)(d)に示されるように、上記2例の場合の相関値はそれぞれ、1.2、2.7になり、いずれのサンプリングタイミングを選択すれば良いかを判断することができる。このように、本実施形態の演算手法では、サンプル値列に応じて、細かく相関値が算出されるので、その相関値に基づいて、より適切なタイミングを同期タイミングとして設定でき、従って、同期精度がさらに高くなる。   On the other hand, in the calculation method of this embodiment, as shown in FIGS. 14C and 14D, the correlation values in the above two examples are 1.2 and 2.7, respectively, and any sampling timing is obtained. Can be determined. As described above, in the calculation method of the present embodiment, the correlation value is calculated in detail according to the sample value string, and therefore, a more appropriate timing can be set as the synchronization timing based on the correlation value. Is even higher.

なお、上記の図14(a)(c)はそれぞれ、図13(a)(c)において−0.1のサンプル値が、代わりに、0.1であって、より理想値1に近かった場合を示している。図14(a)に示されるように、2値化算出手法の場合、サンプル値が0.2だけしか理想値に近づいていないにも係らず、相関値は、2.0(=3.0−1.0)も増える。一方、図14(c)に示されるように、本実施形態の演算手法の場合には、相関値が1.2になり、相関値の増加分は0.2(=1.2−1.0)にとどまる。   14 (a) and 14 (c), the sample value of −0.1 in FIGS. 13 (a) and 13 (c) is 0.1 instead, which is closer to the ideal value 1. Shows the case. As shown in FIG. 14A, in the case of the binarization calculation method, the correlation value is 2.0 (= 3.0) even though the sample value is only 0.2 close to the ideal value. -1.0) also increases. On the other hand, as shown in FIG. 14C, in the case of the calculation method of the present embodiment, the correlation value is 1.2, and the increase in the correlation value is 0.2 (= 1.2-1. Stay 0).

この2例を比べて分かるように、2値化算出手法では、サンプル値が閾値付近で少し変わるだけで、相関値が大幅に上昇することがあり、そのため、それほど適切でないタイミングが同期タイミングに設定されてしまい、同期精度が低下する虞がある。一方、本実施形態の演算手法では、サンプル値に応じて適正に相関値が算出されることから、より適切なタイミングを同期タイミングに設定することができ、同期精度がさらに向上する。   As can be seen by comparing these two examples, with the binarization calculation method, the correlation value may increase significantly even if the sample value changes slightly in the vicinity of the threshold value. Therefore, a timing that is not appropriate is set as the synchronization timing. The synchronization accuracy may be reduced. On the other hand, in the calculation method of the present embodiment, since the correlation value is appropriately calculated according to the sample value, a more appropriate timing can be set as the synchronization timing, and the synchronization accuracy is further improved.

次に、上記実施形態の各変形例について図面を参照して説明する。上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その構成について説明する際は、適宜、図1乃至図6を再び参照する。以下、上記実施形態と相違する構成及び処理についてのみ説明する。
(第1の変形例)
ところで、送信器2及び受信器3の使用環境に、障害物、又は通信信号を反射する反射物等が多く存在すると、マルチパスフェージングの影響により、受信器3の受信信号波形の歪みが大きくなる可能性が高く、同期精度が低下する虞がある。そこで、そのような影響を低減するため、使用環境に関係なく、ベースバンド信号のシンボル長を長くし、シンボル長に対する受信信号波形の歪みを相対的に小さくすることが考えられる。しかしながら、ただシンボル長を長くするだけでは伝送速度が遅くなってしまう。第1の変形例はこの問題を解決する構成を有する。
Next, modifications of the above embodiment will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same components as those of the above-described embodiment, and when the configuration is described, FIGS. Only the configuration and processing different from the above embodiment will be described below.
(First modification)
By the way, if there are many obstacles or reflecting objects that reflect communication signals in the usage environment of the transmitter 2 and the receiver 3, the distortion of the received signal waveform of the receiver 3 increases due to the influence of multipath fading. There is a high possibility that the synchronization accuracy may be reduced. Therefore, in order to reduce such influence, it is conceivable to increase the symbol length of the baseband signal and relatively reduce the distortion of the received signal waveform with respect to the symbol length regardless of the use environment. However, simply increasing the symbol length slows the transmission rate. The first modification has a configuration that solves this problem.

図15は、第1の変形例に係る通信システム1の構成を示す。本変形例では、送信器2が、送信器2及び受信器3の使用環境におけるマルチパスフェージングについての情報(以下、フェージング情報という)を入力するための使用環境入力部25をさらに有する。送信回路23は、使用環境入力部25により入力されたフェージング情報に基づいて低速ユニークワードU1の伝送速度を切り替えることが可能な構成である。送信回路23は、低速ユニークワードU1の伝送速度をいずれに切り替えても、その伝送速度がデータD1の伝送速度の1/n倍となるように、低速ユニークワードU1の伝送速度を切り替える。すなわち、低速ユニークワードU1の伝送速度は、データD1の伝送速度の例えば1/2倍又は1/3倍等とされる。低速ユニークワードU1の伝送速度は、上記に限定されず、データD1の伝送速度よりも遅ければよい。受信器3も、フェージング情報を入力するための使用環境入力部38をさらに有する。使用環境入力部25、38は、マルチパスフェージングに因る通信への影響度を例えば2段階で表して入力することが可能とされている。この影響度を表す段数は、2段に限定されず、3段以上であってもよい。使用環境入力部25、38は、情報入力用の操作器、例えば、操作キー又はタッチパネル等により構成される。   FIG. 15 shows a configuration of the communication system 1 according to the first modification. In this modification, the transmitter 2 further includes a use environment input unit 25 for inputting information on multipath fading in the use environment of the transmitter 2 and the receiver 3 (hereinafter referred to as fading information). The transmission circuit 23 is configured to be able to switch the transmission rate of the low-speed unique word U1 based on the fading information input by the use environment input unit 25. The transmission circuit 23 switches the transmission rate of the low-speed unique word U1 so that the transmission rate is 1 / n times the transmission rate of the data D1 regardless of the transmission rate of the low-speed unique word U1. That is, the transmission speed of the low-speed unique word U1 is set to, for example, 1/2 times or 1/3 times the transmission speed of the data D1. The transmission rate of the low-speed unique word U1 is not limited to the above, and may be slower than the transmission rate of the data D1. The receiver 3 also has a usage environment input unit 38 for inputting fading information. The usage environment input units 25 and 38 can input the degree of influence on communication due to multipath fading in two stages, for example. The number of stages representing the degree of influence is not limited to two, and may be three or more. The use environment input units 25 and 38 are configured by an information input operation device, for example, an operation key or a touch panel.

図16は、同期確立回路37の構成を示す。抽出回路36aは、送信回路23において、入力されるフェージング情報に応じて切り替えられる低速ユニークワードU1の伝送速度の倍数1/nを、フェージング情報毎に予めメモリに記憶している。記憶回路37bは、このメモリとして兼用されていてもよい。   FIG. 16 shows the configuration of the synchronization establishment circuit 37. In the transmission circuit 23, the extraction circuit 36a stores in advance in the memory, for each fading information, the multiple 1 / n of the transmission speed of the low-speed unique word U1 that is switched according to the input fading information. The memory circuit 37b may also be used as this memory.

抽出回路36aは、使用環境入力部38によりフェージング情報が入力されたとき、上記メモリを参照し、送信回路23でそのフェージング情報に基づいて切り替えられる倍数1/nを認識する。そして、抽出回路36aは、検波回路35(図1参照)により検波されたサンプル値列から、4×n個のサンプリングタイミングの各々のサンプル値列をサンプリングタイミング毎に抽出する。   When the fading information is input by the use environment input unit 38, the extraction circuit 36a refers to the memory and recognizes the multiple 1 / n to be switched based on the fading information by the transmission circuit 23. Then, the extraction circuit 36a extracts each sample value sequence of 4 × n sampling timings for each sampling timing from the sample value sequences detected by the detection circuit 35 (see FIG. 1).

図17は、マルチパスフェージングの影響が大きい場合と小さい場合の低速ユニークワードU1の伝送速度を示す。マルチパスフェージングの影響が小さいことを示す情報が使用環境入力部25により入力されるとき、低速ユニークワードU1の伝送速度は高速(ただし、ユニークワードU2及びデータD1の伝送速度よりも低速)となるように切り替えられる。その結果、そのシンボル長T1は短くなり、シンボル長T1に低速ユニークワードU1のシンボル数を乗じた長さT3も短くなる。一方、マルチパスフェージングの影響が大きいことを示す情報が使用環境入力部25により入力されるとき、低速ユニークワードU1の伝送速度は低速となるように切り替えられ、そのシンボル長T1は長くなり、低速ユニークワードU1の長さT3も長くなる。   FIG. 17 shows the transmission rate of the low-speed unique word U1 when the influence of multipath fading is large and small. When information indicating that the influence of multipath fading is small is input by the usage environment input unit 25, the transmission speed of the low-speed unique word U1 is high (however, the transmission speed of the unique word U2 and the data D1 is low). Are switched as follows. As a result, the symbol length T1 is shortened, and the length T3 obtained by multiplying the symbol length T1 by the number of symbols of the low-speed unique word U1 is also shortened. On the other hand, when information indicating that the influence of multipath fading is large is input by the usage environment input unit 25, the transmission speed of the low-speed unique word U1 is switched to be low, and the symbol length T1 becomes long and low-speed. The length T3 of the unique word U1 is also increased.

本変形例では、使用環境に応じて低速ユニークワードU1の伝送速度を切り替えることができる。そのため、例えば、マルチパスフェージングの影響が小さい環境で使用される場合、低速ユニークワードU1の伝送速度を上げることにより、そのシンボル長が短くなっても、シンボル長に対する受信信号波形の歪みが相対的に小さくて済む。従って、低速ユニークワードU1の検出精度を高いものに維持することができる。その結果、同期精度の低下を防ぎつつ、伝送速度を高くすることができる。一方、マルチパスフェージングの影響が大きい環境で使用する場合、低速ユニークワードU1の伝送速度が下がることにより、シンボル長が長くなる。従って、シンボル長に対する受信信号波形の歪みが相対的に小さくすることができ、同期精度の低下を防ぐことができる。その結果として、伝送速度と同期精度とのバランスを使用環境に適したものにすることができ、正確で効率的な通信が可能になる。   In this modification, the transmission rate of the low-speed unique word U1 can be switched according to the use environment. Therefore, for example, when used in an environment where the influence of multipath fading is small, even if the symbol length is shortened by increasing the transmission speed of the low-speed unique word U1, the received signal waveform distortion relative to the symbol length is relatively Can be small. Therefore, the detection accuracy of the low speed unique word U1 can be kept high. As a result, it is possible to increase the transmission speed while preventing a decrease in synchronization accuracy. On the other hand, when used in an environment where the influence of multipath fading is large, the symbol length becomes longer due to the lower transmission rate of the low-speed unique word U1. Therefore, the distortion of the received signal waveform with respect to the symbol length can be made relatively small, and a decrease in synchronization accuracy can be prevented. As a result, the balance between transmission speed and synchronization accuracy can be made suitable for the use environment, and accurate and efficient communication is possible.

(第2の変形例)
図18は、第2の変形例に係る通信システムの受信器3による受信信号、及びその受信信号とユニークワードU2のビット列との相関値を示す。本変形例において、ユニークワードU2は、疑似ランダム信号、例えば15ビットのM系列により構成される。M系列のビット数はこれに限定されない。送信器2の送信回路23は、ユニークワードU2であるM系列を連続して繰り返し送信し、例えば3回続けて送信する。連続送信されるM系列は互いに同じ信号である。受信器3の受信回路31は、M系列を連続して3回受信する。受信器3の記憶回路37bは、送信回路23から送信されるM系列と同一のM系列全体又はその一部をユニークワードU2として予め記憶しており、算出回路37cは、そのM系列と、受信回路31による受信信号のサンプル値列との相関値を算出する。
(Second modification)
FIG. 18 shows a received signal by the receiver 3 of the communication system according to the second modification, and a correlation value between the received signal and the bit string of the unique word U2. In this modification, the unique word U2 is configured by a pseudo-random signal, for example, a 15-bit M sequence. The number of bits of the M sequence is not limited to this. The transmission circuit 23 of the transmitter 2 continuously and repeatedly transmits the M sequence that is the unique word U2, for example, continuously three times. The M sequences that are continuously transmitted are the same signal. The receiving circuit 31 of the receiver 3 receives the M sequence three times in succession. The storage circuit 37b of the receiver 3 stores in advance the entire M sequence identical to the M sequence transmitted from the transmission circuit 23 or a part thereof as a unique word U2, and the calculation circuit 37c receives the M sequence, The correlation value with the sample value sequence of the received signal by the circuit 31 is calculated.

M系列は、1と0の2値で構成されており、0の数が1の数よりも1つだけ多い。この2値の0と1とは、それぞれ、算出回路36cにおける所定の信号処理にて、絶対値が同じで正負の符号が異なる2値、例えば−1と+1と同じ扱いになるように変換される。その変換後のM系列の各ビットの総和を求めると、その総和は−1になる。そして、M系列と、そのM系列を巡回シフトさせたM系列とについては、互いに同じ順のビット同士を乗算すると、その乗算により得られるビット列が、元のM系列をさらに巡回シフトさせたものと同じになるという特性がある。そのため、そのビット列の各ビットの総和も−1になる。   The M sequence is composed of binary values of 1 and 0, and the number of 0s is one more than the number of 1s. The binary values 0 and 1 are converted so as to be treated in the same way as binary values having the same absolute value but different signs, for example, -1 and +1, in predetermined signal processing in the calculation circuit 36c. The When the sum of each bit of the M sequence after the conversion is obtained, the sum is -1. For the M sequence and the M sequence obtained by cyclically shifting the M sequence, when bits in the same order are multiplied, the bit string obtained by the multiplication is obtained by further cyclically shifting the original M sequence. There is a characteristic that it becomes the same. Therefore, the sum total of each bit of the bit string is also -1.

予測回路36fは、低速ユニークワードU1の検出時に、ベースバンド信号中の2つ目のM系列が存在する範囲を予測する。ここで、その予測範囲をA2とする。その予測範囲A2内のベースバンド信号の受信中、ベースバンド信号内のM系列が理想的な値のままであれば、2つ目のM系列の受信時に、ベースバンド信号とユニークワードU2とが一致し、M系列の上記特性により、相関値は15になる。一方、その受信時の前後では、相関値は、M系列とそのM系列を巡回シフトさせたものとをビット毎に乗算して得たビット列の各ビットの総和になることから、その相関値は−1になる。なお、予測範囲A2は、2つ目のM系列全体が存在し得る範囲であるが、実際に相関値が最大となるのは、そのM系列を全て受信し終えたタイミングであるので、上記図18では、予測範囲A2を、2つ目のM系列の最後のシンボル付近に示す。   The prediction circuit 36f predicts a range in which the second M sequence in the baseband signal exists when the low-speed unique word U1 is detected. Here, the prediction range is A2. During reception of the baseband signal within the prediction range A2, if the M sequence in the baseband signal remains an ideal value, the baseband signal and the unique word U2 are received during reception of the second M sequence. The correlation value is 15 due to the above characteristics of the M series. On the other hand, before and after the reception, the correlation value is the sum of each bit of the bit string obtained by multiplying the M sequence and the cyclically shifted version of the M sequence for each bit. -1. Note that the prediction range A2 is a range in which the entire second M-sequence can exist, but the fact that the correlation value is actually maximized is the timing when all the M-sequences have been received. 18, the prediction range A2 is indicated near the last symbol of the second M series.

ここで、本変形例の比較例を図19に示す。図19に示されるように、送信器がM系列を1回だけ送信し、その前後にはその他の信号を送信した場合、受信器によるM系列の受信タイミングA3での相関値は15になる。しかしながら、その受信時の前後では相関値が乱れ、M系列の受信時以外でも相関値が大きくなってしまう可能性がある。   Here, the comparative example of this modification is shown in FIG. As shown in FIG. 19, when the transmitter transmits the M sequence only once and transmits other signals before and after that, the correlation value at the M sequence reception timing A3 by the receiver is 15. However, the correlation value is disturbed before and after the reception, and there is a possibility that the correlation value becomes large even when the M sequence is not received.

このような例と比べて、本変形例では、受信器3がユニークワードU2(M系列)を受信したときの相関値と、その他の信号を受信したときの相関値(一致度)との差が確実に大きくなる。特に、受信器3が3つのユニークワードU2を連続して受信する場合に、2つ目のユニークワードU2を受信したときの相関値と、その他の信号を受信したときの相関値との差が確実に大きくなる。従って、ユニークワードU2の存在を予測する範囲を、例えば2つ目のユニークワードU2が存在し得る範囲に限定することにより、マルチパスフェージング又は雑音等が同期に及ぼす影響を少なくすることができ、同期精度の向上を図ることができる。   Compared to such an example, in the present modification, the difference between the correlation value when the receiver 3 receives the unique word U2 (M sequence) and the correlation value (degree of coincidence) when other signals are received. Will definitely grow. In particular, when the receiver 3 continuously receives three unique words U2, the difference between the correlation value when the second unique word U2 is received and the correlation value when other signals are received is Definitely grows. Therefore, by limiting the range in which the presence of the unique word U2 is predicted, for example, to a range in which the second unique word U2 can exist, the influence of multipath fading or noise on the synchronization can be reduced. The synchronization accuracy can be improved.

(第3の変形例)
図20は、第3の変形例に係る通信システムの受信器3の構成を示す。その受信器3は、検波回路35により検波されたベースバンド信号の中から低速ユニークワードU1を抽出する狭帯域フィルタ39をさらに備える。低速ユニークワードU1は、ユニークワードU2及びデータD1に比べて、伝送速度が遅く、シンボル長が長いことから、周波数帯域幅が狭いので、狭帯域フィルタ39は、低速ユニークワードU1だけを抜き出せるように構成されている。詳しくは、狭帯域フィルタ39の通過帯域は、低速ユニークワードU1の周波数帯域幅以上の広さを持ち、ユニークワードU2及びデータD1が通過できるフィルタの通過帯域よりも狭い。低速ユニークワード検出回路36は、狭帯域フィルタ39を通過したベースバンド信号から低速ユニークワードU1を検出する。
(Third Modification)
FIG. 20 shows a configuration of the receiver 3 of the communication system according to the third modification. The receiver 3 further includes a narrowband filter 39 that extracts the low-speed unique word U1 from the baseband signal detected by the detection circuit 35. Since the low-speed unique word U1 has a lower transmission speed and a longer symbol length than the unique word U2 and the data D1, the narrow-band filter 39 can extract only the low-speed unique word U1. It is configured. Specifically, the pass band of the narrow band filter 39 has a width equal to or greater than the frequency bandwidth of the low speed unique word U1, and is narrower than the pass band of the filter through which the unique word U2 and the data D1 can pass. The low speed unique word detection circuit 36 detects the low speed unique word U1 from the baseband signal that has passed through the narrowband filter 39.

本変形例においては、低速ユニークワード検出回路36による低速ユニークワードU1の検出精度の向上を図ることができる。   In this modification, the detection accuracy of the low-speed unique word U1 by the low-speed unique word detection circuit 36 can be improved.

(第4の変形例)
図21は、第4の変形例に係る通信システムの受信器3の構成と、その受信器3中のベースバンド信号波形とを示す。その受信器3は、ADコンバータ32と同期回路33との間に挿入された正規化回路40(正規化部)をさらに有する。正規化回路40は、いわゆるノーマライザであって、ベースバンド信号の受信レベルを調整して正規化するものであり、低速ユニークワード検出回路36及び同期確立回路37に検波回路35を介して入力されるベースバンド信号を正規化する。正規化回路40は、正規化したベースバンド信号を同期確立回路37に送出し、それにより、同期確立回路37に入力されるベースバンド信号(以下、単に入力信号という)のレベルを一定化し、安定化させる。
(Fourth modification)
FIG. 21 shows the configuration of the receiver 3 of the communication system according to the fourth modification and the baseband signal waveform in the receiver 3. The receiver 3 further includes a normalization circuit 40 (normalization unit) inserted between the AD converter 32 and the synchronization circuit 33. The normalization circuit 40 is a so-called normalizer, which adjusts and normalizes the reception level of the baseband signal, and is input to the low-speed unique word detection circuit 36 and the synchronization establishment circuit 37 via the detection circuit 35. Normalize the baseband signal. The normalization circuit 40 sends the normalized baseband signal to the synchronization establishment circuit 37, thereby making the level of the baseband signal (hereinafter simply referred to as input signal) input to the synchronization establishment circuit 37 constant and stable. Make it.

図22は、本変形例の受信器3におけるベースバンド信号の受信処理の手順を示す。その受信処理は、上記実施形態の受信処理(図10参照)において、S22とS23との間にS41の処理を追加し、他の処理は同じとしたものである。本変形例の受信処理においては、正規化回路40が、S22の処理でサンプリングされたベースバンド信号を正規化する(S41)。   FIG. 22 shows a procedure of baseband signal reception processing in the receiver 3 of the present modification. The reception process is the same as the reception process of the above embodiment (see FIG. 10) except that the process of S41 is added between S22 and S23. In the reception process of this modification, the normalization circuit 40 normalizes the baseband signal sampled in the process of S22 (S41).

本変形例では、通信環境等の変化に起因して同期確立回路37への入力信号のレベルが激しく変動するときであっても、低速ユニークワードU1の検出及び同期確立の前に信号が正規化されて信号のレベル変動が抑制されるので、検出精度及び同期精度が高くなる。   In this modified example, even when the level of the input signal to the synchronization establishment circuit 37 fluctuates greatly due to a change in the communication environment or the like, the signal is normalized before detection of the low speed unique word U1 and establishment of synchronization. As a result, signal level fluctuations are suppressed, so that detection accuracy and synchronization accuracy are increased.

(第5の変形例)
図23は、第5の変形例に係る通信システムの同期確立回路37の構成を示す。その同期確立回路37は、同期確立回路37への入力信号、詳しくは、検波回路35により検波され同期確立回路37に入力されるベースバンド信号のサンプル値の移動平均値を算出する平均値算出回路37h(平均値算出部)をさらに有する。平均値算出回路37hは、入力信号の複数シンボルの範囲の移動平均値を求める。
(Fifth modification)
FIG. 23 shows a configuration of the synchronization establishment circuit 37 of the communication system according to the fifth modification. The synchronization establishment circuit 37 is an average value calculation circuit that calculates the moving average value of the input signal to the synchronization establishment circuit 37, specifically, the sample value of the baseband signal detected by the detection circuit 35 and input to the synchronization establishment circuit 37. 37h (average value calculation unit) is further included. The average value calculation circuit 37h obtains a moving average value in a range of a plurality of symbols of the input signal.

閾値設定回路37dは、平均値算出回路37hにより算出された移動平均値に基づいて第2設定閾値(相関値の閾値)を設定する。閾値設定回路37dは、例えば、算出された移動平均値が小さくなれば第2設定閾値を連続的又は段階的に下げ、移動平均値が上がれば第2設定閾値を連続的又は段階的に上げる。移動平均値が所定値よりも低くなったときには、誤同期をより起こり難くするため、閾値設定回路37dは、設定閾値を下げず、特定の値に維持してもよい。   The threshold setting circuit 37d sets a second setting threshold (correlation value threshold) based on the moving average value calculated by the average value calculation circuit 37h. For example, the threshold setting circuit 37d decreases the second setting threshold continuously or stepwise when the calculated moving average value decreases, and increases the second setting threshold continuously or stepwise when the moving average value increases. When the moving average value becomes lower than the predetermined value, the threshold setting circuit 37d may keep the setting threshold value at a specific value in order to make erroneous synchronization less likely to occur.

図24は、同期確立回路37における同期処理の手順を示す。その同期処理は、上記実施形態の同期処理(図11参照)において、S32とS33の処理との間にS51、S52の処理を追加したものである。本変形例の同期処理においては、平均値算出回路37hが、ベースバンド信号のサンプル値の移動平均値を算出する(S51)。そして、閾値設定回路37dが、S51で算出された移動平均値に基づいて第2設定閾値を設定する(S52)。   FIG. 24 shows the procedure of synchronization processing in the synchronization establishment circuit 37. The synchronization process is obtained by adding the processes of S51 and S52 between the processes of S32 and S33 in the synchronization process of the above embodiment (see FIG. 11). In the synchronization process of this modification, the average value calculation circuit 37h calculates the moving average value of the sample values of the baseband signal (S51). Then, the threshold setting circuit 37d sets the second setting threshold based on the moving average value calculated in S51 (S52).

本変形例においては、通信環境等の変化に起因して入力信号のレベルが激しく変動したとしても、入力信号の移動平均値に基づいて算出された設定閾値はその変動に連動する。従って、相関値と設定閾値との比較結果に基づくシンボル同期確立は通信環境変化等に対応したものになる。そのため、安定したシンボル同期、延いては安定したフレーム同期を確立することができる。しかも、入力信号のレベル変動の対応に必要な回路は、上記第4の変形例の正規化回路40のように複雑な構成の回路ではなく、検波されたベースバンド信号の移動平均値を算出する平均算出回路だけで済むので、上記第4の変形例と比べ、規模が小さくて済む。   In this modification, even if the level of the input signal fluctuates significantly due to changes in the communication environment or the like, the set threshold value calculated based on the moving average value of the input signal is linked to the fluctuation. Therefore, the symbol synchronization establishment based on the comparison result between the correlation value and the set threshold corresponds to the communication environment change or the like. Therefore, it is possible to establish stable symbol synchronization, and thus stable frame synchronization. In addition, the circuit necessary for handling the level fluctuation of the input signal is not a circuit having a complicated configuration like the normalization circuit 40 of the fourth modified example, but calculates a moving average value of the detected baseband signal. Since only the average calculation circuit is required, the scale can be reduced as compared with the fourth modification.

なお、入力信号の移動平均値を用いて安定的な同期確立を可能とする方法として、上記変形例では、入力信号がそのままで、第2設定閾値が入力信号の移動平均値を基に設定される。これに対して、上記の方法として、第2設定閾値が固定され、入力信号の値がその移動平均値で除算されてもよい。   As a method of enabling stable synchronization establishment using the moving average value of the input signal, in the above modification, the second set threshold is set based on the moving average value of the input signal without changing the input signal. The On the other hand, as a method described above, the second setting threshold value may be fixed, and the value of the input signal may be divided by the moving average value.

(第6の変形例)
図25は、第6の変形例に係る通信システムの送信器2から送信される信号を示す。送信器2は、フレームF1を定期的に送信する。各フレームF1には、低速ユニークワードU1及びユニークワードU2が含まれている。フレームF1のフレーム長は予め設定されている。
(Sixth Modification)
FIG. 25 shows a signal transmitted from the transmitter 2 of the communication system according to the sixth modification. The transmitter 2 periodically transmits the frame F1. Each frame F1 includes a low-speed unique word U1 and a unique word U2. The frame length of the frame F1 is set in advance.

図26は、本変形例の低速ユニークワード検出回路36及び同期確立回路37の構成を示し、図27は、低速ユニークワードU1の再検出停止期間を示す。低速ユニークワード検出回路36は、ユニークワードU2の検出時からの経過時間をカウントするカウンタ36gと、カウンタ36gによりカウントされた時間に基づいて同期確立回路37内の他の回路のオンオフを制御する制御回路36hとを有する。制御回路36hは、カウンタ36gによりカウントされた時間が、ユニークワードU2の検出時から次の低速ユニークワードU1が入力され始める時までの既知期間以内である間、抽出回路36a、算出回路36c、比較回路36e及び予測回路36f等をオフする。このオフ制御により、制御回路36hは、それらの回路による低速ユニークワードU1の再検出動作を停止する。この再検出動作の停止は、誤同期を防ぐための処理である。以下、上記の既知期間を再検出停止期間と呼ぶこととする。この再検出停止期間は、ユニークワードU2の検出時から次の低速ユニークワードU1が入力され始める時までであり、低速ユニークワードU1の検出時からユニークワードU2の検出時までの期間に、低速ユニークワードU1の再検出は停止されない。その理由は、ユニークワードU2のビット列については予め設定できるので、そのビット列を、低速ユニークワードU1として誤検出され難いビット列に設定しておけば問題ないからである。   FIG. 26 shows the configuration of the low-speed unique word detection circuit 36 and the synchronization establishment circuit 37 of this modification, and FIG. 27 shows the low-speed unique word U1 re-detection stop period. The low speed unique word detection circuit 36 controls the on / off of the counter 36g that counts the elapsed time from the detection of the unique word U2 and the other circuits in the synchronization establishment circuit 37 based on the time counted by the counter 36g. Circuit 36h. While the time counted by the counter 36g is within a known period from when the unique word U2 is detected to when the next low-speed unique word U1 starts to be input, the control circuit 36h compares the extraction circuit 36a, the calculation circuit 36c, and the comparison circuit 36h. The circuit 36e, the prediction circuit 36f, and the like are turned off. By this off control, the control circuit 36h stops the low-speed unique word U1 redetection operation by these circuits. This stop of the re-detection operation is a process for preventing erroneous synchronization. Hereinafter, the known period is referred to as a redetection stop period. This re-detection stop period is from when the unique word U2 is detected until the next low-speed unique word U1 starts to be input, and during the period from when the low-speed unique word U1 is detected to when the unique word U2 is detected. Redetection of word U1 is not stopped. The reason is that since the bit string of the unique word U2 can be set in advance, there is no problem if the bit string is set to a bit string that is difficult to be erroneously detected as the low-speed unique word U1.

制御回路36hは、ユニークワードU2の検出を、その検出時に同期検出回路37fから送信される同期確立信号に基づいて把握する。同期検出回路37fは、シンボル同期タイミング及びフレーム同期タイミングを検出したとき、ユニークワードU2を検出したと認識して、制御回路36hに同期確立信号を送信する。制御回路36hは、同期検出回路37fから同期確立信号を受信したとき、カウンタ36gが発振子から発せられる一定周波数のクロック信号を用いて時間のカウントを開始するようにカウンタ36gを制御する。また、制御回路36hは、同期確立信号を受信したとき、抽出回路36a、算出回路36c、比較回路36e及び予測回路36f等に、オフを指示する再検出停止信号を送信し、それにより、それらの回路による低速ユニークワードU1の再検出動作を停止する。   The control circuit 36h grasps the detection of the unique word U2 based on the synchronization establishment signal transmitted from the synchronization detection circuit 37f at the time of detection. When detecting the symbol synchronization timing and the frame synchronization timing, the synchronization detection circuit 37f recognizes that the unique word U2 has been detected, and transmits a synchronization establishment signal to the control circuit 36h. When the control circuit 36h receives the synchronization establishment signal from the synchronization detection circuit 37f, the control circuit 36h controls the counter 36g so that the counter 36g starts counting time using a clock signal having a constant frequency emitted from the oscillator. Further, when the control circuit 36h receives the synchronization establishment signal, the control circuit 36h transmits a re-detection stop signal instructing OFF to the extraction circuit 36a, the calculation circuit 36c, the comparison circuit 36e, the prediction circuit 36f, and the like. The low-speed unique word U1 redetection operation by the circuit is stopped.

再検出停止期間は、ユニークワードU2が入力され終えた時から次の低速ユニークワードU1の先頭が入力されるまでの期間と略等しい。再検出停止期間は、必ずしもその期間と一致している必要はなく、次の低速ユニークワードU1の先頭が入力されるまでに余裕を持って低速ユニークワードU1の検出処理を開始できるように上記期間よりも短く設定されていてもよい。ここで、再検出停止期間をカウンタ36gによりタイムカウントしたときのカウント値をAとする。制御回路36hは、カウンタ36gによるカウント値がA以内である間、再検出停止信号を送信し続ける。カウンタ36gによるカウント値がAになると(再検出停止期間が経過すると)、制御回路36hは、再検出停止信号の送信を停止し、抽出回路36a、算出回路36c、比較回路36e及び予測回路36f等の動作をオンさせ、上記カウント値をリセットする。   The re-detection stop period is substantially equal to the period from when the unique word U2 has been input until the beginning of the next low-speed unique word U1 is input. The re-detection stop period does not necessarily need to coincide with the period, and the above period is set so that the detection process of the low-speed unique word U1 can be started with a margin until the beginning of the next low-speed unique word U1 is input. It may be set shorter. Here, A is a count value when the re-detection stop period is time-counted by the counter 36g. The control circuit 36h continues to transmit the re-detection stop signal while the count value by the counter 36g is within A. When the count value by the counter 36g becomes A (when the redetection stop period elapses), the control circuit 36h stops transmitting the redetection stop signal, and the extraction circuit 36a, the calculation circuit 36c, the comparison circuit 36e, the prediction circuit 36f, and the like. Is turned on and the count value is reset.

図28は、制御回路36hにおける低速ユニークワードU1の再検出停止処理を示す。制御回路36hは、同期検出回路37fから同期確立信号を受信すると(S61でYes)、カウンタ36gを用いてタイムカントを開始し(S62)、低速ユニークワードの再検出動作を停止する(S63)。カウンタ36gによるカウント値がA以上になると(S64でNo)、制御回路36hは、低速ユニークワードの再検出動作の再開し(S65)、カウンタ36gによるカウント値をリセットする(S66)。   FIG. 28 shows the low detection unique word U1 redetection stop process in the control circuit 36h. When receiving the synchronization establishment signal from the synchronization detection circuit 37f (Yes in S61), the control circuit 36h starts a time cant using the counter 36g (S62), and stops the low-speed unique word redetection operation (S63). When the count value by the counter 36g becomes A or more (No in S64), the control circuit 36h restarts the low-speed unique word redetection operation (S65), and resets the count value by the counter 36g (S66).

低速ユニークワードU1の再検出動作を停止するための構成は、上記に限定されない。例えば、制御回路36hが、同期検出回路37fから同期確立信号を受信するとき、抽出回路36a、算出回路36c、比較回路36e及び予測回路36f等に再検出停止信号を1回だけ送ってもよい。その場合、カウンタ36gによるカウント値がAになると、制御回路36hは、抽出回路36a、算出回路36c、比較回路36e及び予測回路36f等に、動作をオンさせるための動作開始要求信号を送信する。   The configuration for stopping the re-detection operation of the low-speed unique word U1 is not limited to the above. For example, when the control circuit 36h receives a synchronization establishment signal from the synchronization detection circuit 37f, the redetection stop signal may be sent only once to the extraction circuit 36a, the calculation circuit 36c, the comparison circuit 36e, the prediction circuit 36f, and the like. In this case, when the count value by the counter 36g becomes A, the control circuit 36h transmits an operation start request signal for turning on the operation to the extraction circuit 36a, the calculation circuit 36c, the comparison circuit 36e, the prediction circuit 36f, and the like.

本変形例において、あるフレームF1のユニークワードU2の受信から次のフレームF1の低速ユニークワードU1の受信までの間に低速ユニークワードU1と一致し又は近似する波形の信号が偶発的に発生したとする。そのような場合であっても、その信号に基づいて低速ユニークワードU1が誤検出されることはなくなる。従って、誤同期を防ぐことができ、同期エラーの発生を抑制することができる。   In this modification, a signal having a waveform that coincides with or approximates to the low speed unique word U1 is generated accidentally from the reception of the unique word U2 of a certain frame F1 to the reception of the low speed unique word U1 of the next frame F1. To do. Even in such a case, the low-speed unique word U1 is not erroneously detected based on the signal. Therefore, mis-synchronization can be prevented and the occurrence of a synchronization error can be suppressed.

(第7の変形例)
図29は、第7の変形例に係る通信システム1の構成を示す。本変形例において、送信器2は、フレームF1を定期的に送信する。各フレームF1には、低速ユニークワードU1及びユニークワードU2が含まれている。送信回路23は、データD1の終わりを示すデータエンド信号を、データD1に含めて送信する。データエンド信号は、例えば、データD1の末尾に配置される。
(Seventh Modification)
FIG. 29 shows a configuration of the communication system 1 according to the seventh modification. In this modification, the transmitter 2 periodically transmits the frame F1. Each frame F1 includes a low-speed unique word U1 and a unique word U2. The transmission circuit 23 includes a data end signal indicating the end of the data D1 in the data D1 for transmission. The data end signal is disposed at the end of the data D1, for example.

受信器3の信号処理回路34は、検波回路35により検波されたベースバンド信号の中からデータエンド信号を検出するデータエンド検出回路34a(データエンド検出部)をさらに有する。データエンド検出回路34aは、データエンド信号を検出することにより、データD1の終了タイミングを検知する。データエンド検出回路34aは、データD1の終了タイミングを検知したとき、その終了タイミングを示すデータエンド検出信号を低速ユニークワード検出回路36に送信する。   The signal processing circuit 34 of the receiver 3 further includes a data end detection circuit 34 a (data end detection unit) that detects a data end signal from the baseband signal detected by the detection circuit 35. The data end detection circuit 34a detects the end timing of the data D1 by detecting the data end signal. When the data end detection circuit 34a detects the end timing of the data D1, the data end detection circuit 34a transmits a data end detection signal indicating the end timing to the low-speed unique word detection circuit 36.

低速ユニークワード検出回路36は、ユニークワードU2の検出時から、データエンド検出回路34aにより検知されたデータD1の終了タイミングまで、低速ユニークワードU1の再検出動作を停止させる制御回路36hを有する。制御回路36hは、データエンド検出回路34aからのデータエンド検出信号により、上記終了タイミングを把握する。   The low-speed unique word detection circuit 36 has a control circuit 36h that stops the re-detection operation of the low-speed unique word U1 from the detection of the unique word U2 to the end timing of the data D1 detected by the data end detection circuit 34a. The control circuit 36h grasps the end timing based on the data end detection signal from the data end detection circuit 34a.

図30は、本変形例の低速ユニークワード検出回路36及び同期確立回路37の構成を示し、図31は、低速ユニークワードU1の再検出停止期間を示す。制御回路36hは、ユニークワードU2の検出を、その検出時に同期検出回路37fから送信される同期確立信号に基づいて把握する。同期検出回路37fは、シンボル同期タイミング及びフレーム同期タイミングを検出したとき、ユニークワードU2を検出したと認識して、制御回路36hに同期確立信号を送信する。制御回路36hは、同期検出回路37fから同期確立信号を受信したとき、抽出回路36a、算出回路36c、比較回路36e及び予測回路36f等に、動作のオフを指示する再検出停止信号を送信する。その送信により、制御回路36hは、それらの回路をオフして、それらの回路による低速ユニークワードU1の再検出動作を停止する。   FIG. 30 shows the configuration of the low-speed unique word detection circuit 36 and the synchronization establishment circuit 37 of this modification, and FIG. 31 shows the low-speed unique word U1 redetection stop period. The control circuit 36h grasps the detection of the unique word U2 based on the synchronization establishment signal transmitted from the synchronization detection circuit 37f at the time of detection. When detecting the symbol synchronization timing and the frame synchronization timing, the synchronization detection circuit 37f recognizes that the unique word U2 has been detected, and transmits a synchronization establishment signal to the control circuit 36h. When the control circuit 36h receives the synchronization establishment signal from the synchronization detection circuit 37f, the control circuit 36h transmits a redetection stop signal that instructs the extraction circuit 36a, the calculation circuit 36c, the comparison circuit 36e, the prediction circuit 36f, and the like to turn off the operation. The transmission causes the control circuit 36h to turn off those circuits and stop the low-speed unique word U1 redetection operation by these circuits.

制御回路36hは、データエンド検出信号により示されるデータD1の終了タイミングまで再検出停止信号を送信し続け、その終了タイミングになると再検出停止信号の送信を停止する。この送信停止により、制御回路36hは、抽出回路36a、算出回路36c、比較回路36e及び予測回路36fをオンさせる。   The control circuit 36h continues to transmit the redetection stop signal until the end timing of the data D1 indicated by the data end detection signal, and stops transmitting the redetection stop signal at the end timing. With this transmission stop, the control circuit 36h turns on the extraction circuit 36a, the calculation circuit 36c, the comparison circuit 36e, and the prediction circuit 36f.

図32は、本変形例の制御回路36hにおける低速ユニークワードU1の再検出停止処理を示す。その再検出停止処理は、上記第6の変形例の再検出停止処理(図28を参照)において、S62、S66の処理をなくし、S64をS71の処理に変更したものである。S71の処理で、制御回路36hは、低速ユニークワードの再検出動作を停止した後、データD1の終了タイミングになるまでは(S71でNo)、S63の処理に戻り、データD1の終了タイミングになると(S71でYes)、S65の処理に進む。   FIG. 32 shows the low-speed unique word U1 redetection stop process in the control circuit 36h of the present modification. The redetection stop process is obtained by eliminating the processes of S62 and S66 in the redetection stop process of the sixth modified example (see FIG. 28) and changing S64 to the process of S71. In the process of S71, the control circuit 36h returns to the process of S63 until the end timing of the data D1 until it reaches the end timing of the data D1 after stopping the low-speed unique word redetection operation (No in S71). (Yes in S71), the process proceeds to S65.

本変形例においては、上記第6の変形例と同様に、低速ユニークワードU1の誤検出防止効果が得られる。また、データD1のデータ長が変更になったとしても、データD1の終了タイミングまで、低速ユニークワードU1の誤検出を確実に防ぐことができる。   In the present modification, the false detection prevention effect of the low speed unique word U1 can be obtained as in the sixth modification. Even if the data length of the data D1 is changed, erroneous detection of the low-speed unique word U1 can be reliably prevented until the end timing of the data D1.

(第8の変形例)
図33は、第8の変形例に係る通信システム1の構成を示し、図34は、その通信システム1の各受信器3A、3Bにおける低速ユニークワードU1の再検出停止期間を示す。本変形例の通信システム1には、上記実施形態の受信器3の構成に受信タイミング検出回路34b(受信タイミング検出部)を追加した2台の受信器3A、3Bが設けられている。本変形例において、上記の構成の受信器は、2台に限定されず、複数、設けられていればよい。
(Eighth modification)
FIG. 33 shows the configuration of the communication system 1 according to the eighth modification, and FIG. 34 shows the low detection unique word U1 redetection stop period in each of the receivers 3A and 3B of the communication system 1. The communication system 1 of the present modification is provided with two receivers 3A and 3B in which a reception timing detection circuit 34b (reception timing detection unit) is added to the configuration of the receiver 3 of the above embodiment. In the present modification, the number of receivers configured as described above is not limited to two, and a plurality of receivers may be provided.

送信器2の送信回路23は、受信器3A、3Bに、受信器毎に異なる次の信号送信タイミングを示すポーリング信号を送信する。ポーリング信号も、一般の信号と同様に、低速ユニークワードU1、ユニークワードU2及びデータD1で構成されており、データD1中に、次の信号送信タイミングを示す情報が含まれている。受信器3A、3Bへの信号送信タイミングは、互いに重ならないように設定されている。不図示であるが、送信回路23は、ポーリング信号を定期的に送信する。   The transmission circuit 23 of the transmitter 2 transmits a polling signal indicating the next signal transmission timing that differs for each receiver to the receivers 3A and 3B. The polling signal is also composed of a low-speed unique word U1, a unique word U2, and data D1 as in the case of general signals, and information indicating the next signal transmission timing is included in the data D1. Signal transmission timings to the receivers 3A and 3B are set so as not to overlap each other. Although not shown, the transmission circuit 23 periodically transmits a polling signal.

各受信器3A、3Bは、送信回路23により送信され受信回路31により受信されるポーリング信号に基づき、次の信号受信タイミングを検出する受信タイミング検出回路34b(受信タイミング検出部)を信号処理回路34に有する。受信タイミング検出回路34bは、次の信号受信タイミングを検出したとき、その信号受信タイミングを通知する受信タイミング通知信号を低速ユニークワード検出回路36に送信する。   Each of the receivers 3A and 3B includes a reception timing detection circuit 34b (reception timing detection unit) that detects a next signal reception timing based on a polling signal transmitted by the transmission circuit 23 and received by the reception circuit 31. Have. When the reception timing detection circuit 34b detects the next signal reception timing, the reception timing detection circuit 34b transmits a reception timing notification signal for notifying the signal reception timing to the low-speed unique word detection circuit 36.

低速ユニークワード検出回路36は、受信回路31がポーリング信号を受信し終えた時から、受信タイミング検出回路34bにより検出された次の信号受信タイミングまで、低速ユニークワードU1の再検出動作を停止させる制御回路36hを有する。制御回路36hは、受信タイミング検出回路34bからの受信タイミング通知信号により、上記信号受信タイミングを把握する。制御回路36hは、上述した期間だけでなく、同期確立回路37がポーリング信号中のユニークワードU2に基づいて同期を確立したときから、受信回路31がポーリング信号を受信し終えるときまでの期間も、上記再検出動作を停止させる。   The low-speed unique word detection circuit 36 controls to stop the re-detection operation of the low-speed unique word U1 from the time when the reception circuit 31 has received the polling signal until the next signal reception timing detected by the reception timing detection circuit 34b. A circuit 36h is included. The control circuit 36h grasps the signal reception timing based on the reception timing notification signal from the reception timing detection circuit 34b. In addition to the above-described period, the control circuit 36h also includes a period from when the synchronization establishment circuit 37 establishes synchronization based on the unique word U2 in the polling signal to when the reception circuit 31 finishes receiving the polling signal. The re-detection operation is stopped.

図35は、本変形例の低速ユニークワード検出回路36及び同期確立回路37の構成を示す。制御回路36hは、ユニークワードU2に基づく同期確立を、ユニークワードU2の検出時に同期検出回路37fから送信される同期確立信号に基づいて把握する。同期検出回路37fは、シンボル同期タイミング及びフレーム同期タイミングを検出したとき、ユニークワードU2を検出したと認識して、制御回路36hに同期確立信号を送信する。制御回路36hは、同期検出回路37fから同期確立信号を受信したとき、抽出回路36a、算出回路36c、比較回路36e及び予測回路36fに、動作のオフを指示する再検出停止信号を送信する。その送信により、制御回路36hは、それらの回路をオフして、それらの回路による低速ユニークワードU1の再検出動作を停止する。   FIG. 35 shows the configuration of the low-speed unique word detection circuit 36 and the synchronization establishment circuit 37 of this modification. The control circuit 36h grasps the synchronization establishment based on the unique word U2 based on the synchronization establishment signal transmitted from the synchronization detection circuit 37f when the unique word U2 is detected. When detecting the symbol synchronization timing and the frame synchronization timing, the synchronization detection circuit 37f recognizes that the unique word U2 has been detected, and transmits a synchronization establishment signal to the control circuit 36h. When the control circuit 36h receives the synchronization establishment signal from the synchronization detection circuit 37f, the control circuit 36h transmits a re-detection stop signal that instructs the extraction circuit 36a, the calculation circuit 36c, the comparison circuit 36e, and the prediction circuit 36f to turn off the operation. The transmission causes the control circuit 36h to turn off those circuits and stop the low-speed unique word U1 redetection operation by these circuits.

制御回路36hは、受信タイミング通知信号により示される信号受信タイミングまで再検出停止信号を送信し続け、その信号受信タイミングになると再検出停止信号の送信を停止する。この送信停止により、制御回路36hは、抽出回路36a、算出回路36c、比較回路36e及び予測回路36fをオンさせる。   The control circuit 36h continues to transmit the redetection stop signal until the signal reception timing indicated by the reception timing notification signal, and stops transmitting the redetection stop signal when the signal reception timing is reached. With this transmission stop, the control circuit 36h turns on the extraction circuit 36a, the calculation circuit 36c, the comparison circuit 36e, and the prediction circuit 36f.

図36は、本変形例の制御回路36hにおける低速ユニークワードU1の再検出停止処理を示す。その再検出停止処理は、上記第7の変形例の再検出停止処理(図32を参照)において、S71をS81の処理に変更したものである。S81の処理で、制御回路36hは、低速ユニークワードの再検出動作を停止した後、次の信号受信タイミングになるまでは(S78でNo)、S63の処理に戻り、次の信号受信タイミングになると(S81でYes)、S65の処理に進む。   FIG. 36 shows the low-speed unique word U1 redetection stop process in the control circuit 36h of the present modification. The redetection stop process is obtained by changing S71 to the process of S81 in the redetection stop process (see FIG. 32) of the seventh modified example. In the process of S81, after stopping the low-speed unique word redetection operation, the control circuit 36h returns to the process of S63 until the next signal reception timing is reached (No in S78). (Yes in S81), the process proceeds to S65.

本変形例の各受信器3A、3Bでは、ポーリング信号を受信し終えた時から、ポーリング信号に基づいて検出した次の信号受信タイミングまでの期間に、低速ユニークワードU1の再検出動作が停止する。従って、その期間中に、送信器2が他の受信器に信号を送信したとき、その信号中に低速ユニークワードU1と同じか又はそれに近い波形の信号が偶発的に含まれていたとしても、その信号に基づいて低速ユニークワードU1が誤検出されることを防ぐことができる。そのため、上記信号に誤同期してしまうことを防止することができる。   In each of the receivers 3A and 3B according to the present modification, the low-speed unique word U1 re-detection operation is stopped during the period from when the polling signal is received until the next signal reception timing detected based on the polling signal. . Therefore, when the transmitter 2 transmits a signal to another receiver during that period, even if a signal having the same waveform as that of the low speed unique word U1 is included in the signal accidentally, It is possible to prevent the low-speed unique word U1 from being erroneously detected based on the signal. Therefore, erroneous synchronization with the signal can be prevented.

また、各受信器3A、3Bでは、ポーリング信号中のユニークワードU2による同期確立後からポーリング信号を受信し終えるときまで、すなわち、ポーリング信号中のデータD1を受信している期間に、低速ユニークワードU1の再検出動作が停止する。従って、そのデータD1に、低速ユニークワードU1と同じか又はそれに近い信号波形の信号が偶発的に含まれていたとしても、そのような信号を基に低速ユニークワードU1が誤検出されることを回避できる。   In each receiver 3A, 3B, the low-speed unique word is received after the synchronization is established by the unique word U2 in the polling signal until the polling signal is completely received, that is, during the period in which the data D1 in the polling signal is received. The U1 redetection operation stops. Accordingly, even if the data D1 includes a signal having a signal waveform that is the same as or close to that of the low-speed unique word U1, the low-speed unique word U1 is erroneously detected based on such a signal. Can be avoided.

(第9の変形例)
図37は、第9の変形例の通信システムにおける算出回路37cの相関値算出方法を示す。上記実施形態と同様に、算出回路37cは、検波回路35により検波されたサンプル値列とユニークワードU2とについて、時系列順で互いに同じ順番のサンプル値とビットの値とを乗算し、それらの乗算結果の総和を算出して相関値とする。ただし、算出回路37cは、その相関値の算出処理において、サンプル値とビットの値との乗算結果を、1つのレジスタを用いて累積加算する。具体的には、算出回路37cは、1番目同士の値の乗算結果を1つのレジスタに格納し、2番目同士の値の乗算結果については、それを、上記レジスタに格納された1番目の乗算結果に加算して、その加算結果を上記レジスタに格納する。算出回路37cは、このように、順に乗算結果を加算し、その加算結果を上記レジスタに格納する。ユニークワードU2は、図示されたビット数に限定されない。
(Ninth Modification)
FIG. 37 shows a correlation value calculation method of the calculation circuit 37c in the communication system according to the ninth modification. Similarly to the above embodiment, the calculation circuit 37c multiplies the sample value sequence detected by the detection circuit 35 and the unique word U2 by the sample value and the bit value in the same order in time series order, The sum of the multiplication results is calculated and used as a correlation value. However, the calculation circuit 37c cumulatively adds the multiplication results of the sample value and the bit value in the correlation value calculation process using one register. Specifically, the calculation circuit 37c stores the multiplication result of the first values in one register, and the multiplication result of the second values is used as the first multiplication stored in the register. The result is added and the addition result is stored in the register. In this way, the calculation circuit 37c sequentially adds the multiplication results and stores the addition results in the register. The unique word U2 is not limited to the number of bits shown.

通常であれば、サンプル値列とユニークワードU2のビット列との相関値算出に用いられるレジスタがユニークワードU2のビット数以上必要になるが、本変形例においては、ユニークワードU2のビット数に関係なく、そのレジスタが1つで済む。そのため、算出回路37cの回路規模を縮小でき、また、低コスト化を図ることができる。   Normally, a register used for calculating a correlation value between the sample value sequence and the bit sequence of the unique word U2 is required to be equal to or greater than the number of bits of the unique word U2. There is only one register. Therefore, the circuit scale of the calculation circuit 37c can be reduced, and the cost can be reduced.

なお、本発明は、上記実施形態及び各変形例の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、上記各変形例のうちのいずれかの特徴的な構成を他のいずれかの構成と組み合わせてもよい。   In addition, this invention is not limited to the structure of the said embodiment and each modification, A various deformation | transformation is possible according to the intended purpose. For example, any characteristic configuration of the above-described modifications may be combined with any other configuration.

また、ADコンバータ32と同期回路33との間に、ベースバンド信号の成分だけを通過させ、ノイズ成分を除去するフィルタが設けられていても構わない。また、算出回路36cは、検波回路35により検波されたサンプル値列と低速ユニークワードU1との相関値の算出処理において、時系列順で互いに同じ順番のサンプル値とビットの値とを乗算し、それらの乗算結果を、1つのレジスタを用いて累積加算してもよい。   In addition, a filter may be provided between the AD converter 32 and the synchronization circuit 33 to pass only the baseband signal component and remove the noise component. The calculation circuit 36c multiplies the sample value and the bit value in the same order in time series in the calculation process of the correlation value between the sample value sequence detected by the detection circuit 35 and the low-speed unique word U1, These multiplication results may be cumulatively added using one register.

また、同期設定回路37gは、ユニークワードU2の存在が予測される範囲内で相関値が最大となるサンプリングタイミングをシンボル同期タイミングに設定し、相関値が最大となったタイミングをフレーム同期タイミングに設定してもよい。また、同期設定回路37gは、上記範囲内で相関値が第2設定閾値以上となり、かつ最大となるサンプリングタイミングをシンボル同期タイミングに設定し、相関値が第2設定閾値以上となり、かつ最大となるタイミングをフレーム同期タイミングに設定してもよい。   Also, the synchronization setting circuit 37g sets the sampling timing at which the correlation value is maximized within the range where the presence of the unique word U2 is predicted as the symbol synchronization timing, and sets the timing at which the correlation value is maximized as the frame synchronization timing. May be. In addition, the synchronization setting circuit 37g sets the sampling timing at which the correlation value is equal to or greater than the second setting threshold within the above-described range to the symbol synchronization timing, and the correlation value is equal to or greater than the second setting threshold. The timing may be set to frame synchronization timing.

1 通信システム
2 送信器
21 低速ビット列生成回路(低速ビット列生成部)
22 ビット列生成回路(ビット列生成部)
23 送信回路(無線送信部)
3 受信器
31 受信回路(無線受信部)
32 ADコンバータ(サンプリング部)
34a データエンド検出回路(データエンド検出部)
34b 受信タイミング検出回路(受信タイミング検出部)
35 検波回路(検波部)
36 低速ビット列検出回路(低速ビット列検出部)
36g カウンタ
37 同期確立回路(同期確立部)
37h 平均値算出回路(平均値算出部)
39 狭帯域フィルタ
40 正規化回路(正規化部)
A1、A2 予測範囲
B1 ベースバンド信号
F1 フレーム
D1 データ
U1 低速ユニークワード(第1の同期用ビット列)
U2 ユニークワード(第2の同期用ビット列)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication system 2 Transmitter 21 Low speed bit stream generation circuit (low speed bit stream generation part)
22 Bit string generation circuit (bit string generation unit)
23 Transmitter circuit (wireless transmitter)
3 Receiver 31 Receiver circuit (wireless receiver)
32 AD converter (sampling unit)
34a Data end detection circuit (data end detection unit)
34b Reception timing detection circuit (reception timing detection unit)
35 Detection circuit (detection part)
36 Low-speed bit string detection circuit (low-speed bit string detection unit)
36g counter 37 synchronization establishment circuit (synchronization establishment unit)
37h Average value calculation circuit (average value calculation unit)
39 Narrowband filter 40 Normalization circuit (normalization unit)
A1, A2 Prediction range B1 Baseband signal F1 Frame D1 Data U1 Low-speed unique word (first synchronization bit string)
U2 unique word (second synchronization bit string)

Claims (15)

送信対象のデータよりも伝送速度が低い第1の同期用ビット列、前記データと伝送速度が同じ第2の同期用ビット列、及び前記データをフレーム化したベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、前記RF信号を無線送信する送信器と、その無線送信されたRF信号を受信し、前記RF信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を抽出し、前記ベースバンド信号中の前記第1の同期用ビット列を検出し、その検出結果に基づいて、前記ベースバンド信号中の前記第2の同期用ビット列が存在する範囲を予測し、前記範囲内の前記ベースバンド信号と予め記憶している既知の前記第2の同期用ビット列との相関値に基づいてシンボル同期とフレーム同期とを確立する受信器とを備えることを特徴とする通信システム。   The first synchronization bit string having a transmission speed lower than that of the data to be transmitted, the second synchronization bit string having the same transmission speed as the data, and the baseband signal obtained by framing the data are up-converted and converted to an RF signal. A transmitter for wirelessly transmitting the RF signal; receiving the wirelessly transmitted RF signal; downconverting the RF signal to extract a baseband signal; and extracting the baseband signal in the baseband signal. A bit string is detected, and based on the detection result, a range in which the second synchronization bit string exists in the baseband signal is predicted, and the baseband signal in the range is stored in advance. A communication system comprising: a receiver that establishes symbol synchronization and frame synchronization based on a correlation value with the second synchronization bit string. 前記送信器は、
前記第1の同期用ビット列を生成する低速ビット列生成部と、
前記第2の同期用ビット列を生成するビット列生成部と、
前記第1の同期用ビット列、前記第2の同期用ビット列、及び前記データをフレーム化して変調することによりベースバンド信号を生成し、前記ベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、前記RF信号を無線送信する無線送信部と、を有し、
前記受信器は、
前記無線送信部により無線送信されたRF信号を受信してダウンコンバートすることによりベースバンド信号を抽出する無線受信部と、
前記無線受信部により抽出されたベースバンド信号を検波する検波部と、
前記検波部により検波されたベースバンド信号中の前記第1の同期用ビット列を検出し、その検出結果に基づいて、前記ベースバンド信号中の前記第2の同期用ビット列が存在する範囲を予測する低速ビット列検出部と、
前記低速ビット列検出部により予測された範囲内の前記ベースバンド信号と予め記憶している既知の前記第2の同期用ビット列との相関値を算出し、その算出された相関値に基づいてシンボル同期及びフレーム同期を確立する同期確立部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
The transmitter is
A low-speed bit string generation unit for generating the first synchronization bit string;
A bit string generation unit for generating the second synchronization bit string;
Generating a baseband signal by framing and modulating the first synchronization bit string, the second synchronization bit string, and the data, up-converting the baseband signal to convert it to an RF signal, A wireless transmission unit that wirelessly transmits an RF signal,
The receiver is
A radio reception unit that extracts a baseband signal by receiving and down-converting the RF signal wirelessly transmitted by the radio transmission unit;
A detector for detecting a baseband signal extracted by the wireless receiver;
The first synchronization bit string in the baseband signal detected by the detection unit is detected, and a range where the second synchronization bit string exists in the baseband signal is predicted based on the detection result. A low-speed bit string detector,
A correlation value between the baseband signal within the range predicted by the low-speed bit string detection unit and the known second synchronization bit string stored in advance is calculated, and symbol synchronization is performed based on the calculated correlation value. And a synchronization establishment unit that establishes frame synchronization.
前記送信器は、前記送信器及び前記受信器の使用環境におけるマルチパスフェージングについての情報を入力するための使用環境入力部をさらに有し、
前記無線送信部は、前記使用環境入力部により入力された情報に基づいて前記第1の同期用ビット列の伝送速度を切り替えることが可能な構成であることを特徴とする請求項2に記載の通信システム。
The transmitter further includes a usage environment input unit for inputting information on multipath fading in the usage environment of the transmitter and the receiver.
3. The communication according to claim 2, wherein the wireless transmission unit is configured to be able to switch a transmission rate of the first synchronization bit string based on information input by the use environment input unit. system.
前記第2の同期用ビット列は、疑似ランダム信号により構成され、
前記無線送信部は、前記疑似ランダム信号を連続して繰り返し送信することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の通信システム。
The second synchronization bit string is composed of a pseudo-random signal,
The communication system according to claim 2, wherein the wireless transmission unit transmits the pseudo-random signal continuously and repeatedly.
前記受信器は、前記検波部により検波されたベースバンド信号の中から前記第1の同期用ビット列を抽出する狭帯域フィルタをさらに備え、
前記低速ビット列検出部は、前記狭帯域フィルタを通過した前記ベースバンド信号から前記第1の同期用ビット列を検出することを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載の通信システム。
The receiver further includes a narrowband filter for extracting the first synchronization bit string from the baseband signal detected by the detection unit,
5. The communication according to claim 2, wherein the low-speed bit string detection unit detects the first synchronization bit string from the baseband signal that has passed through the narrowband filter. system.
前記受信器は、前記低速ビット列検出部及び前記同期確立部に入力されるベースバンド信号のレベルを正規化する正規化部をさらに有することを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか一項に記載の通信システム。   6. The receiver according to claim 2, further comprising a normalization unit that normalizes a level of a baseband signal input to the low-speed bit string detection unit and the synchronization establishment unit. The communication system according to item. 前記同期確立部は、前記同期確立部に入力されるベースバンド信号の移動平均値を算出する平均値算出部を有し、前記相関値が、前記平均値算出部により算出された移動平均値に基づいて設定された閾値以上であれば、その相関値のサンプリングタイミングをシンボル同期タイミングに設定し、該相関値が設定閾値以上となったタイミングをフレーム同期タイミングに設定することを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか一項に記載の通信システム。   The synchronization establishing unit includes an average value calculating unit that calculates a moving average value of a baseband signal input to the synchronization establishing unit, and the correlation value is set to a moving average value calculated by the average value calculating unit. The sampling timing of the correlation value is set as a symbol synchronization timing if it is equal to or greater than a threshold value set based on the threshold value, and the timing at which the correlation value is equal to or greater than the set threshold value is set as a frame synchronization timing. The communication system according to any one of claims 2 to 5. 前記無線送信部は、前記第1の同期用ビット列及び前記第2の同期用ビット列を含むフレームを定期的に送信し、
前記低速ビット列検出部は、前記第2の同期用ビット列の検出時からの経過時間をカウントするカウンタを有し、前記カウンタによるカウント時間が、前記第2の同期用ビット列の検出時から次の前記第1の同期用ビット列が入力され始める時までの既知期間以内である間には、前記第1の同期用ビット列の再検出動作を停止することを特徴とする請求項2乃至請求項7のいずれか一項に記載の通信システム。
The wireless transmission unit periodically transmits a frame including the first synchronization bit string and the second synchronization bit string,
The low-speed bit string detection unit includes a counter that counts an elapsed time from the time of detection of the second synchronization bit string, and the count time by the counter is the next time from the time of detection of the second synchronization bit string. 8. The re-detection operation of the first synchronization bit string is stopped during a known period until the first synchronization bit string starts to be input. 8. A communication system according to claim 1.
前記無線送信部は、前記データの終わりを示すデータエンド信号を送信し、
前記受信器は、前記検波部により検波されたベースバンド信号の中から前記データエンド信号を検出することにより前記データの終了タイミングを検知するデータエンド検出部をさらに有し、
前記低速ビット列検出部は、前記第2の同期用ビット列の検出時から、前記データエンド検出部により検知された前記データの終了タイミングまで、前記第1の同期用ビット列の再検出動作を停止することを特徴とする請求項2乃至請求項7のいずれか一項に記載の通信システム。
The wireless transmission unit transmits a data end signal indicating the end of the data,
The receiver further includes a data end detection unit that detects an end timing of the data by detecting the data end signal from the baseband signal detected by the detection unit,
The low-speed bit string detection unit stops the re-detection operation of the first synchronization bit string from the time of detection of the second synchronization bit string to the end timing of the data detected by the data end detection unit. The communication system according to any one of claims 2 to 7, wherein:
前記受信器は、前記通信システム内に、複数、設けられており、
前記無線送信部は、前記複数の受信器に、受信器毎に異なる次の信号送信タイミングを示すポーリング信号を送信し、
前記複数の受信器の各々は、前記無線送信部により送信され前記無線受信部により受信されるポーリング信号に基づき、次の信号受信タイミングを検出する受信タイミング検出部を有し、
前記低速ビット列検出部は、前記無線受信部が前記ポーリング信号を受信し終えた時から、前記受信タイミング検出部により検出された次の信号受信タイミングまで、前記第1の同期用ビット列の再検出動作を停止することを特徴とする請求項2乃至請求項7のいずれか一項に記載の通信システム。
A plurality of the receivers are provided in the communication system,
The wireless transmission unit transmits a polling signal indicating a next signal transmission timing different for each receiver to the plurality of receivers,
Each of the plurality of receivers includes a reception timing detection unit that detects a next signal reception timing based on a polling signal transmitted by the wireless transmission unit and received by the wireless reception unit,
The low-speed bit string detection unit performs the re-detection operation of the first synchronization bit string from when the wireless reception unit has received the polling signal until the next signal reception timing detected by the reception timing detection unit. The communication system according to any one of claims 2 to 7, wherein the communication system is stopped.
前記受信器は、前記無線受信部により受信されたベースバンド信号をサンプリングするサンプリング部をさらに有し、
前記検波部は、前記サンプリング部によりサンプリングされたベースバンド信号のサンプル値列を検波し、
前記同期確立部は、前記相関値の算出処理において、前記検波部により検波されたサンプル値列と前記第2の同期用ビット列とについて、時系列順で互いに同じ順番のサンプル値とビットの値とを乗算し、それらの乗算結果を、1つのレジスタを用いて累積加算することを特徴とする請求項2乃至請求項10のいずれか一項に記載の通信システム。
The receiver further includes a sampling unit that samples a baseband signal received by the wireless reception unit,
The detection unit detects a sample value sequence of the baseband signal sampled by the sampling unit,
The synchronization establishment unit, in the correlation value calculation process, for the sample value sequence detected by the detection unit and the second synchronization bit sequence, sample values and bit values in the same order in time series The communication system according to any one of claims 2 to 10, wherein the multiplication results are cumulatively added using a single register.
請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載の通信システムに用いられる送信器。   The transmitter used for the communication system as described in any one of Claims 1 thru | or 11. 請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載の通信システムに用いられる受信器。   The receiver used for the communication system as described in any one of Claims 1 thru | or 11. 送信対象のデータよりも伝送速度が低い第1の同期用ビット列、前記データと伝送速度が同じ第2の同期用ビット列、及び前記データをフレーム化したベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、前記RF信号を無線送信する送信ステップと、その送信されたRF信号を受信し、前記RF信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を抽出し、前記ベースバンド信号中の前記第1の同期用ビット列を検出し、その検出結果に基づいて、前記ベースバンド信号中の前記第2の同期用ビット列が存在する範囲を予測し、その予測した範囲内の前記ベースバンド信号と予め記憶している既知の前記第2の同期用ビット列との相関値に基づいてシンボル同期とフレーム同期とを確立する受信ステップとを含むことを特徴とする通信方法。   The first synchronization bit string having a transmission speed lower than that of the data to be transmitted, the second synchronization bit string having the same transmission speed as the data, and the baseband signal obtained by framing the data are up-converted and converted to an RF signal. Transmitting the RF signal wirelessly; receiving the transmitted RF signal; down-converting the RF signal to extract a baseband signal; and for the first synchronization in the baseband signal A bit string is detected, and based on the detection result, a range in which the second synchronization bit string exists in the baseband signal is predicted, and the baseband signal in the predicted range is stored in advance. And a reception step of establishing symbol synchronization and frame synchronization based on a correlation value with the second synchronization bit string. Law. 前記送信ステップは、
前記第1の同期用ビット列を生成する低速ビット列生成ステップと、
前記第2の同期用ビット列を生成するビット列生成ステップと、
前記第1の同期用ビット列、前記第2の同期用ビット列、及び前記データをフレーム化して変調することによりベースバンド信号を生成し、前記ベースバンド信号をアップコンバートしてRF信号に変換し、前記RF信号を無線送信する無線送信ステップと、を含み、
前記受信ステップは、
前記無線送信ステップにより無線送信されたRF信号を受信してダウンコンバートすることによりベースバンド信号を抽出する無線受信ステップと、
前記無線受信ステップにより抽出されたベースバンド信号を検波する検波ステップと、
前記検波ステップにより検波されたベースバンド信号中の前記第1の同期用ビット列を検出し、その検出結果に基づいて、前記ベースバンド信号中の前記第2の同期用ビット列が存在する範囲を予測する低速ビット列検出ステップと、
前記低速ビット列検出ステップにより予測された範囲内の前記ベースバンド信号と予め記憶している既知の前記第2の同期用ビット列との相関値を算出し、その算出された相関値に基づいてシンボル同期及びフレーム同期を確立する同期確立ステップと、を含むことを特徴とする請求項14に記載の通信方法。
The transmitting step includes
A low-speed bit string generation step for generating the first synchronization bit string;
A bit string generation step of generating the second synchronization bit string;
Generating a baseband signal by framing and modulating the first synchronization bit string, the second synchronization bit string, and the data, up-converting the baseband signal to convert it to an RF signal, Wirelessly transmitting an RF signal wirelessly, and
The receiving step includes
A radio reception step of extracting a baseband signal by receiving and down-converting the RF signal wirelessly transmitted in the radio transmission step;
A detection step of detecting the baseband signal extracted by the wireless reception step;
The first synchronization bit string in the baseband signal detected by the detection step is detected, and a range in which the second synchronization bit string exists in the baseband signal is predicted based on the detection result. A low-speed bit string detection step;
A correlation value between the baseband signal within the range predicted by the low-speed bit string detection step and the known second synchronization bit string stored in advance is calculated, and symbol synchronization is performed based on the calculated correlation value. And a synchronization establishing step of establishing frame synchronization.
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